密云水库集水区水源涵养林生态价值计算的一种新方法

密云水库为北京市的主要水源,水库周边的水源涵养林对水库的水量和水质有巨大影响。通过新的计算公式V=Pa.Qa-Pb.Qb计算,每年由于水源林耗水带来经济损失为5 230.77万元,而因为PI=∑Ci/Coi,水源林净水作用节约的水处理费为94 302.9万元,两者相减得出其生态价值为89 072.13万元。     

黄土半干旱区集水造林条件下林木生长适宜的土壤水分环境

2000年在山西方山，采用LI－6200光合测定系统和LI－1600稳态气孔仪，对不同集水措施试验地的刺槐、侧柏和苹果的生理指标进行了实地观测，并辅以相同树种实地盆栽苗木水分胁迫条件下的林木生理指标观测，研究了林木净光合速率、羧化效率、水分利用效率与土壤含水量的定量关系。结果表明：维持刺槐、侧柏和苹果净光合作用的最佳土壤含水量分别为17.13%、15.9%和16.11%，三树种维持叶片水分利用效率的最佳土壤含水量依次为13.23%、10.66%和12.38%；羧化效率最高时的土壤含水量临界值依次为15.7%、15.5%和15.8%；土壤水合补偿点分别为4.55%、3.91%和4.49%。上述三树种蒸腾速率所适宜的土壤含水量分别为18.82%、19.70%和16.33%。根据集水造林的基本构思，可选取维持最佳叶片水分利用效率的土壤含水量临界值作为集水造林林木密度调控的土壤水分阈值和林木需水量的低限计算条件。这一指标可量化为刺槐10％－13％，苹果10％－12.5%，侧柏9.5%-11%。     

林带小钻杨树冠的分维结构

以分形理论为基础,论述不同年龄小钻杨分枝和树冠结构分维特征.小钻杨侧枝在各方位上均匀分布,侧枝倾角在各角度级上正态分布.通过计盒维数法计算出林带小钻杨分枝的分形维度值为1.510～1.733.对小钻杨各器官生物量、胸径和树高用W=a(D21.3H)b模型进行回归,结果表明它们之间相关性极显著.利用双数量法计算得到的树冠分数维度值为2.065～2.765; 在应用双数量法中,用枝生物量代替叶生物量,计算得小钻杨无叶期树冠分数维度值为2.003～2.464.探讨了不同树冠体积和叶生物量下的树冠分数维度值的变化,在小的叶生物量等级时,分数维度值随着叶生物量的增加而明显增加,达到一定叶生物量后,叶生物量的增加对其影响逐渐减弱.不同树冠体积均有1个基本的叶生物量值以维持其表面积,也有1个最佳值,树冠分数维度不再有明显变化.     

毛乌素沙地土壤水分特征曲线和入渗性能的研究

采用张力计法测定了毛乌素沙地低吸力段土壤水分特征曲线,并用θ=aψ-b模型进行了拟合,分析了各层次土壤的持水和供水能力.结果显示0～20 cm的土壤持水能力最差,但供水能力最强,40～60 cm的土壤持水能力最强,供水能力一般;当土壤吸力达到0.06～0.08 MPa,即土壤容积含水率在1%～3%时,比水容量就已达到了10-1级,标志着土壤水分处于难效水阶段,植物利用比较困难;在室内采用环刀法测定了沙地土壤水分的入渗率,结果显示有植被覆盖的试验区的初始入渗率、稳定入渗率和累积入渗量都比无植被覆盖的对照区大,说明该地区植被对土壤水分的消耗影响显著.     

林木根系与黄土复合体的三轴试验

以林木根系为研究对象,将根系与土壤视为一个整体,用三轴压缩试验方法研究根土复合体的应力-应变及强度特性,探讨不同根系直径、根系分布方式、复合体含水量和围压下的极限主应力差和加根效果,得出根土复合体的强度指标.结果表明:根土复合体在含水量相同的情况下,随根径增大,复合体的强度提高率增大.水平根的根土复合体随含水量增加,复合体的强度提高率减小;垂直根和复合根的复合体随含水量增加,复合体的强度提高率增大.垂直根和复合根的根土复合体能明显提高土体的强度,水平根的根土复合体对于提高土体强度效果不是很明显.     

