传统村落的活态评价与适应性保护发展研究——以陇中黄土丘陵沟壑区3个典型传统村落为例

面对传统村落多维度失活,通过重新识别村落活态因子,研判失活、衰退主导因素,能够进一步为传统村落可持续发展提供新的思路。以陇中黄土丘陵沟壑区3个典型传统村落为例,立足本土地域环境,综合考虑村落活态发展因素,构建3层共28项活态性评价指标体系。研究发现:(1)3个传统村落均有失活现象,但在失活程度上有所分化。金崖和黄家庄村处于“微失活”,失活程度较轻,保护与发展的适应性、可持续性一般;古城村处于“失活”,失活现象较明显,保护与发展的适应性、可持续性较弱。(2)3个传统村落的村落治理、地域环境失活贡献率占比较高,对传统村落的活态发展影响较大;村落治理、经济发展和地域环境在失活指数上占比较高,对村落失活的影响较显著,可判断出陇中黄土丘陵沟壑区传统村落的适应性发展受村落治理、地域环境因素影响较大。(3)活态总分上,金崖村(71.63)>黄家庄村(68.58)>古城村(58.88),这与调研结果相吻合。村落失活是多因素综合、内外动力共同作用的结果,因此适应性、永续性的保护发展方式是村落振兴和活态化发展的关键。

陇中黄土丘陵沟壑区定西市典型小流域空间治理成效分析研究

在陇中黄土丘陵沟壑区定西市范围内筛选出自然条件相对较好,水土保持治理效果典型的小流域,通过调查分析,阐述了典型小流域的空间(包括物质空间和抽象空间)治理成效,初步建立小流域生态空间布局模型,为研究定西市小流域空间功能和生态影响因素提供实践依据,以推动黄河流域生态保护和高质量发展。

3种锦鸡儿种子萌发对温度和水分的响应

对本地种白毛锦鸡儿 Caraganalicentiana 和甘蒙锦鸡儿 Caraganaopulens 以及外来种中间锦鸡儿 Caraganaintermedia 种子进行了室内和野外萌发试验.结果表明,白毛锦鸡儿种子最适萌发温度为20℃,5℃时种子不萌发.甘蒙锦鸡儿最适萌发温度为10～20℃,在5℃和30℃时萌发率显著低于其它温度下的萌发率.中间锦鸡儿种子最适萌发温度为15～30℃,5℃下的萌发率为8.5%.室内萌发试验和野外萌发试验都表明白毛锦鸡儿种子萌发的速度缓慢,这体现在达到最大萌发率需要的时间长,萌发速度慢,且有4.0%的硬实种子.甘蒙锦鸡儿种子萌发的速度快,无硬实种子,高温下萌发受到一定的抑制.中间锦鸡儿种子在高温下萌发率高,速度快.启动白毛锦鸡儿种子萌发的最低土壤含水量为1.25%,甘蒙锦鸡儿和中间锦鸡儿的分别为3.75%和2.50%.白毛锦鸡儿种子萌发需要的土壤含水量低,种子萌发慢,且有小部分硬实种子,这可能是白毛锦鸡儿适应特殊环境的对策之一.

黄土丘陵区小流域次生灌丛群落生物量研究

生物量是整个生态系统运行的能量基础和营养物质来源。用直接收获法,对延安康家屹崂沟小流域5个次生灌丛群落类型和2个人工灌丛样地地上部生物量的研究结果表明:地上部生物量黄刺玫>杂灌>虎榛子>柠条(阴坡)>沙棘>狼牙刺>柠条(阳坡);灌木树种组成复杂的、群落盖度较大的类型生物量较大;各类型灌丛生物量在小流域空间分布上阴坡>阳坡,阴坡坡下>坡中>坡上;阳坡灌丛中的草本植物生物量比阴坡高,而灌木生物量较低。所调查的5个次生灌丛群落类型地上部生物量和生产力呈线性相关关系,回归方程Y=3.1995+0.1939X,净生产力随生物量的增加而提高。

