黄土高原旱地苹果园生草对土壤贮水的影响

通过田间定位观测,研究了生草对黄土高原旱地苹果园0～100 cm土层土壤贮水的影响.结果表明:生草能提高0～60 cm土层土壤贮水能力,扩大土壤贮水库容;生草种类及年限不同,土壤贮水特征存在差异;在苹果生长期,生草对土壤贮水增减量产生影响,其影响主要发生在春季与秋季;不同降水年型生草对果园土壤贮水量影响差异较大,丰水年种植白三叶能提高土壤贮水量,欠水年生草会加剧干旱对果树的影响.     

无定河流域土地覆被空间分异机制及相关水碳变量变化

无定河流域是黄土高原生态恢复工程实施的重点区,探究其土地覆被的空间分异机制及相关水碳变量的变化特征,对支撑区域水土资源保护与规划以及服务区域生态文明建设等工作具有重要作用。本文使用线性倾向法、Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验、地理探测器等方法分析无定河流域土地覆被时空变化特征及空间分异驱动因素,并从地-水-碳耦合的角度探析流域总初级生产力(GPP)、实际蒸散发(ET)和水分利用效率(WUE)等关键水碳变量的变化特征。研究表明:(1)1990—2019年期间,流域整体草地、林地、建设用地显著增加,耕地、荒地显著减少,其中林草面积增加区域主要集中在流域下游及无定河沿岸地区;(2)人口密度、降水、气温等对流域土地覆被空间格局具有重要影响,整体而言社会经济因素的影响大于自然因素,但以降水、气温为代表的自然因素的影响在增强;(3)流域水碳变量的变化与土地覆被变化具有较好的对应关系,空间上,以耕地、林地、草地为主要覆被的流域东南部的GPP、ET、WUE相对偏高,以草地、荒地为主要覆被的流域西北部的GPP、ET、WUE相对偏低,时间上,2001—2019年间,流域整体GPP、...     

苜蓿地撂荒过程中土壤-微生物-胞外酶及化学计量的变化

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)作为优良修复草种在黄土高原广泛种植,然而随着农村人口迁移及土地利用变化,苜蓿人工草地大量弃置的问题已引起广泛关注。为研究苜蓿弃置草地土壤质量变化规律,本研究分析了不同弃置年限(0年、5年和10年)苜蓿草地土壤养分、微生物量、参与土壤碳氮磷(C,N,P)循环的胞外酶活性及其化学计量变化。结果表明：总体上,土壤和微生物C,N含量随弃置年限呈增加趋势,而C,N相关胞外酶活性和化学计量变化幅度较小;土壤和微生物P含量随弃置年限增加而显著降低,但P相关胞外酶活性及化学计量均有不同程度的增加。进一步分析发现：相较于其他土层,表层(0～20 cm)土壤C,N,P含量及其酶活性较高,其变化趋势与总体结果相似;亚表层土壤(20～40 cm)和(80～100 cm)深层土壤C,N,P含量及其酶活性呈先增后减趋势,且各指标较于表层土壤均降低40%～80%。相关分析表明弃置草地土壤由于P匮乏而逐步退化,可通过补施磷肥改善。     

土地利用动态监测中多源影像融合方法的比较研究--以陕北黄土丘陵沟壑区为例

在陕北黄土丘陵沟壑区,采用单一传感器的遥感影像提取土地利用信息,存在着识别的土地利用类别少、某些类别混分现象较严重、分类结果的精度较低等问题。以TM多光谱数据和SPOT全色光谱数据的融合为例,提出了适宜于该地区的两种影像融合方法:主成分变换法和乘积运算法,并从影像的光谱质量、纹理信息和目视效果等方面对其进行了对比与评价。结果显示,主成分变换法为较理想的融合方法。以陕北无定河流域为实验样区的土地利用自动分类结果表明,该方法的应用使土地利用各类别的提取精度都有不同程度的提高;水体、水田和城镇用地等面积较小的类别分类正确率提高达到10%以上;坡耕地与林草地的混分明显减少,分类精度均提高了5%以上;分类总精度从82.0%提高到89.2%,取得了良好的分类效果。此研究对于遥感影像融合技术的评价与应用进行了有益的探索,同时为该地区的土地利用动态监测提供了关键技术。     

黄土高原小流域雨水资源化途径及效益分析

阐述了雨水资源化的概念、理论及其3种方式：就地拦蓄入渗、覆盖抑制蒸发和雨水富集叠加利用。详细介绍了雨水资源化技术途径,并且以准格尔旗雨水集蓄利用示范区的研究资料分析了雨水资源化的经济、社会、生态效益。     

