水蚀风蚀交错带坡面土壤入渗特性的空间变异及其分形特征

研究在水蚀风蚀交错带的强烈侵蚀中心陕北神木县六道沟流域进行.在一个自然完整坡面上网格布点,采用双环定水头入渗法研究了坡面土壤的入渗特性,在应用传统统计学方法的基础上,将分形理论和地统计学方法结合起来对坡面土壤入渗特性的空间变异进行了研究.获得以下结论:(1)稳定入渗率、平均入渗率和前30 min累积入渗量等三个参数的变异系数分别为0.48、0.36与0.40,在坡面上的变异程度属于中等变异性;(2)三个参数的分维值D分别为1.88、1.92与1.85,样本之间土壤特性值的差异较小,短距离的变异影响占主导地位;(3)研究的土壤在一定的空间范围内具有分形特征.稳定入渗率、平均入渗率与前30 min累积入渗量的自相关范围分别为20～120 m、20～140 m与40～100 m.

水蚀风蚀交错带典型土地利用方式土壤水分变化特征

土壤水分是农作物生长的主控因子,对土壤侵蚀过程有着重要的影响.在水蚀风蚀交错带的强烈侵蚀中心——陕北神木县六道沟小流域内,选择5种典型的土地利用类型,修建5 m×21 m标准径流小区,从2004年5月到10月,在天然降雨试验条件下,对其水分变化特征进行了观测.研究结果表明,在观测期内,不同土地利用方式的土壤储水量动态变化趋势与降雨量的变化趋势基本一致,土壤储水量的最高值和最低值分别出现在6月上旬和7月上旬;各小区土壤水分循环过程基本均为"消耗—补偿—消耗",水分变幅随土层深度增加而变小;5个小区的蒸散耗水量大小依次为柠条地>荒草地>退耕地>黑豆地>谷子地,径流量大小依次为黑豆地>谷子地>退耕地>荒草地>柠条地.柠条蒸散耗水量最大,地表径流量最少,说明柠条灌丛具有良好的水土保持效益和较高的水分利用率.在侵蚀严重的水蚀风蚀交错带地区,合理规划发展柠条林等深根性植物是防止土壤侵蚀、利用深层土壤水分的有效方法.

基于纹理的风蚀水蚀过渡区TM影像土地利用信息提取

【目的】探索在风蚀水蚀过渡区,利用TM遥感影像提取土地利用信息的方法。【方法】以榆林市西北部风蚀水蚀过渡区为对象,应用主成分变换与基于灰度共生矩阵纹理特征相结合的方法对TM影像进行分析,选取均值作为分类指标,采用分层分类法进行信息提取。【结果】不同土地利用类型之间纹理特征参数差异明显,荒漠化土地的均值、方差值较高,灰度分布不均匀,相邻像元反差明显,内部变化剧烈;水体和灌溉耕地的均值、方差值很低,灰度值均匀,内部变化小;林地和旱耕地信息介于上述两类土地之间。【结论】与传统分类方法相比较,纹理分析方法可以获得更高的分类精度。

陕北典型退耕地沙棘群落与土壤因子的耦合关系

沙棘作为水土保持林的先锋树种,在黄土高原水蚀风蚀交错区广泛种植。研究沙棘与土壤的耦合关系,分析其在该区域的种植适应性以及对土壤的改良效果,可以为现有沙棘林的可持续经营和沙棘群落的合理配置提供理论依据。本研究依据陕西省吴起县典型退耕地沙棘群落植被生长状况和土壤理化性质的观测数据,通过方差分析、主成分分析和灰色关联模型探究陕北黄土区沙棘群落与土壤因子的耦合关系。结果表明:1)土壤理化性质在不同土层深度有显著差异,林分类型和坡向对土壤全氮和毛管孔隙度具有显著的交互作用,沙棘油松混交林阳坡的土壤全氮质量分数和毛管孔隙度要显著高于阴坡和其他林分类型。2)有机质、全氮和毛管孔隙度可以作为反映土壤理化性质状况的主导因子,阳坡的沙棘油松林和阴坡的沙棘纯林对土壤的改良效果较好。3)各土壤因子与沙棘群落的灰色关联度均值排序为:毛管孔隙度>全氮>有机质>非毛管孔隙度>速效磷>土壤密度>速效钾。沙棘群落植被的生长与土壤理化性质的改良之间存在较强的相互促进作用,表明沙棘适宜于陕北黄土区种植。为了促进沙棘对土壤的改良以达到植被演替的目的,在阳坡沙棘纯林适宜朝向沙棘混交林改造,而在阴坡则更适合沙棘纯林这一配置模式。