西安至延安高速铁路沿线黄土区植被的承载力评价

钟泽华; 杜鹤强; 范亚伟

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.037

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西安至延安高速铁路沿线黄土区植被的承载力评价

综合研究

- 西安至延安高速铁路沿线黄土区植被的承载力评价
- Evaluation of vegetation carrying capacity in loess regions along Xi’an-Yan’an high-speed railway
- 水土保持通报 2025年45卷第6期页码：369-379
- 作者机构：
  
  1.中铁二十一局集团有限公司，甘肃兰州 730070
  2.中国科学院西北生态环境资源研究院，干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室，甘肃兰州 730000
  3.中国科学院大学，北京 100049
- 作者简介：
  
  钟泽华（1992—），男（汉族），内蒙古自治区包头市人，学士，工程师，主要从事高速公路铁路建设与生态恢复方面等工作。Email：1615580830@qq.com。
  杜鹤强（1982—），男（汉族），河北省深泽县人，博士，研究员，主要从事荒漠化地表过程研究。Email：dilikexue119@163.com。
- 基金信息：
  
  西延高铁工程科技研究课题“西延高铁黄土路基边坡绿色生态防护关键技术研究”(西延高铁合（2021）31号)
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.037
  中图分类号： S157.1
- CSTR：32312.14.stbctb.2025.06.037
- 收稿：2025-07-03，
  
  修回：2025-08-31，
  
  纸质出版：2025-12-10
- 稿件说明：
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钟泽华, 杜鹤强, 范亚伟.西安至延安高速铁路沿线黄土区植被的承载力评价[J].水土保持通报,2025,45(6):369-379.

Zhong Zehua, Du Heqiang, Fan Yawei. Evaluation of vegetation carrying capacity in loess regions along Xi’an-Yan’an high-speed railway [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(6):369-379.
钟泽华, 杜鹤强, 范亚伟.西安至延安高速铁路沿线黄土区植被的承载力评价[J].水土保持通报,2025,45(6):369-379. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.037. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.06.037.

Zhong Zehua, Du Heqiang, Fan Yawei. Evaluation of vegetation carrying capacity in loess regions along Xi’an-Yan’an high-speed railway [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(6):369-379. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.037. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.06.037.

摘要

目的

精准评价西安市至延安市高速铁路（西延高铁）植被承载力，为研究区生态修复和西延高铁建设沿线边坡防护提供理论依据和数据支撑。

方法

以西延高铁沿线黄土区为研究对象，综合考虑研究区气候条件、土壤质地、植被类型、坡度和坡向对承载力的影响，利用植被与土壤含水量的关系，量化了研究区当前的植被承载力。

结果

①尽管区域植被覆盖整体呈改善趋势（显著上升区域占73.6%），西延高铁沿线却以稳定和显著退化区为主，突显了工程建设对局部生态的潜在压力； ②全区植被承载力上界为18.60%~100.00%，下界为4.40%~100.00%，约77%的区域超出承载力阈值。中西部黄土梁峁沟壑区与北部子午岭低中山区普遍超载，需实施以水土保持和现状维持为导向的低干扰策略；南部渭河平原、黄土台塬及部分北部区域仍低于承载力下限，建议采取工程避让与植被补植相结合的措施。

结论

在西延高铁沿线进行护坡植被建设时，应以当地植被承载力为约束条件，合理控制植被密度。

Abstract

Objective

The vegetation carrying capacity of Xi’an-Yan’an high-speed railway（abbreviated as ‘XiYan HSR’） corridor was accurately evaluated， in order to provide a theoretical basis and data support for overall ecological restoration and slope protection along the construction route of this railway.

Methods

The loess regions along the XiYan HSR corridor were taken as study areas. The current vegetation carrying capacity were quantified by integrating the effects of climate， soil texture， vegetation type， slope gradient， and aspect， with particular emphasis on the relationship between vegetation growth and soil water content.

