陕北黄土高原生态资产与区域生态安全程度研究

在GIS支持下,通过测定陕北黄土高原植被生产和生态调节的物质量及生态资产价值.结果表明:①通过计算,陕北黄土高原每年的生态资产总价值为7.00×1010元,其中释放氧气的价值最高,占总价值的29.51%;土壤保持价值最小,占总价值的1.5%.而就植被类型而言,果树的生态价值最高,占总价值的43.89%;最小是沼泽,占总价值的0.4%.②通过地理信息系统与生态学的结合,对陕北黄土高原的生态资产进行定量测量,并利用GIS软件的空间分析功能,绘制了陕北黄土高原生态资产价值空间分布图.③陕北黄土高原生态安全程度为0.45,处于生态不安全状态,负荷超载,要狠抓生态建设.④针对陕北黄土高原环境现状,提出相应的治理对策.     

昕水河流域径流变化及其对气候和人类活动的响应

开展流域尺度气候变化和人类活动对径流的影响研究是科学制定流域综合管理规划,并实现流域可持续管理的基础。以黄土高原丘陵沟壑区的典型流域——昕水河流域为研究对象,结合流域多年(1958—2015年)气象水文数据,采用M-K趋势检验法分析年降水、年潜在蒸发散和年径流量的变化趋势,运用双累积曲线法分析年径流量序列的突变年份,并根据生态水文分析法与水量平衡原理定量解析流域尺度气候变化和人类活动对年径流的影响。结果表明:1958-2015年,流域年径流量变化呈显著下降趋势(Z=-5.84,p<0.0001),而降水(Z=-0.72,p=0.31)和潜在蒸散发(Z=-0.5,p=0.88)变化趋势不显著。双累积曲线法表明径流量突变点为1974年和2000年,其中,1975—2000年间影响径流减少的主要因素是气候变化,气候变化导致径流量减少的贡献率为73.14%,土地利用方式仅为26.86%;而2001—2015年土地利用变化是影响径流减少的主要原因,其贡献率高达103.81%,可见土地利用变化已成为昕水河流域径流量变化的主要驱动因素。在今后的流域治理中,需合理制定土地利用方案,实现昕水河流域水土资源协调发展。     

晋西黄土区主要造林树种耗水量测算与分析

依据水量平衡原理,采用盆栽试验分别测算了晋西黄土区主要造林树种侧柏、刺槐、杏树和梨树在其生长季(4～10月)成熟单株树木的耗水量,并根据林地土壤水分动态及土壤水分特征曲线标定的各树种无效水界值,分析了各树种土壤水分供耗特点及其有效性.结果表明:①2002贫水年生长季降水量430.7 mm,试验树种同期耗水量约为430～470 mm,树木供耗失衡;2003丰水年降水量870.2 mm,耗水量约为450～510 mm,但降雨分配不均,5月和10月树木供耗也略有失衡.②不同树种年内土壤含水量变化趋势相近,而同月耗水量差异较大,同一树种不同月耗水量差异也较大,丰水年各试验地土壤水分状况要好于贫水年.③侧柏、刺槐、杏树和梨树无效水界值为8.0%,8.4%,9.4%和10.9%,侧柏较其它树种利用水分能力最强.贫水年林外单株树木土壤含水量在一段时间内低于对应树种的无效水界值,影响树木正常生长.单株树木依靠冬季和次年春季降水补充,生长季初期都能恢复到速效水水平.     

黄土高原水土保持的社会经济效应评价研究

采用灰色关联分析法对黄土高原10条小流域开展水土保持后的社会经济效应做了定量评价,结果表明：水土保持对农村社会经济发展产生了极大的推动作用,农民人均收入水平是反映水土保持的社会经济影响好坏的首要因子,此外,人均粮食占有水平、土地利用率、人均水土保持投资、农业总收入以及基本农田面积也是反映社会经济效应的重要因素。只有当这些单项指标效益均较好时,整体的社会经济效应才会处于良好状态,水土保持要采用系统工程原理,才能保证生态环境与社会经济良性发展。     

黄土丘陵沟壑区不同侵蚀环境下幼苗库动态变化特征

幼苗是植物生活史中一个不可缺失的阶段,对自然植被恢复起着非常重要的作用。为了探索黄土丘陵沟壑区不同侵蚀环境下幼苗库的动态变化特征,选择5种不同侵蚀环境(阳沟坡、阳峁坡、峁顶、阴峁坡、阴沟坡)下的15个样地,通过野外定点跟踪调查,运用单因素方差分析法对幼苗物种数、幼苗密度、物种多样性进行了分析。结果表明:(1)不同侵蚀环境下幼苗物种数从阴沟坡到阴峁坡、峁顶、阳峁坡、阳沟坡依次减少,且幼苗物种组成存在差异;生长季内不同月份间幼苗物种数呈现先波动性增大后降低的动态变化趋势,最大值出现在9月初。(2)不同侵蚀环境间幼苗密度差异性显著,阴峁坡最大,阳沟坡最小;不同月份间幼苗密度具有明显的先升后降的动态变化特征,最大值出现在7月初,最小值出现在4月初或11月中旬。(3)不同侵蚀环境间阴坡幼苗物种丰富多样,阳坡幼苗物种较为单一;不同月份间幼苗物种多样性指数和丰富度指数呈现出4—9月份逐渐增大至峰值,10月初和11月中旬稍有降低的趋势。     

