国家自然科学基金(41371123)
- 作品数：8 被引量：165H指数：7
- 相关作者：卫伟陈利顶杨磊余韵贾福岩更多>>
- 相关机构：中国科学院生态环境研究中心中国科学院大学中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家杰出青年科学基金“十二五”国家科技攻关计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学天文地球水利工程更多>>
- 土壤侵蚀对土壤理化性质及土壤微生物的影响被引量：25
- 2014年
- 通过对黄土丘陵沟壑区侵蚀环境下4种典型坡面上坡顶、坡肩、坡背、坡脚和坡趾5个不同地形部位137Cs的含量、土壤理化性质及土壤微生物指标的测定和分析。结果表明:用来表征土壤侵蚀程度的137Cs含量与土壤有机碳、全氮、土壤容重、电导率、土壤微生物功能多样性及细菌菌群之间均存在显著的回归关系,土壤有机碳、全氮及土壤容重随着137Cs含量的增加呈增加趋势,土壤电导率、土壤微生物功能多样性呈下降趋势,而土壤细菌呈先下降后增加的趋势。土壤侵蚀过程能够直接影响土壤养分在坡面上的空间分布及土壤结构,通过影响土壤性质,改变土壤微生物群落的生长环境和营养物质的含量,从而影响土壤微生物的生长。
- 胡婵娟刘国华郭雷刘宇
- 关键词：土壤侵蚀土壤理化性质土壤微生物土壤养分黄土高原
- 黄土丘陵区不同土地利用类型下生物土壤结皮的入渗效应被引量：7
- 2014年
- 为揭示黄土丘陵区BSCs(生物土壤结皮)的入渗特征,以甘肃省定西市安家沟小流域为例,选择荒草地、沙棘灌丛和油松林3种典型土地利用类型进行采样,采用环刀模拟法研究不同土地利用类型下苔藓结皮和地衣结皮对水分入渗的影响.结果表明:①不同土地利用类型下的2种BSCs均明显减少初渗速率和达到稳渗所需时间,初渗速率降幅最小值、最大值分别出现在油松林、荒草地下地衣结皮;荒草地、沙棘灌丛苔藓结皮稳渗速率相对裸土分别增加2.4%、10.0%,而二者地衣结皮明显降低稳渗速率,降幅分别为45.2%和55.0%,油松林下苔藓结皮和地衣结皮稳渗速率均增幅为18.2%.②苔藓结皮在3种土地利用类型下均促进土壤水分入渗,其入渗量调控率在荒草地、沙棘灌丛和油松林下分别是1.0%、10.0%和0.7%;而地衣结皮在荒草地和沙棘灌丛下明显阻碍水分入渗,其入渗量调控率的绝对值分别为43.9%和50.0%,在油松林下的入渗量调控率则为16.5%.③Horton模型对生物土壤结皮入渗过程拟合效果最好,较适于描述本区具有生物结皮覆盖的土壤入渗特征.
