简介:深入研究植被恢复过程中植被变化与环境因子的响应规律,对于当前西部地区生态环境建设中有关林草措施的配置问题具有重要理论意义和实践价值。根据黄土丘陵沟壑区安塞42个退耕地植被样地的调查数据,采用典范对应分析和偏典范对应分析从单因子、分组变量及显著因子3方面分析立地环境因子对植被恢复的影响。结果表明:7组环境因子、33项环境因子指标中,影响黄土丘陵沟壑区植被物种变化的关键环境因子为土壤有机质、全磷、速效磷、土壤含水量(0~40cm)、土壤结构性颗粒指数、〈0.001mm黏粒、蔗糖酶、坡向及退耕年限。建议黄土丘陵沟壑区退耕地的植被恢复遵循立地条件,以自然恢复为主,并进行适当的培肥、引种等人工干预调控,以促进退耕地植被恢复的进程。
简介:采用室内人工模拟降雨试验,设计降雨强度100mm/h,坡度20°,在2个玉米秸秆缓冲带布设坡位(斜坡长4.5-5.5m和6.5-7.5m)与2个降雨历时(单次降雨30min和2次连续降雨30min+30min)的试验处理组合,研究在黄土坡面不同坡位布设玉米缓冲带对防治细沟侵蚀的影响。结果表明:1)玉米秸秆缓冲带可减少坡面侵蚀量和细沟侵蚀量,其中,坡面侵蚀量减少7.3%-14.2%,细沟侵蚀量减少11.0%-30.6%,细沟侵蚀量对坡面侵蚀的贡献率减少3.4%-15.0%,径流含沙量降低5.5%-12.8%;2)单次降雨情况下在斜坡长4.5-5.5m处布设玉米秸秆缓冲带防治侵蚀的效果最佳,坡面侵蚀量、细沟侵蚀量和径流含沙量分别减少14.2%、30.6%和11.6%,细沟平面密度和细沟平均深度分别减少12.9%和21.9%;3)2次连续降雨情况下在斜坡长6.5-7.5m处布设玉米秸秆缓冲带防治侵蚀的效果较好,坡面侵蚀量、细沟侵蚀量和径流含沙量分别减少13.5%、25.0%和5.5%,细沟平面密度和细沟平均深度分别减少15.5%和16.3%。
简介:等高绿篱是目前国内外广泛采用的一种十分有效的坡耕地植被恢复和水土保育技术,被认为是三峡库区农业生态系统持续发展的有效途径之一。以等高绿篱(新银合欢和黄荆)篱前淤积土为研究对象,评估等高绿篱一坡地农业复合种植模式下不同土层深度、不同距篱(坎)距的土壤水分及物理性质变化特征。结果显示:绿篱处理的土壤非毛管孔隙度、饱和入渗率、饱和含水量和自然含水量均高于石坎梯田处理,而土壤密度和田间持水量均小于石坎梯田处理,尤其在表层和第2层,其差异更明显,等高绿篱保育土壤效益显著;同一土层,随距篱(坎)距延长,绿篱处理的土壤密度、自然含水量逐渐增大,土壤非毛管孔隙度、饱和入渗率和饱和含水量逐渐减小,而石坎梯田处理的变化不明显;随土层加深,各处理的土壤密度、自然含水量均相应逐渐增大,土壤非毛管孔隙度、饱和入渗率和饱和含水量均相应逐渐减小,且处理之间差异也逐渐缩小;距篱(坎)远近间接反映了绿篱处理对土壤水分及物理性质的影响程度,距篱越近,影响越大;新银合欢处理与黄荆处理之间相比,效应相当。
