黄土高原水蚀风蚀交错带柠条幼林地土壤水分动态变化

沿坡面布点,通过中子仪观测人工柠条幼林坡地小区土壤含水量的垂直变化,并对储水量的时空变化进行模拟和预测。结果表明:柠条幼林地上、中、下不同坡位0~400 cm土壤剖面储水量动态变化趋势一致,即雨季迅速增加,冬季变化较小,春季至下一个雨季初迅速下降。柠条幼林坡地土壤剖面储水量表现为从坡顶至坡底呈逐渐增大的趋势。土壤水分消耗量从坡顶至坡底也呈逐渐增大的趋势。柠条地土壤储水量与坡面位置和时间的关系可用一个二元三次多项式来表达。     

黄土高原水蚀风蚀交错带降水及灌木林冠截留特性研究

黄土高原土壤侵蚀最强烈地区出现于年降水量为400mm左右的水蚀风蚀交错带,沙柳、柠条等灌木是该地区主要的造林树种,在防风固沙、水土保持等方面起着重要的作用。本研究采用在林内外随机放置自制雨量筒测量林内降雨量和林外降雨量的方法研究了雨季灌木林降水及林冠截留特性,得出如下结论:(1)沙柳、柠条林内降水与林外降水呈线性正相关,相关系数分别为0.9985、0.9996;(2)沙柳、柠条林冠截留量与林外降水量呈幂函数关系,相关系数分别为0.8843、0.9187。总体而言,林冠截留率随着林外降水量的增加而减小,相关关系不明显;(3)7、8月份沙柳、柠条林冠截留率小于9月份林冠截留率,且沙柳林冠截留率小于柠条,9月份沙柳林冠截留率大于柠条。     

黄土高原水蚀风蚀交错带植被覆盖度动态变化

以GIMMS（global inventory modeling and mapping studies）归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）为数据源,采用像元二分模型,提取1982-2006年黄土高原水蚀风蚀交错带不同时段（1982-1989年、1990-1999年、2000-2006年）的植被覆盖度,并运用转移矩阵模型,定量分析水蚀风蚀交错带植被覆盖变化情况。结果显示：研究区植被覆盖度整体呈增加趋势,时段间先增加后减少;从植被空间分布来看,中低植被覆盖度所占比重最大,其次为低植被覆盖和中植被覆盖类型,高植被覆盖度类型所占比例最小。总体来说,从时段1（1982-1989年）到时段3（2000-2006年）研究区植被是良性发展的,虽然局部环境有一定恶化,但整体环境仍呈改善趋势。分析发现,低覆盖度植被类型重心向西南方向移动,而中高覆盖度类型和高覆盖度类型重心向东移动,反映了黄土高原西南地区宁夏、甘肃中部受降雨减少和城市化等因素的影响,在近25 a植被受到了一定破坏,而中东部吴旗、志丹、安塞、延安等地及毛乌素沙地东胜附近近年来进行的退耕还林等一系列生态建设,产生了较好的效益。     

北方农牧交错带不同土地利用方式下表层土壤含水量对比研究

通过对北方农牧交错带不同地区不同土地利用方式下的不同深度土壤水分含量进行分析,得出以下几点初步结论:土壤水分含量的空间差异显著,各采样点不同土地利用方式下土壤水分含量相差较大,但在具体表现上不尽相同;同一地区,不同土地利用方式下的土壤含水量变化明显;同一地区,同一土地利用方式下,不同深度的土壤含水量变化幅度较小,但仍体现出上层偏小,下层偏大的特点。降水、蒸发、土地利用方式、土壤质地、海拔高度、坡度、人类活动等因素是影响不同采样点土壤含水量变化的主要原因。     

农牧林交错带不同降水年型下土壤水分动态研究

利用多年定位观测资料,对呼伦贝尔市农牧林交错带不同降水年型下草地、农耕地和林地的土壤相对湿度进行了研究。结果表明:降水影响交错带不同地表覆盖物的土壤湿度的季节性变化和垂直性变化。在丰水年,交错带各地区土壤水分季节性变化呈明显的"W"型分布,6、8月份出现两次低谷,4、7、10月份出现三次峰值;在平水年,基本上呈正弦曲线变化。在6月份出现一个峰值,在8月份出现一个谷值;在枯水年,土壤水分均呈下降趋势,幅度较大。降水年型对土壤水分变异系数的影响表现为随着降水量的增多,变异系数减小,枯水年为强变异,平水年为中等变异,丰水年为弱变异。     

