西安市NDVI时空演变分析

NDVI时空演变可以反映研究区生态环境变化和水土流失情况,是进行水土保持工作的重要参考指标。利用8年期MODIS NDVI构建时序数据集,借鉴时空数据分析模型,以栅格像元为分析单元,对西安市2003-2010年的NDVI变异系数、变化趋势进行分析,并对2003年和2010年地表植被覆盖度进行反演。结果表明,西安市总体植被生长状况平稳良好,南部山地和渭河洪冲积平原区植被长势维持平稳,沿山洪积扇、黄土台塬区以及骊山低山丘陵区植被恢复效果显著,在新建城区和城市重点开发区植被出现退化趋势。经过分析,引起西安市局地植被退化的主要因素为人为建设造成的植被破坏。基于像元的变化趋势分析更易于体现区域NDVI时空演变的细节信息。     

农户型“猪-沼-石榴”循环农业模式能值及经济效益

以农户型"猪-沼-石榴"循环农业模式(模式Ⅰ)作为切入点,将单一石榴种植模式(模式Ⅱ)和单一生猪养殖(模式Ⅲ)作为参考,运用能值理论和方法对三种模式的结构、能值流特征、综合效益进行定量分析。结果表明:三种模式中,模式Ⅰ能值产投比(OIR)8.49,高于模式Ⅲ,低于模式Ⅱ;能值反馈率(EFR)最低0.010;环境负载率(ELR)最低,分别降低了1.647、0.530;能值废弃率(EWR)最低,降低了14.4%;系统可持续发展性能(EISD)最高,分别增加了9.823、8.830;对比单一农业模式,模式Ⅰ各子系统经济产投比在不同程度上都有所增加。综上说明该模式具有资源利用率高、低排放、环境压力小、富有活力和可持续发展潜力,生态经济综合效益佳等优势,可将农村地区生活方式由资源浪费型转变为清洁节约型。     

基于地统计学的微地形坡地探索性空间数据分析

为探究微地形在降雨各个阶段的变化规律,进而为坡耕地农业生产和水土保持提供分析依据和帮助。笔者研究基于黄土高原坡耕地室内人工模拟降雨实验,通过三维激光扫描器获取降雨过程不同阶段地面高程数据,以地统计学和地理信息系统为平台,采用探索性空间数据分析方法对降雨过程中坡度为15°的微地形进行趋势性、各向异性和空间自相关分析。结果表明:降雨前后相同方向上微地形起伏趋势变化不显著,不能在Arc GIS中体现;降雨不同阶段各个方向存在各向异性和各向同性,其中雨前阶段0°和135°、45°和90°两组方向表现为各向同性,而两组之间的方向组合都表现为明显的各向异性,其中0°和135°的变异性要明显大于45°和90°;微地形的空间自相关性与采样间距密切相关。研究结果为认识坡面产流产沙规律提供了技术支持,以期为坡耕地农业生产提供帮助。     

陕西省近30年降水变化特征分析

研究收集了陕西省分布于中温带、暖温带、北亚热带3个气候带76个观测站30 a的降水资料,分析了各个气候带的年、汛期、汛期各月降水量的最大值、最小值、平均值以及平均值的线性变化趋势,并以10 a为间隔分段分析了1980—2009年各个时段内的降水变化基本特征值。结果表明:（1）年、汛期、汛期月平均降水量均呈现由东南向西北递减的趋势,且中温带地区的汛期降水量与年降水量之比达73%。（2）1980s,1990s,2000s 3个时段,年、汛期平均降水量的变化特征表现为先减小,后增加。各时段内的线性变化趋势为:在1980s,中温带为线性增加,暖温带和北亚热带为减少趋势;在1900s均表现为线性减少趋势;2000s则为线性增加趋势。在整个时段内的变化,中温带表现为线性增加,但其趋势率值较小,为5.9 mm/10 a,其余两个气候带均呈现出线性减少趋势,倾向率分别为-23.7 mm/10 a和-60.4 mm/10 a。     