- 余韵卫伟吴南生陈瑾
- 关键词：生物土壤结皮水分入渗黄土丘陵区
- 微地形改造的生态环境效应研究进展被引量：53
- 2013年
- 干旱缺水和生境不良使世界上许多地区的植被恢复和生态改善面临困难。为了提高植被成活率、遏制土壤侵蚀和土地退化态势,国内外许多重点地区都开展了多种微地形改造与下垫面整地措施,使得地表生境和植被状况得到一定改善。但微地形改造对生态环境影响的基础研究仍严重滞后于实践的客观需求,许多关键效应和科学机理不明。系统梳理和总结了国内外学者在不同生态系统类型区和自然地理单元上开展的相关研究。认为微地形改造对土壤属性和微生境、降雨入渗和水蚀过程、植被恢复的效果及其生态服务功能发挥等多个方面都有重要影响,并综述了相关研究进展。同时指出当前微地形改造研究中存在的突出问题。包括科学分类标准有待系统化、实地量化技术相对滞后、微地形改造的水文效应有待强化、影响植被恢复的机理不明等若干重要局限。建议应进一步加强微地形改造的分类体系研发、发展微地形改造方式的定量刻画技术;设立野外定位站,跟踪监测其长期效应,并加强不同微地形改造措施的生态环境效应对比,为科学筛选和优化下垫面改造技术、服务区域生态改善和应对气候变化提供科学依据。
- 卫伟余韵贾福岩杨磊陈利顶
- 关键词：植被恢复生态建设水文过程下垫面
- 关川河流域1995-2010年降雨特征及其水土流失效应被引量：6
- 2013年
- 依据定西关川河流域1995—2010年的水文站监测数据,分析了该地区降雨特征及其水土流失效应。结果表明:(1)流域降雨事件主要发生在5—9月,7—8月降雨量达到全年最高值,而侵蚀性降雨主要发生在7—8月;15a间侵蚀性降雨日数占总降雨日数的9.53%;侵蚀性降雨量占总降雨量的39.41%。(2)15a间共观测到1 123d降雨,降雨总量达4 866.98mm;多年平均降雨量304.19mm,年际变化趋势不明显,每年约10%的侵蚀性降雨事件造成土壤侵蚀。(3)河川径流量与输沙量呈极显著正相关关系(p<0.001),二者均呈波动减少的趋势;当表层土壤处于缺水状态时,降雨对土壤侵蚀的影响延迟。(4)由于影响土壤水蚀的因素错综复杂,降雨量、侵蚀性降雨量和降雨侵蚀力均不能独立反映流域土壤侵蚀过程。
- 李海防卫伟邓居礼王丽君
- 关键词：降雨水土流失黄土高原
- 黄土高原整地措施对植物群落根系分布特征及其生态效应的影响
- 坡面整地和植被恢复是半干旱黄土高原生态修复的核心手段,对于改善生境、优化植被结构、提升生态系统功能具有重要作用。本研究基于探地雷达扫描、原位根钻取样、流域踏查和模拟降雨实验等多种技术方法,获取了大量详实数据。在此基础上,...
- 祁宇麟
- 关键词：黄土高原植物群落土壤性质
- 文献传递
- 梯田景观的历史分布及典型国际案例分析被引量：19
- 2017年
- 梯田是在大面积多山地形和较高人口密度条件下产生的山区土地高效利用方式,广泛分布于世界各地,并且在不同的地理气候条件下产生了不同的类型,具有重要的生态价值和文化价值.梯田作为陡坡耕作区古老的土壤保持措施,有利于农业集约化,一般而言,梯田建设的目的是为了保持水土,减少产流产沙,改善立地环境,便于农业生产.在当前社会经济发展的背景下,大面积的梯田遭到荒废,不仅浪费了土地资源,还易导致严重的土壤侵蚀、坡面坍塌和土地退化.本文综述全球不同地理区域和自然环境条件下梯田的起源、发展以及分布特征,主要选择亚洲、欧洲、美洲和非洲四大重点区域进行系统介绍,并针对每一大洲内的典型国家做了案例剖析.在此基础上,深入探讨梯田建设、利用和荒废过程与气候变化、国家政策、人口变迁等因素的关系,最后针对目前梯田区存在的水资源紧张和梯田荒废退化两个严重问题,提出了尚需开展的研究工作,以期为梯田的可持续利用与管理提供参考依据.
