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陕北子洲“7·26”暴雨后坡耕地细沟侵蚀及其影响因素分析 预览
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作者 王颢霖 焦菊英 +4 位作者 唐柄哲 陈一先 白雷超 王楠 张意奉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期122-130,共9页
细沟侵蚀研究多数基于模拟降雨条件,野外自然状态下的研究相对较少,而极端暴雨条件下的细沟侵蚀研究更为鲜见。该文对陕西子洲2017年"7·26"特大暴雨条件下坡耕地发育的细沟开展调查,研究坡位(距分水岭距离)、坡度和坡形... 细沟侵蚀研究多数基于模拟降雨条件,野外自然状态下的研究相对较少,而极端暴雨条件下的细沟侵蚀研究更为鲜见。该文对陕西子洲2017年"7·26"特大暴雨条件下坡耕地发育的细沟开展调查,研究坡位(距分水岭距离)、坡度和坡形对坡耕地细沟侵蚀特征的影响。结果表明:通过对35个样方的143条细沟统计,细沟宽度和细沟深度分别为0.5~60 cm和0.5~35 cm;细沟侵蚀强度、细沟密度和细沟割裂度分别为2 289~110 976 t/km^2、0.3~3.95 m/m^2和0.002~0.441。随距分水岭距离(17~58 m)的增加,细沟先快速发育,坡面破碎程度加剧,距分水岭58m后,细沟发育减慢,坡面破碎程度减弱。坡度在不同的坡位对细沟侵蚀的影响程度不同:随坡度增大,上坡位(距分水岭20~40m),细沟侵蚀强度陡升,坡面破碎程度加剧;下坡位(距分水岭60~80m),细沟侵蚀强度增加较缓慢,坡面破碎程度减弱。凸形坡中部为细沟侵蚀(10 292t/km^2)最为严重区域,下部(8 141t/km^2)次之,上部无细沟发生;细沟密度、细沟割裂度和细沟平均宽度先增大后减小,细沟平均深度递增。浅沟地形细沟侵蚀随距分水岭距离的增加而增加,但退耕地的存在减缓了细沟侵蚀发育程度。直形坡因坡度最大其细沟侵蚀最严重,细沟形态同其他坡形基本相同,但最大沟宽和沟深均大于其他坡形。研究结果可为黄土高原坡耕地的水土流失防治提供参考。 展开更多
关键词 土壤 侵蚀 暴雨 细沟侵蚀 坡耕地 坡形 坡度 距分水岭距离
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陕北安塞坊塌小流域的沟道形态及其泥沙连通性 预览
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作者 张意奉 焦菊英 +1 位作者 陈一先 唐柄哲 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期11-15,共5页
通过对陕北安塞坊塌小流域主沟道及其支流小沟道的研究,旨在探究沟道级别、沟道比降和径流节点特征对泥沙连通性的影响程度,以及泥沙淤地坝对泥沙连通性的作用。采用ArcGIS软件,基于1∶10 000比例尺地形图生成的数字高程模型(DEM),利用... 通过对陕北安塞坊塌小流域主沟道及其支流小沟道的研究,旨在探究沟道级别、沟道比降和径流节点特征对泥沙连通性的影响程度,以及泥沙淤地坝对泥沙连通性的作用。采用ArcGIS软件,基于1∶10 000比例尺地形图生成的数字高程模型(DEM),利用水文分析模型提取沟道网络图和沟道坡度图,进而获得沟道级别、沟道比降和径流节点,并结合野外实地调查,记录沟道泥沙潜在连通位置。结果表明:泥沙连通性随着沟道级别的升高而降低;沟道比降随着沟道级别的升高逐级减小,泥沙连通性随着沟道比降的降低也减弱;径流节点数和沟道级别成正相关关系;同时修建的淤地坝对泥沙连通性有着阻碍作用,而且在坝地人工沟渠中泥沙连通性呈弱连通性。研究表明通过沟道形态指标,可以反映出沟道泥沙连通性的变化并实现对泥沙连通性的评价。 展开更多
关键词 沟道网络 沟道级别 沟道比降 径流节点 泥沙连通性
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特大暴雨条件下小流域沟道的泥沙连通性及其影响因素——以陕西省子洲县为例 预览
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作者 张意奉 焦菊英 +4 位作者 唐柄哲 陈一先 王楠 白雷超 王颢霖 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2019年第1期302-309,共8页
