陇中黄土丘陵区小流域综合治理经济开发研究

陇中黄土丘陵区是甘肃水土流失严重地区之一,重视和发展这一地区的水土保持,加快经济开发,具有重要意义。根据各类型区的不同特点,提出了适合区域发展的综合治理途径与模式。建立区域经济开发的基本架构是：依托综合防治→培育规模基地→形成产业龙头→建立流通体系→实现产业一体化。     

黄土丘陵区小流域尺度生态建设的水文响应研究

对黄土丘陵区小流域尺度生态建设的水文响应研究结果表明,土壤水分在坡面上由坡顶向坡脚逐渐富集,泉水流量随土壤水分增加而稳定增加,产流降雨过后泉水流量有较大增加,这种响应约滞后3～10d。高标准生态建设治理后其小流域降雨土壤水径流转化并无较大变化,流域产流水平正常,表明水资源对流域治理后生态环境具有持续支持能力     

黄土丘陵区小流域综合治理生态经济过程分析——以宁夏隆德县李太平小流域为例

 从生态经济系统分析角度出发,对小流域生态经济结构及其演变进行分析,以期评价小流域生态经济效益。对比分析了小流域生态经济系统土地利用结构及其适宜性、产业结构、消耗结构和饲料生产平衡,利用线性模型对土地利用结构进行了优化模拟,采用描述生态系统稳定性的多样性指数描述流域经济系统稳定性,并用静态和动态模型对治理经济效果进行评价。流域农、林、牧用地比例由1990年的6．2:2．0:1．0变为2003年的1．9:1．4:1．0;农业产值所占比重由79．6％下降为54．8％;林业、牧业、副业产值比例分别由9．6％、9．6％、1．1％上升为22．7％、15．1％、7．4％。收入多样性指数呈增加趋势,消耗结构趋向合理,饲料供需平衡,经济评价中各指标均显示经济效益显著,表明生态经济结构明显有利于生态经济系统的进展演变,流域生态经济结构趋于稳定,生态经济效益显著。     

黄土丘陵区纸坊沟小流域土壤有机碳储量研究

通过野外调查和室内分析,研究了黄土丘陵区纸坊沟小流域不同土地利用方式下土壤有机碳的剖面变化特征及土壤有机碳储量。结果表明,该流域各层土壤的有机碳含量为中等变异,土壤有机碳含量随土层深度的增加而减少。0—60 cm土层有机碳储量为4.73×104t,天然草地和林地的储量较高,占总储量的80%。不同土地利用方式下,流域内的土壤有机碳含量差异显著,表现为:天然草地>灌木林地>乔木林地>川坝地>梯田>坡耕地>撂荒地>果园。     

宁南黄土丘陵区小流域生态经济功能区规划与建设

以土地生态景观格局优化为基础,以功能定位与建设为目标,进行了上黄示范区生态经济功能区规划与建设,提出了生态保护功能区、旱作农业功能区和高效生态农业功能区的景观生态特征、主体功能、主体模式和指标要求。通过5a的生态经济功能区建设,上黄示范区2010年人均收入达到4470元,人均产粮480kg;植被覆盖率达到70.3%,土壤侵蚀模数小于500t/(km2.a),初步实现了生态保护区"保土、理水、储碳和植物资源保育利用",旱作农业区"土壤培肥、粮食增产、土地生产力提高",高效生态农业区"光热水资源优化组合、低碳高效、社会生态经济和谐发展"的功能目标。建立的功能区模式和相应的建设技术体系,将为宁南及黄土丘陵区乡村一级为基本单元的生态经济功能区规划建设提供有益借鉴。     

黄土丘陵区小流域土壤水分入渗特征研究

 为给森林对流域减流减沙效益的预测和评价提供科学依据,采用“环刀法”,在流域的横断面上设点,对黄土丘陵区森林小流域和荒坡草灌小流域土壤水分入渗特征进行了研究。结果表明:森林小流域林地土壤入渗速率显著高于荒坡草灌小流域。在2种小流域类型中,阴坡的土壤入渗速率一般高于阳坡,其中森林小流域阴、阳坡的差异较小,仅在坡上部表现明显,稳定入渗速率分别为7.8mm/min和7.0mm/min;荒坡草灌小流域阴坡的土壤入渗速率高于阳坡,这与阴坡植被发育较好有关。在坡位上,表现出从坡上部到坡下部,土壤入渗速率随坡位下移呈逐渐降低的趋势,即其空间特征为坡上部>坡中部>坡下部。据分析,这是上部产生的径流挟沙而下,在下部沉积,堵塞土壤孔隙,并在表层形成一个致密层的结果。根据黄土丘陵区的土壤特性,其土壤入渗过程以方正三方程拟合精度最高,如将其与A.Kostiakov方程结合使用 ,则可更好地说明土壤的初始入渗速率和稳定入渗速率。     

