一、晋西坝地玉米种植密度试验(论文文献综述)
袁鸿猷[1](2021)在《水蚀风蚀交错区淤地坝水循环关键过程研究》文中指出淤地坝是黄土高原小流域水循环的重要组成和粮食生产的重要土地资源,准确认识和把握淤地坝水循环关键过程的变化对明确坝地土壤供水能力,科学指导淤地坝农业生产和区域生态恢复具有重要意义。本研究以陕西北部神木市六道沟小流域两座已淤满淤地坝A、B为研究对象,采用电阻率成像法探究了坝地土壤电阻率空间分布,与土壤含水率建立关系后解析坝地浅层地下水空间分布,结合地下水位数据,研究了坝地浅层地下水动态变化过程并估算浅层地下水储量。通过动态监测A淤地坝内不同土地利用类型(农地、草地和灌木地)各深度土壤含水率变化,探究了三种土地利用土壤水分时空分布特征,计算浅层地下水储水量,结合当地降水特征,分析了三种不同土地利用方式下土壤水分消耗与补充深度,确定了土壤水分的盈亏程度。同时,结合气象数据和土壤水分数据,分析了A淤地坝内旱柳蒸腾主要耗水深度,利用热扩散法从单株尺度上探究了坝地旱柳和小叶杨的树干液流特征及其对环境因子的响应。具体研究结论如下:(1)坝地土壤电阻率随深度变化呈先增大再减少后增大的趋势,上层土壤电阻率高于下层,且上层土壤电阻率变异性较大;同时,坝地内土壤电阻率与土壤含水率之间呈显着的幂函数关系。坝地浅表层土壤含水率在垂直方向上表现为上层低于下层,整体趋势为先减小后增大,且存在分层现象,而在水平方向上,浅表层土壤含水率大小为沟尾>沟头>中部。A、B两坝地地下水储水量呈季节性变化,冬末至次年夏季为土壤含水率消耗期,夏末冬初为蓄积期,夏季的储水量最小,其值分别为85 949、94 196 m3,冬季的储水量值达到最大,其值分别为93 486、99 309 m3。(2)淤地坝内农地、草地和灌木地各土层土壤含水率具有明显的季节性变化特征,与降水变化相同步,存在一定的滞后性。三种土地利用方式的土壤储水量由大到小依次为:农地>草地>灌木。在平水年,土壤储水消耗量大小为:灌木地>草地>农地。在干旱年,土壤储水消耗量大小为:草地>农地>灌木地。然而,2a各土地利用方式的土壤储水补给量均为负值,0—200cm农地季末土壤储水量变化范围是-37.2—-18.0 mm,草地为-51.4—-29.7 mm,灌木地为-122.9—-8.0 mm。农地和草地从补充深度来说,能够入渗至约100 cm土层深度,而灌木地土壤储水长期得不到补充,淤地坝土壤储水处于负补偿状态,在植被配置上可适当增加草地面积,减少高耗水灌木的比例,在避免水土流失的前提下,可开展农业生产活动。(3)太阳辐射是树干液流启动的主导因素,旱柳和小叶杨树干液流启动与太阳辐射变化存在滞后性,土壤水分差异对树干液流启动并无显着影响。旱柳和小叶杨的液流密度日变化曲线均呈双峰型,在高土壤含水率时,旱柳为减少水分损失,午间时候的液流密度大幅减小甚至接近停止蒸腾作用。2019—2020年,旱柳日蒸腾速率变化范围为2.0—2.2 kg·d-1,小叶杨的日蒸腾速率约为旱柳的1.6倍,变化为范围为3.2—3.5 kg·d-1。旱柳和小叶杨的日树干液流速率与太阳辐射、饱和水汽压差、气温呈显着正相关(P<0.05),其相关程度由高到低依次为:太阳辐射>气温>饱和水汽压差。在2019年生长季,旱柳0—600 cm土壤储水消耗量为-90.2 mm,100 cm和200 cm土壤储水与日液流速率呈显着正相关(P<0.05),是蒸腾耗水的重要来源。当蒸腾作用旺盛或浅层土壤储水不足时,旱柳会利用淤地坝深层土壤储水,甚至浅层地下水。考虑到可持续水资源管理和区域水循环变化,坝地及其周边不适合大面积种植深根系高耗水植物。
刘新春[2](2019)在《晋西黄土区人工植被恢复细根与土壤水碳的耦合关系》文中指出人工植被恢复是黄土丘陵沟壑区减少水土流失、改善生态环境的重要举措,其对土壤水碳的影响是目前关注的重要问题。本研究选取山西省离石区典型人工植被苜蓿、刺槐、侧柏、核桃和农地(对照)为研究对象,研究各植被类型0-500 cm土壤剖面的水分状况分布及亏缺效应,分析土壤有机碳及其活性组分的分布及积累效应,阐明细根参数的分布规律,在此基础上揭示细根、土壤水分、有机碳三者的耦合关系,综合评价细根对土壤水碳的贡献,以期为区域人工植被建设的环境效应、评价与科学管理提供一定的科学依据。主要结论如下:(1)不同人工植被土壤水分分布具有差异性,且深层已产生水分亏缺效应5种人工植被的土壤水分分布可划分为浅层(0-70 cm)、降水入渗层(70-160 cm)、过渡层(160-280 cm)和相对稳定层(280-500 cm)。5种人工植被在深层(70-500 cm)的平均含水量为12.01%。与农地相比,其他4种人工植被已产生显着的土壤水分亏缺效应。苜蓿、刺槐、侧柏和核桃土壤储水量的总亏缺量分别为170.83、448.25、161.94和357.61 mm,且苜蓿和侧柏的土壤水分亏缺深度达到3 m以上,刺槐和核桃则达到5 m。基于隔室模型构建的剖面土壤水分分布模型能较好地反映农地、刺槐和核桃样地的变化规律(R2>0.60,p<0.05),但对苜蓿和侧柏样地则不适用(R2<0.60,p>0.05)。(2)不同人工植被土壤有机碳及其活性组分分布及其积累效应具有差异性5种人工植被土壤浅层(0-70 cm)的有机碳含量为5.29-12.44 g·kg-1,占整个土层约23%-41%。有机碳密度为0.60-2.42 kg·m-2,占整个土层(0-500 cm)约14%-24%。总体来看,在整个土层,以农地为对照,4种人工植被中苜蓿、侧柏和核桃土壤有机碳积累效应表现为正向积累作用,刺槐为负向亏缺作用。表层(0-20 cm)土壤可溶性有机碳及占SOC比例均最高,且林地显着高于草地和农地,差异仅在0-20 cm显着;其紫外光谱特征及荧光光谱特征表明,各样地芳香化指数和腐殖化指数仅在部分土层有显着差异,因此人工植被恢复对土壤结构的影响是缓慢的。5种人工植被浅层易氧化有机碳为2.46-2.70 g·kg-1,占总有机碳的14.5%-40.2%,各样地间无显着差异(p>0.05)。(3)不同人工植被细根分布特征具有差异性5种人工植被细根主要集中分布在土壤浅层,其细根特征参数根长密度、根质量密度在垂直剖面呈指数分布,根表面积密度呈三次多项式分布,且分别占整个土层的25.9%-34.3%、34.2%-41.7%和18.2%-27.1%,细根表聚现象明显,且其他4种人工植被细根密度值显着高于农地。细根累计生物量(Y)分布符合指数模型Y=1-βh,且相关性较强。5种人工植被土壤浅层细根消弱系数(β)均高于深层。(4)不同层次各人工植被细根、土壤水分、有机碳的耦合关系具有差异性人工植被细根对土壤水碳的贡献在不同土层有所差异。在土壤浅层,细根与土壤水分和有机碳密度三者有显着相关关系。在深土层,细根与有机碳密度有显着相关性,与土壤水分的相关性仅在刺槐样地较显着。逐步回归分析进一步表明,刺槐和核桃细根与土壤水分的多元线性回归方程达到显着性水平(p<0.05),耦合性较强;而5种植被细根与土壤有机碳的回归方程均达到显着性水平(p<0.05),耦合性均较强。其中根质量密度与根表面积密度对土壤水分有显着贡献(p<0.05),根长密度和根直径对土壤有机碳有显着贡献(p<0.05);各人工植被细根特征参数对其土壤水分和有机碳的贡献且因植被类型有所差异。晋西黄土区不同人工植被深层细根分布有很大差异,且已对其深层土壤水分和有机碳的分布产生影响。综合来看,刺槐的细根分布已造成深层土壤水分亏缺,同时也不利于深层有机碳的积累。
