实验区土壤水分动态与树种布设

陕北黄土丘陵沟壑区植被属森林草原地带,荒山面积较大,地貌和土地类型多样。区内树种资源比较丰富,群众有造林的经验,这是发展林业的有利条件。但是在植树造林中不注重适地适树,加上重造轻管,普遍存在种苗成活率和保存率低,林木生长慢,难以成林成材等问题。影响林木难以成林成材的主要因素是土壤水分,而不同地形部位又决定着土壤水分的变化。1982—1983年,我们在安塞县水土保持实验区的不同地形部位(立地条件),进行了土壤水分定位观测和1979年及1984年不同立地条件下林地土壤水分和林木生长情况观测,研究不同造林立地条件的土     

基于GIS的黄丘区土壤水分制图及其定量化分析

以空间图形和数据库为基础,利用GIS把特定区域内的土壤水分样点数据与地理数据结合起来,建立不同利用类型——土地类型——坡度分级的浮点型土壤含水率字段,对流域尺度土壤水分制图及其定量化方法进行了研究和探讨,对不同土层土壤水分状态和分布进行了定量分析。研究结果表明：从土壤水分结构看,安塞县土壤水分总体上处于较低水平,黄土丘陵区土壤水分环境非常恶劣,“土壤水库”的调节作用对于林木生长极其有限,大面积植树造林超越了“土壤水库”的供水和调水能力,是不适宜的,因此,在以适地适树原则适应土壤水分环境的同时,应加强土壤水分环境的改善和改良。     

林木细根分布规律与土壤水分响应关系研究

通过野外调查和室内分析,对渭北黄土高原主要造林树种的根系分布特征和土壤水分的季节变化规律进行研究.结果表明:林地土壤水分可以划分为土壤水分活跃层、土壤水分稳定利用层和土壤水分稳定层3个层次,不同立地不同层次上的土壤含水量具有不同的时空分布特征.对不同立地条件上林木根系分布特征的研究结果表明,不同立地上刺槐根系的空间分布特征具有明显差异,阴坡立地上的刺槐根系具有更大的分布空间.进一步的分析结果表明,土壤水分的变化规律与根系的分布特征有密切的关系,适宜的水分环境可以保证根系得到充分的牛长发育,扩大水分养分的吸收空间,使林木的地上部分表现出更大的生产力,反之则降低林木生产力.     

晋西黄土丘陵区坡面刺槐林地土壤水分研究

 为研究晋西黄土丘陵区刺槐林分土壤水分状况,通过2年的定位观测,标定了该地区刺槐林分土壤水分特征曲线,探讨了刺槐林分土壤水分的空间变化规律及其影响因子。结果表明:刺槐林分利用土壤水分范围较广,其林分可以栽植在峁顶、阳坡及半阳坡等处;12年刺槐林分密度低于2250株/hm²时,林地土壤水分可以在生长季末得到补充,而超过2250株/hm²时,林地土壤水分得不到补充,林分在翌年的部分月份处于水分亏缺状况,限制了林木的生长;月降水量、蒸发量是影响林地土壤水分的主要气象因子,郁闭度、胸径、林分生产量等因子是影响刺槐林分土壤水分的植被因素。     

黄土高原沟壑区阳坡侧柏集水造林集蓄比试验研究

按照水量平衡原理,采用水平阶整地的方式,对黄土高原沟壑区阳坡在不同集蓄比时的土壤水分分布规律,树木耗水规律、成活率、生长量和投入费用等进行了研究,汛期是黄土高原沟壑区土壤水分盈余最大的时段,休眠期是土壤水分亏缺最大的时段。通过集水造林整地,汛期可最大限度地集蓄有效降水,提高土壤含水率,缓解春季和汛前土壤水分亏缺,提高苗木成活率并促进林木正常生长。黄土高原沟壑区阳坡造林适宜的集蓄比为4∶1,适宜的造林密度为1 000株/hm2。     

杨粮间作行距对小麦生长及产量的影响

对杨粮间作条件下小麦生长结果研究表明,杨树间作行距与土壤水分呈反比关系,即3～15m的行距范围内林木行距每扩大1m,土壤季平均含水量则降低1.0%,证明间作可有效减少土壤水分损失;同时林木行距与小麦叶绿素含量呈反比,说明一定程度的林木遮荫可提高小麦叶绿素含量.试验表明,小麦光合作用速率和蒸腾速率与林木行距呈正比 ,林木行距每增加1m,小麦的光合速率和蒸腾速率分别提高1.3μmol/m2·s和0.2μmol/m 2·s,说明林木行距过小,则影响作物的光合作用,进而影响小麦的生物量和产量.通过计算,在该杨树4年林龄条件下小麦取得最大产量的行距为21～22m.     

