摘要：利用变坡度坡沟系统概化模型和人工模拟降雨试验,定量分析了在60、90和130 mm/h降雨强度下坡沟系统坡面径流流态及水力学参数特征。结果表明,上方汇水和降雨强度的增大使坡沟系统水流雷诺数和弗劳德数呈明显增大,水流流态由缓流演变为急流,坡面水流阻力系数明显减小,从而使坡沟侵蚀产沙量显著增大。

摘要：以C^＋＋为开发语言,在.NET开发环境中,调用ArcGIS Engine开发包,设计基于插件技术和GIS坡面土壤侵蚀量估算系统,结合6次人工模拟降雨试验土壤侵蚀数据和三维激光扫描（LiDAR）地形数据,验证该系统估算土壤侵蚀量精度。结果表明,该系统估算坡面土壤侵蚀量具有较高精度,其值介于93.3%-99.5%间,平均估算精度95.8%。计算机模拟系统能较好模拟坡面土壤侵蚀形态,说明此系统估算坡面土壤侵蚀量可行。

摘要：采用1987,1995及2007年3期Landsat TM遥感影像,计算归一化植被指数(NDVI),利用像元二分法估算植被覆盖度并进行分级,分析了北洛河流域近20a的植被覆盖变化趋势,对黄土高原地区环境演变及水沙变化机理分析提供基础数据信息。研究结果表明:(1)在气候变化和人类活动双重影响下,1987—2007年北洛河流域植被呈缓慢增长—迅速增长趋势,其流域植被覆盖面积比例从41.12%,46.43%,增加至63.43%。(2)流域不同分区中,丘陵沟壑区、高塬沟壑区植被均呈缓慢增加—迅速增加的趋势,而土石山林区植被表现出较强稳定性。丘陵沟壑区植被恢复以吴旗、志丹县为主,高塬沟壑区植被恢复以洛川塬为主。

摘要：采用人工模拟降雨试验的方法对黄土坡面土壤侵蚀动态变化过程进行了研究。(1)不同雨强条件下,土壤侵蚀强度随降雨过程的动态变化趋势基本一致,整体皆随降雨历时的增长而递增,并皆可用对数线性组合方程很好地描述。开始降雨后的15min和35min是侵蚀强度随降雨过程变化的转折点;(2)不同坡度条件下,土壤侵蚀强度皆随雨强的增大而迅速增大,变化趋势基本一致,可用线性方程很好地描述;(3)不同雨强条件下,土壤侵蚀强度随坡度的增加表现为先增大后减小的趋势,可用对数线性组合方程很好地描述,25°左右是侵蚀强度发生变化的临界坡度;(4)不同雨强条件下,土壤侵蚀强度随坡长的增加整体表现为先增大后减小的趋势,可用对数线性组合方程很好地描述,坡长80cm左右是侵蚀强度发生变化的转折点;(5)土壤侵蚀强度随雨强、坡度、坡长的动态变化可用三元线性方程描述,雨强对土壤侵蚀的影响远超过坡度与坡长,且坡度与侵蚀强度的关系较坡长为密切。

摘要：土壤质量是支撑地球生物圈和进行可持续农业生产的最重要的环境因子之一。以黄土丘陵沟壑区的纸坊沟流域为研究区,选取不同植被类型和不同恢复年限的样地8块,测定土壤微生物性质(微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物生物量磷、微生物商)、土壤化学性质(土壤有机碳、全氮、碳氮比、碱解氮、销态氮、铵态氮和速效磷)、土壤酶活性(转化酶活性、碱性磷酸酶活性、脲酶)、土壤物理性质(黏粒、物理性黏粒、团聚体分形维数、团聚体平均质量直径、团聚体几何平均直径)等19个土壤属性。基于因子分析和隶属度函数,计算土壤质量指数(SQI),研究陕北黄土丘陵沟壑区植被类型对土壤质量的影响。结果表明:土壤质量指数(SQI)变化介于0.09～0.73之间,其中,农地土壤质量指数最小,SQI为0.09,31年刺槐地SQI最高,其值为0.73。同一植被类型下,SQI随植被恢复年限的增加而增加;相同恢复年限下,刺槐林地的SQI大于油松林。表明植被重建和农地撂荒会提高土壤质量,而粗放的农业耕作会降低土壤质量。

摘要：该试验以黄土高原风蚀水蚀区的典型代表六道沟流域为研究区,选取了2种典型灌木柠条(Caragana korshinskii)和沙柳(Salix psammophila)为研究对象,测定其茎秆水和不同层次土壤水分的δD值及叶片的δ^(13) C值,利用IsoSource模型分析2种植物对不同层次土壤水分的利用比例,并同步测定叶片水势、气孔导度、光合速率和蒸腾速率等生理生态因子,分析2种灌木在不同季节的水分来源及生理生态适应机制。结果表明:(1)柠条和沙柳的水分利用策略随季节波动,在不同季节对不同土层水分的利用比例存在差异。(2)旱季柠条和沙柳主要利用40~80cm土层的土壤水,利用比例分别为48.1%和49%。(3)雨季柠条主要利用表层0~10cm和浅层10~40cm的土壤水分,利用率约为57.5%;雨季沙柳主要利用浅层10~40cm的土壤水,利用比例达76%。(4)旱季柠条和沙柳的水分亏缺严重,其叶片水势、气孔导度、光合速率和蒸腾速率均小于雨季,而水分利用效率均大于雨季。研究发现,柠条和沙柳在旱季均主要利用深层土壤水分,雨季更倾向于利用浅层土壤水分;柠条和沙柳均能够通过降低气孔导度减小水分损失来获得较高的碳同化速率,维持较高的水分利用效率以适应干旱环境,均表现出较强的适应能力。

