一、水蚀风蚀交错带小流域生态环境综合治理模式研究(论文文献综述)
袁和第,信忠保,侯健,李宗善,杨磊[1](2021)在《黄土高原丘陵沟壑区典型小流域水土流失治理模式》文中提出黄土高原是我国水土流失最为严重的区域,几十年的水土流失治理工作成果显着。当前生态文明建设已是我国国家战略之一,对黄土高原水土流失治理模式现状进行系统总结十分必要。对水土流失治理措施体系和流域土地利用情况系统分析,整理和总结了黄土高原6个典型流域的治理模式,包括治沟造地、防蚀固沙、生态农业发展、三大体系、梯田开发和水资源高效利用等6种模式。对比各治理模式发现,小流域综合治理模式是以环境治理为手段,从而达到改善人类生存和发展空间的终极目的,措施技术体系构建上体现了从坡面到沟道、工程措施植物措施相结合的特征;但不同的生态环境现状和社会经济条件下,治理模式有不同的表现形式。基于小流域水土流失治理模式的相似性和差异性,从自然地理条件和社会经济发展需求两方面探讨了流域水土流失治理模式,提出黄土高原水土流失治理模式形成机制框架,以期对当前黄土高原水土流失治理、黄河流域生态保护与高质量发展提供参考。
袁和第[2](2020)在《黄土丘陵沟壑区典型小流域水土流失治理技术模式研究》文中提出黄土高原因其自然环境的脆弱性,加上人为活动的强烈影响,是我国水土流失最为严重的区域之一。其严重的水土流失,对黄土高原区域经济发展和生态安全造成了不可估量的损失。我国十分重视黄土高原的水土流失治理工作,经过几十年的水土流失治理,黄土高原的生态环境得到了有效的恢复,社会经济亦得到了长足的发展。现今我国已将建设生态文明放到了国家战略高度,有必要对黄土高原水土流失治理模式现状和形成机制进行系统总结,指导黄土高原新时代水土流失治理工作。本研究在对国内外小流域水土流失综合治理模式实践和理论研究等进行全面的梳理总结的基础上,以我国水土流失重点治理区域黄土高原中的黄土丘陵沟壑区为主要调查对象,对其水土流失治理模式进行了系统的研究分析。从而为未来黄土高原水土流失治理、黄河流域生态保护与高质量发展提供实践经验和理论依据。(1)阐述了小流域综合治理及其模式的理论基础和内涵,利用径流调控理论、可持续发展理论和系统论理论等理论,解释了小流域、及其综合治理和模式的相关概念和内涵,认为小流域综合治理不仅是解决一个独立单元的生态问题,更是由生态问题、社会经济和发展现状、资源利用等多层次、多要素组成的大复合系统。(2)选择土地利用现状、植物措施、工程措施和耕作措施作为小流域水土流失治理措施体系构成的调查对象。结果表明人类活动显着影响了区域的土地利用,6个典型小流域的主要土地利用类型为林地、草地和农地,分别占调查流域总面积的46.7%、25.9%、17.7%,植被建设是黄土高原最常见的水土流失治理手段之一;常见工程措施包括梯田、鱼鳞坑、水平阶和水平沟和淤地坝等,其中梯田是最为常见的工程措施,6个流域梯田面积占总流域面积的20.7%。根据不同的自然状况和经济条件,水土保持措施有各不相同的布设和配套方式。(3)以土壤有机碳为指标评价,以人工干预恢复措施为重点研究对象,在六个流域内总共设置了40个样地研究生态恢复措施的土壤改良效益。结果表明黄土高原退耕还林还草工程带来了显着的碳汇效益,草地(39.42±22.21 t·hm-2),撂荒梯田(34.11±7.66 t·hm-2),梯田(32.48±11.27 t·hm-2),灌木(32.16±23.33 t·hm-2)和经济林(31.39±20.93 t·hm-2)土壤有机碳储量显着高于坡耕地(18.08±5.44 t·hm-2)(P<0.05)。人为管理会显着影响土壤有机碳的分布结构,能够将土壤有机碳的表聚性削弱13.6%(P<0.05),同时土壤的固碳能力受到气候和土壤的深刻影响,工程措施与植被措施的结合,通过人为的促进和自然的恢复,可以表现出更好的碳汇效益。(4)利用不同小流域的土地利用情况和主导水土流失治理措施分布及搭配情况,结合小流域的经济发展政策,提出了6条小流域的水土流失治理模式。通过实地调查和理论基础,阐述了其形成机理和影响要素。立体对比各个流域,提出了黄土高原水土流失治理模式的异质性与广泛性,即小流域综合治理模式应科学借鉴,注重细节与差别进行因地制宜的精准改良。在新时代背景下新模式的构建应当积极践行新理念,注重水土流失治理模式与政策、产业和环境的结合,不仅可以有效的改善当地生态环境,更是创造“金山银山”的可行之道。
王磊[3](2020)在《多种外营力作用的黑土坡面复合土壤侵蚀过程与机理研究》文中指出多种外营力叠加与交替作用下的复合土壤侵蚀研究是当前土壤侵蚀研究的重点和难点所在。本论文针对目前多种外营力作用的复合土壤侵蚀交替和叠加作用对坡面侵蚀贡献研究的不足,采用野外定位观测、REE示踪与立体摄影测量技术、通过人工模拟降雨和汇流试验、风洞试验、以及室内冻融模拟试验和土壤物理力学试验等相结合的研究方法,研究了我国黑土区多种外营力复合作用下长缓坡坡面土壤侵蚀季节性变化及其侵蚀—沉积空间分布特征,阐明了降雨强度和降雨能量交互作用以及降雨和上方汇流的协同效应对坡面水蚀的影响,揭示了冻融循环作用影响土壤侵蚀的机理,分离了水力、风力、冻融作用等外营力交互叠加作用对坡面土壤侵蚀的贡献。其研究结果不仅丰富了复合土壤侵蚀的理论基础,也为多营力交互作用的侵蚀预报模型构建和复合土壤侵蚀防治提供重要科学依据。主要研究结论如下:(1)阐明了多种外营力互作的长缓坡黑土坡面侵蚀季节性变化及其侵蚀—沉积空间分布特征。农地长缓坡径流场的融雪径流侵蚀、风蚀和降雨侵蚀速率分别为537.3 t km-2 a-1、363.1 t km-2 a-1和2350.6 t km-2 a-1。水力驱动力是坡面侵蚀的主要外营力,融雪和降雨引起的坡面水蚀占年土壤流失总量的88.7%。不同季节的坡面土壤侵蚀速率及其空间分布存在明显差异,融雪季节坡面侵蚀从坡顶到坡脚呈现出强、弱交替变化,其侵蚀—沉积速率介于-3.3~4.4 kg m-2之间;融雪后到雨季前的风蚀季节坡面土壤侵蚀和沉积分布无明显规律,坡面土壤侵蚀和沉积从坡顶到坡脚呈交替斑块状分布,其侵蚀—沉积速率介于-3.0~3.6 kg m-2之间;雨季坡面水蚀季节其侵蚀—沉积速率介于-9.3~5.1 kg m-2之间,且坡面侵蚀速率自坡顶向下逐渐增大,在坡中部侵蚀最严重,之后又逐渐减弱并且在坡脚出现大量沉积。同时,确定了长缓坡融雪径流和降雨径流的泥沙输移比,对于320坡长的径流场从坡顶至坡脚以40 m坡长为间隔的8个坡段,融雪径流和降雨径流泥沙输移比分别变化于23.5%~100%和34.7%~100%。(2)查明了降雨强度和降雨能量交互作用对黑土坡面水蚀的影响。天然降雨条件下,降雨强度集中于11.4~68.4 mm h-1、且降雨能量变化于16.4~42.2 J m-2 mm-1的雨型引起的坡面土壤侵蚀最为严重,其发生频率占侵蚀性降雨的34.2%,引起的土壤侵蚀量占全年总侵蚀量的47.2%~93.9%。模拟降雨试验条件下,当降雨强度从50 mm h-1增加到100 mm h-1和降雨能量增加1.4~1.9倍时,坡面土壤侵蚀量增加1.6~2.7倍。在50和100 mm h-1降雨强度下,当降雨能量分别从4.13 J m-2 mm-1增加到8.33 J m-2mm-1和从6.46 J m-2 mm-1增加到14.76 J m-2 mm-1时,对应的坡面侵蚀量分别增加1.0~1.8倍和1.7~2.3倍。基于天然降雨条件下降雨雨型的分类,拟合了不同雨型下坡面水蚀量与降雨能量的指数函数关系式,构建了坡面水蚀量与降雨强度和降雨能量的多元非线性回归方程。量化了降雨强度和降雨能量对坡面水蚀的贡献,发现在3°和5°坡度下,降雨强度对坡面侵蚀量的贡献率分别达到62.0%和58.5%,降雨能量对坡面侵蚀量的贡献率分别达到30.1%和36.6%;降雨强度和降雨能量交互作用对坡面侵蚀的贡献率分别为4.5%和4.8%。(3)研究了降雨和上方汇流协同效应对黑土坡面水蚀的影响,区分了顺坡垄作黑土坡面垄丘和垄沟对坡面侵蚀的贡献。在2个降雨强度(50和100 mm h-1)与5个汇流流量(10、20、30、40和50 L min-1)组合的试验处理下,与仅有上方汇流试验处理相比,坡面土壤侵蚀量分别增加了1.4~5.2倍和2.5~14.0倍。降雨和汇流的协同效应使坡面土壤流失量比二者单独作用的总和增加了21.1%~56.7%。当汇流流量从10 L min-1增加到50 L min-1时,降雨和汇流的协同作用下坡面土壤侵蚀量分别增加6.2倍和4.1倍。在5个上方汇流试验处理下,顺坡垄作坡面侵蚀部位主要发生在垄沟沟底和垄丘坡脚处;而在降雨与汇流协同作用下,坡面侵蚀量主要来自垄丘部位,其侵蚀量在50和100 mm h-1降雨强度下分别占坡面总侵蚀量的51.3%~60.9%和53.0%~61.8%。(4)揭示了土壤冻融循环作用影响黑土坡面侵蚀的机理。土壤抗剪强度和粘聚力均随冻融循环次数的增加而降低,当冻融循环次数从0增加到13时,克山厚层黑土和宾县薄层黑土的土壤抗剪强度分别降低8.1%~32.8%和4.9%~24.7%,土壤粘聚力分别降低5.7%~91.1%和8.3%~85.0%。随着冻融循环次数从0次增加到13次,两种试验土壤的崩解速率分别增加1.0~11.4倍和1.1~8.2倍;大于1 mm土壤团聚体分散率(PAD>1 mm)分别增加12.6%~44.8%和1.4%~3.8%。经过1次冻融循环后,两种土壤的<0.25 mm微团聚体含量分别增加6.9%~12.2%和1.3%~13.4%。正是由于土壤冻融作用使土壤抗剪强度、土壤粘聚力、土壤团聚体水稳性等土壤抗侵蚀能力指标减弱,而使土壤可蚀性指标的土壤崩解速率增加,从而导致了黑土农耕地风蚀和水蚀强度的加剧。(5)分离了水力、风力、冻融作用的叠加交互作用对黑土坡面土壤侵蚀的贡献。前期土壤冻融作用显着增加土壤水蚀量和风蚀量(P<0.05),并且前期土壤冻融和风蚀的叠加作用显着增加后期的坡面水蚀量(P<0.05)。与无前期土壤冻融作用的试验处理相比,土壤经历1次冻融作用后,坡面水蚀量增加52.5%~89.6%,土壤风蚀量增加39.2%~141.9%,先风蚀后水蚀的叠加试验处理下的坡面侵蚀量增加13.4%~156.9%。前期风蚀对后期坡面水蚀有显着的促进作用(P<0.05),当前期风蚀作用的风速从9 m s-1增加到15 m s-1,对应50和100 mm h-1降雨强度下的坡面侵蚀量分别增加61.6%和30.8%;在相同的前期风蚀作用下,随着降雨强度从50 mm h-1增加到100 mm h-1,坡面侵蚀量分别增加8.7倍和7.0倍。冻融作用使土壤抗侵蚀力减弱,前期风蚀作用在地表形成的风蚀凹痕导致坡面径流汇集,增加了坡面径流连通性,使径流流速、雷诺数和弗汝德数增加,而Darcy-Weisbach系数减小,从而使坡面径流侵蚀能力和搬运能力增加,进而使坡面土壤水蚀量增加。降雨强度、风速和冻融作用的主效应对黑土坡面侵蚀的贡献率分别为50.9%、21.7%和1.6%,降雨强度和风速的交互作用贡献率为10.2%。