杨粮间作行距对小麦生长及产量的影响

对杨粮间作条件下小麦生长结果研究表明，杨树间作行距与土壤水分呈反比关系，即3～15m的行距范围内林木行距每扩大1m，土壤季平均含水量则降低1.0%，证明间作可有效减少土壤水分损失；同时林木行距与小麦叶绿素含量呈反比，说明一定程度的林木遮荫可提高小麦叶绿素含量。试验表明，小麦光合作用速率和蒸腾速率与林木行距呈正比，林木行距每增加1m，小麦的光合速率和蒸腾速率分别提高1.3μmol/m²·s和0.2μmol/m²·s，说明林木行距过小，则影响作物的光合作用，进而影响小麦的生物量和产量。通过计算，在该杨树4年林龄条件下小麦取得最大产量的行距为21～22m。     

森林植被生态需水量的确定和计算--以泾河流域为例

森林植被的生态需水可以理解为林地的蒸散耗水量,与土壤含水量关系密切.根据土壤水分有效性的划分,林木暂时凋萎含水量和生长阻滞含水量分别是能保证林木基本生存和正常生长时土壤含水量的下限,因此,相应的林地耗水量分别为林地的最小生态需水定额和适宜生态需水定额,其数值通过计算林地的潜在蒸散并利用土壤水分修正系数和林木系数进行订正获得.根据最新遥感图像资料,在GIS支持下,计算了泾河流域现有林地生长季的最小生态需水量和适宜生态需水量,分别为203 960×104 m3和340 330×104 m3.     

干旱半干旱区径流调控造林技术研究

干旱半干旱区降水少 ,土壤水分亏缺 ,林木成活率低、保存率低、生长缓慢。径流调控造林技术以林木降水资源环境容量为基础 ,通过降水空间调控 ,改善林木土壤局部供水环境 ,以促进林木生长。据研究 ,在年降水量约 40 0mm的定西县 ,年降水保证率 75 %时 ,乔木密度保持在 40 0～ 160 0株 /hm2 、灌木密度保持在 70 0～ 190 0株 /hm2 能维持林木正常生长。据此进行了隔坡水平阶、水平沟、聚流水平坑、燕尾式鱼鳞坑等径流聚集工程布设优化设计 ,造林成活率和生长量显著提高。     

晋西黄土高原半干旱区刺槐林分需水量的研究

通过对人为给水和自然水分条件下的1.5m×6m和1.5m×3m密度的刺槐(Robiniapseudoacacia)林的林地蒸发和林木蒸腾定位观测,并结合气象观测资料和水面蒸发观测结果,应用Penman-Monteith方程对该林分日、月蒸腾量和需水量及其季节变化进行了估算。结果表明,在5～10月,自然水分条件下的1.5m×6m和1.5m×3m密度刺槐林地的土壤蒸发量分别为123.1mm和134.24mm,林木蒸腾量分别为76.62mm和62.33mm,林分耗水量分别为199.77mm和196.54mm。人为给水控制土壤水分条件使土壤水分条件接近于林木正常生长所适宜的低限土壤含水量阈值,两密度林分的林地蒸发量为320.92mm和254.98mm,林木蒸腾量为109.52mm和91.32mm,林木需水量为430.44mm和346.3mm。     

水土保持与水资源可持续开发利用的探讨

水循环是自然界水体的自然规律,也是水资源可持续开发利用的基础,任何破坏水循环机理的因素都将阻碍水资源可持续开发利用;相反,有利于水循环机理的因素都将促进水资源可持续开发利用。这里从水循环机理分析水资源可持续开发利用与水土保持的内在联系,分析水土流失和植被破坏对水资源开发利用的影响,探讨水资源可持续开发利用与水土保持的辩证关系,进一步阐述水土保持在水资源可持续开发利用工作中的重要作用。     

