我国水土保持责任制初探

 通过对我国水土保持责任制的框架与思路(政府、企业、土地使用者的水土保持目标责任制)、落实情况监测与考评体系的建立,以及责任制保障体系完善的初步探讨,为今后水土保持责任制的全面制定和落实提供依据,确保我国水土保持工作的持续、稳定发展。     

晋西黄土区土壤剖面水分动态研究

 通过对2004年7—10月、2005年4—10月不同植被类型土壤剖面水分状况的监测,分析研究黄土区剖面土壤水分的分布特征、季节动态变化、变异特征和不同植被类型对剖面土壤水分状况的影响。结果表明:2004年剖面土壤水分呈上高下低的分布特征,2005年剖面土壤水分呈小幅度的递增变化;土壤水分在剖面上的变化包括先减少后增加“<”型和先增加后减小再增加的倒“S”型、先增后减再增再减的波浪型;在观测期,土壤剖面各土层土壤水分含量在随时间变化呈现减少趋势,与降水量关系显著;土壤水分的变异系数地表（0～20cm）最大,0～100cm土层呈减小趋势,100～200cm土层基本保持不变,将100～120cm土深作为土壤水分速变和稳定的分界限。     

国土主体功能区划分与水土保持战略

 国家“十一五”经济社会规划纲要首次提出,根据资源环境承载能力、现有开发密度和发展潜力,统筹考虑未来我国人口分布、经济布局、国土利用和城镇化格局,将我国国土空间划分为优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发4类主体功能区,将在财政、产业、投资、土地、人口管理以及绩效评价和政绩考核等方面,制定分类管理的“差别化”区域政策。4个国土功能区的划分为水土保持事业的发展创造了新的机遇。笔者根据“中国水土流失与生态安全综合科学考察”研究,提出了4个国土功能区的水土保持发展战略、工作目标、重点方向和考核指标等意见,以国土功能区的划分指导水土保持的发展,以水土保持促进和保障国土功能区战略的实施。     

晋西黄土区基于地形因子的土壤水分分异规律研究

以山西省吉县蔡家川小流域典型梁峁坡面为研究对象,在研究区共布设313个土壤水分监测点,用TDR测定土壤(0~30cm,30~60cm)水分,经克立格(kriging)插值得到了研究区土壤水分分布图,并与基于数字高程模型(DEM)提取的研究区域坡向、坡度、高程3个地形因子分布图叠加,生成土壤水分与地形因子相对应的数据库,用以分析坡面尺度地形因子对土壤水分的影响情况及基于地形因子的土壤水分分异规律。通过主成分分析得出:地形因子对土壤水分影响的次序依次为坡向>高程>坡度。通过对坡向和坡度聚类分析得出:影响土壤水分分异的坡向可分为两类,即292.5°~360°(0°)~112.5°(阴坡),112.5°~292.5°(阳坡);影响土壤水分分异的坡度分为:5°~20°,20°~35°两类。依据坡度和坡向的分类结果,分别拟合土壤水分和地形因子的函数关系,求出不同坡度、坡向土壤水分的关系系数:若假定坡度为5°~20°、坡向为阴坡时,土壤水分关系系数为1,则坡度为5°~20°、坡向为时阳坡时土壤水分关系系数为0.99,坡度20°~35°、坡向为阴坡时土壤水分关系系数是0.82,坡度20°~35°、坡向为阳坡时土壤水分关系系数为0.8。     

晋西黄土区常规果农间作模式下 果树遮阴时空分布特征

为探讨晋西黄土区常规苹果树与农作物间作模式条件下不同树龄果树遮阴范围的时空分布特征，提出合理的间作作物种植区域，以山西吉县果农间作条件下4~7 a生苹果树为试验材料，遵循平行光线下的相似性原理，将果树按其树体缩小50倍，制作不同林龄的苹果树3D模型，利用树体模型在研究区进行果树遮阴范围的动态测定。结果表明：（1）在时间上，单株苹果树遮阴面积在一天内随时间先减小后增大，中午12∶00果树遮阴面积最小；在空间上，苹果树遮阴范围整体呈现不等宽弧型分布，且果树北侧遮阴大于南侧遮阴距离0.5~0.6 m。（2）在一天中，4~7 a生苹果树行间均受到同行苹果树(目标果树与邻株果树)的叠加遮阴，遮阴时长为4~9 h。（3）4 m×5 m株行距配置下间作作物的适宜种植区域为1.41~1.91 m，5 m×5 m 株行距配置下间作作物的种植区域为1.63~2.14 m，且种植区域均随树龄的增加而减小。（4）间作作物行间适宜种植区域应采用南北向不等间距种植，并且适宜种植区北向距离大于南向距离0.6~0.7 m。综合研究区常规果农间作配置果树遮阴范围时空分布特征分析，传统果农间作系统下不同树龄时期，间作作物的南北方向等间距种植模式存在不合理性。本研究依据晋西黄土区常规果农间作配置模式果树遮阴范围时空分布特征，提出果农复合系统间作作物的不同株行距配置下不同树龄的间作作物合理种植区，间作作物种植需考虑南北不等间距，且随着树龄增长间作范围应不断缩小。     