杨振奇[4](2020)在《裸露砒砂岩区人工植被对水力侵蚀的调控机制研究》文中提出黄河流域的生态保护和高质量发展,是我国新时代生态文明建设的重要内容。裸露砒砂岩区是黄河粗沙集中来源区,研究该区人工植被对水力侵蚀的调控机制,对于科学指导植被建设和减轻泥沙入黄有重要现实意义。本文选取裸露砒砂岩区的鲍家沟小流域为研究区,在坡面尺度上,通过径流小区监测与野外放水冲刷试验,明确了裸露砒砂岩区坡面的侵蚀产沙规律、微地形变化过程和水动力学特征,分析了降雨和植被对坡面产流产沙过程的影响;以裸露砒砂岩区主要的人工植被为研究对象,从降雨截留、土壤水文物理性质、土壤抗蚀性和土壤质量方面,系统的研究了人工植被的径流调控机制,构建了裸露砒砂岩区土壤质量评价最小数据集;在流域尺度上,基于研究区土壤、地形和土地利用/植被覆盖数据,构建了流域地理信息数据库,结合地统计学的理论和方法,研究了人工植被格局和地形因素对土壤质量空间异质性的影响。运用景观生态学理论和空间分析方法,对小流域植被格局和水力侵蚀空间分异规律进行了分析,揭示了植被格局与地形因子对小流域水力侵蚀的耦合影响机制。研究得出了以下结论:(1)研究区的降雨类型分为长历时暴雨、长历时中到大雨、短历时暴雨,短历时的小到中雨4类,降雨会显着改变裸露基岩坡面的微地形,对于有植被生长的坡面无影响,在一个暴雨季节内,裸露基岩坡面微地形坡度的平均值由22.76°增长至23.09°,坡面细沟的细沟密度由0增加至33.73 m/m2,随着坡面微地形持续向利于侵蚀发生的方向发展,坡面产流产沙量随之增加。随着冲刷流量和坡度的加大,径流的冲刷能力增强,坡面的产流产沙量随之增加;低植被覆盖(≤15%)对坡面径流的影响相对较小,在水力冲刷作用下,仍易于侵蚀产沙,植被覆盖达到30%时,径流受到的阻滞作用增加,径流冲刷能力被削弱。(2)不同植被类型地表覆盖度差异显着,其中以沙棘林和油松林下的草本层盖度最高,分别是草地覆盖度的1.41倍和1.26倍。人工植被林冠层的截留能力由大到小依次为油松林、山杏林、沙棘林、柠条林;枯落物的持水能力呈油松林>山杏林>柠条林>沙棘林>草地的趋势;沙棘林下土壤大孔隙较为发达,其土壤饱和导水率较高,而裸地土壤孔隙较少,其饱和导水率最低;土壤入渗速率呈沙棘林>油松林>柠条林>山杏林>草地>裸地的规律。(3)降雨对裸露砒砂岩区土壤团粒结构的破坏机制不同,暴雨条件产生的气爆作用是导致裸露砒砂岩区土壤团粒体结构破坏的主要因素,雨滴击打造成的分散作用的破坏作用次之,土壤结构因吸水膨胀破碎的破坏作用最小。各植被类型土壤团粒体破坏率由小到大依次为沙棘林、柠条林、山杏林、油松林、草地、裸地。在对土壤的物理、养分、生化功能和抗蚀能力4方面性质分析的基础上,通过主成分分析法和Norm值筛选出土壤有机质、土壤含水率和土壤团聚体破碎率3个指标建立最小数据集指标,最小数据集的评价结果与重要数据集和全数据集评价结果拟合效果良好,可以应用在裸露砒砂岩区土壤质量评价中,不同植被类型土壤质量评价结果为沙棘林>山杏林>柠条林>油松林>草地>裸地。(4)以鲍家沟小流域为代表的裸露砒砂岩区典型流域,流域内的优势景观为裸露基岩景观,其次为大面积的人工植被景观。流域水力侵蚀强度以微度侵蚀为主,微度侵蚀是流域的主要侵蚀景观,各侵蚀强度斑块的破碎化程度由大到小呈极强烈侵蚀、强烈侵蚀、中度侵蚀、轻度侵蚀、微度侵蚀的排列顺序。流域水力侵蚀强度具有显着的空间自相关性,水力侵蚀强度高值聚集区主要位于基岩大幅出露的区域,低值聚集区主要分布在坡面。灰色关联分析的结果显示,高值聚集区与斑块面积分形维数的关联系数最高为0.774,低值聚集区与坡度关联程度最高。地形是导致植被景观破碎化并决定水力侵蚀强度的主要因素,而在地形平缓的地带,植被景观的联通程度则是限制水力侵蚀发生发展的主要因素。
张凯[5](2019)在《水蚀风蚀交错带小流域土壤性质和植被特征的空间分布及其驱动因素》文中认为黄土高原地形千沟万壑,错综复杂,土壤与植被性质呈高度空间异质性。土壤性质的空间变异很大程度上影响着植被特征,而植被功能组成和多样性反馈影响生态系统功能。小流域是集水汇水的最基本水力单元,亦是黄土高原水土流失综合治理的基本空间单元。本研究以黄土高原生态环境最为脆弱的水蚀风蚀交错带六道沟一小流域为研究对象,应用经典统计和地统计分析方法,研究了小流域土壤性质与植被特征(地上生物量、盖度、物种多样性)的空间变异规律及分布格局,以及驱动植物群落特征的关键土壤和环境因子,并分析了坡向与植物群落类型对土壤有机碳氮的影响。研究结果对于水蚀风蚀交错带植被恢复与合理建造及生态系统结构与功能评估具有一定的指导价值。取得的主要研究结果有:(1)研究小流域表层(0—20 cm)土壤理化性质间表现出一定相关性,并具有明显的空间分布格局。土壤含水量与黏粒、粉粒含量极显着正相关(P<0.01),与容重、砂粒含量极显着负相关(P<0.01);土壤有机碳与全氮、矿质氮、全磷及黏粒含量极显着正相关(P<0.01),与容重极显着负相关(P<0.01)。成土过程中,土壤饱和导水率、砂粒、全磷和速效磷的空间变异主要受结构因素的影响,土壤含水量、容重、黏粒、粉粒、有机碳、全氮、矿质氮的空间变异是结构因素和随机因素共同引起的。饱和导水率和全磷分布相对均匀,其余分布均为斑块状。土壤含水量、黏粒含量、粉粒含量、有机碳、全氮及矿质氮均在流域汇水口处较高。(2)研究小流域植物以豆科、禾本科和菊科三大科为主,其群落地上生物量(AGB,Above-ground Biomass)、盖度(C,Coverage)、丰富度指数(R)、Shannon多样性指数(H)、Simpson优势度指数(D)及Pielou均匀度指数(J)均呈现一定的空间变异性。AGB的空间变异是结构因素和随机因素综合作用的结果,C、R、H、D、J的空间变异主要由结构因素主导。AGB呈斑块状分布,与C均沿小流域沟道走向从东北向西南逐渐增加;R、H、D、J分布相对破碎,前三者均在小流域半阴坡海拔最高处明显偏高,D则与其相反。AGB和C主要与土壤水分、有机碳、矿质氮呈正相关,R、H、D、J主要受土壤饱和导水率、颗粒组成及容重的影响。(3)坡向和植物群落类型显着影响研究小流域土壤有机碳、全氮含量与密度及C/N。半阴坡较适宜的生境条件使得其土壤有机碳和全氮含量高于半阳坡和沟头,但C/N呈现半阳坡高于半阴坡和沟头的分布规律。各坡向豆科植物群落间碳氮含量差异不显着,但均显着高于菊科和禾本科群落。表层0—20 cm有机碳密度和全氮密度对60 cm剖面的平均贡献率均为51%。整个研究小流域1 m深度平均土壤有机碳密度为2.13 g·cm-3,远低于黄土高原其他地区和全国草地平均水平。
脱登峰[6](2016)在《黄土高原水蚀风蚀交错区土壤退化机理研究》文中研究表明水蚀风蚀交错区环境要素过渡性明显,人为活动强度大,土壤退化严重。风水交错侵蚀是造成该区域环境问题的直接原因。本研究选择代表性区域采样,通过与风蚀区、水蚀区比较,分析了水蚀风蚀交错区土壤质量现状、分布规律、影响因素及退化程度;借助137Cs技术反映了侵蚀与土壤质量在时空变化的偶联性,进而揭示了土壤退化成因;通过风蚀、水蚀模拟试验,明确了风水交错侵蚀下水土流失特征及其对土壤养分、土壤颗粒的影响,探明了风蚀、水蚀交互效应及土壤退化机理;同时利用USLE模型、137Cs示踪技术及地形因子分析等方法估算了风蚀、水蚀速率分配比例。主要结论如下:1.在水蚀风蚀交错区,土壤养分含量分布规律呈现由西南向东北递减的趋势。有机质和全氮含量在西南部(固原采样区)较高;在东北部(神木采样区)较低。土壤粘粒和粉粒含量的分布规律与土壤养分变化趋势一致。土壤养分与降雨量和风力指数之间显着相关,也与土地利用类型、海拔高度、地形、土壤机械组成等环境因素存在相关关系(P<0.05)。土壤有机质和全氮在年降雨量>400 mm的地区,含量较高;在年降雨量<300 mm的地区,含量较低。在风力指数大于100的地区,土壤有机质和全氮含量显着降低(P<0.05)。土壤有机质和全氮在海拔>1700 m的地区,含量较高;在海拔<1300 m及13001700 m之间的地区,含量较低。土壤有机质和全氮在砂粒>80 mm的地区,含量较低;在砂粒<70 mm的地区,含量较高,两者差异显着(P<0.05)。水蚀风蚀交错区坡耕地土壤退化指数为-3.27%,除固原样区外,其余样区土壤质量均发生了退化,退化最严重的为神木采样区。不同区域土壤退化程度的差异,在一定程度上反映了该区域侵蚀强度的大小和侵蚀环境的脆弱性。2.在水蚀风蚀交错区,风蚀、水蚀通过改变土壤物理属性,显着影响土壤有机质和全氮含量的变化。不同坡位、坡向土壤137Cs含量和理化属性的差异主要是风蚀、水蚀交替作用的结果。风水交错侵蚀加剧了该区土壤退化过程。在不同坡向,相对于西北坡,东南坡137Cs含量高35.6%。在不同坡位,土壤137Cs含量沿着坡面从上到下增加,坡顶含量较小、坡下含量较高。相关性分析表明,土壤137Cs与土壤理化属性紧密相关(P<0.01;P<0.05)。土壤有机质、全氮、粘粒和粉粒含量在西北坡显着低于东南坡;在坡顶(坡上)显着低于坡下,与137Cs含量变化规律一致。回归分析表明,137Cs含量变化与土壤颗粒、有机质和全氮含量变化存在线性相关,可用方程y=ax+b拟合。3.在水蚀风蚀交错区,水蚀、风蚀互相影响,相互促进。风蚀通过对土壤物理性状的改变,促进了水蚀坡面糙度、径流率和侵蚀率变化,增大了坡面侵蚀程度。风蚀(风速为11 m s-1和14 m s-1)导致坡面糙度增加8.12%78.06%,径流率增加4.5%21.69%,侵蚀率增加7.25%38.97%。拟合回归方程表明,坡面糙度、径流率和侵蚀率均与风速和雨强存在显着线性关系(P<0.01)。雨强和风速越大,坡面形态变化越明显;而坡面径流率随降雨历时在不同风速、雨强下符合对数函数变化规律。相对于坡面径流变化,坡面产沙过程较为复杂,总体呈现先降低后增加的趋势。水蚀风蚀存在明显的正交互效应,在预测水蚀风蚀交错区土壤侵蚀问题时必须考虑风蚀对水蚀的促进作用,减少该区域的风蚀可以有效降低两者的交互作用。4.风水交错侵蚀对土壤颗粒和养分的影响与单相侵蚀不同,具有一定的特殊性。