中国水土保持科学
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2019年 17卷 2期
刊出日期 2019-04-30
1
孟敏, 景航, 姚旭, 王国梁, 刘国彬
氮添加对油松细根分解过程中酶活性的影响
探索细根分解过程中酶活性对氮(N)添加的响应特征,有助于阐明N添加影响细根分解的潜在机制,可为全球范围内大气N沉降持续增加影响森林生态系统碳平衡和养分循环研究提供依据。采用分解袋法,研究油松不同径级细根(径级:0~0.5 mm、>0.5~1.0 mm和>1.0~2.0 mm)分解过程中酶活性对N添加(0、3、6和9 g/(m
2
·a)分别对应N0、N3、N6和N9)的响应。研究结果表明:细根在300 d的分解过程中,纤维二糖酶活性先增加后减小,后期又有增加趋势,碱性磷酸酶和半乳糖苷酶活性先增加后减小,在分解中期时最高。N添加显著影响纤维二糖酶和半乳糖苷酶活性(
P
<0.05),但对碱性磷酸酶活性影响不显著。N3促进0~0.5 mm和>0.5~1.0 mm细根纤维二糖酶活性,N9促进>1.0~2.0 mm细根纤维二糖酶活性。N添加抑制0~0.5 mm细根半乳糖苷酶活性,N9抑制>0.5~1.0 mm和>1.0~2.0 mm细根半乳糖苷酶活性。在不同的分解时期,N添加对酶活性的影响会因为酶种类以及细根径级而有所差异。相关性分析表明:细根分解时各种酶不仅具有单独作用,同时也存在共性关系。3种酶活性与细根C、N、P含量呈显著正相关,和N与P质量比呈显著负相关。不同种类酶活性与细根质量之间的相关性较为一致,而与温度和水分之间的相关性差异较大。N添加对分解酶活性有促进、抑制等多种作用,并且存在N添加与分解时间、细根径级之间的交互作用,使酶活性对N添加的响应有所不同。N添加能够通过提高养分含量促进细根酶解作用,在这个过程中环境条件如温度、水分对各种类酶的作用不同。
2019 Vol. 17 (2): 1-9 [
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10
朱志俊, 牛健植, 徐军
下层修枝对树种水分截留特性的影响
本文以6种典型造林树种侧柏(
Platycladus orientalis
)、油松(
Pinus tabuliformis
Carr.)、栓皮栎(
Quercus variabilis
Blume)、五角枫(
Acer elegantulum
Bunge)、白皮松(
Pinus bungeana
Zucc.)和黄栌(
Cotinus coggygria
Scop.)为研究对象,目的在于探究下层修枝抚育处理对树种林冠截留特性的改变规律。实验采用自制的林冠截留量测定装置配合室内人工模拟降雨的方法,高精度地得出了林冠截留的过程数据。结果表明:1)下层修枝对于针叶树种的林冠截留特性影响大于阔叶树种,五角枫和黄栌对于下层修枝的响应不敏感;2)修枝去除的下层枝叶中,阔叶树种下层叶的截留能力显著强于下层枝,而针叶树种下层枝和下层叶的截留能力相当;3)在树下铺设密度为0.35 kg/m
2
枯落物之后,树木修枝前后的最大水分蓄持量和有效水分蓄持量减少量在10%以下。因此可知:针阔叶树种林冠截留特征对下层修枝响应强度不一,主要体现在针叶树种响应强度大于阔叶树种,下层枝和下层叶截留能力存在差异。林下铺设枯落物可以有效降低下层修枝对树木截流量的影响。
2019 Vol. 17 (2): 10-16 [
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17
高思远, 张建军, 李梁, 张海博, 孙若修
黄土区水土保持林地的蓄水动态及雨水渗透深度
为探讨黄土高原水土保持林地蓄水动态特征,分析水土保持林在造林时修建的水平阶成林后对雨水及径流的再分配效果,以及不同降雨条件下雨水的渗透深度,以晋西黄土区典型的人工水土保持林地侧柏(
