Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources
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黄土高原森林带土壤养分和微生物量及其生态化学计量变化特征
No full text选择黄土高原森林带自东向西８个地区优势植物的土壤作为研究对象，探究不同经度下土壤养分和
土壤微生物生物量生态化学计量特征。结果表明：土壤碳、氮和微生物生物量碳、氮、磷含量随经度整体呈
现出先减少后增加的变化趋势，土壤微生物生物量碳氮磷与土壤碳氮之间存在耦合关系，对环境因子的响
应具有一致性。土壤磷含量空间分布比较稳定。土壤碳氮比为 ８ 左右，土壤有机碳与全氮的空间分布具
有一致性。土壤微生物生物量碳氮比为 ９ 左右，微生物生物量氮磷比为 ５ 左右，反映了土壤微生物生物量
碳氮、氮磷的比值较稳定，但土壤微生物生物量碳磷比呈现出先增大后减小的变化趋势。土壤养分及土壤
微生物量碳氮磷与土壤水分含量相关性较强。土壤养分与土壤微生物量碳氮磷及其生态化学计量是环境
因子综合作用的结果。</p
黄土高原生态工程区土壤容重及饱和导水率的分布特征
No full text土壤水力性质是影响水分运动、溶质运移以及流域水文模型模拟的重要参数。近年来，黄土高原实施的退耕还
林（草）工程、治沟造地工程等重大生态工程，影响了该区域的地形地貌、土壤水力性质等。深入研究流域尺度土壤容
重（ Bulk Density， BD）与饱和导水率（Ks）的动态变化特征，对于理解重大生态工程影响下的水文过程演变规律具有
重要意义。本研究以黄土高原重大生态工程影响的典型小流域为对象，采用 80 m×80 m 的网格布点（89 个样点），分别
于 2016 年 9 月（夏末）、11 月（初冬）和 2017 年 3 月（初春）采集土壤表层（0～5 cm）环刀样品，分析 BD 和 Ks 的动
态分布特征及其影响因素。结果表明：BD 在 0.93～1.61 g/cm 3 之间变动，Ks 介于 0.01～7.30 cm/min；BD 呈弱变异性，
变异系数（Coefficient of Variation，CV）为 10%，而 Ks 呈强变异性（CV=166%）。坡面 BD 显著小于沟底（P<0.05），而
Ks 则显著大于沟底（P<0.05）。坡面林地和草地 BD 表现出显著的季节性差异（P<0.05），而 Ks 在林地、灌木和草地之间
均表现出显著的季节性差异（P<0.05）。地形对流域内的土壤水力参数分布有显著影响，外界环境（温度）变化是决定
BD 和 Ks 呈季节性动态变化的重要因素。多因素方差分析表明土地利用类型对 BD 与 Ks 均有显著影响；采样时间对 Ks
有显著影响，对 BD 无显著影响。相关结果可为揭示重大生态工程区小流域土壤水力参数的动态变化规律及其主控因素
提供数据支撑和理论参考，有助于小流域水文过程的模型模拟研究与精细调控。</p
黄土高原植被恢复过程中土壤表面电化学性质演变特征
No full text土壤胶体表面所带电荷是土壤具有一系列物理、化学性质的根本原因。表面电荷数量、比表面积、表面电荷密
度、表面电场强度以及表面电位是土壤胶体颗粒重要性质，影响土壤中物理、化学、生物化学过程。运用带电颗粒表面
性质联合分析法，测定黄土高原子午岭地区不同植被类型下土壤表面电荷性质，研究自然植被恢复过程对土壤表面电荷
性质的影响。结果表明：随着植被的演替，子午岭林区土壤表面电荷数量、比表面积、表面电荷密度均随植被的恢复增