风蚀使坡面土壤颗粒粗化、土壤有机质和全氮含量降低,进而影响了水蚀坡面及泥沙中土壤颗粒和养分的变化。风蚀加剧了土壤养分的再分配,成为水蚀风蚀交错区土壤质量下降的主要原因。在11 m s-1和14 m s-1风速的风蚀下,坡面表层(01 cm)粘粒(<0.002mm)减小7.65%9.15%,粉粒(0.0020.02 mm)减小17.94%18.15%,砂粒(>0.02mm)增加6.51%6.74%。土壤有机质、全N大多与土壤细粒吸附在一起,风蚀进而造成土壤表层养分减少。风水交错侵蚀条件下,坡面表层土壤有机质和全氮含量降低4.19%14.16%和6.67%13.63%;泥沙中粘粒和粉粒含量增加0.35%19.60%和5.80%21.10%,泥沙砂粒含量降低2.40%8.33%;有机质和全氮含量降低3.12%19.66%和2.69%12.23%。侵蚀泥沙颗粒与风速和雨强呈显着正相关关系(P<0.01)。5.研究区(定边采样区)土壤侵蚀速率为1513.258314.29 t km-2 a-1,相当于每年约有0.1260.693 cm的表层土壤被侵蚀掉。其中,风蚀占总侵蚀的34.94%;水蚀占总侵蚀的65.06%,水蚀是主要的侵蚀方式,采取一定措施降低水蚀可以在较大程度上降低该区域土壤总侵蚀量。坡面土壤137Cs含量介于239.911049.23 Bq m-2,沿着坡面从上到下呈增加趋势。侵蚀速率在坡面的变化与137Cs的变化趋势相反,其沿着坡向从上到下呈减少趋势;坡上侵蚀严重,坡下侵蚀较弱。但由于研究区风蚀、水蚀交互出现,整个坡面以侵蚀为主,无沉积现象。水蚀风蚀交错区坡耕地水土流失的防治要充分考虑风水交错侵蚀及其交互效应,采取综合治理措施,重点防控水蚀能较大程度上减少土壤侵蚀量。
孙喜军[7](2012)在《黄土高原水蚀风蚀交错带土壤侵蚀速率的7Be和137Cs示踪研究》文中指出黄土高原水蚀风蚀交错带由于水力和风力两相侵蚀的耦合作用,土壤侵蚀强烈,成为黄土高原强烈的侵蚀中心。定量研究两相侵蚀中水蚀、风蚀速率对此区水土流失防治具有重要的指导意义。本项研究以位于黄土高原水蚀风蚀交错带的典型流域陕西省神木县六道沟流域为研究区域,首先通过室内风洞实验建立包含风蚀分选性因子的7Be示踪估算土壤风蚀速率的模型,把7Be示踪技术拓展到野外坡面风蚀研究中,并结合137Cs示踪技术定量区分该流域峁坡水蚀、风蚀速率;同时结合室内风洞实验与接着的降雨模拟实验,来初步分析风蚀对降雨侵蚀的影响。研究得到以下主要结果:(1)以黄土高原水蚀风蚀交错带砂黄土为研究对象,利用室内风洞模拟实验对7Be示踪估算土壤风蚀速率的可行性进行了探讨。由于风蚀过程易带走土壤细颗粒,且7Be在土壤细颗粒中含量较高,所以利用7Be水蚀模型计算的土壤风蚀速率高于实测值。实验中发现样点风蚀后和风蚀前土壤颗粒比表面积之比与样点风蚀后7Be含量之间存在幂函数关系,基于此,提出了颗粒分选校正系数P的计算式,并建立了包含颗粒分选校正系数P的7Be示踪风蚀速率模型。计算分析发现,和实测值相比,利用建立的7Be示踪风蚀速率模型计算的土壤风蚀速率误差均不超过5%,这说明建立的7Be示踪风蚀速率模型能较准确地估算土壤风蚀速率,利用7Be示踪技术估算土壤风蚀速率是可行的。(2)通过7Be示踪技术,利用提出的包含风蚀分选因子的7Be示踪估算土壤风蚀速率的模型定量计算了神木县六道沟流域旱期内两个坡面的土壤风蚀速率,结果表明:随坡长的不断增加,7Be含量逐渐增加,坡面上部7Be含量最小,且北向砂性土壤坡面A的7Be含量(137.53Bq/m2)低于西北向粘性土壤坡面B的7Be含量(212.58Bq/m2)。风蚀速率从坡底到坡顶呈现出增大—减小—增大的趋势,且砂性土壤坡面A的土壤风蚀速率(1425.57t/km2)高于粘性土壤坡面B的土壤风蚀速率(880.98t/km2),证明土壤质地对风蚀有重要影响。(3)在黄土高原水蚀风蚀交错带的典型流域陕西省神木县六道沟流域,选择了峁顶海拔高度相近,坡度近乎相同,距离峁顶坡长相同的八个不同坡向的峁坡坡面,利用137Cs示踪技术,定量分析了不同坡向的土壤侵蚀状况,结果表明,不同坡向峁坡坡面最上部采样点的颗粒组成及有机质含量差异明显,其中颗粒西北坡最粗,南坡最细,有机质含量西北坡最低,东南坡最高,表明此区风蚀具有明显的坡向分异特点;以东坡平均侵蚀速率8609t/(km2·a)为基准,计算了其它7个坡向坡面的风蚀(风积)速率,结果表明东南坡和南坡的风积速率为299t/(km2·a)和207t/(km2·a),其他各个坡向风蚀占总侵蚀量的比例为16.36%22.07%,其中西北向坡面风蚀速率最高,为2439t/(km2·a)。此区峁坡坡面平均土壤风蚀速率为1455t/(km2·a)。(4)以黄土高原水蚀风蚀交错带陕西神木县六道沟流域的砂黄土为研究对象,通过室内风洞实验与接着的降雨模拟实验,探讨了小区坡面风蚀对水蚀的影响,实验条件下的结果表明:风蚀会对降雨实验的初始产流时间、坡面平均水流速度、侵蚀量、坡面径流量产生影响。同一坡度和雨强条件下风蚀后接着的降雨实验的初始产流时间、坡面平均水流速度、侵蚀量均小于单独降雨实验的相应值;而坡面径流量却大于单独降雨实验的相应值。且同一坡度和雨强条件下随着风洞实验风速的增大,降雨实验的初始产流时间、坡面平均水流速度、降雨侵蚀量均逐渐减小;而径流量逐渐增大。定义△f为水风复合侵蚀作用强度,其值等于风蚀后接着的降雨实验侵蚀量与单独降雨侵蚀量的差值。实验中风速和雨强越大,△f越小,即水风复合侵蚀作用强度越大。
马瞳宇[8](2012)在《水蚀风蚀交错区典型小流域土壤侵蚀特征时空变化及对景观格局响应》文中指出分析黄土高原水蚀风蚀交错区水风两相土壤侵蚀特征时空变化及对景观格局响应机理是研究土壤侵蚀原理及其人为影响因素作用机制的关键内容,对科学防治该区水土流失,综合治理该区生态环境具有重要理论意义。近20年来,水蚀风蚀交错区土壤侵蚀的自然和人为环境都发生了很大变化,探索防治土壤侵蚀的有效时间和合理区域的变化规律,对防治水蚀风蚀交错区强烈的水土流失,减少本区入黄泥沙,促进区域可持续发展具有重要实践意义。本文选择黄土高原水蚀风蚀交错区典型小流域——六道沟流域的土壤侵蚀时空演变及其对景观格局的响应为研究内容,收集该流域历史研究成果,遥感影像,DEM,降雨、风速监测数据,侵蚀产沙地层出露分布等基础资料及相关文献,利用GIS、RS技术结合土壤侵蚀模型的研究方法,对比张平仓在1993到1996年的研究成果,分析近20年来该流域土地利用/覆被变化和土壤侵蚀特征变化规律,基于“源”、“汇”景观理论将土地利用/覆被格局转化为“源”、“汇”景观格局,通过景观空间负荷对比指数探索土壤侵蚀过程与景观格局演变的响应机理。为叙述方便将张平仓研究时间(19931996年)定为前期,将本次研究时间(20092011年)定为后期。主要结论如下:(1)1990到2010年间,六道沟流域耕地面积持续减少,尤其2002年后锐减,占流域面积比例由1990年的33.87%减到2010年的7.61%,其中坡耕地面积迅速减少,其占耕地面积比例由1990年的70.35%减至2010年的3.06%。林草地面积大幅度增加,占流域面积比例由1990年的63.51%增至2010年的87.48%。煤矿开采用地面积呈波动中大幅度增加趋势,其面积由1990年的0.28hm2,增至2010年的14.89hm2。耕地分布主要区域由沟缘线以上坡面转变为沟缘线以下的沟谷地和坝地,沟缘线以下耕地占总耕地面积比例由1990年的13.82%升高到2010年的74.04%。流域植被恢复进展良好,林草覆盖面积增加了165.21hm2,覆盖范围逐渐扩展到整个流域。工矿用地由下游逐渐向中游扩展,煤矿开采趋于活跃。流域内退耕还林(草)效果明显,近20年内耕地向林草地共转移了190.03hm2,占流域总面积的27.58%,大部分发生在流域东部的沟缘线以上。(2)六道沟流域后期多年平均水蚀模数为3545t/km2.a,流域侵蚀总量为24425t。前期多年平均水蚀模数为15002t/km2.a,侵蚀总量为103363t。可见,六道沟流域水蚀模数和水蚀总量都明显减少,分别减少了11457t/km2.a和78938t,减少幅度高达76.4%。后期多年平均风蚀模数为985t/km2.a,多年平均风蚀总量为6787t。前期多年平均风蚀模数为3199t/km2.a,多年平均风蚀总量为22041t。可见,近20年来,六道沟流域风蚀也明显减弱,多年平均风蚀模数和多年平均风蚀总量分别减少了2214t/km2.a和15254t,减少幅度高达69.2%。前期和后期实测水蚀多年平均侵蚀总量分别为103626t和21428t,实测平均侵蚀模数分别为15040t/km2.a和3101t/km2·a。水蚀前期和后期的多年平均水蚀模数的模拟值与其监测数据的实测值相对误差分别为0.3%和12.5%。(3)与前期相比,六道沟流域水蚀明显减弱,高强度水蚀和中强度水蚀面积明显减少,各强度等级的平均侵蚀模数略有降低,高中强度水蚀量明显减少。六道沟流域风蚀也明显减弱,虽然高强度风蚀面积减少不明显,但是中强度风蚀面积减少幅度很大,各强度等级的平均风蚀模数都有所降低,高中强度风蚀量明显减少。前期高强度水蚀主要发生于有坡耕地分布的坡面,流域中下游深切沟谷和各支沟沟头,后期高强度水蚀主要发生在各支沟沟头、主沟道U型沟谷的两壁和坡脚,坡面的侵蚀强度明显降低,少有较高强度水蚀发生。风蚀、重力侵蚀与水蚀在空间上叠加的复合侵蚀作用导致了六道沟流域沟道坡脚的土壤侵蚀如此强烈。流域内侵蚀量较高的地块逐渐向流域下游和各支沟沟头转移,流域沟道继续发育,并趋于稳定,但沟道溯源侵蚀依然较强烈。主沟道内受耕地开垦,煤炭开采等人为影响,水蚀作用有所加剧。六道沟流域前期和后期风蚀主要发生在主沟道东侧沟壁和流域东岸的陡峭坡面上。后期坡面上的风蚀有所减弱,这与坡面植被改善的变化趋势一致。流域风蚀东西岸不对称,流域西岸整体为风积,多片沙覆盖,东岸整体为风蚀。风蚀侵蚀量分布空间差异性也十分明显,但其集中程度比水蚀量空间分布要高。与前期相比,各产沙地层的侵蚀模数均显着减少,各地层的侵蚀产沙模数排序由马兰黄土(L1)>风成沙(S)>离石黄土上部(L2)>离石黄土下部(L3)变为马兰黄土(L1)>风成沙(S)>离石黄土下部(L3)>离石黄土上部(L2)。地层由下至上的产沙模数比值由1:1.5:5.1:4.0变为1.0:0.6:1.9:1.6。(4)由1995年到2010年,六道沟流域各集水区的相对高度、坡度、投影距离、运移距离负荷对比指数均呈减小趋势,景观格局分布更加合理,“汇”景观对土壤侵蚀过程的阻滞作用由弱于变为强于“源”景观的促进作用,水土流失危险性降低,与同期土壤侵蚀模数变化趋势相同。各集水区耕地数量由高达61.3%明显减少到不超过9.3%,草地面积比重由不超过21.9%增加到58.5%,且耕地分布的相对高度和坡度更加合理,是流域景观格局改善的主要原因。坡度负荷对比指数增量与土壤侵蚀模数增量相关性较弱,相对高度、投影距离、运移距离负荷对比指数增量与土壤侵蚀模数增量呈显着正相关,运移距离负荷对比指数反映土壤侵蚀过程对景观格局变化响应的效果更好。景观格局负荷对比指数与土壤侵蚀实测值之间存在较大差异,应进一步改进模拟方法以达到准确量化的目标。
