简介：土壤水分是黄土高原地区植被恢复与农林产业持续发展的主要限制因子,为明确主要农林用地土壤水分变化特征及其干化现状,利用CNC503B（DR）中子仪,于2014年4—10月,对长武塬区19龄果园、9龄果园、玉米地及小麦地0～600cm的土壤水分进行长期监测,并利用土钻法进行校准。结果表明：1）0～600cm土壤贮水量表现为9龄果园〉玉米地〉小麦地〉19龄果园,均值分别为186.5、183.6、158.6和132.8cm,除9龄果园与玉米地间差异性不显著（P〉0.05）外,其他农林用地土壤贮水量两两比较均呈显著性差异（P〈0.05）;2）4块样地浅层（0～200cm）土壤含水量波动程度为中等变异（10%600cm;4）19龄苹果园土壤干化最严重,0～200cm土壤干化程度呈季节性变化,200～250和250～320cm土层分别为严重干燥化与强烈干燥化,320～600cm呈极度干燥化,形成永久性土壤干层;其次为小麦地,0～100cm产生临时性干层,250～300cm发生强烈干燥化;玉米地与9龄果园干化程度较轻,在水分补给不足情况下,只在土壤浅层产生临时性土壤干层。长武塬区农业结构由大田作物转向苹果经济林建设具有一定理论基础;但是,随着苹果林达到盛果后期,土壤贮水量亏缺,土壤干化严重,苹果经济林的经济价值及生态作用等都将受到限制,需要采取合理用水措施及调整林分密度等科学方式,完成长武塬区经济与生态的可持续发展。

简介：以黄土高原北部的陕西省吴起县为例，通过对不同灌木类型和不同生长年限的乔木林地土壤样品的分析测试与数理统计，研究黄土丘陵沟壑区不同人工林植被对土壤肥力质量的影响。结果表明：1）土壤碱解N和速效K，柠条林地是沙棘林地的2倍以上，二者之间达到极显著差异水平；柠条对土壤肥力的提高效果要优于沙棘，仅从对土壤性质的改善来看，建议选择种植柠条。2）乔木林地，从幼年林地到成年林地，土壤全N、碱解N、有机质和阳离子交换量不断增加，土壤速效K、全P和速效P略有增加，土壤有机质和养分的表聚性加强。3）总体上，乔木林地0～100cm土层土壤碱解N、速效K、有机质、阳离子交换量、全N、全P、全K均高于灌木林地，表明乔木林地对土壤的培肥效果优于灌木林地。

简介：在总结分析前人有关黄河下游冲淤平衡时不同含沙量的临界流量和水体污染物质量浓度研究成果的基础上,利用花园口、高村水文站逐日水沙资料,推算不同水文年黄河下游水沙冲淤平衡时的临界输沙量为平水年6.54亿t、丰水年8.83亿t、枯水年3.95亿t,平均6.44亿t。以氨氮和全磷为指标,分析三门峡、花园口和高村断面因水土流失引起的非点源污染状况,参照地表水环境质量标准,得到黄河下游河道达到Ⅲ类和Ⅱ类水质标准的临界输沙量三门峡至高村河段平均为7.93亿和5.20亿t。同时,以黄河下游河道水沙平衡和满足某一水质标准为河流健康的约束条件,结合水利水土保持措施减沙量、头道拐水文站多年平均输沙量和黄土高原泥沙输移比的研究成果,推算黄河下游河道水沙平衡且分别达到Ⅲ类或Ⅱ类水质标准时,黄土高原土壤容许流失量相应为9.41亿和8.41亿t。研究结果可为黄土高原水土流失治理提供科学依据。

简介：土壤水分是陕北半干旱黄土区植被生长最主要的限制因子，然而受坡面微地形的影响，黄土坡面土壤水分存在异质性，从而影响林草植被精准配置。为此，本研究通过对黄土高原5类陡坡微地形土壤含水量（0～180cm土层）的定位监测数据，分析研究不同降水年型条件下土壤水分的变化特征及其对微地形的响应。结果表明：1）降水年型对微地形土壤水分时空变化均有影响，枯水年切沟底土壤含水率季节变化平缓，雨季前下降趋势缓慢，雨季后增长趋势滞后；而丰水年切沟底土壤水分的变化呈V型变化；缓台、浅沟、塌陷和陡坎4种微地形枯水年土壤水分季节变化一致，呈M型变化；而丰水年土壤水分季节变化呈w型，2个最低值出现在5月和11月。2）垂直方向上塌陷、原状坡、陡坎土壤水分自上而下呈先减小后增大的趋势，缓台、浅沟、缓坡呈先增大后减小的趋势，黄土陡坡中的切沟底土壤水分含量最高。3）缓台、陡坎、原状坡的土壤水分速变层和活跃层在丰水年消失，在枯水年深度下移；塌陷、切沟、浅沟、和缓坡土壤水分速变层和活跃层在枯水年均下移。

