区域水资源承载力研究理论与方法

水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源,成为可持续发展的限制性因素,研究水资源承载力可以为推动社会、经济、生态环境全面协调可持续发展起到重要作用。本文对目前水资源承载力的概念、研究理论、方法和进展进行了全面的阐述,并提出了水资源承载力研究中存在的问题,指出了今后研究发展方向,为水资源承载力的进一步深人研究提供参考。     

黄土高原半干旱区退耕地沙棘林密度调控

本文以黄土高原半干旱地区吴起县北部沙棘人工成林为研究对象，定位观测了沙棘林地林木蒸腾、土壤蒸发及土壤水分状况等，根据水资源承载能力确定退耕地沙棘林适宜密度及其动态调控。结果表明：沙棘林分生长季节内，丰水年土壤贮水量总体为盈余；平水年的同期降水不能满足林地蒸散消耗；枯水年土壤水分明显亏缺。该地区沙棘林稳定群落密度为1445株（丛）／hm^2，初植密度为2223株（丛）／hm^2。造林密度过大是造成土壤水分亏缺、植被生态效益和经济效益难以发挥的重要因素。     

黄土高原水蚀风蚀复合区人工植被土壤水分状况

采用烘干法及WP4水势仪对黄土高原水蚀风蚀复合区人工林下土壤重量含水量及水势进行测定,从土壤水分数量和能量两方面分析该区土壤水分时空分布和动态变化特征,并且通过实测数据对不同树种土壤水分特征曲线进行拟合,旨在为该区今后植被建设及生态用水提供理论参考。结果表明,各树种在0-300 cm土层土壤含水量随深度增加而逐渐降低,并趋于稳定。0-30 cm土层土壤含水量变化剧烈,30 cm以下土层土壤含水量逐渐降低,并趋于稳定在3.00%~5.00%。土壤水分受降雨量及其分配影响显著,观测期内土壤储水量盈余26.7 mm。土壤水势与土壤含水量变化规律一致,土壤水分特征曲线拟合结果较好。在丰水年,降雨只对浅层土壤水分起到补给作用,深层土壤水分亏缺严重,存在土壤干层。在特殊降水年份对该区土壤水分进行研究具有重要意义。     

汶川地震引发的生态问题及对策

2008年5月12日,四川汶川发生里氏8.0级特大地震,地震的强度、烈度、破坏性和波及范围均成为新中国成立以来最严重的一次地质灾害,同时也引发了诸如土壤侵蚀、生物多样性锐减、生态系统退化、生态服务功能下降等严重的生态问题,据此提出了科学评价与合理规划相结合、自然修复与人工治理相结合、环境整治与科学研究相结合之对策。     

黄土高原刺槐生长状况及其影响因子

在黄土高原，刺槐发挥着防治水土流失等重要作用。本文通过方差分析、多重比较等方法对黄土高原榆林、延安、渭南、咸阳、宝鸡等地（市）的274株刺槐解析木进行统计分析，研究了黄土高原刺槐生长状况及其影响因子。结果表明，陕西黄土高原的刺槐在15a时，树高、胸径和材积的平均值分别为（10．84±0．29）m、（10．64±0．31）cm和（0．048907±0．001634）m^3。黄土高原不同地区刺槐长势差别较大，宁夏的刺槐生长状况好于山西、陕西和河南，甘肃的刺槐生长缓慢、生长量低。同时，海拔、坡位、坡向、坡度和林分密度对刺槐生长影响显著，生长在海拔1000～1200m之间的刺槐生长状况好于其它海拔水平；山坡的中下部较上部更有利于刺槐生长；阴坡的刺槐长势优于其他坡向；随着坡度的增加刺槐生长量下降。建议在黄土高原营造刺槐林时应选择海拔1000～1200m之间、坡度较缓的阴坡下部，15a生刺槐密度控制在3300～4950株／hm2之间较为适宜。     