Results

① Although regional vegetation coverage showed an overall improving trend （with 73.6% of the area experiencing significant increases）， the area in the vicinity of the XiYan HSR was found to be dominated by stable or substantially degraded zones， thereby highlighting the potential ecological pressure induced by railway construction. ② The upper and lower bounds of vegetation carrying capacity across the region range from 18.60% to 100.00% and 4.40% to 100.00%， respectively. Moreover， approximately 77% of the area was found to exceed the carrying-capacity threshold. Specifically， the loess ridge-gully region in the central-west and the Ziwuling low-mid-mountain areas in the north were generally overloaded， necessitating low-intervention strategies focused on soil conservation and maintenance of the current state. In contrast， the southern Weihe Plain， parts of the northern loess tableland， and some northern areas remain below the lower bound， for which measures such as engineering avoidance and supplemental planting are recommended.

Conclusion

To rationally regulate vegetation density， the planting of vegetation on slopes along the XiYan HSR should be constrained by the local carrying capacity.

关键词

Keywords

references

彭建兵，王启耀，庄建琦，等 . 黄土高原滑坡灾害形成动力学机制［J］. 地质力学学报， 2020 ， 26 （ 5 ）： 714 - 730 .

Peng Jianbing ， Wang Qiyao ， Zhuang Jianqi ， et al . Dynamic formation mechanism of landslide disaster on the Loess Plateau ［J］. Journal of Geomechanics ， 2020 ， 26 （ 5 ）： 714 - 730 .

王鑫盈，马超，吕立群，等 . 黄土高原不同土地利用类型区浅层滑坡侵蚀特征分析：以蔡家川滑坡事件为例［J］. 干旱区研究， 2024 ， 41 （ 4 ）： 697 - 705 .

Wang Xinying ， Ma Chao ， Lü Liqun ， et al . Erosion characteristics of shallow landslides under various land-use conditions：An example of the Caijiachuan landslide ［J］. Arid Zone Research ， 2024 ， 41 （ 4 ）： 697 - 705 .

程晓伟，剡理祯，李清泉 . 黄土边坡突发滑坡地质灾害风险判识评估研究［J］. 铁道工程学报， 2022 ， 39 （ 9 ）： 1 - 6 .

Cheng Xiaowei ， Yan Lizhen ， Li Qingquan . Research on the risk identification and assessment of sudden landslide in loess slope ［J］. Journal of Railway Engineering Society ， 2022 ， 39 （ 9 ）： 1 - 6 .

庞晓林，史丽涛，武玉坤，等 . 西延高铁黄土路基高边坡生态防护技术［J］. 铁路技术创新， 2024 （ 1 ）： 18 - 24 .

Pang Xiaolin ， Shi Litao ， Wu Yukun ， et al . Ecological protection technology for high slope in loess subgrade of Xi’an-Yan’an HSR ［J］. Railway Technical Innovation ， 2024 （ 1 ）： 18 - 24 .

Zhou Jinxing ， Zhu Chunyun ， Zheng Jingming ， et al . Landslide disaster in the loess area of China ［J］. Journal of Forestry Research ， 2002 ， 13 （ 2 ）： 157 - 161 .

李浩瑄，刘宝河，罗煦，等 . 东北林草交错生态脆弱区公路工程创面生态修复现状及对策分析［J］. 内蒙古科技与经济， 2020 （ 21 ）： 80 .

Li Haoxuan ， Liu Baohe ， Luo Xu ， et al . Analysis on the present situation and countermeasures of ecological restoration of highway engineering wounds in the ecotone between forest and grass in northeast China ［J］. Inner Mongolia Science Technology & Economy ， 2020 （ 21 ）： 80 .

戚国庆，胡利文 . 植被护坡机制及应用研究［J］. 岩石力学与工程学报， 2006 ， 25 （ 11 ）： 2220 - 2225 .

Qi Guoqing ， Hu Liwen . Study on mechanism and application of slope protection with vegetation ［J］. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering ， 2006 ， 25 （ 11 ）： 2220 - 2225 .

叶建军，陈阳阳，黄涛 . 湿喷植被混凝土生态护坡技术在水渠边坡工程中的应用［J］. 水土保持通报， 2020 ， 40 （ 3 ）： 228 - 234 .