闫瑞[3](2014)在《基于AnnAGNPS模型岔口小流域非点源氮污染负荷研究》文中提出随着人们对环境问题的重视,非点源污染已成为污染防治的重中之重。非点源危害范围较广、治理困难大等特点。施肥是整个社会农业发展的主要动力之一,人们在追求高产量的前提下大量施用氮肥,使得生态系统中氮素与环境的平衡遭到破坏,使得大量氮素来不及吸收便流失,成为重要的环境污染因子。本文通过结合下乡农户调查、实地采集作物和土壤样品、实验室分析和参考已有成果等多种方法,建立岔口小流域基础信息数据库。运用氮平衡方程和AnnAGNPS模型模拟的方法,对岔口小流域非点源氮素进行了研究,主要包括:1.采用已获取的数据及相关文献成果,通过GIS工具,建立适合本研究区域的农田氮素养分收支平衡模型。结果表明,2012年研究时段流域内总氮素输入量为946.16t/a,输出量为600.16t/a。化肥氮输入是氮素主要来源,占64.05%;而作物收获是氮输出的主要方式,占69.81%。通过对盈余的氮素及其去向进行分析得到岔口小流域的氮净增量为346t/a,其中盈余的氮素以非点源形式进入水体所占比例最大,达43.87%。2.通过所获取的流域内各项参数,建立AnnAGNPS模型数据库,并对模型在该流域的适用性进行了检验。得出以下结论:1)模型对径流模拟精度较好,对非点源氮素模拟精度不高,主要是流域内滑坡、淤地坝和坡改梯工程等对泥沙输出的影响,间接影响氮素的模拟精度。2)模型对氮素虽然模拟精度不高,但能模拟氮流失的趋势和规律。在时间分布上,降雨量和氮素具有相同的趋势,降雨量和氮流失量主要集中在7、8和9月份,其中氮流失占全年的98.7%。3)在空间分布上,流域内单位面积氮流失量依次为:耕地>低密草>居民点>高密草>未成林>有林地>灌木林,其中耕地上单位面积氮流失量从大到小依次为:坡地>坝地>川地>梯田。通过对比分析,说明土地利用类型对非点源氮污染负荷分布影响最重要。3.设计两种方案,即只施用底肥,不进行追肥,采用穴施减少施肥量和无任何施肥措施,分析其对氮素流失的作用效果。4.针对流域内氮素流失提出建议措施,从氮素的源头和扩散途径过程中进行氮素防治。通过生态施肥、耕作方式的转变、秸秆覆盖等从源头控制氮素流失;通过生态景观格局的调整比如植被缓冲带设置和湿地设计等在氮素扩散过程中减少氮的流失。
聂兴山,王静杰[4](2013)在《提高坝地生产力的技术途径》文中研究表明坝地土肥、水足、产量高,是上好的基本农田。由于坝地地处沟道底部,常常受到土地下湿、地温偏低、洪水淹渍等不良困扰,致使部分坝地生产力不高。结合多年的淤地坝试验研究成果,就防治坝地盐碱化、合理布设渠系和道路、改善淤积物的理化性质、调整耕作方式、加强坝系工程管理与维护等方面,提出了提高坝地生产力的技术措施。
田良才,牛天堂,李晋川[5](2013)在《重塑黄土高原 根治水土流失 建设北方现代旱作农业高产带》文中提出广义的黄土高原是东起太行山,西至日月山,南起秦岭北坡,北至阴山山脉,包括7个省(区)、317个县(市),面积64.2万km2,占国土面积的6.5%,是我国由东部沿海平原向西部青藏高原过渡的二级阶梯。在黄土高原区域内,东起吕梁山,西至日月山,包括晋西、陕北、陇东、陇中、内蒙古和宁夏南部、青海海东地区和豫西山地,140个县(市)中,面积约25万km2的丘陵沟壑区约占黄土高原面积的39%,而输沙量却占黄河年总输沙量的90%,其中
付微[6](2011)在《黄土高原水蚀风蚀交错带土壤水碳循环对植被盖度的响应研究》文中认为水蚀风蚀交错带是黄土高原土壤侵蚀最严重地区,尽管提高植被盖度能有效减小土壤侵蚀,但有限的水资源限制了植被盖度的提高。与此同时,该地区脆弱的生态环境表明其水碳循环过程及机制具有一定的独特性。因此,研究植被盖度对土壤水碳循环过程的影响,从而确定最优植被盖度对维持该地区生态环境的可持续发展具有重要意义。本文以该区典型植被——柠条、沙柳为研究对象,通过野外观测土壤CO2通量排放、植物叶片光合及土壤水分动态变化,系统分析土壤水碳循环过程对植被盖度的响应,利用SHAW模型模拟典型气象年型土壤水分在不同植被盖度下的动态变化,以水量平衡原理为基础,估算了两种植物的最优盖度。取得的主要研究结果如下:1.土壤CO2通量排放受植被盖度的影响,一般规律是植被盖度越高,土壤CO2排放通量越大。对同一盖度处理,土壤CO2排放通量表现出明显的月变化,在整个生育期中,8月份土壤CO2排放通量达到最大。此外,植被类型对土壤CO2通量排放产生显着影响,在黄绵土上种植柠条和沙柳,柠条地的土壤CO2排放通量显着高于沙柳地。2.生物因素和非生物因素调控着土壤CO2通量排放对植被盖度动态响应。在整个试验期间,生物因素(根系生物量和地上生物量)为主要调控因子,显着影响土壤CO2通量排放对植被盖度的响应。在非生物因素中,地表温度(0-5 cm)和土壤表层含水量(0-6 cm)及两者交互作用部分地调控着土壤CO2通量排放对植被盖度的响应。与地表温度(0-5 cm)相比,土壤表层含水量(0-6 cm)与土壤CO2排放通量动态变化的相关性更大。3.植被盖度对植物叶片光合及植物生长产生显着影响。低盖度植被的叶片净光合速率明显高于高盖度,但其植被冠层光合固碳量却明显低于高盖度植被。植物叶片的光截获能力及植物本身土壤水分利用能力调控着叶片光合过程对植被盖度的响应。与低盖度相比,高盖度处理柠条的株高和茎粗相对较低,与沙柳结果相反。地下土壤水资源竞争(对称竞争)调控柠条植株生长对植被盖度的动态响应,而地上光源竞争(非对称竞争)调控沙柳植株生长对植被盖度的动态响应。4.土壤质地和降雨脉冲对土壤CO2通量排放及叶片净光合速率有显着影响。柠条和沙柳土壤CO2通量排放对土壤质地响应截然不同:黄绵土中柠条土壤CO2排放通量高于风沙土,但黄绵土中沙柳土壤CO2排放通量低于风沙土。结果表明:柠条异养呼吸和沙柳自养呼吸对土壤质地响应比较敏感。土壤质地对叶片光合速率有显着影响,除了2010年的沙柳生育末期,黄绵土中两种灌木植物叶片净光合速率通常高于风沙土。土壤水分条件是调控植物叶片净光合速率对土壤质地响应的主要因子。土壤CO2排放通量和叶片光合的月变化趋势表明:叶片光合速率峰值出现时间滞后于土壤CO2排放通量峰值。当土壤由干变湿,降雨脉冲会对土壤CO2通量排放产生较大影响。降雨所影响土层深度范围内的土壤水分分布是调控植物叶片净光合速率对降雨与土壤质地交互作用响应的主导因子。5.植被盖度影响土壤水分时空分布。土壤剖面含水量、根层储水量、棵间蒸发(0-15 cm)随植被盖度的增加而降低,不同植被盖度土壤剖面含水量差异显着。0-100 cm土层土壤水分变化幅度较大,对降水、根系吸水及土面蒸发响应敏感。幼龄期,土壤干燥化程度随植被盖度、林龄的增大趋于严重。6.水蚀风蚀交错带土壤侵蚀严重,提高植被盖度是减少土壤侵蚀的有效手段,但是该区有限的降水资源限制了植被盖度的提高,因此基于水量平衡理论确定最优植被盖度是区域生态环境可持续发展的关键。我们利用田间水分观测资料对SHAW模型进行校正和验证,并根据历史气候资料确定了一个代表性气候年型(典型干旱年,出现的概率是10%),确定了该区柠条和沙柳达到最优植被盖度时的最大叶面积指数分别为1.27和0.70。本研究表明水蚀风蚀交错带不同植被盖度的土壤CO2通量排放差异主要归因于根呼吸(自养呼吸)的不同。叶片光合及植物生长对植被盖度的响应是光源竞争、土壤水资源竞争和空间竞争相互作用的结果。土壤质地对土壤CO2通量排放和叶片光合产生显着影响,表明土壤质地空间异质性在研究半干旱生态系统碳循环方面不容忽视。植被盖度对土壤水分时空动态变化的影响与植物生长状况和降雨季节分布特征密切相关。幼龄期,土壤干燥化程度随植被盖度、林龄的增大趋于严重化,因此,以水量平衡为基础最优植被盖度是维持半干旱区生态系统可持续性的关键。研究结果有助于揭示黄土高原水蚀风蚀交错带水碳循环过程,并对该地区植被恢复和重建具有重要指导作用。
