中国水土保持科学
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中国水土保持科学
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2006年 4卷 6期
刊出日期 2006-12-31
1
赵建民；李靖；黄良；王志刚
水土保持对黄河流域生态承载力的影响
用生态承载力和生态足迹理论,评价人类活动对生态环境的影响。分析和计算显示,黄土高原水土保持综合治理有效地增加了当地和下游引黄灌区的生态承载力。以2000年为例,黄土高原水土保持增加的生态承载力达1444.24万hm
2
,其中黄土高原当地约占77.74%,黄河下游灌区约占22.26%,说明水土保持对提高黄河流域生态(人口)承载力的重要作用,以及黄土高原在国家可持续发展战略中的重要地位。
2006 Vol. 4 (6): 1-4 [
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5
赵世伟；刘娜娜；苏静；杨永辉；杨勤科；郭胜利
黄土高原水土保持措施对侵蚀土壤发育的效应
水土保持工程及植被措施实施,对土壤形成条件、土壤特征及土壤发育产生一定影响,而侵蚀土壤发育程度是评价土壤质量变化及其生态环境效应的重要基础。研究黄土高原水土保持措施对侵蚀土壤理化性质、发育和功能的影响,可为水土保持综合治理,改善黄土高原生态环境提供依据。评述长期定位试验的方法及以空间代替时间的原理,研究了在实施不同水土保持措施后,土壤基本理化性状的变化特征。结果表明:随着措施实施年限的增加,土壤的水分环境和土壤有机碳含量发生了明显改善,对土壤结构和功能产生了影响。证明水土保持措施对侵蚀土壤的发育有一定促进作用。
2006 Vol. 4 (6): 5-12 [
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13
陈光；范海峰；陈浩生；董国权
东北黑土区水土保持措施减沙效益监测
为给大面积开展黑土地水土流失治理提供科学的理论依据,在东北黑土区水土流失综合防治试点工程中选择4条重点小流域设置28个径流小区,进行水土流失监测及措施保土效益对比分析。通过对2年监测成果的分析,认为:“试点工程”中所采取的几种主要坡面治理措施,其保土减沙效益十分显著———水平梯田措施最好,减少土壤流失量高达99.5%;其次是地梗植物带和水平坑措施,减少土壤流失量为95.2%;荒山荒坡灌木埂措施为80.2%;改垄措施为64.6%;生态自然恢复稍低些,为49.9%。
2006 Vol. 4 (6): 13-17 [
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18
张克斌；李瑞；夏照华；沈彦
宁夏盐池植被盖度变化及影响因子
选取1989、1999和2003年8月的TM遥感影像3景,基于归一化植被指数NDVI和植被覆盖度遥感定量模型,提取了植被覆盖等级图。通过对3时段不同植被盖度类型比较分析得出:盐池县植被盖度变化趋势明显,尤其是低盖度植被和中高盖度植被,2003年较1989年变化幅度分别为64.62%和72.04%。出现植被好转的原因主要有2个方面,一是气候因素中的降雨和蒸发,二是荒漠化治理措施如退耕还林、全县禁牧封育等,而这些影响因素中尤其以降水和蒸发为主导。相关分析结果表明:盐池县植被覆盖度同降水、蒸发之间表现出较高的相关性;中等盖度主要以半固定沙地、退化土地、退化草场为主,2003年占全县总面积的70.65%,是盐池县的主要植被覆盖类型,该类型面积大,生态脆弱,是未来荒漠化治理的重点区域。
2006 Vol. 4 (6): 18-22 [
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刘志红；TimR.McVicar；TomG.VanNiel；杨勤科；李锐；穆兴民
基于5变量局部薄盘光滑样条函数的蒸发空间插值
高分辨率、栅格化的气候数据作为环境因子是地学模型和气候模型等相关研究的重要参数,国内外的研究多集中于温度、降水等气象要素,对陆面蒸发空间化研究较少。对黄土高原多沙粗沙区及周围共计53个气象站点(多沙粗沙区30个)蒸发皿测量值
E
E
进行空间插值,以5变量局部薄盘样条函数(经纬度为自变量,净辐射、水气压差和风速为协变量),建立具有多元线性子模型的蒸发插值模型,以ANUSPLIN为实现软件,生成连续21年共252个蒸发表面。交叉验证表明:引入蒸发影响因子作为协变量线性子模型进行表面插值能显著提高插值精度,夏季提高幅度更大,拟合表面具有较高的精确度与平滑度。蒸发随协变量的变率显示,在多沙粗沙区,水气压差是夏季蒸发的主要控制因素,风速对蒸发的影响冬季稍强一些,净辐射的影响没有明显的季节性,只在春分和秋分时节有微小提高。