Platycladus orientalis
)林地和油松(
Pinus tabuliformis
)林地为对象,利用EnviroSMART土壤水分定位监测系统,于2016全年在林地坡面和水平阶上以30 min 1次的频度测定0~200 cm土层的含水量,利用长期自记雨量计测定林外降水量,根据水量平衡原理分析水土保持林地蓄水量的动态变化特征、林地水分的积累速率和消退速率,根据湿润锋探讨降水量对雨水渗透深度的影响。研究结果表明:1)侧柏林地和油松林地200 cm土层的平均蓄水量分别为368.99 mm和320.58 mm。2)水平阶的平均蓄水量(408.55 mm)>坡面的平均蓄水量(281.01 mm),水平阶较坡面多蓄水127.54 mm。3)根据变异系数,水土保持林地蓄水量的年内变化可划分为稳定期(2-4月)、积累期(5-7月)、波动期(8-10月)、消退期(11-翌年1月)。4)积累期蓄水量的平均积累速度分别为:侧柏林地0.68 mm/d,油松林地0.64 mm/d;消退期蓄水量的平均消退速度分别为:侧柏林地0.34 mm/d,油松林地0.36 mm/d。5)侧柏林地雨水的渗透深度大于油松林地,水平阶上的雨水渗透深度大于坡面。暴雨条件下侧柏林地雨水的入渗深度为90 cm(坡面)~110 cm(水平阶),油松林地为60 cm(坡面)~70 cm(水平阶)。
2019 Vol. 17 (2): 17-26 [
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27
薛浩, 于瑞宏, 张艳霞, 多兰, 胡海珠, 郝艳玲, 吕喜玺
内蒙古典型草原区流域 在不同时间尺度下的径流深动态变化 ——以锡林河流域为例
草原区流域径流变化特征研究对于当地水资源合理开发和利用具有重要的应用价值和指导意义。以锡林河流域为研究区,利用Mann-Kendall趋势检验方法,分析1968-2015年径流深年代际变化、年际变化、四季变化以及年内变化等多时间尺度变化趋势。趋势分析结果表明:20世纪90年代锡林河流域平均径流深最大,且具较大变幅,其余年代均表现为减少趋势;1968-2015年间年径流深随时间推移呈显著下降趋势,21世纪以后变化极为明显;各季节总体上呈下降趋势,其中,秋季下降趋势显著,但2005年后该季径流深几乎为零;年内径流深分布不均匀,变化趋势呈"双峰型",分别在4月和8月出现峰值。此外,基于Mann-Kendall突变检验,确定1984、2000年锡林河流域径流深发生突变。锡林河流域径流减少的主要因素为人类活动,其中人口增加、工业以及畜牧业发展等社会经济因素共同影响锡林河流域的径流。研究结果可为锡林河流域水资源优化配置及可持续利用提供科学依据。
2019 Vol. 17 (2): 27-36 [
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37
陈振, 元慕田, 曹琪琪, 刘涛, 肖辉杰
土壤含水量对苜蓿和沙棘气孔导度与叶水势的影响
苜蓿和沙棘是西北干旱荒漠区重要的植物,然而,二者的节水和抗旱机理仍有不被理解之处。为揭示植物叶片气孔导度(
G
s
)、叶水势(
ψ
L
)对水分胁迫的响应规律,将苗期苜蓿与沙棘分别进行了水分胁迫的盆栽试验,根据土壤含水量占田间持水量的比例设置了充分供水(CK)、轻度水分胁迫(LD)、中度水分胁迫(MD)和重度水分胁迫(HD)4个处理。结果表明:在不同胁迫梯度下,沙棘
G
s
与
ψ
L
日变化规律一致,分别为近"M"和近"V"型曲线;而苜蓿的日变化规律不一致。两种植物的
G
s
与
ψ
L
日平均值均随水分胁迫程度的加剧而降低,且沙棘
G
s
、
ψ
L
日均值均大于苜蓿。2种植物
G
s
、
ψ
L
与叶片相对湿度(RH