简介：以晋西黄土区蔡家川流域不同坡向的刺槐和油松林地为研究对象,在2005-2012年对刺槐和油松固定样地0～200cm土层的土壤水分进行定位观测,采用有序样本最优分割法分析刺槐和油松林地土壤水分年内、年际变化规律,探讨降雨分配情况对年内、年际刺槐和油松林地土壤水分变化的影响.结果表明：1）研究区刺槐和油松林地土壤水分年内变化可分为平稳期、波动期、积累期和消退期4个时段,阳坡刺槐林地和油松林地土壤水分条件接近,阴坡刺槐林地土壤水分条件最好;2）在偏早年,油松林地土壤水分亏缺量比刺槐林地小,当偏旱年与正常年相间时,油松林地土壤水分恢复速度比刺槐林地快;3）年内降水分配均匀度与刺槐和油松林地土壤水分年内波动幅度成反比,刺槐和油松林地土壤含水量年际变化滞后于降雨的年际变化.建议在晋西黄土区阳坡种植油松,阴坡种植刺槐.

简介：作为陆地生态系统碳通量的重要组成部分,土壤呼吸在维持全球碳循环及碳平衡中具有重要作用。以黄土丘陵区油松、沙棘人工林为研究对象,于2015年6月至2016年5月,采用LI-8100土壤碳通量测量系统,分别观测二者的土壤呼吸（Rs）、5cm土壤温度（T）和水分（W）,分析2种人工林Rs的动态特征及其对T和W的响应。结果表明：1）季节尺度油松、沙棘人工林Rs夏季（6—8月）最高（2.31和2.89μmolCO2/m2·s）,冬季（12—2月）最低（0.60和0.65μmolCO2/m2·s）,年均值分别为1.51和1.92μmolCO2/m2·s,年呼吸总量分别为18.90和22.81tCO2/hm2·a,冬季呼吸量占年呼吸总量比例分别为14.67%和12.65%;日尺度最高值出现在10：00—16：00,最低值均出现在6：00。2）季节尺度2种林分Rs与T均呈显著指数关系（P〈0.01）,与W则呈显著线性负相关（P〈0.01）,且沙棘林全年尺度土壤呼吸Q10值（1.40）显著高于油松林（1.34,P〈0.01）。3）日尺度上,油松、沙棘人工林W分别大于13%和12%时,T对Rs的解释量（R2）均有所提高。因此,在充分考虑温度和水分对土壤呼吸影响的同时,加强冬季土壤呼吸的观测,对未来气候变化条件下,区域碳循环估算模型的完善具有重要意义。

简介：为阐明宁南黄土丘陵区不同植被措施与土壤水分特征之间的关系,应用离心机法及定水头法分别测定土壤的水分特征曲线及土壤饱和导水率,研究该地区植被措施下土壤的水分特征.结果表明：土壤含水量与土壤水吸力之间的关系符合幂函数θ=aS^b,且相关水平达极显著.参数a的大小与不同植被有一定的关系,且呈现出有规律的变化,苜蓿＞沙棘＞天然草＞杏树＞柠条＞农田.土壤饱和导水率天然草与苜蓿最高,农田最低,沙棘、柠条等灌木林地居中.在同一吸力范围内,苜蓿的含水量最高,沙棘次之,天然草、柠条及杏树含水量基本相同,农田最低.在低吸力段土壤平均含水量为苜蓿＞沙棘＞农田＞天然草＞杏树＞柠条,但除苜蓿及沙棘外,农田、天然草、杏树及柠条差异不大.在中吸力阶段,平均土壤含水量苜蓿＞天然草＞杏树,且苜蓿相对较高,随着土壤吸力的增大,土壤含水量差异逐渐缩小.凋萎含水量除苜蓿最大,其次为沙棘和天然草,柠条、杏树次之,农田最低.