黄土丘陵区小流域暴雨时空变化特征分析

了解黄土丘陵区暴雨时空变化特征,有利于深入研究土壤侵蚀机理。利用雨量站控制条件较好的桥沟小流域资料,统计分析了该流域30min、60min、120min和150min时段降雨及次降雨空间变化的关系,时段降雨分布同次降雨分布的内在联系以及次降雨的时空变化过程。结果表明,当分析时段达到一定长度以后,时段降雨对次降雨分布具有一定的代表性;降雨空间变化程度的相关距离关系随距离的增加而减弱,从时间上看,暴雨中心位置是不断变化的。     

SWAT模型在黄土丘陵区燕沟流域的应用研究

SWAT是基于物理机制的分布式水文模型,能够准确地模拟及预测不同下垫面的径流量。应用SWAT模型对黄土丘陵区燕沟流域2002—2008年逐月径流量进行了模拟。结果表明,模拟率定期和验证期的Nash—Sutticliffe效率系数分别为0.76和0.81,相关系数r2分别为0.79和0.80。模型模拟精度高于评价标准(模拟效率Ens>0.5,r2>0.6),说明SWAT模型适用于黄土丘陵区小流域,模拟效果很好,可以用来监测预报黄土丘陵区的汛情,具有很强的实用性。     

陕北黄土丘陵区撂荒演替前期群落异质性研究

采用典型相关分析方法,对陕北黄土丘陵区撂荒演替前期8块样地进行了群落间异质性和群落异质性分析。结果表明,群落间异质性大于群落异质性,且群落间异质性与环境因素差异多数为正相关,说明环境对撂荒演替前期群落组成与结构起到了一定的塑造作用。典型相关分析进一步表明,群落间异质性主要是群落组成异质性,有49.6%是由环境差异引起的。土壤全氮、磷和钾含量与群落间组成异质性有较强的正相关关系,说明氮、磷和钾肥对撂荒演替中群落组成有较大的影响。因此在草地植被恢复与重建工作中应注意肥料施用,特别是氮肥的施用。     

陕北丘陵沟壑区经济林果发展战略

陕北丘陵沟壑区经济林果发展，必须抓好建设规划，加强坡地经济林果的集流节水保墒和科技宣传，创建自己的市场，才能解决好植被建设和经济发展这个问题。     

陕北黄土丘陵沟壑区苹果叶片的吸水能力

为了明确苹果叶片的吸水性能,评价苹果树冠截留及叶片的抗病能力,利用吸水纸吸水和湿棉纱布供水,在陕北黄土丘陵沟壑区测定了富士、秦冠苹果叶片正面、背面及双面的吸水能力。结果表明,2个苹果品种叶片正面、背面、双面的吸水量均随吸水时间的延长而增加,呈一元三次多项式关系;吸水速率则随吸水时间的延长而降低,其中叶片正面的吸水速率与吸水时间均呈一元四次多项式关系,背面、双面均呈一元三次多项式关系,且秦冠叶片正面的吸水速率与吸水时间的相关性较差。富士苹果叶片的正面、背面和双面在0~80min内吸水量及吸水速率较大;秦冠苹果叶片的背面和双面在0~60min内较大,正面在0~240min内变化较小。两个品种叶片的吸水量及吸水速率均表现为双面最高,背面居中,正面最低。富士苹果叶片正面、背面、双面的最大吸水量、最大吸水速率均高于秦冠。     

陕北黄土丘陵山地枣树生物量模型

[目的]探索一种在不损伤枣树条件下估算枣树生物量的方法,为研究灌溉施肥与枣树生长关系提供技术支撑。[方法]在大量实际测定调查数据的基础上,用线性和非线性生物量模型分别对枣树枝条、枣吊、叶片及果实的生物量进行建模,以相关系数R2,拟合指数W,标准误SEE,变异系数CV和预估精度p作为模型的精度评价指标,对模型进行了检验,并对两类模型进行了对比分析。[结果]线性模型适用于枝条生物量的预测,R2为0.980~0.984,p介于0.909~0.926;叶片生物量和枣吊生物量的最优模型为非线性模型,R2介于0.880~0.943,p介于0.897~0.976;果实生物量最优模型为二元非线性模型,R2为0.999,p为0.998;枝条、叶片和枣吊的鲜重与干重的比例系数分别为2.085,2.854和2.675;单个枣吊长度和枣吊上的叶片数目呈现出良好的一元线性关系,R2达到0.88。[结论]本研究中使用的枣树生物量模型的模拟精度较高。     