半干旱黄土丘陵区垄沟集雨对紫花苜蓿人工草地土壤水分和产草量的影响

研究了黄土丘陵区垄沟集雨技术对紫花苜蓿(Medicago sativa)人工草地生产力以及土壤水分的影响。垄和沟的宽度均为30或60cm,且垄上覆膜的处理水分利用效率分别比平作对照显著提高了13%和41%。垄和沟的宽度均为30cm且垄上覆膜的处理4年的干草产量和平作对照无显著差异,而垄和沟的宽度均为60cm,且垄上覆膜的处理干草产量比平作对照显著提高了41%,并且使紫花苜蓿草地产草高峰期提早了1～2年。垄和沟的宽度均为30或60cm,且垄面裸露的两个处理产草量比平作对照有不同程度的降低。紫花苜蓿草地生长的第三年,深度为150cm左右的土层是降水补充和水分消耗的平衡点。所有处理在紫花苜蓿生长4年后,200～500cm深度的土壤水分已经接近萎蔫系数。

黄土丘陵沟壑区沟道土地整治对乡村人地系统的影响

深入开展土地整治对区域乡村人地系统的影响研究对于优化土地整治模式、促进乡村振兴具有积极意义。该文以延安市某典型小流域为例,结合高分影像数据、景观格局分析和人文实地调查,从土地利用、景观格局、生态安全、社会响应和综合研判等角度探讨了黄土丘陵沟壑区沟道土地整治对当地乡村人地系统的影响。研究表明:1)在土地整治工程措施的作用下,沟道底部及其两侧的台地、坡耕地、灌木林地和草地大多转变为高产稳产的坝地,部分灌木林地由于生物措施转变为生态功能更强的乡土适生林地;坝地和林地分别增加159.06 hm2和69.75 hm2,灌木林地、草地和坡耕地分别减少112.37、63.26和59.06 hm2。2)坝地平均斑块面积和凝聚度增加,生产功能提升;乔木林地和灌木林地的景观指数、斑块凝聚度指数均保持在较高水平,生态功能稳定;流域整体的景观破碎化程度降低,景观趋于多样化和均衡化发展,景观抗干扰能力和生态系统稳定性得到提升。3)从生态安全效应来看,流域植被和生态环境明显改善,土壤侵蚀显著减少,防洪能力明显提升,但局部存在生态安全隐患。4)人类活动对流域地理环境变化有所响应,土地规模化、农业机械化、就业兼业化和非农化程度提高;但仍存在农业结构单一、效益不高等问题。应着力创新"共同商议、协同推进"的乡村治理机制,进而发挥土地整治综合效能,促进流域乡村转型与振兴。

黄土丘陵区燕沟流域农林草地土壤水库充失水过程模拟

基于野外实测资料,用土壤-植被-大气传输模型(SVAT-model)——CoupModel对陕北黄土丘陵区燕沟流域农地、刺槐林地、荒草地2006年6月—2007年5月间土壤水库充失水过程进行模拟。结果表明:农地、刺槐林地和荒草地0～600cm土层平均蓄水量随土壤基质吸力增大而减小,土壤水库库容曲线均呈幂函数关系;试验期间,农地、刺槐林地和荒草地的总充水量分别为437,361和429mm,分别占同期降水量463mm的94.3%,77.9%和92.6%;农地土壤水库的充满程度达72.8%～79.3%,荒草地为41.4%～47.5%,刺槐林地仅为37.1%～41.2%;农地、刺槐林地和荒草地的总失水量分别为421,393和468mm;研究期属于干旱年份,农地土壤水库的失水量比充水量少15mm,土壤水库中的水分略有剩余;刺槐林地和荒草地土壤水库的失水量分别比充水量多32mm和39mm,说明刺槐林和荒草会过多地消耗土壤水库中的水分,水分平衡出现负补偿现象。研究不同植被覆盖条件下土壤水库充失水特征,可为黄土丘陵区农田管理、退耕还林等生态环境建设提供科学依据。

