陕西黄土高原丘陵区苹果干旱天气指数保险研究

陕西苹果在中国乃至世界占有重要地位,但却面临着严重的干旱风险。天气指数保险可有效转移气象灾害风险。基于大田试验数据,模拟水分对苹果产量的影响;利用陕西黄土高原丘陵区苹果基地县1981—2020年苹果生育期降水量数据构建苹果干旱指数,建立各基地苹果干旱损失模型;使用EasyFit软件筛选各基地县干旱指数最优分布模型,模拟干旱发生概率;利用纯费率精算方法厘定各基地县苹果干旱指数保险费率,设计干旱指数保险赔付方案。结果显示:供水量(x)与苹果产量(y)间呈显著的二次曲线关系,即y=-0.0031 x^(2)+7.8156 x+7681.1(R^(2)=0.96),基于此函数构建的各基地县苹果干旱损失模型决定系数均达0.99以上。苹果干旱指数最优分布模型为Lognormal、Normal、Logistic、Gamma的基地县分别为4、1、3、1个。各基地县苹果干旱纯费率范围为1.22%~2.12%,最低在洛川,最高在宝塔区。各基地县的赔付方案为基于苹果干旱指数的线性赔付,起赔点为各基地县干旱指数平均值。研究有效利用已有试验数据,建立灾害损失模型,为天气指数保险的研究提供了一种新思路;同时,县级费率的厘定和赔付方案的设计提高了农业保险为苹果产业服务的精确性和效率,为陕西黄土高原丘陵区苹果保险提供了科学支撑。

黄土高原丘陵沟壑区玉米新品种引种比较综合评价

通过研究不同玉米品种在黄土高原丘陵沟壑区的稳产性及丰产性,以期为该区玉米新品种的筛选及推广提供科学依据。以引进10个玉米品种为试材,对参试各玉米品种的农艺性状、产量及产量特征等指标进行综合分析评价。结果表明,强盛399、伊丹131、金穗1915折合产量高,分别为11850.1、11605.0、11411.9 kg/hm2,较对照品种金穗702分别增产14.54%、12.17%、10.30%;并单39、丰田101、敦玉9号折合产量较低,分别较对照品种金穗702减产3.76%、10.86%、30.76%。利用综合评价法对参试玉米品种进行综合评价并结合产量结果表明,强盛399、金穗306、伊丹131、金穗702表现出良好的丰产性与稳产性,同时表现出静态稳定性高、品质优异、生态适应性强的特点,是适用于黄土高原丘陵沟壑区种植的玉米新品种,建议予以推广。金穗1915、FT806、强盛388综合评价居中,建议继续引种观察。敦玉9号、丰田101、并单39号综合评价较差,建议淘汰。

晋西黄土高原丘陵沟壑区清水河流域径流对土地利用与气候变化的响应

水资源短缺是黄土高原面临的最为关键的一个生态环境问题。研究黄土高原地区河川径流演变对土地利用与气候变化的响应是开展适应性流域管理的基础。该文以黄河流域中游山西省吉县境内的清水河流域(面积436km2)为研究对象,采用非参数统计秩检验法(Mann-Kendall)、滑动t检验和跃变参数分析法,对该流域1959-2005年的年径流量、降水量和潜在蒸发散量进行了趋势分析和突变点验证;用遥感数据判读和解译的结果分析了该流域不同时期土地利用变化;在此基础上根据水量平衡原理,分析了土地利用变化和气候变化对流域径流变化的贡献,并采用FDC曲线法分析了二者对高、中、低流量变化的影响。研究结果表明:该流域年径流量在1959-2005年的47年间呈显著下降趋势,突变点出现在1980年,但该流域降水量没有出现明显的趋势性变化,而以Hamon公式计算的流域年潜在蒸发散则呈显著上升趋势,其突变点出现在1997年。该流域气候变化和土地利用变化对年径流减少的贡献率分别为46.79%和53.21%。综合以上结果可以看出,潜在蒸发散增加和乔木林地面积增加是导致该流域径流减少的重要原因。