加，变化范围分别为 10.88 ～ 19.85 cmol·kg –1 、40.67 ～ 61.71 m 2 ·g –1 和 0.22 ～ 0.31 c·m –2 ，平均值分别为 16.18 cmol·kg –1 、
54.88 m 2 ·g –1 和 0.28 c·m –2 ，土壤表面电场强度达 10 8 V·m –1 数量级；土壤黏粒、有机碳含量是影响表面电荷性质的主要因
素，解释率分别为 62.5%和 27.9%；土壤基本性质对表面电荷性质的影响由强到弱依次为：黏粒、有机碳、砂粒、全氮、
C/N、粉粒、碳酸钙、pH。研究结果对于进一步认识黄土高原土壤颗粒表面性质，加深理解土壤中发生的一系列物理化学
过程具有重要意义。</p
黄土丘陵区生物结皮土壤温度年内动态特征及 其对土壤水分的响应
No full text［目的］明确黄土丘陵区粉砂质壤土上生物结皮土壤温度年内动态以及其与土壤水分的关系，为
进一步理解生物结皮在黄土丘陵区生态系统中的功能提供科学依据。［方法］于２０１６年１月１日至２０１８
年１２月３１日在陕西省吴起县退耕封禁地进行野外长期定位监测试验。［结果］ ① 生物结皮土壤温度具有
明显的年内动态。一般生物结皮层月均温最高出现在６月，为２７．１℃ ；结皮层下５ｃｍ 土壤月均温最高在
７ 月，为 ２２．７℃ ；生物结皮层和结皮层下 ５ｃｍ 土壤月均温均在 １ 月最低，分别为 －１．７ 和 －１．４℃ 。 ② 生物
结皮层和结皮层下 ５ｃｍ 土壤温度日动态均为正弦曲线。生物结皮层和结皮层下 ５ｃｍ 土壤温度最大日较
差均出现在 ６月，分别为３２．０和１７．２℃ ； １０月生物结皮层温度日较差最小，为１７．３℃ ， １月结皮层下５ｃｍ
土壤温度日较差最低为 ８．５℃ 。 ③ 年内生物结皮土壤温度与气温呈显著正相关； ３ — １０ 月生物结皮土壤温
度与土壤水分呈显著负相关， １１ — １２ 月生物结皮土壤温度与土壤水分呈显著正相关。 ④１ 月和 ７ 月土壤含
水量的增加导致生物结皮层和结皮层下 ５ｃｍ 土壤温度日较差下降。［结论］黄土丘陵区粉砂质壤土上生
物结皮土壤温度与土壤含水量密切相关，且不同月份土壤水分对生物结皮土壤温度的影响程度不同。</p
黄土丘陵区土壤有机碳含量对侵蚀坡面表层 土壤含水量时空变化的影响
No full text表层土壤含水量能敏感反映降雨、气温、侵蚀等环境要素的变化，明确表层土壤含水量时空变化特征
可为农业生产及土壤环境效应评价等提供参考。以黄土丘陵区不同有机碳水平的侵蚀坡面为对象，连续监测了
２０１６ 年 １１ 月至 ２０１８ 年 ３ 月 ０－５ｃｍ 土壤含水量的动态变化，结合降水资料，分析了不同土壤有机碳水平下侵蚀
坡面沉积区、侵蚀区及对照区表层土壤含水量的变化特征。结果表明：（
１ ）表层土壤含水量不同季节变化差异
显著，夏季变幅最大，单日最大变幅可达１４． ３％ ，春、秋、冬季的单日最大变幅 ＜８． ０％ 。换言之，夏季是土壤
水分变化的敏感期。（ ２ ）土壤有机碳水平、坡面部位、土壤温度对表层水分变异的影响程度因季节而异。
（ ３ ）土壤侵蚀加剧了坡面表层土壤含水量变异，变异程度表现为沉积区 ＞ 侵蚀区 ＞ 对照（未侵蚀）区；侵蚀
前后侵蚀区表层土壤含水量变化量与沉积区变化量的差值随有机碳水平升高从 ０． ８５％ 增加至 ９． ８１％ 。
（ ４ ）侵蚀坡面表层土壤含水量的时空异质性随有机碳水平升高呈非线性变化趋势。</p
基于农户视角的陕南坡地利用与治理措施调查研究
No full text［目的］开展基于农户尺度经济视角的坡地利用现状和治理措施调查研究，了解陕南地区坡地弃
耕原因，提高土地利用效率，完善坡耕地治理对策。［方法］根据农户尺度经济行为特点设计调查问卷，通
