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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:黄土高原生态环境恶劣,水土流失严重.选择退耕还林(草)程度非常显著的陕北吴旗县所在北洛河上游为研究区,探讨黄土高原丘陵沟壑区水土流失治理及大幅度退耕背景下流域水、沙等生态要素的演变规律,分析人类活动的影响贡献程度,为黄土高原生态治理及环境效应分析提供理论依据.结果表明:在1963-2009年期间年降雨量没有显著变化背景下,同时期流域年径流量和年输沙量均呈现极显著减少趋势,年均减少率分别为0.28 mm/a和180 t km-2 a-1,其突变时间均发生在1979和2002年,具有很好的同步性.与1979年前相比,20世纪70-80年代水土流失综合治理以及1999年后退耕还林(草)的事件背景,使汛期和平水期径流量逐时段减少,而枯水期径流量反而持续增加.输沙量呈持续性大幅度减少态势,且其减少程度远大于径流量的变化程度.水土流失综合治理和退耕还林(草)工程实施等人类活动,对流域径流量减少的影响贡献程度分别为38.2%和51.4%,对输沙量减少的影响程度分别为74.7%和86.7%.研究结果提示,黄土高原生态环境的大幅度改善在区域尺度上已经表现出一定程度上削洪补枯的水文效应特征,以及林草措施减水更减沙的良好生物治理效果....
摘要:以位于晋陕蒙接壤区的陕西省神木县为例,选取相关定量指标,对其2012年土地利用结构特征进行分析,结果表明:1)神木县和各乡镇土地利用均以中低覆盖度草地为主,景观基质为草地.2)神木县土地利用类型齐全度低,集中化程度高,组合类型少,土地利用程度低;西北部风沙草滩区乡镇较东南部丘陵沟壑区乡镇土地利用类型齐全度高,集约化水平低,土地整体功能强,组合类型数多;乡镇间不同土地利用类型的区位意义与该乡镇的矿藏开发、风景名胜区、地形地貌和植被区系等有很大关系.3)神木县土地利用类型的空间结构表现出农地、居民地和工矿用地等受人类活动影响越强烈的地类,其分维数越小、形状指数越大、形状越简单的特征.因此,神木县未来土地利用需要增加有效植被盖度,进一步使陡坡农地退耕,加强未利用地的开发以及工矿用地复垦,改善县域生态环境,从而保证土地利用可持续发展....
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:利用北洛河上游吴旗站实测水文资料,采用Pettitt、Mann Kendall非参数检验以及流量历时曲线等方法,对比1963-1979年水沙特征,分析了1980-2002年间水土流失综合治理,尤其2003 2011年间退耕还林(草)工程实施等效应背景下流域水沙行为的变化规律.结论表明,近50 a来,流域水沙量均呈显著减少趋势.对比1963-1979年,1980-2002年间平均径流量和平均输沙量分别减少了22.80%,45.63%,2003-2011年间减少幅度更大,分别达到53.03%,89.33%.三阶段5%,50%概率时的丰水、平水期径流量和输沙量均呈下降趋势,输沙量的减少幅度更大,而枯水期的基流量为逐阶段增加趋势,输沙量则在2003-2011年间完全消失.三阶段的年尺度水沙关系,在2003-2011年间发生了统计上的显著变化.与1963-1979年间比,单位径流的产沙能力,1980-2002年间降低了12.80%,流域泥沙赋存量减少了17.27%,而2003-2011年间则分别减少了约1/4和1/3.月尺度含沙量-流量关系表现为“8”字环形,环的延展度逐阶段下降,尤其在2003-2011年间降低幅度最大.50 a来,在不断的水土流失综合治理,尤其退耕还林(草)工程实施推动下,流域径流量和输沙量、径流和输沙情势、年/月水沙关系均表现为逐阶段减少、降低或动力削弱状态.表明,退耕还林(草)生态工程发挥了良好的蓄水保土、增加基流、削弱侵蚀、减少泥沙输移的良好的生态功能和效益....
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:基于黄土高原地区1982-2006年GIMMS AVHRR NDVI数据,获取地面植被覆盖度,并采用ArcGIS 9.3和ANUSPLIN 4.3分别对82个地面气象站点降水和温度数据进行插值处理,以此分析黄土高原地区植被覆盖度时空变化特征及其对气候变化的响应,为区域生态环境改善提供参考.结果表明:(1)黄土高原地区区域平均植被覆盖度为38%.植被覆盖度区域差异明显,在空间上呈东南高、西北低的分布特征.(2)近25年来,植被活动在相对稳定的态势下趋于增强,植被覆盖度增速为0.75%/10 a.在植被覆盖度变化趋势上,植被覆盖状况保持基本不变的面积为40.6%,趋于改善的面积(42%)大于退化面积(17.4%).(3)黄土高原地区年降水呈不显著下降趋势,减少速率为1.9 mm/a;年均温度呈显著上升趋势,增速为0.7℃/10 a,气候趋于暖干化.(4)植被覆盖度与年降水量和年均温的偏相关性均达到显著,但空间差异明显.其中植被生长对降水因子的响应更为敏感....