简介：以黄土丘陵区森林草原过渡带燕沟流域植被自然恢复过程中6种植被类型为研究对象，应用LeBissonnais（LB）法测定了不同植被类型下土壤水稳性团聚体，对比分析了LB法3种处理的测定结果与传统湿筛法（Yoder）的差异性。结果表明：在LB法3种湿润处理下，快速湿润处理（FW）对土壤团聚体结构的破坏程度最大，处理后土壤水稳性团聚体以0．05～0．5mm为主；慢速湿润处理（SW）对团聚体的破坏程度最小，处理后土壤水稳性团聚体主要以〉2mm团聚体为主；而预湿后扰动处理（WS）对团聚体的破坏程度介于FW和SW之间，处理后土壤团聚体粒径分布比较均匀。说明该区土壤团聚体破坏的主要机制是土壤孔隙中的气泡爆破产生的消散作用。退耕100a期间，植被群落由1年生草本（4a）-多年生灌草（16a）-半灌木（29a）-灌木（55a）-乔木（100a）方向演替过程中，土壤水稳性团聚体由小粒径向大粒径方向转变，土壤结构趋于稳定。LB法3种处理中，FW处理与SW处理所测得〉0．5mm团聚体含量和平均重量直径与土壤有机质和物理性黏粒之间存在显著的相关性，而WS处理未达到显著水平（P〉0．05）。说明土壤有机质和物理性黏粒主要影响消散和黏粒膨胀引起的崩解作用，而对机械干扰引起的团聚体破坏无明显影响。LB法3种处理中，慢速湿润方法所获得土壤团聚体稳定性特征更接近湿筛法，适宜于黄土丘陵区植被恢复过程中土壤水稳性团聚体的测定。

简介：表层土壤水分含量和饱和导水率对深层土壤水分的动态的变化具有重要的决定作用。在黄土高原坡地（50m×360m）范围内进行网格（10m×10m）取样,用地统计学方法研究表层（0～30cm）土壤饱和导水率和水分含量的空间变异特征。结果表明：1）坡地表层土壤密度变化规律为坡下位大于坡上位,土壤饱和导水率变异系数为0.37,属于中等变异强度;2）饱和导水率和自然对数化的饱和导水率在360m尺度内均不具备空间结构特征,是纯随机变量,线性有基台模型适用于描述表层土壤水分的分布特征,水分分布存在明显的块金效应,并且随滞后距离的增加半方差变大;3）饱和导水率和水分含量从坡上位到坡下位均呈现波浪式变化,饱和导水率大的采样点土壤水分含量低,反之则高。

简介：采用计算分形维数的方法，对黄土丘陵区典型草原带土壤团聚体的分形特征及其对植被恢复的响应进行研究。结果表明：1）在植被恢复初期，土壤〉10mm粒级的团聚体含量在0～20和20—40cm层次均较高，含量为331．4～525．6g/kg。随植被恢复年限增加，10—7、7～5、5～3、3～2、2—1mm粒级的团聚体绝对含量下降差异不明显。1～0．5、0．5-0．25和〈0．25mm小粒级土壤团聚体含量，在植被恢复初期（7a）较高。2）随着植被恢复年限增加。土壤〉5mm粒级的水稳性团聚体含量相对下降很快，恢复7a之后，大粒级土壤团聚体表现为上层含量比下层含量低的趋势。相对于干筛结果而言，土壤水稳性团聚体的粒径分布更为均匀、稳定，恢复7a之后的土壤〉0．25mm团聚体含量占到40％～50％，而〉5mm的土壤团聚体则占10％～23％。植被恢复过程中，土壤团聚体由大的团块向小颗粒的土壤团聚体转换，粒径分布更为均匀，土壤结构逐渐改善。3）不同恢复年限土壤团聚体分形维数变化范围为表层2．75～2．86，表下层2．77—2．89，变化范围小，20～40cm土层的分形维数大于0～20cm，恢复植被可使土壤分形维数降低，土壤结构得到改善。

