黄土高原中部不同类型区沙棘果实营养成分分析

本文对黄土高原中部(陕西省)沙棘分布较为集中,且具代表性的靖边县、黄龙县和陇县的沙棘果进行采样并分析了全果实粗蛋白、粗脂肪、鲜水分的含量及总酸度;果肉和果汁中维生素及糖类含量;沙棘果汁(原汁)中氨基酸含量;种子油的脂肪酸组成;鲜果肉油的脂肪酸组成等,为该区沙棘进一步的开发利用提供基础数据.     

退耕还林区抗逆袋栽植的抗旱与驱鼠(兔)作用

在小型啮齿动物危害严重的半干旱黄土高原退耕还林区,通过田间试验与调查分析,对一种新型的抗逆袋栽植技术进行了研究.结果表明,采用抗逆袋栽植可提高侧柏造林成活率16.82%～20.74%,提高侧柏幼林保存率34.97%～81.89%,而且这种作用与坡位有关.成活率增幅坡上部略大干坡中部,而保存率增幅坡中部明显大干坡上部.抗逆袋栽植也可显著提高侧柏的树高、地径生长量,且不同规格抗逆袋的影响有显著差异,大袋对苗高生长量和地径生长量的影响远大于小袋的影响.与对照相比,大袋可提高侧柏幼树的树高生长量32.73%.提高侧柏幼树地径生长量4.14倍.不同坡位抗逆袋栽植的幼树高生长差异不明显,而地径生长量坡中部明显大于坡上部.抗逆袋栽植提高造林成活率、促进幼树生长的效果,与其内涂层在改善根区土壤水分状况中的作用密切相关.采用抗逆袋栽植可显著预防鼢鼠、达鸟尔鼠兔和草兔对新植幼树的危害.与对照相比,抗逆袋栽植的苗木危害指数降低34.48%～37.93%.不同坡位抗逆袋栽植的驱鼠(兔)效果亦有较大差异,坡中部效果好于坡上部.但不同规格抗逆袋处理,苗木危害指教并无显著差异.     

黄土高原沟壑区土地结构与土地资源的合理利用研究

从土地类型数量结构、土地质量结构、土地空间结构和土地利用现状结构入手,对黄土高原沟壑区的土地结构及特征进行了分析.结果表明:土地类型以梁峁坡地、沟坡地和沟谷底为主,三者占总土地面积的75.16%;土地总体质量不高.宜草地、宜农地、宜林地面积分别占土地总面积的44.45%、23.47%和18.51%.土地类型的空间分布表现出明显的层状、镶嵌状和空间上的不均匀性;农林牧用地结构为1.5:1:2.农地后备资源不足,出现林地退化,草地沙化等现象,土地结构处于极不稳定状态.应通过调整土地利用结构、因地制宜、合理开发等措施,以保证土地结构向好的方向发展.     

复杂地形中机载LiDAR点云构建DEM的插值算法对比

机载激光雷达（Light Detection and Ranging,LiDAR）可快速、高效的获取大范围地形信息,已成为高精度地形建模的重要数据获取手段。然而,针对复杂地形的机载LiDAR点云构建数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）的插值误差研究缺乏,严重限制了其在土壤侵蚀、开采沉陷等地表过程研究中的应用。该研究基于黄土高塬沟壑区典型地形的机载LiDAR数据,对比了反距离加权（Inverse Distance Weighted,IDW）、克里金（Kriging）、样条函数（Spline）、自然邻域（Natural Neighbor,NN）、趋势面（Trend）、不规则三角网（Triangulated Irregular Network,TIN）等插值算法的插值误差。首先优选了IDW、Kriging、Spline、Trend等4种算法的关键参数,其次分析了不同点云密度和地形下IDW、Kriging、Spline、NN、TIN等5种算法的插值误差及其空间分布。结果表明：1）IDW最优插值参数为权指数1和搜索点数12,Kriging为无方向、高斯函数和搜索点数12,Spline为规则样条函数和搜索点数32,Trend误差达米级,不适用于地形复杂区域。2）当点云密度较小时（≤19点/m2）,IDW、Kriging、NN、TIN4种插值方法较为准确地描述地形。当点云密度较大时（≥39点/m2）,各个插值方法的DEM空间分布差异不大。3）针对黄土高塬沟壑区复杂地形区域,点云密度越大,DEM的误差越小。陡坡区域DEM的平均绝对误差明显高于缓坡区域,随着点云密度增大,陡坡区域误差明显减小,而缓坡区域变化较小。当点云密度较小时（≤19点/m2）,缓坡和陡坡最优插值插值方法分别为NN和TIN;当点云密度较大时（≥39点/m2）,缓坡和陡坡最优插值插值方法均为Spline。研究结果可为机载LiDAR用于地形复杂区域的高精度地形建模与地表过程研究提供依据。     

