半干旱黄土丘陵区沙棘优良品种引种栽培试验研究

1994-2003年在黄土高原半干旱区的陕西吴旗县、安塞县进行中国沙棘优良类型和俄罗斯优良沙棘品种引种试验,采用家系选择法初步筛选出5个中国沙棘生态经济型优良单株,对3个俄罗斯良种沙棘的生长适应性经济性状进行了评价。前者生长迅速、树冠好、根系发达、郁闭快、水土保持效益好,果实较大、单株产量较高、Vc和含油量较高,适于在黄土丘陵区种植;后者经济性状较好,果实大、无刺或少刺,但适应性较中国沙棘差。     

黄土丘陵沟壑区典型小流域不同洪水类型侵蚀输沙效应

不同降雨-径流格局下的土壤侵蚀响应是土壤侵蚀规律研究中的基本关系之一,以黄土丘陵沟壑区典型小流域岔巴沟的一级支沟蛇家沟为例,分析了不同洪水类型驱动下的小流域侵蚀输沙过程。以蛇家沟水文站1961—1969年记录的45次洪水事件为数据基础,选取洪水历时、次洪水径流深和洪峰流量作为洪水径流过程的特征指标,运用K均值聚类和判别分析相结合的方法,将全部洪水事件划分为3种类型。其中,A型洪水具有短历时、小径流、低变率和中洪峰的特点,是最为普遍的类型。B型洪水具有中历时、中径流、中变率和小洪峰的特点,发生频率居中。C型洪水具有长历时、大径流、高变率、大洪峰的特点,发生频率最低。洪水历时是决定洪水类型的主要因素。不同洪水类型下的输沙模数、平均含沙量及最大含沙量由大到小依次分别为:C、B、A;C、A、B;C、A、B;但其差异并不显著(P0.1)。蛇家沟小流域的水沙关系趋于稳定,径流含沙量的变化可用流量的对数函数进行描述。在径流量保持一致的情况下,不同洪水类型驱动下的输沙模数相对大小(A∶B∶C)为1∶0.93∶1.22。当洪水历时延长1.7倍时,其增沙作用达到极大值,输沙模数最大增幅为22%。研究结果可为流域洪水类型划分、全面科学评估径流调控及利用的水土保持效益提供有益参考。     

黄土丘陵沟壑区自然条件下不同辐射面蒸发蒸腾量的预测

基于黄土丘陵沟壑区自然条件下的田间试验,利用TDR测定了研究区不同辐射面15个不同坡面的含水量,基于水量平衡法计算得到蒸发蒸腾量,揭示了不同辐射面蒸发蒸腾量的变化规律,研究了坡向、坡度对蒸发蒸腾量的影响,在此基础上构建了预测模型,并对其预测结果进行了验证.研究结果表明:①黄土丘陵沟壑区蒸发蒸腾量在越冬期过后,逐渐增大,...     

不同浮动覆盖条件下水面蒸发消减效果及节水效益研究

为探究不同浮动覆盖条件下水面蒸发消减效果及节水效益,以PE瓶、HDPE球、塑膜板为供试材料,设置3种不同水面覆盖率,在宁夏中部干旱带开展连续2个年度非冰期大型蒸发池试验,对比分析不同覆盖材料和覆盖率的蒸发消率、水面温度、水质变化、节水成本及效益。结果表明：覆盖材料的蒸发消减率4-6月呈趋于升高,7-10月趋于降低;同等条件下HDPE球3种覆盖率的非冰期蒸发消减率分别为42.14%、56.56%、70.15%,明显高于PE瓶和塑膜板;随着材料覆盖率增加,水体升温较为明显,且塑膜板对水温影响最大,HDPE球次之,PE瓶最小;覆盖水体中未发现毒害物质,水质稳定趋好;相同覆盖率下,HDPE球节水成本最低,塑膜板最高,相同覆盖材料下,50%覆盖率的最低,75%覆盖率的最高;3种材料消减水面蒸发直接效益均为负值,但考虑间接效益的情况下,采用HDPE球覆盖1万m²的水面,寿命期50%、75%、90%覆盖率可分别实现25.94万元、27.41万元、36.60万元的正收益。综合节水效果、节水成本和效益,HDPE球是可供干旱地区选用的消减水面蒸发节水材料。     

商品型生态农业系统耦合效应分析

商品型生态农业按照传统的作物系统、林果系统与草牧系统的内在关系,使其结合而形成了高一级的结构功能体—耦合系统,因而能够产生较大的耦合效应。黄土丘陵区商品型生态农业有3种模式类型,系统的耦合效应主要表现在产业结构的调整和优化、生态环境的改善、社会要素及其基础设施的改善等方面。在黄土丘陵区商品型生态农业系统的建设过程中,必须优化商品型生态农业产业结构,提高其耦合的功能效应,并扶持相关产业、措施发展。     

西北黄土高原丘陵沟壑区雨水集流

在西北黄土高原丘陵沟壑区内选择典型试验区,以典型年份降水量观测资料为基础,开展了6个径流小区集水场的观测实验和成果分析研究, 其中包括雨水集流技术、雨水集流量及其效率、集流雨水水质监测、集水面处理材料、投资及其施工工艺等。在实验成果的基础上,对集流雨水效率和水质的多项指标进行了分析研究,取得了系统性的研究成果。研究成果对于我国西北地区雨水资源开发利用以及解决人畜用水问题具有十分重要的参考价值。     