黄土区基于土壤水平衡的林草覆被率研究

以水量供耗平衡为基本原理,以土壤水分有效性含量界线作为土壤供水起算值计算土壤的有效供水量,以黄土区主要造林树种的蒸腾耗水与土壤蒸发为耗水量,根据土壤水分供耗的动态平衡推导出黄土高原退耕还林还草区不同植被的适宜覆被率计算公式.并以晋西黄土区吉县为例,对所选择的样地进行多年的定位观测,得出研究区主要造林树种林地的土壤有效水含量、林冠截留率、产流率、土壤水分、土壤蒸发、林地蒸散各参数,计算出研究区主要造林树种(油松、刺槐)和草种的适宜覆被率,旨在为该地区乃至整个退耕还林还草工程及其他林业生态工程的防护林体系高效空间配置和稳定林分结构设计提供理论依据.     

有序聚类法在土壤水分垂直分层中的应用

针对现阶段土壤水分动态研究中土壤水分垂直剖面分层方法所存在的数学理论依据不足的问题,应用有序聚类法中次序不变性的特点,以晋西黄土残塬沟壑区吉县刺槐林地为研究对象,通过对4个样地0～200 cm土壤水分的定位观测,将土壤水分垂直剖面进行了分层. 研究结果表明,晋西黄土残塬沟壑区刺槐林地土壤水分垂直剖面可分为:土壤水分弱利用层（0～20 cm）、土壤水分利用层（20～100 cm）、土壤水分调节层（100 cm以下）. 通过与现有的同类研究对比,有序聚类法分类结果与其他分类结果较为吻合,表明有序聚类法在严密的数学理论基础上,结合了土壤水分层次的有序性,是土壤水分分层研究的创新.      

晋西黄土残塬沟壑区刺槐人工林土壤水分植被承载力研究

为明确在干旱缺水地区,植被对深层土壤水分的过度消耗以及水资源的承载能力,在晋西黄土残塬沟壑区选取林分密度1 300株/hm~2的刺槐人工林为研究对象,以裸地为对照,利用Enviro-SMART土壤水分监测系统(FDR)和热扩散探针(TDP)技术对当地刺槐人工林地0—150 cm范围内各土层体积含水量与树干液流量进行长期连续定位观测,采用土壤有效水与单株刺槐耗水量的比值来衡量研究区刺槐人工林土壤水分植被承载力。结果表明:(1)月降水量和月土壤储水量是决定刺槐人工林土壤水分植被承载力的主要环境因子,且二者与土壤水分植被承载力之间均呈现显著的正比例关系(P0.05)。(2)根据构建的刺槐人工林土壤水分植被承载力模型,计算出当地林龄为19年的刺槐人工林0—150 cm土层深度的土壤水分植被承载力为1 224株/hm~2,稍小于研究区实际林分密度(1 300株/hm~2),为保证当地刺槐人工林分耗水深度控制在0—150 cm土层范围内,同时也为促进当地林分生产力处于最优水平,建议在今后的营林造林过程中将刺槐人工林密度控制在当地土壤水分植被承载力范围之内,在减少林地深层水分消耗、调整林地土壤水资源平衡的同时,促进当地林业产业的合理发展。     

树木蒸腾耗水研究进展

 在大量收集国内外研究资料的基础上,对树木蒸腾耗水量测定方法:快速称重法、整树容器法、蒸渗仪法、空调室法、化学示踪法、热平衡法、气体交换测定法、光合系统测定仪法;计算方法:水文学法、气象法、波文比法、空气动力学法、窝动相关法、红外遥感法;蒸散耗水研究尺度:枝叶尺度、单木尺度、林分尺度、区域尺度;及尺度转换问题研究现状以及存在的问题作了的详尽的综述,并在此基础上,对树木蒸腾耗水的未来研究方向做了展望。     

水土保持生态补偿理论与机制

 通过对水土保持生态补偿理论和水土保持生态补偿机制建立的初步探讨,根据不同情况提出付出与受益方财政补偿、生态保护区建立财政转移支付补偿、矿产资源开采收入提取、水电发电收入提取等近期实施补偿的方式,为我国水土保持补偿分类试点及逐步推广,尽快建立和实施水土保持生态补偿制度提供理论依据,以加快我国水土流失防治,促进资源、环境与经济社会的协调发展。