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“文荫武备”理念下陇中黄土高原传统村落的活化及治理研究——以榆中县黄家庄村为例

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地理研究 2024年第6期43卷 1591-1610页

作者：薛乾明黄跃昊邓清文宁雷兰州交通大学建筑与城市规划学院兰州730070 西南科技大学土木工程与建筑学院绵阳621010 西昌学院旅游与城乡规划学院西昌615000

当前黄土高原地区传统村落面临着失活衰退、治理低效等问题,如何促使传统村落活态化发展,形成长效的治理机制是当前地区传统村落保护发展的焦点。以陇中黄土高原榆中县黄家庄村为例,通过田野调查和深度访谈,建立“文荫武备”规划理念下... 详细信息

当前黄土高原地区传统村落面临着失活衰退、治理低效等问题,如何促使传统村落活态化发展,形成长效的治理机制是当前地区传统村落保护发展的焦点。以陇中黄土高原榆中县黄家庄村为例,通过田野调查和深度访谈,建立“文荫武备”规划理念下陇中黄土高原传统村落活态评价指标体系,采用ADL加权求和、变异系数以及IPA分析法判别村落的发展状况,以活态性、长效性为前提,提高陇中黄土高原传统村落活化与治理能力。研究表明:①黄家庄村ADL值为67.03,活态化水平一般,处于“失活”状态。根据分析结果与调研实证,村落可优先从人居优化、文化挖掘、基础建设、主体活力、治理力度等方面促进村落活化,提高治理水平。②结合黄家庄村总体活态得分、指标层、IPA、变异系数综合分析得出,黄家庄村目前在文化特色、基础建设方面活态化发展水平较高,而在人居环境、村落主体和治理水平方面仍有较大发展空间,反映出传统村落的活态化发展是多维度、多层面综合作用的结果。③“文荫”上从人文格局、文化特色、人居环境3个层面提出适宜村落在地活化的路径对策;“武备”上从基础建设、灾害防治、村民主体、产业发展4个层面提出适宜村落长效治理的路径对策,继而建立传统村落文荫武备的长效机制,促进村落可持续发展。

关键词：文荫武备传统村落陇中黄土高原评价指标体系活态化治理

陇中黄土高原不同土地利用方式下土壤碳氮磷生态化学计量特征

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草原与草坪 2024年

作者：张忱李广鲁文德邓鑫山杨娟娟甘肃农业大学信息科学技术学院甘肃农业大学林学院

【目的】研究陇中黄土高原土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）含量及其化学计量学特征对不同土地利用方式的响应。【方法】选取该地区沙棘林地、苜蓿草地、撂荒裸地和小麦地4种不同土地利用方式土壤，测定土壤C、N、P含量及其理化性质。【... 详细信息

【目的】研究陇中黄土高原土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）含量及其化学计量学特征对不同土地利用方式的响应。【方法】选取该地区沙棘林地、苜蓿草地、撂荒裸地和小麦地4种不同土地利用方式土壤，测定土壤C、N、P含量及其理化性质。【结果】这4种土地利用方式下土壤理化性质差异显著（P ＜ 0.05）。沙棘林地土壤容重最高，小麦地土壤孔隙度和pH最高而土壤含水量最低；SOC含量变化具体表现为苜蓿草地 > 沙棘林地 > 撂荒裸地 > 小麦地，土壤TN含量表现为苜蓿草地 > 沙棘林地 > 小麦地 > 撂荒裸地，土壤TP含量则表现为小麦地>沙棘林地 > 苜蓿草地 > 撂荒裸地。在全生长期下，沙棘林地C:N高于其他3种土地利用方式21.93%～33.70%，且存在差异显著（P ＜ 0.05）；而C:P及N:P均表现为苜蓿草地最高；与撂荒裸地相比，苜蓿草地土壤C:P和N:P分别提高42.21%和42.83%。相关性分析表明，SOC和TN与C:P和N:P之间呈显著正相关关系（P ＜ 0.001），而土壤TP与SOC、TN及化学计量特征之间无显著性（P ＞ 0.05）。【结论】总体来看，苜蓿草地在短期内对土壤养分积累表现出良好的效果，其SOC和TN含量较高，且化学计量学特征表现出较好的平衡，但其是否能够长期稳定积累土壤养分，还需要进一步深入研究。

关键词：碳氮磷生态化学计量陇中黄土高原土地利用方式

施氮对陇中黄土高原旱作麦田N2O和CO2排放的影响

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甘肃农业大学学报 2024年第3期 81-89页

作者：何锦煜袁建钰闫丽娟杜梦寅庞晔成思潮李广甘肃农业大学林学院

【目的】探究陇中黄土高原半干旱区旱作麦田土壤N2O和CO2排放对不同施氮量的响应，阐明旱作麦田N2O和CO2排放特征及其主要影响因素，以期为该地区旱作麦田温室气体减排和氮肥管理提供依据。【方法】以陇中黄土高原旱作麦田为研究对象，... 详细信息