摘要：为了研究草本植物生长发育对土壤团聚体稳定性的影响,利用盆栽试验和Le Bissonnais法中的慢速湿润法研究了不同植被生长发育对土壤团聚体平均重量直径(MWD)的影响。试验设计包括4种盆栽方式处理(冰草、高羊茅、紫花苜蓿和空白对照),设计的试验天数分别为90 d、130 d、220 d和250 d。研究结果表明,三种草被的地上生物量和地下生物量皆随植被生长时间的增加而显著增加。在250 d的盆栽试验条件下,空白对照的土壤团聚体MWD基本无变化,而冰草和紫花苜蓿处理下的MWD在250 d生长期呈显著的增加趋势,高羊茅处理的MWD与空白对照处理相同。相关分析表明,草被生长时间、地上生物量、地下生物量和土壤有机质与团聚体MWD均为正相关,而除冰草的生长时间和地下生物量与土壤团聚体MWD呈显著相关外,其他各因素与MWD相关性均没达到显著水平,同时说明在本试验条件下,草被生长时间和植被种类是影响土壤团聚体稳定性的重要因素。

摘要：研究不同生境和不同植被演替阶段的叶性状,将为区域植被建设提供重要科学指导。以黄土高原水蚀风蚀交错带的典型区——神木六道沟流域为研究地点,研究了不同生境植物叶性状的种间和种内差异、退耕地植被演替过程中叶性状的变化及其相互关系。结果表明:(1)不同生境植物的光合特征和叶片结构特征的种间差异较大,这可能是植物长期适应生态环境的结果,同时也与其本身固有的遗传特性有关。(2)在物种水平上,最大光合速率(Pmax)、光合氮素利用效率(PNUE)和比叶面积(SLA)随退耕年限的增加呈显著下降趋势,而水分利用效率(WUE)、叶氮含量(Nmass)与退耕年限相关关系不显著。在群落水平上,除SLA与退耕年限的相关性不显著以外,其它指标皆与物种水平的变化趋势一致。(3)研究区32个物种的Pmax与WUE、PNUE、Nmass呈显著正相关(P<0.05),而与SLA的相关关系不显著。PNUE与WUE、SLA呈显著正相关(P<0.001),而与Nmass的相关性不显著;物种的Nmass与SLA呈显著正相关(P<0.001)。同其它地区相比,研究区物种的Pmax、PNUE、SLA较低。具有较低Pmax、PNUE、SLA的物种可能更适宜研究区土壤贫瘠的生境。

摘要：利用安塞试验站1985-1992年的气象观测数据和野外坡度径流小区径流和土壤侵蚀量监测资料,评价了WEPP模型在黄土丘陵沟壑区不同坡度条件下的适用性。结果表明,径流量的模拟值在10°、15°、20°、25°和28°五个坡度条件下,变化幅度不如实测值明显,但模拟值随坡度变化的趋势和实测值相一致;WEPP模型对次降雨、年平均和多年平均土壤侵蚀量模拟结果较好,且无论是模拟值在不同坡度之间的差值、还是模拟值随坡度变化趋势均与实测值接近。I30对WEPP模型模拟次降雨径流量有重要影响,当I30大于0.92mm/min,模型模拟误差较大。WEPP模型对次降雨土壤侵蚀量的模拟与PI30密切相关,当PI30大于129mm2/min时,模型模拟误差较大。∑PI30对WEPP模型模拟年平均径流量和侵蚀量有重要影响,当∑PI30大于150mm2/min时,模拟精度明显下降,且∑PI30对径流模拟影响较对土壤侵蚀模拟影响明显。WEPP模型对次降雨、年平均和多年平均径流量模拟的Nash-Sutcliffe有效性ME分别为0.914、0.912和0.617;对次降雨、年平均和多年平均土壤侵蚀量模拟的Nash-Sutcliffe有效性ME分别为0.858、0.772、和0.827,模拟结果均满足要求。

摘要：利用自行设计的双土槽径流小区系统和人工模拟降雨试验研究方法,研究了坡面侵蚀方式演变对坡面侵蚀产沙量的影响,分析了沟蚀发育不同阶段对坡面侵蚀产沙的贡献。结果表明,坡面侵蚀发育初期,沟头溯源侵蚀占主导地位,侵蚀产沙量呈增加趋势;坡面侵蚀发育中期,沟蚀的宽度和深度变化已属于切沟形态发育的范围,导致了侵蚀产沙量的急剧增加;坡面侵蚀发育后期,沟蚀发育过程处于后期稳定阶段,侵蚀产沙量变化伏动较小。在坡面侵蚀发育初期、中期和后期,沟蚀分别占坡面总侵蚀产沙量的28.7%,70.4%和37.1%。