黄河流域中段植被覆盖时空变化特征及影响因素分析

黄河流域植被保护与生态治理至关重要，探究植被变化特征及因素影响机制，对黄河流域生态修复及高质量发展具有重要应用价值。基于1981—2020年植被覆盖度数据、气候数据、地形数据及土地利用数据，利用趋势分析、Hurst指数、相关分析等研究方法，定量分析黄河流域中段植被覆盖度变化特征、未来发展趋势及影响因素。结果表明：1)1981—2020年黄河流域中段植被覆盖度呈波动上升趋势，增加速率为0.045/10a,空间格局呈现为东南部及中部高，西北部低的特征；2)近40年来研究区植被覆盖度改善情况良好，其中改善区域面积占比为87.50%,未来持续改善区域面积占比为96.65%;3)研究区植被覆盖度与降水、气温均以正相关为主，地形因子对植被覆盖度的影响主要体现在高程及坡度上，随二者的增加植被覆盖度表现为先增长后减少的趋势，且在不同地形条件下，植被覆盖度受温度影响大于降雨。     

三工河小流域泥石流生态—岩土工程调控措施减缓土壤侵蚀的定量研究

为探讨泥石流治理措施对小流域土壤侵蚀的影响,以天池上游三工河流域为研究对象,在实地考察的基础上,通过地形图叠加、遥感解译和Google Earth Engine(GEE)云计算等手段,实测计算了该流域1971～2003年、2008～2020年两期土壤侵蚀模数,定量评估了在该流域开展的泥石流生态—岩土工程调控措施对小流域生态和土壤侵蚀的影响。研究发现：(1)三工河流域平均植被覆盖度经泥石流综合治理后增加11.34%,高植被覆盖度面积增加16.93%,泥石流沟道及河谷的植被覆盖度明显提升;(2)三工河流域1971～2003年平均侵蚀模数为0.34 mm/a,较北天山山地流域同期平均侵蚀速率高出131%,造成该现象的原因是过度放牧、滥砍滥伐等人为因素激发山洪泥石流的爆发导致流域生态环境恶化;(3)流域经生态—岩土工程调控后(2008～2020年),平均侵蚀模数降低至治理前的15%(0.051 mm/a),为北天山地区山地流域同期平均侵蚀模数的34%。     

基于InVEST模型的黄河流域土壤侵蚀评估及其时空变化

运用InVEST模型评估黄河流域2000、2005、2010和2018年土壤侵蚀量并分析时空变化特征.结果表明,18 a间,黄河流域土壤侵蚀总量共减少8.4×107t,土壤侵蚀模数共减少87.42 t/(km2·a),减少约16.69％,流域土壤侵蚀状况趋于改善;侵蚀模数高值区域主要分布在黄河流域上游,低值区域主要分布...     

渭河流域关中段近30年植被动态变化分析

选取渭河流域关中段1980、1990、2000、2005、2007年5期MSS/TM/ETM影像数据,计算提取流域不同时期的归一化植被指数(NDVI),并根据像元二分模型估算关中段流域1980—2007年的植被覆盖度分布,将计算得到的植被覆盖度进行分级处理,获得渭河流域关中段植被覆盖度分级图,系统研究了渭河关中段近30 a来的NDVI和植被覆盖的时空变化特征,详细地分析了不同时期、不同区域植被在其生长周期内的长势情况,以及植被生长状况在空间上的差异性,系统研究了渭河流域关中段近30 a的植被动态变化.结果表明:该区域NDVI和植被覆盖度近30 a总体上呈增长趋势,仅1990—2000年期间有所下降.     

1995—2014年北洛河流域植被恢复的地形分布特征

以1995， 2007和2014年Landsat TM影像为数据源，计算归一化植被指数(NDVI)，分析退耕还林政策下北洛河流域植被的恢复程度.结果表明，流域三年平均植被覆盖度分别为:46.4%， 63.4%和73.4%.上游吴起、志丹等县所在丘陵沟壑区增加态势最明显，三年平均植被覆盖度分别为20.2%， 41.64%， 51.2%.系统分析流域上游丘陵沟壑区植被恢复在地形上的趋势变化.结果表明:不同高程、坡度和坡向分布带上均表现出植被覆盖度随着时间进展呈现明显好转态势.     

