基于GIS和MUSLE的东北沟小流域非点源污染关键区识别

以河北省平泉县东北沟小流域DEM、土地利用类型和土壤调查数据为基础,在地理信息系统(GIS)的支持下,运用修正的通用土壤流失方程(MUSLE)对研究区非点源污染进行关键区识别及分级。结果表明:关键区按所占面积从大到小依次为低风险关键区、高风险关键区和中风险关键区,且各区主要沿水域分布。关键区中农业用地占到了流域农业用地总面积的37.3%,而随着风险等级的提高,关键区中农业用地所占比例显著增加。研究区非点源污染的主要来源是沿水域分布的农业用地,与实际情况吻合,研究结果能为研究区非点源污染治理提供科学指导和理论支持。将GIS与MUSLE模型相结合能够快速识别非点源污染关键区,该方法科学有效,具有很强的适用性。     

波状坡耕地拦挡淀排技术水沙调控效果

我国北方土石山区的地形特点是土层薄、坡长坡陡、波状起伏、以坡耕地水土流失为主.该区水土流失严重,侵蚀沟道密集,对当地和下游造成严重的水土流失问题.为解决波状坡耕地水土流失的治理问题,针对波状坡耕地形态特征和水土流失特点,设计波状坡耕地拦挡淀排技术,并将其布设于野外径流小区进行观测.结果表明:1)拦挡淀排技术对波状坡耕地削流和减蚀作用均有较好的效果,2年平均的削流率和减蚀率分别为53.72％和87.21％,该技术对于各种类型的降雨均有较好的坡面削流效果,该措施的排水系统表现出可靠性和稳定性.2)通过对不同类型的降雨造成的径流量分析,拦挡淀排技术对波状坡耕地的径流调控率在降雨强度较大的情况下能发挥出较好的效果.通过趋势线分析,对照小区的产沙量与降雨量间的直线斜率大于措施小区(趋势线接近水平),说明拦挡淀排措施下不同降雨量产生的泥沙量都很小,拦挡淀排技术减沙效果显著.3)通过对次降雨资料分析表明,措施小区泥沙侵蚀量均远小于对照小区.波状坡耕地的年泥沙侵蚀量主要是由几场大暴雨引起的,拦挡淀排技术在大暴雨情况下也有显著的减蚀效果.通过添加趋势线分析发现措施小区泥沙侵蚀量与降雨量,降雨强度和I30之间均没有良好的线性关系,措施小区泥沙侵蚀量受降雨量,降雨强度和I30的共同影响.在雨季,措施小区泥沙侵蚀量受地表粗糙度的影响较大.4)从农作物产量来看,相同施肥条件下,拦挡淀排技术在干旱年比平水年份对作物增产的作用更明显.因此,拦挡淀排技术能够有效防治波状坡耕地水土流失,可作为一项新型坡耕地水土流失防治技术.     

地膜与秸秆双重覆盖对渭北苹果园土壤水分及产量的影响

针对渭北果园土壤干燥化、覆盖条件下夏季土壤高温抑制根系生长的问题,通过将具有高效保水效果的地膜与缓温效应显著的秸秆两种覆盖材料组合,从保墒、调温及对果树产量影响方面综合评价双重覆盖(地膜压长麦秆覆盖、长麦秆压地膜覆盖、地膜压短麦秆覆盖、地膜压玉米秆覆盖)模式。结果表明,地膜压短麦秆覆盖相对于其它处理能提高0~600 cm土壤剖面年平均贮水量(1 529.2 mm)及年平均含水量(25.71%),有利于果树对水分的利用;地膜压短麦秆覆盖在春季和秋季能提高土壤温度,夏季降低土壤温度,具有良好的缓温效应;不同覆盖 处理均能提高果树的产量、单果重和优果率,其中地膜压短麦秆覆盖单株产量(48 kg)和优果率(85%)最高,为最佳覆盖模式。     

地膜-秸秆双重覆盖模式下果园土壤养分含量研究

为了研究地膜-秸秆双重覆盖模式对渭北旱塬果园土壤养分含量的影响,对5个不同处理(地膜压玉米秆双重覆盖、地膜压短麦秆双重覆盖、长麦秆压地膜双重覆盖、地膜压长麦秆双重覆盖和无覆盖清耕对照)下果园0~100 cm土层深度范围内的土壤养分含量进行测定,并统计了苹果产量。结果表明:地膜-秸秆双重覆盖模式能显著提高果园土壤养分平均含量,并提升养分有效性;其中地膜压短麦秆双重覆盖处理综合效果最佳,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量均显著高于无覆盖对照(P0.05),提高比例分别为29.72%、8.82%、19.35%、51.87%、22.66%;碱解氮含量提高比例高于全氮,说明该模式能够提高氮肥有效性。与无覆盖对照相比,地膜-秸秆双重覆盖模式对土壤剖面养分垂直变异影响不明显,均呈现出随深度增加先降低后缓慢递增的趋势。从提高土壤养分含量和提升其养分有效性的角度出发,利用地膜压短麦秆双重覆盖模式进行果园土壤管理可以成为实现渭北旱塬果园高产、优产、稳产的有效途径之一。     

