黄土高原水土保持与可持续生态建设试验示范研究

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1、中国科学院西部行动计划（二期）项目工作进展报告黄土高原水土保持与可持续生态建设试验示范研究主持单位:水土保持研究所参加单位:生态环境研究中心地理资源所西北农林科技大学延安市延河项目办公室1一、研究背景简介一、研究背景简介—项目区本项目研究区位于陕北黄土高原，包括榆林、延安两个市，是水土流失最严重的地区和国家退耕还林还草与生态恢复重点区域。2一、研究背景简介一、研究背景简介—总体目标∑科学问题：阐明生态恢复关键过程与机理，生态经济模式的区域适宜性，不同类型区植被恢复目标与科学途径。∑试验示范：优化和完善示范模式与技术体系，提出黄土高原大尺度（8万km2）生

2、态经济建设与可持续发展的建设模式空间布局。∑国家需求：建立水土保持与生态恢复效益综合评价科学体系，为退耕还林（草）工程效益评估提供科学方法。∑学科发展：拓展水土保持研究和恢复生态学科。3一、研究背景简介一、研究背景简介—主要研究内容©主要生态经济模式可持续发展试验示范研究©林草植被恢复与生态稳定性研究与示范©生态建设景观格局与侵蚀环境演变©生态建设关键生态过程响应及定量模拟©退耕还林（草）环境效应与效益评价4二、项目主要进展－平台建设（1）主要生态经济建设模式试验示范对一期建设的五个生态经济模式的土地利用结构继续进行了调整和模式完善；对不同生态经济模式结

3、构、功能与适宜性进行了系统分析，为整个黄土高原地区生态经济模式的区域适宜性评价分析奠定基础；关键技术突出苹果、设施农业节水潜力研究。5二、项目主要进展－平台建设（2）典型流域生态恢复过程的连续观测6二、项目主要进展－平台建设（3）陕北8万km2区域土地利用变化信息平台完成了陕北8万km21986、1997、2006年土地利用变化信息的采集(分辨率30m)。2007年购买的数据已经完成了影像纠正，正在进行室内试解译。2006198619977二、项目主要进展－平台建设（4）陕北研究区植被野外调查和样地监测完成了森林区（黄龙、宜君）--森林草原区（安塞、延安

4、）--典型草原区（榆林、绥德、米脂）的样地（线）调查。涉及不同区域的森林、灌木、草地、荒漠群落，完成样地76块，收集生物和环境因子数据160000个。8二、项目主要进展－平台建设（5）植被恢复的流域水文过程响应及其模拟ò完善了野外长期监测体系:增加了自计雨量仪测定降雨强度，建立了2个径流小区（草地、农坡地）、增加河流流速、地下水位监测内容。ò流域水文监测:对燕沟流域降雨、土壤水、径流地下水等水资源要素进行了系统监测，增加河流水文过程监测，包括不同尺度流域径流过程、河道生态用水等。ò土壤水资源评价监测:以大断面测定梯田、坡地（农、林、草、灌）土壤水分。9

5、二、项目主要进展－机理研究（1）农-果复合模式养分平衡特征16030140NPKNPK25120.a).a)222010080156010吸收量（km/hm40归还量（km/hm20500秦冠富士玉米谷子小麦油菜秦冠富士玉米谷子小麦油菜植物植物ò果业子系统对土壤库存元素的耗费小，土壤库中营养元素可持续利用时间长，利于养分积累。10二、项目主要进展－机理研究（1）农-果复合模式养分平衡特征ò在农果复合系统中，农、果业子系统在物质输入上有相同特征，果业子系统有机肥输入的N、P较农业子系统分别提高了6.98和4.68个百分点。ò从氮素产投比看，农、果业子系统分

6、别为0.24和0.19。农业子系统处中等水平，但果业子系统则较低。强化管理，提高氮素利用率是提高系统总体生产力的关键。ò从农、果业子系统盈亏平衡来看，N、P均有盈余，而K却不足。因此，应扭转黄土富含钾的认识，增施有机肥，以补充K素不足。11二、项目主要进展－机理研究（2）植被景观格局与群落稳定性ò黄土高原水土流失区植被建设根据功能可以划分为防护型、生产型、生活型三类。在森林草原交界区，其比例为1:0.166:0.1212二、项目主要进展－机理研究（2）植被景观格局与群落稳定性长期定位观测、控制试验、野外调查植被群落发育动态生态功能生产力外力干扰持乔灌草地

7、土续人木木本物灌林不被壤工发种种种种草木抚合育群群群物水年年年多生蓄育理潜龄样总分物积及利龄龄力结盖养促构结结性量量用度分进评构构价体群落发育潜力群落发育阶段景观布局系群落恢复与营建措施ò建立目标树、干扰树、生态树等单株采育更新技术体系。ò分析了采育前后森林经济价值和生态效果，证明该技术可应用于人工林改造、天然林恢复。13二、项目主要进展－机理研究（3）天然降雨与水土保持措施减沙效益辨析利用水保法和水文法以延安燕沟流域为例,采用人工模拟降雨和天然降雨分析表明：在流域输沙量减少的两大因素中，降雨变化影响减沙约占30%，综合治理作用约占70%。为水土保持效应

8、综合评估奠定了基础。燕沟流域典型年份输沙模数土地利用类型年输沙模数实测值年份小计