杨方社[7](2009)在《沙棘柔性坝水土保持生态效应与机理研究》文中研究说明黄土高原是世界上水土流失最严重的地区之一,然而砒砂岩是黄土高原集中的碎屑基岩产沙区的核心,系黄河流域多沙粗沙区的重要组成部分。该区由于严重的土壤侵蚀,被喻为“世界水土流失之最”,具有“地球癌症”之称。由于砒砂岩地区恶劣的自然环境,剧烈的水土流失,给黄河下游河道造成了更加严重的泥沙淤积,引发一系列的生态环境问题。沙棘植物柔性坝是利用生物措施治理水土流失、利用自然改造自然的生物工程,是治理河流泥沙灾害的一种治本之举。因此,开展沙棘柔性坝拦沙、生态及流速场效应等方面的研究,为沙棘柔性坝的推广及规划种植提供理论依据,在理论与实践上都具有重要意义。本文基于野外试验,以沙棘植物柔性坝为核心,对沙棘柔性坝所构成的沟道生态系统的水保效应、生态水文及土壤环境效应进行了分析与研究,探索并成功应用先进的PIV法,分析与讨论了沙棘植物柔性坝对水流特性和流速场的影响与效应;运用河流动力学及泥沙运动力学理论对沙棘柔性坝的拦沙机理进行了理论分析与探讨;运用泥沙数学模型对沙棘柔性坝的拦沙效应进行了数学模拟,并根据分析结果对沙棘柔性坝的种植规划参数进行了有益的分析与讨论;最后,提出了防治砒砂岩地区水土流失的几点建议。论文取得的主要成果如下:1.在时空尺度上,从定性与定量两方面揭示了沙棘植物柔性坝的拦沙效应。具体结论为:(1)沙棘“柔性坝”对泥沙具有显着的分选拦截作用,柔性坝系与下游刚性谷坊配套使用可天然分选沟道里的泥沙一拦粗淤细,就近将粗沙过滤在坝系沟道里,细沙淤积在下游谷坊内;(2)下游谷坊还可在上游沙棘植物坝系的过滤下储蓄细沙含量较少的清水,形成一座微型水库,可作局部农业用水之用。2.根据监测的生态特性资料,(1)对沙棘柔性坝的生态学特性、土壤改良效应、沟道土壤水分特性、土壤水分时空动态变化进行了研究;(2)用地统计学方法分析了沙棘植物柔性坝沟道不同空间立面二维区域不同方向的土壤水分空间变异特征,研究了植物柔性坝对沟道土壤水分在立面区域分布格局的影响;(3)揭示了沙棘植物柔性坝优良的生态效应、土壤改良效应及对沟道径流的调控作用,证明了沙棘柔性坝对土壤水资源具有显着的调节作用。3.分析了沙棘柔性坝对水流特性的影响与阻滞效应,论证了沙棘柔性坝对水流具有很强的拦截、阻滞和雍水作用,致使雍水区流速降低,泥沙在这一区域沉降淤积。(1)揭示了坝长、株距在水流流速、水深变化中起主导作用,且坝长的优势大于种植密度;(2)水位雍高最大发生在坝前段;(3)沙棘的年际生态调查表明,坝体的阻水效应随沙棘的强势生长而增强;(4)分析还表明,植物的生长密度较小时,坝长是导致植物坝上游区水深增加的主要因素,其次是种植密度,最后是沟床坡度;(5)植物的生长密度较大时,植物的坝长依然是导致植物坝上游区水深增加的主要因素,其次是种植密度,再次是生长密度,最后是沟床坡度。4.在野外试验基地,首次探索并成功的应用了先进的流场测量技术—-一PIV法,对沙棘柔性坝流速场的分布与变化规律进行了系统的分析与研究,讨论了沙棘柔性坝的流速场特性,探明了水流能量损失主要发生在坝上游壅水区,指出泥沙优先在这一区域沉降,再次论证了沙棘柔性坝具有显着的阻水与泥沙淤积效应,为沙棘柔性坝治理水土流失提供了理论依据。具体表现为:(1)沙棘柔性坝内的流速明显小于坝前无沙棘对比区,表现出柔性坝显着的流速衰减效应;(2)柔性坝段内的横断面上流速分布易呈现出反“流舌”型态,且流速沿横向分布曲线呈现出波浪形态或者是曲折反复的“之”字型态;(3)研究结果表明将粒子图像测速这一先进技术推广应用到室外流速场的观测是完全可行的。5.运用河流泥沙动力学理论分析探讨了沙棘植物柔性坝的阻力问题,从理论上推导了沙棘植物柔性坝的糙率系数估计公式,估计了沙棘柔性坝的糙率系数,用实测资料进行了对比验证,结果良好;运用合适的输沙公式,对东一支沟沟道输沙特性作了理论探讨与分析。结果表明:(1)沙棘植物柔性坝的阻力主要由沙棘植物、沟床底及沟道边壁阻力及床面型态阻力构成,这些阻力可通过植物柔性坝的曼宁糙率系数来综合反映;(2)沙棘植物柔性坝的曼宁糙率系数大致处于0.04-0.09的范围内,并与沟床平均植物密度、淹没体积比、水力半径及植物的生长期有关,而且植物密度、淹没体积比都随着水深的变化而有所不同;(3)使用不同的输沙公式会对拦沙结果产生一定的影响。6.应用一维水沙数学模型对东一支沟沙棘植物柔性坝的拦沙效应进行了模拟。根据计算结果对沙棘植物柔性坝的规划种植参数进行了优化探讨,为沙棘植物柔性坝的规划种植提供参考。模拟结果表明:(1)植物坝的曼宁糙率越大,植物坝的拦沙效果越好;(2)植物坝单坝的拦沙率随坝长的增加而趋近于某一最大稳定值;(3)坝长越短时,淤积范围可覆盖整个坝段,坝段较长时,坝尾部易发生不同程度的冲刷,这表明设计植物坝时,坝长并非越长越好,其坝长应在合理的范围内,避免造成浪费;(4)当沟道内设置两座植物坝时,坝间沟床段易发生冲刷,双坝的综合拦沙率随坝间距的增加而减小,且逐渐趋于某一稳定值;(5)沟道内设置两座及以上植物坝时,并非一定能提高综合拦沙率,间距为零时的双坝与两坝所合成单坝的拦沙率相当;(6)双坝间有区间支流泥沙汇入时,下游坝可有效的发挥拦截区间泥沙的功能;(7)植物坝的拦沙率受沟床比降的影响,植物坝拦沙率随沟床比降的减小而增大,植物坝对粗沙的拦截效果比细沙要高得多;(8)植物坝尾部段及下游沟床易冲刷,所以在设有植物坝的沟道出口处应该采取谷坊等措施以抑制植物坝下游沟床的冲刷。7.研究表明,沙棘是治理砒砂岩地区水土流失的先锋树种,沙棘植物柔性坝是防治该区水土流失的有效生态工程措施。针对砒砂岩地区的沟道输沙特点,指出砒砂岩地区应坚持以沙棘柔性坝为主体的沟道小流域综合防治技术体系,方可根治砒砂岩地区的水土流失。
陈明贵[8](2008)在《杂交玉米贵单8号营养球育苗最佳移栽密度初探》文中研究说明通过对杂交玉米贵单8号进行不同种植密度试验,得出该品种在兴仁县的最佳种植密度为5.1万6.15万株/hm2。
张北赢[9](2008)在《黄土丘陵区小流域不同土地利用方式土壤水分动态规律研究》文中提出土壤水是生态系统中植物赖以生存的基础,同时也是流域水循环中最为活跃的部分,影响着植物生长、生态环境建设以及水资源的合理分配与高效利用。黄土高原大部分地区地处半干旱、半湿润地区,加之其特殊成土过程形成的“土壤水库”,使得土壤水在该区生态环境建设中发挥着不可替代的作用。在黄土高原开展的以植被恢复为主的生态环境建设取得一定成绩的同时,土壤水资源储量被认为有减少的趋势。如何在开展生态建设的同时,实现土壤水资源的可持续利用是我们亟待解决的科学问题。本论文对黄土丘陵区延安燕沟流域不同土地利用方式的土壤水分时空变化及亏缺补偿特征进行了研究,并结合稳定性同位素技术,初步探讨了该区水循环中降水、土壤水、河流水和地下水的同位素组成特征,得出了以下结论:1)降水年型对不同植被类型土壤水分的季节变化和剖面垂直变化均有一定影响。旱农坡地平水年土壤水分的季节变化平缓;枯水年雨季前土壤水分缓慢减小,雨季后显着增加;丰水年则整体增加,且雨季后增加明显。刺槐林、沙棘灌丛和白羊草地平水年土壤水分的季节变化表现为整体降低;枯水年沙棘灌丛土壤水分先减后增,刺槐林与白羊草地呈“W”型曲线变化,两个最低值均出现在6月和8月;丰水年沙棘灌丛和刺槐林土壤水分的季节变化呈“V”型,白羊草地土壤水分波动较大,最低值出现在8月。旱农坡地枯水年的土壤水分活跃层和次活跃层深度较平水年下移,丰水年次活跃层消失;丰水年和枯水年,刺槐林和白羊草地土壤水分活跃层深度均较平水年下移,沙棘灌丛则上移。2)梯田各层土壤水分变化态势相似程度较高,即梯田土壤水分的垂直波动较小;不同土地利用方式下均是表层(0-30cm)和中层(30-100cm)土壤水分的灰关联度较大,即土壤水分的变化发展态势较一致,但由于不同利用方式的影响,土壤水分变化态势的相似程度为梯田>白羊草>刺槐>沙棘,除白羊草地外,其他土地利用方式下表层(0-30cm)与深层(100-200cm)的土壤水分灰关联度最小,土壤水分变化差异较大。