简介:黄河源区生态环境和水文过程对气候变化的响应是该区域研究的热点问题,但相对于其他环境和水文要素而言,大尺度长序列的土壤水分时空分布特征研究不足。本文基于AMSR-E被动微波遥感数据和地面实测数据,首先采用引入Qp模型的双通道反演算法校正AMSR-E土壤水分数据,获得的土壤水分产品(SMD)精度高于官方提供的土壤水分产品(SMO),但其波动范围与实测数据有差异。之后采用逐月回归分析法对SMD进行二次校正,其土壤水分产品(SML)具有更高的精度且变化趋势与实测数据一致。基于SML土壤水分产品,对黄河源区及其5个自然分区表层土壤水分的时空变化特征及其影响因素进行分析。黄河源区年平均表层土壤水分为0.140-0.380cm3/cm3,在2003—2010年间呈下降趋势,在东南部土壤水分较高的若尔盖丘状高原区、黄南山地区和果洛玉树高原宽谷区土壤水分呈下降趋势,其中若尔盖丘状高原区的下降速率最快,而在西北部土壤水分较低的黄河源宽谷湖盆区和柴达木东缘山区呈增加趋势;春季土壤水分呈下降趋势,夏季呈增加趋势,秋季的波动较大,冬季的变化的不大,其中9月土壤水分增加率和5月减少率最大。土壤水分受降水和植被指数的影响最大,气温表现为在年高温月份与土壤水分呈负相关,在年低温月份呈正相关。研究结果为AMSR-E土壤水分数据的研究与应用提供了依据,有助于深化对区域尺度土壤水分格局及其对气候变化响应的研究,对高原生态环境建设有重大意义。
简介:生态位是研究植物种群对自然资源利用和适应能力的重要手段.应用生态位理论,对青海大通脑山地区青海云杉+白桦人工混交林下植被群落10种灌木和11种草本植物的生态位宽度、生态位重叠值和生态响应等进行分析.结果表明:1)灌木层,金露梅和高山柳的生态位宽度最大;草本层,珠芽蓼和东方草莓的生态位宽度最大.表明它们广布于青海云杉+白桦混交林下,现阶段对环境适应能力最强.2)生态位宽度较大的种群间的生态位重叠普遍较高,生态位宽度窄的物种间生态位重叠普遍较小,但生态位宽度较小的种对也会有较大的生态位重叠;同属的物种之间生态位重叠也有可能较小,这可能与同属物种的演替进化有关.3)灌木层中,柳叶绣线菊发展性最强,八宝茶衰退最严重;草本层中,北方拉拉藤发展性最强,猪殃殃衰退最严重.研究成果可为青海大通脑山地区退耕还林与生态造林工程建设提供理论参考.
简介:采用1种遥感影像和单纯的监督分类方法,在黄土丘陵沟壑地区的土地利用调查中,难以获得高精度的土地利用数据.为解决此问题,以陕北无定河流域为研究区,以主成分变换的方法,对多源遥感影像(TM多光谱数据和SPOT全色波段数据)进行融合处理;同时,在分类中,采用监督分类与非监督分类相结合的混合分类法,改进训练样本选取方法,先以非监督分类获得初始训练样本,在对样本进行删除、增补、合并等调整的基础上,再进行监督分类.2种方法的结合使用,使土地利用信息自动提取的精度明显提高.与仅以TM影像为信息源,采用单纯监督分类法的分类结果对比可知:土地利用各类别的提取精度都有不同程度的提高,分类总精度从82.0%提高到89.2%;水体、水田和城镇用地等面积较小类别的精度,提高了10%以上;坡耕地与林草地的混分现象明显减少,精度均提高了5%以上,取得了良好的分类效果.研究结果为陕北黄土丘陵沟壑区土地利用变化动态监测,提供了重要的技术支持和借鉴.