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:采用水文统计法,以北洛河流域丘陵沟壑区、高塬沟壑区、阶地平原区以及林区等不同地貌类型和覆被区水文测站资料为基础,分析其近50年来流域径流变化趋势、程度以及极端降雨事件下的稳定性,对比辨析区域尺度流域径流演变特征和控制因素.结果显示,总体上北洛河流域年径流量呈显著减少趋势,年均变率为0.19 mm/a.林区流域径流比较稳定,而非林区流域,无论哪种地貌类型,均呈显著减少趋势,变幅为-0.11~-0.66 mm/a.丘陵沟壑区年径流量发生跃变时间在1999年左右,高塬沟壑区和阶地平原区变化时间则在1994年.在水文序列的3个阶段,即1979年前、1979年后水土流失治理效应期以及1999年后的退耕还林时期,丰水流量(5%)不受地貌类型差异和森林覆被与否的影响,各流域均呈持续减小趋势.而枯水流量(95%),受水土流失综合治理影响,各流域首先表现出一致地增加趋势,然后受退耕植被恢复类型和程度影响,在不同地貌类型间有差异.以草灌恢复为主的丘陵沟壑区流域,枯水流量持续增加,以林灌恢复为主的高塬沟壑区和阶地平原区反而呈减少趋势.平水流量(50%)在各流域间反应均变化较小.多重分形临界指数分析认为,总体上阶地平原区和林区流域径流稳定性最好,其次为高塬沟壑区,丘陵沟壑区稳定性最差.区域水土流失综合治理和植被恢复,对各流域1%~5%和5%~50%频域下的降雨—产流调控作用均比较有效,而对≤1%极端降雨事件的作用有限.结果表明,森林覆盖与否及植被恢复类型等生态因素,而不是地貌类型,控制着区域尺度径流演变过程和程度....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST
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摘要:为明确黄河中游地区水土流失综合治理、退耕还林(草)政策的水沙效应问题,选择黄河中游风沙-丘陵过渡区、典型丘陵区以及土石山林区5条典型流域,用降雨及面积对水文站实测径流量、输沙量数据进行处理,探讨了近50 a来流域水沙及其关系的演变过程.结果表明:5条流域标准化年径流量、标准化年输沙量均表现出显著减少趋势,且两者发生跃变时间基本一致.时段频率上的河流输沙量减少程度较径流量大,零输沙天数逐时段增加.植被覆盖度低的风沙-黄土丘陵过渡区流域,较植被覆盖度高的土石山林区流域,径流量和输沙量年均变化斜率大,跃变时间早.5条流域汛期径流量和输沙量的关系表明,植被覆盖度低的风沙-黄土丘陵过渡区流域的输沙量分布域较植被覆盖度高的土石山林区流域大一个数量级,其产沙动力也最强.近50 a来,5条流域的水沙动力系数均呈现逐时段降低趋势.20世纪70~80年代水土流失综合治理使5条流域水沙动力系数平均降低24.5%,1999年后的退耕还林(草)工程则使其平均降低70.6%.流域水沙拟合线性关系常数项绝对值,以及流域冲淤平衡时的径流量呈现随时段减小趋势,进一步说明水土流失治理及退耕还林(草)措施对流域水沙动力关系的削弱效应....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:河川基流量的变化是区域气候变化与人类活动的综合反映,其对维持生态系统健康具有重要的意义.以黄土高原水蚀风蚀交错区典型流域窟野河流域为研究对象,利用1959-2005年实测水文、气象资料,基于Chapman-Maxwell数字滤波法的基流量计算,分析窟野河流域河川基流量的变化趋势与演变特征,从气候变化和人类活动两方面探讨了河川基流量变化的驱动因素.结果表明:(1)近50年来,流域内7个时段(全年;春季、夏季、秋季、冬季;汛期、非汛期)的基流量均表现为极显著减少趋势,全年基流量的减少量为0.628 mm/a,并在1980和1996年发生两次明显的突变;(2)与基准期(1959-1979年)相比,水土保持效应期(1980-1995年)的全年日基流量在5%,50%和95%的频率上相对减少率分别为30%,38%和54%,煤炭开发期(1996-2005年)的全年日基流量在5%,50%和95%的频率上相对减少率分别为57%,68%和100%;(3)流域河川基流量减少是气候变化和人类活动共同作用的结果,降水量的变化一定程度影响基流量,但主要驱动因素是流域内大面积连片开采煤炭资源和过量开发利用地下水....
