确定137Cs背景值所需的采样点数与采样面积

137Cs背景值的确定是利用核示踪技术研究土壤侵蚀的前提和根本,直接关系到侵蚀速率计算的准确与否。而大部分研究对137Cs背景值的确定均采取随机采样,没有统一的采样点数与确定的采样面积。本研究利用网格加密采样法,对未扰动地和长期耕种且未平整的农耕地各两块样地的137Cs背景值空间变异进行了分析,结果表明：在未扰动地与农耕地采样地块,137Cs采样点数与背景值空间变异系数都存在指数回归关系;在未扰动地块137Cs背景值存在较大空间变异性,且随着网格面积的扩大137Cs空间变异系数表现为增加趋势,在0.25m2范围内选取最少11个样点才能满足试验精度;在农耕地采样地块,因长期的耕种作用使得137Cs在耕层中混合相对均匀,137Cs背景值空间变异性显著变小,最少选取7个样点就能满足试验精度,且不受采样面积的影响。     

黄土高原坡改梯综合效益分析——以燕沟流域为例

 退耕坡地是近年来黄土高原整治生态环境和控制水土流失的关键措施,但对于如何退耕,学术界存在多种不同观点,实践方面存在多种不同模式。以延安燕沟流域坡改梯为例,利用2005年延安站的逐日气象数据和燕沟流域地貌、土壤及土地利用等资料,借助WIN-YIELD软件,对不同地形坡度条件下坡改梯在作物增产、保水减沙效益以及燕沟流域坡改梯实践效果进行模拟、对比和实证分析。结果表明:地形坡度越大,坡改梯作物增产、保水和减沙效益越显著;坡度小于5°的坡耕地可以不进行梯田改造,坡度大于15°的坡耕地应及早实施坡改梯或退耕还林(草)。     

集中流作用下黄土坡面剥蚀率对侵蚀动力学参数的响应

集中流引起的细沟侵蚀是黄土高原坡耕地主要侵蚀方式之一,对坡面集中水流动力学特性研究有利于掌握坡面集中流剥蚀产沙的根本原因,但目前哪种集中流水动力学参数最能准确揭示侵蚀动力过程机理尚不明确。该文采用室内集中流放水冲刷试验,以黄土高原典型黄绵土为研究对象,研究坡面平均和瞬时剥蚀率与相应水流剪切力、水流功率、单位水流功率以及过水断面单位能量之间的关系。结果表明,除了瞬时过水断面单位能量拟合效果较差外,其他平均和瞬时水力学参数均能够较好地与坡面剥蚀率建立不同的拟合关系。所有参数中平均水流功率是描述本试验条件下的最优水力学参数。由于细沟发育过程中大量坍塌的出现,导致整个径流剪切力和水流功率与剥蚀率之间的关系曲线整体上升,出现了临界剪切力和临界水流功率为负值的情况。通过与仅考虑水流对坡面直接作用参数所得结果对比,表明坍塌等作用在细沟发育过程中具有重要影响,对剥蚀率的贡献可达90.93%。研究可为控制和预防集中流侵蚀发生提供科学依据。     

模拟降雨下黄土区草地灌木地土壤水分空间变化规律

利用黄土区燕沟流域42场模拟降雨下土壤水分观测数据,研究2种坡度的草地、灌木地在不同经营方式（原状地、刈割地、翻耕地）下的土壤水分对模拟降雨的响应。结果表明：1）在5次降雨补充下,依据土壤水分的标准差和变异系数指标,0-100cm土壤水分受土地经营方式影响表现为,原状草灌地土壤水分可划分为活跃层、次活跃层和相对稳定层,刈割地全剖面为相对稳定层,翻耕地可分为活跃层和相对稳定层。2）单次降雨事件则随降雨量增加,各经营方式下的水分活跃层逐渐变薄或消失,次活跃层变厚,而相对稳定层变薄,整个土壤剖面水分变化趋于一致。3）对于受高强度降雨补充的土壤水分变异性分层,建议采用更加灵敏的土壤水分标准差和变异系数判别标准：活跃层,标准差大于1.4,变异系数大于0.12;次活跃层,标准差1.4-0.9,变异系数0.12-0.08;相对稳定层,标准差小于0.9,变异系数小于0.08。4）坡度越小,土壤水分越高,坡度对草灌木地、刈割地的影响较翻耕地显著,且对50-100cm层水分影响远大于对表层0-50cm的影响。总之,降雨后土壤水分0-100cm层不断增加,且剖面土壤水分逐渐一致,土地经营方式、坡度因素对土壤水分变化强度和在不同深度土层中的表现有显著影响。     