2006 Vol. 4 (6): 23-30 [
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李志；刘文兆；张勋昌；李双江；陈杰
CLIGEN降水要素在黄土塬区的适应性评估
CLIGEN是目前较全面产生降水要素(降水量、历时、达到最大降水强度的时间与降水总历时的比率、最大降水强度与平均降水强度的比率)的天气发生器,其生成降水要素的质量直接影响水文和农业响应模型的输出结果。利用黄土高原长武1957—2001年的日气象观测数据、王东沟流域1988—2001年的降水要素数据和CLIGEN生成的100年日气象数据,对CLIGEN模型产生日、月、年降水量的均值和方差、概率分布、降水极端值和降水历时、强度进行评估。结果表明:CLIGEN对日、月和年降水量均值的模拟效果较好,相对误差都不大于1.0%;对标准差的模拟结果偏低,相对误差的绝对值小于6.6%;没有模拟出日降水量的概率分布,但是较好地模拟出了月和年降水量的概率分布;对日、月和年最大降水量的模拟误差较大,表明CLIGEN对极值的模拟精度有待提高。CLIGEN很好地模拟出连续降水的频率,但是连续干旱天数在20d以内的累积频率的平均相对误差为8.9%;CLIGEN产生的最大降水强度与平均降水强度的比率高于实测数据;相对于实测数据,CLIGEN模拟的降水历时和降水量具有相同的趋势,对小降水量或短历时的模拟结果偏高,对大降水量或长历时的模拟结果偏低。
2006 Vol. 4 (6): 31-36 [
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王茜；王卫；吕昌河
基于GIS和RS的土地利用与土壤侵蚀关系研究——以冀北地区为例
冀北地区土壤侵蚀以水蚀和风蚀为主,根据水利部颁布的《土壤侵蚀分类分级标准》(1997),参考有关学者提出的土壤风蚀强度分级指标,构建研究区土壤侵蚀强度的分级指标。运用GIS和RS技术,提取土地利用、坡度、植被覆盖度、土壤质地等信息,通过GIS空间叠加分析,得出冀北地区土壤侵蚀强度分级图,详细研究土壤侵蚀强度的空间分布特征;进一步与土地利用图叠加,分析不同土壤侵蚀强度下的土地利用特征和不同土地利用类型的土壤侵蚀状况。
2006 Vol. 4 (6): 37-41 [
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郝志敏；齐实；黄勇
基于RS与GIS技术的西吉县土地利用/覆盖变化分析
以黄土高原较早实施退耕还林的宁夏西吉县为例,选择1990和2005年的2期TM遥感图像,对西吉县1990—2005年的各种土地利用类型,从土地利用结构及空间景观特征进行分析,得到退耕还林政策实施过程中的土地利用变化情况,为黄土高原地区的土地利用政策提供决策依据。
2006 Vol. 4 (6): 42-47 [
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龙栋材；李斌兵
基于支持向量机的小流域水蚀预报模型研究
土壤侵蚀过程复杂,很难直接应用土壤侵蚀预报方程进行定量计算。作为一种新的机器学习算法,支持向量机在样本有限的情况下,采用结构风险最小化准则,把学习问题转化为一个二次规划问题,从而得到唯一的全局最优解。首次尝试将最小二乘支持向量机技术用于土壤侵蚀预测,并与BP神经网络的方法进行了对比,取得了较好的预测精度。
2006 Vol. 4 (6): 48-51 [
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李春华；张楠楠；李云岚；丁福俊；关文彬；邓红兵；吴钢
基于3S技术的大凌河流域水土保持管理信息系统建设
为提高大凌河流域水土流失综合防治技术水平,在水土保持信息资料收集与抽样实地调查的基础上,应用RS、GPS与GIS技术,构建大凌河流域水土保持管理信息系统。该系统不仅利用了RS技术信息丰富、宏观性强等特性,还充分发挥了GIS具有的强大空间分析和管理功能。通过高效科学的管理决策过程,为水土保持监测工作的开展奠定了扎实的数据信息基础和更新方法基础,实现全流域水土保持信息资源共享及动态更新、动态管理和动态监督,从而使辽西大凌河流域水土保持管理实现了信息化、自动化、智能化和高效化。
2006 Vol. 4 (6): 52-55 [
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吴卿；王冬梅；周心澄；秦志强；丁素荣
基于虚拟现实的分类模板定义技术在水土保持遥感调查中的应用
