干旱区雨水资源的利用和集水暖棚的设计

论述了雨水资源及其利用概况，给出了干旱区雨水资源作为家庭用水和农业用水水源的评价计算方法，同时给出了一种高效率利用干旱区雨水资源的新型集流装置－干旱区集水暖棚，认为是集水节水，改土保暖，实现高效种植和解决人畜饮水的理想装置。     

半干旱地区农田集水保墒雨水高效利用技术研究

半干旱区干旱缺水是旱农生产的主要限制因素。一方面大气降水不足．300多mm的降水不能满足作物的生长需求；另一方面．水土流失严重，土壤蒸发强烈，农作物水分利用率低。因此，如何实现雨水高效利用，提高土壤水分的利用效益，成为旱农研究和关注的焦点。本项目针对当地生产实际和气候特点，围绕提高水分利用效益，展开高产节水间作套种、农田集水保墒等技术措施，探讨半干旱地区发展旱农的新途径。     

黄土高原半干旱区农田土壤水分动态及其调控——以甘肃为例

由甘肃黄土高原的榆中站、定西站和西峰站的实测（１９８９～１９９２年）农田土壤湿度的对比分析得出，黄土高原半干旱区农田土壤水分的变化规律是：在一年内有春季严重失墒期，夏秋增墒期，秋冬缓慢失墒期和冬季稳墒期等４个时期；在０～２００ｃｍ的土壤剖面内，按其供水性能可分为速变层、活跃层和相对稳定层．并提出了集水蓄墒的具体调控措施     

半干旱区温室集雨节水应用研究

定西地处黄土高原西部半干旱丘陵沟壑区 ,年均降水量 415ｍｍ ,年均气温 6.2℃ ,≥ 10℃积温 2 0 75℃ ,年辐射总量 5 898ＭＪ/ｍ2 ,年日照时数 2 5 0 0ｈ ,属中温半干旱气候类型 ,具备发展节能日光温室的基本条件。该地区水资源稀少无法进行蔬菜生产或只能种植一些粗放型的叶菜 ,经济效益差。集雨节水农业的试验、示范和推广 ,为旱区发展节能日光温室提供了新思路。通过近几年的试验、实践和调查 ,逐步形成了定西干旱半干旱区以集雨节水栽培技术为主的节能日光温室发展模式。1　雨水收集与贮存研究表明 ,发展节能日光温室最适宜的集水方式…     

旱地雨水入渗、地表覆盖种植与节水增产效益

旱地雨水入渗、地表覆盖种植与节水增产效益定西地区水土保持科学研究所尚新明,郭彦彪　黄土高原雨养农业区,降水及时空分布成为影响农业持续发展的主要因子。降水在时空分布的不均匀性与主要农作物（小麦）生长时期相错位,导致农作物的生长依赖土壤前期的储水。因此,...     

利用集雨节灌技术的评价及适宜节水灌溉技术模式建议

立足于黄土高原,以雨水资源为研究对象,在系统分析和总结相关环境效益评价研究成果的基础上,对雨水利用环境效益、指标的量化以及评价等进行了研究和探索。提出：旱区的黄土高原中西部丘陵区和石质山区是集雨农业技术的最适发展区;低雨量干旱区利用非耕地集雨技术具有一定的区域适应性;半干旱到半湿润偏旱区不适宜发展集雨补偿农业;半湿润区域和或湿润区也不宜发展集雨补灌农业。     

黄土高原半干旱区地表辐射特征

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站地表辐射资料,分析了黄土高原半干旱区地表辐射的变化规律,并对该区地表辐射特征、地表反照率的年季变化及其影响机制进行了研究.结果表明:该区全年太阳总辐射较强,年平均值为204.2 W/m2,受地表状况和天气过程等因素影响,年变化表现出不规则或区域性特征.大气和地表对太阳辐射加热的响应需2个月,它们对地表辐射年变化的相对变幅达44.6%和38.9%,比干旱区的(100%)小,这说明该区云量年变化比干旱区的小,且大气和土壤对地表辐射变化的"缓冲"作用更强.反照率的年平均值为0.2432,比荒漠区小;其高值正好对应降雪过程和偏干旱时段,而低值则与降水、连绵阴雨的天气吻合.     