简介：选取晋西黄土区具有典型代表性的幼龄苹果（Maluspumila）＋花生（Arachishypogaea）间作地作为研究对象,在花生生长季的不同时间对苹果＋花生间作地和对照花生单作地的土壤水分进行定位监测,研究苹果＋花生间作系统间作界面上土壤水分的时空分布特征和水分效应,及其对花生生长状况和产量的影响。结果表明：1）间作地土壤平均水分含量生长季逐月变化显著,水分耗用最大的时间为7月;2）在垂直方向上,土壤含水量随着土壤深度的增加而增加,在水平方向上,土壤含水量最低值出现在距离果树行最近的区域,并随着与树行距离的增加而增加;3）间作地种间土壤水分耗用量最大的区域为靠近苹果树的表层土壤;4）在当前树龄下,苹果＋花生间作系统相对于花生单作土壤水分在整体上表现为负效应,对花生的产量产生了不利的影响,并限制了果农间作系统生态效益和经济效益的进一步提高。建议采取适当的调控和管理措施缓解种间水分竞争并提高花生的产量。

简介：土壤团粒、水稳性团粒和微团粒状况是影响土壤结构和性质的重要因素。运用分形理论研究黄土丘陵区纸坊沟流域7种不同土地利用方式土壤团粒结构的分形特征。结果表明：表层土壤团粒的分形维数在1．641—2．114之间，其大小顺序为人工草地〉果园〉坡耕地〉乔木林地〉灌丛〉天然草地〉人工梯田。土壤水稳性团粒的分形维数在1．774～2．384之间，其变化顺序为果园〉乔木林地〉人工草地〉坡耕地〉天然草地〉人工梯田〉灌丛，二者均表现出≥0．25mm粒级土壤团粒含量越低，分形维数越高的规律；分形维数与≥5mm、5～2mm和≥0．25mm粒级的土壤团粒、水稳性团粒呈极显著负相关（P〈0．01），与〈0．25mm粒级的呈极显著正相关（P〈0．01）；结合团粒结构体破坏率可知，灌丛土壤结构与稳定性最好，其次为天然草地，人工草地最差；表层土壤微团粒结构分形维数在2．360～2．487之间，大小顺序为天然草地〉乔木林地〉坡耕地〉人工梯田〉人工草地〉果园〉灌丛，灌丛有助于促进土壤微结构形成，分形维数与0．25-0．05mm和〉0．001mm粒级土壤微团粒含量呈极显著负相关（P〈0．01），与〈0．001mm粒级土壤微团粒含量呈极显著正相关（P〈0．01）；下层土壤质地主要与成土母质有关，人为干扰小，3种分形维数间存在显著正相关水平（P〈0．05），土壤有机质含量与3种分形维数显著负相关（P〈0．05）。土壤团粒结构分形特征可作为土壤评价指标之一，分形理论为土壤结构、性质和评价研究提供了新方法。

简介：为阐明黄土丘陵区不同草本群落生物量与土壤水分的相关特征,通过野外调查与定点观测,对延河流域内不同演替阶段的5种草本植被（长芒草、铁杆蒿、茭蒿、白羊草、大针茅）群落地上生物量、土壤水分特征及其相关关系进行研究与分析.结果表明：在0～500cm土层内,各演替阶段草本群落土壤含水量的垂直分布规律明显,均表现为浅层（0～50cm）减少、中层（50～200cm）增加、深层（200～500cm）基本稳定的趋势;植物群落地上生物量均随着演替年限呈先增加后减小趋势,在白羊草群落阶段（退耕演替25a左右）达到最大值;草本群落地上生物量与土壤含水量整体呈正相关关系,相关程度以0～200cm土层较高;植被群落利用土壤水分土层深度随群落演替阶段逐渐加深,表现出对环境更强的适应性.

简介：为探讨晋西黄土区刺槐人工林生态水文过程和影响机制,以2007和2008年7—10月的19场降雨和气象及林分结构资料,用修正的Gash林冠截留模型,对刺槐人工林林冠截留进行模拟。结果表明：刺槐人工林林冠持水能力和树干持水能力分别为0.55和0.1091mm,使林冠达到饱和的降雨量为0.75mm,使树干达到饱和所必需的降雨量为8.70mm;修正的Gash模型可以较好地模拟晋西黄土区刺槐人工林的林冠累计截留量,林冠累计截留量相对误差最小值为0.76%,最大值为12.60%,平均林冠累计截留量相对误差为6.40%,林冠累计截留量模拟值小于实测值,截流率比实测值低2.64%。

简介：土壤氮素是直接反映土壤肥力的重要部分,是生态系统循环中的重要环节之一。土壤氮素与土壤物理、化学和生物性质密不可分,动植物残体、生物固氮、降雨及施肥均对土壤氮素含量有直接或间接的影响。近年来,研究者采用了与其他学科结合、模型预测、~（15）N同位素示踪等一些先进方法对土壤氮素进行研究,取得了引人注目的进展。但由于土壤氮素结构复杂,长期以来对土壤氮素的结构、反应及其转化仍未能完全认识清楚。