三峡库区土壤侵蚀和植被覆盖变化分析

基于Google Earth Engine平台,利用1987-2019年Landsat数据,合成30 m分辨率的三峡库区年度最大NDVI图像,通过像元二分法计算三峡库区年度最大植被覆盖度,分析植被覆盖度的时空动态;同时,利用修正通用土壤流失方程(RUSLE),估算三峡库区2000和2010年的土壤侵蚀量(T).研究结果表明:1)三峡库区1987-2019年植被覆盖度持续改善,植被覆盖度增加区域面积占三峡库区面积的75.35％,其中显著增加区域为39.26％.2)三峡库区土壤侵蚀模数(A)2010年为25.51 t·hm-2· a-1,比2000年减少28.22％,水土流失强度明显下降;2010年的水土流失面积为1.91×104 km2,比2000年减少27.38％;坡度＞15°区域的T超过整个区域T的86％,坡度＞25°的区域T超过整个区域T的60％,海拔为0～500m的区域T超过整个区域T的48％,海拔＜1500 m的区域T接近整个区域T的70％,这些区域均是三峡库区水土流失的重点治理区域.3)1987-2015年,降雨略微减少,气温有所升高,尤其是在人类植树造林等活动共同作用下,三峡库区植被覆盖度增加,土壤侵蚀减少.     

石羊河上游山区土壤侵蚀主导因素分析

土壤侵蚀是人类所面临的最主要环境问题之一。土壤侵蚀包括环境和营力两个子系统,其中前者包括地貌、气候、植被、土壤及物质文化环境。不同区域有其具体的环境状况,造成土壤侵蚀的主导因素也各不同。本研究通过石羊河上游山区土壤侵蚀制图,并与环境因素进行相关分析,得到研究区内土壤侵蚀的主导因素为植被和人口。     

广西南流江流域1986—2020年植被覆盖度时空变化及预测

为探究中国南方丘陵山地流域植被覆盖度长时序变化情况,基于1986—2020年Landsat系列影像数据,运用GEE(Google Earth Engine)平台计算植被覆盖度(fraction vegetation coverage, FVC),利用Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall以及Hurst指数方法分析南流江流域植被覆盖度时空变化趋势特征。结果表明：南流江流域植被覆盖度高,植被覆盖度变化呈现明显的上升趋势。1986—2020年,流域植被改善面积(58.23%)远大于植被退化面积(8.29%),植被改善区域在流域中、下游表现最为显著,退化区域自流域上游而下依次减少。未来南流江植被覆盖度变化将呈现波动变化趋势,其中持续性改善面积占14.83%,持续性不变面积占12.25%,持续性退化面积占3.48%,余下69.44%面积为波动变化区域,流域植被覆盖变化与造林绿化工程及城市扩张发展息息相关。GEE平台在遥感影像处理中有明显优势,它能在长时序、大尺度植被监测研究中发挥重要作用。     

高原山区小流域植被覆盖度演变时空格局

探究高原山区小流域植被覆盖度变化特征,为小流域生态保护和资源利用提供科学参考。选取1989—2017年贵州省黑滩河流域Landsat系列遥感影像,采用像元二分模型等方法反演流域植被覆盖度,探究植被覆盖度时空变化以及不同地貌植被变化特征。结果表明:1)1989—2017年黑滩河流域植被覆盖度由61.45%上升到67.49%,2011年后植被覆盖度上升最为明显;2)1989—2017年黑滩河流域植被覆盖度总体南高北低,其中1989—1996年、1989—2017年南部植被覆盖度上升相对较多;3)1989—2017年黑滩河流域中海拔丘陵区植被覆盖度较高,小起伏低山区植被覆盖度较低,小起伏中山区植被覆盖上升最明显。     