摘要:针对长武县近30年来农业经济快速发展和耕地数量锐减的现实,通过建立向量误差修正模型,运用脉冲响应函数、方差分解方法,对1980-2010年长武县耕地数量与农业经济数据进行计量关系分析,探索二者间的互馈效应.结果显示,农业经济受耕地数量减少的影响效应为正但不显著,近30年的脉冲响应均值仅为0.8,10年尺度上分别为0.4、0.8、1.6.而耕地数量受农业经济发展的影响效应为负,并随时间发展该负效应持续增强,10年尺度上均值分别为-0.3、-0.9、-2.8;30年来长武县耕地资源的变化并未对农业经济的发展有显著促进作用,其时期内最大贡献率仅为22%.而耕地数量减少主要受农业经济发展的影响,后者对前者的贡献率时期内从最大值88.9%稳定到78%.表明耕地数量减少在促进农业经济发展上存在过度损失,农业经济的发展是耕地数量减少的主要原因.发展农业经济亟需挖掘社会其它要素的作用,以保证耕地数量的持续稳定,避免不合理利用....
摘要:黄土高原水蚀风蚀交错区生态环境脆弱,河川基流量的多少及其变化对维持该区生态系统健康具有重要意义.利用黄土高原水蚀风蚀交错区窟野河流域多年实测径流资料,研究国内外常用的滑动最小值法、HYSEP法和数字滤波法3类共8种自动基流分割方法在该研究区的适用性.结果表明:1)8种方法所得年均基流指数差异较.大,最大为0.651 5,最小为0.330 5,而滤波法中的F2(Chapman-Maxwell法)和F4(Eckhardt法)法估算的结果最为稳定可靠,均值分别为0.386 8和0.330 5,标准差分别为0.0428和0.046 1;2)F2和F4法分割的基流过程线与实际更吻合,2种方法估算的年基流量与实际观测值的验证效果最好,Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.691和0.718,平均相对误差分别为9.83%和5.05%,F2和F4法估算的基流结果均能客观稳定地反映该研究区的基流状况,适合于该研究区进行基流分析;3)从1F2和F42种方法估算值的平均值来看,窟野河流域基流量近50年来呈现减少趋势,其减少量占总径流减少量的41%....
摘要:黄土高原地域广阔,降雨量时空分布复杂多变,插值方法将影响降雨量的时空变化特征分析,进而影响水文及土壤侵蚀模拟效果.采用黄土高原河龙区间及毗邻地区50余个气象站点20年(1981-2000年)的降雨量数据,分别利用KRIGING(克里金)和TPS(薄板光滑样条)方法对多年平均、年和月降雨量进行插值,对研究区内27个站点进行交叉验证,比较和分析其插值精度变化特征.结果表明:1)无论多年平均,还是年和月尺度,KRIGING与TPS方法降雨量插值结果都能正确反映河龙区间降雨量的空间变化趋势,2种方法交叉验证平均一致性指标(A)绝对值相差均在±0.01范围内,2种方法面平均插值精度均没有显著性差异.2)不同时间尺度的插值精度,KRIGING与TPS 2种插值方法的交叉验证平均一致性指标(A)均表现出多年均值优于4月约14%,优于年值约19%,优于7月约35%....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:在分析农业经济系统与农业生态系统相互胁迫、动态演进关系的基础上,采用改进的熵值法确定了位于黄土高原沟壑区的长武县农业生态经济系统评价指标权重,利用耦合度模型分析了1949-2008年长武县农业生态经济系统耦合规律.结果表明:1949-2008年,长武县农业生态经济系统的发展经历了"粗放式传统农业阶段-农业机械化进程阶段-前现代化农业协调发展阶段"3个历史时期,与国家宏观经济政策调控效应基本吻合,系统耦合在"协调发展"和"极限发展"间经历了两起两落的急剧变化过程.1955-1961年、1984-1992年,长武县农业生态经济系统处于极限化耦合态势;1962-1965年、1981-1983年,为纠正前阶段宏观政策后的快速过渡期;1949-1954年、1966-1980年为生态系统与经济系统的低水平协调发展阶段;1993年以后,农业生态经济系统经过螺旋式发展,进入高水平协调发展阶段.目前,长武县农业生态经济系统有突破协调发展水平,并向极限化发展的潜在危险.良好的农业政策和外部环境能够促进农业生态经济系统在协调发展的水平上稳定发展,反之,容易出现系统相悖发展的局面....