黄土高原区农业高效用水创新组合方案

针对目前农业水资源开发利用过程中普遍存在水利工程老化失修、水利效益衰减、管理工作薄弱、灌溉用水浪费、部分灌区产生盐碱化、缺乏集雨工程、雨水利用率低等问题,提出了持续高效利用水资源、采用节水灌溉工程技术、配套节水增产农业技术、加强节水管理四位一体的农业高效用水创新组合方案     

黄土高原小流域雨水资源化技术途径及其效益分析

阐述了雨水资源化的概念、理论及其3种方式:就地拦蓄入渗利用、覆盖抑制蒸发利用和雨水富集叠加利用。详细地介绍了雨水资源化技术途径。以准格尔旗雨水集蓄利用示范区的研究资料分析了雨水资源化的经济、社会、生态效益。     

黄土高原小流域雨水资源化途径及效益分析

阐述了雨水资源化的概念、理论及其3种方式：就地拦蓄入渗、覆盖抑制蒸发和雨水富集叠加利用。详细介绍了雨水资源化技术途径,并且以准格尔旗雨水集蓄利用示范区的研究资料分析了雨水资源化的经济、社会、生态效益。     

基于GIS的水量平衡模型在黄土高原地区土壤水分模拟中的应用

应用修正后Vrsmarty水量平衡模型对黄土高原地区2001-2010年间的土壤水分变化规律进行模拟。该模型综合考虑了土壤质地、植被类型、蒸发、降水等因素。模拟结果表明:黄土高原地区平均土壤水含量年内呈"正弦"曲线的变化规律,6月份土壤水含量最低为36.9mm,随着雨季到来,10月达到最高为74.3mm,而后逐渐降低。土壤水变化趋势可分为西北和东南两个区。西北区降雨量少,蒸散量大,全年土壤水含量很低,为1～40mm;东南区受降雨和蒸散周期性的变化的影响,土壤水变化周期性明显,秋末最高达200～240mm,夏初最低为60～100mm。全区的年平均降水为435.8mm,从东南向西北逐渐减少。全区年平均参考作物蒸散量为1 072.7mm,呈现出西北和东南偏高,东北和西南偏低的趋势。     

黄土丘陵区土壤粒径分布单重分形和多重分形特征

利用单重分形和多重分形方法定量分析黄土丘陵区土壤粒径分布(PSD)特征,同时分析土地利用方式对PSD分形参数的影响。结果表明:研究区PSD呈现出非均匀分布,具有多重分形特征,PSD多重分形谱f(α)-α为不对称的上凸曲线。容量维数D0与土壤质地相关性不明显,信息维数D1、关联维数D2和多重分形谱宽Δα均与粘粒体积分数呈极显著正相关(P<0.01)。土地利用方式对粘粒、粉粒、砂粒体积分数和Dsilt值有显著影响(P<0.01)。多重分形分析为详细描述PSD提供了精确的方法和途径。     

黄土高原丘陵沟壑区土壤水库调蓄能力分析

重建黄土高原土壤水库的调蓄功能是进行黄土高原生态环境治理的根本,而土壤水库的基本调蓄能力是对黄土高原土壤水库的定量描述.在对坡面果园土壤含水量定位观测的基础上,以含水量长期稳定土层为调节深度,得出阳坡土壤水库调节深度为300 cm,阴坡为450 cm,半阳坡和半阴坡介于二者之间;阳坡、阴坡、半阳坡和半阴坡坡面果园的调蓄能力分别为597.50、896.22、697.06和796.64 mm;土壤水库的调蓄量受调蓄能力及降水量的影响,丰水年主要受土壤水库调蓄能力影响,不同坡向间呈现出较大的差异性,以阴坡最大,阳坡最小,在年际之间也呈现出同样规律;枯水年土壤水库的调蓄能力主要受控于雨季降水量,坡向间差异不明显,其土壤水库蓄水有效性也表现为同样规律.     

黄土丘陵植被恢复区不同植被类型对土壤物理性质的影响

通过对比研究了山西吴起县植被恢复区不同植被类型的林草地和农田的土壤物理性质,包括土壤容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团粒结构。结果表明:不同植被类型的土壤容重为1.17~1.21 g/cm3,差异较小,但均比农田(1.31 g/cm3)低约11%,不同植被类型地各层土壤不同粒径的土壤团粒结构百分含量高于相应的天然草地和农田。实施植被修复后,与农田相比,林地土壤物理性质得到明显改善,混交林的土壤物理性质好于纯林林,天然草地和农田较差,天然草地略好于农田。     

宁夏黄土高原区滴灌青贮玉米灌溉参数试验研究

针对宁夏黄土高原区青贮玉米灌溉土地生产效率低、灌溉方式粗放、对产量影响不明确等技术问题,通过田间试验,分析不同土壤水分下限对滴灌青贮玉米株高、净光合速率、蒸腾速率、水分生产效率及产量的影响。结果表明:1青贮玉米株高增加量,处理F7最大,F8次之,F4最低;2日平均净光合速率,处理F7最高,为20.08μmol/(m~2·s),处理F1最低,为8.01μmol/(m~2·s);日平均蒸腾速率,处理F8最高,为3.57 mmol/(m\+2·s),处理F1最小,为1.71 mmol/(m~2·s);3处理F7产量最高,为89 724 kg/hm~2,处理F1最低,为57 136.5 kg/hm~2,同时,处理F7水分生产效率也达到最大值,为20.67 kg/m3;综合考虑作物产量和水分生产效率,滴灌青贮玉米土壤水分下限以处理F7为宜。