[目的]研究特大暴雨条件下小流域沟道泥沙输移路径、泥沙连通程度及其影响因素,旨在探讨水库溃坝的原因,为沟道防洪措施的布设提供依据。[方法]以陕西省子洲县'7·26'暴雨条件下小流域沟道泥沙连通情况为例,选取面积相近、... [目的]研究特大暴雨条件下小流域沟道泥沙输移路径、泥沙连通程度及其影响因素,旨在探讨水库溃坝的原因,为沟道防洪措施的布设提供依据。[方法]以陕西省子洲县'7·26'暴雨条件下小流域沟道泥沙连通情况为例,选取面积相近、形状相异的清水沟和蛇家沟小流域,对沟道泥沙淤积情况进行现场调查,同时将沟道分为坝地沟段和自然沟段,选取流域面积与形状系数、沟道比降,以及淤地坝的类型与分布进行对比分析两个小流域沟道泥沙连通性的差异。[结果]在此次特大暴雨条件下,清水沟和蛇家沟的淤地坝大都呈现打开状态,由上游到下游清水沟泥沙连通性呈现较强的增长趋势,蛇家沟泥沙连通性则呈现先增长后减弱的趋势。整体上清水沟的泥沙连通性比蛇家沟的强,且清水沟流域的土壤侵蚀也较为严重。串联和混联坝系以及修建有卧管、竖井和排水渠的淤地坝防洪能力更强。[结论]流域面积、流域形状和沟道比降均影响着沟道泥沙的连通性,而淤地坝类型及分布是影响沟道泥沙连通性的主导因子。 展开更多
关键词 暴雨 沟道 泥沙连通性 淤地坝
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秦巴山区降雨侵蚀力时空变化特征
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作者 邵祎婷 何毅 +3 位作者 穆兴民 高鹏 赵广举 孙文义 《长江流域资源与环境》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2019年第2期416-425,共10页
降雨侵蚀力时空变化特征的研究对区域土壤侵蚀风险评估及水土保持规划具有重要的意义。利用秦巴山区及周边地区共63个气象站1961~2016年的逐日降雨量数据计算各站的降雨侵蚀力,借助Kriging空间插值法、Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突... 降雨侵蚀力时空变化特征的研究对区域土壤侵蚀风险评估及水土保持规划具有重要的意义。利用秦巴山区及周边地区共63个气象站1961~2016年的逐日降雨量数据计算各站的降雨侵蚀力,借助Kriging空间插值法、Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验等方法分析了秦巴山区降雨侵蚀力的时空变化特征。结果表明:秦巴山区年均降雨侵蚀力为3 696 MJ·mm/(hm~2·h·a),年内变化呈单峰型,7月最大,占全年的26. 6%;四季中,夏季最大,冬季最小。代际间,20世纪80年代的降雨侵蚀力最大,90年代最小。年际间,年降雨侵蚀力存在明显的阶段性,但未表现出显著的趋势性和突变性特征。秦巴山区多年平均降雨侵蚀力呈南高北低的分布格局,不同地区年均降雨侵蚀力变化于787~8 858 MJ·mm/(hm~2·h·a)之间;整体而言,年降雨侵蚀力随纬度增加而减小,随海拔升高而减小。 展开更多
关键词 降雨侵蚀力 时空变化 日降雨量 秦巴山区
黄河主要产沙区雨沙关系及泥沙变化特征
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作者 王万忠 焦菊英 魏艳红 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期41-47,共7页
针对黄河中游雨沙关系分析中普遍存在的研究区选择、基准期判定和降雨因子优选等问题,以黄河主要产沙区(河龙区间+北洛河、泾河中上游)为研究区域,以1957-1969年为基准期,对21个降雨因子与来沙量的关系及其相关程度的主要影响因素(站网... 针对黄河中游雨沙关系分析中普遍存在的研究区选择、基准期判定和降雨因子优选等问题,以黄河主要产沙区(河龙区间+北洛河、泾河中上游)为研究区域,以1957-1969年为基准期,对21个降雨因子与来沙量的关系及其相关程度的主要影响因素(站网密度、面雨量计算方法、特异点处理等)进行分析的基础上,选取7-8月降雨量为降雨因子,建立了雨沙关系式并应用于分析泥沙变化原因。2000-2015年降雨量对来沙量减少的影响程度由1957-1979年的85.3%减少到23.2%。人为活动对来沙量减少的影响程度由1957-1979年的14.7%提高到76.8%,说明20世纪90年代后期以退耕还林还草(GFG)为主体的大规模坡面治理工程和以淤地坝为主体的沟道治理工程,大幅度提高了人为活动对来沙量减少的影响程度。 展开更多
关键词 雨沙关系 泥沙变化 降雨因素 人为因素 主要产沙区
黄河中游极端降雨对输沙量影响的时序分析 预览
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作者 周才钰 何毅 +1 位作者 穆兴民 李朋飞 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第3期6-10,15共6页