基于影像融合的陕北黄土丘陵沟壑区土地利用自动分类

 采用1种遥感影像和单纯的监督分类方法,在黄土丘陵沟壑地区的土地利用调查中,难以获得高精度的土地利用数据。为解决此问题,以陕北无定河流域为研究区,以主成分变换的方法,对多源遥感影像(TM多光谱数据和SPOT全色波段数据)进行融合处理;同时,在分类中,采用监督分类与非监督分类相结合的混合分类法,改进训练样本选取方法,先以非监督分类获得初始训练样本,在对样本进行删除、增补、合并等调整的基础上,再进行监督分类。2种方法的结合使用,使土地利用信息自动提取的精度明显提高。与仅以TM影像为信息源,采用单纯监督分类法的分类结果对比可知:土地利用各类别的提取精度都有不同程度的提高,分类总精度从82.0%提高到89.2%;水体、水田和城镇用地等面积较小类别的精度,提高了10%以上;坡耕地与林草地的混分现象明显减少,精度均提高了5%以上,取得了良好的分类效果。研究结果为陕北黄土丘陵沟壑区土地利用变化动态监测,提供了重要的技术支持和借鉴。     

陕北丘陵沟壑区坝地发展中有关问题的探讨

坝系相对稳定理论是确定坝地发展规模的重要依据,根据典型小流域坝系调查及科研成果推算,陕北丘陵沟壑区坝地发展空间为17.40万~21.75万hm2,扣除现有淤地坝可淤地面积,尚余有发展空间10.20万~14.55万hm2。在编制坝地发展规划时,要充分考虑陕北坝地现状、径流泥沙削减趋势以及坝地从建设到安全运用的时间等问题,同时对现有淤地坝的除险加固配套是在短期内扩大坝地利用面积的有效途径。从合理利用土地资源,农林牧全面发展方面考虑,陕北的基本农田建设仍应走水、梯、坝综合发展的路子。     

陕北丘陵沟壑区种植业的结构调整

通过对高桥示范区的考察 ,对陕北丘陵沟壑区种植业结构调整的原则和方向进行了分析和探讨。认为该区的种植业不应单纯追求粮食的再高产 ,而是应一方面提高种植业的自身效益 ,由温饱型向经济型转变 ,从经济型向高效型转变 ;另一方面 ,种植业要从单纯的粮食生产调整为配合商品优势产业——草地畜牧业的发展 ,从单纯的种植型发展为种养结合型。种植业结构调整 ,要以水资源的分布和利用为基础 ,以发挥区域性商品比较优势为手段 ,以改善农业生态环境为前提 ,建设高效的区域性商品型生态农业。     

陕北丘陵沟壑区种植业的结构调整

通过对高桥示范区的考察,对陕北丘陵沟壑区种植业结构调整的原则和方向进行了分析和探讨。认为该区的种植业不应单纯追求粮食的再高产,而是应一方面提高种植业的自身效益,由温饱型向经济型转变,从经济型向高效型转变;另一方面,种植业要从单纯的粮食生产调整为配合商品优势产业——草地畜牧业的发展,从单纯的种植型发展为种养结合型。种植业结构调整,要以水资源的分布和利用为基础,以发挥区域性商品比较优势为手段,以改善农业生态环境为前提,建设高效的区域性商品型生态农业。     

黄土丘陵区纸坊沟流域60年来土地利用格局变化研究

以黄土丘陵区纸坊沟流域为研究区,对其60年来的土地利用格局变化进行系统的分析研究,结果表明,土地利用格局变化与人类活动密切相关。农业用地的扩张,是导致林草植被破坏和土地利用格局变化的重要原因。从1938～1958年,坡耕地在土地利用格局中的优势度由低到高,而林草植被的优势度则降至最低点。之后,林草植被随着坡耕地的变化经历了缓慢变化期(1958～1973年)和较快增长期(1973年后)。其中1958年和1995年,是土地利用格局的质变点,也是生态环境变化的重要转折点。而景观形状复杂性变化的转折与景观基质基本一致;景观多样性指数1938年和1958年基本相近,1975年以后,多样性指数逐渐增大,至1995年达到最大值,之后有所降低;由一个利用类型支配(1938年和1958年)的土地利用格局逐渐演变为多个利用类型共同支配的土地利用格局。