长武塬区不同土地利用条件下土壤水分深剖面分布特征比较

通过调查取样的方法对长武塬面不同土地利用条件下(作物地,果园,苜蓿地)土壤水分状况在0～600 cm范围深度内进行对比,结果显示:长武塬区小麦收获期,不同土地利用条件下土壤水分含量总体存在较大差异,其中春玉米地由于上年小麦收获后直到春玉米播种前土地休闲,土壤含水量显著高于其它土地利用方式.其它土地利用条件下土壤平均含水量相对较低,在0～300 cm的范围内含水量分布表现为果园>苜蓿地>小麦地.300 cm以下含水量表现为小麦地>果园>苜蓿地;同时,不同利用条件下土壤水分剖面低湿层的位置深度也不相同,小麦地土壤水分低湿层深度较果园地和多年苜蓿地浅,土壤水分剖面形态与分布特征受利用模式影响显著.     

长武塬区苹果园和农田相互转换的深层土壤水环境效应

研究长武塬区苹果园和农田相互转换后0～1 000 cm土壤含水量特征,分析了苹果园土壤干燥化和苹果园转换为农田后土壤水分的恢复效应。结果表明:2、7、17、23、29 a苹果园200～1 000 cm的平均土壤含水量分别为22.8%、21.4%、16.8%、15.4%、14.9%。500～1 000 cm土层中,29 a苹果园平均土壤含水量(14.5%)高于23 a的果园(13.3%);17～29 a的苹果园均表现为轻度干燥化;基于苹果园和农田转换后土壤水分变化情况估算,苹果园最大种植年限为21 a。苹果园转换为农田1、5、10 a后,农田200～1 000 cm土层土壤含水量分别为:15.3%、15.7%和16.2%,恢复到土壤稳定湿度以上的土层厚度分别为140 cm(1 a)、220 cm(5 a)和400 cm(10 a)。     

长武塬区光合有效辐射的基本特征及气候学计算

利用长武农业生态试验站2010年气象观测资料,分析了长武塬区光合有效辐射及其占太阳总辐射比例系数的日变化、季节变化特征和影响因素。结果表明:就日变化过程而言,光合有效辐射和总辐射趋势一致,晴天呈单峰型,起伏平滑;阴天的形状则不稳定,最大值出现在12∶30~15∶00之间。光合有效辐射具有明显的季节变化特征,春夏较大,秋季次之,冬季最小,从春到冬其平均日总量分别为6.32、7.23、5.63MJ/m2和3.58MJ/m2。光合有效辐射系数阴天大,晴天小;就月平均值而论,6月份最大,为0.423,1月份最小,为0.327。根据观测数据,论文给出了适合该地区的光合有效辐射计算的经验模型。     

黄土台塬区土地利用/覆被变化定量研究——以陕西省咸阳台塬区为例

以2000年、2010年的TM遥感影像以及数字高程模型、水系、铁路、公路、降雨量、气温等数据为基础,综合运用Binary Logistic和CA-Markov模型,对陕西省咸阳台塬区的土地利用格局进行模拟,并对咸阳台塬区2020年的土地利用进行预测。结果表明：① 2000-2010年,建设用地和林地呈增加趋势,而耕地、草地、水域和未利用地呈减少趋势,其中耕地减少的趋势与建设用地增加的趋势基本一致。② 从土地利用转化的方向来看,草地主要转化为林地,其次流向耕地、建设用地和水域;建设用地和林地主要来源于耕地;林地和水域面积变化不太明显,而未利用地则主要是由耕地转化而来,并少量流向耕地。③ 对Binary Logistic回归模型的研究结果图层进行组合,并将其作为CA-Markov输入参数中的适宜性图层,可以拓展CA-Markov模型的应用范围,同时也在一定程度上提高了模拟的预测精度。④ 到2020年建设用地面积急剧增加,增加的区域主要集中在原有建设用地周边,扩展的趋势主要是沿着道路和铁路沿线,建设用地变化最为明显的区域主要集中在咸阳市的秦都区三原县。     