黄河中游是黄河泥沙的主要来源区,极端降雨是区域侵蚀产沙及河流输沙的主要动力。基于黄河中游河潼区间1958—2016年26站逐日降雨数据及河口镇和潼关水文站的输沙量数据,采用回归分析、双累积曲线等方法,研究了极端降雨指标的变化趋势... 黄河中游是黄河泥沙的主要来源区,极端降雨是区域侵蚀产沙及河流输沙的主要动力。基于黄河中游河潼区间1958—2016年26站逐日降雨数据及河口镇和潼关水文站的输沙量数据,采用回归分析、双累积曲线等方法,研究了极端降雨指标的变化趋势及对输沙量的影响。结果表明:①极端降雨指标总体呈降低趋势,但多数指标的下降趋势未达到显著性水平。②输沙量在1979年和1999年发生突变。1979年之前对输沙量影响最大的是最大1d降雨量,影响最小的是汛期降雨量;1980—1999年对河流输沙量影响最大的是主汛期降雨量,影响最小的是暴雨量;2000—2016年对河流输沙量贡献率最大的是大雨量,最小的是暴雨量。③极端降雨对输沙量的影响在1958—1979年最大,1980—1999年次之,2000年之后输沙量受人类活动的影响大于极端降雨的影响。 展开更多
关键词 时间序列 输沙量 极端降雨 河口镇-潼关区间 黄河中游
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2001-2017年黄土高原实际蒸散发的时空格局 预览
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作者 周志鹏 孙文义 +3 位作者 穆兴民 高鹏 赵广举 宋小燕 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第6期76-80,84共6页
为了给全面评估黄土高原地区大规模实施退耕还林还草的生态效应提供依据,基于NASA发布的空间分辨率为500 m的MOD16A2蒸散发数据产品,分析了黄土高原以及黄河中游典型流域2001-2017年实际蒸散发量时空变化特征。结果表明:黄土高原年均实... 为了给全面评估黄土高原地区大规模实施退耕还林还草的生态效应提供依据,基于NASA发布的空间分辨率为500 m的MOD16A2蒸散发数据产品,分析了黄土高原以及黄河中游典型流域2001-2017年实际蒸散发量时空变化特征。结果表明:黄土高原年均实际蒸散发量从西北向东南递增,多年平均季节蒸散发量空间分布格局与年平均蒸散发量分布格局基本一致,季节蒸散发量由大到小顺序为夏季>秋季>春季>冬季;实施退耕还林还草工程以来,黄土高原年均蒸散发量以8.23 mm/a的速率显著增加,多年平均蒸散发量为278.71 mm;黄河中游各典型支流2001-2017年蒸散发量均呈现增加的趋势,延河流域增速最大(为12.96 mm/a),皇甫川流域增速最小(为4.34 mm/a);不同流域实际蒸散发量差异较大,渭河干流年均蒸散发量最大(为388.26 mm),皇甫川流域年均蒸散发量最小(为153.71 mm)。 展开更多
关键词 实际蒸散发量 时空格局 退耕还林还草 黄河中游 黄土高原
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黄土区植被恢复对土壤物理性质的影响 预览
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作者 谭学进 穆兴民 +3 位作者 高鹏 孙文义 赵广举 顾朝军 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期713-722,共10页
以黄土区延河流域为研究区域,研究了近40a来植被恢复对土壤容重、孔隙度和饱和导水率等13个土壤物理性质指标的影响.结果表明:随着植被恢复年限增加,土壤容重降低,而土壤孔隙度、 >0.25mm团聚体含量、持水性和入渗性能等增大.但在40... 以黄土区延河流域为研究区域,研究了近40a来植被恢复对土壤容重、孔隙度和饱和导水率等13个土壤物理性质指标的影响.结果表明:随着植被恢复年限增加,土壤容重降低,而土壤孔隙度、 >0.25mm团聚体含量、持水性和入渗性能等增大.但在40a内对土壤质地无显著影响.植被恢复对土壤物理性质的影响随恢复年限的增加而增强,随着土层深度的增加而减弱.土壤的容重、 >0.25mm团聚体含量和饱和导水率可作为植被恢复生态效应评价的主要物理指标.由于水分等条件的限制,该区柠条林和草地对土壤物理性质的改善优于刺槐林,建议该区植被恢复应以营造次生灌木林和草地为主. 展开更多
关键词 植被恢复 土壤物理性质 黄土高原
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模拟降雨条件下生物结皮坡面产流产沙对雨强的响应