黄土高原丘陵区不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

对晋西北黄土高原丘陵区持续利用30年的小叶锦鸡儿人工林、农田、杨树林、小叶锦鸡儿和杨树的混交林地以及撂荒地的土壤理化性状进行了研究。结果表明,不同土地利用方式对土壤理化性质影响很大。小叶锦鸡儿和杨树的混交林以及小叶锦鸡儿人工林可以降低土壤容重,提高土壤酶活性、有机质和全N含量,从而改善土壤肥力。混交林和小叶锦鸡儿人工林的土壤培肥作用高于杨树纯林。粗放的农业耕作措施提高土壤容重,降低土壤养分含量,使土壤退化。撂荒地一定程度上可以起到培肥土壤的作用。在黄土高原丘陵区,种植小叶锦鸡儿人工林以及小叶锦鸡儿和杨树的混交林是较好的生态重建和植被恢复方式。

不同紫花苜蓿品种在黄土高原丘陵区适应性的研究

通过对不同紫花苜蓿品种的地下生物量、地上生物量、叶片中积累的脯氨酸量的对比研究,运用聚类分析法评估了不同紫花苜蓿品种在黄土高原丘陵区的适应性。结果表明,品种间地下生物量、地上生物量和叶片中积累的脯氨酸量差异较大,Ameristand201和Algonquin的地上生物量显著大于其它7个品种;Ameristand201和Sandili的地下生物量显著大于其它7个品种,而Ameistand201叶片中积累的脯氨酸量在同一时期高于其它8个品种。可以看出以某一性状评价9个品种在黄土高原丘陵区的适应性,会得到不同的结果。因此,运用地下生物量、地上生物量、叶片中积累的脯氨酸量3个指标,对参试9个品种经聚类分析,结果显示Ameristand201和Sandili较其它7个品种在黄土丘陵区的整体适应性较好,适宜大面积种植和推广。

黄土高原丘陵沟壑区小叶杨沙棘混交林研究

对黄土高原丘陵沟壑区小叶杨（Ｐｏｐｕｌｕｓ ｓｉｍｏｎｉｉ）、沙棘（Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ）混交 林和小叶杨纯林生物量进行了研究，同时应用Ｍｉａｍｉ模型和Ｔｈｏｒｎｔｈｗａｉｔｅ Ｍｅｍｏｒｉａｌ模型对 林分气候生产潜力进行了分析。结果表明，小叶杨、沙棘混交林与小叶杨纯林相比，混交林能够 显著提高林分生物量和生产力，能有效地利用当地气候资源，小叶杨与沙棘混交林林分生物量 为４０．４４２ｔ／ｈｍ２，小叶杨纯林的生物量为２０．７１０ｔ／ｈｍ２，混交林是纯林的１．９５倍；小叶杨、沙 棘混交林的生产力比纯林小叶杨生产力提高了４０．９％。小叶杨、沙棘混交林是适于黄土丘陵 区发展的混交林类型。

基于DEM的黄土高原丘陵沟壑区沟谷网络节点研究

选择黄土高原3个典型地貌类型区为试验样区,基于数字高程模型(DEM)沟谷网络与沟谷网络节点自动提取技术,得到了各样区沟谷网络节点,并从地貌形态学、沟谷成因学以及水文学原理出发,对不同级别沟谷网络节点水流累积属性进行了深入分析,结合数理统计方法获得了:(1)同一沟谷系统不同分辨率沟谷网络节点水流累积量均值分级统计规律;(2)不同地貌类型样区相同分辨率沟谷网络节点水流累积量均值分级统计规律。该结论能够有效解释黄土高原丘陵沟壑区各级沟谷系统的形成机理及其空间分异规律,同时能够合理地说明沟谷系统发育与地表侵蚀、切割强度之间的相互关系。