从各月土壤水分灰关联度来看,沙棘除10月外,其他个月土壤水分变化态势的相似程度较高;白羊草地正好相反,整个生长季土壤水分的变化波动很大;梯田和刺槐林地居中,但各月土壤水分变化态势的相似程度仍存在差异,表现为雨季前各月土壤水分变化较为一致,雨季后的9、10月份与4月份相比差异较大。说明不同的土地利用方式对土壤水分的垂直变化和月动态均产生不同影响。3)不同水土保持措施雨季前后土壤储水均处于亏缺状态。降雨最多的7月份土壤储水亏缺均有不同程度的缓解,退耕坡地和梯田亏缺状态明显减轻;8月份表层土壤储水亏缺加剧;雨季后的10月份土壤储水均得到恢复。退耕坡地土壤储水亏缺度随土层深度的增加而减小,鱼鳞坑则随土层深度的增加土壤储水亏缺程度增大。梯田与水平阶相同,100-200cm土壤储水亏缺度最大,0-50cm次之,50-100cm最小。降雨对退耕坡地和梯田0-200cm土壤水分均有正补偿作用,补偿深度均为160cm。水平阶90cm处和160cm以下均出现负补偿现象。鱼鳞坑仅在30cm处出现负补偿,降雨补偿深度为100cm。在0-200cm土壤剖面上,土壤储水亏缺补偿度CSW依次为退耕坡地>梯田>鱼鳞坑>水平阶。4)黄土丘陵区降水线方程与全球降水线方程以及我国降水线方程相比,斜率与截距均偏小,这与研究区地处内陆,次降雨量小,空气湿度低,降水在降落过程中经过较强的蒸发有关。土壤水同位素组成变化远远小于降水。土壤水的氢氧同位素值均位于当地降水线的右下方,表明降雨在补给土壤水之前经历了强烈的非平衡蒸发,分馏明显。不同土层土壤水的氢氧同位素组成存在差异,表层30cm受降雨的影响较大,深层受土壤蒸发动力影响较大。2007年7月31日和8月10日土壤水氢氧同位素的剖面分布均呈“凹”型,最小值在200cm处,而9月1日土壤水氢氧同位素剖面分布呈“凸”型,最大值在200cm处。地表水氢氧同位素的平均值和标准差均小于降水。地表水氢氧同位素之间的关系为:δD=6.37δ18O-12.08(R2=0.97,n=21)。该方程斜率和截距均小于当地降水线方程的斜率和截距,氢氧同位素值大多数位于当地降水线右下方且与降水线接近,说明河流水来源于降水,并且受不同程度非平衡蒸发较小。河水的氢氧同位素组成受降雨的影响较大,也与前期河水同位素组成及流量有关。河水不同部位所受非平衡蒸发程度不同,导致河流水体不同部位氢氧同位素值不同,但经不同水体充分混合后,出现从上游至下游同位素值逐渐增大的趋势。井水与泉水的氢氧同位素组成较降水和土壤水变化范围明显都小。井水和泉水的δD和δ18O均落在当地降水线右下方且与降水线接近,与降水的平均δD和δ18O也很接近,说明井水和泉水均来源于大气降水,且在降水补给过程中由于非平衡蒸发引起的同位素分馏较小。降雨对泉水的补给滞后30天左右。降雨对井水的补给滞后时间以及土壤水对地下水的补偿作用还需进一步研究。
刘海斌[10](2007)在《黄土高原已治理小流域土地利用现状解析与评价》文中进行了进一步梳理我国黄土高原是世界上水土流失最为严重的地区之一,改革开放以来,国家为了从根本上解决环境质量恶化,经济发展缓慢和当地群众贫困问题,在黄土高原各类型区设立了11个试验示范区进行研究,力图在这一举世罕见的独特景观区解决环境与发展问题。经过近20年的治理与实践,这些流域是否实现了国家的预期目标?为此,本文以定西县高泉沟、安塞县纸坊沟和淳化县泥河沟流域为研究对象,以土地利用与评价为突破口进行解析,以回答上述问题,并为黄土高原水土保持与生态环境管理提供参考。第二章分析了泥河、纸坊和高泉三流域治理前后土地利用结构的变化,主要结论有:①三流域沟间地部分,农地面积减小,林地和草地面积增加;沟坡地类,坡耕地全部退耕,林地和草地面积大幅增加;沟底地类,农地面积小幅增加。从土地利用效率来看,三类地貌单元的土地利用效率均得到一定程度提高。②三流域治理前后土地利用总体变化为,泥河沟,林地面积先升后降,农地面积先降后升,草地和其它用地面积一直下降。纸坊沟,耕地面积下降,林地、草地和其它用地面积上升。高泉沟,农地和草地面积小幅增加,林地面积快速增长,其它用地面积迅速下降。总体上,三流域土地利用变化呈农地面积减小,林地、草地、居民地和道路用地面积增加,未利用地面积减小趋势。第三章主要研究了3流域土地利用结构调整引起的变化。主要结论有:①土地利用结构调整要根据区域自然与社会经济条件发展趋势逐步进行;其次,要进行土地生态经济系统的空间生态设计;再次,进行水土保持决策,实施水土保持技术方案,减少土地利用的侵蚀风险;最后,要改良和建设土地生态系统。②在农地面积减小的趋势下,通过大幅提高粮食单产,流域的粮食总产量和人均粮食占有量可获得提高。此外,土地利用利用结构调整后,流域的农业总产值、人均产值、人均纯收入和人均居住面积均大幅提高,流域的平均侵蚀模数大幅减小。③泥河沟流域形成以林果业为主导产业,“林果复合型生态农业”的发展模式;纸坊沟流域形成以林为主,种植业和果业适度发展的“水土保持型生态农业”发展模式;高泉沟流域形成以特色作物产业化种植和草畜半舍饲喂养为主导的农业产业结构。同时也形成了该区以退耕还林还草、生态环境建设和天然降水高效利用为基础的“黄土高原半干旱区退耕还林还草草畜及特色作物产业化高效生态农业”发展模式。④泥河、纸坊和高泉三流域的土地利用结构指数(SI)分别为0.3083,0.3514,0.2435。从土地利用结构对土壤侵蚀的影响来看,纸坊沟流域的土地利用结构对土壤侵蚀的影响最小,此种土地利用结构最有益于保持水土。第四章对典型地块的土地生产力计算方法和分布特征做了深入研究,取得了如下结果:①以土地类型图为基础图件,并参照土地利用类型,坡度和土壤类型,可得出各流域具有代表性的典型地块单元。②确定出的土壤有机质、土壤容重、坡度等11项土地生态因子可较好反映土地的生产力状况。③采用的土地生产力评价模型,能够较好的定量反映土地的生产潜力,利用主成份分析法和因子分析法可较为客观的确定出模型中各因子的权重,采用修正后的隶属度函数能较好地计算各土地生态因子的得分,且各分值具有较好的区分度。④三流域典型地块的土地生产力整体特征为,泥河沟典型地块的拉LNPI高低顺序为林地>草地>园地>农地。纸坊沟为乔木林>园地>农地>灌木林>天然草地>退耕草地,高泉沟为乔灌混交林>灌木林地>乔木林>农耕地>荒草地>人工草地>撂荒地。⑤三流域典型地块的土地生产力空间分布特征为,泥河沟流域,塬面地类LNPI的大小顺序为林地>园地>农地,沟坡地类为林地>草地>园地>农地,沟底地类为林地>草地>农地。纸坊沟流域,梁峁、沟坡和沟底地类,均为林地典型地块的LNPI最高,农地居中,草地最小。高泉沟流域,梯田,草地的LNPI高于农地;梁地,林地的LNPI最高,其次为农地,草地最低;谷底地,农地的LNPI高于林地。在所有土地类型不同利用现状下,谷坡林地的LNPI最高。⑥总体来看,农、林、草三种利用方式下,高泉沟典型地块的LNPI较高,泥河沟居中,纸坊沟最小。第五章分析了3流域典型地块的土地经济生产力特征,主要结论有:①在流域土地经济生产力整体分布特征上,泥河沟流域典型地块的年生物量高低顺序为林地>园地>农地>草地,纸坊沟流域为农地>园地>天然草地>灌木林地>乔木林地>退耕草地,高泉沟流域为农耕地>灌木林地>乔灌混交林>荒草地>乔木林地>人工草地>撂荒地。②在各流域土地经济生产力的空间分布特征上,泥河沟流域,塬面地类的经济生产力高低为园地>农地>林地。沟坡地类为林地>园地和草地>农地。沟底地类为沟底林地>沟底草地>沟底农地;纸坊沟流域,梁峁地类为农地>林地>草地。沟坡地类为农地>草地>林地。沟底地类为农地>林地;高泉沟流域,梯田为农地>草地。梁地为农地>林地>草地。