黄土高原典型流域不同土地利用类型土壤物理性质分析

以黄土高原第三副区典型流域甘肃天水罗玉沟流域为研究区,对其农田、果园、林地和草地4种主要土地利用方式的土壤物理性质进行了分析。结果表明:（1）流域土壤平均含水量为（15.76±0.34）%,各土地利用类型之间存在差异,表现为农田>林地>果园>草地;（2）各土壤平均容重为（1.421±0.034）g/cm³,且均随土层增加而逐渐增加,总体为林地>农田>果园>草地,与含水量有类似分布规律;（3）各土地利用类型土壤孔隙度与其容重呈负相关关系,且总孔隙度、毛管孔隙度及非毛管孔隙度均呈现林地>农田>草地>果园的特征;（4）4种土地利用类型土壤贮水能力存在差异,林地和农田较优,高于果园和草地。值得注意的是,近些年流域大规模坡耕地改水平梯田的生产活动,对农田土壤蓄水保土功能产生较大影响,结果表明农田也具有较高土壤含水量及贮水能力。     

基于次降雨条件下的武水流域径流输沙规律研究

流域径流输沙规律反映区域水土保持与生态环境状况,可指导区域水土流失治理与生态建设。流域径流与输沙受降雨、下垫面因素及流域综合环境要素的影响。在对湖南武水流域径流与泥沙输移影响因子分析的基础上,基于次降雨与对应次径流、次输沙（包括悬移质与推移质）实测资料,建立武水流域次降雨条件下的径流与输沙经验回归模型,可用于流域径流与输沙预测预报。     

安徽老山自然保护区肖坑小流域森林景观格局研究

运用景观生态分类原则和群落生态学原则,建立了肖坑小流域森林景观三级分类系统,并选用景观多样性(SHDI)、均匀度(E)、景观优势度(D)、最小距离(NHI)和连接度等景观指数对三级森林景观格局进行了分析。结果表明,肖坑小流域森林景观以常绿与落叶混交的阔叶林的中幼龄林为主。森林景观的景观多样性指数和优势度指数都较大而均匀度指数较小,表明景观类型丰富,但类型之间的面积差别较大,分布不均匀;最小距离指数和连接度指数都较小,斑块分布接近团聚分布,信息交换有一定的难度,不利于生物多样性保护和生物资源管理,今后经营管理中要加强对森林的保护,尽量减少森林旅游、采茶等人为经营活动对环境的干扰。     

重庆南川区不同土地利用类型对表层岩溶泉水水质的影响

以重庆南川木渡河流域为研究区域,对耕地、马尾松林地和石漠化地这3种土地利用类型影响下的表层岩溶泉水的水化学性质进行研究。结果表明,石漠化土地影响下的表层岩溶泉水的电导率及Na＋、Cl-、SO42-、NO3-浓度都高于耕地和马尾松林地影响下的表层岩溶泉水,石漠化地影响下的表层岩溶泉水的水质较差,其中NO3-浓度已明显超标。研究区域表层岩溶泉水的水化学性质与人类活动对土地利用的程度差异表现出明显的对应关系。因此,在岩溶区进行土地利用时应采取更加合理的措施来治理和保护岩溶地区有限的地下水资源,满足人类生产和生活的需要。     

基于标记控制分水岭算法的树冠高程模型分割

树冠高程模型是树冠表面模型和数字高层模型的差值,是森林资源调查的重要数据源。笔者提出利用标记控制分水岭算法进行树冠高程模型分割的方法,首先用高斯滤波平滑树冠高程模型,对树冠边缘做初步检测,然后利用形态学重构方法进行树冠形状确认,在此基础上进行二值图像的距离变换和h-minima变换,并标记树冠顶部,最后对实验数据进行分水岭分割,实现单株木树冠边缘勾勒。误差分析表明,该方法能有效提高分割正确率,当结构元素和h-minima变换中的参数分别等于3、1.5时,树冠分割正确率为78.5%。     

陕北治沟造地工程对耕地分布及植被恢复的影响——以延安市顾屯流域为例

[目的]研究陕北地区治沟造工程对耕地分布及植被恢复的影响,为同类地区耕地整治方向及优化布局提供科学参考。[方法]以延安市顾屯流域为例,基于ENVI和ArcGIS,通过目视解译、核密度估计及NDVI对此展开相关研究。[结果]①治沟造地工程后,耕地更集中分布于沟谷,耕地整体破碎度降低,耕地质量提高;②缓坡耕地比例增加,耕地结构得到优化,但陡坡耕地仍然占有一定的数量,需继续优化;③基于核密度分析,耕地质量高的中—低密度区面积增加,耕地质量低的中高—高密度区面积减少,较高质量耕地比例提升;④流域内NDVI整体呈现"山下低,山上高"的规律,治沟造地后流域内植被情况得到良好改善;⑤退耕还林区域、边坡治沟造地工程段植被均得到了良好的改善。[结论]治沟造地工程使耕地质量和植被生态状况均得到一定程度的改善,但仍然存在诸如水土流失、盐渍化、边坡失稳等问题,应立足于生态文明建设,权衡各方面利弊,为黄土高原的高质量发展服务。     

