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[期刊] 自然资源学报
[作者]
罗娅 杨胜天 周秋文 陈珂 王志伟
黄土丘陵沟壑区大空间尺度植被减沙方程是分析黄土高原植被变化产沙效应的有效工具,其在不同空间尺度的适应性对于黄河水沙情势变化研究十分重要。运用数值试验方法,研究黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙方程在小流域、子流域和栅格等3种空间尺度的适应性。结果显示,黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙方程在各空间尺度的总体估算偏差(D)由小到大排序为小流域(D=52.26%)子流域(-0.31)>栅格(-0.80)。可见,黄土丘陵沟壑区大空间尺度植被减沙方程在约500 km2以上的流域单元较为适...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
丁婧祎 赵文武 王军 房学宁
自黄土高原退耕还林还草政策实施以来,在水源涵养功能明显提升的同时径流显著减少,导致该区域出现了水源涵养服务与水供给服务间的权衡问题。为探究径流减少的原因,进而为不同空间尺度的生态系统服务权衡提供支撑,本文分析了陕北黄土丘陵沟壑区2006-2011年降水和植被变化对径流影响的尺度效应。结果表明:研究区域内汛期降水量呈现出由东南向西北逐渐减少的空间分异特征;在研究时段内,植被恢复效果明显,近8成地区植被覆盖状况得到了改善,尤其是植被覆盖较差的地区恢复效果更为显著;在各子流域中,降水与径流间呈现出显著的正相关性,二者的相关系数随着子流域面积的增加而增大,表现出明显的尺度效应。随着子流域面积增大,15°以上土地比例增加,陡坡植被覆盖类型趋于均一化,具有显著截流功能的林地呈现减少趋势是尺度效应形成的主要原因。NDVI与径流的相关性不显著,二者的相关系数随着子流域面积变化的规律性不强,植被对径流影响没有明显的尺度效应。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
方海燕 蔡强国 陈浩 黄鑫
泥沙动态研究目前仍然不够完善,尤其是在黄土丘陵沟壑区,有关泥沙传输时间动态的研究论文还不多见。本文利用岔巴沟下游长达8年的水沙资料,探讨了该区不同时间尺度(洪水内、月和季节及年际尺度)上泥沙传输动态。结果表明,在洪水内时间尺度上,洪峰超前于沙峰的事件占洪水事件总数的63.2%,洪峰和沙峰同时发生及洪峰落后于沙峰的洪水事件则各占18.4%左右。受高含沙水流的影响,洪水事件产流量-含沙量呈现逆时针滞后环,而与洪峰和沙峰出现的先后顺序无关。在月和季节尺度上,存在着可蚀物质"储备-释放"的过程,即在晚秋(10和11月份)、冬季和春季可蚀物质是一个积聚过程,在夏季和早秋(9月份)是泥沙输出流域的释放过程。在年际尺度上,含沙量和产沙量年际变化大,主要与年内发生的洪水事件次数和幅度有关。
关键词：
洪峰 沙峰 滞后环 高含沙水流 岔巴沟
[期刊] 资源科学
[作者]
廖义善 蔡强国 秦杰 丁树文 张建波
本文在陕北岔巴沟流域,依据不同的时间尺度,挑选了1964年及1966年中能覆盖整个岔巴沟流域的9场降雨(次降雨尺度),包括着9次降雨的6个月份(月尺度)以及1964、1965、1966和1967连续4年(年尺度)的侵蚀产沙数据。分别在峁坡、全坡面、毛沟、支沟、干沟等不同空间尺度下,考虑次暴雨、月、年等不同时间尺度的侵蚀产沙情况。分析结果表明:坡面尺度与支沟、干沟尺度的侵蚀产沙方式有所不同,后者年际产沙模数变幅比较小(年际间产沙模数差异系数为0.42);在同一时间尺度下,产沙模数的大小,由时间不同造成的差异大于由空间不同造成的差异。在小的时间尺度,产沙模数大小变化比较随机;在大的时间尺度,产沙模...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
廖义善 蔡强国 卓慕宁 郑明国 罗璇