谷底为农地>林地;③不同土地利用方式下典型地块的土地经济生产力特征为:农地,泥河沟>纸坊沟>高泉沟,林地,泥河沟>高泉沟>纸坊沟,草地,高泉沟>泥河沟>纸坊沟。第六章分析了3流域典型地块的土地生产力耦合特征,主要结论有:①对流域典型地块的土地生产力耦合特征分析不能仅考虑土地类型,还应考虑不同的土地利用方式。②在泥河沟流域,农地上,导致部分典型地块土地生产力耦合程度较差的因素主要为灾害气候、密度、播期、品种和地理位置,此外土地的熟化程度对地块的经济生产力也有较大影响。在林地上主要为栽植密度、人为破坏、树种差异和地理位置,该流域刺槐林地的密度宜为1.5m×2m,在管理上应该通过承包、租赁的形式强化对其产权管理。在果树上,富士和秦冠的密度分别宜为2.0m×3.0m和3.0m×3.0m,位于沟畔的园地应改为农田或栽植一定宽度的生态林以降低灾害天气的影响。在自然草地上,不同地块土壤结构的差异是主要原因。③在纸坊沟流域,乔木林地,密度不适宜是土地生产力耦合较差的主要原因,该流域生物量较高地块乔木的密度大多为4m×5m。在乔灌混交林中,灌木树种选择不合理是主要原因。在灌木林地,密度过大导致缺水枯死现象严重是主要原因,该流域灌木样地的密度宜为1.0m×1.5m。在农地,作物品种老化、人们的防病防虫意识较差和疏于田间管理是主要原因。在草地上,特别是退耕草地上,成活率偏低是造成地块经济生产力偏低的主要原因。在高泉沟流域,林地,树种的密度不适宜是主要原因。农地,品种差异为主要原因,特别是马铃薯品种造成的差异更为显着,同时,马铃薯的种植密度对经济生产力的影响也较大。在草地主要为草种退化、密度不合适及对草地的防虫防病管理较差。④三流域农、林、草典型地块土地生产力的耦合特征为:农地,高泉沟流域典型地块的耦合性较差,其主要原因为天然降水缺乏。林地,三流域典型地块的耦合性均较好,但泥河沟流域重视园地发展并取得良好生态、经济和社会效益的思路很值得高泉和纸坊借鉴。草地,泥河沟流域典型地块的耦合性较差,该流域应该借鉴高泉沟流域草地和畜牧业发展的成功经验。
二、晋西坝地玉米种植密度试验(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、晋西坝地玉米种植密度试验(论文提纲范文)
(1)水蚀风蚀交错区淤地坝水循环关键过程研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 电阻率成像法在土壤水文应用中的研究 |
1.2.2 不同土地利用类型土壤水分消耗与补给的研究 |
1.2.3 树干液流特征及其对外部因子变化响应的研究 |
第二章 研究内容和研究方法 |
2.1 研究内容 |
2.1.1 坝地土壤水分及浅层地下水的时空分布特征 |
2.1.2 坝地内不同土地利用类型土壤水分消耗与补给特征 |
2.1.3 坝地内旱柳树干液流特征及其对环境因子的响应 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 试验区概况 |
2.2.2 试验设计 |
2.2.3 观测方法 |
2.3 数据分析与处理 |
第三章 坝地土壤水分及浅层地下水的时空分布特征 |
3.1 坝地土壤电阻率分布特征 |
3.2 土壤含水率与土壤电阻率值的相关关系 |
3.3 淤地坝土壤水分空间分布特征 |
3.4 坝地土壤储水量动态变化及估算 |
3.5 讨论 |
3.6 本章小结 |
第四章 坝地内不同土地利用类型土壤水分消耗与补给特征 |
4.1 研究区降水特征 |
4.2 不同土地利用类型土壤含水率动态变化特征 |
4.3 不同土地利用类型土壤水分垂直分布规律及消耗与补给 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 坝地内旱柳树干液流特征及其对环境因子的响应 |
5.1 坝地旱柳和小叶杨树干液流速率日变化规律 |
5.2 树干液流速率对环境因子的响应 |
5.3 土壤水分与旱柳树干液流的关系 |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.1.1 坝地土壤水分及浅层地下水的时空分布特征 |
6.1.2 坝地内不同土地利用类型土壤水分消耗与补给特征 |
6.1.3 坝地内旱柳树干液流特征及其对外部因子的响应 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(2)晋西黄土区人工植被恢复细根与土壤水碳的耦合关系(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 人工植被土壤水分差异性的研究 |
1.2.2 人工植被土壤有机碳及组分的差异性研究 |
1.2.3 人工植被细根特征的研究 |
1.2.4 目前存在的问题 |
2 材料与方法 |
2.1 研究目的及意义 |
2.2 研究内容 |
2.3 研究区概况 |
2.4 样地选择及样品采集 |
2.5 测定方法 |
2.5.1 根样的获取及处理 |
2.5.2 土壤基本理化性质 |
2.5.3 土壤水分测定方法 |
2.5.4 土壤有机碳及其组分的测定方法 |
2.6 数据处理与分析 |
2.7 技术路线 |
3 人工植被对土壤水分分布的影响 |
3.1 人工植被深剖面土壤水分分布特征及评价 |
3.1.1 土壤水分分布层次划分 |
3.1.2 土壤含水量分布特征 |
3.1.3 土壤水分亏缺评价 |
3.2 人工植被土壤储水量分布特征 |
3.2.1 土壤容重模型的优化 |
3.2.2 土壤储水量分布特征 |
3.3 人工植被土壤水分模型验证 |
3.3.1 土壤水分模型验证 |
3.4 讨论 |
3.4.1 人工植被土壤水分的差异性 |
3.4.2 人工植被土壤水分模型评价 |
3.5 小结 |
4 不同类型人工植被土壤有机碳及其活性组分 |
4.1 人工植被深剖面土壤有机碳特征及评价 |
4.1.1 土壤有机碳分布特征 |
4.1.2 土壤有机碳亏缺评价 |
4.2 人工植被深剖面土壤可溶性有机碳分布及结构特征 |
4.2.1 土壤可溶性有机碳数量特征 |
4.2.2 土壤可溶性有机碳紫外光谱特征 |
4.2.3 土壤可溶性有机碳荧光特征 |
4.3 人工植被深剖面土壤易氧化有机碳特征 |
4.3.1 土壤易氧化有机碳分布特征 |
4.3.2 易氧化有机碳占总有机碳比例 |
4.4 讨论 |
4.4.1 人工植被土壤有机碳的差异性 |
4.4.2 人工植被土壤可溶性有机碳的差异性 |
4.4.3 人工植被土壤易氧化有机碳的差异性 |
4.5 小结 |
5 不同人工植被细根垂直分布特征 |
5.1 人工植被细根特征参数 |
5.1.1 细根特征参数基本统计分析 |
5.1.2 深剖面细根特征参数分布特征 |
5.1.3 根系消弱系数 |
5.2 人工植被细根垂直分布模型构建及评价 |
5.2.1 细根垂直分布模型构建 |
5.2.2 细根垂直分布模型的评价 |
5.3 讨论 |
5.3.1 人工植被细根特征参数差异性 |
5.3.2 人工植被细根垂直分布模型现实意义 |
5.4 小结 |
6 人工植被细根与土壤水碳的关系 |
6.1 人工植被细根特征参数与土壤水碳的相关性分析 |
6.2 人工植被细根特征参数与土壤水碳的多元线性回归分析 |
6.3 讨论 |
6.3.1 人工植被细根对土壤水分的影响 |
6.3.2 人工植被细根对土壤有机碳的影响 |
6.4 小结 |
7 主要结论及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(3)基于AnnAGNPS模型岔口小流域非点源氮污染负荷研究(论文提纲范文)
摘要 |
1 绪论 |
1.1 选题依据 |
1.1.1 研究目的及意义 |
1.1.2 项目支持 |