土壤水分对核桃幼树蒸腾特性的影响

采用人工控制土壤水分的方法,在核桃幼树生长季对其蒸腾速率、叶温、室温、相对湿度、光合有效辐射、气孔导度进行了测定。结果表明:不同土壤水分条件下,核桃幼树蒸腾速率日变化差异显著,当土壤含水量在8%以下时,蒸腾速率的日变化不明显,土壤含水量为8%~11%时可维持其各项生理功能;通过对日蒸散量的研究,认为在该区11%的土壤含水量即可满足幼树的生长,下限值为8%。通过回归分析得出当土壤水分充足时,蒸腾速率与环境因子相关性高,反之则低。     

灌木林对地表风况及空气动力学参数影响的野外调查研究——以丰宁满族自治县小坝子乡为例

通过野外实地调查和定位观测,系统研究了灌木林盖度和高度对地表风况及空气动力学参数的影响。结果表明:风速轮廓线受灌木林覆盖度和高度的影响显著;风蚀率随灌木林覆盖度的减少呈指数增加,灌木林高度对土壤风蚀影响相对较小。空气动力学粗糙度及零风速平面位移高度均与灌木林覆盖度之间呈幂函数关系。灌木林高度对空气动力学粗糙度的影响不明显。     

晋西黄土区不同森林植被的林地水源涵养功能

林地(包括枯落物层和土壤层)是森林植被水源涵养功能的主体,在水土保持中具有举足轻重的作用。根据蔡家川流域林地枯落物和土壤的分析与测定,研究比较了晋西黄土区不同森林植被的林地水源涵养功能。结果表明,不同植被类型枯落物的最大有效拦蓄量的大小排序为:虎榛子林(2 85mm)>沙棘林(2 38mm)>刺槐林(1 88mm)>油松×刺槐林(1 31mm)>油松林(0 77mm)。不同植被类型0～60cm土层的林地土壤最大拦蓄量为:虎榛子林(248 2mm)>油松×刺槐林(241 0mm)>刺槐林(210 2mm)>油松林(198 1mm)。晋西黄土区不同森林植被的林地水源涵养功能研究,为该区水土保持林的合理经营与利用提供了科学依据。     

基于GF-1卫星数据和P-M方法的灌溉需水量空间格局研究

【目的】分析作物需水量与灌溉需水量时空分布规律,为新疆灌溉用水管理和最严格水资源管理制度的实施提供基础数据和技术支撑。【方法】通过构建多时相归一化植被指数(NDVI)曲线,提取南疆地区作物种植结构;基于GF-1数据构建NDVI多时相序列,采用监督分类方法提取阿克苏河绿洲区作物种植结构,并结合Penman-Monteith公式与GIS空间分析功能,分析绿洲区作物需水量与毛灌溉需水量的时空分布特征。【结果】多时相NDVI序列下,监督分类中最大似然法分类结果最优,总体精度达93.08%,Kappa系数为0.913。监督分类结果显示粮食作物(水稻,玉米,小麦)主要分布在流域上游的乌什县和温宿县;经济作物棉花主要分布在阿克苏市、阿拉尔市及农一师的部分农场;果树主要分布在阿克苏市和阿瓦提县。南疆阿克苏流域作物需水量和灌溉需水量时空分布存在显著性差异,时间上,春夏需水量占全年需水量70%左右;空间上,温宿县附近区域需水量和灌溉需水量明显高于其他地区。同种作物需水量在不同区域存在差别,其中棉花年需水量范围在704.4～808.8 mm之间,不同地区需水量差达100mm左右。【结论】基于GF-1数据的多时相NDVI序列与监督分类结合的方法可以实现大区域作物种植结构的提取。阿克苏流域绿洲区作物需水量和灌溉需水量在空间和时间上均存在明显差异,需水量和灌水量的空间分布图可以为灌溉制度的制定和农业水资源利用的格局优化提供参考。     

基于SCS-CN和GIS的潜在集雨工程位置确定

合理开发利用雨水资源,是缓解水资源紧张状况的有效途径之一。该文采用SCS-CN水文模型计算流域地表径流量;应用RS技术获取土地利用现状数据,在GIS软件平台下对研究区土地利用现状、土壤类型、地表径流量及数字高程等空间信息数据进行处理分析;根据雨水集蓄利用工程技术规范和坡面集水蓄水工程建设一般的选址要求,构建集雨工程位置选择的约束集;结合空间信息和属性数据及约束集,在GIS软件平台下确定潜在的集雨工程的位置。得出结论:适宜修建蓄水池的位置128处、适宜修建拦水坝的位置47处、适宜修建大口井的位置65处。结果可用于指导当地地表径流资源的科学利用,为山区流域综合治理和集雨工程的规划与设计提供科学依据。