简介：采用1种遥感影像和单纯的监督分类方法,在黄土丘陵沟壑地区的土地利用调查中,难以获得高精度的土地利用数据.为解决此问题,以陕北无定河流域为研究区,以主成分变换的方法,对多源遥感影像(TM多光谱数据和SPOT全色波段数据)进行融合处理;同时,在分类中,采用监督分类与非监督分类相结合的混合分类法,改进训练样本选取方法,先以非监督分类获得初始训练样本,在对样本进行删除、增补、合并等调整的基础上,再进行监督分类.2种方法的结合使用,使土地利用信息自动提取的精度明显提高.与仅以TM影像为信息源,采用单纯监督分类法的分类结果对比可知:土地利用各类别的提取精度都有不同程度的提高,分类总精度从82.0%提高到89.2%;水体、水田和城镇用地等面积较小类别的精度,提高了10%以上;坡耕地与林草地的混分现象明显减少,精度均提高了5%以上,取得了良好的分类效果.研究结果为陕北黄土丘陵沟壑区土地利用变化动态监测,提供了重要的技术支持和借鉴.

简介：土壤团粒、水稳性团粒和微团粒状况是影响土壤结构和性质的重要因素。运用分形理论研究黄土丘陵区纸坊沟流域7种不同土地利用方式土壤团粒结构的分形特征。结果表明：表层土壤团粒的分形维数在1．641—2．114之间，其大小顺序为人工草地〉果园〉坡耕地〉乔木林地〉灌丛〉天然草地〉人工梯田。土壤水稳性团粒的分形维数在1．774～2．384之间，其变化顺序为果园〉乔木林地〉人工草地〉坡耕地〉天然草地〉人工梯田〉灌丛，二者均表现出≥0．25mm粒级土壤团粒含量越低，分形维数越高的规律；分形维数与≥5mm、5～2mm和≥0．25mm粒级的土壤团粒、水稳性团粒呈极显著负相关（P〈0．01），与〈0．25mm粒级的呈极显著正相关（P〈0．01）；结合团粒结构体破坏率可知，灌丛土壤结构与稳定性最好，其次为天然草地，人工草地最差；表层土壤微团粒结构分形维数在2．360～2．487之间，大小顺序为天然草地〉乔木林地〉坡耕地〉人工梯田〉人工草地〉果园〉灌丛，灌丛有助于促进土壤微结构形成，分形维数与0．25-0．05mm和〉0．001mm粒级土壤微团粒含量呈极显著负相关（P〈0．01），与〈0．001mm粒级土壤微团粒含量呈极显著正相关（P〈0．01）；下层土壤质地主要与成土母质有关，人为干扰小，3种分形维数间存在显著正相关水平（P〈0．05），土壤有机质含量与3种分形维数显著负相关（P〈0．05）。土壤团粒结构分形特征可作为土壤评价指标之一，分形理论为土壤结构、性质和评价研究提供了新方法。

简介：在对黄土高原吕二沟流域1982—2005年侵蚀产沙资料统计计算的基础上,从流域尺度上,以次降雨径流产沙为主要研究对象,分析该地区不同降雨强度及不同土地利用情况下降雨量—径流量、径流量—输沙量的相互关系特征,并模拟相应的数学表达式。结果表明：吕二沟流域同一土地利用情况下,场降雨量和场径流量之间存在指数函数相关关系,场径流量和场产沙量之间存在幂函数相关关系;相同降雨量条件下,同样的径流量,土地利用结构得到改善的土地利用模式3能有效地减少大降雨强度条件下的土壤侵蚀量,同样的径流量,降雨强度越大,场产沙量越大。从长远来看,改善流域土地利用结构,改变流域下垫面的情况,增加森林植被覆盖度是控制黄土高原水土流失的根本措施。