1.2 农业非点源污染国内外研究综述 |
1.2.1 国内外研究进展 |
1.2.2 非点源氮素的迁移机理 |
1.2.3 非点源氮污染定量化研究方法 |
1.3 研究内容、目标及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 预期达到的目标 |
1.3.3 研究方法和技术路线 |
2 岔口小流域概况 |
2.1 自然情况 |
2.1.1 地质地貌 |
2.1.2 气象水文 |
2.1.3 土壤与植被 |
2.2 社会经济情况 |
2.2.1 行政区划及人口情况 |
2.2.2 经济现状 |
2.2.3 土地利用状况 |
3 岔口小流域氮素平衡及其环境影响 |
3.1 数据来源与分析方法 |
3.1.1 土地利用类型数据 |
3.1.2 农田管理数据 |
3.1.3 氮平衡模型 |
3.2 氮输入定量法 |
3.2.1 化肥 |
3.2.2 生物固氮 |
3.2.3 大气沉降 |
3.2.4 种子输入的氮 |
3.2.5 有机肥数据 |
3.2.6 秸秆返田数据 |
3.3 氮输出定量法 |
3.3.1 作物收获氮 |
3.3.2 氨挥发损失氮 |
3.3.3 反硝化损失氮 |
3.4 岔口流域氮平衡情况 |
3.5 氮净增量及其去向分析 |
3.6 流域农田氮污染潜势分析 |
3.7 小结 |
4 AnnAGNPS模型简介及参数的确定 |
4.1 模型简介 |
4.2 模型结构 |
4.2.1 输入数据准备模块 |
4.2.2 污染负荷计算模块 |
4.2.3 数据输出处理模块 |
4.3 模型主要机理 |
4.3.1 水文部分 |
4.3.2 土壤侵蚀部分 |
4.3.3 污染物迁移子模型 |
4.4 模型参数的确定 |
4.4.1 流域地理参数的获取 |
4.4.2 土壤参数的确定 |
4.5 气象参数的确定 |
4.5.1 日地面太阳辐射 |
4.5.2 露点温度参数的确定 |
4.5.3 云覆盖参数的确定 |
4.6 作物参数的确定 |
4.7 化肥参数的来源与确定 |
4.8 其他重要参数的确定 |
5 岔口小流域氮污染负荷模拟研究 |
5.1 模型的校准 |
5.2 非点源氮污染负荷时间分布 |
5.2.1 总氮负荷时间分布 |
5.2.2 吸附态氮负荷时间分布 |
5.2.3 溶解态氮负荷时间分布 |
5.3 非点源氮污染负荷空间分布 |
5.4 流域非点源氮污染管理措施的模拟分析 |
5.4.1 流域氮削减模拟方案设计 |
5.4.2 情景模拟效果评价 |
5.5 非点源氮污染控制对策研究 |
5.5.1 源头的控制 |
5.5.2 扩散途径的控制 |
6 结论与讨论 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 存在问题及未来设想 |
6.2.1 存在问题 |
6.2.2 未来设想 |
参考文献 |
ABSTRACT |
致谢 |
(4)提高坝地生产力的技术途径(论文提纲范文)
1 防治坝地盐碱化 |
1.1 明渠排水 |
1.2 暗沟排水 |
2 合理布设渠系和道路工程 |
3 改善坝地淤积物的理化性质 |
4 调整耕作方式 |
4.1 深翻改土 |
4.2 增施有机肥料 |
4.3 推广地膜覆盖技术 |
4.4 合理密植 |
4.5 逐步调整坝地种植结构, 提高坝地商品生产率 |
5 加强坝系工程管理与维护 |
(5)重塑黄土高原 根治水土流失 建设北方现代旱作农业高产带(论文提纲范文)
一、黄土高原水土流失的重要特征 |
1. 地形和地貌 |
2. 降水量 |
3. 黄土特性 |
4. 过度垦殖 |
5. 植被 |
二、治理黄土高原水土流失的根本途径 |
1. 水土流失治理的顶层设计 |
2. 林草植被的恢复和重建 |
3. 重塑农田生态, 制止农田水土流失 |
4. 构建水保型旱作农耕体系, 提高农业生产水平 |
四、实现传统农业现代化转型, 促进农村经济跨越发展 |
五、黄土高原的水土流失治理的政策建议 |
(6)黄土高原水蚀风蚀交错带土壤水碳循环对植被盖度的响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤呼吸与植被盖度 |
1.2.2 植物叶片光合及植物生长与植被盖度 |
1.2.3 植被盖度与土壤水分循环 |
1.3 小结 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 研究内容和技术路线 |
2.2.1 研究内容 |
2.2.2 技术路线 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 试验设计 |
2.3.2 植被盖度及土壤质地对土壤CO_2通量排放的影响 |
2.3.3 光合及植物生长对植被盖度和土壤质地的响应 |
2.3.4 植被盖度对土壤水分循环特征的影响 |
2.3.5 气象数据 |
2.3.6 数据处理 |
第三章 土壤CO_2通量排放对植被盖度的响应 |
3.1 植被盖度对土壤CO_2排放通量的影响 |
3.2 植被盖度与非生物因素 |
3.3 植被盖度与生物因素 |
3.4 小结 |
第四章 植物叶片光合及植物生长对植被盖度的响应 |
4.1 植被盖度对植物叶片光合的影响 |
4.1.1 植被盖度与叶片净光合速率 |
4.1.2 植被盖度与冠层光合固碳量 |
4.2 植被盖度对植物生长的影响 |
4.2.1 植被盖度与株高和茎粗 |
4.2.2 植被盖度与叶面积指数 |
4.2.3 植被盖度与地上生物量 |
4.3 小结 |
第五章 土壤质地及降雨脉冲对土壤CO_2通量排放和植物叶片光合的影响 |
5.1 土壤质地对土壤CO_2通量排放和植物叶片光合的影响 |
5.1.1 土壤质地与土壤CO_2通量排放 |
5.1.2 土壤质地与植物叶片光合 |
5.2 降雨脉冲对土壤CO_2通量排放和植物叶片光合的影响 |
5.2.1 降雨脉冲对土壤CO_2通量排放的影响 |
5.2.2 降雨脉冲对植物叶片光合的影响 |
5.3 土壤质地及降雨脉冲的交互作用对土壤CO_2通量排放和叶片光合的影响 |
5.3.1 交互作用与土壤CO_2通量排放 |
5.3.2 交互作用与植物叶片光合 |
5.4 小结 |
第六章 土壤水分对植被盖度的响应 |
6.1 剖面土壤含水量对植被盖度响应的时间变化特征 |
6.2 剖面土壤水分分布对植被盖度响应的空间变化特征 |
6.3 根层土壤储水量对植被盖度的响应 |
6.4 棵间蒸发对植被盖度的响应 |
6.5 小结 |
第七章 水蚀风蚀交错带典型植物最优盖度的预报 |
7.1 SHAW 模型介绍 |
7.2 代表性降水年型的确定 |
7.3 模型参数及测定确定 |
7.4 模型的校正和验证 |
7.5 最优植被盖度 |
7.6 小结 |
第八章 主要结论及展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要进展 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)沙棘柔性坝水土保持生态效应与机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 国内外水土流失概述 |
1.2 植物治理水土流失研究概述 |
1.2.1 植物滞流拦沙可行性研究概述 |
1.2.2 生物工程措施研究概述 |
1.2.3 我国黄土高原小流域治理措施概述 |
1.3 问题的提出及研究意义 |
1.3.1 砒砂岩地区概况 |
1.3.2 植物柔性坝生物工程措施的提出 |
1.3.3 植物坝与其它几种主要生物措施的区别 |
1.3.4 植物柔性坝的研究进展 |