付晓莉[9](2010)在《水蚀风蚀交错区土壤水、碳、氮、磷分布及有关过程对植被类型的响应》文中指出水蚀风蚀交错带是黄土高原植被退化最严重的地区。该区气候变化剧烈,全年水蚀、风蚀交替进行,土壤下垫面高度异质。水蚀风蚀交错区特殊的植被生境意味着植被恢复措施在减少水土流失、改善土壤肥力和提高碳固持等方面的生态环境服务功效将有别于黄土高原其它地区。本文以灌木、草地、荒地和农地四种植被类型为例,采用中子仪、土壤呼吸仪、植物光合仪以及土样室内分析等仪器与方法,于2007至2009年在中国科学院水利部水土保持研究所神木土壤侵蚀与环境试验站,对典型地形条件下水、碳、氮、磷4种生源要素时空动态分布、植被蒸散、土壤呼吸和植物光合固碳对植被类型的响应进行了系统的研究,取得以下5个方面结果:1.植被类型改变了土壤水分的坡面分布特征与水量平衡。灌木和草地土壤储水量沿坡面分布均匀,而荒地和农地土壤储水量(0-4m)存在由地形驱动的土壤水分侧向运动趋势。四种植被类型蒸散量的大小顺序为:灌木>草地>农地>荒地。雨季初期(六月)灌木和草地的蒸散量高于降雨量。坡长尺度对水量平衡的影响主要体现在径流量上。2.不同植被类型改善土壤质量的能力不同。与农地相比,灌木能显着提高0-100cm土层土壤有机碳和全氮的含量及储量,而草地和荒地可通过减少侵蚀量来间接地增加土壤有机碳和全氮的含量。植被类型对土壤全磷含量影响不显着,但对土壤全磷的坡面分布特征有影响,表现为荒地和农地土壤全磷具有坡下累积现象。植被类型显着改变了坡面土壤速效磷和无机氮的时空动态分布特征。灌草和荒地土壤速效磷始终显着低于农地,而无机氮与农地的差异随季节变化而变化。灌草和荒地土壤速效磷在8月份较高,无坡下累积现象。生长季期间,灌木和草地土壤无机氮的主要形态转变频繁,荒地的主要形态为NH4+-N,农地在生长季前期以NO3--N为主。灌木和荒地土壤无机氮沿坡面随机分布,草地和农地某些月份存在无机氮在坡下部累积现象。研究区农田生态系统存在氮肥淋溶损失风险。3.植被类型对土壤呼吸日变化和月变化的影响与植物生物气候学阶段有关。荒地和农地土壤呼吸日变化幅度在七月与灌木和草地相当,但在八月和十月显着高于灌木和草地。除八月份农地土壤呼吸月均值与灌木和草地一样高外,研究时段内荒地和农地土壤呼吸月均值相当,且显着低于灌木和草地。不同植被类型土壤呼吸月均值变化受不同因子影响,土壤温度对灌草和荒地的土壤呼吸月均值影响明显,而对农地影响不大。生物因素(根生物量、叶面积指数和光合速率)是导致不同植被类型间土壤呼吸差异的主要原因,但主导因子随月份变化。4.碎石存在显着改变了土壤呼吸的降雨脉冲特征和雨季土壤呼吸水平。碎石隔层延迟了土壤呼吸的降雨脉冲峰值,延迟时间随雨强的增大而增长。降雨脉冲和根生物量差别导致生长季碎石隔层处理的土壤呼吸值显着小于无碎石处理。碎石覆盖不影响土壤呼吸的降雨脉冲节奏,但对降雨后土壤呼吸值影响明显。碎石含量对土壤呼吸降雨脉冲特征影响明显,雨后第二天无碎石处理土壤呼吸的增大幅度远高于含碎石处理。碎石覆盖和碎石含量对土壤呼吸生长季均值的影响不显着。碎石存在不改变土壤呼吸的生长季变化趋势。5.植被恢复措施能够提高小流域碳汇能力及生态系统植物光合固碳量。灌木和草地的碳汇功能强于荒地。通过退耕还林还草措施,20hm2小流域的年植被光合固碳量增加25 Mg C,年碳汇量增加2.2 Mg C。本研究表明水蚀风蚀交错区人工灌木在提高土壤养分含量方面的功效优于草地。人工灌草的植被光合固碳量可以抵消由其土壤呼吸导致的高碳排放量,使实施了植被恢复措施的小流域表现为碳汇功能。雨季初期土壤水分亏损加重了人工灌草的土壤干燥化问题,但这一问题可通过合理的植被类型空间布局得到缓解。研究区农田生态系统存在氮肥淋溶风险,故优化的施肥管理方法应取代原有的粗放模式。碎石存在显着地影响土壤呼吸的降雨脉冲特征和雨季土壤呼吸水平这一结果表明考虑土壤下垫面异质性在提高陆地生态系统碳排放估算精度方面不容忽视。该研究将为合理评价水蚀风蚀交错区植被恢复的生态环境效应和进行有效的生态环境建设提供理论依据。
白文娟[10](2010)在《水蚀风蚀交错带植被恢复对土壤质量的影响与植物生理生态适应性》文中指出黄土高原水蚀风蚀交错带生态环境脆弱,土壤侵蚀严重,是黄河粗泥沙的主要来源区。合理的植被恢复措施对于该区退化生态系统的恢复与重建具有重要的意义。本研究以该区不同生境的植物—土壤系统为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了植被恢复过程中地上植被特征和土壤种子库特征,阐明了植被恢复对土壤质量的影响,分析了植物水分和光合生理生态适应性。本论文取得如下主要结论:(1)阐明了植被恢复过程中地上植被物种组成和多样性变化。地上植被以菊科、禾本科和豆科植物为主,共占物种总数的76%。从生活型来看,主要以多年生草本植物为主,占物种总数的64%。植被演替过程可分为三个阶段:演替初期(1-3a)主要以猪毛蒿、猪毛菜等一年生植物为主;接着草木樨状黄耆成为群落的主要物种,糙隐子草、达乌里胡枝子等为主要的伴生物种;15a以后群落优势种更替为长芒草,而后随着植被演替过程的进行,长芒草群落的建群种地位一直没有发生变化。丰富度指数随恢复年限的增加其变化趋势不很明显,Shannon-wiener指数和均匀度指数均随恢复年限的增加呈现一定的上升趋势,而生态优势度却呈现下降的趋势。说明随着植被演替进展,群落的组成结构趋向均匀和稳定。(2)研究了土壤种子库特征及其对植被恢复的影响。土壤种子库密度范围为105~6 301粒·m-2,平均密度为2 095±448粒·m-2 ;土壤种子库具有明显的垂直分布格局,0-5 cm土层种子库密度大于5-10 cm,且占土壤种子库总密度的72%。土壤种子库主要以猪毛蒿、画眉草等演替早期的物种为主,占土壤种子库总密度的62.18%(分别为41.37%和20.81%),而演替后期物种即目标种却较缺乏。土壤种子库和地上植被的物种数目接近,但其物种种类和功能群组成有一定的差异。二者的相似性总体上较低,其相似性系数变化于0~0.667。土壤种子库的物种多样性指数随恢复年限的变化趋势与地上植被的相似。上述结果表明,土壤种子库在植被演替前期具有重要的作用,但是在演替后期贡献较小。土壤种子库在植被恢复中的潜力较小,植被恢复还需要适度的人为干预。(3)阐明了退耕地植被演替对土壤质量的影响。>0.25 mm团聚体破坏率随恢复年限的增加呈下降趋势;>0.25 mm水稳性团聚体含量和平均质量直径(MWD)均随恢复年限的增加呈上升趋势。这说明了植被恢复过程中,土壤结构稳定性有所增强。0-200 cm和200-500 cm土层平均土壤含水量随恢复年限的增加呈现先减少而后又有所增加的趋势。在500 cm土壤水分剖面内,随土层深度的变化土壤含水量具有较大的波动。随着恢复年限的增加,土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷含量表现出先减少后增加的非正“U”型变化;且它们随土层深度的增加而减少。土壤真菌、细菌和放线菌数量与土壤化学性质随恢复年限增加的变化规律相似。退耕地微生物区系以细菌类群占绝对优势,占微生物总数的70%以上,其次为放线菌,真菌数量最少。不同恢复年限的蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的变化趋势也与土壤化学性质相似。过氧化氢酶活性随恢复年限增加的变化规律不明显。(4)比较了不同植被类型间土壤质量因子的差异。农地和柠条林地的土壤结构和稳定性较好。0-500 cm土层土壤含水量平均值基本都小于10%,其排序为:农地(10.53%)>柠条灌木地(9.46%)>退耕地(8.31%)>油松林地(8.21%)>小叶杨疏林地(4.50%)>沙蒿地(3.97%)≈刺槐林地(3.95%)。不同植被类型的土壤养分含量、酶活性和微生物数量基本上均表现为刺槐和农地较高,柠条和小叶杨疏林较低。(5)通过敏感性分析、主成分分析和相关分析确立了土壤质量评价最小数据集,定量评价了植被恢复对土壤质量的影响。土壤质量评价指标最小数据集为有机质、速效磷、蔗糖酶和真菌,其能够反映综合评价指标的信息,评价结果具有较好的代表性。土壤质量综合评价表明,随着恢复年限的增加,土壤质量综合指数表现为演替的前15a呈现下降趋势,15a后开始呈现增加的趋势,即表现出非正“U”型变化。就不同植被类型而言,研究区土壤质量的排序为:刺槐林地>农地>退耕草地>油松林地>沙蒿地>柠条灌木地>小叶杨疏林地,这在一定程度上反映了人工培肥土壤的有效作用。总体而言,研究区土壤质量仍属于较低水平。(6)分析了植物水分生理生态适应性。叶片渗透势的变化范围为-1.9 MPa(苦菜)~-4.3 MPa(恢复年限为40a退耕地的长芒草)。70%的物种集中在-4.0~-3.0 MPa范围内。就生活型而言,一年生草本植物的渗透势显着大于灌木、乔木和多年生草本(P<0.05),而多年生植物间渗透势值的差异较小,其排序为灌木(-3.483MPa)<乔木(-3.384MPa)<多年生草本植物(-3.287Mpa)<一年生草本植物(-2.469MPa)。这说明多年生植物可能比一年生草本植物从土壤环境中吸收水分的能力强。叶片渗透势和叶片含水量随恢复年限的增加呈显着的下降趋势。这在一定程度上表明拥有较低渗透势的植物在植被演替的物种竞争中具有一定的优势,植被演替后期物种对研究区干旱环境具有较强适应性。长芒草、达乌里胡枝子和草木樨状黄耆的叶片渗透势随恢复年限的增加也均呈现显着下降趋势,这种种间差异是由植物的表型可塑性引起的,反映了物种对环境的适应。(7)分析了植物光合生理生态适应性。不同生境植物的光合特征和叶片结构特征的种间差异较大,这可能是植物长期适应生态环境的结果,同时也与其本身固有的遗传特性有关。在物种水平上,最大光合速率(Pmax)、光合氮素利用效率(PNUE)和比叶面积(SLA)随恢复年限的增加呈显着下降趋势,而水分利用效率(WUE)、叶氮含量(Nmass)与恢复年限相关关系不显着。在群落水平上,除SLA与恢复年限的相关性不显着以外,其它指标皆与物种水平的变化趋势一致。研究区物种的Pmax与WUE、PNUE、Nmass呈显着正相关(P <0.05),而与SLA的相关关系不显着。PNUE与WUE、SLA呈显着正相关(P <0.001),而与Nmass的相关性不显着;物种的Nmass与SLA呈显着正相关(P <0.001)。同其它地区相比,研究区物种的Pmax、PNUE和SLA较低。具有较低Pmax、PNUE和SLA的物种可能更适宜研究区土壤贫瘠的生境。