岷江上游景观格局与土壤侵蚀变化——以杂古脑流域为例

[目的]探索不同景观格局对流域土壤侵蚀过程的影响及动态变化,为岷江上游的生态保护和恢复工作提供依据。[方法]应用景观生态学理论与通用土壤流失方程(USLE)分析岷江上游杂古脑流域1990年和2015年的景观格局变化与土壤侵蚀变化。[结果]杂谷脑流域景观类型动态主要表现为草地面积由70 125hm~2增加到82 568hm~2,林地和耕地面积少量增加,未利用的其他地类面积减少了12 542hm~2。该区域25a来植被覆盖度显著提高,土壤侵蚀程度显著下降;2015年中度侵蚀强度以上的土壤侵蚀发生面积均出现下降,极强度侵蚀活动的发生面积下降了36 102.69hm~2。[结论]25a间杂古脑流域以草地为主的植被恢复和景观格局变化,有效降低了该区域的土壤侵蚀强度,减少了水土流失。     

黄土高原王东沟小流域土壤表层全磷空间变异性

[目的]分析黄土高原小流域尺度地貌单元和土地利用方式对全磷空间变异的影响。确定全磷空间变异规律,为土地生产管理提供依据。[方法]2017年在黄土高原王东沟小流域采集了267个土壤样品进行了分析研究。用ArcGIS 10.2绘制样点全磷含量分布图,并分析不同地貌单元和土地利用方式下全磷含量的空间变异特征。[结果]王东沟小流域内不同地貌单元下全磷含量呈现为:塬面塬坡沟道的分布规律,不同的土地利用类型下全磷含量呈现为:果园废弃果园农地林地荒草地的分布规律。土地利用方式和地貌单元对全磷空间变异的影响极为显著。[结论]王东沟小流域土地利用经过14a不断的调整,全磷的含量有了大幅度的提升,土地利用方式显著改变了全磷的空间分布格局。     

陕北子洲"7?26"暴雨后坡耕地细沟侵蚀及其影响因素分析

细沟侵蚀研究多数基于模拟降雨条件,野外自然状态下的研究相对较少,而极端暴雨条件下的细沟侵蚀研究更为鲜见。该文对陕西子洲2017年"7?26"特大暴雨条件下坡耕地发育的细沟开展调查,研究坡位(距分水岭距离)、坡度和坡形对坡耕地细沟侵蚀特征的影响。结果表明:通过对35个样方的143条细沟统计,细沟宽度和细沟深度分别为0.5～60 cm和0.5～35 cm;细沟侵蚀强度、细沟密度和细沟割裂度分别为2 289～110 976 t/km~2、0.3～3.95 m/m2和0.002～0.441。随距分水岭距离(17～58 m)的增加,细沟先快速发育,坡面破碎程度加剧,距分水岭58m后,细沟发育减慢,坡面破碎程度减弱。坡度在不同的坡位对细沟侵蚀的影响程度不同:随坡度增大,上坡位(距分水岭20～40m),细沟侵蚀强度陡升,坡面破碎程度加剧;下坡位(距分水岭60～80m),细沟侵蚀强度增加较缓慢,坡面破碎程度减弱。凸形坡中部为细沟侵蚀(10 292t/km~2)最为严重区域,下部(8 141t/km~2)次之,上部无细沟发生;细沟密度、细沟割裂度和细沟平均宽度先增大后减小,细沟平均深度递增。浅沟地形细沟侵蚀随距分水岭距离的增加而增加,但退耕地的存在减缓了细沟侵蚀发育程度。直形坡因坡度最大其细沟侵蚀最严重,细沟形态同其他坡形基本相同,但最大沟宽和沟深均大于其他坡形。研究结果可为黄土高原坡耕地的水土流失防治提供参考。     

西南喀斯特小流域地表、地下河流细粒泥沙来源的137Cs和磁化率双指纹示踪研究

在黔中喀斯特高原农林复合生态系统峰丛谷地小流域,利用¹³⁷Cs和磁化率双指纹因子对碳酸盐岩表层土壤(坡地和坝地)、深层土壤(沟道和洞穴/裂隙)以及碎屑岩夹层岩屑3类来源开展指纹特征分析,通过多元混合模型对流域暴雨过程侵蚀悬移质泥沙进行指纹复合示踪,并计算小流域地表及地下出口输出泥沙的主要来源及相对贡献率。结果表明:¹³⁷Cs和磁化率在碳酸盐岩表层土壤、深层土壤以及碎屑岩夹层岩屑3类来源存在显著差异,流域内表层土壤、深层土壤和碎屑岩夹层岩屑的¹³⁷Cs和磁化率平均含量分别为3.39 Bq/kg和310.07×10^-8 m^3/kg、0.50 Bq/kg和180.69×10^-8 m^3/kg、0 Bq/kg和7.02×10^-8 m^3/kg。表层土壤、深层土壤和碎屑岩夹层岩屑对流域地表出口泥沙的相对贡献分别为16.2%,4.3%和79.5%,拟合优度为99.97%;表层土壤、深层土壤和碎屑岩夹层岩屑对流域地下出口泥沙的相对贡献分别为<0.1%,37.9%和62.1%,拟合优度为83.80%。喀斯特流域泥沙来源区别于其他碎屑岩流域具有的特点为:(1)碳酸盐岩风化表层土壤来源少,对河流泥沙贡献小,主要贡献于地表河流。(2)无论流域地表出口还是地下出口,河流泥沙来源主要为流域中碳酸盐岩所夹的少量(地面物质组成<10%)的碎屑岩夹层岩屑。(3)深层土壤略有贡献,地下河流贡献比例高于地表河流。另外,¹³⁷Cs和磁化率可作为双指纹示踪物较好地示踪喀斯特小流域地表、地下河流泥沙来源和确定相对贡献率。