简介:土壤侵蚀系统是一个典型的非线性动力系统,系统内部的侵蚀发育演化过程十分复杂,为了对该过程进行精确的模拟和预测,需要发展有效的技术和方法。元胞自动机(cellularautomata,CA)是一种具有时空特征的离散动力学模型,采用"自下而上"的构模方式,对于模拟和分析具有空间特征的土壤侵蚀系统具有先天优势。由于空间尺度变化所引起的土壤侵蚀因子对侵蚀产沙过程的影响不同,CA模型在坡面尺度下主要针对细沟侵蚀和土壤颗粒的变化,在小流域尺度下涉及到更多的元胞状态和更加完整的侵蚀过程,在大区域尺度下重点研究气候和地貌之间的相互作用。不同空间尺度建立的CA模型没有确定的转换规则,模型通用性较低,今后需要在三维可视化、智能化等方面深入研究CA模型在土壤侵蚀领域的应用。
简介:吸管法是测定颗粒组成的经典方法,激光法作为一种新兴的方法,近年被广泛应用于土壤和河流泥沙颗粒组成的分析中,并逐步应用到侵蚀泥沙粒径分析。为获取激光法与吸管法测定侵蚀泥沙特性指标和不同粒径的差异以及二者之间的转换关系,对18个黑土区侵蚀泥沙样品颗粒组成进行了测定和分析。采用中值粒径D50和平均质量直径MWD进行侵蚀泥沙样品特性分析,激光法比吸管法测定结果明显偏低;但2种方法测定D50和MWD具有很好的线性转换关系(R〉0.9,P〈0.001)。激光法测定的砂粒和黏粒质量分数低于吸管法测定值,测定粉粒质量分数明显高于吸管法测定值。测得砂粒、粉粒和黏粒含量在2种方法间,均具有很好的线性转换关系(R〉0.8,P〈0.001)。进一步细分泥沙颗粒为大于中砂、细砂、极细砂、粗粉和细粉这5个粒级时,2种方法间除极细砂(R=0.764,P〈0.001)外,其余粒级均具有很好的线性转换关系(R〉0.8,P〈0.001)。
简介:为探讨刺槐生长对当地地带性植被生长的影响,2006年8—9月对位于黄土高原森林草原区安塞县纸坊沟流域不同林龄的刺槐林下植被进行群落调查,分析林下植被的物种组成、水分生态型和生活型谱特征。刺槐林下植被的演替具有与撂荒地自然演替类似的进程,与撂荒演替不同的是,阳生性的白羊草在刺槐林下始终未形成优势种群。尽管刺槐生长过度消耗土壤水分,土壤旱化趋势明显,植被却由旱生型向中生型转变,从物种组成的角度看并没有明显的旱生倾向。随着刺槐林龄的增加,林下植被逐渐形成2个明显的层片,即以多年生半灌木蒿类为主的地上芽植物层片和以多年生丛生性禾草为主的地面芽植物层片。结果表明,刺槐的生长并没有从根本上改变林下植被的自然演替进程,选择刺槐作为本区域植被恢复的先锋树种是可行的。
简介:利用极点排序法对宁夏盐池县四儿滩湿地交错带的边界进行确定,并在此基础上研究其植物的生物多样性.结果表明:1)沿湿生带-交错带-旱生带的生境梯度,交错带划分结果为北样线交错带样方为N8~N13,南样线为S15~S24,东样线为E13~E22,西样线为W23~W30.2)4条样线多样性指数与丰富度指数均表现为交错带>旱生带>湿生带,均匀度指数均表现为旱生带>交错带>湿生带,优势集中性指数均表现为湿生带>交错带>旱生带.3)受人为干扰和地形差异的影响,不同方向植物群落差异较大,北样线和东样线丰富度指数、多样性指数、均匀性指数较高,优势集中性指数较低.