二、水蚀风蚀交错带小流域生态环境综合治理模式研究(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、水蚀风蚀交错带小流域生态环境综合治理模式研究(论文提纲范文)
(1)黄土高原丘陵沟壑区典型小流域水土流失治理模式(论文提纲范文)
1 研究区流域概况 |
(1)陕西神木六道沟流域 |
(2)陕西延安羊圈沟流域 |
(3)陕西延安纸坊沟流域 |
(4)甘肃西峰南小河沟流域 |
(5)甘肃天水罗玉沟流域 |
(6)甘肃定西龙滩沟流域 |
2 研究方法 |
2.1 流域信息调查 |
2.2 土地利用及水保措施识别 |
2.3 面积计算 |
3 小流域土地利用现状及水保措施体系 |
3.1 流域土地利用组成情况 |
3.2 主导治理措施类型 |
3.3 治理措施的布设位置 |
4 水土流失治理模式 |
4.1 黄土高原丘陵沟壑区治沟造地模式 |
4.2 风蚀水蚀交错区防蚀固沙模式 |
4.3 生态经济友好型水土保持生态农业发展模式 |
4.4 黄土高塬“三大体系”多元发展治理模式 |
4.5 梯田特色果业开发模式 |
4.6 半干旱半贫困水土资源高效利用模式 |
5 水土流失治理模式形成机制 |
5.1 水土流失治理模式的比较 |
5.1.1 黄土高原水土流失治理的相似性 |
5.1.2 黄土高原水土流失治理的差异性 |
(1)生态型小流域 |
(2)经济型小流域 |
(3)综合型小流域 |
5.2 自然条件对流域水土流失治理的影响 |
5.2.1 气象水文的影响 |
5.2.2 地形地貌的影响 |
5.3 社会经济对流域水土流失治理的影响 |
5.3.1 水土流失治理受到治理效益的需求影响 |
5.3.2 水土流失治理受社会经济条件限制 |
5.3.3 水土流失治理模式以区域政策为指导 |
6 结论 |
(2)黄土丘陵沟壑区典型小流域水土流失治理技术模式研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 小流域治理模式的内涵述评 |
1.3.1 小流域综合治理的内涵 |
1.3.2 小流域综合治理模式的内涵 |
1.4 小流域治理模式的理论基础述评 |
1.4.1 径流调控理论 |
1.4.2 可持续发展理论 |
1.4.3 系统科学理论 |
1.4.4 水土保持学原理 |
1.4.5 生态经济学原理 |
1.4.6 恢复生态学原理 |
1.4.7 景观生态学原理 |
1.5 国外小流域水土流失综合治理研究述评 |
1.6 国内小流域水土流失综合治理研究述评 |
1.7 国内水土流失治理阶段划分 |
1.7.1 起步与探索阶段 |
1.7.2 全面规划、重点治理阶段 |
1.7.3 小流域综合治理试点阶段 |
1.7.4 注重效益、依法防治阶段 |
1.7.5 以生态修复为主,集中规模治理阶段 |
1.7.6 以生态修复和工程措施结合的大规模布局阶段 |
1.7.7 统筹生命共同体的保护与调控阶段 |
1.8 新时代生态建设理念 |
1.8.1 “两山”理论 |
1.8.2 山水林田湖草统筹理论 |
1.8.3 乡村振兴与脱贫攻坚战略 |
1.8.4 黄河生态保护和高质量发展 |
1.8.5 水土保持信息化 |
2.研究区选取与概况 |
2.1 研究区的选取 |
2.2 研究区域概况 |
2.2.1 陕西市神木县六道沟小流域 |
2.2.2 陕西省延安市羊圈沟小流域 |
2.2.3 陕西省延安市纸坊沟小流域 |
2.2.4 甘肃省西峰市南小河沟小流域 |
2.2.5 甘肃省天水市罗玉沟小流域 |
2.2.6 甘肃省定西市龙滩沟小流域 |
3.材料和方法 |
3.1 研究目标 |
3.2 研究内容 |
3.2.1 水土流失治理模式的理论和经验总结 |
3.2.2 典型流域治理措施体系分析 |
3.2.3 典型流域水土流失治理模式研究 |
3.2.4 黄土高原水土流失治理模式的土壤改良效益 |
3.3 研究方法 |
3.3.1 水土流失治理模式及其影响因素研究 |
3.3.2 黄土高原水土流失治理模式的土壤改良效益 |
3.4 数据收集说明 |
3.4.1 DEM数字高程数据 |
3.4.2 水土流失及治理效果图片、治理措施图片 |
3.5 技术路线 |
3.6 研究特色与创新性 |
4.黄土高原典型小流域综合治理措施体系 |
4.1 小流域流域土地利用格局 |
4.2 小流域主导水土流失治理措施类型 |
4.2.1 主导植物措施体系 |
4.2.2 主导工程措施体系 |
4.2.3 主导耕作措施及其配置模式 |
4.3 本章小结 |
5 黄土高原典型小流域综合治理模式 |
5.1 黄土高原丘陵沟壑区治沟造地模式 |
5.2 风蚀水蚀交错区防蚀固沙模式 |
5.3 生态经济友好型水土保持生态农业发展模式 |
5.4 黄土高塬“三大体系”治理模式 |
5.5 丘三区梯田特色果业开发模式 |
5.6 半干旱区水土资源高效利用模式 |
5.7 本章小结 |
6 黄土高原小流域综合治理模式的影响因素 |
6.1 黄土高原水土流失治理模式的异质性与广泛性 |
6.1.1 黄土高原水土流失治理的相似性 |
6.1.2 黄土高原水土流失治理的差异性 |
6.2 自然地理条件对水土流失治理模式的影响 |
6.2.1 气象水文的影响 |
6.2.2 地形地貌的影响 |
6.3 社会经济条件对水土流失治理模式的影响 |
6.3.1 水土流失治理受到治理效益的需求影响 |
6.3.2 .水土流失治理受社会经济条件限制 |
6.3.3 水土流失治理模式以区域政策为指导 |
6.4 本章小结 |
7.黄土高原水土流失治理模式的有机碳效益 |
7.1 样地概况 |
7.2 相同生态恢复措施在不同流域间土壤有机碳储量差异 |
7.3 同一流域内不同生态恢复措施土壤有机碳储量差异 |
7.4 土壤有机碳储量分布特征 |
7.5 生态恢复的土壤碳汇效益 |
7.6 气候和土壤对有机碳含量分布的影响 |
7.7 本章小结 |
8.结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 研究展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
附录A 各流域不同生态恢复措施土壤有机碳储量(t·hm~(-2)) |
(3)多种外营力作用的黑土坡面复合土壤侵蚀过程与机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 单一外营力作用下的坡面土壤侵蚀过程研究 |
1.2.2 多种外营力作用的复合侵蚀研究 |
1.2.3 坡面侵蚀—沉积空间分布规律研究 |
1.3 亟待解决的科学问题 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 研究目标和内容 |
2.1.1 研究目标 |
2.1.2 主要研究内容 |
2.1.3 技术路线 |
2.2 研究区概况 |
2.3 数据分析 |
第三章 多种外营力作用的长缓坡黑土侵蚀季节性动态变化特征 |
3.1 试验材料与方法 |
3.1.1 野外大型自然坡面径流场布设 |
3.1.2 观测期间的气象特征 |
3.1.3 大型自然坡面径流场REE布设 |
3.1.4 季节性土壤样品采集 |
3.1.5 样品处理及数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同侵蚀外营力作用下季节性黑土坡面土壤侵蚀特征和空间分布 |
3.2.2 长缓坡黑土坡面不同坡段土壤侵蚀—沉积特征 |
3.2.3 融雪和降雨侵蚀作用下黑土坡面不同坡段泥沙迁移的空间格局 |
3.3 讨论 |
3.3.1 不同外营力对季节性土壤侵蚀的影响 |
3.3.2 长缓坡土壤迁移与再分配的季节变化 |
3.3.3 研究成果的应用 |
3.4 小结 |
第四章 降雨强度和降雨能量交互作用对黑土坡面水蚀的影响 |
4.1 试验材料与方法 |
4.1.1 野外径流小区观测 |
4.1.2 野外模拟降雨试验 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 天然降雨条件下降雨能量对黑土坡面侵蚀的影响 |
4.2.2 基于模拟降雨的降雨强度和降雨能量交互作用对黑土坡面侵蚀影响 |
4.3 讨论 |
4.3.1 黑土坡面土壤侵蚀速率对降雨能量的响应 |
4.3.2 降雨能量影响黑土坡面土壤侵蚀的原因分析 |
4.4 小结 |
第五章 降雨和上方汇流协同作用对黑土坡面水蚀的影响 |
5.1 试验材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验设计 |
5.1.3 试验步骤 |
5.1.4 数据分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 黑土坡面径流率和侵蚀速率对上方汇流和降雨的响应 |
5.2.2 降雨和上方汇流的协同效应对黑土坡面土壤侵蚀的影响 |
5.2.3 侵蚀微地形变化与黑土坡面泥沙来源辨析 |
5.2.4 黑土区顺坡垄作坡面垄沟和垄丘泥沙来源的辨析 |
5.3 讨论 |
5.3.1 黑土坡面顺坡垄作坡面侵蚀过程 |
5.3.2 地表形态和垄丘固结对黑土坡面侵蚀的影响 |
5.3.3 顺坡垄作黑土坡面垄沟和垄丘土壤侵蚀贡献分析 |
5.4 小结 |
第六章 冻融作用影响黑土坡面土壤侵蚀的机理分析 |
6.1 试验材料与方法 |
6.1.1 供试土壤 |
6.1.2 试验设计和土样制备 |
6.1.3 试验步骤和数据分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 冻融作用对土壤抗剪强度的影响 |
6.2.2 冻融作用对土壤崩解的影响 |
6.2.3 冻融循环对土壤团聚体水稳性的影响 |