黄土高原白草塬土地利用变化对地下水补给的影响

为研究黄土高原土地利用变化对地下水补给的影响,在甘肃会宁县白草塬采集农地、杏林地、杏林‖柠条地和杏林‖苜蓿地4种土地利用方式0~10 m剖面土样,通过制定表征土壤水分亏缺的指标和氯离子质量平衡法,从土壤水分含量、储水量、干燥化和深层渗漏量等角度分析了土地利用变化对地下水补给的可能影响。结果表明：不同土地利用方式对土壤水分作用强度和深度不同。0~10 m剖面的平均土壤含水量表现为农地＞杏林地＞杏林‖柠条地＞杏林‖苜蓿地。0~5 m包含杏树的两种间作地平均土壤含水量已达到或接近萎蔫湿度,土壤达到中度甚至重度干燥化;5~10 m各利用方式干燥化程度有所减轻。4种样地土壤水分深层渗漏量为8.8~13.6 mm·a^-1,占多年平均降雨量的4.0%。由于土地利用类型转换时间不到10年,尽管土地利用变化对土壤水分有较大影响,但对地下水补给的影响尚不显著。     

黄土塬区土地利用变化对深剖面土壤水分的影响

在长武塬区的6个地点分别采集农地、10年果园和20年果园10 m深剖面的土样,通过测定和分析不同样地的土壤水分,定量揭示其对土地利用变化的响应。结果表明:农地和10年果园土壤水分具有相似的垂向分布,随深度增加土壤水分含量增大,而20年果园随深度增加呈减小趋势,但6 m以下3种样地土壤水分随深度增加基本不发生变化;农地、10年和20年果园在0~6 m、6~10 m和0~10 m土层平均土壤水分含量分别为17.8%、17.5%和15.8%,20.4%、20.6%和14.8%,18.8%、18.7%和15.4%,与农地相比,20年果园0~6m、6~10m和0~10 m土层减少的土壤水分分别占农地的11%、27%和18%;农地6~10 m土壤储水量为1 063 mm,而转化为果园后随果龄增大而减小,其中10年果园无明显差异,但20年果园减少了291 mm,在该土层形成稳定的低湿层。20年果园6 m以下稳定的低湿层可能减少水分的深层渗漏进而降低地下水补给量,伴随着大面积的农地转化为人工林草,可能会对区域水循环造成影响。     

深层土壤水分对黄土塬区旱作冬小麦耗水的贡献

为研究不同土层尤其是深层土壤水对冬小麦耗水的贡献,本文首先对长武黄土塬区300 cm深度土壤水人工标记氘水,并通过测定抽穗期、开花期、灌浆期和乳熟期小麦茎秆水δD值确定冬小麦是否能够利用300 cm深度以下土壤水分;其次通过测定小麦茎秆水、降水和不同土层土壤水δ¹⁸O值,分析降水以及不同深度尤其是300 cm以下土层土壤水对冬小麦耗水的贡献。结果表明:长武塬区降水分别贡献了旱作冬小麦抽穗期、开花期、灌浆期和乳熟期耗水的49.2%、30.2%、35.9%和38.2%,土壤水分别贡献了50.8%、69.7%、64.1%和61.8%。50～100 cm、100～150 cm、150～200 cm和200～300 cm土层土壤水贡献了冬小麦抽穗期耗水的17.9%、15.2%、10.0%和7.7%,开花期耗水的24.6%、18.8%、14.0%和12.4%,灌浆期耗水的19.5%,14.4%、10.0%和8.7%,乳熟期耗水的18.6%、13.2%、10.3%和8.3%。冬小麦茎秆水δD值变化表明,冬小麦自灌浆期开始利用300 cm深度以下土壤水分,300～400 cm土层...     