L
)均呈显著正相关关系。沙棘
G
s
与光合有效辐射(PAR)呈显著的负二次相关关系,且
G
s
最大值为(CK:432.02,LD:384.32,MD:335.94,HD:307.73 mmol/(m
2
·s));苜蓿
G
s
仅在CK时与PAR呈显著正相关关系,而在胁迫处理下与PAR无显著相关性。不同水分条件下沙棘
ψ
L
与叶片温度(
T
L
)均呈显著负相关关系,而苜蓿则均无显著相关性。沙棘
G
s
、
ψ
L
随RH
L
、
T
L
、PAR变化率比苜蓿大87%~203%。综上,沙棘对干旱胁迫环境有更强适应性,苜蓿对水分胁迫的响应规律更为复杂。本研究有助于深入了解沙棘与苜蓿苗期对干旱胁迫环境的适应性,为荒漠地区植被恢复建设提供技术支撑。
2019 Vol. 17 (2): 37-43 [
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44
孔玉华, 韩梦娟, 张志华, 徐星凯, 赖勇, 杨喜田
3种人工林表层土壤溶解性有机质含量的季节变化
通过研究土壤活性碳、氮的季节变化及其影响因素,为揭示人工林生态系统土壤碳、氮周转机理提供理论依据。以华北石质山区侧柏、刺槐和栓皮栎3种典型人工林为对象,设置有枯落物归还和无枯落物处理,在3、6、9和12月份采集表层0~10 cm土样,动态监测不同人工林下土壤溶解性有机碳、溶解性有机氮、无机氮、硝态氮和铵态氮的季节性变化规律。研究结果表明:1)3种人工林下土壤溶解性有机碳、溶解性有机氮、无机氮、硝态氮和铵态氮质量分数呈显著的季节变化(
P
<0.05),且有相似的趋势,均在6月达到峰值。2)土壤无机氮主要以NO
3
-
-N形式存在,侧柏林、刺槐林和栓皮栎林下土壤NO
3
-
-N质量分数分别为70.2%、72.8%和53.4%。3)人工林类型显著影响林下土壤溶解性有机碳和NO
3
-
-N质量分数(
P
<0.05),有枯落物处理时年均土壤溶解性有机碳和溶解性有机氮质量分数均呈侧柏 > 栓皮栎 > 刺槐的趋势,4)而NO
3
-
-N和NH
4
+
-N和无机氮质量分数呈侧柏>刺槐>栓皮栎的趋势。枯落物处理显著影响土壤溶解性有机碳和溶解性有机氮质量分数(
P
<0.05),对土壤NO
3
-
-N和NH
4
+
-N质量分数无显著影响,土壤溶解性有机碳和溶解性有机氮质量分数大多呈有枯落物处理高于无枯落物处理的规律。5)逐步回归分析结果表明,土壤溶解性有机碳质量分数主要受土壤总氮质量分数的影响,其可解释74.6%的变化;土壤溶解性有机氮主要受土壤总氮、NO
3
-
-N、气温和NH
4
+
-N质量分数的影响,它们可共同解释86.6%的变化。不同人工林类型显著影响了土壤活性碳、氮的季节变化;枯落物的归还提高并促进了人工林下土壤碳、氮含量和周转速率。
2019 Vol. 17 (2): 44-52 [
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53
周霞, 魏杨, 李东嵘, 蒋静, 张超波
黄土区紫花苜蓿根系对土体抗剪性能的影响
为了评价黄土区草本植物根系固土抗蚀过程中对土体抗剪性能的增强效应,选取紫花苜蓿根系为研究对象,通过直剪试验研究不同土壤含水量、不同土层深度(10、20和30 cm)下的根-黄土复合体变化规律。结果显示:1)苜蓿根系能提高土体43.10%~89.41%的抗剪强度,增加13.16~56.95 mm的剪切位移;2)苜蓿根-黄土复合体和裸地试样抗剪强度随土壤含水量的增加而减小,土壤含水量对土体抗剪强度产生负面效果;3)苜蓿根系对土体抗剪性能的增强效应随土体剪切深度增加而减小,根系对浅表层土体抗剪强度的增强作用更为显著。研究结果对于植物固土护坡工程优势属种的筛选、边坡稳定性研究和黄土高原水土流失防治具有现实意义,可为边坡固土和水土保持植被措施提供理论依据。