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作者 谢申琦 高丽倩 +1 位作者 赵允格 郭玥微 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期391-397,共7页
生物结皮是黄土丘陵区退耕地广泛存在的地被物.本研究通过人工模拟降雨试验分析了雨强对生物结皮坡面产流产沙的影响.结果表明:生物结皮坡面产流产沙随降雨历时的延长先增加、10~18 min趋于平稳.相对于裸土坡面,生物结皮显著延长了坡面... 生物结皮是黄土丘陵区退耕地广泛存在的地被物.本研究通过人工模拟降雨试验分析了雨强对生物结皮坡面产流产沙的影响.结果表明:生物结皮坡面产流产沙随降雨历时的延长先增加、10~18 min趋于平稳.相对于裸土坡面,生物结皮显著延长了坡面初始产流时间,抑制了坡面产流产沙,可降低21%~78%的坡面径流量和77%~95%的产沙量.雨强主要通过影响生物结皮坡面径流而影响其产沙.随着雨强的增加,生物结皮坡面产流产沙与雨强的相关性出现了由不显著相关向显著相关的转折,雨强>1.5 mm·min-1时,生物结皮坡面的减流减沙作用随着雨强的增加而降低.本研究结果为降雨条件下生物结皮坡面产流产沙过程的模型模拟奠定了基础. 展开更多
关键词 生物结皮 雨强 初始产流时间 径流模数 土壤侵蚀模数
沙地濒危植物长柄扁桃生物学特性与抗逆性及应用综述
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作者 黄来明 邵明安 +1 位作者 裴艳武 张应龙 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期217-223,共7页
揭示长柄扁桃生物学特性与抗逆性机理并提高其在荒漠化治理中的生态效益和经济效益,是实现西北旱区荒漠化治理可持续发展和提升生态脆弱区生态系统服务功能面临的重要科学问题。本文回顾了长柄扁桃研究所取得的进展,包括建立了长柄扁桃... 揭示长柄扁桃生物学特性与抗逆性机理并提高其在荒漠化治理中的生态效益和经济效益,是实现西北旱区荒漠化治理可持续发展和提升生态脆弱区生态系统服务功能面临的重要科学问题。本文回顾了长柄扁桃研究所取得的进展,包括建立了长柄扁桃快速育苗和无灌溉水栽培技术,揭示了不同地区长柄扁桃生长规律及其对逆境的适应性,推进了长柄扁桃在荒漠化治理中的应用及其产品开发等;在此基础上,提出了长柄扁桃研究面临的机遇和挑战,包括长柄扁桃的适生土壤类型与耗水量,不同地区长柄扁桃的合理种植密度及其调控和管理措施,长柄扁桃抗逆性机理及其产品开发与高值综合利用等,以期为我国在西北地区推广和建设长柄扁桃林、优化水土资源管理和提高脆弱生态系统的服务功能提供科学依据。 展开更多
关键词 长柄扁桃 抗逆性 荒漠化防治 土壤水分 土壤-植物-大气连续体
黄土高原2种典型灌木地土壤水分有效性及其影响因素
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作者 裴艳武 黄来明 +2 位作者 贾小旭 邵明安 张应龙 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期627-637,共11页
为确定土壤质地对旱生植物长柄扁桃(Amygdalus pedunculata Pall)和沙柳(Salix psammophila)幼苗不同生理指标水分有效性的影响,采用盆栽控水试验,研究了黄土高原2种典型质地土壤(砂土和壤土)下长柄扁桃和沙柳幼苗不同生理指标随相对土... 为确定土壤质地对旱生植物长柄扁桃(Amygdalus pedunculata Pall)和沙柳(Salix psammophila)幼苗不同生理指标水分有效性的影响,采用盆栽控水试验,研究了黄土高原2种典型质地土壤(砂土和壤土)下长柄扁桃和沙柳幼苗不同生理指标随相对土壤含水率(土壤含水率占田间持水率的比值)的动态变化。结果表明:2种质地土壤下长柄扁桃和沙柳幼苗各生理指标相对值在相对含水率降低至土壤水分阈值之前保持相对稳定,低于此阈值时随相对含水率的降低而迅速下降,且均可用非线性连续函数来拟合(R^2=0.890 5~0.986 4)。2种植物土壤水分有效性因选取指标的不同而略有差异,当以瞬时气体交换指标(相对净光合速率RPn和相对气孔导度RGs)为评价指标时,砂土水分有效性高于壤土;当以相对水分利用效率RWUE为评价指标时,壤土水分有效性高于砂土。瞬时气体交换指标(RPn和RGs)的水分阈值高于日变化指标(相对日蒸腾速率RTd),表明土壤质地和时间尺度均会影响植物生理指标对土壤水分有效性的响应。因此,在黄土高原进行植被恢复与生态建设时应考虑土壤质地对植物水分有效性的影响。 展开更多
关键词 土壤质地 长柄扁桃 沙柳 生理指标 水分有效性