黄土丘陵区不同土地利用方式下土壤水分分析

采用定位监测法,对地处黄土丘陵区的延安燕沟不同植被类型下土壤水分状况进行了对比分析。结果表明:农林草地土壤水分剖面(0~4 m)存在显著差异,平均土壤含水量由高到低依次为:旱农坡地>草地>柠条灌丛>果园>黄刺玫灌丛>刺槐,与旱农坡地对照分别相差2.04%、2.27%、4.75%、4.8%和5.68%;刺槐、柠条和黄刺玫的土壤水分垂直分布呈现较一致的趋势,表现为上层水分高于下层且差异显著,水分较明显的分界点在100cm左右,其100 cm以上平均土壤湿度分别为10.12%、13.58%和11.89%,100 cm以下分别为8.79%、12.16%和9.07%;同时,不同植被类型下土壤剖面低湿层不同,乔灌地低湿层深度较农地和草地深;土壤水分剖面形态与分层特征受植被利用影响作用显著。     

不同土地利用方式对丘陵山区坡面侵蚀产沙量的影响

选取安徽省霍山县大官山的典型研究区域,通过径流试验,分析了近20年6种典型土地利用方式的侵蚀产沙特性及影响因素.结果表明:不同土地利用方式对坡面侵蚀产沙量的影响依次是顺坡耕作区＞标准小区＞经济林区＞牧草区＞乔木用材林区＞梯田小区.在不同土地利用方式下,防止土壤流失最有效的是梯田,而顺坡耕作区水土流失量最大.坡面侵蚀产沙量与降雨侵蚀力表现为幂函数关系,且相关性达到了极显著水平.     

河北坝上不同土地利用方式对土壤风蚀的影响

对河北坝上康保地区天然草地、人工林、农田和退耕地四种土地利用方式的输沙量、风速廓线以及土壤的理化性质进行观测和分析。结果显示:天然草地的地表硬度最大,输沙量最小,表层土壤粗颗粒含量最低;农田地表含水量和硬度最小,输沙量最大,有机质含量最低,表层土壤粗颗粒含量最高;人工林地土壤水分含量较高,输沙量较低,有机质含量较高;退耕还灌木地表层含水量较低,地表硬度和空气动力学粗糙度较大,输沙量大于林地,有机质含量低于林地。表明土壤风蚀受地表含水量、硬度以及空气动力学粗糙度的共同作用影响,三者均不同程度受地表植被的影响,反映了地表植被类型对土壤风蚀的潜在影响。因此,在优先保护原生植被的前提下,重视植被生态恢复建设,着重提高地表植被覆盖度,以改善土壤结构,提高土壤有机质含量,增强土壤抗风蚀能力。     

不同利用类型土壤水分下渗特征试验研究

以延安市柳林镇高坡村不同利用类型的土地为研究对象,采用双环法进行水分入渗试验,分析讨论不同土地利用类型土壤水分平均入渗速率、稳渗率等下渗特征.结果表明：①不同土地利用类型水分入渗速率均可用霍顿方程来描述;②留茬农地入渗前200 min平均入渗速率可达1.52 mm/min,稳渗率为1.17 mm/min,其它土地利用类型其平均入渗速率与稳渗率均表现为留茬农地＞耕地＞荒草地＞田间道路;③土壤容重直接影响水分入渗,容重愈大,稳渗率愈低,两者呈指数函数关系.     

水蚀风蚀区六道沟流域不同土地利用方式下养分特征

利用经典统计与地统计学相结合的方法,以六道沟流域农用地、林地和草地三种土地类型为研究对象,测定各不同利用方式下土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、C/N值八种养分指标。结果表明,土壤有机质、全氮含量表现为农用地>林地>草地,全磷含量表现为农用地>草地>林地,土壤全钾含量表现为草地>林地>农用地,速效氮含量表现为农用地>草地>林地,速效磷表现为农用地>林地>草地,速效钾表现为林地>农用地>草地;土壤C/N值表现为林地>草地>农用地;有机质含量与全氮含量呈线性关系,且均达极显著水平(P<0.01)。结果说明不同土地利用方式对土壤养分含量有重要影响。     

坡耕地玉米苜蓿间作水分分布与运移

采用探头式中子水分测定仪与时域反射仪法相结合,对不同坡度坡耕地苜蓿玉米间作下土壤水分进行监测,结果表明:在5°、10°和15°三个坡度下,表现出随着坡度的增大,产流量也随之增大,且同一坡度间相比较,表现出坡面产流量顺序为单作苜蓿＜玉米苜蓿间作＜玉米＜裸地,较单作和裸地而言,间作可有效减少坡面径流;苜蓿耗水量大干玉米耗水...     

