坝上高原不同土地利用类型的地块土壤风蚀对比及年际变化分析

以河北省坝上高原康保牧场为实验区,采用标桩法,通过2007-2008年和2008-2009年土壤风蚀量的测定,对比分析不同地块土壤风蚀情况及2个年度测定土壤风蚀量的年际差异.结果表明:天然植被的抗风蚀能力要好于人工植被;灌草混交植被比单纯性草地植被抗风蚀效果好;退耕还林草应尽量选择当地树种、草种;秋季耕地高留茬不仅可以减轻土壤风蚀,还起到风积土壤的作用;冬春季降水量的减少和气温增高,是土壤风蚀量增加的主要可能原因;农牧交错带的生态恢复重建是一个漫长的过程.     

坝上地区不同土地利用类型的地块土壤年风蚀量的对比——以河北省张家口市康保牧场为例

以位于土地沙漠化迅速发展的河北省坝上高原的康保牧场为研究区,选取典型的不同土地利用类型的地块设立6块样地,采用标桩法,通过一年时间的实地测量,对其土壤年风蚀量进行了计算利分析,旨在为今后当地土地利用结构和格局的调整提供科学依据.结果表明：土壤年风蚀量的大小是秋翻耕地〉退耕还草地〉天然草地〉退耕还灌草地〉天然灌草地〉留茬地.结合对当地基本情况的实地调查,得出以下结论：1）在正在发展中的沙漠化地区,特别是在年降水量不足300 mm的半干旱地区,退耕还灌草结合的方式要好于单纯性人工种草.单纯性人工种草效果欠佳,在遇到连年干旱的情况下,人工牧草长势不好.2）秋翻耕地的土壤年风蚀量要远远大于留茬地,留茬地不但大大减轻土壤的风蚀量,甚至还起到了风积土壤的作用.因此,农田的耕作应采取保护性耕作,推广秋季高留茬,这样可以有效地减少土壤风蚀量.人工植被建设应以灌草结合的模式为主,对于广大天然草原应以自然恢复为主,根据草原退化的不同程度,因地制宜实行禁牧,休牧或轮封轮牧,充分发挥大自然的自我修复能力.     

生态建设对坝上土壤风蚀治理的后效及其年际变化——以河北省张家口市康保牧场为例

以张家口市坝上高原康保牧场为研究区,采用标桩法及专家目测法,通过对比退耕还林草生态建设初期(2007—2009年,即工程实施5~6a后)与生态建设近10a后(2011—2013年)不同土地利用类型的土壤风蚀厚度,可知:坝上高原生态建设工程实施10余年后较生态建设初期土壤风蚀量明显减少,植被盖度、高度增大,且不同土地利用类型地块土壤风蚀量由大到小依次为退耕撂荒杂类草地退耕还灌草地未退化自然草地;在半干旱偏干地区,人工植被建设应以灌草结合的带状间作模式为主;天然草地应利用大自然的自我修复能力,因地制宜,实行封围禁牧、休牧、轮牧等方式.中度、重度沙化土地的生态恢复是一个漫长的过程,任重而道远.     

基于RS和GIS的榆林市植被覆盖度动态变化研究

植被覆盖度是反映区域生态环境状况的一个主要因素,进行植被覆盖度研究是目前国际研究的主要内容和热点内容.该研究以遥感数据为主要数据源,以榆林市为研究对象对其植被覆盖度进行动态评价,结果表明:从1988--2002年,各类型的面积在整个时间段的变化趋势是极高覆盖度、高覆盖度和中覆盖度都有一定的增加,而其他各类型的植被覆盖呈下降态势.榆林市植被覆盖度是以中低覆盖度为主体.影响其变化的原因主要除政策制定与实施等人文因素,降水量等自然因素是一个不可忽视的影响因子.     

生态建设工程对坝上农用地土壤风蚀治理的后效——以河北省张家口市康保牧场为例

通过在农牧交错带河北省张家口市坝上高原康保牧场野外调查研究,采用标桩法测定土壤风蚀厚度,计算土壤年风蚀量,采用目测法测定样地植被盖度.将该地生态建设初期与生态建设10年后的土壤风蚀量作对比.结果表明:生态建设十年后土壤风蚀量比生态建设初期土壤风蚀量明显减少,植被盖度明显增加.并提出巩固生态工程建设成果的若干建议.     