生长年限对苜蓿和柠条光合特征及土壤水分的影响 预览
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作者 姚毓菲 邵明安 +1 位作者 贾玉华 李同川 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期18-24,共7页
为了探究生长年限对衰败期苜蓿和中老龄柠条的叶片光合生理特征及土壤水分的影响,在2014年于地处黄土高原水蚀风蚀交错带强烈侵蚀中心的神木六道沟小流域,测定了不同生长年限苜蓿(ALF10、ALF13、ALF33和ALF49)和柠条(KOP10、KOP25、KOP4... 为了探究生长年限对衰败期苜蓿和中老龄柠条的叶片光合生理特征及土壤水分的影响,在2014年于地处黄土高原水蚀风蚀交错带强烈侵蚀中心的神木六道沟小流域,测定了不同生长年限苜蓿(ALF10、ALF13、ALF33和ALF49)和柠条(KOP10、KOP25、KOP43和KOP73)的叶片光合参数、叶结构性状参数以及0~400cm土层土壤体积含水量(SWC0-400)。结果表明:对于衰败期苜蓿,ALF10和ALF13叶片净光合速率(Pn)差异不显著(P>0.05),而后随生长年限的延长逐渐降低,ALF33和ALF49比ALF13叶片的Pn(24.01μmol·m^-2·s^-1)分别降低了2.32μmol·m^-2·s^-1和7.76μmol·m^-2·s^-1。相比ALF10,随生长年限延长SWC0-400恢复至10.88%(ALF13),而后随着生长年限延长降低至8.81%(ALF33)和6.12%(ALF49)。土壤水分对ALF33的限制作用不明显,水分胁迫使ALF49非气孔限制值比ALF33增大了0.340。对于中老龄期柠条,叶片Pn随生长年限的延长先升高后降低,KOP25和KOP43叶片Pn最大且两者差异不显著(P>0.05),比KOP10(6.62μmol·m^-2·s^-1)分别增大了6.57μmol·m^-2·s^-1和7.66μmol·m^-2·s^-1,KOP73比KOP43叶片Pn降低了4.95μmol·m^-2·s^-1。对于同为黄绵土生长的KOP10、KOP43和KOP73,SWC0-400随生长年限延长逐渐上升,分别为8.50%、9.06%和10.71%。土壤水分恢复使KOP43叶片气孔及非气孔限制值比KOP10柠条降低了0.185和2.180。此外,柠条叶片相对叶绿素含量(SPAD)与Pn呈极显著正相关(P<0.001),相关系数为0.514。研究结果表明衰败期苜蓿和中老龄期柠条叶片光合性能呈波动式变化,这与土壤水分的相互作用有关。 展开更多
关键词 生长年限 光合特征 土壤水分 衰败期苜蓿 中老龄柠条 黄土高原
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黄土区坡面尺度不同植被类型土壤饱和导水率剖面分布及影响因素
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作者 毛娜 黄来明 邵明安 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期381-389,共9页
土壤饱和导水率(Ks)是影响水、溶质运移过程和水文模型模拟精度的重要参数,了解坡面尺度下不同植被类型Ks的剖面分布与影响因素有助于更好地理解土壤水文过程及其调控机制。本研究通过测定典型黄土区坡面尺度不同植被类型下12个土壤剖面... 土壤饱和导水率(Ks)是影响水、溶质运移过程和水文模型模拟精度的重要参数,了解坡面尺度下不同植被类型Ks的剖面分布与影响因素有助于更好地理解土壤水文过程及其调控机制。本研究通过测定典型黄土区坡面尺度不同植被类型下12个土壤剖面(0~200cm)的Ks及土壤基本性质,分析了不同坡向间及同一坡向内随植被类型变化土壤Ks的剖面分布特征及其影响因素。结果表明:不同植被类型下土壤Ks首先随着土壤深度的增加而减小,而后呈增大趋势。东北坡林地、西坡草地和林地剖面上层(0~20cm)的平均土壤Ks(Ks-average)均显著高于剖面下层(20~200cm)(P<0.05)。同一坡向内不同植被类型及不同坡向间相同植被类型0~20cm土层的Ks-average没有显著差异(P>0.05);而由于土壤质地和有机质含量的差异,20~200cm土层的Ks-average表现为同一坡向内东北坡草地显著高于林地(P<0.05),不同坡向间东北坡草地和林地分别显著高于西坡草地和林地(P<0.05)。六道沟小流域不同植被类型下土壤Ks与容重、黏粒含量、粉粒含量呈极显著负相关(P<0.001),与毛管孔隙度、饱和含水量、砂粒以及有机质含量(西坡草地除外)呈显著正相关(P<0.05)。影响六道沟小流域Ks剖面分布的因素可由土壤持水特性(49.36%)、质地(24.98%)和养分含量(13.92%)3个主成分贡献。本研究利用多元逐步回归分析获得了以容重、土壤质地和有机质为输入因子的土壤Ks传递函数(R^2=0.60~0.86,P<0.001),可为典型黄土区坡面尺度土壤Ks的模拟和预测提供参考。 展开更多