简介：以黄土高原为研究对象，基于GIS技术，采用土地利用转移矩阵、土地利用动态度方法，研究1985-2005年黄土高原地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响以及相应的生态补偿标准。结果表明：1）1985-2005年，黄土高原地区土地利用类型主要为草地和农地，占土地利用方式的75％以上，但农地面积总体在减少，林地面积在不断增加；2）聚落为最活跃的土地利用类型，聚落和湿地＋水体呈扩张的发展趋势；3）土地利用变化引起区域生态环境效应，20年间黄土高原地区生态系统服务总价值上涨约0．01％，其中森林增加最多，约为0．09％，农地的生态服务价值下降最多，约为-0．02％，而生态服务功能中，除了与农地和荒漠相关的废物处理和食物生产服务功能下降外，其他生态服务功能均表现为增加；4）根据黄土高原生态系统服务价值，确定该地区的生态补偿标准约为4亿2732万元。

简介：为探讨晋西黄土区刺槐人工林生态水文过程和影响机制,以2007和2008年7—10月的19场降雨和气象及林分结构资料,用修正的Gash林冠截留模型,对刺槐人工林林冠截留进行模拟。结果表明：刺槐人工林林冠持水能力和树干持水能力分别为0.55和0.1091mm,使林冠达到饱和的降雨量为0.75mm,使树干达到饱和所必需的降雨量为8.70mm;修正的Gash模型可以较好地模拟晋西黄土区刺槐人工林的林冠累计截留量,林冠累计截留量相对误差最小值为0.76%,最大值为12.60%,平均林冠累计截留量相对误差为6.40%,林冠累计截留量模拟值小于实测值,截流率比实测值低2.64%。

简介：基于遥感、GIS技术和景观生态学方法,以黄土高原沟壑区陕西省长武县为研究对象,在2005年TM影像的基础上,分析土地利用与景观格局的总体特征。结果表明：景观构成上,长武县以园地、林地为景观基质,其他景观类型作为斑块镶嵌其中;在景观总体水平上,研究区景观多样性较低,分布均匀性较强,而异质性较弱,整体景观破碎化程度和分离程度均较低;景观类型水平上,从斑块平均面积和斑块密度反应出研究区农地、园地斑块的破碎化程度最大,而林地的破碎化程度最低;景观指数的相关性分析表明,园地面积与林地面积之间存在极显著负相关,优势度指数与聚集度指数间存在极显著正相关。各个乡镇景观指数的分析结果是,高优势度、高聚集度和低分维数的区域为彭公乡,土地利用以大面积的园地、林地为主导。

简介：在整理、分析黄土高原西峰等水土保持试验站径流、泥沙观测资料的基础上,研究了该地区水平梯田的蓄水保土效益.结果表明:其效益的平均值为86.7%和87.7%,但差异悬殊,主要是受暴雨、大暴雨质量的影响.次降雨综合参数PI、汛期降雨量和年产流降雨量分别小于20.0mm2/min、350mm和125mm时,蓄水保土效益均为100%,大于这些数值时,效益降低,两者呈负相关;同时,梯田的质量也影响蓄水保土效益.

简介：土壤侵蚀作为山区生态系统退化最主要的驱动力,严重干扰着植被的发育演替过程,植被则通过采用不同的繁殖方式、形态与生理补偿等方式来克服和适应土壤侵蚀造成的负面压力,使植物本身对土壤侵蚀环境的适应性增强,继而发展成为可抵抗土壤侵蚀的植物和群落。凡具有适应土壤侵蚀环境能力,能在土壤侵蚀条件下生存,并能保护改良土壤和具有防止土壤侵蚀的作用,具有繁殖更新能力,可维持群落稳定与可持续发展的植物,称之为抗侵蚀植物。在对黄土丘陵沟壑区植被恢复中不同抗侵蚀植物进行分类、及其侵蚀学特征与土壤侵蚀环境演变特征分析的基础上,提出从土壤侵蚀学观点出发,对植被恢复过程中先后出现的植物和群落的形态学、生理学和生态学特征及防蚀功能进行系统研究,以更好地发挥植物和植被保持水土与改善环境的生态功能。

