西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室
- 作品数：576 被引量：4,934H指数：33
- 相关作者：徐宣斌王德轩康宏亮吴红艳李玉进更多>>
- 相关机构：中国科学院水利部水土保持研究所中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室西安理工大学水利水电学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院西部之光基金中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程天文地球生物学更多>>
- 黄土高原淤地坝土壤性质剖面变化规律及其功能探讨被引量：26
- 2008年
- 为分析淤地坝土壤性质的剖面变化规律及其在非点源污染工程治理方面的可能性,采用经典统计学方法研究了黄土高原典型淤地坝土壤性质在5.20 m剖面上的变化规律,并探讨了淤地坝作为碳储存库以及养分富集库的独特功能.结果表明,①坝前土壤剖面容重、砂粒含量低于坝尾,而土壤含水率、有机碳、粘粒、粉粒、速效磷、硝态氮以及铵态氮均大于坝尾;容重随剖面的变异情况为弱变异性,其余指标为中等变异性;除坝前砂粒含量和坝尾土壤含水率外,其余指标均呈正态分布;②坝前和坝尾剖面土壤含水率随土层深度的增加均呈锯齿型变化趋势,在剖面上的分布表现为波动型;土壤有机碳、速效磷、铵态氮随剖面的变化规律与土壤水分的趋势相同;③除坝尾容重与硝态氮、铵态氮及速效磷与铵态氮的相关性未达到显著水平外,土壤含水率、有机碳、容重、粘粒、粉粒、砂粒、速效磷、硝态氮以及铵态氮之间的相关性均达到了显著水平（p〈0.05）,并且坝前与坝尾剖面土壤各个性质之间所表现的正相关性或负相关性是一致的;④淤地坝作为黄土高原的一个重要碳储存库,坝前有机碳储量高于坝尾,且坝前在400-520 cm储量最高,坝尾在0-100 cm储量最高;⑤淤地坝对速效养分具有富集效应,坝前储量大于坝尾,且2个剖面上的储量大小顺序均为：铵态氮〉速效磷〉硝态氮;淤地坝对铵态氮、硝态氮的富集系数分别为1.132和1.956;⑥淤地坝作为土壤养分的富集库,对区域碳平衡以及小流域非点源污染工程措施有效治理具有重要的理论意义,对黄土高原坝系建设及其生态功能的深入认识具有一定的参考价值.
- 王云强张兴昌韩凤朋
- 关键词：淤地坝土壤剖面土壤水分土壤有机碳
- 模拟降雨条件下纳米碳对黄土坡面养分流失的影响被引量：12
- 2016年
- 基于野外人工模拟降雨试验,初步研究了90mm/h的降雨强度下,条施不同纳米碳含量(质量含量分别为0,0.01,0.05,0.07,0.10kg/kg)对黄土坡面水分及养分流失调控的影响。结果表明:(1)纳米碳含量对降雨入渗过程及坡面产流量有显著影响,随着纳米碳含量的增大,平均入渗率呈增大趋势,而径流量呈减小趋势。(2)与对照相比较,纳米碳的存在可显著缓解土壤侵蚀。纳米碳的质量比为0.01,0.05,0.07,0.10kg/kg的小区可分别降低坡面径流量40%,41%,68%和74%,降低坡面产沙量为27%,50%,68%和79%。(3)条施纳米碳可以有效保持黄土坡面土壤养分含量。与对照组相比较,纳米碳的质量比为0.01,0.05,0.07,0.10kg/kg的小区分别降低径流氮的流失量为47%,52%,74%和79%,降低泥沙氮的流失量为10%,60%,74%,87%;分别降低径流磷的流失量为63%,63%,88%和86%,降低泥沙磷的流失量为29%,56%,86%,83%;分别降低径流钾的流失量为43%,46%,81%和83%,降低泥沙钾的流失量为25%,62%,78%,87%。