黄土丘陵沟壑区杏树-黄芪复合系统土壤水分效应研究

以山西中阳县黄土丘陵沟壑区梯田杏树-黄芪复合系统为例,采用由烘干法测定得到的2004和2005年的土壤剖面含水率数据,结合土壤贮水量,研究果树与豆科中草药间作土壤水分效应,旨在为该地区果药复合系统优化结构配置及林业生态建设提供一定的理论依据。研究结果表明：复合系统与清耕杏园（CK）0～150 cm深土层内贮水量的年际变化趋势基本一致,且均与降雨年际变化趋势一致。2004年与2005年复合系统内0～150 cm土壤贮水量比CK的2530 mm和2494 mm分别提高387 mm和393 mm,提高了15.3%和15.8%;这种提高效应在雨季中及雨季后期尤为显著,2004年和2005年分别提高152 mm和163 mm。复合系统行间0～150 cm深土层剖面水分等值线图总体变化趋势与CK一致,但复合系统的变化梯度相对较小,剖面水分变化相对稳定。复合系统树盘内0～150 cm深土层的水分状况亦好于CK,雨季中距树干30、60 cm处平均含水率比CK分别提高2.13%～3.51%、2.08%～3.18%。杏树-黄芪复合系统有利于杏园土壤水分状况的改善。

旱作条件下川地与梯田谷子水量平衡过程的比较

依据田间试验资料,对比研究了黄土丘陵沟壑区川地和山地梯田两种土地类型条件下谷子水量平衡过程的差异。结果表明,川地谷子生育期总耗水量为544.1mm,山地为468.4mm,前者是后者的1.16倍;谷子全生育期日均耗水量川地为3.30mm/d,山地为2.76mm/d;山地谷子的水分利用效率(WUE)还略高于川地谷子。山地土壤含水量低以及叶面积指数等的不同是引起山地ET/E0偏低的主要原因。

黄土丘陵小流域植被恢复驱动下的土壤养分特征

为定量揭示植被恢复对土壤养分的影响,本文借助土壤养分指数(SNI)评价方法,对典型黄土丘陵区小流域不同恢复方式下典型植物群落的土壤养分进行定量化分析和综合评价。结果表明:不同恢复方式的土壤SNI值大小依次为:退耕还林(0.814)>退耕还灌(0.659)>弃耕或退耕还草(0.364)>对照农地(0.220);不同植物群落土壤SNI值大小依次为:柠条群落(0.777)>小叶杨群落(0.658)>刺槐群落(0.545)>杏群落(0.510)>草群落(0.425)>茵陈蒿群落(0.310)>沙棘群落(0.271)>白羊草群落(0.257)>硬质早熟禾群落(0.249)>大豆群落(0.227)>铁杆蒿群落(0.224)>达乌里胡枝子群落(0.103)。研究表明,生态退耕后不同恢复方式对土壤养分均有明显的改善作用。退耕还灌的三种植物群落土壤养分指数差异显著,退耕还林、弃耕或退耕还草内部各群落间土壤养分指数差异不显著,除铁杆蒿和达乌里胡枝子群落外,其他植物群落的土壤养分指数均高于农田作物大豆群落。

陇中黄土高原丘陵沟壑区土壤水分动态变化分析

土壤水分是土地评价及节水农业技术研究的基础,土壤水分的动态变化已经成为前沿研究领域的热点之一。论文以陇中黄土高原丘陵沟壑区3个国家级农气站点资料为数据基础,以Sufer7.0为技术手段,分析了各站点多年平均和代表站点不同降水年型的土壤水分动态变化规律,以期为区域节水高效农业的建设提供科学依据。