黄土塬区土地利用方式对土壤主要理化性质的影响

通过对陕西长武4种典型土地利用方式下0~500 cm土层土壤主要理化性质分析,以明确土地利用方式对土壤理化性质的影响。结果表明：农田、果园土壤有机质、全氮含量显著高于荒地和刺槐林地,土壤粘粒含量与土壤容重呈显著负相关关系,与土壤饱和导水率呈显著正相关关系;农田0~100 cm土层土壤容重达1.44 g·cm^-3,显著高于同深度荒地（1.27 g·cm^-3）、果园（1.38 g·cm^-3）、刺槐林地（1.32 g·cm^-3）土层;400~500 cm土层土壤含水量为刺槐林地（86 g·kg^-1）<果园（113 g·kg^-1）<荒地（152 g·kg^-1）<农田（165 g·kg^-1）;果园和刺槐林地0~500 cm土层土壤平均饱和导水率分别为0.37、0.36 mm·min^-1,显著高于农田（0.25 mm·min^-1）和荒地（0.23 mm·min^-1）。退耕还林（草）导致土壤容重降低、饱和导水率增加,有助于降水入渗,但退耕后深层土壤有干燥化的倾向。     

植被类型对生长季黄土区土壤含水量的影响

黄土区植被稀少且干旱缺水,土壤干层是该区林草植被过度耗水导致水分负平衡的一种特殊水文现象。本试验对比了岢岚县的2种植被类型在4-10月的0-600 cm深度土壤水分状况,并得出以下结论:土壤含水量的变化范围为撂荒地>油松-小叶杨混交林,分别为8.65%-18.25%,8.21%-14.60%;油松-小叶杨混交林在570-600 cm、撂荒地在0-20 cm深度处均出现中度干层,不存在轻度干层及重度干层;平均土壤含水量大小同样为撂荒地>油松-小叶杨混交林,分别为(14.85±3.53)%,(11.55±2.72)%;土壤含水量与土壤深度的曲线拟合呈线性关系,相关方程为y=0.024x+12.426,总体上土壤含水量随土壤深度呈现增加趋势;土壤含水量与采样月份、植被类型、土壤深度均呈极显著正相关(P<0.01)。     

土地利用类型变化对沙漠化过程的影响——以科尔沁沙地为例

以内蒙古奈曼旗1975,1985,1995年和2005年4期遥感影像为信息源,在3s技术支持下,对不同时期土地利用及各类型沙地的动态变化进行分析.结果表明:耕地和沙地是土地利用的主要类型,分别占总面积的40.33%,40.14%.近30年来,林地、耕地的增加幅度最大,分别由22827 hm2,207493 hm2增加到121375 hm2,331442 hm2.草地减少幅度最大,南120 75l hm2减少到13 299hm2,主要土地利用转移方向为:草地转化为耕地,沙地转化为耕地,耕地转化为林地.从沙地的空间格局特点来看,沙地占研究区总面积的40%以上,其中以固定沙地的分布为主,在50%以上.从变化趋势来看,沙地面积呈下降趋势,沙漠化程度指数由O.24下降到0.19,沙漠化过程正处于全面逆转期.沙漠化的逆转主要表现为沙地向耕地和林地的转化,沙漠化的发展主要表现为草地和耕地向沙地的转化.     

农牧交错区土地利用变化研究——以内蒙古伊金霍洛旗为例

利用1984,1991年和2000年3个年度的土地利用现状图以及景观区划图,通过定量指标体系,分析了伊金霍洛旗1984-2000年间土地利用格局的时空变化以及区域差异.结果表明:草地是当地主要的土地利用类型,占总土地面积的59.03%～69.33%.从土地利用类型变化幅度、年变化速率和动态度3个指标来看:1984-1991年土地利用变化以建设用地(增幅为162.75%,下同)和乔木林地(114.70%)的快速增加,流动沙地(-37.11%)和草地(-8.30%)的减少为特点.1991-2000年,以林地(乔木林地和灌木林地增幅分别为-61.43%和-88.47%)大幅减少,流动沙地(102.28%)和草地(17.45%)大幅增加为特点.从空间稳定性看,草地(未变化比例为66.71%～77.05%,下同)和水体(50%左右)最稳定,耕地(基本在30%左右)次之,其他类型稳定性较差.草地和水体的空间位移较小,而建设用地、乔木林地、灌木林地及流动沙地的空间位移较显著.     