过典型村庄农户调查，对陕西省商州区梯田和经济作物坡地的利用现状、经济收益和农民的治理需求进行
研究；采用二项 Ｌｏｇｉｓｔｉｃ回归模型和比例分析法，研究陕南地区土地利用存在的问题；通过对比坡改梯治理
措施效果的优缺点，提出坡地治理建议。［结果］调查共涉及 ６ 个村庄， ９３ 家农户。 ２０１８ 年农户家庭年均
收入约为 ３９ ４１９ 元；农业生产收入主要来自经济作物，户年均约 ３ ６６１ 元，仅占总收入的 １１．２６％ ；坡耕地
经济收入低，导致坡耕地和梯田弃耕现象严重，弃耕率高达 １５％ ；弃耕的原因主要有经济收入低，交通不
便，农村劳动力不足，土地质量差产出低等因素。坡改梯是提高土地利用效率的重要措施，但仍存在易积
水、土层薄等问题，对于梯田田坎类型，干砌石田坎在透水性和耐久性两方面综合性最好。［结论］陕南梯
田和坡耕地弃耕现象严重，弃耕原因比较明确；在新的历史时期，需要综合考虑人口、经济效益和环境效益
等因素，制定兼具生态与经济效益的水土保持治理与土地利用方案。</p
急陡黄土坡面细沟侵蚀的水动力学特性试验研究
No full text通过组合不同坡度（ ２５° ，
３０° ， ３５° ， ４０° ， ４５° ， ５０° ）、不同流量（ ０． ６ ， １． ０ ， １． ５ ， ２． ０ ， ２． ５Ｌ ／ ｍｉｎ ）的室内放水冲
刷试验，对急陡黄土坡面细沟侵蚀发生过程中的细沟水动力学特性进行了研究。结果表明：细沟水流平均
流速随细沟的发育呈现出先减小后稳定的变化趋势。细沟流的雷诺数 Ｒｅ 在１９９． ９９６～８７３． ４８２变化，且主
要受流量的影响，随着流量的增大呈线性关系；而弗劳德数 Ｆｒ 在整个细沟发育过程中均大于 １ ，表明细沟
流均处于急流范围，且与流量呈倒数关系，随着放水流量的增大 Ｆｒ 呈曲线减小。阻力系数 ｆ 随着流量的
增加而增大，且与雷诺数之间存在 ｆ ＝ ａ · Ｒｅ － ｂ （ ａ 、 ｂ 为系数）的幂函数关系。</p
降雨和上方来水条件下工程堆积体坡面土壤侵蚀特征
No full text定量分析降雨和上方来水共同作用下堆积体坡面产流产沙过程，对于完善多驱动力条件下堆积体坡面土壤侵蚀
特征具有重要意义。该研究运用人工模拟降雨和冲刷试验，在野外径流小区（7 m×1 m×0.5 m，坡度 36°）上分别开展 5
个降雨强度（40、50、70、100、120 mm/h）、4 个上方来水强度（10、15、20、25 L/min）单独作用及共同作用下坡面土
壤侵蚀过程试验，比较 2 种驱动力单独作用及共同下堆积体坡面土壤侵蚀与形态特征。结果表明：1）降雨条件下，堆积
体坡面侵蚀过程呈现阶段性差异发育，中小雨强（40、50 和 70 mm/h）条件下，产流率和产沙率随历时延续呈现 2 个不
同阶段（波动、平稳），侵蚀形态为不连续跌坎，大雨强（100 和 120 mm/h）条件下，产流率和产沙率随历时的延续呈现
3 个不同阶段（波动、平稳、剧烈），坡面侵蚀形态为细沟。2）上方来水条件下，堆积体坡面侵蚀过程呈现相对平稳发
育，坡面侵蚀形态均为细沟。3）上方来水与降雨共同作用下，堆积体坡面侵蚀过程呈现剧烈波动发育，产沙率随历时的
延续呈现持续“多峰多谷”变化态势，随着时间延续，产沙率波动振幅逐渐增大，堆积体坡面侵蚀形态均为侵蚀沟，且
发育剧烈。4）上方来水和降雨共同作用下，坡面径流量和泥沙量均增大，且泥沙量的增大幅度大于径流量，相比单独降
雨，径流量和泥沙量分别增大 86%～629%和 86%～4914%，相比单独上方来水，径流量和泥沙量分别增大 12%～175%
和 15%～505%。上方来水和降雨共同作用下，汇流与降雨之间存在交互作用，两者对径流和泥沙的影响均显著。研究结