为提高水土保持遥感调查中的分类精度,基于虚拟地理信息系统(Virtual GIS)软件平台,构建伊洛河流域的虚拟现实环境,以SPOT5卫星2.5 m空间分辨率的影像为数据源,在卫星影像的三维可视化观察的基础上,选择训练样地并定义分类模板。通过与传统二维环境下的分类模板定义技术进行比较,发现前者分类模板定义整体精度可以达到95.48%,而后者最高达88.19%;认为虚拟现实技术可增强解译人员对遥感影像的认知能力,有助于提高分类精度,表明其在遥感影像分类方面具有较大的应用潜力。
2006 Vol. 4 (6): 56-60 [
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61
蔡体久；朱道光；盛后财
原始红松林和次生白桦林降雨截留分配效应研究
以小兴安岭原始红松林为研究对象,通过97场的降雨测定,对原始红松林的降雨截留分配效应进行系统研究。结果表明:原始红松林在生长季内的林冠截留量为98.68 mm,占同期降雨量的19.61%,是次生白桦林的1.3倍。与全国其他森林类型的平均林冠截留率（11.4%～36.5%）相比,原始红松林的林冠截留率处于中等水平。原始红松林在生长季内的穿透雨量和树干径流量分别为395.77和8.78mm,分别占同期降雨量的78.65%和1.74%。与次生白桦林相比,其穿透雨量减少,而树干径流量增加。统计分析表明,原始红松林的林冠截留量、林内穿透雨量和树干径流量与林外降雨量之间均呈现紧密的三次多项式函数关系（
p
<0.01）,而次生白桦林的林内穿透雨量与林外降雨量之间却呈现良好的直线关系（
p
<0.01）。最后,对影响林内穿透雨和树干径流的因子进行筛选和分析,为研究针阔混交林的降雨分配效应提供重要参考。
2006 Vol. 4 (6): 61-65 [
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刘硕；贺康宁
不同土壤水分条件下山杏的蒸腾特性与影响因子
为了解干旱地区影响山杏苗木蒸腾特性的因素,在人工控制土壤水分的条件下,利用Li-1600稳定气孔仪等仪器,对生长在不同土壤含水量条件下的山杏苗木进行蒸腾特性及其大气环境因子测定。结果表明:在不同水分条件下,山杏蒸腾速率及气孔阻力的日变化曲线呈“双峰型”;蒸腾速率与土壤含水量的关系呈三次线性相关,8、9月份,山杏叶片蒸腾速率达到最大值时所对应的土壤含水量分别为18.01%、16.86%;在试验的4个土壤水分梯度中,蒸腾速率与大气环境因子的相关性随土壤水分的增大而增大;在土壤水分严重胁迫的条件下,8月光合有效辐射对蒸腾作用影响较大,9月气温对蒸腾作用影响较大;在土壤水分充足的条件下,8月空气相对湿度对蒸腾作用影响较大,9月太阳有效辐射对蒸腾作用影响较大。
2006 Vol. 4 (6): 66-70 [
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张强；于卫平；孙向阳；马晖；王涵；张浩；魏耀锋
黄河护岸林的根系分布及其作用
为更好地指导黄河防护林体系的建设,采用环刀法,对宁夏5种黄河护岸林的根系分布情况进行调查。结果表明:护岸林约有85%的根量分布在0～60cm的范围内,是无林地即芦苇地根量的23倍;护岸林林地060cm范围内的土壤密度远远小于芦苇地的土壤密度,土壤饱和导水率较对照区有所提高;林地根量的增加,使土壤变的更加疏松、透气、透水,降低了土壤pH值,增加了土壤养分的来源,提高了土壤有机质和多种营养元素的含量,增强了土壤抵抗水土流失的能力。
2006 Vol. 4 (6): 71-74 [
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索安宁；巨天珍；熊友才；王天明；葛剑平
泾河流域土地利用区域分异与驱动力的关系
为正确理解黄土高原土地利用区域分异的驱动力机制,改善黄土高原人地关系,借用植被数量排序方法,对黄土高原中部泾河流域的土地利用区域分异与驱动力的关系进行多元定量分析,认为:泾河流域土地利用格局存在明显的区域分异现象,地形坡度、降水、人口密度、农业机械化程度和河网密度是影响黄土高原土地利用格局区域差异的主要因子。地形坡度与林地、灌丛地的分布呈正相关,与居住、工矿用地的分布呈负相关;降水与林地的分布呈正相关;人口密度与耕地、居住工矿用地的分布呈正相关;农业机械化程度与耕地、灌丛的分布呈负相关。进而定量诊断出各种驱动力因子对该地区土地利用格局区域分异的贡献大小。
2006 Vol. 4 (6): 75-80 [
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赵勇；樊巍；范国强
小浪底低山丘陵区植物N素吸收特征及其与土壤因子的关系