1991-2009年南流江流域植被覆盖时空变化及其与地质相关分析

以1991、2000、2009年3期TM影像为数据源,通过基于NDVI的像元二分模型,分析南流江流域19年来的植被覆盖时空特征,同时将这3期植被覆盖度图与流域地质图进行叠加,进而分析地质地层对植被覆盖度的影响。结果表明:(1)19年来南流江流域植被覆盖度变化显著,前10年间流域植被质量有所下降,自2000年来流域平均植被覆盖度呈上升趋势。(2)植被覆盖度与流域内地质地层联系紧密,流域内花岗岩(γ)地层,植被覆盖度较高,优于其他地层;岩溶区植被覆盖度较低,植被易发生退化,但恢复缓慢;该流域内的第四系地层植被覆盖度最低。(3)南流江流域植被以稳定、恢复为主,植被覆盖得到较大好转,在空间分布上变化较为显著。     

利用土壤微藻改良贫瘠土壤的研究

将自然条件下肥沃土壤中的微藻接种到贫瘠土壤中，分别在黑暗和光照条件下进行培养，结果显示：黑暗条件下的微藻在30d内进入休眠状态或死亡；在光照条件下，微藻的数量在第30d以后迅速增殖，随着藻类的生长，土壤pH值也发生了一定变化，且藻类数量的变化与土壤有机质和土壤有效磷的变化至极显著相关，说明土壤微藻能改善贫瘠土壤的微生态环境和提高土壤肥力，上述结果可为藻类用于农业生产和沙漠治理等提供理论依据．     

硫磺在石灰性土壤改良中的应用

综述了影响硫磺在土壤中氧化的因素,硫磺作为土壤改良剂对土壤有效磷、微量元素生物有效性,以及对作物营养元素吸收和NO3-N含量有影响.为今后硫磺作为土壤改良剂的应用提供理论依据.     

土壤结构对土壤入渗能力的影响

基于不同土壤结构条件下的大田土壤积水入渗试验资料，分析讨论了土壤结构对大田土壤水分入渗能力和Kostiakov-Lewis三参数模型参数的影响。试验结果表明：土壤结构对大田土壤入渗能力的影响十分明显；土壤结构由疏松变密实，土壤入渗能力递减；3个入渗参数值随着土壤结构由疏松变密实而递减。研究结果对于地面灌溉合理灌水技术参数的确定及水资源合理利用具有重要价值。     

乾安“泥林”土体分散性研究

为研究吉林西部乾安大布苏湖畔"泥林"地区土样分散性特征,在采样地区选取两个采样点进行垂直深度采样并作分散性鉴定.在对土样进行粒度分析和物理化学性质分析的基础上,采用针孔试验等实验方法进行土样分散性的判定研究.实验结果表明:地表以下0~1 m范围,土样以粉粒为主,易溶盐总量大于0.3%,两个采样点含盐量随深度的增加而呈现不同变化特征.采样地区浅层的土样分散性较高,1号采样点土体分散性随着取样深度增大分散性呈现减小趋势;2号采样点的土体均判定为分散性土,分散性变化小.     

土体污染对水泥土力学性质的影响

为了研究污染对土体性质和水泥土力学特性的影响,采用室内模拟试验,探讨了自然土在遭受不同污染源污染土体性质的变化,对比分析了由自然土和污染土配制成的水泥土在不同龄期的外观特征、无侧限抗压强度,得到土的塑性指数随污染源和含量的变化规律,及各种条件下水泥土试块表观变化现象、破裂形态和无侧限抗压强度曲线．试验结果和分析表明,污染物的种类和含量对土的塑性指数和水泥土强度有重要影响,硫酸污染土配制的水泥污染土抗压强度发生了变化,特别是在高含量条件下,强度折减显著,统计得出水泥土抗压强度与水泥污染土抗压强度间的环境影响系数,对污染土条件下进行水泥土应用提供了一定的拳孝依据．     