陇中半干旱区月气候对全球气候变化的响应特征

利用甘肃定西地区67a（1937—2003年）的月降水、气温资料，采用小波分析等统计方法．研究了陇中半干旱区月气候变化特征．结果表明，陇中半干旱区月降水变化率在-5．45～2．58ram／10a之间，1977年以前降水以增加为主，1977-1997年降水减少突出，1998年转为全面上升．夏季（7月）降水在1998年之前一直处于下降趋势．春季（4月）降水趋势与7月相反．6月降水增加具有明显的阶段性，主要在1977年之前和1998年之后，降水周期谱与其对应．各月气温以升高为主，变化率在0．018～0．424℃／10a之间，2月增幅最大，振荡周期复杂，3月存在降温趋势，振荡周期简单．     

中国北方干旱区和半干旱区近60年气候变化特征及成因分析

利用1951-2011年中国756个观测站的月降水资料,分析了北方干旱区和半干旱区暖季降水的变化.结果表明干旱区和半干旱区的降水近60年来表现出相反的变化趋势:干旱区的暖季降水整体是增加的,增长速率为0.27 mm/a,而半干旱区的暖季降水整体是减少的,减少速率为0.80 mm/a.存在这样的差异主要是因为两个区域受不同的环流系统所控制,即干旱区为西风控制区,而半干旱区则为季风区.通过对两个区域降水偏多(偏少)年大气环流的合成分析发现,当西风气流加强、位置偏南,黑海、里海和巴尔喀什湖的水汽被输送到我国干旱区,有利于该地区的降水,反之干旱区降水则偏少;而当东亚夏季风较强时,水汽向西能到达甘肃中部(105?E),向北能到达整个华北和东北地区,因此半干旱区降水偏多,反之半干旱区降水则偏少.     

海南岛西部近53年来气候统计特征分析

根据海南岛西部1951～2003年气候资料,统计分析了气温、降水、干燥度和风等几个主要气候指标,研究表明：近53年来海南岛西部多年平均气温24．8℃,平均年较差16．1℃,冬季气温变异系数大,稳定性差;降水集中,季节分配不均,多年平均降水量为967．5mm,冬半年平均雨量106．4mm,年降水离差系数较大,冬、春两季降水不稳定,年降水日数偏少且季节分配差异明显,冬、春季无降水日数长;多年平均干燥度为1．97,属于半干旱区,年平均风速为4．6m／s,全年大风日数达30d以上,大风日数以冬半年较多。     

黄土山地典型覆被类型对土壤水分运动的影响

黄土高原山区土地覆被发生了巨大变化,为研究退耕还林后,覆被类型对黄土高原土壤水分的影响,对典型覆被类型的山区土地开展了不同季节土壤含水率变化监测研究.结果表明,不同深度土壤水分随季节发生了较大的变化,而相同季节不同的覆被类型对降水入渗及土壤水运动也有极大影响,且对土壤水分有效性有显著影响.植树造林有利于林地0～3m土壤水的补给,但仍会出现土壤干层,且下部土壤水的补给明显受到该干层的影响.覆被类型不同,土壤水分的变化趋势不同,当土壤水分改变后,又反作用于植被.土壤水与植被之间存在一个平衡状态,当平衡状态被打破时,直接影响植被的生长,而影响土壤水分的运动.     

黄土高原地区归一化植被指数时空动态变化及其与气候因子的关系

以SPOT NDVI及GIMMS NDVI为数据源,结合RS和GIS地统计空间分析技术,对1998—2007年黄土高原地区植被覆盖的时空差异及1991—2000年归一化植被指数(NDVI)与月均温、降水量的关系进行了研究.结果表明:NDVI值(7、8月平均值)在空间上表现出明显的区域差异性,NDVI指数由北向南递增,南部、东部及西南角部分的NDVI值较高,北部、西北部地区较低;1999—2007年整体呈波动上升态势,区域NDVI值的季节差异特征明显,夏季>秋季>春季>冬季;土地利用类型影响NDVI值,林地的值最大,荒漠最小,土地利用结构的优化将改善黄土高原地区地表植被指数偏低的现状;气温、降水是决定黄土高原地区植被生长的主要气候因子,与NDVI指数呈现较高的正相关关系.     

陆地生态系统绿水资源开发与雨水集流技术潜力分析

绿水是源于降水、存储于土壤并通过土壤蒸发和植被蒸腾消耗掉的水资源,是一种在传统水资源评价体系中被忽视了的水资源。本文分析了中国绿水资源的空间分布特征,探讨了中国内陆河流域、腾格里沙漠和黄土高原等地区的绿水分配特征,以及雨水集流技术在绿水开发利用中的潜力。中国绿水资源总量约3.4万亿m3,约占降水资源总量的54%;其分布很不均衡,西北地区的绿水占降水比例的70%以上,而南方地区的平均比例为48%,说明中国西北干旱半干旱地区绿水资源的开发潜力较大。在半干旱地区的黄土高原雨养农业区,绿水占有量超过90%,其中非生产性绿水占45%～50%;在干旱地区内陆河黑河流域,绿水占有量达77%,其中非生产性绿水占52.4%。雨水集流结合地表覆盖等水保措施可以显著提高绿水生产力,在绿水资源开发利用方面具有较大的潜力。     

