王家沟小流域50a土地利用动态变化分析

以经过50多a水土保持综合治理的王家沟小流域为研究对象,利用其1959—2008年土地利用数据,对该流域土地利用动态变化进行分析。结果表明,调整土地利用结构是王家沟小流域水土保持综合治理的一项关键性措施。     

晋西黄土丘陵沟壑区欧李人工林水土保持效益研究

在柳林县联盛农场布设径流观测小区,进行了欧李人工林的水土保持效益研究。结果表明:种植欧李的第二年和第三年,可以将撂荒地的土壤侵蚀强度由中度降低到轻度,保水效益可分别达到17.11%和23.92%,保土效益可分别达到53.19%和75.44%;种植欧李可以明显降低浅层土壤容重,提高土壤孔隙度,改善土壤结构,增强土壤持水能力,与传统的水土保持植物相比,欧李样地0-20 cm、20-40 cm土层的平均含水率分别高出2.1和2.3个百分点。同时,种植欧李可以改良土壤,提高肥力,增加农民收入。     

旱地起垄覆膜微集水种植技术的生态效应研究

起垄覆膜微集水种植技术能有效的改善旱田生态环境,提高降水资源利用率。试验结果表明:起垄覆膜微集水技术在0~60cm土层的平均含水量分别较平铺膜和无膜常规种植法提高了0·64%~0·87%、1·81%~2·12%,具有明显的集雨增墒效应;该技术还有较好的增温、保温效应,能有效的改善土壤物理结构,加速有效养分的转化,为玉米生长发育创造良好环境。     

山西省2001年生态足迹计算与分析

以2002年统计年鉴的数据为基础,利用生态足迹模型这一测度方法,对山西省的可持续发展状况以及人类对各种自然资源的利用程度进行了定量计算。结果显示,全省生态赤字达1.682km~2/cap,表明生态经济系统处于不可持续的发展状态,并分析了其原因,提出了相应的建议。     

不同作物对坡耕地地表径流及氮素流失的影响

为了揭示坡耕地种植作物后径流和氮素流失间的差异,采用径流小区法对坡耕地种植玉米、莜麦和土豆3种作物后坡面径流、地面作物状况、氮素流失量及其关系进行了研究。结果表明:2014年7—9月6场侵蚀性降雨平均降雨量为31.49mm,径流量(Q)为Q_(莜麦-总)Q_(土豆-总)Q_(玉米-总),且与降雨量成线性关系;作物种类对径流中氮素浓度有显著影响,各形态氮浓度均值范围分别为:NO_3~-—N含量10.33~11.83mg/L,TN含量27.48~31.28mg/L,NH_4~+—N含量0.72~0.92mg/L,NO_2~-—N含量0.35~0.49mg/L;6次侵蚀性降雨全氮流失量(TNL)为TNL_(莜麦)TNL_(土豆)TNL_(玉米),均值分别为147.01,139.45,125.63mg;硝态氮流失量(NL_硝)占TNL的33.33%~43.14%,NL_硝和TNL与径流量之间存在线性关系;7—9月份,农作物进入生殖生长阶段,作物覆盖度变化较小,与降雨量和氮素流失量之间没有显著关系,不是影响坡面径流和养分流失的主要影响因素。     

雁北沙地樟子松等三种树种生长趋势模拟

樟子松、油松及小叶杨为山西省雁北地区防风固沙的主要造林树种,应用Richards equation、幂函数模型等树木生长模型对三种树种的生长规律进行了初步研究。结果表明,三种树种的林龄、胸径及树高等生长指标与Richards equation和幂函数模型拟舍较好,相关系数达0．95以上,可以用来预测三种树种的生长趋势。     

黄土高原丘陵沟壑区经济作物欧李的水土保持功能

[目的]研究经济作物欧李在黄土高原丘陵沟壑区的水土保持功能,为当地推广欧李种植提供理论支撑。[方法]以山西省吕梁市柳林县4类试样样地为对象,对欧李种植区土壤持水性、团聚体水稳定性及抗蚀性进行研究。[结果](1)欧李种植区土壤容重明显低于其他样地土壤,其中阳坡欧李Ⅲ号区土壤容重最低,表层和亚表层分别为0.954,1.163g/cm3,容重与总孔隙度、毛管孔隙度呈极显著负相关。(2)欧李在黄土高原丘陵沟壑区适应性极强,通过种植可以显著改善土壤肥力。(3)欧李样地土壤0.25mm风干及水稳性团聚体、土壤团聚体平均重量直径及团聚体水稳性指数均远高于该地区传统水土保持植物样地和撂荒地样地的土壤,并且团聚体破坏率最低。(4)欧李样地土壤0—40cm土层平均可蚀性因子K值最低,对表层及亚表层土壤保护效果更好。(5)K值与黏粒和有机质含量呈极显著负相关,与粉粒含量呈极显著正相关,土壤质地决定土壤抗蚀性能。[结论]欧李在黄土高原丘陵沟壑区具有很好的适应性,不仅可以增加农民收入,更对提高当地水土保持能力,改善生态环境具有重要意义。     