基于ESDA的陕西省县域经济空间格局演变

基于地理信息系统（GIS）软件和探索性空间数据分析方法（ESDA）,利用陕西省2002—2011年县域人均GDP数据,对陕西省县域经济空间格局演变进行了分析。结果表明:陕西省县域经济发展呈现明显的空间集聚现象,集聚程度在10 a间得到明显加强,热点区主要分布在以志丹县和安塞县为代表的陕北地区。而经济增长空间格局呈现出由随机分布到集聚分布的演变趋势,经济增长热点区域主要分布在陕北地区,且经历了从南向北的迁移过程。虽然陕西省县域经济整体空间差异有所减小,但无论从经济发展水平和经济增长速度来说,陕西省县域经济的空间格局都呈现明显的“北强南弱”局面。最后,将陕西省县域经济空间格局演变的驱动力分为能矿资源开发、经济区位差异和区域发展政策3个方面进行了分析。     

黄土高原苹果园不同集水阻渗技术调控下土壤水分、矿质氮含量变化

以黄土高原苹果园果树为研究对象,分析不同集水阻渗技术调控下土壤水分、矿质氮含量的变化,探索适宜旱区果园可持续发展的防渗聚水技术。结果表明:起垄覆膜处理(Ⅰ)、防渗层处理(Ⅱ)和起垄覆膜加防渗层处理(Ⅲ)均能增加0～300 cm土层土壤含水量,减少土壤硝态氮含量。处理Ⅲ总体效果最好,能够增加9.60%土壤含水量,减少57.15%土壤硝态氮含量;处理Ⅰ使0～200 cm土层土壤含水量均匀增加7.73%,硝态氮含量均匀减少60.08%;处理Ⅱ能够增加0～40 cm表层土壤7.37%的土壤含水量,减少40～200 cm中层土壤74.38%的硝态氮含量。研究表明,不同集水阻渗技术通过改变水分的时空分布、减少硝铵态氮的淋溶从而提高水肥利用效率,其中起垄覆膜加防渗层处理结合了起垄覆膜与人工防渗层两种技术的优点,能够有效调控土壤水分运动,减少硝态氮深层淋溶,是黄土高原改善土壤水肥状况、增加果园产量、使果业可持续发展的可行技术措施。     

地表起垄微聚流技术对渭北果园土壤水分分布的影响

以渭北果园盛果期果树为研究对象,对地表起垄微聚流技术调控下0-600 cm土壤剖面水分含量在时间和空间上的分布状况进行了研究.结果显示;(1)在地表起垄微聚流处理下,年平均储水量为1 537.9 mm,高于对照9.99％,年周期内呈现双峰曲线变化趋势,分别在9月(1 616.2 mm)和2月(1 665.2 mm)达到高峰.(2)该技术能提高土壤剖面的土壤含水量.随土层深度的增加,土壤剖面水分空间分布呈现出减小—增大—减小的波浪型变化趋势.保水作用由强转弱后逐渐增强,可有效缓解果园深层土壤干燥化,有利于果园生态系统的健康稳定发展.(3)该技术能提高土壤水分利用效率,增加果树产量,改善果实品质.研究表明,地表起垄微聚流技术能有效利用膜垄的集水和沟覆盖的蓄水保墒功能,显著提高降水的利用效率,改善果树的水分状况,维持果园生态系统的稳定性.     

薄土坡耕地石坎反坡水平阶水沙调控效果

为研究石坎反坡水平阶对于薄土坡耕地的水沙调控效果,设置了两个标准天然降雨径流小区（措施小区和对照小区）分别对次降雨径流和泥沙进行了观测,结果表明：石坎反坡水平阶措施能够有效地调控坡耕地地表径流,年均径流削减率为22.5%,且在短历时、大雨强降雨条件下的调控效果好于长历时、小雨强降雨;该措施对于坡耕地泥沙调控效果显著且稳定,年均泥沙削减率95.5%,措施小区的坡面产沙量随降雨特征值变化的波动幅度远远小于对照小区;石坎反坡水平阶措施通过减少坡面侵蚀,间接提高了坡耕地作物产量,春玉米年均增产6.2%。     

旱地果园双重覆盖对土壤及果树生长的影响

为探讨地膜-秸秆双重覆盖对旱地果园土壤肥力及其果树生产的影响,以渭北盛果期苹果树为对象,研究不同处理间苹果枝条、叶片养分含量以及土壤速效养分含量的动态变化。结果显示,不同覆盖措施(地膜压玉米秆、地膜压短麦秆、长麦秆压地膜和地膜压长麦秆)均能增加苹果叶片和枝条的养分含量、优化枝条比例,提高土壤水分和养分利用效率,改善苹果品质。其中地膜压短麦秆处理短枝比例、产量、优果率以及水分利用效率均为最高,枝条、叶片的养分含量较高,为最佳覆盖模式。