燕沟流域水土流失治理及其效益分析

对燕沟流域水土流失及治理状况作了系统阐述,基于已完成的水土流失治理,对流域水土流失治理进度与相应的水保及社会经济效益进行了分析。截至2000年,流域新修高标准梯田485.6hm2,实现了人均基本农田0.165hm2;川台坝地粮食单产提高27.9%,梯田粮食单产提高12.8%,2000年人均产粮525.1kg;人均纯收入1541元;1997～2000年实测减沙效益平均达到了72%。基本完成坡耕地退耕还林还草及荒山荒沟封禁任务,植被覆盖率超过70%,治理度达73.3%。     

玉米生长对不同耕作方式下的径流及产沙的影响

采用室内人工模拟降雨的方法,以顺坡种植为参照,对玉米不同生育期、不同耕作方式下径流及产沙特征进行研究。结果表明:(1)鱼鳞坑种植、植物防冲带种植都有较强的径流、产沙调控作用;横坡种植有一定的产沙调控作用,但是径流调控作用不明显;(2)随着玉米生长,不同耕作方式的径流、产沙调控作用都在增强,其中产沙调控作用大于径流调控作用;随着雨强的增大,不同耕作方式的径流、产沙调控作用呈现减弱的趋势;(3)在玉米生长前期,鱼鳞坑种植的径流、产沙调控作用大于植物防冲带种植,在后期要小于植物防冲带种植;(4)在60mm/h和90mm/h的雨强下,产沙量与叶面积指数都呈现极显著的线性负相关关系,径流量与叶面积指数的相关关系不明显。     

退耕还林还草 实现黄土丘陵区农田生产力的跃迁

以国家科技攻关项目中黄土丘陵沟壑区安塞县纸坊沟小流域(8．27km^2)示范区和宝塔区燕沟流域(47km^2)示范区生态农业建设实际,论述了该地区退耕还林还草,改变广种薄收落后生产方式、促进农业生态系统,特别是农田系统生产力大幅度提高的过程及成效。纸坊沟小流域通过逐步退耕,10年农田粮食平均单产提高了近2倍;而燕沟流域在与地方紧密结合、集中投入的条件下,大面积退耕还林(果)还草,建设基本农田,仅3年,粮食单位面积产量提高了1．7倍,实现了农田生产力跃迁。事实表明,水土流失严重的黄土丘陵区,大面积退耕坡耕地还林还草,不仅是控制水土流失、改善生态环境的需要,也是改变传统生产方式,大幅度提高农田等土地生产力,实现区域农业和经济可持续发展的根本措施。     

陕北丘陵沟壑区玉米高产的几个技术问题

通过分析陕北农作物的结构和产量情况,认为充分发挥玉米增产潜力大的优势,努力提高玉米单产,实现高产稳产,提高人均产粮水平,是尽块实现退耕还林（草）的保证措施之一,同时提出了提高玉米产量的几个关键措施。     

东北黑土区坡耕地水蚀与风蚀速率的定量区分

用137Cs含量测定和USLE水蚀预报模型,研究了东北黑土区2块坡耕地的水蚀与风蚀速率,结果表明:直型坡耕地和凸型坡耕地的年均侵蚀速率分别为3054和3548t.km2.a-1;由于坡向的不同,2块坡面的风蚀速率分别为631和1155t.km2.a-1,即研究区每年约有0.5～1.0mm的表层土壤被风吹蚀掉,风蚀分别占总侵蚀的20.7%和32.6%;而水蚀仍为研究区主要的侵蚀方式,2块坡面的水蚀速率分别占总侵蚀的79.3%和67.4%。因此,东北黑土区坡耕地水土流失的防治要充分考虑水和风的不同影响,综合治理。