秦岭及其以北黄土区草地群落地带性特征

一般受海洋季风和润湿气候影响强烈的地区，草地垂直地带性和水平地带性基本一致。但秦岭以北及其黄土区由于受东南季风的影响减弱，出现了半干旱和干旱气候，植被向着草原方向发展，形成了这里特殊的地带性特征。秦岭地区自下而上为蒿类和禾草草地、禾草和杂类草草地、嵩草草地；秦岭以北黄土区自南而北为蒿类和禾草草地（草甸性）、禾草（草原性）和蒿类草地，蒿类和禾草草地面积最大。     

根区滴灌对干旱山地苹果树生长发育和结实的影响

根区滴灌是将雨水促渗管与传统滴灌相结合而组装集成的一项节水灌溉新技术。为了探讨根区滴灌在山地果园的应用效果,为山地果园的栽培管理提供依据,本文以陕北米脂县6 a生山地红富士苹果树为研究对象,以世界公认的最佳苹果优生区洛川县的降雨量和土壤贮水量为灌水依据,分析了不同灌溉方式对苹果树萌芽、坐果、枝叶生长、果实发育和水分利用效率的影响,以及山地果园土壤水分达到优生区标准后与优生区苹果树生长结果的差异。结果表明,采用根区滴灌能有效提高苹果树的萌芽率和坐果率,萌芽率比传统滴灌提高了2.14%~2.76%,坐果率比传统滴灌提高了0.80%~1.42%;能有效促进苹果树新稍和叶片的生长,新稍长度比传统滴灌提高了1.44%~4.94%,百叶鲜质量比传统滴灌提高了2.13%~4.16%;能显著促进苹果树果实的生长,单果重比传统滴灌增大了7.05~14.99 g,优果率比传统滴灌提高了9.4%~14.7%;能显著提高水分利用效率,灌水量比传统滴灌节约了8.09%,水分利用效率比传统滴灌提高了10.62%~15.30%。可见,根区滴灌技术在陕北黄土丘陵区山地苹果生产中具有广阔的应用效果,但是,单纯依靠人为限量补水,山地苹果还不能达到优生区的生产水平。     

陕北黄土区退耕还林(草)地土壤质量特征及其对降水的响应

为了解陕北黄土区退耕还林（草）地土壤质量差异特征及其对降水的响应，该文沿370～470 mm的降水梯度，选取了陕西省吴起县境内的王洼子（370～395 mm）、大吉沟（440～445 mm）和白豹（460～470 mm）3个降水梯度区作为研究区，并结合土壤质量指数法，定量评价降水梯度区广泛栽植的刺槐林（Robinia pseudoacacia）、沙棘林（Hippophae rhamnoides）和草地的土壤物理结构、持水性、盐碱度、碳汇指标以及速效养分指标方面的综合得分，明确植被恢复后土壤质量随降水梯度的变化特征。结果表明：1）降水量、植被类型以及二者的交互作用对土壤指标影响显著（P<0.05）。2）在460～470 mm降水量区，刺槐林（0.829）对土壤质量改良效果最好，其次为沙棘林（0.808），二者土壤质量均达到肥沃水平，且差异不显著，草地（0.679）土壤质量指数最低，土壤为较肥沃水平；在440～445 mm降水量区，沙棘林（0.74）对土壤改良效果最好，其次为刺槐林（0.601），二者均达到较肥沃水平，草地（0.479）土壤质量指数最低为中等水平；在370～395 mm降水量区，3种植被类型土壤质量指数由大到小表现为沙棘林（0.744）>刺槐林（0.387）>草地（0.251），沙棘林土壤质量等级为较肥沃、刺槐林和草地为贫瘠水平。3）在370～470 mm降水梯度内，3种植被类型土壤质量综合指数均随着降水量的减少而降低，其中沙棘林土壤质量指数变异性较低（4.1%），刺槐林（30.1%）和草地（37.2%）土壤质量变异性较高。该研究结果可为陕北黄土区370～470 mm降水梯度下的植被恢复与重建等林业生态工程实施提供数据支撑与理论支持。     