关键词 饱和导水率 剖面分布 影响因素 植被类型 六道沟小流域
Budyko-Fu模型下气候季节性指标中水热变化时相差的选取研究 预览
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作者 常斐杨 刘文兆 +1 位作者 周海香 宁婷婷 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期208-214,共7页
流域水热耦合过程研究中,Budyko理论近年来得到了广泛的应用,其中又以傅抱璞公式(Budyko-Fu)比较著名。本研究在Budyko-Fu模型下,对其控制性参数ω与3种气候季节性指标的关系分别进行了分析。3种气候季节性指标包括 SI1 —考虑年内月降... 流域水热耦合过程研究中,Budyko理论近年来得到了广泛的应用,其中又以傅抱璞公式(Budyko-Fu)比较著名。本研究在Budyko-Fu模型下,对其控制性参数ω与3种气候季节性指标的关系分别进行了分析。3种气候季节性指标包括 SI1 —考虑年内月降水量距平特征, SI2 —考虑用正弦曲线模拟降水量与潜在蒸散季节变化时各自的振幅差别特征,以及 SAI —在 SI2 的基础上进一步考虑降水量与潜在蒸散季节变化的相位差别。文章探讨了 SAI 指标计算中降水量与潜在蒸散季节相位取值年际变化与否的影响,由此形成 SAI1和SAI2 两个指标;随后比较了不同气候季节性指标在径流变化模拟中的应用效果。结果表明,在流域尺度水热耦合年际过程分析中,若气候季节性指标采用 SAI2,即同一流域水热变化时相差由多年平均状况确定,且年际间保持不变,则效果较好;由此季节性指标结合NDVI数据给出的参数ω半经验公式的决定系数( R 2)达到了0.746。在此基础上应用Budyko-Fu公式,流域年径流量的模拟精度显著提高。 展开更多
关键词 Budyko-Fu公式 气候季节性指标 水热变化时相位 河川径流 流域水量平衡
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沙层特性对沙盖黄土坡面产流产沙变化贡献的定量分析
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作者 曹晓娟 谢林妤 +2 位作者 张风宝 杨明义 李占斌 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2019年第5期962-974,共13页
沙盖黄土坡面产流产沙方式独特,侵蚀过程复杂,量化降雨过程中该类坡面产流产沙变化影响因素贡献的大小对揭示其侵蚀机理具有重要的意义。基于室内模拟降雨试验,定量分析沙层厚度(2 cm、5 cm和10 cm)和粒径组成(100%粒径≤0.25 mm、75%... 沙盖黄土坡面产流产沙方式独特,侵蚀过程复杂,量化降雨过程中该类坡面产流产沙变化影响因素贡献的大小对揭示其侵蚀机理具有重要的意义。基于室内模拟降雨试验,定量分析沙层厚度(2 cm、5 cm和10 cm)和粒径组成(100%粒径≤0.25 mm、75%粒径≤0.25 mm+25%粒径> 0.25 mm、50%粒径≤0.25 mm+50%粒径> 0.25 mm、未处理原沙和100%粒径> 0.25 mm)在降雨过程中对产流产沙变化的影响和贡献。结果显示:沙层厚度增加能明显延长产流时间,减少总产流量,增加总产沙量,增大降雨过程中产流产沙的变异性;随沙层粒径组成变粗,初始产流时间和产沙量无明显变化规律,产流量有增大趋势。沙层厚度、粒径组成及二者交互作用对初始产流时间变化的贡献率分别为68.03%、15.77%和3.85%。沙层厚度对降雨不同时段15min产流量和不同历时总产流量的贡献率分别在23.89%~52.22%和41.10%~48.94%之间,对相应产沙的贡献率分别在29.19%~62.01%和13.53%~30.31%之间。整体上沙层粒径组成变化对产流产沙量变化的贡献率小于沙层厚度,且无明显规律。沙层厚度和粒径组成交互作用对产流量和降雨中前期产沙量的影响显著(p <0.05),其对产流产沙变化的贡献率分别在13.12%~26.62%和3.22%~43.12%之间,不同降雨时段变化明显。研究结果说明,沙层厚度决定沙盖黄土坡面产流产沙过程,其和沙层粒径组成对产流产沙的影响和贡献随坡面沙层的侵蚀演化而动态变化,且二者的交互作用也不容忽视。 展开更多
关键词 覆沙厚度 粒径组成 径流 泥沙 贡献率