简介：土壤水分是黄土高原地区植被恢复与农林产业持续发展的主要限制因子,为明确主要农林用地土壤水分变化特征及其干化现状,利用CNC503B（DR）中子仪,于2014年4—10月,对长武塬区19龄果园、9龄果园、玉米地及小麦地0～600cm的土壤水分进行长期监测,并利用土钻法进行校准。结果表明：1）0～600cm土壤贮水量表现为9龄果园〉玉米地〉小麦地〉19龄果园,均值分别为186.5、183.6、158.6和132.8cm,除9龄果园与玉米地间差异性不显著（P〉0.05）外,其他农林用地土壤贮水量两两比较均呈显著性差异（P〈0.05）;2）4块样地浅层（0～200cm）土壤含水量波动程度为中等变异（10%600cm;4）19龄苹果园土壤干化最严重,0～200cm土壤干化程度呈季节性变化,200～250和250～320cm土层分别为严重干燥化与强烈干燥化,320～600cm呈极度干燥化,形成永久性土壤干层;其次为小麦地,0～100cm产生临时性干层,250～300cm发生强烈干燥化;玉米地与9龄果园干化程度较轻,在水分补给不足情况下,只在土壤浅层产生临时性土壤干层。长武塬区农业结构由大田作物转向苹果经济林建设具有一定理论基础;但是,随着苹果林达到盛果后期,土壤贮水量亏缺,土壤干化严重,苹果经济林的经济价值及生态作用等都将受到限制,需要采取合理用水措施及调整林分密度等科学方式,完成长武塬区经济与生态的可持续发展。

简介：我国是土壤侵蚀最严重的国家之一,黄土高原地区的水土流失造成严重的生态环境恶化问题。为探求黄土细沟流的水动力学特性,从水力学及河流运动力学的角度出发,系统研究6种坡度（2°、4°、6°、8°、10°、12°）,5种流量（8、16、24、32和40L/min）组合水槽冲刷试验条件下细沟水流水动力学特征。结果表明：细沟流平均流速与径流流量呈幂函数关系,坡度对其影响较小,其原因同水流强度与床面形态的相互制约有关;黏性底层厚度与坡度、流量均呈现负相关关系;阻力系数与雷诺数无关,说明水流强度增加的同时,床面形态发育愈显著,即水流耗散能量增加愈显著,其值在0.16～1.45之间变化。研究结果对细沟水流水动力学的探究具有一定的理论价值,进而对黄土坡面水土流失治理及生态修复均具有一定的指导意义。

简介：黄土高原是我国生态环境最为脆弱的地区之一。探讨黄土高原地区植被覆盖动态变化对于区域植被恢复和生态系统重建具有积极意义。利用空间数据分析软件GeoDa和ArcGIS地统计分析模块，采用1998、2003、2008和2012年8月21日的SPOT—VGTNDVI数据代表黄土高原地区相应年份植被覆盖最大的时期，对黄土高原植被覆盖随时间的演变特征进行分析。结果表明，1998--2012年，黄土高原植被覆盖经历了先降低后增加的过程，且1998、2003、2008和2012年的归一化植被指数（NDVI）数值均有明显的空间自相关关系，NDVI值冷点区的位置和范围均较为稳定，热点区变化较大，主要分布在陕西和山西境内。

简介：充分认识黄土高原不同气候区降水时空分布特征,对于揭示该区域水土保持及自然环境变化的驱动因素至关重要。以黄土高原73个气象站点、1961—2014年的降水日值数据为基础,通过变差系数、集中度与集中期、Mann-Kendall检验和Kriging空间插值等研究方法,探讨黄土高原全区和4个气候分区的降水时空变化特征。结果显示：近50年间,黄土高原及各个气候区的年际降水量均呈波动下降趋势,年内降水均集中于夏秋季节,且存在集中度逐渐升高和集中期逐渐推后的现象。空间上降水由东南半湿润区向西北干旱区呈阶梯状递减,变差系数恰与之相反;集中度表现为由南向北递增,集中期则受地形影响显著,体现为平原和谷地地区早于高原和山地地区。因地理位置和季风强度的差异,各气候区年降水量及其波动幅度和集中性差异较大。该研究旨在揭示黄土高原降水的时空分布规律,为合理利用配置水资源、规划部署水土保持工作等,提供一定的参考。