黄土高原退耕还林措施对深层土壤含水率的影响

深层土壤水分分布状况对于黄土高原植被恢复和农业可持续发展意义重大。对陕北黄土区不同退耕还林措施(1979年种植的侧柏林、油松林和苹果林)及农地(对照)20 m深土壤剖面的土壤水分、根系分布状况及土壤粘粒含量进行了取样分析。结果表明:退耕还林措施显著降低了土壤含水率,总体表现为农地(11.30%)苹果林(6.66%)≈油松林(6.48%)≈侧柏林(5.92%)。深层土壤含水率同时受植物根系和土壤质地的影响,植物根系是影响4~10 m土壤含水率的主要因素,根系通过吸水作用降低了土壤含水率,但随着深度的增加,根系对土壤含水率的影响逐渐减弱,土壤质地对土壤含水率的影响逐渐增强,土壤含水率与土壤粘粒含量之间呈正相关关系。侧柏人工林根系影响土壤水分深度可达18 m,油松林的影响深度为16 m,35 a树龄的苹果林耗水深度为19 m左右。     

气候变暖对陇东塬区冬小麦成熟期的影响与适宜收获期预报

通过对陇东塬区近35年来的气温资料分析发现,平均气温随年代呈明显增加趋势,年平均气温上升幅度为0.0528℃/a,且以冬春季增幅最大,夏秋季增幅较小.气候变暖使陇东塬区冬小麦春季各发育期整体提前,是冬小麦成熟期提前的主要原因;春末夏初气温偏高、降水偏少,高温持续时间长,加快了冬小麦的生殖生长阶段的发育进程,使发育期间隔天数缩短,也是冬小麦的成熟期明显提前的另一原因.同时根据西峰农试站近10年来对陇东塬区冬小麦灌浆速度的测定结果,结合冬小麦拔节抽穗期的天气气候、作物生长发育进程、相似年型分析,建立了冬小麦成熟期的预报思路和方法,预测了2006年庆阳市冬小麦适宜收获期,并对庆阳市近5年来适宜夏收期间的降水日数进行了分析,做出了2006年庆阳市冬小麦适宜收获期为6月15～25日的预报结论,预报结论和冬小麦的实际成熟期相吻合.     

生态脆弱区土地利用变化及驱动因素分析——以张掖市为例

基于张掖市1996-2006年土地利用现状变更调查数据,从土地利用变化数量结构、利用程度、区域差异分析了张掖市土地利用动态变化过程。结果表明:研究时段内土地利用变化幅度较大,耕地、牧草地和未利用地净减少,园地、林地和建设用地净增加,土地利用程度整体增加,并且土地利用变化有明显的区域差异。自然条件、政策、经济发展、人口、城镇化发展和科技等因素共同驱动着张掖市的土地利用变化。     

