基于等高线的黄土高原小流域地形虚拟

黄土高原地形三维虚拟是"数字黄土高原"的基础,可为区域水土保持生态建设提供科技支撑。针对直接在地理信息系统软件中观察三维场景存在的控制交互能力不足问题,提出综合利用地理信息系统软件的地形插值算法,基于MFC框架下的OpenGL程序设计的思路,实现地形的真实感三维虚拟。以黄土丘陵沟壑区康家沟小流域为例,等高线数据在AutoCAD和ArcView软件中处理,生成ASCII格式的规则网格DEM数据,依据它们绘制三角形带,采用加权平均法求得各点的法向量,设置光照与材质模式,添加动态天空背景,实现了该流域地形的真实感三维虚拟,并增加交互能力,完成自由漫游与多角度观察。

黄土高原地区水土保持科学研究的重点领域

针对黄土高原地区生态建设的需求与水土保持科学研究现状,分析了黄土高原水土保持科学研究的成就与发展趋势,提出该区未来需加强土壤侵蚀过程、机制及侵蚀模型、植被恢复的潜力及调控、大尺度土壤侵蚀及水土保持的格局与规律、水土流失及治理的环境效应评价理论与模型、水土流失治理的生态服务功能评价和不同尺度水土保持与生态建设模式研究等重点研究领域。

自然侵蚀量和容许土壤流失量与水土流失治理标准

在总结分析国内有关自然侵蚀量、容许土壤流失量研究成果的基础上,探讨自然侵蚀量与容许土壤流失量的关系,讨论制订水土流失治理标准的思路。认为水土流失治理标准的确定有3个参考值:1)标准值,即一定条件下的容许土壤流失量,是水土流失治理至少要达到的目标,且随着对不同土地利用类型的功能需求与可实施的最佳水土保持措施、以及所在水土流失类型区的侵蚀危害与治理约束条件的不同而不同;2)理想值,即正常自然侵蚀状态下的土壤流失量;3)极端值,即土壤流失量为0,不发生水土流失。水土流失治理应是先控制到现时生态环境与社会经济条件下的容许土壤流失量范围内,逐步达到自然正常侵蚀量或制止水土流失的发生;还应引入环境伦理、环境美学及景观设计等理念,最终实现土地的可持续利用、区域生态系统的健康稳定及人与自然的和谐友好发展。

黄土沟壑区小流域水土保持减水效益分析

在实测资料的基础上借助流域水沙耦合模型中的产流模式 ,将水土保持减水型措施和植被型措施在减流中的作用定量分割开来 ,为区域水土流失综合治理提供基础数据 .结果显示 ,高度综合治理的插财主沟和杨家沟小流域平均减水分别为 6 6 .2 %和 5 8.7% .其中减水型措施分别减水 42 .0 %和 19.8% ,植被型措施分别为 2 4.2 %和 38.9% .与未治理小流域相比 ,综合治理使小流域拦蓄水程度明显提高 ,减水型措施拦蓄径流作用显著高于植被型措施

黄土高原水土保持的水文环境效应研究进展

黄土区大面积、高强度的植被营造工程和各项水利工程虽充分利用了有限的水资源 ,减少了入黄泥沙 ,但同时也人为的切断或改变了水分循环的途径 ,对水环境产生不同方向和程度的影响。尽管国内外学者对水土保持的水环境效应已进行了不少研究 ,但仍存在一些问题 ,主要表现在单项措施 ,特别是林草措施下的水环境效应研究比较深入 ;在水环境研究内容上 ,多注重对地表径流减水减沙的分析 ,而对水量平衡、水文情势等研究较少 ;在研究尺度上 ,多集中于对径流小区的分析 ,单点研究深入而面研究不够

水土保持是生态环境建设的主体

论述了水土保持与生态环境的关系 ,分析了水土流失对生态环境造成的严重影响和由此造成的经济损失 ,搞好水土保持不但可以改善生态环境 ,而且提高了人民的生活水平

浅论黄土高原集雨补灌农业的地位与作用

干旱缺水与水土流失并存是制约黄土高原经济发展的两大瓶颈性因素.集雨补灌农业作为雨水利用的更高发展阶段,更加强调了从时间和空间2个方面对有限雨水资源实施主动调控与利用.大量研究与实践证明,集雨补灌农业不仅是黄土高原不可缺少的水资源开发利用形式,也是黄土高原水土保持工程技术体系的重要组成部分,更是黄土高原旱地农业持续发展的一种综合模式和战略性措施,是对旱地农业的进一步继承和发展.另外,具有工程化、科技化、规模化内涵的集雨补灌农业也已经成为现代节水农业技术体系的重要研究内容之一.黄土高原集雨补灌农业研究的深度和广度将会持续深入,其技术发展更加依赖于高新技术的支撑与应用.