6.2.4 土壤抗侵蚀能力与冻融作用的关系 |
6.3 讨论 |
6.3.1 冻融条件下土壤剪切力的变化特征 |
6.3.2 冻融条件下的土壤崩解特征 |
6.3.3 冻融循环作用下土壤团聚体的变化 |
6.3.4 土壤抗侵蚀能力与土壤性质、冻融循环和初始土壤含水量的关系 |
6.4 小结 |
第七章 多种外营力叠加作用对黑土坡面复合侵蚀的影响 |
7.1 试验材料与方法 |
7.1.1 试验材料 |
7.1.2 试验设计 |
7.1.3 试验步骤 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 前期土壤冻融作用对黑土坡面水蚀的影响 |
7.2.2 前期土壤冻融作用对黑土风蚀的影响 |
7.2.3 前期风蚀作用对黑土坡面水蚀的影响 |
7.2.4 冻融和风蚀叠加作用对黑土坡面水蚀的影响 |
7.3 讨论 |
7.3.1 冻融、风力、水力交互作用对黑土坡面土壤侵蚀影响 |
7.3.2 冻融作用和前期风蚀影响坡面土壤侵蚀的机理 |
7.3.3 冻融作用、风蚀和水蚀对黑土坡面土壤侵蚀的贡献 |
7.4 小结 |
第八章 主要结论与研究展望 |
8.1 主要结论 |
8.1.1 多种外营力作用的长缓坡黑土侵蚀季节性动态变化特征 |
8.1.2 降雨强度和降雨能量交互作用对黑土坡面水蚀的影响 |
8.1.3 降雨和上方汇流协同作用对黑土坡面水蚀的影响研究 |
8.1.4 冻融作用影响黑土坡面土壤侵蚀的机理分析 |
8.1.5 多种外营力叠加作用对黑土坡面复合侵蚀的影响 |
8.2 主要创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(4)裸露砒砂岩区人工植被对水力侵蚀的调控机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的 |
1.3 研究意义 |
1.4 砒砂岩区的范围及基岩侵蚀内因 |
1.4.1 砒砂岩区的分布范围 |
1.4.2 砒砂岩的侵蚀内因 |
1.5 水力侵蚀研究进展 |
1.5.1 水力侵蚀的影响因素 |
1.5.2 砒砂岩区水力侵蚀机理研究进展 |
1.5.3 水力侵蚀预报模型研究进展 |
1.6 植被对水力侵蚀的调控作用 |
1.6.1 植被对坡面产汇流过程的影响 |
1.6.2 植被对土壤抗蚀性和抗冲性的影响 |
1.6.3 植被格局对水力侵蚀的调控作用 |
1.7 砒砂岩区植被配置模式研究进展 |
1.8 存在的问题和发展趋势 |
2 研究内容、研究方法与技术路线 |
2.1 研究内容 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 坡面水力侵蚀特征的研究 |
2.2.2 人工植被对径流调控机制研究 |
2.2.3 人工植被对土壤质量的影响 |
2.2.4 小流域水力侵蚀空间特征及其与植被格局和地形因子的关系 |
2.3 技术路线 |
3 研究区概况 |
3.1 地理位置 |
3.2 地形地貌 |
3.3 气象与水文条件 |
3.4 土壤条件 |
3.5 植被条件 |
4 裸露砒砂岩区坡面水力侵蚀特征及其与植被的关系 |
4.1 天然降雨条件下坡面产流产沙及其影响因素 |
4.1.1 降雨类型划分 |
4.1.2 降雨类型对坡面产流产沙的影响 |
4.1.3 次降雨对坡面微地形的影响 |
4.1.4 不同植被类型的减流减沙能力 |
4.2 裸露砒砂岩区坡面水动力特性及其影响因素 |
4.2.1 冲刷流量对坡面水动力特性的影响 |
4.2.2 坡度对坡面水动力特性的影响 |
4.2.3 植被覆盖度对坡面水动力特性的影响 |
4.3 裸露砒砂岩区坡面土壤剥蚀率及其影响因素 |
4.3.1 冲刷强度对土壤剥蚀率的影响 |
4.3.2 坡度对土壤剥蚀率的影响 |
4.3.3 植被盖度对土壤剥蚀率的影响 |
4.4 小结 |
5 植被类型对地表径流的调控作用 |
5.1 植被类型对地表覆盖度的影响 |
5.1.1 植被类型对草本生物量和地表覆盖度的影响 |
5.1.2 植被类型对草本生物多样性的影响 |
5.2 植被类型对降雨的截留作用的影响 |
5.2.1 植被类型对林冠截留的影响 |
5.2.2 植被类型对枯落物层持水的影响 |
5.3 植被类型对土壤水文物理特性的影响 |
5.3.1 植被类型对土壤颗粒分布特征的影响 |
5.3.2 植被类型对土壤综合持水能力的影响 |
5.3.3 植被类型对土壤饱和导水性能的影响 |
5.3.4 植被类型对土壤入渗性能的影响 |
5.4 植被类型对地表径流的调控机制 |
5.5 小结 |
6 植被类型对土壤质量的改良作用 |
6.1 植被类型对土壤抗蚀性的影响 |
6.1.1 植被类型对土壤团粒结构的影响 |
6.1.2 植被类型对土壤可蚀性的影响 |
6.1.3 植被类型对土壤抗崩解能力的影响 |
6.2 植被类型对土壤养分和生物化学性质的影响 |
6.2.1 植被类型对土壤养分的影响 |
6.2.2 植被类型对土壤生物化学性质的影响 |
6.3 植被类型对土壤质量的影响 |
6.3.1 土壤质量评价指标体系的建立 |
6.3.2 不同植被类型土壤质量综合评价 |
6.4 小结 |
7 裸露砒砂岩区小流域水蚀特征及其与植被和地形的关系 |
7.1 小流域植被景观的空间格局与地形因子的关系 |
7.1.1 小流域植被类型的分布特征 |
7.1.2 小流域植被景观的空间格局 |
7.1.3 小流域植被景观空间格局与地形因子的关系 |
7.2 小流域植被与地形因子对土壤质量的耦合影响 |
7.2.1 小流域土壤有机质的空间分布特征 |
7.2.2 小流域土壤含水率的空间分布特征 |
7.2.3 小流域土壤团粒结构破碎率的空间分布特征 |
7.2.4 小流域植被与地形因子对土壤质量的耦合影响 |
7.3 小流域水力侵蚀因子的空间分布特征 |
7.3.1 小流域土壤可蚀性因子的空间分布特征 |
7.3.2 小流域植被覆盖因子与水土保持措施因子的空间分布特征 |
7.3.3 小流域降雨侵蚀力因子与坡度坡长因子的空间分布特征 |
7.3.4 小流域水力侵蚀的分布特征 |
7.4 小流域水力侵蚀的空间格局和空间自相关性 |
7.4.1 小流域水力侵蚀的空间格局 |
7.4.2 小流域水力侵蚀的空间自相关性 |
7.4.3 小流域水力侵蚀空间自相关性与植被和地形的关系 |
7.5 小结 |
8 讨论 |
8.1 水力侵蚀与人工植被间反馈关系的尺度效应 |
8.2 植被对水力侵蚀的调控机制 |
8.3 裸露砒砂岩区小流域未来治理方向 |
9 结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)水蚀风蚀交错带小流域土壤性质和植被特征的空间分布及其驱动因素(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 土壤属性的空间变异 |
1.3.2 植物分布、多样性及生产力与土壤因子的关系 |
1.3.3 土壤有机碳含量和密度的影响因素 |
1.4 目前研究中存在的问题 |
第2章 研究内容与方法 |
2.1 研究内容 |
2.1.1 小流域土壤理化性质的空间结构特征 |
2.1.2 小流域植物群落特征空间变异性及其主要驱动因素 |
2.1.3 小流域土壤有机碳氮对坡向与植物群落的响应 |
2.2 技术路线 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 研究区概况 |
2.3.2 采样与测定 |
2.4 数据分析 |
2.4.1 统计方法 |
2.4.2 数据处理 |
第3章 小流域土壤性质的空间分布 |
3.1 表层土壤理化性质的描述性统计 |
3.2 表层土壤理化性质间的相关性分析 |
3.3 表层土壤理化性质的空间分布格局 |
3.3.1 土壤理化性质的空间变异 |
3.3.2 土壤理化性质的空间分布图 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第4章 小流域植被性质的空间变异及影响因素 |
4.1 植物群落的物种组成 |
4.2 植物群落特征的描述性统计 |
4.3 植物群落特征的空间分布格局 |
4.3.1 植物群落特征的空间变异 |
4.3.2 植物群落特征的空间分布图 |
4.4 植物群落特征空间分布与环境因子的关系 |
4.5 讨论 |
4.6 小结 |
第5章 坡向与植物群落对土壤有机碳氮的影响 |
5.1 小流域不同坡向的植被分布 |
5.2 坡向对土壤有机碳、全氮含量及碳氮比的影响 |
5.2.1 不同坡向下的土壤有机碳和全氮含量 |
5.2.2 不同坡向下的土壤碳氮比 |
5.3 植物群落对土壤有机碳、全氮含量及碳氮比的影响 |
5.3.1 不同植物群落下的土壤有机碳和全氮含量 |
5.3.2 不同植物群落下的土壤碳氮比 |
5.4 土壤有机碳和全氮含量间的耦合关系 |
5.5 坡向和植物群落对土壤有机碳和全氮密度的影响 |
5.5.1 不同坡向下的土壤有机碳和全氮密度 |
5.5.2 不同植物群落下的土壤有机碳和全氮密度 |
5.6 讨论 |
5.6.1 土壤有机碳、氮含量对坡向与植物群落类型的响应 |
5.6.2 土壤碳氮比对坡向与植物群落类型的响应 |
5.6.3 不同地区土壤碳密度的比较 |
5.7 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)黄土高原水蚀风蚀交错区土壤退化机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景、目的及意义 |
1.1.1 选题的背景 |
1.1.2 选题的目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤质量 |
1.2.2 土壤质量退化影响因素 |
1.2.3 风水复合侵蚀特征 |
1.2.4 风蚀、水蚀研究方法 |
1.3 存在问题 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 研究区概况与研究内容 |
2.1.1 研究区概况 |
2.1.2 研究内容 |
2.2 研究思路 |
2.3 技术路线与拟解决的关键问题 |
2.3.1 技术路线 |
2.3.2 拟解决的关键问题 |
第三章 水蚀风蚀交错区土壤特性空间分布特征及其影响因素 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 研究区概况 |