黄土高原降水入渗方式与引发滑坡研究——以甘肃黄土地区为例

黄土高原是中国滑坡灾害最为发育的地区,降水是引发黄土滑坡的主要因素之一。黄土包气带厚度大,降水入渗方式与引发黄土滑坡的过程和机理问题长期受到广泛关注。以甘肃黄土地区为例,通过实地调查和综合研究认为,黄土高原地区降水入渗方式多样,受地形地貌、气候和降水类型等因素影响,降水入渗方式与引发滑坡特征之间存在地域性差异。在降水量较小的黄土丘陵区,暴雨所产生的地表径流主要通过落水洞和节理裂隙等宏观优势通道点状短期快速入渗,增大黄土含水率,软化黄土体,降低斜坡稳定性,引发黄土滑坡。在降水量较大的黄土塬、黄土台塬和黄土宽梁区,大气降水、灌溉水主要经由黄土包气带中的孔隙呈面状长期缓慢入渗补给黄土潜水,在丰水年连阴雨可引发群发性黄土滑坡。研究结果对黄土高原降水引发滑坡预警阈值的科学设定具有指导意义。     

无定河20世纪90年代入黄水量减少成因分析

自20世纪70年代以后,黄河流域典型支流无定河的入黄水量不断减少,尤其1990年以来入黄水量平均只有9.104×108m3,较1956—1969年时段减少了6.282×108m3(合59%).本文从降水量变化、人类活动如国民经济用水、水土流失治理等方面分析了无定河入黄水量不断减少的原因.在此基础上论述了黄河典型支流水循环研究的问题与重要性,提出了为水资源可持续利用服务的应用基础研究问题.     

Climate as the dominant control on C<Subscript>3</Subscript> and C<Subscript>4</Subscript> plant abundance in the Loess Plateau: Organic carbon isotope evidence from the last glacial-interglacial loess-soil sequences

Two modes of photosynthesis predominate in terres-REPORTS trial plants: the C3 and C4 modes[1]. The C3 mode is used by all of trees, bushes, and cold season grasses. The C4 mode is used by the most of tropical and warm season grasses. They are disadvantaged relative to C3 plants at high CO2/O2 ratios because of the additional energy ex-pense needed to concentrate CO2 in the bundle-sheath cells. At low CO2/O2, however, C4 plants can achieve a relatively high quantum yield by suppressin…     

Nitrogen isotopic composition of plant-soil in the Loess Plateau and its responding to environmental change

The nitrogen isotope of soil is of emerging significance as an indicator of climatic change and biogeochemical cycle of nitrogen in nature systems. In this paper, the nitrogen content and isotopic composition of modern ecosystems from arid and semiarid Loess Plateau in northwestern China, including plant roots and surface soil, were determined to investigate trends in δ15N variation of plant roots and soil along a precipitation and temperature gradient in northwestern China under the East Asian Monsoon clim...     

地理信息系统应用下的黄土高原地区土壤侵蚀量估算

土壤侵蚀研究的一大核心问题就是土壤侵蚀量的估算。采用美国通用水土流失方程(USLE),利用黄土高原地区DEM数据、气象数据及土地利用类型等数据,对黄土高原地区进行土壤侵蚀量的估算采用USLE模型,运用GIS和RS技术,是一种可行的方法与技术途径。在GIS和RS技术的支持下,实现了USLE中各因子及黄土高原地区土壤侵蚀量的估算,同时结合中国土壤侵蚀强度分级标准进行土壤侵蚀强度的分级。分析结果可为今后黄土高原地区的水土流失的防治措施的制定提供参考。     

黄土高原高等级公路的环境保护设计

论述了在黄土高原建设高等级公路的过程中进行环境保护的重要性。黄土高原水土流失严重，生态脆弱，在这一区域建设高等级公路应采取对环境保护的相应措施。     

黄土高原农业可持续发展方略初探

黄土高原水土流失加剧、沙尘风暴连年发生、水资源日趋紧张、干旱面积不断扩大和自然灾害日益严重,是造成该地区农业生产低且不稳的主要原因。特别是2003年粮价波动之后,辖区的农业问题再次引起高度的重视。黄土高原作为我国能源-化工-重化工基地,其农业生产发展的好坏,直接关系到经济的可持续发展。针对黄土高原面临的主要问题,从历史时期经济社会与生态变迁的相互作用关系中揭示出历史经验教训以及西部大开发确定的发展方针,并在总结已有的农业成功范式的基础上提出了农民脱贫致富奔小康过程中的农业发展战略。