春、秋整地对吉林省西部农田风蚀、土壤含水量、土壤温度的影响研究

对比研究了春、秋整地对吉林省西部农田风蚀、土壤含水量、土壤温度的影响.结果表明:由于西部地区春季的大风天气和很少的降水量,春天整地导致土壤含水量减少、风蚀加剧;对比春整地,秋整地的苗床土壤可风蚀率和风蚀数量都较小,土壤含水量较高,土壤温度略低.因此,在该地区应以秋整地代替春整地;如果不能进行秋整地,春整地也要延迟到4月25日以后进行.     

土壤风蚀农业区实施保护性耕作技术的策略研究

在中国北方干旱、半干旱及半湿润地区,土壤风蚀是土地退化的主要原因之一,土壤风蚀已经严重影响了农业可持续发展。因此,在土壤风蚀农业区实施保护性耕作技术已势在必行。保护性耕作技术的实施受到自然、社会经济、灾害等诸多因素的影响,本文在广泛征求专家意见的基础上,根据层次分析法构建了土壤风蚀农业区农田防治土壤风蚀的保护性耕作技术层次决策模型。研究表明,人口压力、农民因素、政府因素与科技因素是制约土壤风蚀农业区实施保护性耕作技术的最主要的四大因素,它们的权重值依次递减。由此,针对存在问题采取相应策略,对于土壤风蚀农业区实施保护性耕作技术将是有益的借鉴。     

运用137Cs示踪技术重建近30年滦河源区土壤风蚀变化过程

在持续调查与观测滦河源区土壤风蚀特征的基础上,对采集于滦河源区风积土剖面中土层样品的pH、有机碳质量分数、土壤颗粒组成进行了化验分析,运用ADCOM100超低本底γ谱仪测定了土壤样品137Cs的比活度,建立了研究区连续风积土壤剖面的时间序列,综合分析了不同时段风积层土壤的性状,运用土壤风蚀相对强度指数ISWE重建了滦河源区近30年来土壤风蚀变化过程.结果表明:20世纪70年代至80年代早期、80年代末期至90年代中后期均为研究区土壤风蚀较弱的时期;80年代中期、90年代末期至2002年均为土壤风蚀强化时期.并结合已有研究成果讨论了土壤风蚀变化与气候变化的相关性及其对京津地区大气环境的影响.     

山东省植被覆盖度变化的气象驱动力分析

基于遥感和GIS技术获取2000—2010年的归一化植被指数(NDVI)数据,对与植被生长有关的气象影响因子进行相关性分析。结果表明,山东省植被覆盖度变化与夏季平均气温主要为负相关关系,与夏季降水量具有较显著的正相关关系,不同地区的气象因素对植被覆盖度的影响具有较大差异。     

1990—2010年间我国北方农牧交错带植被覆盖度变化归因

以我国北方传统农牧交错带为研究区,以植被归一化指数(NDVI)表征地表植被覆盖度,对土地利用数据和降水量、气温等气象数据两大类影响因子进行相关性分析.研究发现:1990—2010年该地区主要土地利用类型发生了显著的相互转化,但占优势的仍是草地、耕地和林地,土地利用和景观结构未发生重大变化.研究期间,北方农牧交错带耕地、林地和未利用土地植被覆盖度均有所增加,草地植被覆盖度有所减少.植被覆盖度与年均降水量呈极显著相关性,1990—2010年农牧交错带降水呈减少趋势,植被覆盖度上升趋势明显.植被覆盖度与同期年均气温数据也呈现一定的正相关性,1990—2010年农牧交错带气温变化属于升温趋势,植被覆盖度上升趋势明显.研究表明北方农牧交错带植被覆盖度变化是在全球气候变化和人类活动的双重影响下发生的,土地利用变化和降水、气温气象数据两种因素对植被覆盖度的影响具有明显的地域性特征,土地利用变化因子的影响由于受政策和人类活动的参与而正逐渐占据着主导地位,而气候条件中,气温升高对植被覆盖度具有一定的正相关性,降水量因子在径流量充沛地区影响作用较弱,但在水源缺乏,人类活动干预较少农牧交错带西北地区仍然有着重要的影响作用.     