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。     

黄土丘陵沟壑区不同土地类型的土壤水分特性

在黄土丘陵沟壑区燕沟流域,于2002～2006年定位监测不同类型土地不同坡位、坡向的土壤含水量,对土壤含水量的动态变化进行了系统分析.结果表明:不同土地类型的土壤含水量差异明显,坝地最高,平均19.83%,川台地次之,平均17.21%,梯田平均16.34%,坡地最低,平均15.04%,土壤含水量与年降雨量呈正相关,相关系数为0.68;土壤含水量月变化动态呈现"单谷"曲线,7月份最低;不同坡位的土壤含水量变化趋势为随坡位升高,土壤水分含量递减;不同坡向的土壤含水量变化趋势为阴坡>阳坡.     

坡度图在黄土高原土地利用遥感信息提取中的应用

黄土高原地形破碎,基于地物光谱特征的计算机分类往往不能满足精度需求,必须依靠由地理信息系统提供的辅助数据来提高分类精度。本文在遥感图像处理软件ERDAS IMAGINE的支撑下,利用监督分类方法研究了坡度图在土地利用信息提取中的应用。结果表明,坡度图辅助土地利用信息提取能获得较好的效果,其总精度提高了16．41％。     

Fractal features of soil profiles under different land use patterns on the Loess Plateau,China

Fractal theory is becoming an increasingly useful tool to describe soil structure dynamics for a better understanding of the performance of soil systems. Changes in land use patterns significantly affect soil physical, chemical and biological properties. However, limited information is available on the fractal characteristics of deep soil layers under different land use patterns. In this study, the fractal dimensions of particle size distribution(PSD) and micro-aggregates in the 0–500 cm soil profile and soil anti-erodibility in the 0–10 cm soil profile for 10 typical land use patterns were investigated in the Zhifanggou Watershed on the Loess Plateau, China. The 10 typical land use patterns were: slope cropland, two terraced croplands, check-dam cropland, woodland, two shrublands, orchard, artificial and natural grasslands. The results showed that the fractal dimensions of PSD and micro-aggregates were all significantly influenced by soil depths, land use patterns and their interaction. The plantations of shrubland, woodland and natural grassland increased the amount of larger micro-aggregates, and decreased the fractal dimensions of micro-aggregates in the 0–40 cm soil profile. And they also improved the aggregate state and aggregate degree and decreased dispersion rate in the 0–10 cm soil profile. The results indicated that fractal theory can be used to characterize soil structure under different land use patterns and fractal dimensions of micro-aggregates were more effective in this regard. The natural grassland may be the best choice for improving soil structure in the study area.     

京津水源区坡耕地土壤侵蚀特征分析

坡耕地是保障粮食安全与经济发展的重要资源.本文利用承德市南山径流场资料对不同坡长下径流深、含沙量及侵蚀量进行对比分析,结果显示:坡长和降雨强度都对土壤侵蚀有影响,随着坡长变化,导致土壤侵蚀量变化的两个主导因素不断变换.雨强小于0.25 mm/min时,坡面土壤侵蚀模数随坡长的增加而增大;雨强大于0.25mm/min时,随坡长的增加先增大后减小,最大侵蚀量总是出现在22 m坡长范围内.径流深均值与侵蚀量增量随坡长变化趋势一致,含沙量均值变化与雨强关系密切.所以治理京津水源区坡耕地水土流失,应在22 m坡长以内采取等高植物篱等措施,既可降低工程投入,又减少坡面土壤流失,提高土地生产力.     

黄土高原丘陵沟壑区不同土地利用的土壤养分特征

以黄土高原丘陵沟壑区第3副区典型流域为研究区,采用实地调查、土壤采样分析和数理统计相结合的方法,基于33个样点的土壤养分数据,研究了林地、草地、果园、梯田、坡耕地5种土地利用的土壤养分特征。结果表明：土地利用方式对黄土高原丘陵沟壑区典型流域土壤有机质、全N和速效P含量的影响达到显著水平,对其他养分指标影响不明显。土壤有机质和全N含量从高到低依次为：林地＞坡耕地≈梯田＞果园＞草地,林地明显高于其他土地利用类型,而草地土壤养分最差。速效P含量从高到低依次为：果园、坡耕地、梯田、林地和草地,农业耕作植被下的速效P含量明显高于自然生态植被。研究表明：梯田作为传统的水土保持措施,在研究区具有良好的土壤保肥作用,而分布于陡坡的草地,养分保持效果在5种土地利用中最差。     

黄土高原南部土地生产力及其与侵蚀的关系

使用PI模型对泥河沟流域土地生产力特征及其与侵蚀的关系进行了研究.结果显示:泥河沟流域土地生产力的变化差异很大,总体上以林地最高,果园和草地次之,农地最低;整个流域土地生产力呈现出以村庄为中心辐射状递减(农地)和斑状交错(果园)分布特征,土地生产力随着土壤侵蚀强度增大呈现指数规律减小.农地生产力水平很低,其变化范围从0.042到0.211,平均值为0.125,仅相当于无侵蚀旱地的四分之一,且农地生产力与冬小麦产量具有密切线性相关关系.