黄土高原丘陵沟壑区小流域植被净第一性生产力模型

构建了机理性植被净第一性生产力模型(Vegetation- Soil- Integrated- Model,VSIM) ,该模型将土壤水分动态过程与植被生长过程相耦合,用以分析黄土高原丘陵沟壑区土壤水分对植被生产力的影响。模型考虑了叶片尺度上气孔导度对净光合过程和蒸腾过程的影响,在此基础上通过考虑植被冠层结构和地形因素的影响对模型进行尺度转换,并以位于黄土高原丘陵沟壑区纸坊沟流域的观测数据对模型进行参数化和验证。结果表明对于生物量的模拟草本和半灌木比乔、灌木好,主要植被类型L AI的季节变化与观测结果具有很好的一致性,模型能够反映出流域降雨-产流过程,并且基本上也能够反映土壤水分的时空变化范围。模拟结果表明,刺槐林和苹果林属于高光合-低蒸腾类型,农作物、白羊草群落和达乌里胡枝子群落属于高光合-高蒸腾类型,铁杆蒿群落和茭蒿群落属于低光合-低蒸腾类型,而沙棘灌丛和柠条灌丛的净第一性生产力居中,但蒸腾量较高。流域内土壤水分在多年序列上基本平衡,而在不同的水文年表现出失衡。其中刺槐林、苹果林和沙棘灌丛的多年平均土壤水分在年内存在少量亏缺,铁杆蒿群落和茭蒿群落略有增加,而其它植被类型基本保持平衡。丰水年不同植被类型土壤含水量都明显高于欠水年,土壤水分含量的变化在丰水年表现为盈余,而在?

不同植被恢复模式对黄土高原丘陵沟壑区土壤水分生态效应的影响

研究了渭北黄土高原丘陵沟壑区内侧柏、荆条、20年刺槐、4年刺槐、4年苜蓿、农地不同植被恢复模式土壤水分生态效应，结果表明：不同的植被恢复模式土壤容重均低于对照农田，减小幅度为16％～8％，孔隙度增加，总孔隙度增幅为24．5％～8．1％，毛管孔隙度增幅为1．2％～13．9％，非毛管孔隙度增幅为20．5％～90．0％；土壤持水性比农地增加33％～7．5％；水分补给量在0～2m范围内，侧柏、荆条、4年刺槐是农地的2、1．5、1．71倍，20年刺槐和苜蓿比农地低22．5％和31．4％；0～1m内，侧柏、荆条、4年刺槐分别是农地的2．16、1．78、1．85倍，20年刺槐、苜蓿为农地的25％和62．3％；〉0．25mm水稳性团聚体含量比农地增加56．84％～30．72％；土壤结构破坏率农地最高为41．09％，其它植被为6．67％～25．73％。相关性分析表明土壤容重、总孔隙度、水分特征曲线n、水稳性团聚体含量、结构破坏率相关性显著。不同植被土壤水分生态效应不同，除20年刺槐、苜蓿土壤水分补给量小于对照农地外，其它各项指标均显著优于农地。

陇中黄土高原丘陵区生态建设与可持续发展

介绍了陇中黄土高原丘陵区的自然地理特点， 分析了其生态环境现状， 认为极端脆弱的生态环境和超负荷的人口对该地区构成了双重压力。提出水土保持与生态建设是实现整个地区可持续发展的基础和前提。深入分析了水土保持与生态建设中存在的问题及其主要原因。在实地调研与比较研究的基础上， 提出了陇中黄土高原丘陵区生态建设的发展方向， 即：（１） 树立可持续发展的生态建设指导思想；（２） 走建设水土保持型生态农业与发展小流域生态经济的生态建设之路； （３）