沙棘改善环境的生态功能及效益试验研究

为在黄土高原大面积建造植被、控制水土流失、发展经济 ,笔者于 1975～ 2 0 0 2年的 2 8年间 ,在半干旱黄土区的吴旗、安塞和固原县进行了沙棘和环境关系的研究。试验结果表明 ,沙棘具有特殊的生理生态和形态解剖学特性 ,沙棘具有较高的水分利用效率 ,其值为 1.2 1～ 1.53g·m- 2·mm- 1,是荒山植被的 3.1～ 5.8倍。沙棘耗水较经济 ,在半干旱的黄土区荒山种植 ,它能有效地利用水、土资源。测定沙棘水势较低 ,蒸腾强度较稳定 ,蒸腾耗水较大 ,吸水量较大 ,束缚水和束缚水与自由水比值较高。观察沙棘叶和根的形态解剖学特性看出沙棘耐干旱、耐水湿和调节蒸腾作用较强。沙棘在半干旱黄土区改善环境的生态功能明显。沙棘通过其茂密的林冠层、林下草被层、枯枝落叶层和发达的根系层形成良好的水分生态环境和森林生态结构 ,对林下小气候、土壤水分、养分及生物多样性有良好影响。与荒坡测定对比 ,第 2、 3和 4龄沙棘林地 ,径流量分别减少 6 6 .2 %、 6 5.9%和 78.2 % ,土壤侵蚀量分别减少 39%、 37.8%和 4 7%。 5龄以上的沙棘林 ,一般无侵蚀沟和滑坡发生。沙棘是适应黄土高原的优良树种 ,具明显的生态、经济和社会效益。     

黄土高原半干旱区退耕还林对土壤微量元素的影响

为了探明黄土高原半干旱区退耕还林对土壤微量元素(Cu、Zn、Mn、Mo、Fe)含量的影响及其与影响因子间的关系,以甘肃省关川河流域退耕还林地和农地为研究对象,使用有效性评价、通径分析等方法研究土壤微量元素与土壤环境变量间的关系。结果表明:退耕后土壤微量元素含量随土层深度增加而减少,在表层土壤中呈一定的富集现象。退耕地Cu、Mn、Mo的有效性指数高于Zn、Fe,侧柏林地有效性综合指数高于云杉林地。偏相关分析显示,退耕还林区土壤微量元素有效态含量的主要影响因素为土壤有机质、全钾、全氮与土壤含水率;回归分析显示,土壤环境因子可解释38.1%~73.8%有关土壤微量元素含量的变异;通径分析表明,土壤全钾对土壤微量元素的直接作用最大,土壤全氮对微量元素的间接作用最大;决策分析表明,土壤全钾与土壤有机质是退耕还林区微量元素含量的决策变量,而土壤含水率是土壤微量元素的限制变量。     

黄土高原半干旱区雨水高效利用模

为了在黄土高原半干旱区充分利用天然降雨，根据甘肃省雨水利用工程建设及发展旱作雨养农业的经验，总结提出了黄土高原半旱区雨水高效利用管理模式，并对雨水集蓄工程技术模式、雨水集蓄灌溉技术模式、集雨工程建设投资模式和运行管理模式进行了详细介绍。     

渭北黄土高原东部尧山林场主要人工林土壤肥力综合评价

为给陕西渭北黄土高原建设和管理提供依据,以尧山林场油松林、侧柏林、刺槐林等3种主要人工纯林为对象,利用常规测试方法和主成分分析法对林地土壤肥力进行了测定分析和综合评价。结果表明3种林分土壤有机质含量均随土层深度增加而逐渐下降,腐殖质层pH值显著高于其他土层;刺槐林碱解N含量随土层的增加而逐渐下降,腐殖质层有效P含量显著高于其他土层;油松林有机质含量显著高于侧柏和刺槐林;刺槐林土壤pH值和碱解N含量显著高于油松和侧柏林,速效K含量显著低于油松和侧柏林;土壤有效P含量油松林>侧柏>刺槐林;3种林分土壤综合肥力差异较大,肥力综合分值油松林(1.01)>侧柏林(-0.34)>刺槐林(-0.99);油松林有机质含量高、刺槐林碱解N含量高;油松和侧柏林地土壤碱解N亏缺,刺槐林地速效K缺乏。     

基于MODIS数据计算的RLPM模型在黄土高原地区的应用

为了更加准确地估算黄土高原的蒸散发,本文基于FAO56的Penman-Monteith数学模型,结合Leuning提出的叶面积指数(LAI)反演ET的理论思想,提出Remote Sensing Leaf Area Index Penman-Monteith模型(RLPM)。使用MODIS中国合成产品NDVI和研究区气象资料数据反演出所需的参数值,以黄土高原为研究区域,最后可计算研究区域内任意时间、任意地点的日ET值。将本模型的ET反演值与普通的P-M模型得到的反演值进行线性分析,得到相关性系数均大于0.8。该研究旨在丰富蒸散发模型计算方法,提高蒸散发计算的准确度。