简介:采用Li-6400便携式光合系统,观测福建东山岛海岸基干林带木麻黄的蒸腾作用和水分利用效率在不同时间尺度上的动态变化。结果表明:1)基干林带木麻黄的蒸腾速率日动态为单峰曲线,湿季峰值出现在12:00,干季峰值出现在14:00,日均值湿季(1.33mmol/(m2·s))〉干季(1.022mmol/(m2·s)),湿季蒸腾速率的日变化与气温和光合有效辐射呈显著正相关,干季与气温和气孔导度呈显著正相关;2)蒸腾速率的季节动态为单峰曲线,6月最高,1月最低,不同季节蒸腾速率的平均值为夏季(1.74mmol/(m2·s))〉春季(1.28mmol/(m2·s))〉秋季(1.24mmol/(m2·s))〉冬季(1.06mmol/(m2·s)),蒸腾速率的季节变化与气温、光合有效辐射和叶面水气压亏缺呈显著正相关;3)水分利用效率日动态为单峰曲线,湿季日变化较小,干季日变化较大,干季上午的水分利用效率高于湿季,水分利用效率的季节变化为双峰曲线,峰值分别为9月和1月。可见,在水分条件较好时,木麻黄具有较高的蒸腾作用和水分利用效率,在水分条件较差时,木麻黄可通过降低蒸腾作用,提高水分利用效率来维持生长,对水分变化具有较强的适应性。
简介:巴山山地是我国南北方过渡地区,亦是长江重要的水源涵养区,探讨该地区退耕地植被自然恢复演替过程及其物种多样性的变化规律,对于指导该地区的人工植被建设具有重要的理论价值与实际意义。采用时空互代法对巴山山地退耕地植被自然恢复过程及其物种多样性变化进行研究,结果表明:1)巴山山地退耕地植被演替依次经过1年生植被草本群落、多年生草本群落、杂灌草群落及以栓皮栎、檀子栎或栓皮栎为建群种的阔叶林群落等不同阶段,形成地带性植物群落大致需要40~50a;2)物种多样性会随立地环境的变化有所差异,阴坡的各物种多样性指标明显高于阳坡,但其变化规律基本一致。演替初期,植被群落的物种数、Shannon-wiener指数、Simpson指数和Pielou指数相对较低,随着植被群落演替的进行,各指标均呈波浪上升趋势;当植被恢复25a时,各多样性指数均达到最大,分别为23、2.5、0.89和0.8;到地带性植物群落阶段时,其各物种多样性指标又略有降低并趋于稳定。该结论对于充分利用植被自然恢复进行生态改善,并根据植被演替进程采取相应的人工管理措施具有重要的指导意义。
简介:浅沟侵蚀是土壤水蚀的一种重要形态。卷尺法是测量浅沟体积的重要方法。在使用卷尺法测量垄作耕地中的浅沟时会遇到一个难题,即:浅沟深度的测量位置只能选在垄台或垄沟,但无论选在哪里,所测得的浅沟深度都不能直接用来计算浅沟体积,而是需要先将其换算成无垄状态下的浅沟深度;而如何进行这种换算,尚缺乏相关报道。本研究旨在:建立1个可以将在垄台处测得的浅沟深度(测量深度)换算为无垄状态下的浅沟深度(换算深度)的换算公式,以辅助今后的浅沟测量工作;并结合该换算公式和东北黑土区的实测浅沟数据,计算不换算(直接使用测量深度计算浅沟体积)情况下的误差,以探讨换算的必要性。为此,本研究利用平面几何知识建立换算公式,并在黑龙江省鹤山农场鹤北2号小流域加以应用。结果表明:1)换算深度是1个以测量深度和垄台形态(高度、上宽、下宽)为自变量的函数。2)如果不换算(直接使用测量深度计算浅沟体积),会造成高估。垄作影响到浅沟深度的测量,但只要知道垄台形态,就可以将测量深度换算为换算深度。研究结果可以辅助今后的浅沟测量工作,具有一定实用价值。
简介:根据研究成果,本文简要论述了福建流域水文循环基本特征和河流不同水源重要特性的两大规律,在此基础上讨论试点流域“双蓄”的重要理念,初步提出试点流域保水保土保生态系统工程、试点流域干支流上游修建龙头水库群及其系统工程和试点流域主体水网(含供水和灌溉)系统工程的发展模式。应对在全球气候变暖和流域下垫面动态变化的共同影响下,洪涝与干旱的概率增多,加重了治水工作任务的新情况下,商议其对策。
简介:森林生态系统服务功能评估是国内外研究热点之一,评估指标体系和评估方法目前仍然处于不统一阶段。利用分布式测算方法,基于福建省2007年森林资源2类调查数据,根据中华人民共和国林业行业标准LY/T1721—2008《森林生态系统服务功能评估规范》,对福建省9个地市的主要植被类型生态系统服务功能进行评估。结果表明:1)2007年,福建省森林生态系统服务功能总价值为7012.73亿元,其价值量由大到小的顺序为涵养水源、生物多样性保护、固碳制氧、净化大气环境、保育土壤、森林游憩、积累营养物质、森林防护,其中涵养水源、生物多样性保护和固碳制氧价值合计占总价值的81.55%;2)福建省各市森林生态系统服务功能价值量由大到小的顺序为南平市、三明市、龙岩市、宁德市、漳州市、福州市、泉州市、莆田市、厦门市;3)不同林分类型生态系统服务功能价值量由大到小的顺序为马尾松、阔叶林、杉木、竹林、经济林、灌木林、桉树、木麻黄;4)不同龄组提供的生态系统服务功能价值量由大到小的顺序为中龄林、成过熟林、幼龄林、近熟林。