气候变化对黄土高原丘陵区制干红枣适生区影响预估

【目的】预估未来黄土高原丘陵区红枣种植气候资源与适生区空间分布的变化,为气候变化对陕晋黄河沿岸红枣生产的影响和产业可持续发展提供科学依据。【方法】基于GIS技术,利用RCP4.5和RCP8.5排放气候情景下气候变化预估数据,对未来35年(2016-2050年)黄土高原丘陵区红枣种植气候资源和适生区空间分布的变化进行预估,并与基准期(1985-2014年)进行对照分析。【结果】与基准期相比,预计未来黄土高原红枣产区增温明显,年平均气温升高1℃左右;年平均降水量和红枣脆熟-采收期降水量均有所增加,大部分地区增幅为100mm和20mm左右;红枣花期降水量除南部地区增加较明显外,大部地区为持平略增;黄土高原丘陵区红枣气候适宜种植区面积明显减少,次适宜区面积增加,其中南部区域可能变为气候不适宜区。【结论】陕晋黄河沿岸北部适宜区可根据地形特点,充分挖掘气候资源潜力,适当扩大适应本地发展的制干红枣栽植面积;中部黄河两岸次适宜区应及时进行抗裂果品种改良,采取提前或推迟枣果成熟期、枣果套袋等措施减轻灾害性天气的影响与危害;南部次适宜区应及时进行产业结构调整,促进地方特色农业产业可持续发展。

黄土高原丘陵沟壑区不同土地利用模式对土壤机械组成和速效养分影响分析

通过对黄土高原丘陵沟壑区不同土地利用模式土壤机械组成和速效养分的测定,论述黄土高原丘陵沟壑区不同土地利用模式对土壤机械组成和速效养分的影响。结果表明:草地的在两个土层速效养分含量差别不大,而其他土地利用模式0～20cm土层的速效养分含量均高于20～40cm土层。关中土壤的速效养分明显高于黄土高原丘陵沟壑区,草地的速效养分都低于其它土地利用模式。黄土高原丘陵沟壑区土壤机械组成分布大致为:粉粒>细砂粒>粗砂粒≈粘粒。速效养分只与0～20cm的粘粒含量承显著正相关。黄土高原丘陵沟壑区土壤肥力结构不协调,尤其是氮磷比失衡,磷肥施用量过度。各种经济模式应调整施肥结构及耕作方式。

黄土高原丘陵沟壑区不同土地利用模式对土壤氮素淋溶的影响

通过对黄土高原丘陵沟壑区不同土地利用模式土壤剖面NO3^--N、NH4^＋-N、有机质和全氮分布的测定,论述黄土高原丘陵沟壑区不同土地利用模式对土壤氮素淋溶的影响,对当地农业发展提出建议。结果表明：在200 cm内土壤NO3^--N最大值都出现在200 cm处,其中日光温室最大为20.36 mg/kg。土壤NH4^＋-N在200 cm内是较均匀的分布在10～25 mg/kg。不同土地利用模式对土壤剖面土壤NH4^＋-N、有机质和全氮分布没有影响。随着深度的变化对土壤NH4^＋-N分布也没有影响。土壤有机质和全氮在土壤剖面的分布是,随着深度的增加而减少,60 cm以下有机质保持在1.07～5.95 g/kg,全氮保持在0.12～0.35 g/kg。根据试验结果得出,土壤氮素淋溶的主要成分是NO3^--N,土壤NO3^--N淋溶程度与降雨、灌溉、施肥量呈正比,在坡地的淋溶较少。

黄土高原丘陵沟壑区不同植被类型土壤水分动态

在黄土丘陵沟壑区选择典型植被油松林(Pinus tabulaeformis)、柠条(Caragana microphylla)、人工草地(Clover)、农田、荒地和裸地,对其土壤水分进行观测分析。得出结论:观测期内林地和草地的土壤储水量最低,农田和灌木的储水量较高。与荒地和裸地相比,灌木的耗水量少,其次是草地、农田,林地最次。灌木和草地的水分补偿程度较高,其次是农田,而林地是负补偿。这些结果为该地区植被恢复中的植被选择提供了科学依据。