基于DEM,分别以不同的沟壑发育所需的汇水面积为阈值,提取岔巴沟流域等6个不同空间尺度流域的沟壑,并求出不同级别沟壑的差值。结合黄河子洲观测站多年的水沙观测资料,分析不同级别的沟壑及沟壑的不同部位在不同时间尺度下对流域侵蚀产沙的影响。分析结果表明:沟壑密度并不是简单地随着流域面积的增大而减小,沟壑密度的空间尺度效应与所提取沟壑的级别有关;黄土丘陵沟壑区梁峁坡、沟坡的次暴雨产沙量占流域产沙总量的比重与降雨特性有关;重力侵蚀多发生在毛沟的中、上部及沟头处,而支沟、干沟主干道的沟坡比较稳定,且其发生的重力侵蚀对流域产沙的影响多为"无效"部分;沟壑发育汇水面积的阈值为1500、1800、2000个栅格提取的沟壑对流域侵蚀产沙的作用较大,同时沟壑对流域侵蚀产沙的影响与时间尺度有关,在多年平均尺度下,高级别沟壑只起到泥沙输送通道的作用。
[期刊] 资源科学
[作者]
刘前进 蔡强国 刘纪根 吕国安 张光远
土壤侵蚀模型在空间尺度上可以划分为坡面、小流域和区域3个不同层次。在坡面尺度上,主要考虑坡面侵蚀的垂直分带性及其相互影响;小流域尺度上,不但考虑坡面侵蚀的特点,还要考虑坡面来水来沙对沟道侵蚀产沙的影响、重力侵蚀及泥沙输移情况;在区域尺度上则主要考虑小流域各自的侵蚀产沙特点及其相互影响。因侵蚀的空间尺度不同,在建立土壤侵蚀模型时,要考虑由于空间变化所引起的侵蚀因子对侵蚀产沙响应的不同。影响侵蚀产沙过程的因素在时空上具有很大的不均匀性和变异性,从而增加了不同尺度间侵蚀产沙模拟的复杂性。因此尺度转换是进行不同尺度间侵蚀产沙模拟的关键所在,该文列举了5种土壤侵蚀模型建立中可以参考的尺度转换方法。通过分...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张志霞 许明祥 师晨迪 邱宇洁
运用地统计学和GIS相结合的方法,研究了黄土丘陵区县域不同地貌单元土壤有机碳空间变异的尺度效应,尺度划分为县域、县域上三种不同的地貌单元以及与地貌单元相对应的乡镇尺度,结果表明:①各个尺度下有机碳含量均偏低,完整地貌单元尺度与乡镇尺度有机碳均值与变异系数大小顺序不同;②高山区随着尺度的变化,自然因素对变异的影响程度没有显著变化,但低山丘陵区与丘陵沟壑区自然因素的影响程度减小,插值图表现出较小的研究面积有机碳含量信息更丰富;③县域尺度上海拔与土壤类型是导致变异的主控因素,在丘陵沟壑区,所研究的自然因素(海拔、土壤类型、土壤侵蚀程度、田面坡度、坡向)对其影响都不显著;在低山丘陵区,地貌单元上主控因...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李红生 刘广全 陈存根 王鸿喆 徐怀同 周海光
【目的】研究黄土丘陵沟壑区沙棘叶片的光合速率和气孔导度特性及其耦合关系,建立干旱条件下沙棘叶片气孔导度模型。【方法】以Li-6400便携式光合仪测定的气体交换观测数据为基础,分析了沙棘叶片的光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)的相关性,用Ball-berry和非直角双曲线光合模型描述了光合速率与气孔导度间的关系。【结果】沙棘叶片Pn与Gs日变化相对应且均呈现同步不对称"双峰"波动,具有典型"午休"现象,首峰出现在上午9:00左右,次峰峰值小于首峰,出现在下午15:00以后;沙棘叶片Pn与Gs呈正偏相关关系,而与Ci呈负偏相关关系,且不同月份Ci与Pn的偏相关系数均高于Gs...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王国梁 刘国彬 周生路
经过20多年的退耕还林还草和封禁措施,纸坊沟流域植被得到良好恢复,并对土壤产生正面影响。流域内11种主要植物群落下以及不同生活型下土壤稳定入渗速率均有显著差异,其中灌木和草本群落下土壤稳定入渗速率较大,乔木林下较小。土壤稳定入渗速率与其影响因子之间存在相关关系,其中土壤稳定入渗速率与土壤容重、土壤总孔隙度及土壤活性孔隙度存在极显著的相关关系;与枯枝落叶层厚度也有一定的相关关系;还与土壤水稳性团聚体重量百分含量、土壤有机质含量有一定的相关关系。结果表明,黄土丘陵沟壑区进行植被建设选择灌草群落较好,天然群落可优先选择铁杆蒿、茭蒿、长芒草和白羊草等,人工灌木群落可优先选择柠条等。由于该区属森林向草原...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
白文娟 焦菊英 张振国