果对于完善堆积坡面土壤侵蚀特征及揭示复杂水动力条件下的侵蚀机理具有重要意义。</div
近 １０ 年巴音河流域土地利用变化及驱动力分析
No full text通过探究近１０年巴音河流域土地利用变化特征，了解该流域土地利用时空演变规律，为评估社会经济对其所
产生的影响提供科学依据。基于 ２００６ 年、 ２０１１ 年、 ２０１６ 年 Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ 遥感影像，利用 ＧＩＳ ， ＲＳ 技术手段及主成分分
析等方法，定量研究了巴音河流域土地利用时空变化特征，定性分析了引起土地利用变化的驱动因素力。结果表明：
（ １ ） ２００６ — ２０１６年，巴音河流域耕地、裸地、盐碱地面积分别减少０．
５６％ ， ２． ８％ ， ５． ３２％ ，水域、居民地、林地、草地面积
分别上升１． ４３％ ， ６． ２４％ ， ０． ０９％ ， ３．
１１％ ；（ ２ ） ２００６ — ２０１１年８４． １４ｋｍ
２ 的耕地转化为裸地及草地。 ２０１１ — ２０１６年，居
民建设用地面积增长 １２． ８３ｋｍ
２ ，主要来源于裸地及草地，草地转林地的面积是林地转草地面积的 ２．
２ 倍；（ ３ ） ２００６ —
２０１６ 年巴音河流域土地利用处于合理开发状态， ２０１１ 年后土地利用程度综合指数的变化量仅为 １． ５８ ，土地压力得以
缓解；（ ４ ）巴音河流域土地利用格局的转变主要受人口增长、地区产业结构改变及政府政策强制性实施等因素的影
响。近 １０ 年来巴音河流域土地利用变化是一个交替扩张和缩减的过程，但土地均处于合理开发利用状态，社会经济
活动作为主要驱动力极大地影响着土地利用的演变过程。因此，在未来发展过程中如何协调处理好土地利用与社会
经济之间的关系尤为重要。</p
泾河流域粮食产量与生产潜力时空分布 特征及其与 MODIS－GPP 的关系
No full text以黄土高原泾河流域为例，利用 2001—2012 年的 MOD17A2H GPP 数据、流域范围 28 个站点气象及辐
射数据，以及农业统计年鉴数据，采用 MK 趋势检验和回归分析等方法，对流域尺度 GPP、生产潜力与粮食产量的时
空分布特征及相互关系进行了分析。结果表明:(1)研究时段内，泾河流域单位面积年 GPP 随时间呈增加趋势，流
域平均 GPP 为 519．6 g·m
－2
·a
－1
。GPP 空间格局总体上与降雨分布特征一致，自西北向东南逐渐增加，北部为 GPP
低值区，两侧山地林区和河川区为 GPP 高值区，南部的长武、正宁、旬邑、彬县一带是 GPP 次高值区。(2)泾河流域
光温生产潜力在空间上整体自西向东呈增加趋势，南北向呈“马鞍形”分布，范围为 16 462～21 786 kg·hm
－2
; 气候
生产潜力在空间上自西北向东南呈增加趋势，其变化范围为 4 945～12 412 kg·hm
－2
;研究时段内，二者的年际变化
趋势都不显著。(3)泾河流域粮食产量在空间上自西北向东南增加，2001—2012 年间单位面积粮食产量逐年增加，
流域内大部分县区的作物气候生产潜力与粮食产量差值在 6 000 kg·hm
－2以上。(4)对各站点数据的统计分析表
明，空间分布上泾河流域单位面积粮食产量、作物气候生产潜力及 GPP 两两之间的相关性分别达到了极显著水平;时间过程上单位面积粮食产量与 GPP 之间显著相关。单位面积粮食产量与 MODIS－GPP 时空间的极显著相关性展
示了通过遥感数据估算粮食产量的有效性，有助于推进区域粮食产量的预测预报。</p