旱地小麦产量及其构成因素灌溉效应的模拟分析

为揭示灌水时期与灌水量对黄土丘陵区小麦产量及其构成因素的影响规律,依据黄土丘陵典型区域定西1971-2016年气象数据及定西市安定区凤翔镇安家沟村2016年大田试验数据,利用APSIM(Agricultural Production Systems Simulator)平台,动态模拟各灌溉处理下的小麦生长发育过程,并对各灌溉响应进行模拟分析。结果表明:小麦全生育期需水量为315.25 mm,各生育阶段需水量为播种~出苗21.13 mm、出苗~分蘖26.60 mm、分蘖~拔节33.27 mm、拔节~孕穗77.17 mm、孕穗~开花69.31 mm、开花~灌浆36.19 mm、灌浆~成熟51.58 mm。为提高产量,最佳灌水时期应在播种至拔节,灌水量不宜超过60 mm;开花前各生育阶段灌溉处理都明显提高了单位面积籽粒数量,其中以分蘖~拔节阶段(TS)最明显,拔节~孕穗阶段(JS)灌水量不宜超过80 mm、孕穗~开花阶段(BS)灌水量不宜超过20 mm。开花~灌浆阶段(FS)灌水量40 mm对粒重增加的促进作用最明显。

准格尔黄土丘陵沟壑区杜松疏林特征分析

对内蒙古准格尔黄土丘陵沟壑区天然杜松疏林进行了林分胸径、株高、密度和群落结构等的调查.结果表明:发育良好的杜松疏林具有明显的乔木层、灌木层和草本层,如杜松-虎榛子-日阴菅群落、杜松-黄刺玫-日阴菅群落、杜松-黄刺玫-黄囊苔群落;若干扰进一步减弱,它们会演替为辽东栎+杜松或油松+杜松群落;若干扰加强,杜松疏林会逆向演替为灌丛或草原,甚至为裸沟坡地.杜松疏林有高的物种丰富度,但生境脆弱,且林分平均胸径、平均高、密度均较小,故不适合作为用材林,应作为水土保持林和种源林加以保护利用更为合理.

黄土丘陵沟壑区杏树-黄芪复合系统对土壤理化性质的影响

以黄土丘陵沟壑区梯田杏树—黄芪复合系统为研究对象,研究了杏园间作黄芪2a后对土壤理化性质的影响。结果表明:杏树—黄芪复合系统和清耕杏园中土壤理化性质均存在明显的垂直分布层次性和水平分布差异性。杏园间作黄芪2a后,可使0～60cm土层土壤密度降低0.8～1.4g.cm-3;土壤总空隙度、土壤稳定入渗率分别增加1.6～4.7个百分点、0.10～0.35mm.min-1;全N、全K以及速效N、速效K含量分别增加0.10～0.32、0.8～5.5g.kg-1、1.3～13.3、3.0～33.7mg.kg-1;土壤有机质含量增加0.03～0.52g.kg-1,其中,0～20cm土层增加量尤为显著,可达0.4～0.5g.kg-1;但全P及速效P含量有所降低,0～60cm土层分别降低0.02～0.15g.kg-1和0.07～1.48mg.kg-1。间作黄芪对距离树行不同处的土壤理化性质影响不同,距离树行越近,越明显。回归分析表明,土壤稳定入渗率与土壤密度呈负相关、与土壤空隙度呈正相关。在黄土丘陵沟壑区幼龄期果园间作黄芪具有很好的可行性,适于当地推广应用。

黄土丘陵沟壑区不同空间尺度流域泥沙输移比研究

泥沙输移比是定量表征流域内侵蚀产沙一河道输沙特征的重要指标。探讨了不同尺度流域泥沙输移比计算的可能性与方法，以黄土丘陵沟壑区的径流小区、小流域、水文站实测资料为基础，利用径流小区观测资料和单元小流域侵蚀模数2种方法，对4种空间尺度流域的泥沙输移比进行了估算。结果表明：（1）对于面积在10～100km2的小流域，利用2种方法计算的泥沙输移比结果非常接近，说明在没有小区观测资料时，用单元小流域计算流域泥沙输移比是可行的。（2）对于土壤侵蚀类型单一的水文站控制流域，在没有面积〈1km2单元小流域资料的情况下，可以用面积1～10km2小流域或面积10～100km2小流域作为单元小流域来计算泥沙输移比；而对于侵蚀类型不同的支流其误差范围有些偏大。（3）流域治理措施的实施对于泥沙输移比的减少具有明显的效果，但治理措施减沙效应的发挥具有一定的滞后性。