Ye Jianjun ， Chen Yangyang ， Huang Tao . Application of ecological slope protection technology of wet-spraying vegetation-compatible concrete in channel slope ［J］. Bulletin of Soil and Water Conservation ， 2020 ， 40 （ 3 ）： 228 - 234 .

邹群，邹国平 . 高速公路生态护坡技术及其应用［J］. 筑路机械与施工机械化， 2013 ， 30 （ 2 ）： 52 - 54 .

Zou Qun ， Zou Guoping . Application of ecological slope protection technology to expressway ［J］. Road Machinery & Construction Mechanization ， 2013 ， 30 （ 2 ）： 52 - 54 .

包含，敖新林，高月升，等 . 黄土边坡典型护坡植被的根系加固力学效应演化分析［J］. 中国公路学报， 2024 ， 37 （ 6 ）： 98 - 110 .

Bao Han ， Ao Xinlin ， Gao Yuesheng ， et al . Evolution analysis of root reinforcement mechanical effect of typical plant protection on loess slope ［J］. China Journal of Highway and Transport ， 2024 ， 37 （ 6 ）： 98 - 110 .

Xian Jiantang ， Zhu Jun ， Leung A K ， et al . Using global sensitivity analysis to quantify the uncertainty of root reinforcement in vegetated slope stability ［J］. Plant and Soil ， 2025 ： 1 - 31 .

陈生义，成子桥，彭阿辉，等 . 泌桐高速公路生态护坡不同草灌混播10 a后的植被群落特征［J］. 广西植物， 2019 ， 39 （ 6 ）： 768 - 775 .

Chen Shengyi ， Cheng Ziqiao ， Peng Ahui ， et al . Community characteristics of ecological slope protection under mixture planting of shrub and herbage after ten years in Bitong expressway ［J］. Guihaia ， 2019 ， 39 （ 6 ）： 768 - 775 .

Xia Y Q ， Shao M A . Evaluation of soil water-carrying capacity for vegetation：The concept and the model ［J］. Acta Agriculturae Scandinavica （Section B： Plant Soil Science）， 2009 ， 59 （ 4 ）： 342 - 348 .

安文明，韩晓阳，李宗善，等 . 黄土高原不同植被恢复方式对土壤水分坡面变化的影响［J］. 生态学报， 2018 ， 38 （ 13 ）： 4852 - 4860 .

An Wenming ， Han Xiaoyang ， Li Zongshan ， et al . Effects of different vegetation restoration types on the slope difference of soil water content in the Loess Plateau， China ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2018 ， 38 （ 13 ）： 4852 - 4860 .

王力，卫三平，吴发启 . 黄土丘陵沟壑区土壤水分环境及植被生长响应：以燕沟流域为例［J］. 生态学报， 2009 ， 29 （ 3 ）： 1543 - 1553 .

Wang Li ， Wei Sanping ， Wu Faqi . Soil water environment and vegetation growth in the hilly and gully region of the Loess Plateau： A case study of Yangou catchment ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2009 ， 29 （ 3 ）： 1543 - 1553 .

郭忠升，邵明安 . 雨水资源、土壤水资源与土壤水分植被承载力［J］. 自然资源学报， 2003 ， 18 （ 5 ）： 522 - 528 .

Guo Zhongsheng ， Shao Ming’an . Precipitation， soil water and soil water carrying capacity of vegetation ［J］. Journal of Natural Resources ， 2003 ， 18 （ 5 ）： 522 - 528 .

Liu Bingxia ， Shao Ming’an . Modeling soil-water dynamics and soil-water carrying capacity for vegetation on the Loess Plateau， China ［J］. Agricultural Water Management ， 2015 ， 159 ： 176 - 184 .

夏永秋 . 黄土高原水蚀风蚀交错带小流域土壤水分植被承载力过程模拟［D］. 北京：中国科学院地理科学与资源研究所， 2008 .

Xia Yongqiu . Process simulation of soil moisture and vegetation carrying capacity in small watershed of water and wind erosion ecotone in Loess Plateau ［D］. Beijing ： Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research， Chinese Academy of Sciences ， 2008 .