晋西北黄土高原丘陵区小叶锦鸡儿人工灌丛不同生育阶段土壤肥力特征研究

对晋西北黄土高原丘陵区不同生长年限的小叶锦鸡儿人工灌丛土壤肥力特征进行了研究,结果表明:小叶锦鸡儿人工灌丛能显著提高土壤肥力。随着小叶锦鸡儿人工灌丛生长年限的增加,土壤容重降低,土壤孔隙度增加,土壤透气透水性增强,土壤有机质、全氮有逐渐增加的趋势,而有效磷、速效钾的含量大幅度下降,微量元素也有下降的趋势。同时,随着生长年限的增加,小叶锦鸡儿人工灌丛土壤酶活性逐渐提高,其中20年生小叶锦鸡儿灌丛土壤酶活性最高。根际土壤研究表明,小叶锦鸡儿人工灌丛根际土的pH均小于根外土,土壤有机质、全氮、速效钾在根际土中均有一定程度的富集现象;而5年生的小叶锦鸡儿灌丛根际土壤的有效磷含量则出现了亏缺。

黄土高原丘陵沟壑区多种参考作物需水量模型对比分析

利用米脂地区2000—2005年逐日气象资料,以FAO56-PM方程计算结果为标准,通过线性回归、均方根误差(RMSE)和平均偏差,在日、月及年时间尺度上分析、评价10种ET0计算模型。结果表明,除Hargreaves和Turc模型外,其他8种模型计算的日ET0值与FAO56-PM的R2均大于0.9。不同模型与FAO56-PM日ET0值的RMSE为0.35～1.78。多数计算模型在冬季(11、12、1月)和春季(2、3、4月)的准确性高,而在5—10月表现较弱。通过年值分析发现Priestley-Taylor、FAO24-BC和Penman这3种模型与FAO56-PM计算值最为接近。而对于FAO24-Rad、Makkink、Hargreave与Turc等参数较少的公式,在应用时利用当地气象要素进行经验系数校正。

黄土高原丘陵沟壑区土壤侵蚀研究进展

通过对近年来黄土高原丘陵沟壑区土壤侵蚀研究成果的综合分析 ,详细论述了这类地区土壤水力侵蚀的类型与机理、土壤侵蚀的营力机制、主要影响因素及流域产沙的预报与防治 ;指出了土壤形成与流失、输运与沉积、“利”与“害”、侵蚀和保持的动态平衡 。

黄土高原丘陵沟壑区坡面-沟道系统中的高含沙水流(Ⅰ)——地貌因素与重力侵蚀的影响

以黄河中游多沙粗沙区子洲径流站和离石王家沟试验站的径流场观测资料为基础,对黄土高原丘陵沟壑区坡沟系统中高含沙水流特征与地貌因素及重力侵蚀的关系进行了研究。研究结果表明,黄土坡面的地貌垂直结构和由此所决定的侵蚀作用垂直分异,对坡面高含沙水流的形成有很大的影响,高含沙水流形成于峁坡下部和沟坡,并在各级沟道中进一步发展。坡度对高含沙水流的形成有较大影响,如果侵蚀过程以溅蚀、面蚀、细沟侵蚀为主,不发生切沟及显著的重力侵蚀,则存在着一个坡度临界值,大于此值后,含沙量反而减小。重力侵蚀对坡沟系统高含沙水流的形成起着十分重要的作用,由于强烈的重力侵蚀的参与,高含沙水流的沙峰滞后于洪峰,落水阶段的含沙量常常大于同流量下涨水阶段的含沙量。

气候变化背景下黄土高原丘陵区红枣主要气象灾害变化特征分析

为了揭示全球气候变化背景下黄土高原丘陵区红枣主要气象灾害变化特征,利用黄土高原丘陵区12个红枣种植县所在气象站1971—2010年降水日资料,分析了近40年黄土高原丘陵区红枣花期阴雨、幼果期干旱、成熟期阴雨等主要气象灾害的时空分布特征以及变化规律。结果表明:红枣花期阴雨、幼果期干旱均呈增加趋势,成熟期阴雨呈减少趋势;各灾害年代际变化较为平稳;主要气象灾害多发区分布具有明显的区域性,花期阴雨以枣区中东部和西南部发生率高于其他地区,幼果期干旱以黄河西岸发生频率较高,成熟期阴雨灾害南部重于北部。