保护性耕作是防止沙尘暴发生的有效途径

由于黄土高原退耕还林工程涉及区域广阔，推进迅速，实施经验欠缺，因此目前存在科学规划、充分论证、有序推进不力，造林成活率低．科技支撑不足等不容忽视的问题。根据黄土高原退耕还林工程的现状及相关调查研究结果，谨提出建议如下：(1)明确退耕还林工程在生态建设中的正确定位；(2)增强退耕区生态环境建设与实施综合治理的政策可操作性；(3)加大配套措施实施力度，确保退耕成果不反弹；(4)国家应明确政策，支持封禁，促进植被自然恢复；(5)重视粮食的风险问题与对策。     

水分生态环境对刺槐细根垂直分布的影响

采用土钻法,对安塞县和长武县的刺槐细根面积垂直分布特征进行调查研究,结果表明:（1）刺槐细根的垂直分布与水分生态环境密切相关,现存的细根密度是对具体生境逐步适应调整的结果。（2）刺槐在遗传特性上表现为深根性树种。刺槐细根的垂直分布除了受树种遗传特性的影响,很大程度上受水分生态环境的影响。（3）刺槐细根的垂直分布区域与降雨的补偿深度基本一致,如果土壤中的水分得不到很好的补偿,将对刺槐的生长造成很大影响。因此,黄土高原营造人工林,应充分考虑降水对土壤含水量的补偿深度和补偿程度,以水分生态环境中所能容纳的适宜细根密度为依据确定造林密度,才能使树木达到最大生产力。     

草海保护区功能分区与生态环境变化的关系研究

草海湿地是我国云贵高原岩溶湿地中的独特类型，地处金沙江上游，不仅起到调节下游水量平衡，以及调节区域气候的作用，也是高原特有鹤类——黑颈鹤的主要越冬地之一，其生态环境的变化具有重要的生态意义。通过对草海国家级自然保护区水土流失、湖盆淤积，水环境、黑颈鹤栖息生境等生态环境特征变化以及当地社区湿地资源利用状况的分析，探讨了湿地生态环境变化与现行保护区功能分区的关系，说明三级模式下的湿地生态环境管理激化了湿地资源利用与保护的矛盾，必须加强草海湿地生态结构和功能特征的研究，制定合理的保护区功能分区，切实有效地保护湿地生态环境。     

黄土高原南部沟壑区森林昆虫区系研究

对黄土高原南部沟壑区人工林的森林昆虫调查表明,试区森林昆虫有111科440属625种(亚种)。鳞翅目和鞘翅目分别占总种数的40.48%和29.44%。其次为同翅目、异翅目、直翅目、膜翅目,其他目种类较少。古北区和古北-东洋区共有种为其区系主要组分。鞘翅目森林昆虫区系成分具有多样性和过渡性特点,昆虫区系组成、种类与数量也受试区植被类型的影响。     

密度与氮肥运筹对陇东旱塬全膜双垄沟播春玉米产量及生理指标的影响

【目的】研究全膜双垄沟播玉米在陇东雨养农业区产量和生育指标同步提高的最佳种植密度、氮肥施用量及运筹方式,制定合理的栽培措施。【方法】本试验以先玉335为试材,在全膜双垄沟播种植条件下设置了2个氮肥用量（150、225kg·hm^-2）,2个密度（6×10⁴、7.5×10⁴株/hm²）和5个氮肥追施比例及时期（底肥100%;拔节期追施100%;底肥50%、拔节期50%;底肥50%、拔节期30%、抽雄期20%;底肥50%、拔节期10%、抽雄期40%）。通过3年田间试验,研究种植密度、氮肥用量及运筹方式对旱地春玉米产量及生理指标的影响。【结果】在试验氮肥用量及密度范围内,相同施氮量随种植密度增加,玉米产量极显著增加,净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）均减少;相同密度不同氮肥用量间产量差异不显著,但高氮处理玉米产量优于低氮处理;相同密度及氮肥用量条件下,氮肥运筹方式间产量差异均极显著,以基肥﹕拔节肥比例为50%﹕50%的处理Pn、Gs、Tr均最高,水分利用效率与产量变化一致。与播前或拔节期一次性施肥相比,氮肥分期施用可以延缓玉米生育后期叶片叶绿素相对含量的下降,增加生育后期光合物质生产量和转运量,优化产量构成,基肥和拔节肥施用比例为50%﹕50%时效果尤为显著。因此,通过种植密度和氮肥运筹方式的集成优化,可以实现陇东雨养农业区春玉米产量和生理指标的协同提高。【结论】产量不降低是农业生产的目的,玉米生理指标的提高是保证产量的根本。因此,在本试验条件下,采用密度7.5×10⁴株/hm²、施氮量150 kg·hm^-2以及基肥：拔节肥比例为50%﹕50%的氮肥运筹方式,是陇东雨养农业区的一种高产、节氮、增效、环保的栽培模式。