王广锋 . 黄土区边坡陡坡段植被建植技术及应用效果［J］. 水土保持通报， 2020 ， 40 （ 3 ）： 243 - 248 .

Wang Guangfeng . Vegetation construction technology and application effect of steep slope in loess area ［J］. Bulletin of Soil and Water Conservation ， 2020 ， 40 （ 3 ）： 243 - 248 .

李宗善，杨磊，王国梁，等 . 黄土高原水土流失治理现状、问题及对策［J］. 生态学报， 2019 ， 39 （ 20 ）： 7398 - 7409 .

Li Zongshan ， Yang Lei ， Wang Guoliang ， et al . The management of soil and water conservation in the Loess Plateau of China：Present situations， problems， and counter-solutions ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2019 ， 39 （ 20 ）： 7398 - 7409 .

韩磊，曹鑫鑫，朱会利，等 . 基于特征分区的陕北黄土高原植被覆盖变化及其驱动因素［J］. 生态学报， 2023 ， 43 （ 20 ）： 8564 - 8577 .

Han Lei ， Cao Xinxin ， Zhu Huili ， et al . Change of vegetation coverage and driving factor in the north Shaanxi Loess Plateau based on characteristic zoning ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2023 ， 43 （ 20 ）： 8564 - 8577 .

张艳杰，庞清刚，刘洋，等 . 紫穗槐根土复合体特征对黄土边坡稳定性的影响［J］. 水土保持通报， 2024 ， 44 （ 4 ）： 33 - 44 .

Zhang Yanjie ， Pang Qinggang ， Liu Yang ， et al . Influence of root-soil complex characteristics of Amorpha fruticosa on stability of loess slope ［J］. Bulletin of Soil and Water Conservation ， 2024 ， 44 （ 4 ）： 33 - 44 .

杨旭超，张军，李杰，等 . 呈贡区近30年植被覆盖度时空变化特征与土地利用驱动［J］. 水土保持研究， 2019 ， 26 （ 4 ）： 232 - 238 .

Yang Xuchao ， Zhang Jun ， Li Jie ， et al . Temporal and spatial variation characteristics of vegetation coverage and land use driving in Chenggong District in recent 30 years ［J］. Research of Soil and Water Conservation ， 2019 ， 26 （ 4 ）： 232 - 238 .

Sheikh V ， Visser S ， Stroosnijder L . A simple model to predict soil moisture：Bridging event and continuous hydrological （BEACH） modelling ［J］. Environmental Modelling & Software ， 2009 ， 24 （ 4 ）： 542 - 556 .

Manfreda S ， Fiorentino M ， Iacobellis V ， et al . DREAM： A distributed model for runoff， evapotranspiration， and antecedent soil moisture simulation ［J］. Advances in Geosciences ， 2005 ， 2 ： 31 - 39 .

Sloan P G ， Moore I D . Modeling subsurface stormflow on steeply sloping forested watersheds ［J］. Water Resources Research ， 1984 ， 20 （ 12 ）： 1815 - 1822 .

Rougé C ， Ge Yan ， Cai Ximing . Detecting gradual and abrupt changes in hydrological records ［J］. Advances in Water Resources ， 2013 ， 53 ： 33 - 44 .

Ahn K H ， Merwade V . Quantifying the relative impact of climate and human activities on streamflow ［J］. Journal of Hydrology ， 2014 ， 515 ： 257 - 266 .

郭慧慧，郝明德，李龙，等 . 农牧交错带土地利用类型对土壤风蚀的影响［J］. 水土保持通报， 2016 ， 36 （ 6 ）： 53 - 57 .

Guo Huihui ， Hao Mingde ， Li Long ， et al . Impacts of land use type on soil wind erosion in agro-pastoral area ［J］. Bulletin of Soil and Water Conservation ， 2016 ， 36 （ 6 ）： 53 - 57 .

Goss M J ， Miller M H ， Bailey L D ， et al . Root growth and distribution in relation to nutrient availability and uptake ［J］. European Journal of Agronomy ， 1993 ， 2 （ 2 ）： 57 - 67 .

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