- 陈蝶卫伟陈利顶
- 关键词：梯田农业历史变革
- 基于水蚀预报模型的黄土高原水平阶减流阻蚀效应模拟被引量：10
- 2018年
- 黄土高原是我国土壤侵蚀最严重的地区,如何合理开展坡改梯工程对防治水土流失具有重要意义。本研究应用WEPP模型模拟坡面尺度降雨—侵蚀过程,模拟分析径流小区(10 m坡长)在不同坡度的水土流失特征和二阶、三阶水平阶在不同台面宽度(1,1.5,2 m)的减流阻蚀效应。结果表明:1)坡面尺度上,径流量和侵蚀量随坡度增加而增加。坡度达到20°时,径流量随坡度增加保持稳定,产沙量增加趋势渐缓;2)与坡面小区对比,二阶和三阶水平阶随台宽增加对地表径流调控率分别从6.5%增加到61.2%,从10.1%增加到69.7%;二阶水平阶在中(1.0 mm/min)、大(1.5 mm/min)雨强下,台面宽度大于1.5 m时产沙量小于坡面,泥沙调控率从1.1%增加到68.8%,三阶水平阶泥沙调控率从1.4%增加到82.3%;3)依据单位台宽减沙量,合理设计水平阶,使其减沙效益最大化。小雨强(0.5 mm/min)时,二阶、三阶水平阶的台面宽度达到1.5 m和1 m时可发挥优良的水土保持效果;中雨强(1.0 mm/min)时,台宽1.5 m的三阶水平阶效果最佳;大雨强(1.5 mm/min)时,则以2 m台宽的三阶水平阶效果更好。应用WEPP模型为定量评价工程措施的水土保持效益提供技术支撑。
- 任柯蒙卫伟赵西宁冯天骄陈蝶
- 关键词：WEPP模型坡度水平阶径流量产沙量
- 基于R/S分析和Mann-Kendall检验的定西市气温降水变化特征被引量：35
- 2015年
- 黄土丘陵区生态脆弱、环境恶劣,对气候变化的响应复杂而敏感。研究以地处黄土丘陵区西南缘的定西市为研究对象,采用线性方程、5a滑动平均、Mann-Kendall突变检验、R/S分析等方法,基于逐日气象数据,以此分析定西市1960—2004年间气温和降水的动态变化,以期为该地区合理开展农业生产和植被恢复提供依据。结果表明:(1)温度方面,45a来,定西市气温呈上升趋势,其Hurst指数H>0.5,表明在之后的一定时段内气温将持续上升,1994年为定西市气温突变开始的时间;同时,升温速率表现出明显的季节性差异;定西市极端气候变化显著,最大增温趋势出现在冬季,暖冬现象较为明显。(2)降水方面,1960年以来定西市降水量呈下降趋势,且以夏秋季下降为主,降水量变化无明显的突变现象,其Hurst指数H<0.5,说明未来将呈现反持续性趋势。定西市未来气候将由暖干型向暖湿型转变。
- 张涵丹卫伟薛萐
- 关键词：气候变化
- 黄土丘陵区小流域不同整地措施长期影响下的土壤水力学特性被引量：16
- 2017年
- 水分是维持旱区生态系统健康与可持续性的关键因子.整地措施能够重塑地表微地形,利于旱区雨水收集、侵蚀防控和促进植被恢复,整地长期影响下的土壤水力学性质是本文的研究重点.以定西龙滩流域为研究区,通过野外采样与室内实验相结合,分析植被恢复过程中典型整地措施(鱼鳞坑、反坡台)的土壤水分时空分布、土壤水分特征曲线和水分常数,并辅以自然坡面为对照定量评价工程措施的土壤水力学特性.结果表明:(1)整地可以有效提高土壤水分含量.整地后土壤水分体积分数平均提高1.883%,相比自然坡面高出了22.62%.反坡台和鱼鳞坑整地后,土壤水分含量分别提高了29.69%和15.55%.(2)与对照相比,鱼鳞坑和反坡台的饱和含水量分别提高了7.52%和4.24%,有效水含量分别提高了4.74%和11.40%,整地措施能够提高土壤持水力和供水力,改善土壤水力学性质.(3)整地措施对表层土壤持水能力和供水能力的影响较深层大,与对照相比,鱼鳞坑和反坡台表层土壤(0~20 cm)有效水分提高了38.75%和23.84%,而深层(60~80 cm)有效水分与自然坡面差异只有3.34%和3.85%;土壤水分差异也随着土层深度而减少.本研究定量评价了不同整地方式和自然坡面的土壤水分特性,其结果期望为脆弱生态系统植被恢复和水土资源管理提供科学依据.
- 冯天骄卫伟陈利顶陈蝶于洋于洋
- 关键词：黄土高原土壤水分特征曲线土壤水力特性比水容量