2019 Vol. 17 (2): 53-59 [
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60
彭瑞东, 毕华兴, 郭孟霞, 孙于卜, 段航旗, 王晶晶
晋西黄土区苹果大豆间作系统 果树遮阴强度的时空分布
农林复合是晋西黄土区重要的水保经济林经营方法,苹果大豆间作系统是其中最常见的一种,定量解析苹果大豆间作系统遮阴强度的时空动态分布特征及其规律,可以为基于光环境的果农间作系统配置模式提供一定的理论基础,为晋西黄土区水土保持工作与农业可持续发展做出贡献。本研究以晋西黄土区5年生苹果与大豆的间作系统为研究对象,通过定位监测和数学分析相结合的研究方法对间作系统中果树遮阴强度的时空分布及其对大豆的影响进行研究。根据光合有效辐射实测值绘出遮阴强度的单日变化图表和生长期变化图分析出遮阴强度的时空分布规律以及与大豆产量的相关程度。结果表明:1)苹果大豆间作系统内遮阴强度从果树中心位置向四周递减,树行北侧、南侧平均遮阴强度分别为0.29和0.22,果树西侧、东侧平均遮阴强度分别为0.26和0.24;2)间作作物在结荚期、开花期及苗期等不同物候期的日平均遮阴强度分别为0.28、0.17和0.14;3)试验样区大豆生物量和产量分布也表现为从4角果树位置向试验区中心位置递增,果树遮阴强度与大豆的生物量和产量显著负相关且结荚期遮阴强度对产量影响最大。为了有效缓解苹果大豆间作系统的种间光竞争,大豆应集中种植在间作系统的中心区域,同时苹果树行的北侧和西侧的种植量应略小于苹果树行的南侧和东侧的种植量。此外,在大豆的结荚期可以采用铺设反光膜等增加林下光合有效辐射的农艺措施来增加大豆的产量。
2019 Vol. 17 (2): 60-69 [
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70
王秀丽, 柳昱旻, 高润梅
外生菌根真菌对干旱条件下油松幼苗生长的影响
通过对干旱条件下外生菌根真菌对油松苗木影响的研究,以期提高苗木成活率,促进树种更新和防治水土流失。采用盆栽控水模拟干旱胁迫,设对照(CK)、轻度干旱(LD)、中度干旱(MD)与重度干旱(SD)4个水分处理,并接种木霉,测定油松幼苗的生长与生理指标。结果显示:1)接种木霉后,油松幼苗的生物量与根冠比均显著提高(
P
<0.05);干旱胁迫下,油松幼苗株高和针叶长度都呈递减趋势;但接种木霉后,幼苗株高和针叶长度的降低趋势减弱,幼苗抗旱性显著增强(
P
<0.01)。2)随着干旱胁迫加剧,油松幼苗针叶的可溶性蛋白质和淀粉含量持续降低,接种木霉后,相应指标虽亦随胁迫加剧递减,但较之未接种幼苗,其变化趋势减弱(
P
<0.01)。3)干旱胁迫下,未接种和接种木霉的幼苗可溶性糖含量分别在轻度胁迫和中度胁迫达到最高值,即接种木霉后,幼苗的耐旱阈值增大。干旱胁迫下,外生菌根真菌可促进油松幼苗生长,中度干旱胁迫下木霉对油松幼苗生长的促进作用效果最显著。相同水分处理条件下,菌根苗比非菌根苗的抗旱能力更强。
2019 Vol. 17 (2): 70-76 [
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77
郝姗姗, 李梦华, 马永强, 石云
黄土丘陵区土壤侵蚀因子敏感性分析