半干旱黄土丘陵区沙棘优良品种引种栽培试验研究

1994-2003年在黄土高原半干旱区的陕西吴旗县、安塞县进行中国沙棘优良类型和俄罗斯优良沙棘品种引种试验,采用家系选择法初步筛选出5个中国沙棘生态经济型优良单株,对3个俄罗斯良种沙棘的生长适应性经济性状进行了评价。前者生长迅速、树冠好、根系发达、郁闭快、水土保持效益好,果实较大、单株产量较高、Vc和含油量较高,适于在黄土丘陵区种植;后者经济性状较好,果实大、无刺或少刺,但适应性较中国沙棘差。     

黄土丘陵区枣树专用肥配方设计及施肥量研究

根据黄土区土壤养分含量和枣树对N，P2O5和K2O的吸收量，设计出一种该区枣树专用复混肥，其配方比为14：8：8。确定了在养分平衡基础上的适宜施肥量，试验表明连续3年平均产量为4525．0kg／hm^2，比对照提高49．56％，肥料效果十分显著。     

黄土区土坎植被群落草本优势种的种间关联性研究

以黄土区典型土坎植被群落为研究对象,筛选25种草本优势种,采用方差比率法,结合χ²检验、联结系数AC、共同出现百分率PC和Spearman秩相关分析方法,分析25个草本优势种的种间关系,为重力侵蚀治理、固沟保塬的植物配置提供理论支撑和技术依据。结果表明:1）方差比率法的检验结果表明,25个草本优势种总体上种间关系呈现显著正关联;2）χ²检验结果表明,正关联种对数（163）高于负关联种对数（135）,且显著关联的种对数占总种对数的6.67%;3）大部分种对间联结系数AC和共同出现百分率PC都不高,种对间的相关性较弱,联结关系松散,群落仍处于长期的发展过程中;4）根据Spearman秩相关系数对25个优势种进行聚类分析,可将其划分为5个生态种组。     

基于无人机可见光影像的树种和树冠信息提取——以晋西黄土区蔡家川流域为例

为探究无人机遥感技术在黄土高原森林资源调查中的适用性,以晋西黄土区蔡家川流域为研究区,以无人机可见光影像为遥感数据源,基于面向对象最邻近分类法,识别并提取研究流域的树种和树冠信息,并与样方调查数据进行对比分析,评估无人机影像提取植被信息的精度及其适用性。结果表明:面向对象最邻近分类法对于郁闭度较低的林分和经济果木林的树种提取效果极好,但复杂植被类型会导致提取精度下降。在农地子流域和人工林子流域上,树种提取的分类混淆矩阵Kappa系数分别为0.898和0.728。面向对象最邻近分类法对人工林和经济果木林的树冠提取精度较高,与实测数据线性回归的决定系数(R²)在0.7以上,但对次生林的树冠提取效果相对较差,R²仅有0.422 3。将该方法拓展应用至流域尺度,识别结果显示,蔡家川流域内人工林子流域主要为刺槐、油松和侧柏混交林,经济作物主要为苹果,油松的林分密度为1 744株·hm^-2,平均冠幅为2.24 m,苹果的林分密度为382株·hm^-2,平均冠幅为4.26 m;农地子流域有苹果树912株,林分密度为439株·hm^-2,平均冠幅为3.84 m。结果表明,基于无人机遥感影像,利用面向对象最邻近分类法可以高效、准确地提取林木株数、郁闭度和平均冠幅,从而有效提高黄土区植被调查的效率。     