黄土塬区降水变化对冬小麦土壤耗水特性及水分利用效率的影响

采用人工遮雨棚和自流滴灌系统来实时人工干预降水,研究了黄土塬区不同降水条件即正常降水(CK)、降水减少1/3(R-1/3)和降水增加1/3(R+1/3)条件下,麦田0~4 m土壤水分变化、冬小麦耗水特性及WUE。结果表明:(1)降水变化改变了冬小麦对土壤水的利用和补给;降水减少,冬小麦对土壤水的利用增强,导致生育期和休闲期深层土壤含水量降低,且很难补充恢复;降水增加,冬小麦也会部分利用深层土壤水,土壤含水量在生育期呈降低趋势,在冬小麦收获后,土壤水得到补给,土壤含水量会逐渐恢复并高于前期土壤含水量。(2)冬小麦优先利用降水转化而来的土壤水,然后利用土壤前期储水;对于越冬~成熟期的总耗水量(ET)组成,R-1/3处理的冬小麦对降水和0~2 m土壤水分的利用增强,降水量(P)和0~20 m土壤贮水变化量(ΔW0-2 m)各自约占ET的40%;R+1/3处理P占ET的比例约是ΔW0~2 m的1倍多;CK处理P占ET的比例比ΔW0~2 m高15%左右;降水减少,降水占耗水量的比例降低,0~2 m土壤水占耗水量比例增加;降水增加,则有相反的结果。(3)降水减少,WUEbio(基于生物量的WUE)相对于CK处理降低了1.3%,但产量下降程度(7.1%)小于耗水下降程度(14.2%),WUEgrain(基于籽粒产量的WUE)反而增加;降水增加,相对于CK处理生物量减少5.3%而籽粒产量增加4.5%,但水分的消耗增加了11.4%,WUEbio和WUEgrain均降低。总之,降水变化改变了冬小麦对土壤水的利用、土壤水的补给、冬小麦的耗水组成以及生物量和产量的平衡,最终影响冬小麦WUE。     

生态脆弱区土地利用变化与沙漠化响应研究——以宁夏中部干旱带为例

以宁夏中部干旱带1978年MSS及1987、1996和2007年Landsat TM/ETM遥感影像为信息源,在3S技术支持下,对不同时期土地利用与沙漠化与沙漠化变化响应关系进行了分析。结果表明：耕地和草地是该地区的主要土地利用类型,分别占总面积的27.7%,24.7%。近30a来,耕地、城镇用地面积增幅较大,分别增加...     

我国北部农牧交错区城郊土地利用时空变化—以包头市为例

以包头市城郊区为例 ,在地理信息系统支持下 ,以乡镇 (苏木 )为研究单元 ,研究本地区土地利用时空动态变化过程 ,并分析其变化驱动因素。从微观角度分析了北方农牧交错区城郊区土地利用变化特征。农牧交错区是人类活动影响强烈之地带 ,土地利用变化与土地持续研究利用 ,对生态安全和地区持续发展具有十分重要的意义。     

北方农牧交错带地区土地利用的粒度效应研究——以化德县为例

粒度是土地利用过程运算的基本单元,不同的粒度影响着土地利用分析结果.粒度效应产生的基础之一是空间异质性,所以具有区域性,开展典型地区的粒度效应研究具有意义.文中以化德县为例,利用GIS和Fragstats平台,以分析土地利用结构、空间转移矩阵和景观格局指数为途径,对北方农牧交错带地区的土地利用的粒度效应进行了研究.结果表明:农牧交错带地区主导土地利用过程的地类为草地和耕地,合适粒度范围在10-50hm2之间,其中以10-20hm2范围最适宜.粒度效应与地类面积的数量结构和空间分布格局有关,并受计算方法的影响.基于面积优势原则进行粒度粗化的过程中,研究区内各地类斑块的面积差异是影响粒度效应的关键,其中优势地类对粒度效应具有主导作用.     

关中平原台塬区土壤肥力模糊综合评价——以西安市长安区为例

为了对关中平原台塬区土壤肥力进行综合评价,在野外调查采样和室内化验分析基础上获得了土壤肥力各要素数据信息,选取了有机质、碱解氮、有效磷、速效钾以及pH值5项评价指标,首先根据隶属函数模型及层次分析法确定各评价指标隶属度和权重,进而采用加法模型计算土壤肥力综合指数(IFI),最后利用ArcGIS9.3软件对土壤肥力进行分级,实现了土壤肥力综合评价定量化、自动化。根据利用模糊评价模型方法获得的研究区土壤肥力等级面积、分布信息及不同地貌类型的肥力状况进行分析。结果表明:研究区内肥力总体呈现出南高北低的趋势,洪积平原区的肥力状况较好,其余地貌类型区土壤肥力属中等水平。模糊评价模型方法在进行土壤肥力评价时可以取得较为直观实用的结果,同时也为综合评价土壤肥力提供有力的技术支撑。