简介：基于遥感、GIS技术和景观生态学方法,以黄土高原沟壑区陕西省长武县为研究对象,在2005年TM影像的基础上,分析土地利用与景观格局的总体特征。结果表明：景观构成上,长武县以园地、林地为景观基质,其他景观类型作为斑块镶嵌其中;在景观总体水平上,研究区景观多样性较低,分布均匀性较强,而异质性较弱,整体景观破碎化程度和分离程度均较低;景观类型水平上,从斑块平均面积和斑块密度反应出研究区农地、园地斑块的破碎化程度最大,而林地的破碎化程度最低;景观指数的相关性分析表明,园地面积与林地面积之间存在极显著负相关,优势度指数与聚集度指数间存在极显著正相关。各个乡镇景观指数的分析结果是,高优势度、高聚集度和低分维数的区域为彭公乡,土地利用以大面积的园地、林地为主导。

简介：在整理、分析黄土高原西峰等水土保持试验站径流、泥沙观测资料的基础上,研究了该地区水平梯田的蓄水保土效益.结果表明:其效益的平均值为86.7%和87.7%,但差异悬殊,主要是受暴雨、大暴雨质量的影响.次降雨综合参数PI、汛期降雨量和年产流降雨量分别小于20.0mm2/min、350mm和125mm时,蓄水保土效益均为100%,大于这些数值时,效益降低,两者呈负相关;同时,梯田的质量也影响蓄水保土效益.

简介：土壤侵蚀作为山区生态系统退化最主要的驱动力,严重干扰着植被的发育演替过程,植被则通过采用不同的繁殖方式、形态与生理补偿等方式来克服和适应土壤侵蚀造成的负面压力,使植物本身对土壤侵蚀环境的适应性增强,继而发展成为可抵抗土壤侵蚀的植物和群落。凡具有适应土壤侵蚀环境能力,能在土壤侵蚀条件下生存,并能保护改良土壤和具有防止土壤侵蚀的作用,具有繁殖更新能力,可维持群落稳定与可持续发展的植物,称之为抗侵蚀植物。在对黄土丘陵沟壑区植被恢复中不同抗侵蚀植物进行分类、及其侵蚀学特征与土壤侵蚀环境演变特征分析的基础上,提出从土壤侵蚀学观点出发,对植被恢复过程中先后出现的植物和群落的形态学、生理学和生态学特征及防蚀功能进行系统研究,以更好地发挥植物和植被保持水土与改善环境的生态功能。

简介：我国是土壤侵蚀最严重的国家之一,黄土高原地区的水土流失造成严重的生态环境恶化问题。为探求黄土细沟流的水动力学特性,从水力学及河流运动力学的角度出发,系统研究6种坡度（2°、4°、6°、8°、10°、12°）,5种流量（8、16、24、32和40L/min）组合水槽冲刷试验条件下细沟水流水动力学特征。结果表明：细沟流平均流速与径流流量呈幂函数关系,坡度对其影响较小,其原因同水流强度与床面形态的相互制约有关;黏性底层厚度与坡度、流量均呈现负相关关系;阻力系数与雷诺数无关,说明水流强度增加的同时,床面形态发育愈显著,即水流耗散能量增加愈显著,其值在0.16～1.45之间变化。研究结果对细沟水流水动力学的探究具有一定的理论价值,进而对黄土坡面水土流失治理及生态修复均具有一定的指导意义。

简介：黄土高原是我国生态环境最为脆弱的地区之一。探讨黄土高原地区植被覆盖动态变化对于区域植被恢复和生态系统重建具有积极意义。利用空间数据分析软件GeoDa和ArcGIS地统计分析模块，采用1998、2003、2008和2012年8月21日的SPOT—VGTNDVI数据代表黄土高原地区相应年份植被覆盖最大的时期，对黄土高原植被覆盖随时间的演变特征进行分析。结果表明，1998--2012年，黄土高原植被覆盖经历了先降低后增加的过程，且1998、2003、2008和2012年的归一化植被指数（NDVI）数值均有明显的空间自相关关系，NDVI值冷点区的位置和范围均较为稳定，热点区变化较大，主要分布在陕西和山西境内。