简介：通过西北黄土区水土流失与生态安全综合考察，在对该区水土流失现状特点与发展趋势综合分析的基础上，总结水土流失治理的主要经验，提出水土保持与综合治理的目标和对策。根据遥感分析，黄土高原地区2000年土壤侵蚀面积41．9万km^2，占总面积的67．14％，其中水力侵蚀占总面积的52．78％，风力侵蚀占总面积的14．11％。近年来，黄土高原地区土壤侵蚀强度及其面积发生显著变化，强度侵蚀面积显著减少；目前黄土高原地区水土保持措施平均每年可减少入黄泥沙4．1亿-4．5亿t。该区综合治理对策是：以生态安全和经济可持续发展为目标，实现生态、经济及社会效益协调发展；以黄土丘陵区与风沙丘陵区为主，以粗泥沙集中来源区为重点；进一步扩大生态修复规模，加快林草植被建设；加大淤地坝建设力度，加快实施坡改梯工程；加强水土保持科学与技术研究，为治理工程提供有效的科技支撑，建立稳定的投入机制，加大投入力度。

简介：在分析黄土高原水土保持工作难度的基础上，进一步研究区域水土保持的科学内涵，以及水土保持与雨水资源化的关系。认为：黄土高原水土保持的关键与核心在于如何实现雨水资源化；降雨径流调控与利用不仅可实现雨水资源化，而且可以同步解决制约该区发展的干旱缺水与水土流失并存2大难题。在此基础上，提出了黄土高原水土保持亟待研究的科学问题与技术问题，并初步构建了黄土高原水土保持与雨水资源化的技术体系框架。

简介：以黄土高原北部的陕西省吴起县为例，通过对不同灌木类型和不同生长年限的乔木林地土壤样品的分析测试与数理统计，研究黄土丘陵沟壑区不同人工林植被对土壤肥力质量的影响。结果表明：1）土壤碱解N和速效K，柠条林地是沙棘林地的2倍以上，二者之间达到极显著差异水平；柠条对土壤肥力的提高效果要优于沙棘，仅从对土壤性质的改善来看，建议选择种植柠条。2）乔木林地，从幼年林地到成年林地，土壤全N、碱解N、有机质和阳离子交换量不断增加，土壤速效K、全P和速效P略有增加，土壤有机质和养分的表聚性加强。3）总体上，乔木林地0～100cm土层土壤碱解N、速效K、有机质、阳离子交换量、全N、全P、全K均高于灌木林地，表明乔木林地对土壤的培肥效果优于灌木林地。

简介：为掌握陕北黄土区不同植被特征对坡面微地形的响应,以陕西省吴起县合沟流域半阴、半阳2个坡向的原状坡及其5种微地形为研究对象,分析对比不同坡向各类微地形的物种组成、草本生物量、植被盖度及植物多样性特征。结果表明：1）各类微地形植物群落的物种组成、植被盖度、草本生物量及植物多样性指数多优于原状坡,其中切沟和塌陷的植被状况最优,其次为浅沟和缓台,陡坎最差;2）各类微地形植物群落的Simpson指数与ShannonWiener指数变化趋势一致,均为切沟〉塌陷〉缓台〉浅沟〉陡坎〉原状坡,其中切沟和塌陷的植物群落所处的自然演替阶段高于其他微地形;3）经过15年自然恢复,半阳坡形成以星毛委陵菜、赖草等多年生草本植物为优势种的植物群落,半阴坡形成以铁杆蒿、茭蒿等地带性多年生草本植物为优势种的植物群落,半阴坡各类微地形植物群落的物种组成状况、草本生物量、植被盖度以及植物多样性特征指数均优于半阳坡。掌握不同微地形植被配置的差异,有助于提高陕北黄土区植被恢复措施的有效性和持续性。