1.3.5 植物柔性坝的研究意义 |
2 本文的研究目标、内容、方法及思路 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 自然地理概况 |
2.1.2 农业经济特征 |
2.1.3 研究区的土壤理化性质 |
2.2 研究目标及内容 |
2.3 研究方法及思路 |
2.3.1 研究方法 |
2.3.2 研究思路 |
2.4 研究的技术路线 |
3 试验设计与测定方法 |
3.1 原型试验区植物柔性坝设计概况 |
3.2 流速场野外试验区设计 |
3.2.1 试验设计概况 |
3.2.2 试验设施建设及设计参数 |
a.柔性坝排列方式 |
b.坝体种植参数 |
c.试验设施平面布置 |
3.2.3 试验内容、方法和试验组次设计 |
3.3 测定项目与方法 |
4 沙棘柔性坝的拦沙效应 |
4.1 沙棘柔性坝对沟道泥沙颗粒分布的时空影响 |
4.1.1 沙棘柔性坝沟道泥沙颗粒级配的空间变化 |
a.2005年5月多坝与单坝的泥沙颗粒级配分布与变化 |
b.2005年10月单坝与对比沟的颗粒级配分布与变化对比 |
c.2006年10月多坝与单坝的颗粒级配分布与变化 |
4.1.2 沙棘柔性坝沟床土壤颗粒级配动态对比 |
4.2 沙棘柔性坝淤积变形规律分析 |
4.2.1 淤积体呈现出不同的比降和型态 |
4.2.2 坝体段淤积分析 |
4.3 沙棘柔性坝沿程纵剖面及累积淤积量的变化 |
4.4 本章小结 |
5 沙棘植物柔性坝的生态效应 |
5.1 研究区的降水特征 |
5.1.1 降水量的年内分配特征 |
5.1.2 研究区域降雨量的年际特征 |
5.1.3 研究区域的雨强特征 |
5.2 沙棘的生态学特性及水土保持作用 |
5.3 沙棘植物柔性坝沟道土壤改良效应 |
5.3.1 沙棘柔性坝与对比沟土壤有机质的对比 |
5.3.2 沙棘柔性坝土壤有机质垂向与纵向变化 |
a.垂向变化分析 |
b.纵向变化分析 |
5.3.3 沙棘柔性坝对土壤入渗性能的影响 |
5.4 沙棘植物柔性坝对沟道土壤水分的调控作用 |
5.4.1 柔性坝沟道土壤水分时空动态变异 |
a.各层土壤水分年内动态变异 |
b.土壤水分垂直分布年内动态变异 |
c.土壤水分垂直分布年际动态变异 |
d.沙棘柔性坝沟道土壤水分空间分布及变异 |
5.4.2 沙棘植物柔性坝沟道土壤水分空间变异研究 |
a.研究方法 |
b.土壤含水量的基本统计特征分析 |
c.趋势效应分析 |
d.空间变异分析 |
5.5 本章小结 |
6 沙棘柔性坝的水流特性研究——水深 |
6.1 试验概况 |
6.2 沙棘柔性坝对水深的影响与效应 |
6.2.1 沙棘柔性坝沿程水深分布与变化及原因分析 |
a.2006年9月各试验床面水深变化分析 |
b.2006年11月各试验床面水深变化分析 |
c.2007年9月各试验床面水深变化分析 |
d.不同时期典型柔性坝水深沿程变化对比 |
6.2.2 固定监测断面处的水深变化 |
a.2006年11月试验结果分析 |
b.2007年9月试验结果分析 |
6.2.3 柔性坝不同坝体参数对水深的影响 |
6.2.4 柔性坝坝体参数对水深和雍水长度影响的重要性识别 |
a.层次分析模型的建立 |
b.判断矩阵的建立 |
c.判断矩阵的最大特征根及特征向量的计算 |
d.层次单排序和判断矩阵一致性检验 |
e.层次总排序和一致性检验 |
6.3 本章小结 |
7 沙棘柔性坝的流速场观测与分析 |
7.1 流速场观测的PIV法 |
7.1.1 PIV法简述 |
7.1.2 沙棘柔性坝流速场的提取方法 |
7.2 沙棘柔性坝对流速场的影响与效应 |
7.2.1 PIV法测量结果分析 |
a.1#柔性坝流场分析 |
b.2#柔性坝流场分析 |
c.3#柔性坝流场分析 |
d.4#柔性坝流场分析 |
7.2.2 1#—4#沙棘柔性坝流速场分布与变化对比 |
a.流速沿程分布与变化 |
b.流速沿横断面的分布与变化 |
7.3 本章小结 |
7.3.1 主要结论 |
7.3.2 讨论与建议 |
8 沙棘植物柔性坝拦沙机理分析 |
8.1 沙棘植物柔性坝的阻力系数 |
8.1.1 植物阻力研究进展简介 |
8.1.2 沙棘植物柔性坝的阻力特性分析 |
8.1.3 沙棘植物柔性坝糙率系数的取值 |
8.2 沙棘植物柔性坝沟道输沙特性分析 |
8.2.1 Meyer-Peter and Muller输沙公式 |
8.2.2 Ackers and White输沙公式 |
8.3 本章小结 |
9 沙棘柔性坝拦沙效应数学模拟与坝体种植参数规划 |
9.1 植物柔性坝沟道泥沙数学模型的建立 |
9.1.1 泥沙数学模型简述 |
9.1.2 植物柔性坝沟道泥沙数学模型的建立 |
9.1.3 方程的离散及求解 |
9.1.4 模型验证 |
9.2 冲淤模拟基本资料及相关问题 |
9.2.1 断面概化 |
9.2.2 动量修正系数α_e的计算 |
9.2.3 糙率的取值 |
9.2.4 床沙级配的调整及计算方法 |
9.2.5 上游水沙资料、床沙质级配及边界条件 |
9.2.6 植物柔性坝冲淤模拟参数的变化范围 |
9.3 模拟结果分析与植物柔性坝种植规划参数的讨论 |
9.3.1 沟床比降为0.04的冲淤情况 |
a.单坝冲淤情况 |
b.多坝冲淤情况 |
9.3.2 沟床比降为0.01的冲淤情况 |
a.单坝冲淤情况 |
b.多坝冲淤情况 |
9.4 本章小结 |
10 总结与展望 |
10.1 总结 |
10.1.1 本文研究成果 |
10.1.2 创新之处 |
10.1.3 不足之处 |
10.2 建议及前景展望 |
10.2.1 几点建议 |
10.2.2 前景展望 |
参考文献 |
致谢 |
附表 |
附录 |
一、在读期间发表的论文 |
二、在读期间参加的科研项目 |
(9)黄土丘陵区小流域不同土地利用方式土壤水分动态规律研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 土壤水分理论研究进展 |
1.2.2 土壤水分异质性研究进展 |
1.2.3 土壤水分应用性研究 |
1.2.4 研究方法的发展 |
1.2.5 环境同位素在流域水循环研究中的应用 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 研究区概况与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地貌 |
2.1.3 气候 |
2.1.4 土壤及土地利用 |
2.1.5 植被状况 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 降水量、土壤水监测 |
2.2.2 运用稳定性氢氧同位素方法分析“四水”关系 |
2.2.3 水样的环境同位素分析 |
第三章 小流域土壤水分时空变异规律 |
3.1 研究年生长季降水分配 |
3.2 不同立地条件土壤水分季节动态 |
3.2.1 林灌草地土壤水分季节变化 |
3.2.2 苹果园与退耕坡地土壤水分季节动态 |
3.2.3 不同植被条件下各层次土壤水分动态 |
3.3 不同植被条件下土壤水分垂直变化 |
3.3.1 土壤水分垂直变化层次划分 |
3.3.2 土壤水分的垂直变化 |
3.3.3 土壤剖面水分梯度 |
3.4 不同坡位土壤水分差异性分析 |
3.5 土壤水资源与土地利用耦合效应 |
3.5.1 不同土地利用土壤容重变化 |
3.5.2 不同土地利用土壤含水量、总储水量分析 |
3.5.3 不同土地利用情景下土壤储水量变化 |
3.6 流域水资源时空分布与利用对策 |
3.6.1 降雨资源时空异质性分析与利用对策 |