为探究黄土丘陵区土地利用类型、地形及降雨等因素对土壤侵蚀的影响程度,以彭阳县1995、2005、2015年土地利用、降雨量、DEM(5 m)等为数据源,选取高建堡、虎沟等11个小流域作为试验区,采用修正通用土壤流失方程(RUSLE)的算法,计算各试验区降雨侵蚀力、坡度坡长等5个土壤侵蚀影响因子和土壤侵蚀模数;基于BP神经网络模型(BPNN),构建以各试验区降雨侵蚀力、坡度坡长等因子为输入变量,侵蚀模数为输出变量的关系模型,预测、验证模型的有效性。结果如下:1)BP神经网络模型能够有效预测土壤侵蚀影响因子的显著性;2)研究区小流域尺度上,地形因子对土壤侵蚀的显著性最强,土壤可蚀性因子的显著性最弱;3)在时间尺度上,小流域土壤侵蚀影响因子显著性略有差异,降雨侵蚀力因子的显著性通过降雨量体现出来;水土保持措施因子和植被覆盖与管理因子的显著性与退耕还林(草)工程等生态建设项目的实施有关,在2005年体现出对土壤侵蚀的抑制性;4)2015年的显著性预测结果适用于以生态自然恢复的区域,土壤侵蚀影响因子的显著性表现为:
SL
>
P
>
R
>
C
>
K
。研究结果表明,基于BP神经网络模型预测土壤侵蚀影响因子显著性的方法适用于黄土丘陵区,可为后续小流域综合治理提供科学依据。
2019 Vol. 17 (2): 77-86 [
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87
薛玲玉, 李清殿, 李金花, 肖茂, 史戈, 王延平, 李传荣, 申卫星, 郭慧玲, 张义坤
刺槐油松混交比对土壤质量的影响
为探讨合理的刺槐混交比例,使其既发挥培肥地力作用,又不致过度排挤与之混交的树种,以泰山景区10刺槐、7刺槐3油松、4刺槐6油松、10油松4种林分类型为研究对象,分析土壤微生物数量、酶活性及土壤养分含量,并应用综合指数法(MDS-PCA)对土壤质量进行评估。结果表明:1)土壤养分含量、微生物数量与酶活性随刺槐比例增加而增加。当刺槐混交比例超过40%时,土壤4种微生物数量、硝态氮、有效氮、速效磷含量及过氧化氢酶活性显著高于油松纯林,而土壤酸性磷酸酶与脲酶活性在刺槐比例达到70%时,显著高于油松纯林。2)筛选出土壤pH、硝态氮、酸性磷酸酶、真菌作为最小数据集(MDS),土壤质量指数(SQI)表现为:刺槐纯林(0.99) > 7刺槐3油松(0.78) > 4刺槐6油松(0.67) > 油松纯林(0.10)。综合分析表明,增加刺槐混交比例能显著改善林地的土壤质量,考虑刺槐的入侵性和泰山景区风景林经营,应调控刺槐的比例介于40%~70%之间,既能保持土壤肥力,又能维持生物多样性。
2019 Vol. 17 (2): 87-93 [
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94
王雄
铝矿区复垦土地重金属质量分数特征 及潜在生态风险评价
复垦土地的质量制约着土地的价值和利用方式,科学的生态风险评价是衡量土壤质量的重要手段,是防控重金属污染的重要依据和前提。为探讨地形坡度对复垦土地重金属分布状况和潜在生态风险的影响,以孝义铝矿复垦10年后的平地、缓坡地和陡坡地耕作层土壤为研究对象,对0~20 cm和>20~40 cm 2个土层6种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Ni和Pb)的质量分数和分布状况进行分析,并进一步用潜在生态风险指数法评估潜在生态风险。结果表明:Cd和Pb质量分数在2个土层均表现为平地 > 缓坡地 > 陡坡地,其他元素在0~20 cm没有固定规律。3种地形2个土层中,综合污染程度值在13.18~14.92之间,均值为13.88,污染等级为中等;综合潜在生态风险生态指数在239.05~275.57之间,均值为255.35,风险等级为中等。2个土层主要污染元素为Cd,其次为Pb,其中Cd处于高等潜在生态风险,其余元素为低等潜在生态风险。污染程度和潜在生态风险等级在0~20 cm土层表现为平地 > 缓坡地 > 陡坡地,在>20~40 cm土层为陡坡地 > 平地 > 缓坡地。综合分析表明,受人为活动影响,平地和缓坡地中污染重金属元素高于自然恢复状态的陡坡地,地面坡度对重金属质量分数、污染程度和潜在生态风险存在影响,且随着土壤深度的增加坡度的影响在逐渐降低。