干湖盆湖滨带不同类型盐土粒度特征分析

盐土风蚀是干旱区盐尘释放的主要过程,土壤粒度特征是影响地表风蚀速率的重要因素.通过对干湖盆湖滨带表层分布的普通盐土、蓬松盐霜盐土、结壳盐土、结皮盐土4种类型表层(0~5cm)的粒度组成、粒径分布特征进行分析,探讨不同类型盐土地表的风蚀潜力.结果表明:4种盐土的土壤黏粒体积分数均较低,以粉粒、极细砂、细砂为主,其中结皮盐土的粉粒体积分数最高,蓬松盐霜盐土最低;土壤平均粒径由大到小依次为蓬松盐霜盐土、结壳盐土、普通盐土、结皮盐土;分选性均较差;偏度分别为近于对称、正偏、近于对称和负偏;峰度分别属于中等、中等、宽平和尖窄.虽然盐分结晶胶结作用能够在一定程度上增强地表的抗风蚀能力,但受区域常年大风气象条件影响,地表盐土仍存在较强的风蚀潜力,因此干湖盆湖滨带地表作为盐碱尘暴的潜在风蚀源地需要引起更多的关注.     

土壤抗剪强度测定与影响因素研究进展?

本文系统梳理了目前土壤抗剪强度的几种主要测定方法,相关影响因素及其与土壤侵蚀之间的关系研究现状,分析了现有研究中存在的问题,提出今后研究应在确定统一抗剪强度影响因素评价指标基础上,加强土壤抗剪强度与土壤水蚀、风蚀之间的相关关系的定量研究.     

苔藓植物护坡及固土作用试验研究

以兰州市榆中县夏官营古城的苔藓坡面为研究对象,通过野外调查,研究苔藓的生长环境特征.选择有代表性的自然坡面进行风蚀、雨蚀实验,研究苔藓坡面的抗风蚀、雨蚀能力.取当地的原状土样进行室内土工实验研究其强度特征.结果表明:苔藓能显著提高黄土坡面的抗风蚀、雨蚀能力和抗剪强度.苔藓覆盖度越大,抗风蚀、雨蚀能力越强.相比较无苔藓的坡面,苔藓覆盖度达到40%时,抗风蚀能力可提高2～3倍,抗雨蚀能力可提高3～4倍,苔藓覆盖度超过40%后,抗风蚀、雨蚀能力提高幅度会下降.随着苔藓覆盖度增大,原状土样的内聚力显著增大,抗剪强度整体增大.     

风蚀荒漠化地区土壤质量演变研究进展

土壤是动植物赖以生存的物质基础,是维系生态系统物质能量流通的重要环节。目前,在风蚀荒漠化地区生态环境重建过程中,土壤质量的修复问题已经得到广泛关注。多学科的交叉融合共同推动风蚀荒漠化地区土壤质量特征研究不断向前发展,并取得较大进展和丰硕成果。但是,总览国内外相关研究进展,其内容大都从土壤物理、化学和生物性质等方面进行梳理总结,而基于土壤质量特征影响因素的系统总结还不多见。因此,笔者基于风蚀荒漠化地区土壤质量特征变化基本过程的系统分析,从风力侵蚀、荒漠植物、荒漠动物和人类活动等4个方面构建和丰富风蚀荒漠化地区土壤质量特征研究体系,梳理总结了国内外相关研究进展,明确现有研究的不足,预测未来的研究发展方向。认为风蚀荒漠化地区土壤质量特征研究应在土壤质量变化的基本过程与机制、土壤质量与荒漠生态系统物质能量循环的耦合关系两个领域进行深入的拓展研究。     

喀斯特峰丛洼地西番莲生态效益研究

在喀斯特峰从洼地石漠化试验区种植西番莲,通过定位试验结合西番莲光合指标、土壤物理指标、气候指标测定方法,研究西番莲对土壤及小生境的影响。结果表明:不同覆盖度试验以中等覆盖度的西番莲叶片积累的干物质量最多,对光能的利用率最高;在石漠化区种植西番莲可以降低土壤容重,增加土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度,改良土壤孔性特征,通气透水性能增强;还可以降低环境温度,增加环境湿度,在高温天气起到显著的降温增湿效应,具有良好的生态效益。     

干旱半干旱地区农田风蚀危害及其对策研究

土壤风蚀是我国干旱半干旱地区土地退化的主要原因之一,严重制约着农业的可持续发展.笔者从土壤风蚀发生机理、影响因子的角度探讨了干旱半干旱地区农田风蚀危害及防治对策,提出了实施保护性耕作是实现干旱半干旱地区农业可持续发展的必然选择.     