液膜覆盖对旱地土壤结构特征及入渗性能的影响

为了研究长期液膜覆盖对旱地土壤结构及入渗性能的影响,于2015—2018年在山西农业大学林业试验站进行了田间随机区组试验。试验设计有垄沟耕作和平作方式下的液膜和塑膜覆盖,以平作不覆盖为对照。结果表明:(1)液膜覆盖能改善土壤理化性质。和其他处理相比,PY、LY显著增加了土壤有机质含量和毛管孔隙度;与对照(CK)相比较,PY、LY、PS、LS的土壤容重均有显著降低。(2)液膜覆盖能改善土壤结构特性。和其他处理比较,LY显著提高了干筛、湿筛0.25 mm团聚体含量,PY、LY显著降低了土壤团聚体结构破坏率及显著提高了团聚体水稳性指数。(3)液膜覆盖提高了土壤稳定入渗性能。PY、LY的稳定入渗率和平均入渗率显著高于其他处理。(4)同种覆盖方式下,垄沟耕作较平作更有利于改良土壤结构特征,但二者对稳定入渗率的影响没有显著差异。(5)初始入渗率与土壤理化指标间没有显著相关性。稳定入渗率和平均入渗率与毛管孔隙度、0.25 mm水稳性团聚体含量、团聚体破坏率与团聚体水稳性指数间有显著或极显著相关性。     

黄土丘陵区丰水年产流产沙特征分析

设置标准径流小区进行长期定位监测,探讨天然降雨条件下,流域内不同土地利用方式对坡面产流产沙的影响,以期为该流域土地利用规划、水土流失综合治理、生态环境改善提供理论依据。基于汾河上游阳坡小流域内2种坡度、6种不同土地利用方式的8个径流小区,开展自然降雨观测、径流泥沙观测。结果表明：（1）试验期降雨超过多年同期平均雨量,属于丰水年;且年内雨量分布较多年平均差异较大;（2）不同土地利用方式条件下,坡面产流量差异明显,坡面为15°时,各径流小区的产流量大小顺序为裸坡地>坡耕地>草地;而18°各径流小区的产流量大小为裸坡地>草地>油松林地>灌木林地（黄刺玫）;（3）土地利用方式不同,坡面产沙量差异明显。15°径流小区坡面产沙量裸坡地>胡麻>土豆>草地;相比之下,18°径流小区产沙量以灌木林地和油松林地最少,均为0.30 t/hm²;裸坡地产沙量最多,是林地的92.08倍;林草地减流减沙效果明显。研究结果可为该流域的生态重建,土地利用以及汾河上游其他小流域的土地利用规划,从而减少水土流失提供借鉴。     

2种不同算法的水资源生态足迹动态比较分析——以山西省为例

为分析比较全球公顷和国家公顷核算水资源生态足迹的异同,基于水资源生态足迹理论与方法,构建出"全球公顷"和"国家公顷"的山西省水资源生态足迹计算模型,对其2007—2018年水资源生态足迹进行了测算与比较分析。结果表明:(1)2种不同算法得出12年间山西省人均水资源生态足迹、人均水资源承载力、人均水资源生态赤字变化趋势相似,整体均呈上升趋势,但用国家公顷法得出的结果均大于用全球公顷法得出的同1年份的结果。(2)2种不同算法得出山西省2007—2018年万元GDP水资源生态足迹均呈下降趋势,说明12年间其水资源利用率在提高。(3)2种不同算法得出这12年间山西省水资源生态压力指数远1,说明其水资源开发利用处于不安全状态。研究认为:(1)2种算法产生差异的主要原因在于采用的水资源均衡因子、水资源产量因子及区域水资源平均生产能力存在差异。国家公顷法比全球公顷法能更好地反映国家级以下空间尺度水资源开发利用态势。(2)需根据不同的研究目的,构建相应的计算模型进行水资源生态足迹的核算与分析,既有助于真实反映不同空间尺度上区域水资源开发利用态势,也有利于同级空间区域尺度上水资源生态足迹的比较。