节点式渗灌的节水机理及其水分生产力

为了展示节点式渗灌管的优良性能和较高的水分生产力,对其做了出水性能检验和不同灌溉方法水分生产力的比较试验,结果表明:节点式渗灌管的灌水均匀度达到90%以上,比普通渗灌管灌水均匀度提高了15%,其节水原理是将土壤通体湿润转化为作物根区灌溉;铺设防渗层有效地阻止了灌溉水的下渗,计划湿润层的变浅和单次灌水量的减少是节点式渗灌能够大量节水的根本所在,节点式渗灌的水分生产力最高,达到70.37 kg/m³,其次是普通渗灌54.55 kg/m³,再次为膜下滴灌53.96 kg/m³,最低为沟灌,仅为42.00 kg/m³。     

水土保持保护水资源的模式

地下水的长期超采，使太原市水资源状况日趋严峻，严重影响了国民经济的可持续发展。从水土保持方面建立适合本区域特点的保护水资源模式和途径，对建设良好生态环境，改善水资源状况是非常重要的。     

南水北调中线陕西水源区水土流失及治理对策

南水北调中线陕西水源区水土流失严重,对中线工程的输水量及其水质造成了很大影响。为确保中线调水区水量和水质,依据研究区的历史资料与遥感解译资料对陕西水源区的水土流失现状及影响水土流失的因素进行了分析,并有针对性地提出了治理该区水土流失的具体措施。     

吕梁地区地表水水质状况及其保护

吕梁地区地处黄土高原干旱半干旱区，地表水量不但贫乏，而且不同程度地受到污染，据全区主要河流13处监测河段的水质监测结果，达Ⅰ类标准的没有，达Ⅱ类标准的2处，Ⅲ类标准的3处，Ⅳ类标准的1处，其余均为Ⅴ类标准，地表水污染十分严重，究其原因，主要是造成污染，因此，要从严格控制污染源，合理布局工业，加强监测，提高保水意识等方面来保护地表水，以缓解水资源短缺矛盾。     

刺槐无性系苗期叶水势和相对含水量与土壤含水量之间关系研究

研究了刺槐无性系苗期叶水势、相对含水量和土壤含水量之间关系。参试刺槐无性系叶水势和土壤含水量之间呈双曲线关系,但不同无性系间参数A、B存在着差异,U5、NC和8041表达式参数“A”和“B”基本相近,且较小,而U2、U7和U9的的参数相对较大。无性系叶水势和饱和亏缺间呈线性关系,无性系间线性方程中斜率B大小不同,其顺序为:U7>8041>U2>U9>U5>NC;U7的斜率最大,说明遇到干旱时其最容易失水,而NC的斜率最小,说明当遇到干旱时其失水速度最慢。植物相对含水量和土壤含水量间呈线性关系。参试无性系B值大小顺序为:U7>U2>U9>8041>U5>NC,U7值最大说明遇到干旱时较易失水,而U5和NC最小则失水速度较慢。     

南水北调中线水源区(陕南段)水土保持效益分析

依据2007—2010年的统计与调查资料,在对典型流域进行调查的基础上,采用有无水土保持项目对比法,对南水北调中线水源区陕南安康、商洛、汉中三市水土保持措施及其效益进行了分析。结果表明:治理后与治理前相比,各地类拦蓄径流量、保土效益明显增加,植被覆盖度增加,生态环境改善,当地居民生活水平也随之提高。不同措施对拦蓄径流的作用顺序依次为:封育措施>水土保持林草措施>坡面整治措施>能源替代措施>保土耕作措施;不同措施对保土效益的作用顺序依次为:水土保持林草措施>封育措施>坡面整治措施>能源替代措施>沟道防护措施>保土耕作措施。研究结果可为类似水源区的水土保持综合治理工作提供借鉴。     

缺水·节水·管水思考

通过对全球及我国水资源短缺现状的分析,针对性地提出按流域成立有权威的、统一的水资源分配和管理机构是解决水资源矛盾的有效措施;高效节水是解决水资源矛盾的主要手段;依靠科技进步,实行开源与节流并举的对策与建议.