简介：CLIGEN是目前较全面产生降水要素（降水量、历时、达到最大降水强度的时间与降水总历时的比率、最大降水强度与平均降水强度的比率）的天气发生器，其生成降水要素的质量直接影响水文和农业响应模型的输出结果。利用黄土高原长武1957—2001年的日气象观测数据、王东沟流域1988--2001年的降水要素数据和CLIGEN生成的100年日气象数据，对CLIGEN模型产生日、月、年降水量的均值和方差、概率分布、降水极端值和降水历时、强度进行评估。结果表明：CLIGEN对日、月和年降水量均值的模拟效果较好，相对误差都不大于1．O％；对标准差的模拟结果偏低，相对误差的绝对值小于6．6％；没有模拟出日降水量的概率分布，但是较好地模拟出了月和年降水量的概率分布；对日、月和年最大降水量的模拟误差较大，表明CLIGEN对极值的模拟精度有待提高。CLIGEN很好地模拟出连续降水的频率，但是连续干旱天数在20d以内的累积频率的平均相对误差为8．9％；CLIGEN产生的最大降水强度与平均降水强度的比率高于实测数据；相对于实测数据，CLIGEN模拟的降水历时和降水量具有相同的趋势，对小降水量或短历时的模拟结果偏高，对大降水量或长历时的模拟结果偏低。

简介：采用LFA（LandscapeFunctionAnalysis）方法，通过调查7种地类35组样本，评价植被类型、人类活动对林地景观功能和土壤性能的影响，并验证LFA方法在黄土区的适用性。结果表明：不同植被类型对林地土壤结构稳定性、渗透性能、养分循环性能的影响显著，其中，天然次生林改良土壤结构稳定性、渗透性和养分循环性能的作用最好，其次是刺槐人工林、油松人工林，荒草坡最差；人类活动对人工林地景观功能和林地土壤结构稳定性有显著影响；LFA方法能够较好地评价植被类型对林地土壤性能的影响，以及人类活动对人工林地景观功能和林地土壤结构稳定性的影响，在黄土残塬沟壑区有较好的适用性。

简介：为定量研究沟壁侧面蒸发对加速黄土高原环境旱化的作用，在侵蚀强烈的水蚀风蚀交错带选择典型冲沟，分别在沟岸地（邻近沟缘的沟间地部分）距冲沟沟缘20、100、200、300、400、500、600cm处布设中子管，研究沟岸地土壤水分的垂直分布及其动态变化。结果表明：土壤水分在距沟缘500cm范围内随距离增加而增加，证明了沟壁侧面蒸发作用的客观存在；对距沟缘不同距离0～300cm土层土壤储水量动态变化的研究表明：降雨发生时，不同距离各点的储水增量并无显著差异，但距沟缘20cm处土壤水分损失最快，而500cm土壤水分损失最慢，证明了沟壁侧面蒸发通过加速土壤水分蒸发加速黄土高原环境旱化的客观事实。沟岸地土壤储水量与距沟缘距离幂函数关系的确定为定量化研究沟壁侧面蒸发加速黄土高原环境旱化程度奠定了初步基础。

简介：半干旱黄土区地形破碎、沟壑纵横、生态环境脆弱,其生态恢复过程受到全世界生态学者的普遍关注。生物量是生态系统获取能量的表现形式。以位于黄土丘陵沟壑区的植被自然恢复10a的合沟流域地上生物量为研究对象,分析不同立地因子对地上生物量的影响规律。结果表明：1）不同立地类型地上生物量从大到小依次为沟底、阴向沟坡、阴向梁坡、阳向沟坡、梁顶、阳向梁坡;2）梁坡和沟坡的地上生物量随坡度升高均呈现反S形态,梁坡的地上生物量最大值出现在20°～25°处,最小值出现在35°～40°处,沟坡的地上生物量的最小值出现在30°～35°处,最大值出现在40°～45°处;3）坡向对地上生物量的影响是显著的（P=0.049）,其余因素的影响不显著。可知,该区地上生物量的分布规律是植被对不同立地类型水分、光照等自然条件综合利用的结果。