简介:采用Penman—Monteith公式计算潜在蒸散,分析1961-2010年黄河中上游地区气候因子的变化趋势,并用偏微分方法定量分析各气候因子变化对潜在蒸散的影响。结果显示:1)近50年来黄河中上游地区气温显著升高(α〈0.01),风速和日照时间显著减少(α〈0.01)。半干旱区面积不断扩大,气候总体呈暖干变化趋势。2)潜在蒸散对实际水汽压变化最敏感,其次为最高气温、风速和日照时间,对最低气温变化最不敏感。夏季潜在蒸散对日最高气温最敏感,其他季节对实际水汽压最敏感。3)风速对年潜在蒸散变化贡献最大,其次为气温和日照时间,实际水汽压贡献最小。春夏秋冬对潜在蒸散变化贡献最大的气候因子依次为风速、日照时间、气温。温度升高、湿度减少埘潜在蒸散的正影响已被风速、辐射下降的负影响所抵消。综合考虑各气候因子对潜在蒸散的作用有助于加深对气候变化影响机制的认识,并为气候变化适应对策研究提供科学依据。
简介:河流水沙特征与流域降水量和下垫面变化密切相关。为揭示流域降雨以及退耕还林对延河流域水沙特征的影响,本文以延河甘谷驿站控制区1960—2010年流域降水量、河流径流量和输沙量实测数据为基础,统计分析了延河水沙变化特征及其对流域降水量的响应,并对比分析了退耕前、后(以2002年为界)延河水沙变化。结果表明:在1960—2010年间,延河甘谷驿站控制区年及汛期(6—9月)降水量、径流量和输沙量呈波动递减趋势,汛期降水量、径流量和输沙量值约占年值的64.8%、71.7%和98.1%;年及汛期输沙量与径流量呈极显著正相关关系,径流量变化可分别解释年及汛期87.6%和92.2%的输沙量变化,降水量变化可分别解释年及汛期22.7%和23.6%的输沙量变化;退耕后流域年及汛期平均输沙量、径流量和径流系数显著低于退耕前,剔除退耕前后降水量差异影响,退耕工程对年及汛期累计输沙量变化分别贡献87.5%和86.9%,对年及汛期累计径流量变化分别贡献77.4%和75.4%。研究阐明退耕可显著降低年及汛期平均径流量、径流系数和输沙量。
简介:为探明水分条件对保水剂作用效果的影响,采用盆栽实验,测定冬小麦生长结束后不同水分条件下保水剂不同用量(T1:0、T2:27mg/kg、T3:54mg/kg、T4:81mg/kg)处理的土壤持水、供水及导水性能等。结果表明:保水剂的施用均提高了土壤持水、供水、导水能力及土壤有效水含量。轻度胁迫条件下,以T3处理的持水能力、有效水含量及导水能力最强,而供水能力以T4处理为佳;充分供水条件下,随保水剂用量的增加,土壤持水能力、供水能力、有效水含量及导水能力均提高,但T3和T4处理间差异不显著。与轻度胁迫相比,充分供水条件下各处理的持水能力、供水能力及导水能力均较高,而有效水含量以轻度胁迫条件下的T3处理较高,较对照增加18.6%。从经济的角度考虑,2水分条件下以T3处理(54mg/kg)效果为佳。
简介:为研究地表根系结构特征及其对土壤渗透性的影响,通过对丹江口库区针阔混交林、灌木林、针叶林和阔叶林35块样地进行地表土壤(0~10和10~20cm土层)和根系采集和室内实验,分析4种植被类型根系结构特征、土壤渗透特性及其相互作用关系,并建立回归方程。结果表明:4种植被类型土壤0~10土层的土壤初渗率和稳渗率均高于10~20cm土层;土壤0~10和10~20cm土层土壤初渗率和稳渗率在不同植被类型间均表现相同趋势,即阔叶林〉针阔混交林〉灌木林〉针叶林;不同植被类型土壤初渗率、稳渗率等指标均与根长密度和根表面积密度存在显著的线性相关性(P〈0.05);根系直径在0.5~5mm范围内的根系结构特征参数与土壤入渗特征指标之间存在显著的线性相关性(P〈0.05);在Kostiakov入渗模型中,直径介于0.5~5mm不同径级的根长密度和根表面积密度与b值正相关,与a值负相关。丹江口库区阔叶林和针阔混交林土壤渗透性能优于灌木林和针叶林,4种不同的植被类型土壤入渗特征值均随根系结构参数值增大而增大,且直径在0.5~5mm径级范围内的根系对土壤渗透能力的增强作用最明显。