- 胡梓超周蓓蓓王全九
- 关键词：纳米碳人工模拟降雨径流量产沙量养分流失
- 数据去噪处理在土壤侵蚀模拟分析中的应用
- 2021年
- 对已发表的土壤侵蚀数据采用信噪比进行去噪处理,对比分析去噪前后数据在研究影响因子对因变量影响的显著性、贡献率及拟合优度等方面的差异,确定去噪方法对土壤侵蚀相关试验的适用性。结果显示:去噪前后的数据都能识别出土壤侵蚀速率、径流速率、流速及径流输移能力等因变量变化的主导因子,但去噪处理能增加影响因子对观测变量的贡献率,降低误差项的贡献率,明显增大预测值与实测值之间的决定系数、Nash-Sutcliffe效率系数及相对均方根误差,减小预测值与实测值之间的绝对误差和相对误差。说明去噪处理能有效提高影响因子对观测因变量的解释程度,减小试验误差对试验结果的影响,确保试验结果的准确性。
- 杨茹珍张风宝杨明义杨明义
- 关键词：田口方法信噪比土壤侵蚀
- 黄土高原晋南旱塬长时间序列冬小麦产量与水量平衡要素动态变化
- 2023年
- 为揭示黄土高原旱地冬小麦田长期产量及水文变化,以山西省万荣县连作冬小麦为研究对象,分析了冬小麦产量1951—2020年变化趋势及气候年际波动对产量的影响,同时利用Hydrus-1D模型和标定的模型参数模拟了1965—2020年田间水量平衡要素各分量的变化过程。结果表明:试验地冬小麦产量多年平均增产率是31.9 kg/(hm^(2)·a),年际气候变化对冬小麦产量的影响达到±22.4%,其中影响最为显著的气象要素是生育期平均相对湿度和全年降水量;标定期和验证期Hydrus-1D模型的决定系数分别为0.65~0.68,0.57~0.65;近56 a冬小麦平均蒸腾量为(176±29)mm,土壤蒸发量为(296±28)mm占降水量的60%~80%,渗漏量一般小于40 mm,土壤含水量变化为(-2±45)mm。综上,研究地70 a冬小麦产量呈上升趋势,且受年际气候变化的影响其产量波动较大。Hydrus-1D模型能够较好地模拟晋南旱塬冬小麦田的水文变化情况,多年来研究地冬小麦田土壤含水量呈下降趋势。
- 张锐张高斌黄明斌
- 关键词：HYDRUS-1D模型冬小麦水量平衡
- 陕北安塞坊塌小流域的沟道形态及其泥沙连通性被引量：4
- 2019年
- 通过对陕北安塞坊塌小流域主沟道及其支流小沟道的研究,旨在探究沟道级别、沟道比降和径流节点特征对泥沙连通性的影响程度,以及泥沙淤地坝对泥沙连通性的作用。采用ArcGIS软件,基于1∶10 000比例尺地形图生成的数字高程模型(DEM),利用水文分析模型提取沟道网络图和沟道坡度图,进而获得沟道级别、沟道比降和径流节点,并结合野外实地调查,记录沟道泥沙潜在连通位置。结果表明:泥沙连通性随着沟道级别的升高而降低;沟道比降随着沟道级别的升高逐级减小,泥沙连通性随着沟道比降的降低也减弱;径流节点数和沟道级别成正相关关系;同时修建的淤地坝对泥沙连通性有着阻碍作用,而且在坝地人工沟渠中泥沙连通性呈弱连通性。研究表明通过沟道形态指标,可以反映出沟道泥沙连通性的变化并实现对泥沙连通性的评价。
- 张意奉焦菊英焦菊英唐柄哲
- 气候变化对谷子生育期土壤碳氮磷转化相关酶活性的影响被引量：3
- 2021年