为了探讨土壤种子库对植被恢复的影响,该文在野外调查和室内试验的基础上,采用典范变量分析,研究了黄土丘陵沟壑区退耕地土壤种子库密度、土壤水分和养分、地形因子以及退耕年限对植物群落变化的影响,量化了土壤种子库对植被恢复的贡献。结果表明:影响植物群落变化的因子有土壤水分、速效磷、土壤种子库和坡向;仅用土壤种子库只可解释植物群落变化的32.1%;由于退耕地土壤种子库的优势种主要为猪毛蒿,其植被恢复潜力与速度比较小。黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复需要适度的人为干预,有必要适当引进一些演替后期物种,如白羊草、铁杆蒿、长芒草等物种,以缩短演替时间,加速退耕地植被恢复进程,促进黄土丘陵沟壑区水土流失的防治。
[期刊] 林业科学
[作者]
王延平 邵明安
根据台地和26°坡地杏林地连续3年的降雨、冠层截留、地表径流、土壤水分和生物量的定位观测结果,研究分析陕北黄土区自然降水与土壤水分补给、土壤水分补给与生物量、土壤水分消耗与生物量的关系。提出台地土壤水分可承载的杏树生物量为3728kg·hm-2,坡地为2423kg·hm-2,台地杏林地适宜的果实产量为4714kg·hm-2,坡地杏林地适宜的产量为3064kg·hm-2。建议综合应用水保工程、修剪、保墒、花果控制、生长激素等措施,平衡利用雨水资源,实现杏产业的可持续发展。
关键词：
陕北黄土区 杏树 土壤水分植被承载力
[期刊] 自然资源学报
[作者]
尹秋龙 焦菊英 寇萌
为了解黄土丘陵沟壑区极端强降雨条件下土壤水分与植被之间的关系,对2013年7月极端强降雨条件下黄土丘陵沟壑区5种主要植物群落,即刺槐(Robinia psendoacacia)、柠条(Caragana intermedia)、铁杆蒿(Artemisia gmelinii)、长芒草(Stipa bungeana)、白羊草(Bothriochloa ischaemun)群落的土壤水分进行了调查与分析,结果表明:1极端强降雨下,植被是影响土壤含水量的主要因素;2草本群落的土壤水分明显好于人工林,其中长芒草群落的土壤含水量、土壤贮水量和土壤有效贮水量均最高,分别为17.8%、961.2 mm和691....
[期刊] 中国农业科学
[作者]
戴全厚 刘国彬 刘普灵 梁银丽 吴发启 梁宗锁 王继军
生态经济系统健康是黄土高原水土保持与生态建设的目标。本文在分析流域生态系统健康特征和诊断指标筛选原则的基础上,构建了一套适合于该区中尺度生态经济系统健康诊断指标体系。以均方差决策法确定了各指标的权重,运用递阶多层次综合法、线性加权函数法分别建立了二级层次和综合指标健康诊断模型――健康指数。采用比较生态学方法,分析研究黄土丘陵区中尺度生态经济系统健康空间和时间动态变化。结果表明,该区系统健康状况相对稳定,在不同途径生态恢复措施实施过程中,流域健康指数呈逐年波动式上升趋势(由建设前的0.2125增大的现在的0.5188),具有可持续发展能力。同时,以现实生态经济最佳水平为目标,引入障碍度、优势度等...
[期刊] 林业科学
[作者]
焦菊英 王万忠 李靖 杨亚莉
根据黄土高原绥德、延安、离石、安塞等地的径流小区观测资料 ,以降雨指标大于坡耕地侵蚀性降雨标准为条件 ,即PI30 >3 2 0mm2 ·min- 1 和I30 >0 2 8mm·min- 1 ,分析了不同次降雨条件下人工林地相对于坡耕地的减水减沙效益 ,及整地工程对林地减蚀作用的影响 ,建立了不同降雨条件下不同盖度林地减水减沙效益的关系式 (V =0～ 10 0 ;PI30 =3 2 0～ 10 0mm2 ·min- 1 ) :R% =16 0 4 2 6 - 2 8 90 6 4 4 (1 V) - 37.4 4 2log(PI30 ·V) ,r =0 .835 , n =88S%...
[期刊] 资源科学
[作者]
王东 陈英 杨润慈
耕地整治优先度和模式的科学合理性对土地整治工作有重要意义。本文系统讨论了丘陵沟壑区耕地整治优先度的原则,从自然资源条件、基础设施与工程施工条件、立地条件三方面构建黄土丘陵沟壑区耕地综合条件评价指标体系,以甘肃天水市麦积区为例,运用综合评价系数法和GIS标准分类法确定耕地整治优先度,并分析耕地整治模式。结果表明:(1)麦积区耕地整治优先度评价结果表明所构建的黄土丘陵沟壑区耕地综合条件评价体系具有一定的可行性;(2)根据耕地地块综合条件系数评价结果,划分麦积区耕地整治优先度为优先、一般和限制整治区;(3)运用
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