黄土耕作坡面微地形面积高程积分计算及特征研究

面积高程积分(Hypsometric Integral,HI)是定量表征地形发育阶段及侵蚀趋势的重要指标。通过90mm/h雨强下4个典型坡度的人工模拟分段降雨试验,在三维激光扫描的基础上,利用点云数据生成DEM,对微地形坡面HI值的3种计算方法及其变化特征进行了分析,并根据细沟河网格网的HI值进行了验证。结果表明:1)HI方法可用于微地形坡面侵蚀发育的定量表征,HI值介于0.50-0.59之间。在不同坡度条件下,细沟出现之前坡面侵蚀量逐渐增加且HI总体呈现递减趋势,而细沟出现后侵蚀量在细沟中有所堆积且HI值有一定回增。2)河网格网HI值介于0.45±0.11之间。随着坡度的增加,HI值总体上表现出增加的趋势,潜在侵蚀能力有增大的趋势且侵蚀量和坡度之间存在一定的转折关系。3)对比3种不同HI计算精度来看,坡面HI与格网HI之间的RMSE和SAE值差别并不明显,但总体均表现为积分曲线法的计算精度要略优于体积比例法和起伏比法。研究结果对于丰富微地形尺度下HI的计算,深入认识坡面侵蚀发育过程及其机理具有重要的参考价值。     

长武县水资源承载力分析计算与评价

水资源的用水结构和承载力的计算是当前人们普遍关注的问题,探讨县域水资源承载力是维持县域经济社会健康发展的重要环节.从长武县2007年水资源现状出发对县域范围内的用水结构及水资源承载力平衡指数进行计算与分析.结果表明:长武县用水结构中,农业、工业、生活、养殖业用水量比例分别为0.65:0.29:0.04 :0.01,农业用水占总用水量的1/2以上;长武县可利用水资源量大于总用水量,水资源承载力供需平衡指数大于0,说明长武县水资源供给充足,具备当前规模的经济社会系统的支撑能力.     

裸地雨滴溅蚀对坡面微地形的影响与变化特征

为了探讨溅蚀作用与坡面微地形之间的相互关系,该文通过模拟降雨试验方法,研究了黄土区坡耕地无植被条件下雨滴对坡面微地形的溅蚀作用与变化特征。微地形由不同的耕作管理措施形成,包括锄耕措施、掏挖措施和等高耕作措施,以平整坡面为对照措施。降雨强度分别为60,90和120mm/h。试验小区大小为0.5m2。用溅蚀板测定坡面向下和向上2个方向的溅蚀量。利用激光扫描仪测定微地形,并结合GIS技术建立大比例DEM(分辨率2cm)。结果表明,在耕作管理条件下,坡面微地形具有降低坡面溅蚀量的作用。微地形的变化特征主要表现为微坡度的变化,而微坡向对溅蚀作用的变化不敏感。因此,微坡度可以作为研究雨滴溅蚀作用与微地形变化的一个反映指标。     

渭北旱塬坡耕地水土和养分流失特征

以渭北旱塬的坡耕地为对象,采用定位监测和室内分析相结合的方法,研究其退化机理。取得以下主要结论:坡耕地的土壤退化主要是水土流失所致,水土流失主要集中在年内的几场暴雨。观测期内5°、10°和15°坡面平均产沙量分别为320.9,1 581.1,3 819.6t/(km2.a);平均产流量分别为13 836.4,46 869.3,53 956.5m3/(km2.a)。受降雨强度和坡度影响较大。水土流失导致坡耕地土壤容重增加,孔隙度减小,持水能力减弱,且带走土壤中有效养分量,使土壤肥力降低。流失泥沙中全氮和速效钾含量远高于耕层土壤中的含量,表现出"富集"。     

五指山猪(WZSP)近交系生长曲线分析与拟合研究

本文先后对WZSP近交系F158窝共58头个体进行了为期180d的观测试验。依据对近交第15代WZSP 1-180日龄的体重及体长、体高、胸围、管围4项体尺性状数据，我们进行了生长曲线分析和非线性曲线拟合研究，对指数模型、Logistic模型和Gompertz模型分别进行拟合，结果表明Logistic模型拟合效果较好。据3种拟合曲线的拟合度可知，Logistic曲线能较好地拟合WZSP的生长曲线（公猪和母猪体重、体长、体高、胸围和管围的拟合度R^2分别为0．9854、0．9277、0．9691、0．9521、0．9651和0．9914、0．9544、0．9823、0．9061、0．9636），拟合曲线模型中代表极限体重的参数K值母猪明显高于公猪，其他参数也略有差异。研究结果表明，Logistic曲线模型适用于描述WZSP近交系的体重及体尺生长发育规律。     