- 为研究气候变化对作物不同生育期土壤碳氮磷循环相关酶活性的影响,采用盆栽控制试验,通过人工气候室控制环境CO_(2)浓度和温度,设计对照(CO_(2)浓度为400μmol·mol^(-1)、环境温度为22℃)、CO_(2)浓度升高(CO_(2)浓度升至700μmol·mol^(-1)、环境温度22℃)、CO_(2)浓度和温度升高(CO_(2)浓度升至700μmol·mol^(-1)、环境温度升至26℃)3种气候情景和2种水分条件(充分供水和轻度干旱),研究谷子(Setaria italica)开花期、开花后10 d、灌浆期和成熟期4个生育期土壤β-葡糖苷酶(βG)、β-N-乙酰葡糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨肽酶(LAP)和碱性磷酸单脂酶(ALP)活性对CO_(2)浓度和温度升高的响应。结果表明:CO_(2)浓度升至700μmol·mol^(-1)时对土壤LAP酶有显著的抑制作用,其对土壤NAG酶活性仅在充分供水条件下有促进作用,而对ALP酶活性仅在轻度干旱条件下有促进作用。增温4℃显著抑制土壤βG和ALP酶活性,其对土壤NAG酶活性的影响与土壤水分条件有关。生育期与CO_(2)浓度升高的交互作用对4种土壤酶活性均具有显著影响,生育期与增温的交互作用在充分供水条件下仅对土壤βG酶活性有显著影响,而在轻度干旱条件下其对土壤βG和NAG酶活性有显著影响。研究表明,在谷子生育不同阶段,CO_(2)浓度升高、增温和干旱对土壤碳氮磷转化相关酶活性的影响不尽相同。
- 王雪松郑粉莉郑粉莉焦健宇赵苗苗
- 关键词：气候变化CO2浓度升高谷子生育期
- 黄土高原不同生态治理小流域土壤有机质、容重及黏粒含量的对比被引量：6
- 2019年
- 为探讨不同生态治理小流域土壤性质的差异,本研究分别从坡向、坡位、区段和土层4个方面分析了人工刺槐林流域杨家沟(YJG)与封禁荒草地流域董庄沟(DZG)土壤有机质(SOM)、土壤容重(BD)和黏粒含量(CC)的空间分异.结果表明:YJG与DZG的SOM、BD、CC分别为12.78 g·kg^(-1)、1.24 g·cm^(-3)、19.2%与11.13 g·kg^(-1)、1.21 g·cm^(-3)、18.2%,前者均略高,但差异不显著.各指标均为东坡大于西坡; SOM和CC顺坡向下有增加趋势,BD变异最小;SOM由上游至下游呈增大趋势,BD和CC不断减小;由土表向下至60 cm土深,BD和CC不断增大,SOM不断减小.各指标的空间敏感性依次为CC>SOM>BD,空间因素的影响效用依次为土层>区段>坡向>坡位.上游CC、中游BD和CC在两流域间的差异显著,各指标对坡位、区段、土层的敏感性均为YJG
- 黄艳丽黄艳丽苏辉李占斌李垚林刘晨光
- 关键词：土壤容重土壤有机质生态治理小流域
- 淤地坝保碳、减排、增汇作用与其能力评估被引量：5
- 2023年
- 淤地坝是黄土高原地区重要的沟道治理措施,也是陆地生态系统中重要的储碳场所。评估淤地坝的碳汇作用与能力,可为研究其他水土保持措施碳汇提供重要借鉴,也为我国碳达峰、碳中和目标提供科学依据。以黄土高原淤地坝为研究对象,系统探讨淤地坝的碳汇效应与机理,提出淤地坝碳汇能力估算方法。结果表明:淤地坝具有保土保碳、减蚀减排和增绿增汇作用。在过去50年中黄土高原淤地坝保碳能力为2.16×10^(7)t C,减排能力为4.33×10^(6)~8.66×10^(6)t C,增汇能力为6.84×10^(5)t C。淤地坝产生积极的碳汇效益,对提升生态系统碳中和能力、降低碳达峰的峰值发挥重要作用。淤地坝与其他主要水土保持措施都具有保土、减蚀等多种水土保持效益,可充分发挥保碳、减排、增汇等多种碳汇作用。推行碳汇水土保持工作、实施水土保持增汇行动,既可全面巩固陆地生态系统碳汇作用,又能持续提升生态系统增汇能力,对碳达峰与碳中和作出水土保持贡献。