摘要:鉴于黄土高塬沟壑区退耕还林(草)工程和林果业迅速发展所带来的粮食-人口-资源矛盾问题,收集农业气象、耕地等数据,基于GIS技术,采用机制法分析了退耕还林(草)工程实施前后的1993年和2009年黄土高塬沟壑区长武县粮食潜力和安全问题,明确了气候要素限制下长武县各层次粮食生产潜力及开发程度.长武县1993年到2009年可实现粮食潜力总量下降了7.8%,而实际粮食生产总量增产了4.0%,潜力实现率由61.58%增至68.59%.17 a问,主要粮食作物播种面积减少了27.8%,单产平均提高44.1%,而人口增长了12.5%,人均播种面积下降了35.9%,人均粮食产量由320.1 kg减少至296.0 kg,下降了7.5%.温度和土地有效系数的提高是促进可实现粮食潜力增加的主要因素,耕地减少是限制粮食增幅的直接原因,单产提高是促进增产的主要因素.耕地减少、人口增加是该区粮食安全的核心问题,粮食单产的提高是维持该区粮食安全稳定的保障.针对该区粮食安全问题的严峻性,提出必须以全面提高粮食单产为目标,科学增加辅助能量投入,推进基本农田建设,大力推广耕地保育技术和持续高效现代农业....
摘要:选取定量指标并结合GIS技术,基于土地利用结构内涵,对退耕还林背景下黄土高原沟壑区长武县2009年土地利用结构特征进行定量分析.研究表明:目前全县土地利用多样化指数较高,集中化指数则较低,组合类型和洛伦兹曲线体现了全县土地利用较丰富的组合特征,集约化水平较低,各乡(镇)土地利用程度不高.空间分析定量化阐明了各乡(镇)地类区位意义、县域地类斑块空间分布状态.结构分析体现了北部塬面沟坡,南部残塬沟壑2大分区的县域特色.全县土地利用总体特征为:以林地+耕地为景观基质,林地+耕地+园地+未利用地为组合类型,以农用地为主,土地利用程度较低.黄土高原沟壑区塬、坡、沟的地貌格局是土地利用空间格局的自然基础.人口密度与土地利用程度显著相关,居民工矿用地区位优势一定程度上体现了土地利用结构.黄土高原沟壑区土地利用没有直接反映经济水平,有待于进一步调整和优化土地利用现状....
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:通过人工模拟降雨,研究了降雨强度、坡度和耕作措施与土壤流失的关系,得出坡度和耕作措施相同时,雨强与土壤侵蚀模数之间呈较好的指数函数关系;耕作措施相同、雨强接近时,土壤侵蚀模数与坡度之间呈较好的幂函数关系.当坡度相同,雨强小于0.75 mm·min-1时,土壤侵蚀模数沿直线坡-锄地-等高犁地-等高沟垄序列逐渐下降;当雨强大于1.5 mm·min-1时,土壤侵蚀模数沿该序列逐渐增大....
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北大核心 CSTPCD AJ CBST
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摘要:利用土柱切割法获得了饱和流运移土柱在不同运移时间的土壤溶质(NH+4)剖面分布曲线,并提出溶质运移初始穿透时间(T初)和完全穿透时间(T末)等概念以描述运移特征.在运移置换液浓度为0.04 mol/L时,T初、T末分别为5、8左右,均比运移置换液浓度为0.08 mol/L时的T初(3.5左右)和T末 (6左右)大;而在运移初始穿透时间时,运移置换液浓度为0.04 mol/L时的土壤平均吸持量为6.38~7.27 cmol/kg,小于运移置换液浓度为0.08 mol/L时的土壤平均吸持量(8.14~10.36 cmol/kg),表明运移置换液浓度增大,溶质运移较快,土柱吸持的溶质数量平均水平较高.运移相对时间(出流液的土柱孔隙体积数)为1~5,溶质峰移动深度随运移相对时间的延长而增大,运移置换液浓度为0.04 mol/L时,土娄土的溶质峰移动深度与运移相对时间呈极显著线性正相关.根据化学动力学和过渡态理论,应用"S" 型方程可定量描述饱和流运移过程土壤溶质吸持反应动力学特征.运移置换液浓度为0.08 mol/L时的反应速率常数比运移置换液浓度为0.04 mol/L时的反应速率常数大2~3倍,相应的溶质吸持反应活化自由能变减小,表明运移置换液浓度增大,运移过程土壤溶质吸持反应速度加快....