桩承式路堤土拱效应透明土模型试验研究

目前通过试验研究桩承式路堤时,多是探讨路堤中的应力分布和荷载传递,而路堤内部变形一般在试验中难以准确测量。基于此,利用透明土模型对桩承式路堤中土拱效应进行试验研究,实现了路堤内部变形的可视化。模型试验通过桩间水袋上表面的下移来模拟路堤中土拱的形成过程;并将该过程中获得的照片,经过粒子图像测速(PIV)技术处理,得出路堤填土的位移分布。试验分析表明:路堤在变形过程中没有明显的滑移面,宏观土拱形态为多个形状相似的拱,每个单拱可近似看作半椭圆;随着桩间土上表面下沉量加大,土拱形态几乎不变。接近桩间土表面中心处土体变形最大,从下往上路堤填土变形逐渐减小,到达一定高度表现出等沉面。桩间土沉降过程中,等沉面以下各水平面逐渐变为下凹形,各水平面沉降对称于桩间土中心线分布。当沉降较大时,随着到路堤顶面的竖向距离加大,填土变形范围越大。路堤上部变形较小的区域,水平向位移近似于对称分布,土体有从两边向中间聚集的趋势。桩间土沉降越小,水平向位移曲线变化越均匀。     

盐碱土改良对土壤生态环境的影响

盐碱土在经过客土法与新土源法改良后，土壤生态环境会显著得到改善．能显著提高土壤微生物数量、增强土壤生物活性，能降低土壤盐分、增加土壤有机质含量、改善土壤肥力．通过客土法改良，土壤生物化学作用强度较高。新土法改良后土壤微生物数量较多，新土源更有利于微生物生长繁殖．     

不同土壤灭菌方法对土壤微生物活性的影响

灭菌处理是土壤生态学、微生物学及其相关学科的一种重要研究手段,灭菌效果的好坏直接关系到后续研究的进行及其结果的准确性.常用土壤灭菌方法的灭菌效果及其评估仍然存在很大的不确定性.本文选取目前常用的3种灭菌方法,即高温高压蒸汽法、氯仿熏蒸法及辐射灭菌法,对不同背景的土壤样品进行灭菌.通过改变灭菌次数及灭菌间隔时间,观察灭菌后土壤微生物呼吸速率的变化.结果表明:(1)常规氯仿熏蒸灭菌后土壤微生物呼吸速率并不完全随着微生物量的减小而降低,说明单纯从土壤微生物量的角度不能准确界定灭菌效果以及解析微生物在土壤生态过程中的作用;(2)高温高压蒸汽比常规氯仿熏蒸和辐射灭菌方法有更好的土壤微生物灭活效果.实际应用中采用高温高压蒸汽灭菌时,建议采用灭菌2次、时间间隔为3d的灭菌处理;在相关研究中,对使用该方法灭菌效果的分析研究最佳时间不宜超过2d.     

森林重建对退化红壤结构特性的影响

以江西省泰和县严重退化红壤为研究对象。于1991年采取不同模式重建森林,2001年调查7种不同重建模式的土壤团聚结构及孔隙状况指标,研究森林重建对退化红壤土壤结构特性影响,结果表明:(1)不同模式重建森林对0～40cm土层内团聚结构产生显著影响,阔叶纯林模式的土壤团聚结构优于针阔混交林模式,并且都优于针叶纯林模式;(2)重建森林对土壤孔隙状况也有一定影响,孔隙状况最好的是枫香与湿地松行间混交林地,最差的是湿地松纯林林地;(3)对不同模式重建森林土壤结构稳定性(0～40cm)的综合评价,优劣顺序为:木荷纯林模式>枫香纯林>马尾松×枫香株间混交模式>湿地松×枫香行间混交模式>中等栽植密度晚松纯林模式>湿地松纯林模式>高栽植密度晚松纯林模式。因而可以得出,对于严重退化红壤,在10a内能改善土壤结构的优良森林重建模式是阔叶纯林。