西藏自治区水土保持监测的任务与策略

西藏自治区复杂多样的地质地貌及独特的高原气候,导致区域内生态环境十分脆弱,水土流失严重。对水土流失现状及水土保持情况进行动态监测,及时而准确地了解生态状况与变化原因,可为水土保持生态建设的决策制定、水土流失防治措施设计等提供科学依据。总结近年西藏自治区水土保持监测工作取得的成效及存在的问题,结合水土保持监测的目标、内容及特点,提出西藏自治区水土保持监测的任务及相关策略。     

侵蚀性雨型分类及不同植被类型对棕壤坡面土壤侵蚀的影响

为探讨不同雨型下的植物措施对棕壤坡面土壤侵蚀特征的影响,利用k-均值聚类方法将2018—2019年山东省泰安市下港坡面径流场16次侵蚀性降雨进行分类,结合径流场产流、产沙等监测数据,分析了不同雨型对4种植被措施下坡面土壤侵蚀的影响。结果表明：(1)以降雨历时、降雨量和平均雨强为特征指标,侵蚀性降雨可分为A类(长历时、大雨量、大雨强)、B类(中历时、中雨量、中雨强)和C类(短历时、小雨量、小雨强)3种雨型。(2)与种植玉米相比,A、B雨型下,减流量均呈现板栗花生间作>苹果树>李子树的趋势。在土壤流失量方面：A雨型下,与李子树相比,减沙量呈现板栗花生间作>苹果树>玉米的趋势;B雨型下,与玉米相比,板栗花生间作的减沙率为84.2%,李子树的减沙率为31.2%,苹果树的减沙率为85.1%;C雨型下,减沙量呈现苹果树>李子树>板栗花生间作的趋势。(3)种植玉米的坡耕地土壤侵蚀情况最为严重,平均每年的土壤流失量为18.04 t/hm²;与之相比,板栗花生间作可降低79.57%的土壤侵蚀率,苹果树和李子树可分别降低73.36%,18.55%的...     

牧草种植对黄河三角洲盐碱土壤改良效果的动态监测及综合评价

为揭示牧草种植改良盐碱地的效果,更好地开发利用后备土地资源。以黄河三角洲滨海盐碱地为研究对象,采用小区试验、野外取样、室内测试相结合的方法,研究了高丹草、甜高粱和墨西哥玉米3种一年生牧草在1个生长期内对黄河三角洲盐碱地土壤物理、化学和酶活性改良效果的动态变化,并依据土壤质量指数综合评价了改良效果。结果表明:(1)土壤含水量、pH和电导率随生长时间增加呈下降趋势,高丹草和墨西哥玉米在生长旺盛期对土壤pH的降低效果最明显,甜高粱在收获期降低pH的效果最好。3种牧草土壤电导率较CK均显著降低,对20—40 cm土层的降低效果优于0—20 cm土层,其中墨西哥玉米效果最好。(2)种植不同牧草对土壤养分含量有明显改善,其中土壤有机质、速效氮、速效磷含量有显著提升,但对土壤速效钾含量影响不大。(3)3种牧草在不同生长期内对土壤酶活性的影响不同,在生长旺盛期土壤酶活性最强,均显著增强土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶的活性,其中甜高粱对过氧化氢酶和蔗糖酶活性影响最大。(4)不同牧草对盐碱土壤改良指标的贡献值存在差异,综合土壤理化性质、养分含量和土壤酶活性作为土壤评价指标,种植不同牧草后土壤质量从高到低依次为甜高粱＞高丹草＞墨西哥玉米＞CK。研究结果可为黄河三角洲地区盐碱地的植物修复技术和筛选及引进国内外具有高效生态经济效益的耐盐植物提供理论依据和重要参考。     

基于面向对象的SPOT卫星影像梯田信息提取研究

梯田信息准确和快速提取是区域水土保持动态监测和评价的核心技术之一,运用遥感技术进行地物信息提取是一种有效手段。该研究以燕沟流域为研究区,采用高分辨率的SPOT5遥感影像数据,基于面向对象分类技术,通过影像分割构建影像对象,在分析影像对象的光谱特征、纹理特征和空间特征的基础上,建立了梯田信息的遥感提取规则,实现了梯田的自动提取。最后用手工勾绘结果对梯田的遥感提取结果进行精度评价,从田块边界的吻合度评价位置精度,并通过比较该结果与人工目视解译结果进行面积精度评价。结果表明,基于面向对象分类的遥感方法可以较好地从原始影像中提取复杂地貌区梯田的位置信息,面积提取正确率达到78.38%,该方法可为黄土高原地区梯田信息遥感提取提供借鉴。     

华北平原典型干旱年土壤水分及灌溉特征遥感分析

华北平原作为我国的粮食主产区,土壤水分是制约作物生长的主要限制因子.本文首次运用土壤水分指数数据,对华北平原土壤水分以及灌溉特征进行空间分析,旨在为区域尺度农田旱情以及农作物产量的实时监测与预报提供相关参考.研究基于1993-2002年华北平原逐旬降雨数据和主动微波遥感反演的土壤水分指数数据,应用地统计分析方法,分析典型干旱年(1999年)该区表层土壤水分时空变异特征,并提取和分析小麦生长期内的灌溉信息;通过对逐句的降水和土壤水分数据的空间叠置分析,提取区域内的灌溉信息.结果表明:1999年降水量比多年(1993-2002年)平均量少约140mm;1999年土壤水分变化与降水变化整体保持一致,低于多年平均水平,春季和夏季,土壤水分减少尤为明显,土壤干旱非常普遍;小麦生长期内,大部分地区均存在不同程度的灌溉,其中中部地区灌溉次数最少,占研究区面积的65％左右的南部和北部地区灌溉次数多为2～3旬次.采用降水量和遥感水分监测数据,可以分析土壤水分变化的原因,提取灌溉的范围和时间特征,并可为旱情遥感监测提供科学参考.     

鲁中南山区侵蚀性降雨及典型作物对坡面产流产沙影响研究

为研究降雨量、降雨历时、降雨强度等降雨因素及典型作物对坡面产流产沙的影响，基于K-均值聚类分析法对山东省泰安市东周小流域2014-2020年77次侵蚀性降雨进行分类，并进一步分析不同降雨类型下不同作物产流产沙特征及对各降雨指标的响应.结果表明：(1)研究区侵蚀性降雨可以分为Ⅰ型(小雨量、短历时、大雨强)、Ⅱ型(大雨量、长历时、小雨强)、Ⅲ型(中雨量、中历时、小雨强)3类.各降雨频率为67.53%,3.9%,28.57%,占研究期内总降雨量的44.2%,14.02%,41.78%.(2)各径流小区产流和土壤流失量从大到小依次为大豆、裸地、地瓜、花生，花生和地瓜对径流和泥沙的削减效果相对较好.在Ⅱ型条件下，各小区产流产沙量最大，Ⅲ型次之，Ⅰ型最小；但当Ⅰ型和Ⅲ型雨频率较高时，产流产沙量也较大.(3)对坡面产流产沙影响最大的因素为降雨量，当作物种类不同时，影响次之的因素有所差别.径流对降雨因素的响应程度高于土壤流失量，控制产流发生可在一定程度上有效降低土壤流失量.