黄土高原地区耕作技术效益研究

黄土高原地区地形破碎 ,坡地所占比例大 ,水土流失严重。调查和试验表明 ,在坡耕地上 ,因地制宜地采取各种水土保持耕作技术措施 ,对改变坡面微地貌 ,减少水土流失 ,增加土壤抗蚀、蓄水、保土性能 ;培肥地力和提高作物产量 ,都具有显著作用。着重分析了效果明显的八种耕作技术及其特征 ,供决策部门在制订规划时参考

中国21世纪水土保持工作的思考

水土资源是人类生存的基本资源 ,是国民经济持续发展的基础。按照国家生态环境建设规划要求 ,2 1世纪水土保持工作任务繁重而艰巨。 2 1世纪水土保持的特点是内涵不断扩充 ,综合性日益突出 ,大量运用高新技术 ,产业进一步发展。建议提高水土流失治理的科技含量 ,培养和建立一支高水平、高素质的水土保持队伍 ,引进新的监测技术与管理手段 ,建立一批高水平的综合治理试验示范工程和基地

CaCl_2对细颗粒泥沙静水絮凝沉降的影响

细颗粒泥沙的絮凝或分散对土壤渗透性、土壤可蚀性有重要作用 ,是水土保持研究的重要内容。在 Ca Cl2 浓度为 0～ 1.0 mmol/L ,泥沙浓度为 10 g/L时 ,用吸管法研究了 Ca Cl2 对细颗粒泥沙絮凝沉降的影响。结果表明 :泥沙沉降分 2个阶段 ,分选沉降段和絮凝沉降段 ;在絮凝沉降段 ,Ca Cl2 浓度越大 ,絮凝沉降越快。但较高浓度时 ,细颗粒泥沙平均沉速反而随 Ca Cl2浓度增大而逐渐减小 ;泥沙浓度随时间呈指数衰减 ;细颗粒泥沙絮凝临界粒径为 0 .0 3mm。

陕北丘陵沟壑区坡地不同耕作法综合效益研究

以在陕北丘陵沟壑区坡耕地不同耕作法试验 7a的资料为依据 ,论述了不同耕作法的水分利用、土壤水分平衡及单位面积产量和水土保持等综合效益。作物生长主要依赖生育期内自然降雨 ;作物耗水量与每年生育期降雨量及土壤供水量呈显著正相关 ,不同耕作法之间变化不大 ,作物主要利用 0— 12 0 cm土层内的水分。同一年内不同耕作法的综合效益从优到劣、由高到低的排列顺序为宽梯田 >窄梯田 >水平沟 >平播 >水平阶 >隔坡梯田。而水土保持效益排列顺序为 :梯田 >水平沟 >隔坡梯田 >水平阶 >平播 >裸地。认为坡耕地确实应尽快退耕还林还草 ,以加速陕北生态环境建设 ,推进农业结构的战略性调整。

黄土高原地区耕作技术效益研究

黄土高原地区地形破碎 ,坡地所占比例大 ,水土流失严重。调查和试验表明 ,在坡耕地上 ,因地制宜地采取各种水土保持耕作技术措施 ,对改变坡面微地貌 ,减少水土流失 ,增加土壤抗蚀、蓄水、保土性能 ;培肥地力和提高作物产量 ,都具有显著作用。该文着重分析了效果明显的 8种耕作技术及其特征 ,供决策部门在制订规划时参考。

黄土高原土壤水分与水土保持措施相互作用

土壤水是重要的生态水源和水文要素之一 ,黄土高原位于干旱半干旱地区 ,降水量的年际变化大和季节分配极不均匀 ,土壤水资源对植物生长发育的影响尤为重要。同时 ,土壤水的数量及其分布也受人类活动影响。水土保持措施是黄土高原人类改造下垫面过程之一 ,这种改造会影响土壤水分的静态分布和动态过程。水土保持坡面工程措施能有效地提高土壤含水率。深根系人工林草植被使土壤含水率降低 ,甚至造成利用性土壤干层 ,影响人工植被的永续发展。尽管天然植被也有较高的生产力水平 ,但并未引起土壤水分状况的恶化 ,这是黄土高原植被营造及规划中值得注意和进一步研究的问题

黄土丘陵区梯田谷子养分循环特征与生产力关系的研究

以新修梯田7年长期肥料定位试验为依据,研究了不同施肥条件下谷子各部位生物量、养分携出量、养分平衡以及耕层土壤养分时空变化。结果表明,有机肥与N、P肥配合施用可提高谷子的籽粒产量和生物产量。养分携出量的大小顺序为籽粒>叶>糠秕>茎,为同类地区农业生产及生态环境建设提供科学依据。

区域尺度侵蚀产沙估算方法研究

区域土壤侵蚀模型是大区域土壤侵蚀普查和水土保持宏观决策的支持工具,土壤侵蚀模型的研发是土壤侵蚀学科的前沿领域。基于DEM将区域划分为规则网格,设计产流、产沙过程的单元模型,包括植被截留、入渗、填洼、流速、携沙能力、径流剥蚀量、泥沙沉积等算法。将月降水当作1次降雨事件,并划分若干时段进行迭代计算,利用GIS空间分析功能完成水沙汇集运算,并在ArcGIS支持下进行计算机程序设计,有效地完成了区域侵蚀产沙量的计算。将模型应用于延河流域得到:1995年7月份平均径流深为35.6 mm,径流系数为0.237,流域出口径流量为2.72亿m3,流域出口输沙量为0.38亿t,流域平均侵蚀模数为4575 t/(km2.月);输出图形空间格局和结构符合实际情况,初步模拟结果令人较满意。