摘要:随着新疆维吾尔自治区经济社会的不断发展及资源开发力度的加大,一些生态补偿标准已不适应新的形势和需要。迫切需要重新制定新疆维吾尔自治区能源开发水土流失补偿费征收标准和使用管理办法,促进经济社会发展同水土保持生态环境相协调。结合新疆维吾尔自治区水土保持行政监督部门的实际工作,简要叙述了水土保持补偿的内涵与外延,分析了新疆维吾尔自治区水土流失现状及危害,比较了生态服务价值各种评估方法,并对新疆维吾尔自治区水土保持功能生态服务价值进行了估算,得出新疆维吾尔自治区水土保持功能生态服务价值为1 231亿元/a,也可据此为煤炭、石油和天然气的水土流失补偿费制定提供参考。...
[专利] 发明专利 CN201310275813.7
摘要:本发明公开了一种结合多输入方式的镂空浮雕生成方法,由三维模型出发,依次获取三维模型的线条图、渲染图和深度图,然后通过优化方法合成并生成最后的镂空浮雕。该结合多输入方式的镂空浮雕生成方法,较传统手工制作省时省力,而且易于保存、编辑,并且可以加工成浮雕物品。
[专利] 发明专利 CN201310545025.5
摘要:本发明涉及一种基于视觉显著性的浅浮雕生成方法,属于计算机图形学技术领域。本发明结合视觉信息与几何操作实现数字浅浮雕的生成,该方法首先提取三维模型表面显著性信息,接着使用非线性压缩方式实现浅浮雕生成,通过将视觉信息融入非线性压缩实现最终的浮雕效果。该发明可采取不同的信息如高度、角度方向等来提取显著性信息,以便更好的保存生成的数字浮雕的细节信息。该发明将显著性信息映射到浅浮雕的生成中,结合提取到的三维模型表面的显著性信息与几何操作,增强细节信息,通过将显著性信息附加到几何操作中,可有效的保持压缩后三维物体的表面细节信息。
摘要:为明确水土保持综合治理和矿产资源开发引起的水文情势演变,以黄土高原水蚀风蚀交错区的窟野河流域为研究区域,选择近50a的径流、降雨资料,运用非参数检验、R/S、小波分析、历时曲线方法,探讨径流的变化趋势、突变和周期,并利用降雨-径流多元线性模型估算气候变化和人类活动对径流的影响.结果表明:径流量表现出显著减少趋势,变率为-0.11×108m3/a,跃变时间发生在1979、1996年.与基准期(1956-1979年)相比,煤炭开发期(1997-2005年)的日径流量在5%、50%和95%的频率上减少程度均较水土保持效应期(1980-1996年)大.年径流的演变在9、18、32 a存在显著的周期.水土保持效应期气候变化与人类活动对径流变化的贡献率分别为58.62%、41.38%,煤炭开发期气候变化占21.75%,人类活动占78.25%,其中采煤活动占52.27%.煤炭开采是导致窟野河径流减少的主要因素,但是气候变化的影响也不可忽视,在进行水土保持综合治理和水资源合理规划时应充分考虑....
摘要:以构建稳定、高效发挥水土保持功能的林草植被为目标,提出了一套系统完整的黄土高原不同类型区水土保持林草植被建设与恢复的综合配套技术,提出了不同类型区水土保持型林草植被恢复综合试验示范集成技术模式及相应的技术规程,提出了人工水土保持林近自然化改造试验示范集成技术模式,建立试验示范区面积9000亩。选择2-3种野生动物如大熊猫秦岭亚种、川金丝猴和麝以及2-3种珍稀濒危植物物种分析其濒危原因和保护技术,提出目标物种的种群和生境管理技术,选择国家级自然保护区进行栖息地管理技术进行示范。 在黄土高原半湿润区、半干旱区、北部水蚀风蚀交错区、南部残塬沟壑区和西部高寒区分别建立具有一定规模和典型代表性的水土保持植被恢复技术试验示范研究基地。并对已有的共性的技术成果组装配套集成创新,开展了造林立地类型划分与适地适树技术、干旱半干旱区抗旱造林与径流林业技术、防护林体系高效空间配置与稳定林分结构设计技术、农林复合可持续经营技术、生态经济型林草植被建设技术及低效、低质人工林改造及人工促进自然植被恢复技术研究。
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