河流潜流带生物扰动对重金属铜(Cu)迁移的影响研究 预览
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作者 赵晓田 宋进喜 程丹东 《西北大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期463-472,共10页
生物扰动影响潜流带污染物的迁移并对水生生态系统造成威胁。以水丝蚓和摇蚊幼虫为扰动生物,利用21天室内微宇宙模拟实验确定两种生物及其不同密度扰动(0.5,1,1.5条/cm^2)以及组合扰动对上覆水和间隙水中铜(Cu)浓度和沉积物-水界面Cu扩... 生物扰动影响潜流带污染物的迁移并对水生生态系统造成威胁。以水丝蚓和摇蚊幼虫为扰动生物,利用21天室内微宇宙模拟实验确定两种生物及其不同密度扰动(0.5,1,1.5条/cm^2)以及组合扰动对上覆水和间隙水中铜(Cu)浓度和沉积物-水界面Cu扩散通量的影响。结果表明,水丝蚓的生物搬运和摇蚊幼虫的生物灌溉作用都促进上覆水和间隙水中Cu浓度显著提高。水丝蚓的生物搬运导致的向上输送促进了Cu由间隙水向上覆水中释放,而摇蚊幼虫的生物灌溉作用促进Cu由上覆水向间隙水迁移。混合组中摇蚊幼虫影响水丝蚓的向上搬运活动,减弱了Cu向上覆水的运动,有利于水体净化。生物密度对重金属Cu浓度和通量影响显著。水丝蚓扰动对重金属Cu的浓度和再分布的影响都与密度相关。间隙水中重金属浓度受水丝蚓和摇蚊幼虫的密度显著影响。研究结果可为潜流带重金属污染的防治提供参考。 展开更多
关键词 生物扰动 水丝蚓 摇蚊幼虫 铜(Cu) 潜流带
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黄河河龙区间退耕还林前后淤地坝拦沙特征分析 预览
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作者 梁越 焦菊英 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4579-4586,共8页
为探究黄河中游河龙区间退耕还林工程实施前后淤地坝拦沙变化特征,采用实地测量和文献集成分析相结合的方法,分析了退耕前后多个时段河龙区间不同分区淤地坝的拦沙特征。结果表明:退耕后,河龙区间北部、中部和南部淤地坝平均拦沙模数分... 为探究黄河中游河龙区间退耕还林工程实施前后淤地坝拦沙变化特征,采用实地测量和文献集成分析相结合的方法,分析了退耕前后多个时段河龙区间不同分区淤地坝的拦沙特征。结果表明:退耕后,河龙区间北部、中部和南部淤地坝平均拦沙模数分别为7138.5tkm^-2a^-1、2596.5tkm^-2a^-1和4230.9tkm^-2a^-1,比退耕前分别减少了49.5%、84.1%和52.1%,且均显著小于退耕前,坝控流域侵蚀程度总体上由极强烈侵蚀、剧烈侵蚀和极强烈侵蚀分别转变为强烈侵蚀、中度侵蚀和中度侵蚀;退耕前河龙区间中部和南部淤地坝拦沙模数随时间推进显著降低;退耕后河龙区间北部淤地坝拦沙模数随时间推进而下降。未来河龙区间淤地坝建设应根据小流域侵蚀产沙现状适当缩减规模,以免造成水土资源浪费,影响下游的用水安全。 展开更多
关键词 河龙区间 退耕还林 淤地坝 拦沙量
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氮添加对黄土丘陵区油松人工林根际土壤微生物群落结构的影响
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作者 刘桂要 陈莉莉 袁志友 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期117-126,共10页
中国南方及中部为高氮沉降区(~35 kg·hm-2·a-1),氮沉降量向西北依次递减(~7.55 kg·hm-2·a-1).黄土高原区历经几十年的退耕还林还草而面貌一新,但该区域人工林土壤微生物群落结构对氮素添加响应的研究还鲜有报道.本... 中国南方及中部为高氮沉降区(~35 kg·hm-2·a-1),氮沉降量向西北依次递减(~7.55 kg·hm-2·a-1).黄土高原区历经几十年的退耕还林还草而面貌一新,但该区域人工林土壤微生物群落结构对氮素添加响应的研究还鲜有报道.本研究以黄土丘陵区不同林龄油松人工林为研究对象,应用Illumina Hi Seq测序技术对细菌16S r DNA和真菌ITS进行序列测定与分析,探讨根际土壤细菌和真菌群落结构组成对土壤氮添加(施用量为200 kg N·hm-2·a-1纯氮)的响应,旨在探究我国西北黄土丘陵区油松人工林根际土壤微生物多样性及群落结构对定量氮添加的响应.结果表明:氮添加显著增加了25年龄林地细菌和真菌Shannon多样性,显著增加了40年龄林地细菌丰度指数.氮添加显著增加了40年龄林地拟杆菌门的相对丰度和25年龄林地酸杆菌门及接合菌门的相对丰度,但显著降低了40年龄林地奇古菌门的相对丰度.非度量多维尺度分析结果显示,氮添加对土壤细菌群落结构组成的影响程度大于真菌,对25年龄林地微生物群落结构组成的影响程度大于40年龄林地.表明不同林龄油松人工林根际土壤微生物的多样性及群落结构对土壤氮添加响应具有差异性.相对于真菌群落结构组成,细菌群落结构组成对氮添加更敏感;相对于40年龄林地,25年龄林地根际土壤微生物的群落结构组成对氮添加更敏感.因此,黄土高原区人工林地生态系统演替到一定阶段(40年左右),比幼龄林地生态系统更能承受外界较大的氮添加扰动. 展开更多