3.2.2 实验设计 |
3.2.3 风力因子及土壤退化指数 |
3.2.4 测定项目与方法 |
3.2.5 数据处理 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 不同侵蚀类型区土壤特性对比 |
3.3.2 水蚀风蚀交错区土壤理化属性的空间分布特征 |
3.3.3 土壤理化属性与环境要素的相关性 |
3.3.4 土壤养分的影响因素 |
3.3.5 水蚀风蚀交错区土壤退化程度评价 |
3.4 小结 |
第四章 风水交错侵蚀下坡面土壤退化特征 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 研究区概况 |
4.2.2 试验设计与采样 |
4.2.3 样品分析 |
4.2.4 数据处理 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 土壤~(137)Cs含量和土壤理化属性变化 |
4.3.2 土壤~(137)Cs含量与土壤理化属性之间的关系 |
4.3.3 土壤~(137)Cs、有机质及全氮的影响因素 |
4.4 讨论 |
4.4.1 侵蚀营力的空间分布特征 |
4.4.2 侵蚀的坡向、坡位差异特征 |
4.4.3 侵蚀与土壤质量退化的关系 |
4.5 小结 |
第五章 风水交错侵蚀下水土流失特征 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试验设计 |
5.2.3 指标测定 |
5.2.4 数据处理 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 坡面微地貌特征 |
5.3.2 坡面水动力学特征 |
5.3.3 坡面产流特征 |
5.3.4 坡面产沙特征 |
5.3.5 水土流失与侵蚀力之间的关系 |
5.4 讨论 |
5.4.1 风水交错侵蚀下坡面形态变化 |
5.4.2 风水交错侵蚀下水土流失特征 |
5.4.3 风水交错侵蚀下坡面产沙过程 |
5.4.4 风水交错侵蚀水力学机理 |
5.5 小结 |
第六章 风水交错侵蚀下土壤退化机理 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 试验材料 |
6.2.2 试验设计 |
6.2.3 指标测定 |
6.2.4 数据处理 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 土壤颗粒变化 |
6.3.2 土壤养分变化 |
6.3.3 土壤颗粒与侵蚀营力之间的关系 |
6.4 讨论 |
6.4.1 风水交错侵蚀对土壤颗粒的影响 |
6.4.2 风水交错侵蚀对土壤养分的影响 |
6.4.3 风水交错侵蚀对河流泥沙的影响 |
6.5 小结 |
第七章 风蚀、水蚀速率定量区分 |
7.1 前言 |
7.2 材料与方法 |
7.2.1 试验设计 |
7.2.2 土壤侵蚀速率计算模型 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 坡面~(137)Cs含量的空间分布 |
7.3.2 坡面侵蚀速率的空间分布 |
7.3.3 坡面风水、水蚀速率的区分 |
7.4 小结 |
第八章 主要结论、进展及有待进一步研究的问题 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要进展 |
8.3 主要创新点 |
8.4 有待进一步研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
西北农林科技大学学历教育博士学位授予信息表 |
(7)黄土高原水蚀风蚀交错带土壤侵蚀速率的7Be和137Cs示踪研究(论文提纲范文)
项目资助 |
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景、目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤侵蚀及其定量研究方法 |
1.2.2 ~7Be 在土壤侵蚀研究中的应用 |
1.2.2.1 ~7Be 的产生及在自然界中的循环 |
1.2.2.2 ~7Be 示踪技术在土壤侵蚀研究中的应用 |
1.2.3 ~(137)Cs 在土壤侵蚀研究中的应用 |
1.2.3.1 ~(137)Cs 的产生 |
1.2.3.2 ~(137)Cs 的时空分布 |
1.2.3.3 ~(137)Cs 示踪技术在土壤侵蚀研究中的应用 |
1.2.4 ~7Be 和~(137)Cs 复合示踪土壤侵蚀 |
1.2.5 水蚀风蚀交错带土壤侵蚀研究进展 |
第二章 研究内容及方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究内容 |
2.2.1 利用风洞实验构建包含风蚀分选性因子的~7Be 示踪估算土壤风蚀速率的模型 |
2.2.2 利用~7Be 示踪研究野外坡面土壤风蚀强度空间分布规律 |
2.2.3 ~(137)Cs 示踪区分黄土高原水蚀风蚀交错带峁坡水蚀、风蚀速率 |
2.2.4 风蚀对降雨侵蚀的影响研究 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 利用风洞实验构建包含风蚀分选性因子的~7Be 示踪估算土壤风蚀速率的模型 |
2.3.1.1 实验小区布设 |
2.3.1.2 ~7Be 背景值采样区土壤样品采集 |
2.3.1.3 风洞实验 |
2.3.1.4 风蚀后土壤样品的采集 |
2.3.2 利用~7Be 示踪研究野外坡面土壤风蚀强度空间分布规律 |
2.3.2.1 实验处理及风蚀前土壤样品采集 |
2.3.2.2 背景值采样及风蚀后坡面土壤样品采集 |
2.3.3 ~(137)Cs 示踪区分黄土高原水蚀风蚀交错带峁坡水蚀、风蚀速率 |
2.3.4 风蚀对降雨侵蚀的影响研究 |
2.3.4.1 实验土槽布设 |
2.3.4.2 风洞模拟实验与人工模拟降雨实验 |
2.3.5 样品测定 |
2.3.5.1 样品处理及其理化性质的测定 |
2.3.5.2 ~7Be 和~(137)Cs 的测定 |
2.4 技术路线 |
第三章 利用风洞实验研究~7Be 示踪估算土壤风蚀速率的可行性 |
3.1 风蚀前后各实验小区表层土壤理化性状的变化 |
3.2 ~7Be 示踪风蚀速率的可行性研究分析 |
3.2.1 ~7Be 剖面深度分布特征及其背景值确定 |
3.2.2 ~7Be 水蚀模型及用于风蚀的修正模型 |
3.2.3 ~7Be 示踪风蚀速率的可行性分析 |
3.3 小结 |
第四章 利用~7Be 示踪研究坡面土壤风蚀强度空间分布规律 |
4.1 风蚀前后各坡面土壤理化性状的变化 |
4.2 ~7Be 剖面深度分布特征及其背景值确定 |
4.3 坡面~7Be 含量的空间分布 |
4.4 坡面土壤风蚀强度空间分布规律 |
4.5 小结 |
第五章 ~(137)Cs 示踪区分黄土高原水蚀风蚀交错带峁坡水蚀、风蚀速率 |
5.1 不同坡向最上部采样点土壤颗粒组成及有机质含量的比较 |
5.2 水蚀、风蚀速率的计算 |
5.2.1 侵蚀速率计算 |
5.2.2 研究区各坡向坡面水蚀、风蚀速率的区分 |
5.3 小结 |
第六章 风蚀对降雨侵蚀的影响研究 |
6.1 风蚀量与风速的关系 |
6.2 风蚀对降雨初始产流时间的影响 |
6.3 风蚀对降雨坡面平均水流速度的影响 |
6.4 风蚀对降雨径流量的影响 |
6.5 风蚀对降雨侵蚀量的影响 |
6.6 水风复合侵蚀作用强度 |
6.7 小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
附录 |
(8)水蚀风蚀交错区典型小流域土壤侵蚀特征时空变化及对景观格局响应(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 水蚀风蚀交错区以及侵蚀区划简介 |
1.2.2 土壤侵蚀特征变化及其影响因素研究现状简介 |
1.2.3 景观格局与土壤侵蚀过程关系研究现状简介 |
1.2.4 总结及展望 |
1.3 研究目的及意义 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 研究内容 |
1.4.1 六道沟流域近 20 年来土地利用/覆被演变进程 |
1.4.2 六道沟流域土壤侵蚀特征变化分析 |
1.4.3 六道沟流域土壤侵蚀过程对景观格局变化响应机理探索 |
1.5 研究区概况 |
1.5.1 水蚀风蚀交错区简介 |
1.5.2 六道沟流域概况 |
第二章 数据资料及研究方法 |
2.1 研究基础 |
2.2 数据资料 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 土地利用/覆被数据处理 |
2.3.2 植被覆盖调查 |
2.3.3 土壤侵蚀量计算方法 |
2.3.4 各集水区泥沙淤积量监测 |
2.3.5 泥沙来源分析——同粒径对比法 |
2.3.6 景观空间负荷对比指数 |
2.4 前人研究成果 |
2.5 技术路线 |
第三章 六道沟流域土地利用/覆被变化分析 |
3.1 土地利用变化的总体特征 |
3.2 耕地分布态势变化分析 |
3.3 林草地分布态势变化分析 |
3.4 工矿用地分布态势变化分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 六道沟流域土壤侵蚀影响因素及演变 |
4.1 土壤侵蚀外动力因素 |
4.1.1 侵蚀性降雨和起沙风速确定 |
4.1.2 水蚀能量计算 |
4.1.3 风蚀能量计算 |
4.1.4 土壤侵蚀能量年内分配特征变化 |
4.2 土壤侵蚀下垫面因素 |
4.2.1 地形因子 |
4.2.2 土壤修正因子 |
4.2.3 植被因子 |
4.2.4 水土保持措施因子 |
4.3 本章小结 |
第五章 六道沟流域水风两相侵蚀特征时空变化分析 |
5.1 六道沟流域土壤侵蚀量变化分析 |
5.1.1 水蚀风蚀量模型计算结果分析 |
5.1.2 土壤侵蚀量淤地坝实测结果分析 |
5.2 土壤侵蚀空间特征变化分析 |
5.2.1 水蚀特征时空变化分析 |
5.2.2 风蚀特征时空变化分析 |
5.3 六道沟流域侵蚀产沙出露地层产沙特征变化 |