晋西黄土丘陵沟壑区降雨分布的地形分异规律研究--以山西省方山县土桥沟流域为例

降雨是陆上水资源的直接来源和水循环的首要环节,尤其是在降雨匮乏的黄土丘陵沟壑地区,通过对降雨空间分布的研究,可以为人工林栽培、植被恢复、土壤侵蚀等研究提供指导。通过对研究地区不同地形位置布设雨量观测设备,进行场降雨观测。针对不同高程、坡向的降雨实测数据对比分析,得出结论:(1)降雨量随高程升高先增加,后减少,最大降雨量出现在高程为1280m附近;(2)降雨量随坡向变化的分布规律为:背风坡>迎风坡,即阴坡>阳坡,峁顶降雨量适中。

准格尔黄土丘陵区不同林地微生境苔藓植物组成与群落结构比较分析

通过标本采集和群落调查,发现准格尔黄土丘陵区微生境共有苔藓植物19科、36属、64种(包括变种),其中,天然林区16科、29属、49种,人工林地10科、17属、28种.人工林树干、树干基部和天然林树干、树干基部、岩面分别有苔藓植物27种、13种、12种、21种、34种,共16种群落类型;岩面生群落结构变化最复杂,随着水分条件增加向着顶蒴藓类→顶蒴藓类+苔类+侧蒴藓类→苔类+侧蒴藓类+顶蒴藓类→侧蒴藓类+苔类+顶蒴藓类方向变化;真藓(Bryum argenteum)、土生对齿藓(Didymodon vinealis)、碎米藓(Fabronia ciliaris)、灰藓(Hypnum cupressiforme)等能够适应多种生境类型并具有较宽水分生态幅度,大型苔类和侧蒴藓类如紫背苔(Plagiochasma rupestre)、直叶灰藓(Hypnum vaucheri)、灰藓凹叶变种(Hypnum cupressiforme var.lacunosum)、厚角绢藓(Entodon concinnus)在天然林区树干基部或岩面水分条件最好的微生境凸显优势地位.

人工幼林蒸腾规律的研究

对刺槐、紫穗槐、河北杨、白榆、侧柏等新造人工幼林生长期蒸腾的研究表明:蒸强日间均值12～14时最大,0～2时最小,凌晨5～6时渐升。昼间均值顺序是:紫穗槐>刺槐>河北杨>白榆>侧柏。回归建立的五种树种蒸强与环境因子关系的非线性回归方程,相关系数大于0.77,差异极显著。五个方程偏相关系数顺序是:光照强度>气温>风速>相对湿度。蒸腾耗水量月均值顺序是:刺槐>紫穗槐>河北杨>白榆>侧柏。

黄土丘陵沟壑区小流域多水源联合配置研究

在分析黄土丘陵沟壑区地形地貌、水资源特点、利用现状、生产经营方式的基础上,提出以小流域为尺度的水资源优化配置研究的必要性。以县南沟小流域为研究区,对区域内常规和非常规水资源进行联合配置研究,建立适宜该地区的多目标、多水源联合配置模型。对配置方案的结构、社会发展协调性和用水效益进行分析。结果表明:配置方案结构合理,效益明显,有助于促进区域的社会协调发展。

黄土丘陵区农业生态安全评价指标体系初探

以纸坊沟流域为例,构建了黄土丘陵区流域农业生态安全评价指标体系。依据该流域近70 a来的农业生态安全状况,将该流域生态经济系统演变过程划分为4个阶段。从这4个阶段入手分析影响农业生态安全的主要因子,得出了一系列评价指标。结合选取指标的科学性、动态性、实用性等基本原则,参考压力—状态—响应(PSR)模型和多位专家的建议,进一步筛选、分类和确定评价指标,从而建立了一套由生态环境、社会经济、综合功能3大类,20个具体指标构成的适宜于黄土丘陵区的农业生态安全评价指标体系。