黄土高原藓类生物结皮对表层土壤水分运动参数的影响

生物结皮普遍存在于干旱和半干旱地区土壤表层,对土壤水分有重要影响。为了进一步探究生物结皮对表层土壤水力学特性和水分运动过程的影响,该研究以黄土高原风沙土和黄绵土上发育的藓结皮为研究对象,通过野外采样与室内试验相结合,测定了藓结皮覆盖土壤和无结皮土壤的Boltzmann变换参数、土壤水分扩散率、入渗过程、比水容量和非饱和导水率,对比分析了有无藓结皮覆盖对表层土壤水分运动参数的影响。结果表明:藓结皮覆盖抑制了表层土壤水分的扩散,藓结皮覆盖土壤的Boltzmann变换参数和水分扩散率分别比无结皮土壤降低7.9%～27.3%和99.2%～99.6%;藓结皮覆盖后表层土壤渗透性显著降低,其水分入渗参数(初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率、累积入渗量)和非饱和导水率分别降低了17.1%～55.4%和84.8%～92.3%;藓结皮显著提升了表层土壤的持水和供水能力,藓结皮层的水分常数(田间持水量、萎蔫系数、重力水含量、有效水含量和易利用水含量)比无结皮土壤高40.9%～1 233.3%,土壤水吸力在100k Pa时的比水容量比无结皮土壤高7.4%～1 540.5%;相比黄绵土,藓结皮覆盖对风沙土的渗透性影响较小,而对土壤持水和供水性的影响较大。综上,黄土高原藓结皮覆盖降低了土壤渗透性,同时显著提高了表层土壤的水分有效性,这可能导致土壤表层在雨后截留较多水分,进而使土壤水分分布趋于浅层化,并改变该地区的土壤水分有效性和植物水分利用策略。     

黄土高原地区流域生态空间管控模式

流域尺度的生态空间管控是落实黄土高原地区高质量发展的重要空间蓝图,充分体现了中国生态空间规划与管控思路的转变。该研究为解决黄土高原地区流域生态空间管控低效、无序开发的难题,通过梳理国土空间规划下的流域生态空间管控内涵特征,提出了基于生态水文过程的流域生态空间管控研究框架,从要素与分区两个层面构建了"水文过程刚性约束,生态要素弹性管控"的要素管控模式以及"纵向分层传导,横向制约管控"三层双向的流域生态空间分区管控模式。通过在旬邑三水河流域进行实践应用,从"空间结构布局-片区功能指引-单元指标控制"的管控途径入手,划分3级生态空间分区,梳理出75条生态廊道,提出3种村庄类型;同时确定了三大功能片区及21个管控单元;最后以C-04管控单元为例,将土地利用、村庄发展、景观格局及水文过程等控制指标及指引策略进行整合与落位,可为三水河流域生态空间修复与综合治理提供决策依据。研究结果对黄土高原地区的生态环境改善提供了科学的方法指引,有利于提高中国流域尺度下的国土空间管控的操作性与实施性。     

黄土高原彬长矿区土壤侵蚀特征及其与环境变化的关系

黄土高原矿区煤炭产量占全国70%以上,大规模开采活动导致区域内生态环境退化与土壤侵蚀加剧。然而,当前鲜有矿区土壤侵蚀时空特征及其与环境变化关系的定量研究,限制了煤矿区土地复垦与生态修复进展。为了探究矿区土壤侵蚀特征及其与环境变化的关系,为黄土高原煤矿区生态环境治理提供理论指导,该研究以彬长矿区为研究区,利用修订的通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation,RUSLE)分别模拟了矿区全区2003—2019年及沉陷区2014—2019年土壤侵蚀速率,探究了矿区全区及沉陷区土壤侵蚀特征,定量研究了降雨、地形和植被对土壤侵蚀的影响。结果表明：1)2003—2019年间,彬长矿区土壤侵蚀速率整体呈显著上升趋势(P<0.05),年份间差异较大,2003年土壤侵蚀最为严重,侵蚀速率为85.56 t/(hm²·a),2009年侵蚀程度最低,侵蚀速率为15.54 t/(hm²·a)。微度、轻度侵蚀主要分布于城区、黄土塬和河流阶地等平坦地区,其空间分布在不同年份间基本保持一致,其余侵蚀类型主要分布于煤矿开采区...     

黄土塬区麦田能量平衡特征

以黄土塬区冬小麦田为研究对象,基于涡度相关数据分析麦田能量平衡的日变化、季节变化和能量分配特征及其主控因子。结果表明,长武塬区麦田全年获得的净辐射(Rn)为2.56×103MJ·m-2·a-1,涡度相关系统的能量闭合度达到0.72。冬小麦生育期内,越冬期和灌浆期麦田主要能量支配项为感热通量(H),最大值出现在6月,为7.09 MJ·m~(-2)·d~(-1);其他生育期和休闲期,主要能量支配项为潜热通量(LE),最大值出现在5月,为10.71 MJ·m~(-2)·d~(-1)。波文比(β)在生育期平均值为0.57,休闲期为0.46。土壤热通量(G)年总量为-15.26 MJ·m-2·a-1,日总量最大值出现在6月,为1.85 MJ·m~(-2)·d~(-1),10月至次年1月为负值,表现土壤释放热量。     

黄土高原马栏林区顶极群落的种间关联分析

在黄土高原子午岭马栏林区辽东栎群落中,设置30个10 m×10 m的样方,对所有调查的69种木本植物进行种间关联性分析。结果表明:处于演替顶极阶段的辽东栎群落总体关联性呈显著正关联,符合演替进程的特征。通过点相关系数、X~2检验、r检验分析,显示种对间的关联性比较弱,即大部分是非显著的,种对间关系松散。正负关联性和关联强度的分析表明,种对间还存在有一定的竞争关系,但是处于环境的容许范围内,即群落基本是稳定的。     

黄土高原重点县综合治理与发展规划中的地域分异研究

本文阐明了黄土高原县域规划中进行地域分异研究的必要性及其重要意义,并对县域内地域分异规律的特殊表现作了比较深入的探讨。