为探寻温带地区山地植物N素保存策略,找出影响植物N素回收率的环境因子,以便了解植物保持所吸收养分的机制,以小浪底库区山地为例,研究该区域3种生活型21种典型植物成熟绿叶中的N素含量、枯叶中N素含量以及N素回收效率（NRE）。结果表明:植物成熟绿叶中的N素含量和枯叶中N素含量有显著的正相关关系;所测定的21种植物NRE在17.4%～50.1%之间,平均值为28.8%,多数种的回收效率低于40%。测定的21种植物都属于N素回收不完全植物。不同生活型的植物其回收效率有显著的差异,一般表现为草本>灌木>乔木。植物叶片N素含量与土壤有机质、土壤N素含量和土壤含水量呈显著正相关;而NRE与土壤有机质、土壤N素含量和土壤含水量呈显著负相关关系。说明在研究区不利的土壤条件,可以导致植物NRE的提高,植物在不利的环境条件下,可以通过提高NRE等途径来应对环境的胁迫。
2006 Vol. 4 (6): 81-87 [
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陈晋琪
文献风险与可靠度观念于山坡地防灾之应用
山坡地防灾工程的规划设计,常需考虑地文与水文参数,而这些参数常具有高度之不确定性。参数的不确定性导致灾害的评估结果潜藏风险,也造成防灾工程规划设计之可靠性不足;因此,首先介绍风险与可靠度分析的基本概念,然后说明如何利用此概念来进行土石流发生条件之风险概率分析,以及如何结合可靠性概率来评估高含砂水流之设计流量。
2006 Vol. 4 (6): 88-92 [
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姜德文；郭孟霞；毕华兴；刘鑫；李俊
水土保持生态补偿理论与机制
通过对水土保持生态补偿理论和水土保持生态补偿机制建立的初步探讨,根据不同情况提出付出与受益方财政补偿、生态保护区建立财政转移支付补偿、矿产资源开采收入提取、水电发电收入提取等近期实施补偿的方式,为我国水土保持补偿分类试点及逐步推广,尽快建立和实施水土保持生态补偿制度提供理论依据,以加快我国水土流失防治,促进资源、环境与经济社会的协调发展。
2006 Vol. 4 (6): 93-98 [
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毕华兴；郭孟霞；姜德文；蔡陇海；李俊；刘鑫
论新时期水土保持激励政策
针对水土流失严重的坡耕地、退化草地、低质林地和老少边穷地区,取消农村两工后的水土保持工作提出相应的水土保持激励政策,包括农耕地水土保持激励政策、退化草地水土保持激励政策、水土流失区生态公益林补贴政策、施工企业的水土保持激励政策和老少边穷地区水土保持扶持政策。这些政策建议为我国建立一套完整的水土保持激励政策提供理论依据和决策支持,为充分调动全社会共同参与水土保持、水土流失治理的积极性,加快我国水土流失治理步伐,推动我国水土保持事业的再发展奠定基础。
2006 Vol. 4 (6): 99-102 [
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郭孟霞；毕华兴；姜德文；李俊；刘鑫
我国水土保持责任制初探
通过对我国水土保持责任制的框架与思路(政府、企业、土地使用者的水土保持目标责任制)、落实情况监测与考评体系的建立,以及责任制保障体系完善的初步探讨,为今后水土保持责任制的全面制定和落实提供依据,确保我国水土保持工作的持续、稳定发展。
2006 Vol. 4 (6): 103-106 [
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李锦育
台湾集水区经营的问题与分析
就台湾集水区经营的问题和现况,从集水区分类、订立明确目标、配置、经费负担和有效训练人员5个方面进行了探讨。通过集水区分析,布设其土地利用方式,为规划者提供监测与评估之步骤。
2006 Vol. 4 (6): 107-110 [
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李新平
参与式方法在水土保持规划中的应用
我国采取的水土流失治理仍是计划经济体制下的“从上而下”的方式。与水土流失及水土保持治理密切相关的农民群众,在治理过程中还是被动的参加,这从根本上影响了水土保持工作的成效。为此,在阐述“参与式”的理念、原则与方法的基础上,从前期准备、情况调查、规划设计,方案审批、实施计划、督查评估等方面提出了参与式方法在水土保持规划中的应用,为水土保持林业生态工程建设提供参考。
2006 Vol. 4 (6): 111-116 [
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