不同利用类型土壤水分下渗特征试验研究

以延安市柳林镇高坡村不同利用类型的土地为研究对象,采用双环法进行水分入渗试验,分析讨论不同土地利用类型土壤水分平均入渗速率、稳渗率等下渗特征.结果表明：①不同土地利用类型水分入渗速率均可用霍顿方程来描述;②留茬农地入渗前200 min平均入渗速率可达1.52 mm/min,稳渗率为1.17 mm/min,其它土地利用类型其平均入渗速率与稳渗率均表现为留茬农地＞耕地＞荒草地＞田间道路;③土壤容重直接影响水分入渗,容重愈大,稳渗率愈低,两者呈指数函数关系.     

基于元胞自动机的小流域侵蚀产沙模型研究

动态模拟和预测土壤侵蚀的发育及演化过程具有十分重要的意义.传统土壤侵蚀模型从本质上来说是一种稳态模型,缺乏对土壤侵蚀发生、发展及演化过程的动态模拟能力.元胞自动机(cellular automata,简称CA)是一种"自下而上"的动态模拟建模框架,具有模拟复杂地理系统时空演化过程的能力.利用元胞自动机理论和方法,提出了将CA应用于土壤侵蚀过程模拟的基本思想.以黄土高原丘陵沟壑区小流域为例,构建了基于元胞自动机的小流域侵蚀产沙过程模型.     

3S技术在水土保持与荒漠化防治中的应用

3S技术是目前空间信息获取、存储管理的主要手段。在水土保持与荒漠化防治中，遥感技术应用于水土流失及综合治理状况信息的获取；全球定位系统用于对遥感成果进行准确定位，并作为一种独立的数据源对小区域的变化及时更新；地理信息系统为遥感、全球定位系统提供的信息进行管理和分析；3S集成便于数据的实时处理，提高遥感分类精度，减少野外工作量。使工作更加方便高效。利用3S技术可建立不同空间尺度水土流失与荒漠化动态监测的技术规程与方法，开发水土保持与荒漠化防治的评价模型，促进水土保持与荒漠化防治的信息化、现代化。     

微地形空间离散化水文响应单元确定方法

空间离散化是分布式水文模型构建的充要条件。在90 mm/h雨强人工降雨试验、三维激光扫描构建微地形数字高程模型(M-DEM)的基础上,基于元胞自动机(CA)模型研究了人工掏挖微地形在5种不同坡度条件下侵蚀发育过程中不同大小格网/元胞的水沙汇集和传递关系,进而提出空间离散化水文响应单元(HRU)的确定方法。结果表明:基于CA模型所确定的5°,10°,15°,20°和25°坡在溅蚀阶段的最佳HRU大小为6 mm,5 mm,6 mm,5 mm,8 mm; 片蚀阶段的最佳HRU大小为6 mm,4 mm,6 mm,5 mm,5 mm,细沟侵蚀阶段的最佳HRU大小为4 mm,7 mm,5 mm,6 mm,6 mm,纳什效率系数均接近于1; 综合以上,90 mm/h雨强下人工掏挖微地形水蚀模拟最佳HRU应为6 mm。研究提出了一种微地形空间离散化的方法,为微地形尺度水蚀定量化研究提供了一定的技术支撑。     

西北旱区生态服务价值时空动态研究

为探明西北旱区生态服务价值的时空差异性,以2004—2012年相关数据为基础,对其生态服务价值进行计算。结果表明:(1)2012年西北旱区的生态服务价值较2004年增加了166.1×109元,而人均生态服务价值却减少了8元,说明人口的增速比生态服务价值的增速大,应适当控制人口增长;(2)西北旱区各省区生态服务价值变化大小依次为甘肃陕西中北部新疆内蒙古中西部青海宁夏,其中宁夏和青海为负变化;(3)2004—2012年间西北旱区生态经济协调度为0.33,表明生态环境和经济发展处于轻度协调状态;(4)敏感性指数小于1,说明西北旱区生态服务价值对生态价值系数弹性较弱,本文研究结果真实可信。研究期内的土地利用变化取得了较明显的生态效益,为西北旱区的经济建设和社会发展提供了良好的环境平台。