2019 Vol. 17 (2): 94-102 [
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103
王震, 王克勤, 赵洋毅, 王帅兵, 彭淑娴
人工干预对山坡退化林地植物群落与土壤因子的影响 ——以松华坝水源区迤者小流域为例
通过在云南省昆明市松华坝水库迤者小流域山坡退化林地设置样地,研究人工干预条件下植物群落与土壤因子特征及其相互关系,旨在为减少该区域水土流失和恢复退化生态系统提供理论依据。选取布设有等高反坡阶的样地和对照样地各3块,在2017年雨季末期对6块样地进行植被调查,计算植物群落多样性,采用模型拟合法对物种重要值进行排序,分析样地植物群落特征;同时按坡位采用三点随机采样法采集0~40 cm表层土壤样品进行土壤因子测定,并结合CCA典范对应分析方法探讨植物分布与土壤因子的关系。结果表明:1)等高反坡阶样地中植物物种Margalef丰富度(1.09)、Pielou均匀度指数(0.87)、Shannon-Wiener指数(1.67)和Simpson指数(4.49)较对照样地高出2.51%~9.00%,其最优种重要值增至25.49,草本优势种由低矮的禾本科转变为更占生态位空间的菊科。2)0~40 cm表层土壤总孔隙度(50.48%)、含水率(20.45%)、全氮(4.47 g/kg)、全磷(3.99 g/kg)和速效钾(67.64 mg/kg),较对照样地均有所提高。3)土壤密度、总孔隙度、含水率、有机质、全氮以及全磷质量分数是影响山坡退化林地植物群落组成的关键环境因子,布设等高反坡阶7年后,土壤密度和总孔隙度的改变可能是不同样地间植物群落表现出差异的原因之一。总体来说,积极的人工干预措施,在时间尺度下能通过改变土壤因子,进而改变植物群落组成,促进退化生态系统的正向演替。
2019 Vol. 17 (2): 103-111 [
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112
李亦然, 张兴刚, 程甜甜, 张永涛
SCS模型在鲁中南低山丘陵区径流估算中的 优化及应用评价
径流预测是开展水土流失监测和预报的基础,针对不同地区筛选出适宜的径流预测模型,可以为更好地开展流域水土保持工作提供便利。本研究基于SCS模型原理,探讨适合鲁中南低山丘陵区不同土地利用方式预测径流的方法,以药乡小流域2012-2015年观测到的径流、降雨数据为基础,选择该流域内4种土地利用方式(坡耕地、梯田、裸地、草地)的径流小区作为研究对象,以粒子群优化算法(PSO)作为参数优化的方法,对标准SCS模型及其修正模型(MS模型)进行参数率定,并将2016年的实测径流等资料用于模型验证,并基于TOPSIS法建立模型评价体系定量评价不同模型的应用效果。结果表明:1)标准SCS-CN模型在4种土地利用方式中的应用效果均不好,各项评价指标都较大程度偏离;2)使用1stOpt软件并结合粒子群优化算法对标准SCS及MS模型进行优化,形成的SCS-CN
Les
模型和MS
Les
模型,二者参数值均具有一定的有效性,在率定期和验证期内,SCS-CN
Les
模型及MS
Les
模型应用结果都较好,各项模型评价指标均高于标准SCS-CN模型;3)通过建立TOPSIS综合评价体系进行分析,MS
Les
模型在梯田中的应用效果最佳,模型合格率为100%,NSE值为0.70,决定系数
R
2
=0.77,RMSE=0.87,可以较好应用于实际径流预测。研究成果可为鲁中南低山丘陵区地表径流预测模型的选择提供技术参考。
2019 Vol. 17 (2): 112-120 [
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121
阎世煜, 王秀茹, 王霄, 韩晓亮
无人机遥感数据处理模型的计算精度分析 ——以引黄入冀补淀工程水土保持监测为例