黄土高原生态脆弱地带植被恢复水资源承载能力

本文以黄土高原生态脆弱地带典型人工成林为研究对象，定位观测了林地树木蒸腾、土壤蒸发及土壤水分状况等，分析评价了土壤水分特征，提出了植被恢复初植密度及其动态调控方案。结果表明：测定的林分在植被生长季节内，丰水年土壤贮水量总体为盈余，100cm以上土层水分补充明显，100cm以下土层水分一般呈负增长；平水年的同期降水不能满足林地蒸散消耗；枯水年土壤水分明显亏缺。以多年平均降水量为标准，河北杨、小叶杨、山杏、山桃、柠条和沙棘6种林分稳定密度应分别为：196、332、332、872、757、1438株（丛）／hm^2，初植密度（以株数保存率65％核算）应分别为：302、511、511、1342、1165、2212株（丛）／hm^2。研究区植被恢复造林密度过大是造成土壤水分亏缺、植被生态效益和经济效益难以发挥的重要因素。根据水资源承载力合理确定林分密度能够实现植被生态功能持续发挥、群落稳定演替进而改善生态环境、促进可持续发展的作用。     

黄土高原水蚀风蚀区林木光合特征研究

使用Li-6400Q光合仪对黄土高原水蚀风蚀复合区河北杨、小叶杨、山杏、山桃、柠条、沙棘6树种光合生理生态指标及环境因子进行了测定.结果表明,所测定树种光饱和点均较高,较适应当地高光强环境,乔木光补偿点低于灌木,乔木对光能利用率较高.所测定树种净光合速率日变化沙棘呈双峰曲线,其他为单峰型曲线,日变化受自身和环境因素综合或交错控制.所测定树种日均净光合速率分别为14.21±1.78、14.55±2.18、12.12±2.15、12.75±3.36、12.32±2.79、12.46±3.85 μmol·m-2·s-1,杨树的较高,日变化幅度较小.气孔导度和胞间CO2浓度日变化规律性明显,乔木的较灌木的高,且日变化相对稳定.所测定树种蒸腾速率日变化节律明显,日平均蒸腾速率分别为5.37±1.85、5.50±1.95、2.96±0.97、3.29±1.06、4.11±1.17、3.41±1.23 mmoL·m-2·s-1.测定树种日平均水分利用效率分别为2.99±1.37、3.09±1.76、4.61±2.15、4.10±1.35、3.09±0.65、3.80±0.58μmol·mmol-,河北杨、小叶杨和柠条的较低.     

黄土高原地区潜在腾发量模拟及时空变化

运用世界粮农组织推荐的Penman-Monteith方程和1980-2008年黄土高原不同经纬度18个气象站气象要素观测数据，研究了黄土高原地区不同气象站点参照腾发量的时空变化特征。结果表明：1980～2008年黄土高原参照腾发量年平均值为874．74～1129．79mm，并随着纬度从北到南和经度从东到西有逐渐增加的趋势；20多年间绝大部分研究点的E瓦呈逐年增加趋势，其变化倾向率为4．04～48．25mm／10a，无论包头、横山、绥德、延安、洛川、固原、环县和临汾等地降雨量逐年减少，还是东胜、榆林、民和、靖远、海原和长治等地降雨量逐年增加，可见黄土高原的干旱化正在加剧。黄土高原各气象站点的参照腾发量年内最大值均出现在6、7月；5～8月的ET0占全年的比重为52．9％～59．2％，比重随着纬度的增加而减少。     

黄土高原半干旱区沙棘林SPAC水势时空变异

本文以黄土高原半干旱地区沙棘人工成林为研究对象,在SPAC系统中定位观测了沙棘林土壤水势、叶片水势和大气水势等。结果表明：天然降雨是研究区土壤水分的唯一补给来源,也是影响该区大气水势的主要环境因素,降雨量的分配具有明显的季节变化;沙棘林地土壤水势垂直分布基本呈现随土层的增加而上升的趋势;叶片水势变化趋势为早晨较高,随后下降,随着气温降低,水势又会波动回升。大气水势的日变化趋势基本相同,呈倒V字型。SPAC系统水势梯度明显,大气水势远高于树木叶片水势和土壤水势,树木叶片水势略高于土壤水势。