简介:麻竹(Dendrocalamuslatiflorus)是优良的笋材两用丛生竹种,研究立竹器官营养元素的吸收、积累和分配,可为麻竹林的土壤养分管理提供参考。通过对麻竹2年生立竹叶、枝、秆的氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)和铜(Cu)等9种营养元素含量进行测定分析,结果表明:试验麻竹林2年生立竹地上部分器官营养元素含量除Zn为枝>叶>秆外,其他8种营养元素含量均为叶>枝>秆,营养元素含量大小均为N>K>P>Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Cu。2年生立竹地上部分9种营养元素的积累量为249.13kg/hm^2,枝(106.25kg/hm^2)>秆(82.01kg/hm^2)>叶(60.87kg/hm^2),其中以N素的积累量最大,所占比例达61.0%;9种营养元素含量在地上部分器官中的分配比例为枝(37.0%)>叶(35.9%)>秆(27.1%)。建议在麻竹林经营过程需适当增施氮肥,促进竹林生长和效益产出。
简介:小流域是水土流失综合防治的基本单元,开展小流域划分并确定其防治方向对县域水土保持规划布局具有重要意义。作者以国家级重点治理区沂源县为对象,通过遥感调查、模型计算、资料收集和统计分析等方法,掌握区域现状和水土保持需求,以小流域为单元,提出县域水土保持布局及措施配置。主要结果如下:1)全县水土流失面积为765.99km~2,占46.83%,以轻度侵蚀为主,主要分布在县域东南部、西南部以及东北部等区域;2)全县划分小流域68条,平均面积为24.06km~2,沟道密度1.87~2.99km/km~2,45%的小流域水土流失严重,水土流失面积比高于50%;3)根据小流域特征和水土保持需求,全县划分为4个水土保持分区,提出了"三带三片"重点布局;4)建设生态清洁型小流域21条,以封禁治理为主,占55%;建设生态经济型小流域47条,其中东北部以封禁治理为主(45%),东南部以经济林果为主(60%),西南部以封禁治理(35%)和梯田工程(30%)为主。以小流域为单元,开展县级水土保持布局和措施配置研究,可为县域尺度水土流失防治和水土保持管理提供技术支撑和科学依据。
简介:果农间作是晋西黄土区农林复合的主要模式之一.采用定位监测方法,以4、6和8年生苹果与大豆间作系统为研究对象,分析其土壤水分空间分布及其对大豆生长的影响.结果表明:1)不同树龄苹果+大豆间作系统在垂直方向上土壤含水量随着土层深度增加而增高,在水平方向上土壤含水量随着距离果树距离的增大而增高;2)土壤含水量总体表现为8年生间作系统>4年生间作系统>6年生间作系统,8年生间作系统比4年生间作系统高3.13%,比6年生间作系统高10.38%;3)随着树龄的增长,间作大豆平均株高、生物量和产量均逐渐减小,其中8年生间作系统中,大豆生长受影响最严重.随着果树树龄的增长,建议增加果农界面的距离或适时停止复合经营.
简介:研究土壤团聚体的组成及其有机碳的分布,有助于从微观角度理解土壤结构与功能的相互作用。采用干筛法和湿筛法,研究南方红壤退化地实施人工恢复30年后,马尾松与阔叶复层林(PB)、木荷+马尾松混交林(SP)和阔叶林(BF)3种典型林分在0~60cm土层的团聚体组成及其有机碳分布特征,分析土壤团聚体有机碳与总有机碳相关关系。结果表明:各恢复林分土壤机械稳定性团聚体质量分数,以>2mm粒径所占比例最大(均在60%以上),而在水稳性团聚体中,以<0.05mm粒径占优势。不同林分土壤团聚体结构破坏率顺序依次为BF(53.38%c~84.27%〇>SP(52.22%c~70.86%〇>PB(22.70%C~47郾83%〇。机械稳定性和水稳性团聚体有机碳质量分数均以PB最髙,随着土层深度的增加,各林分土壤团聚体有机碳质量分数呈下降趋势。水稳性大团聚体(>0.25mm粒径)有机碳质量分数总体髙于相应土层的总有机碳质量分数,而微团聚体的(<0.25mm粒径)则低于后者,说明有机碳对于大团聚体的形成和水稳性具有积极作用。土壤团聚体有机碳与总有机碳的相关关系分析表明,土壤团聚体有机碳的增加,对总有机碳的积累具有正面影响。保留密度大、灌木(草)层盖度髙的马尾松与阔叶复层林土壤团聚体的数量和质量更髙;因此,在红壤侵蚀退化地森林恢复初期,可通过适当密植、增加林下灌草覆盖等措施,增加有机碳的输人,促进团聚体的形成和稳定,从而加速了退化土地的土壤结构改善和功能恢复。该研究可为南方严重红壤退化地生态恢复中的林分类型选择和优化配置提供科学依据。