无人机遥感技术为生产建设项目水土保持监测提供了新的技术手段,特别是在计算弃土场面积和弃土量等方面极大地提高了监测效率和精度,但不同的无人机遥感数据处理模型的计算精度存在差异。本研究旨在对各数据处理模型的精度进行对比。作者以引黄入冀补淀工程为依托,选取5个典型弃土场,构建6组无人机遥感数据处理模型:Pho-Glo、Pho-Loc、Pho-Con、Pix-Glo、Pix-Loc、Pix-Con,对每个弃土场的面积、弃土量进行计算,对比分析不同模型计算结果的精度。结果表明:计算面积精度最高的模型为Pix-Con,误差为1.23%,精度最低的模型为Pho-Glo,误差为5.57%;计算弃土量精度最高的模型为Pix-Con,误差为2.97%,精度最低的模型为Pho-Loc,误差为10.28%。建议在生产建设项目中推广使用Pix-Con无人机遥感数据处理模型。
2019 Vol. 17 (2): 121-131 [
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周茂荣, 王喜君
光伏电站工程对土壤与植被的影响 ——以甘肃河西走廊荒漠戈壁区为例
光伏电站建设过程中对原地表的挖填、堆弃、碾压,不可避免地破坏了建设区域的土壤环境、干扰了植被的正常生长。由对甘肃河西走廊荒漠戈壁区6个已建光伏电站环境的监测与调查研究可知:1)光伏板间扰动区域与光伏电站外未扰动区域土壤的pH值、全氮、全磷、全钾、有机质、有效磷质量分数差异不大,说明扰动对土壤养分的影响不明显。2)光伏电站在建设过程中对原有植被和地表结皮破坏较大,地表结皮的破坏加剧水土流失和扬尘,甚至引发沙尘暴。植被的破坏降低了植被的覆盖率,引起了生态环境的恶化和植物种群多样性的减少。3)运行期间光伏面板作为集流面可收集雨水和清洗光伏面板的弃水,增加了光伏面板间扰动土地的土壤含水率,加之其遮荫作用降低了地表蒸发,有利于植被恢复。4)光伏电站建设中建议优先选用光电转化效率高的光伏组件,在地质条件许可的前提下支架基础选用螺旋钢管桩基础,以减小对地表的扰动范围和强度。
2019 Vol. 17 (2): 132-138 [
摘要
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王杉杉, 李占斌, 张乐涛, 马波
上方来水来沙的异位侵蚀效应研究进展
上方来水来沙作为上下不同地貌部位之间水流能量传递的媒介和泥沙输移的载体,对下游侵蚀产沙过程具有重要影响,是土壤侵蚀研究的关键环节。以往研究多侧重于小流域泥沙来源以及上方来水来沙的异位沉积效应,对上方来水来沙的异位侵蚀效应研究相对较少。本文回顾了上方来水来沙异位侵蚀效应的研究方法,在总结归纳前人研究成果的基础上,首次提出了"异位侵蚀"的概念,从异位径流特征、侵蚀产沙等方面,分析了裸露坡面上方来水来沙的异位侵蚀效应,并对水土保持措施异位减蚀作用的研究进展进行了综述。在此基础上,进一步探讨了异位侵蚀研究中的热点和难点问题,提出可从明确异位侵蚀效应概念、探索异位侵蚀影响因素及其机理、阐明上方来水来沙异位侵蚀过程中水沙和能量传递特征、量化水土保持措施异位减蚀作用等4个方面进一步深入研究上方来水来沙的异位侵蚀效应。
2019 Vol. 17 (2): 139-145 [
摘要
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叶露萍, 谭文峰, 方临川, 赵巍
基于地统计学的土壤团聚体空间变异研究进展
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。
2019 Vol. 17 (2): 146-153 [
摘要
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