关键词 微生物群落组成 多样性 黄土高原 温带森林
基于地统计学的土壤团聚体空间变异研究进展 预览
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作者 叶露萍 谭文峰 +1 位作者 方临川 赵巍 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2019年第2期146-153,共8页
团聚体是土壤基本结构单元,犹如生物体的细胞,深刻影响着土壤肥力和植物生长,并在土壤抗蚀性、土壤修复、全球碳汇效应等方面起着重要作用。过去研究多关注于土壤团聚体的微观形成过程与稳定机制。由于土壤特性、自然要素、人为活动等... 团聚体是土壤基本结构单元,犹如生物体的细胞,深刻影响着土壤肥力和植物生长,并在土壤抗蚀性、土壤修复、全球碳汇效应等方面起着重要作用。过去研究多关注于土壤团聚体的微观形成过程与稳定机制。由于土壤特性、自然要素、人为活动等多因素共同驱动,团聚体的微观尺度分析并不能完全理解团聚体在生态系统中的作用与功能;同时,团聚体结构和稳定性具有高度空间异质性,传统的经典统计学方法难以反映真实状态下团聚体的空间格局,使得其研究方法逐渐过渡到地统计学。本文综述国内外基于GIS和地统计学的土壤团聚体空间变异性的研究现状,分析空间定量方法和尺度效应,总结团聚体空间变异的定量方法、影响因素、空间变异预测模型及其可视化方法,提出了当前研究存在的主要问题,展望了GIS和地统计学在土壤团聚体空间变异性中的研究前景。 展开更多
关键词 土壤 团聚体 地统计学 GIS 空间变异
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水蚀风蚀交错区不同土地利用方式的土壤水气传输特性
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作者 韩蕾 潘雅文 +2 位作者 朱志梅 樊军 王胜 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1415-1422,共8页
研究水蚀风蚀交错区土地利用方式转变对土壤水气传输的影响,可为黄土高原生态恢复过程中有限水土资源的高效利用提供参考.为了分析不同土地利用方式下的土壤水气传输特性,探究饱和导水率(Ks)、导气率(Ka)和相对气体扩散率(DP/D0)间的关... 研究水蚀风蚀交错区土地利用方式转变对土壤水气传输的影响,可为黄土高原生态恢复过程中有限水土资源的高效利用提供参考.为了分析不同土地利用方式下的土壤水气传输特性,探究饱和导水率(Ks)、导气率(Ka)和相对气体扩散率(DP/D0)间的关系,对柠条地、撂荒地、苜蓿地、农地和裸地样地0~5 cm深度土层原状土,采用定水头法测定Ks,气室法测定DP/D0,土壤导气率测定仪测定田间持水量(FC)下的Ka.结果表明:土壤0~5 cm容重(ρb)的大小顺序为苜蓿地>裸地>撂荒地>柠条地>农地,撂荒地、裸地和苜蓿地ρb与农地差异显著.土壤总孔隙度(Φ)的大小顺序为农地>柠条地>撂荒地>裸地>苜蓿地,相比农地,苜蓿地、裸地和撂荒地土壤Φ分别低7.5%、4.7%和3.1%.充气孔隙度(ε100)的大小顺序为农地>撂荒地>柠条地>裸地>苜蓿地,苜蓿地、裸地、柠条地和撂荒地ε100分别较农地低38.3%、33.6%、12.8%和10.1%.土壤Ks的大小顺序为撂荒地>柠条地>苜蓿地>裸地>农地,其中,撂荒地Ks显著高于其他4种土地利用方式;土壤Ka的大小顺序为撂荒地>苜蓿地>柠条地>裸地>农地,撂荒地与农地之间差异显著;土壤DP/D0的大小顺序为撂荒地>柠条地>苜蓿地>农地>裸地,其中,柠条地和撂荒地土壤DP/D0显著大于农地,分别较农地高36.8%和61.6%.土壤Ks和FC条件下的Ka、DP/D0之间呈显著相关.土地利用方式转变显著改变了土壤的通透性,耕地撂荒或者种植柠条及苜蓿改善了表层土壤导水和导气性能,农地和裸地土壤水气传输能力较差. 展开更多
关键词 土地利用方式 水力特性 气体传输
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