3.6.2 径流资源量动态分析与利用对策 |
3.6.3 土壤水资源特征与利用对策 |
3.7 小结 |
第四章 不同降水年型下土壤水分动态规律 |
4.1 降水年际变化特征及降水年型划分 |
4.2 不同降雨年型土壤水分特征 |
4.2.1 平水年土壤水分特征 |
4.2.2 丰水年土壤水分特征 |
4.2.3 枯水年土壤水分特征 |
4.3 小结 |
第五章 小流域土壤水分灰色关联度分析 |
5.1 灰色关联度分析法 |
5.2 研究年降雨季节分布 |
5.3 降雨与土壤水分的灰关联分析 |
5.4 土壤水分的灰关联分析 |
5.4.1 不同层次土壤水分灰关联分析 |
5.4.2 不同土地利用方式土壤水分灰关联分析 |
5.4.3 不同月份土壤水分灰关联分析 |
5.5 小结 |
第六章 不同水土保持措施的土壤储水亏缺与补偿 |
6.1 不同水土保持措施土壤储水量特征 |
6.1.1 不同水土保持措施土壤储水量季节动态 |
6.1.2 不同水土保持措施土壤剖面水分垂直分布 |
6.2 不同水土保持措施土壤水分亏缺与恢复 |
6.2.1 土壤储水亏缺状况与补偿恢复的量度指标 |
6.2.2 不同水土保持措施土壤储水亏缺度 |
6.2.3 不同水土保持措施土壤储水亏缺的补偿与恢复 |
6.3 小结 |
第七章 小流域不同水体氢氧同位素特征初探 |
7.1 黄土丘陵区降水氢氧同位素组成特征 |
7.1.1 延安黄土丘陵区大气降水线 |
7.1.2 氘盈余 |
7.2 土壤水氢氧同位素组成特征 |
7.2.1 土壤水氢氧同位素值特征 |
7.2.2 不同土层土壤水的同位素组成特征 |
7.2.3 次降雨土壤水氢氧同位素剖面变化 |
7.3 地表水氢氧同位素组成特征 |
7.4 地下水环境同位素组成 |
7.4.1 井水与泉水氢氧同位素总体特征 |
7.4.2 井水和泉水与降水氢氧同位素关系 |
7.5 小结 |
第八章 主要结论及研究展望 |
8.1 主要结论 |
8.1.1 小流域土壤水分时空变异规律 |
8.1.2 不同降雨年型的土壤水分动态 |
8.1.3 小流域土壤水分灰色关联度 |
8.1.4 不同水土保持措施的土壤储水亏缺与补偿 |
8.1.5 小流域不同水体氢氧同位素特征 |
8.2 研究展望 |
8.2.1 进一步研究该区深层土壤水分特征 |
8.2.2 加强对土壤水分空间异质性的研究 |
8.2.3 进一步研究该区大气降水氢氧同位素组成及影响因素 |
8.2.4 增加不同水体样品采集,建立黄土丘陵区“四水”转换模型 |
参考文献 |
作者简介 |
(10)黄土高原已治理小流域土地利用现状解析与评价(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 黄土高原土地利用与水土保持的关系 |
1.2.1.1 研究历史 |
1.2.1.2 土地利用与水土保持的关系 |
1.2.1.3 取得的成果 |
1.2.2 土地利用的研究现状与发展趋势 |
1.2.2.1 历史与现状 |
1.2.2.2 发展趋势 |
1.2.2.3 存在问题 |
1.3 研究内容与方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 土样采集分析方法与样地生产力计算方法 |
1.3.3.1 土样采集与分析方法 |
1.3.3.2 典型样地经济生产力计算方法 |
1.3.3.3 典型样地生产力计算方法 |
1.3.4 技术路线 |
第二章 土地利用结构的动态变化特征 |
2.1 流域概况 |
2.1.1 泥河沟流域 |
2.1.2 纸坊沟、高泉沟流域 |
2.2 流域土地利用结构的动态变化 |
2.2.1 土地利用现状分类 |
2.2.2 流域土地利用动态变化 |
2.2.2.1 泥河沟流域土地利用动态变化 |
2.2.2.2 纸坊沟流域土地利用动态变化 |
2.2.2.3 高泉沟流域土地利用动态变化 |
2.3 流域土地利用结构的空间变化 |
2.3.1 土地类型划分 |
2.3.2 土地利用的空间变化 |
2.4 小结 |
第三章 土地利用结构调整的效果分析 |
3.1 土地利用结构调整的主要技术与措施 |
3.2 土地利用结构调整引起的农业产值的变化 |
3.3 土地利用结构调整引起的粮食产量的变化 |
3.4 土地利用结构调整引起的人居环境的变化 |
3.5 土地利用结构调整引起的侵蚀状况变化 |
3.6 地利用结构调整形成的主导产业与模式 |
3.6.1 泥河沟流域—林果复合型生态农业发展模式 |
3.6.2 纸坊沟流域—水土保持型生态农业发展模式 |
3.6.3 高泉沟流域—高效生态农业发展模式 |
3.7 调整后的土地利用结构特征 |
3.8 小结 |
第四章 土地生产力特征分析 |
4.1 土地生产力评价模型 |
4.2 土地生产力评价单元的确定 |
4.3 土地生产力评价指标的筛选与获取 |
4.3.1 土地生产力评价指标的筛选 |
4.3.2 各指标值的获取 |
4.3.3 各指标值的权重确定 |
4.4 土地生产力特征分析 |
4.4.1 土地生产力整体分布特征 |
4.4.2 地生产力空间分布特征 |
4.4.3 不同利用方式下土地生产力特征 |
4.5 小结 |
第五章 土地经济生产力特征分析 |
5.1 土地经济生产力整体分布特征 |
5.2 土地经济生产力空间分布特征 |
5.3 不同利用方式下土地经济生产力特征 |
5.4 小结 |
第六章 土地生产力耦合特征分析 |
6.1 土地生产力整体耦合特征 |
6.2 土地生产力空间耦合特征 |
6.3 不同土地利用方式和土地类型下土地生产力耦合特征 |
6.4 不同利用方式下土地生产力耦合特征 |
6.5 小结 |
第七章 结论与讨论 |
7.1 结论 |
7.1.1 主要土地类型上土地利用动态变化 |
7.1.2 土地利用结构调整引起的变化 |
7.1.3 典型地块土地生产力特征 |
7.1.4 典型地块土地经济生产力特征 |
7.1.5 典型地块土地生产力的耦合特征 |
7.2 讨论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、晋西坝地玉米种植密度试验(论文参考文献)
- [1]水蚀风蚀交错区淤地坝水循环关键过程研究[D]. 袁鸿猷. 西北农林科技大学, 2021
- [2]晋西黄土区人工植被恢复细根与土壤水碳的耦合关系[D]. 刘新春. 山西师范大学, 2019(05)
- [3]基于AnnAGNPS模型岔口小流域非点源氮污染负荷研究[D]. 闫瑞. 山西农业大学, 2014(02)
- [4]提高坝地生产力的技术途径[J]. 聂兴山,王静杰. 山西水土保持科技, 2013(04)
- [5]重塑黄土高原 根治水土流失 建设北方现代旱作农业高产带[J]. 田良才,牛天堂,李晋川. 农业技术与装备, 2013(21)
- [6]黄土高原水蚀风蚀交错带土壤水碳循环对植被盖度的响应研究[D]. 付微. 中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心), 2011(05)
- [7]沙棘柔性坝水土保持生态效应与机理研究[D]. 杨方社. 西安理工大学, 2009(02)
- [8]杂交玉米贵单8号营养球育苗最佳移栽密度初探[J]. 陈明贵. 农技服务, 2008(12)
- [9]黄土丘陵区小流域不同土地利用方式土壤水分动态规律研究[D]. 张北赢. 中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心), 2008(04)
- [10]黄土高原已治理小流域土地利用现状解析与评价[D]. 刘海斌. 西北农林科技大学, 2007(06)