张家口坝上地区农田土壤风蚀的137Cs示踪研究

利用137Cs示踪法,计算了张家口坝上地区1963年以来的农田土壤风蚀模数.结果表明,该区域的农田普遍处于风蚀状态,平均风蚀模数为8362.34 t·km-2·a-1,平均风蚀厚度约为0.53 cm·a-1,达到极重度风蚀.农田风蚀模数存在明显的空间差异性和规律性,反映了风蚀环境和农田管理方式等因素的空间差异性.     

青海湖南侧江西沟土壤水分分布与土壤干层恢复

通过对青海湖南侧江西沟草地土壤含水量的测定,研究了土壤水分含量、运移和土壤干层水分恢复等问题.2009年该区降水较多,导致2010年7月草地土壤重力水分布深度达到了0.7m左右,但仍有干层存在.经过18个月的水分入渗,在2010年11月土壤干层基本消失,干层恢复的年降水量要大于400mm.该区土壤水分比黄土高原运移缓慢,干层恢复较为缓慢,土壤水分恢复的深度小,水分聚集在土壤的上部,这些特点是该区冻结期较长和蒸发作用较弱造成的.江西沟土壤干层的发育表明该区正常年大气降水一般不能通过土壤入渗补给地下水,属于异常水分循环类型.该区土壤干层的存在指示在降水正常年土壤水分具有负平衡的特点,在年降水量大于400mm的条件下具有正平衡的特点.     

2000-2014年呼伦贝尔草原植被覆盖度时空变化分析

以呼伦贝尔草原核心区的新巴尔虎右旗、新巴尔虎左旗、陈巴尔虎旗和鄂温克族自治旗为主要研究区,基于MODIS NDVI数据,利用像元二分模型反演得到植被覆盖度,并结合土地覆盖分类产品,构建2000—2014年研究区植被覆盖度时间序列.通过时间序列分析,从不同的时间和空间尺度分析草原植被覆盖度的变化规律;同时引入覆盖度异常变化点检测算法,并结合该地区同期气象数据,进一步探讨研究区植被覆盖度变化与气象因子之间的内在驱动力关系.结果表明,植被覆盖度在空间分布上主要表现为:从东往西依次递减,特别是研究区西南部,覆盖度最低;15年来研究区植被年际变化总体上呈现前10年下降、后5年缓慢上升的趋势.对植被覆盖度的异常变化进行分析,结果显示:返青期和枯萎期覆盖度的剧烈变化与温度的相关性较大,生长旺季内(7—8)月覆盖度的剧烈变化主要与降水量有关.     

陕北黄土高原植被动态变化及其对气候因子的响应

为了研究退耕还林还草工程实施后期,陕北黄土高原地区地表植被变化特征及气候因子对植被变化的影响,采用MODIS NDVI数据,通过像元二分法计算植被覆盖度,结合相关气象站点监测数据,利用线性回归分析、相关系数及显著性检验法,分析了陕北黄土高原植被覆盖度时空变化趋势及其对气温、降水因子的响应。结果表明:研究区植被覆盖度空间分布差异显著,由北向南植被覆盖度由低向高过渡明显,2009—2016年植被覆盖等级的空间转移变化主要发生在北部和中部地区,表现出由中低植被覆盖向中等植被覆盖转移、中等植被覆盖向中高植被覆盖转移的态势。2009—2016年研究区植被覆盖度年际变化速率较小,整体呈平缓增加趋势,中部和南部部分地区有减少趋势但变化趋势不显著。研究区内年植被覆盖度与年降水量、年平均气温的相关系数、偏相关系数均较小,相关性不显著。不同区域的植被覆盖度对气候因子的响应结果不同,在空间上正负相关性共存,研究区北部受年降水量影响较大,而中部受年平均气温影响较大。研究区植被覆盖度对气候因子的响应存在滞后性,生长季的植被生长受同月降水量和前一月平均气温的影响较大,且绝大部分地区均表现为正向相关。