- 李智广成辉方怒放曾奕
- 关键词：水土保持措施淤地坝
- 多源土地利用/覆被产品在黄土高原应用和精度评估被引量：3
- 2023年
- 为准确掌握黄土高原土地利用/覆被的时空格局,基于6种不同来源的土地利用/覆盖数据产品,MCD12Q1,ESA-CCI-LC,GlobeLand30,GLASS,CAS-LUCC和ChinaCover,开展了黄土高原地区退耕还林(草)实施以来土地利用/地表覆被时空格局和转类特征的研究,对不同来源数据产品的精度进行了验证分析。结果表明:(1)分类特征和变化趋势上,MCD12Q1和GLASS产品与其他产品的差异最大,其次为ESA-CCI-LC产品,GlobeLand30,CAS-LUCC和ChinaCover产品的差异相对较小。(2)除MCD12Q1产品外,不同来源土地利用/覆被产品各类型面积随时间变化趋势基本一致。(3)空间转类上,GLASS产品与其他产品的差异最大,解译类型明显错误;其次为MCD12Q1产品,转林类和转草类也存在明显错误,退耕还林(草)特征表现不明显;ESA-CCI-LC和GlobeLand30在黄土丘陵沟壑区退耕还林(草)的转类特征表现不足;CAS-LUCC和ChinaCover退耕还林(草)特征明显。(4)抽样精度上,GlobeLand30,CAS-LUCC,ChinaCover产品的总体精度最高,分别为86.61%(K=0.84),91.68%(K=0.90),89.45%(K=0.87);其次为ESA-CCI-LC(73.83%,K=0.69);MCD12Q1,GLASS产品的精度最低,分别为59.43%(K=0.51),36.31%(K=0.24)。(5)土地利用/覆被多源数据产品的融合有利于提高产品的精度,与融合前产品GlobeLand30,CAS-LUCC和ChinaCover相比,融合产品总精度可提高了2.25%~7.30%。综上,CAS-LUCC产品的精度最高,且2000—2010年退耕还林(草)表现与实际较为相符。
- 丁晓彤孙文义穆兴民穆兴民赵广举
- 关键词：退耕还林(草)黄土高原
- 纳米碳对黄绵土水分运动及溶质迁移特征的影响被引量：11
- 2015年
- 以黄绵土为研究对象,均匀添加不同含量纳米碳(质量含量分别为0,0.001,0.005,0.01,0.05g/g),采用室内土柱试验分别测定土壤累积入渗量曲线、溶质穿透曲线及水分特征曲线,初步研究了纳米碳含量对黄绵土水分运动及溶质迁移过程的影响。结果表明:(1)纳米碳的存在对土壤水分入渗过程产生阻碍作用,入渗率随着纳米碳含量增加而减小,Philip方程能较好地描述添加纳米碳的黄绵土入渗过程;(2)纳米碳可以提高土壤的持水能力,随着纳米碳含量增加,土壤饱和含水量增加,相同土壤水吸力下的土壤含水量增大,van Genuchten模型可较好拟合含有纳米碳的黄绵土水分特征曲线,进气吸力随纳米碳含量增加而减小,形状参数(n)随之减小;(3)纳米碳可以有效提高土壤吸持溶质能力,随纳米碳含量增加,初始穿透时间提前,完全穿透时间延长,弥散度增大;土柱被置换液完全穿透后,土样中Cl-平均含量随纳米碳含量增加而变大。
- 刘艳丽周蓓蓓王全九谭帅
- 关键词：纳米碳水分入渗水分特征曲线