模拟条件下不同耕作措施和雨强对地表糙度的影响

【目的】研究不同耕作措施和降雨强度下地表高程和糙度的空间分布特征以及降雨前后二者的变化,以探讨不同耕作措施和降雨强度对坡耕地地表糙度的影响。【方法】人工降雨条件下,模拟人工锄耕、人工掏挖、等高耕作3种耕作措施和对照组直型坡,测量、计算并分析了各坡面高程信息和地表糙度的空间分布特征以及降雨前后二者的变化。【结果】降雨前坡面的高程空间分布在不同耕作措施之间具有显著性差异。直型坡高程的统计方差最小,高程分布最集中;与直型坡相比,等高耕作坡面高程的统计方差最大,高程分布最离散;其次是人工掏挖和人工锄耕坡面。雨前地表糙度大小为等高耕作＞人工掏挖＞人工锄耕＞直型坡。降雨能显著改变地表糙度值的大小,并呈现同一耕作措施随雨强增大地表糙度值改变越多的规律。降雨后等高耕作、人工掏挖和人工锄耕这三种措施的地表糙度均呈减小趋势,同一雨强下,等高耕作糙度减小最多,人工掏挖次之,人工锄耕糙度减小最少。直型坡的地表糙度在雨后却有所增加,在60、90和120 mm·h^-1雨强下,直型坡雨后糙度分别增加了10.9%、22.5%和36.5%。雨后各措施地表糙度值均改变,但仍为等高耕作＞人工掏挖＞人工锄耕＞直型坡。【结论】耕作措施是形成坡耕地地表糙度的主要原因,不同的耕作方式造成地表起伏状态的差异,使不同耕作措施下的地表糙度具有空间异质性。降雨作用会减小各耕作坡面的地表糙度,增加对照组的地表糙度,且随降雨强度增大,地表糙度变化越剧烈。耕作措施造成的地表初始糙度越大,降雨对糙度的减小作用越显著。但人工锄耕、人工掏挖和等高耕作3种耕作措施对地表糙度的影响大于降雨对地表糙度的影响。     

LANDSAT数据在沙地动态监测中提取沙地信息的最佳波段组合研究

多光谱遥感数据是沙地动态监测的数据源,从中提取的沙地信息是监测的基础数据。波段是否为最佳组合,直接影响沙地信息的提取和地物的分类。笔者结合研究区域的实际情况,通过对单波段信息、波段间的相关性和OIF指数的分析,研究了提取物及其背景的特征,获得提取沙地信息的最佳波段组合为波段3、4、7。该组合形成的彩色图像地物信息丰富,沙地信息突出,易于目视解译,效果良好。波段的组合研究为后期数据处理提供了有力的技术支撑。     

渭北高原矮化红富士苹果树蒸腾规律的研究

利用热扩散茎流测定系统(TDP)对渭北高原矮化红富士树干液流进行长期定点定位观测,结果表明:苹果树各月平均日蒸腾速率变化规律除5、6、7月表现为双峰曲线外,其余月份基本呈现单峰曲线趋势。各月平均日蒸腾量存在差异,7月份最大,1月份最小。一年中,不同施肥处理的红富士苹果树蒸腾量在5-10月表现为施95 kg有机肥的最大,其次是施有机肥150 kg,再次是施有机肥40 kg,不施肥的最小,其他月份影响较小。     

风沙区保护性耕作种植冬小麦的生态经济效益研究

本文在毛乌素沙地南缘靖边县北部风沙区选用免耕（NT）、覆膜（PM）和翻耕（CT）3种耕作措施,在2003-2007年期间,连续4年进行了冬小麦引种及田间观测试验,对比分析了不同耕作措施对土壤温度、含水量、容重 、作物产量、水分利用率及经济效益的影响。试验结果表明：相对于CT,NT和PM在出苗期和越冬期能够提高土壤温度0.35℃和2.27℃,返青期和收获期各措施土壤温度差异不大。NT和PM分别增加土壤含水量16.5%和35.9%。NT在播种前和收获后分别降低了表层土壤容重1%和5%,但是次层20-40cm分别增加了5%和6%,PM增加了表层土壤容重。NT和PM分别提高水分利用率42.1%和78.3%,增加作物产量20.5%和72.2%。NT节省了生产投入,经济效益高于其他两种措施。由此可以看出保护性耕作有利于冬小麦在风沙区越冬,增加作物产量,改善当地种植结构,避免冬春季节农田地表裸露,延长地面覆盖时间,减少土壤风蚀。     

我国水土保持学科研究亟待解决的问题

简略地回顾了水土保持学科研究现状与存在的问题,并以经济实力、生产急需和研究的难易程度为准则,提出了应强化侵蚀动力机制与预报、土地生态设计、农业技术措施蓄水机理与水资源高效利用,以及水土保持生态经济环境评价等4个领域的研究。     

坡耕地地表糙度的初探

以黄土区(淳化径流小区)为研究对象,通过人为管理措施界定不同的地表糙度,选定地表糙度测定方法及求算指标,分析管理措施对糙度的影响,并提出了黄土区坡耕地地表糙度的定义,结合黄土区地表起伏的数量特征,得出了该区坡耕地地表糙度的界限,为土壤侵蚀预报的建立提供了基础材料.