西宁盆地黄土区坡形及植被类型对坡面土壤入渗影响

为进一步探讨青藏高原东北部黄土区草本植物护坡机理,选取西宁盆地长岭沟流域自建试验区,通过设计2种不同坡形和选取适宜当地气候条件生长的3种草本植物,采用野外试验区人工模拟降雨方法,首先分析了坡面土壤水文参数(土壤入渗、坡面土体含水量)分布变化,进而探讨了影响种植草本坡面土壤水分入渗的主要因素与特征,最后对坡面土壤水分入渗过程进行模型模拟与评价。结果表明:种植垂穗披碱草阶梯形边坡产流时间相对最晚,直形裸坡阶段产流量最大,其最大阶段累积径流量在降雨试验40~45 min时,为17 730 mL;2种坡形边坡坡面平均稳定入渗速率由大到小依次为阶梯形种植垂穗披碱草边坡(0.519 mm/min)、直形垂穗披碱草边坡(0.423 mm/min)、直形老芒麦边坡(0.422 mm/min)、直形细茎冰草边坡(0.318 mm/min)、阶梯形裸坡(0.321 mm/min)和直形裸坡(0.192 mm/min),且种植垂穗披碱草和老芒麦边坡土体含水量在地表以下0—50 cm增幅相对最高,说明种植草本有助于边坡土体内部水分入渗。在此基础上,采用Horton模型、Kostiakov模型和通用经验模型进行坡面土壤水分入渗模拟,结果表明直形边坡土壤水分入渗过程以Horton模型和通用经验模型的拟合效果相对较为理想;阶梯形边坡则以Horton模型得到的土壤水分入渗拟合效果相对最优;最后,通过Pearson相关性分析得出,区内边坡土壤水分入渗特性主要影响因素为土壤有机质与植被覆盖度,且土壤有机质与初始入渗率间呈显著正相关关系(R²为0.986),植被覆盖度与稳定入渗率间则呈极显著相关关系(R²为0.997)。研究结果对于科学有效防治高寒半干旱区水土流失以及研究不同植被类型及坡形水土保持能力具有理论研究价值和实际指导意义。     

晋西黄土区不同林地土壤团聚体分形维数特征与土壤养分相关关系

以山西吉县退耕还林工程中的刺槐林地、油松林地、山茱萸林地、次生林地为研究对象,以撂荒地、农地为对 照,采用Microtrace S3500 激光粒度仪对各地类0 ~ 10 cm、10 ~ 20 cm、20 ~ 30 cm 土层的团聚体粒径进行测定和分 级,利用分形几何学方法对土壤团聚体的分形特征进行分析,并测定了各地类土壤有机质、全N、全K 的含量,以探 讨土壤团聚体分形维数与土壤养分的关系。结果表明:各地类土壤团聚体分形维数在2.22 ~ 2.60 之间,平均值为 2.44;油松林地和刺槐林地土壤团聚体分形维数随土层深度增加有递增趋势,农地和次生林地土壤团聚体分形维 数随土层深度的变化不明显,而山茱萸林地土壤团聚体分形维数随土层深度的增加有递减趋势;土壤团聚体分形 维数与10 ~50m 的团聚体体积分数呈极显著正相关关系,与土壤团聚体粒径呈负相关关系;撂荒地土壤中有机 质、全P、全K 含量较低,肥力和质地最差,山茱萸林地土壤肥力和质地状态最佳,表明退耕林对土壤的改良效果 显著。      

降雨类型和水土保持对黄土区小流域水土流失的影响

对黄土区桥子东沟流域的143场次洪水事件水文泥沙数据进行统计分析,并利用K均值分类法划分降雨类型,比较不同降雨类型条件下流域水土流失特征,探讨水土保持治理对不同降雨类型下流域产流输沙的影响。结果表明,次降雨量和最大30 min雨强是影响流域产流输沙的主要降雨特征。降雨事件划分为4种类型:Ⅰ型(小雨量、小雨强)、Ⅱ型(大雨量、大雨强)、Ⅲ型(大雨量、小雨强)和Ⅳ型(小雨量、大雨强)。4种降雨类型下次洪水事件的产流能力和洪峰流量由大到小依次为Ⅱ型、Ⅳ型、Ⅲ型和Ⅰ型。频次最少的Ⅱ型降雨次洪水事件的输沙量最多,Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅳ型降雨条件下次洪水事件输沙量的差异不显著,输沙量均较少。水土保持综合治理显著减少了流域径流量和输沙量,其中Ⅱ型降雨次洪水事件减水量和减沙量最多,Ⅰ型最少。