5.4 本章小结 |
第六章 六道沟流域景观格局变化对土壤侵蚀过程的影响 |
6.1 “源”、“汇”景观划分及贡献权重确定 |
6.2 景观格局对土壤侵蚀过程的影响 |
6.2.1 景观格局随相对高度对土壤侵蚀过程的影响 |
6.2.2 景观格局随坡度对土壤侵蚀过程的影响 |
6.2.3 景观格局随投影距离对土壤侵蚀过程的影响 |
6.2.4 景观格局随运移距离对土壤侵蚀过程的影响 |
6.3 土壤侵蚀模数增量与景观空间负荷对比指数增量的相关性分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(9)水蚀风蚀交错区土壤水、碳、氮、磷分布及有关过程对植被类型的响应(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 水分平衡对植被类型的响应 |
1.2.2 土壤质量对植被类型的响应 |
1.2.3 土壤呼吸 |
1.3 小结 |
第二章 研究内容和方法 |
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 坡面土壤水分分布与平衡对植被类型的响应 |
2.3.2 坡面土壤质量对植被类型的响应 |
2.3.3 坡面土壤速效养分时空动态变化对植被类型的响应 |
2.3.4 农田生态系统氮肥氨挥发及氮淋溶研究 |
2.3.5 土壤呼吸对植被类型及非均质下垫面的响应 |
2.3.6 小流域植被净初级生产力及植被光合固碳对植被恢复措施的响应 |
2.4 数据处理 |
第三章 坡面水分分布与平衡对植被类型的响应 |
3.1 坡面土壤含水量垂直分布对植被类型的响应 |
3.2 坡面土壤储水量水平分布对植被类型的响应 |
3.3 水分利用效率对植被类型的响应 |
3.4 蒸散对植被类型的响应 |
3.5 坡面水量平衡对坡长尺度的响应 |
3.6 小结 |
第四章 坡面土壤质量对植被类型的响应 |
4.1 土壤物理性质对植被类型的响应 |
4.2 土壤有机碳和全氮对植被类型的响应 |
4.3 坡面磷库对植被类型的响应 |
4.3.1 地上生物量及地上植物磷 |
4.3.2 土壤磷 |
4.4 最大地上生物量与全磷、有机碳坡面分布的关系 |
4.5 坡面土壤速效磷时空动态变化对植被类型的响应 |
4.5.1 坡面土壤速效磷季节变化对植被类型的响应 |
4.5.2 坡面土壤速效磷动态分布特征对植被类型的响应 |
4.6 坡面土壤无机氮时空动态变化对植被类型的响应 |
4.6.1 土壤氮硝化速率和矿化速率对植被类型的响应 |
4.6.2 坡面土壤NO_3~--N季节变化对植被类型的响应 |
4.6.3 坡面土壤NH_4~+-N季节变化对植被类型的响应 |
4.6.4 坡面土壤无机氮季节变化对植被类型的响应 |
4.6.5 坡面土壤无机氮动态分布对植被类型的响应 |
4.7 土壤速效磷、无机氮和最大地上生物量坡面分布的关系 |
4.8 小结 |
第五章 农田生态系统氮肥氨挥发及氮淋溶损失研究 |
5.1 氨挥发损失研究 |
5.2 氮淋溶损失研究 |
5.3 小结 |
第六章 土壤呼吸对植被类型及非均质下垫面的响应 |
6.1 土壤呼吸对植被类型的响应 |
6.1.1 土壤呼吸日变化对植被类型的响应 |
6.1.2 土壤呼吸月变化对植被类型的响应 |
6.2 土壤呼吸日均值模拟 |
6.3 土壤呼吸对非均质下垫面的响应 |
6.3.1 土壤呼吸对碎石隔层的响应 |
6.3.2 土壤呼吸对碎石覆盖的响应 |
6.3.3 土壤呼吸对碎石含量的响应 |
6.4 小结 |
第七章 小流域植被净初级生产力及光合固碳对植被恢复措施的响应 |
7.1 净初级生产力对植被恢复措施的响应 |
7.1.1 生物量 |
7.1.2 净初级生产力 |
7.2 植被光合固碳对植被恢复措施的响应 |
7.2.1 植物光合 |
7.2.2 叶面积指数 |
7.2.3 植被光合固碳 |
7.3 小结 |
第八章 结论及有待进一步研究的问题 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要进展 |
8.3 有待进一步研究的问题 |
参考文献 |
个人简历 |
(10)水蚀风蚀交错带植被恢复对土壤质量的影响与植物生理生态适应性(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 退化生态系统恢复与恢复生态学 |
1.2.2 植被恢复对土壤质量的影响 |
1.2.3 土壤质量指标及其评价 |
1.2.4 植物生理生态适应性 |
1.2.5 黄土高原植被恢复途径研究进展 |
1.3 研究存在的问题 |
第二章 研究目标、内容与方法 |
2.1 研究目标 |
2.2 研究内容 |
2.3 研究区自然概况 |
2.3.1 地理位置 |
2.3.2 气候 |
2.3.3 植被 |
2.3.4 地形地貌 |
2.3.5 土壤 |
2.4 样地基本情况 |
2.5 研究方法和技术路线 |
第三章 水蚀风蚀交错带植被恢复中地上植被特征 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 植被调查 |
3.2.2 物种多样性指数计算 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 地上植被的物种组成及变化 |
3.3.2 地上植被的物种多样性 |
3.4 讨论 |
3.4.1 植被演替中群落物种组成 |
3.4.2 植被演替中物种多样性变化 |
3.5 小结 |
第四章 水蚀风蚀交错带土壤种子库特征及其对植被恢复的影响 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 土壤种子库取样 |
4.2.2 土壤种子库的萌发 |
4.3 数据处理 |
4.3.1 土壤种子库密度 |
4.3.2 土壤种子库的物种多样性 |
4.3.3 相似性系数 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 土壤种子库特征 |
4.4.2 土壤种子库和地上植被的关系 |
4.5 讨论 |
4.5.1 土壤种子库的密度和物种组成 |
4.5.2 土壤种子库和地上植被的关系 |
4.5.3 土壤种子库对植被恢复的影响 |
4.6 小结 |
第五章 水蚀风蚀交错带植被恢复对土壤质量的影响 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 样品的采集与测定 |
5.2.2 土壤质量综合评价方法 |
5.2.3 数据分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 不同恢复年限样地土壤质量因子变化 |
5.3.2 不同植被类型的土壤质量因子变化 |
5.3.3 土壤质量综合评价 |
5.4 讨论 |
5.4.1 植被演替对土壤质量的影响 |
5.4.2 不同植被类型的土壤质量 |
5.5 小结 |
第六章 水蚀风蚀交错带植物水分生理生态适应性 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 样品的采集与测定 |
6.2.2 数据分析 |
6.3 结果 |
6.3.1 植物叶片渗透势和叶片含水量的种间差异 |
6.3.2 不同生活型植物叶片渗透势差异 |
6.3.3 植被恢复年限对叶片渗透势和含水量的影响 |
6.3.4 植物叶片渗透势和叶片含水量的关系 |
6.4 讨论 |
6.5 小结 |
第七章 水蚀风蚀交错带植物光合生理生态适应性 |
7.1 引言 |
7.2 材料与方法 |
7.2.1 植被调查 |
7.2.2 生理生态指标测定 |
7.2.3 数据分析 |
7.3 结果 |
7.3.1 植物光合生理特征的种间变化 |
7.3.2 植物光合生理特征的种内变化 |
7.3.3 植物叶片结构性状的种间变化和种内变化 |
7.3.4 植物叶片光合特征和结构特征随恢复年限的变化 |
7.3.5 植物光合特征参数与叶片结构性状之间的相互关系 |
7.4 讨论 |
7.4.1 植物光合生理特征与叶片结构的种间差异和种内差异 |
7.4.2 植被恢复年限与光合特征和叶片结构性状的关系 |
7.4.3 植物光合生理特征与叶片结构之间的关系 |
7.5 小结 |
第八章 结论 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 需要进一步深入探讨的问题 |
参考文献 |
作者简介 |
四、水蚀风蚀交错带小流域生态环境综合治理模式研究(论文参考文献)
- [1]黄土高原丘陵沟壑区典型小流域水土流失治理模式[J]. 袁和第,信忠保,侯健,李宗善,杨磊. 生态学报, 2021(16)
- [2]黄土丘陵沟壑区典型小流域水土流失治理技术模式研究[D]. 袁和第. 北京林业大学, 2020(02)
- [3]多种外营力作用的黑土坡面复合土壤侵蚀过程与机理研究[D]. 王磊. 西北农林科技大学, 2020
- [4]裸露砒砂岩区人工植被对水力侵蚀的调控机制研究[D]. 杨振奇. 内蒙古农业大学, 2020
- [5]水蚀风蚀交错带小流域土壤性质和植被特征的空间分布及其驱动因素[D]. 张凯. 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2019(09)
- [6]黄土高原水蚀风蚀交错区土壤退化机理研究[D]. 脱登峰. 西北农林科技大学, 2016(08)
- [7]黄土高原水蚀风蚀交错带土壤侵蚀速率的7Be和137Cs示踪研究[D]. 孙喜军. 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), 2012(11)
- [8]水蚀风蚀交错区典型小流域土壤侵蚀特征时空变化及对景观格局响应[D]. 马瞳宇. 西北农林科技大学, 2012(01)
- [9]水蚀风蚀交错区土壤水、碳、氮、磷分布及有关过程对植被类型的响应[D]. 付晓莉. 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), 2010(10)
- [10]水蚀风蚀交错带植被恢复对土壤质量的影响与植物生理生态适应性[D]. 白文娟. 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), 2010(10)