【目的】探究陇中黄土高原半干旱区旱作麦田土壤N2O和CO2排放对不同施氮量的响应，阐明旱作麦田N2O和CO2排放特征及其主要影响因素，以期为该地区旱作麦田温室气体减排和氮肥管理提供依据。【方法】以陇中黄土高原旱作麦田为研究对象，采用大田定位试验和室内指标测定相结合的方法，布设CK（不施肥）、LN（低量氮肥）、MN（中量氮肥）和HN（高量氮肥）共4个施氮梯度，分析不同施氮量对旱作麦田土壤硝态氮（NO3--N）、铵态氮（NH4+-N）、有机碳（SOC）、土壤温度、含水量及土壤N2O和CO2排放的影响。【结果】0～10 cm土层土壤中，HN、MN、LN较CK处理，NO3--N平均含量增幅为21.55%、26.06%和34.11%;NH4+-N平均含量增幅为21.77%、31.42%和39.20%;SOC平均含量增幅为20.43%、25.80%和35.9%。HN、MN、LN较CK处理，N2O累计排放量增幅为78.63%、130.47%、217.51%;CO2累计排放量增幅为5.73%、10.63%、21.75%。皮尔逊相关关系表明，不同施氮处理中，麦田0～10 cm土层土壤中NO3--N、NH4+-N和SOC平均含量与N2O、CO2累计排放量呈极显著正相关关系（P黄土高原旱作麦田表层土壤中NO3--N、NH4+-N和SOC含量，进而增加了N2O和CO2累计排放量，是该地区麦田N2O和CO2排放的主要驱动因子，表层土温和土壤含水量也一定程度上影响着N2O和CO2的排放。

关键词：旱作麦田施氮量 N2O CO2 排放通量陇中黄土高原

陇中黄土高原不同类型土壤团聚体稳定性及抗蚀性研究

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国土与自然资源研究 2024年第3期 40-45页

作者：王利文齐鹏张连科马慧霞马娟娟李志强甘肃农业大学资源与环境学院甘肃兰州730070 甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室甘肃兰州730070 甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所甘肃兰州730070

以陇中黄土高原地区黄绵土(LS)、灰钙土(CS)、红黏土(RC)和灌淤土(SS)四种典型土壤为研究对象,探讨不同土壤类型农田土壤团聚体稳定性和抗侵蚀能力。本研究采用干筛-湿筛法得到不同粒级团聚体比例,来计算水稳性团聚体平均质量直径(MWD)... 详细信息

以陇中黄土高原地区黄绵土(LS)、灰钙土(CS)、红黏土(RC)和灌淤土(SS)四种典型土壤为研究对象,探讨不同土壤类型农田土壤团聚体稳定性和抗侵蚀能力。本研究采用干筛-湿筛法得到不同粒级团聚体比例,来计算水稳性团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、颗粒分形维数(D)、团聚体破坏率(PAD)、>0.25 mm占比[M_((w>0.25))]和土壤可蚀性因子K值。结果表明,水稳性团聚体平均质量直径红黏土和灌淤土显著性大于黄绵土和灰钙土,几何平均直径红黏土>灌淤土>黄绵土>灰钙土,分别为0.41、0.30、0.23和0.21 mm,各土壤类型间差异性显著;颗粒分形维数灰钙土最大,红黏土最小,分别为2.97和2.90;湿筛对土壤团聚体的破坏率红黏土和灌淤土显著小于黄绵土,黄绵土最大;>0.25 mm水稳性团聚体占比最大的是红黏土,为45.87%,灌淤土次之,黄绵土最小,为23.53%。相关性分析结果表明,土壤团聚体稳定性各指标间的相关性良好,其中MWD与GMD、M_((w>0.25))呈极显著正相关(p陇中黄土高原地区不同土壤类型农田土壤抗侵蚀能力提供参考,对黄土高原土壤水土保持功能的提升及水土保持效应的持续稳定发挥具有重要意义。

关键词：陇中黄土高原农田土壤团聚体稳定性土壤抗蚀性

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陇中黄土高原春小麦品种和优化施肥

新疆农业科学 2023年第6期60卷 1398-1405页

作者：刘兴宇袁建钰李广张娟徐万恒张霞霞甘肃农业大学信息科学技术学院兰州730070 甘肃农业大学林学院兰州730070 甘肃农业大学农学院兰州730070

【目的】研究陇中黄土高原不同施肥和品种对旱作春小麦养分含量及产量的影响,筛选施肥与品种的高产高效组合。【方法】以陇中黄土高原春小麦为研究对象,分析不同施肥(N:单施有机肥、M:单施氮肥、NM:氮肥有机肥配施)及不同品种(甘春27号... 详细信息

【目的】研究陇中黄土高原不同施肥和品种对旱作春小麦养分含量及产量的影响,筛选施肥与品种的高产高效组合。【方法】以陇中黄土高原春小麦为研究对象,分析不同施肥(N:单施有机肥、M:单施氮肥、NM:氮肥有机肥配施)及不同品种(甘春27号、甘春32号)处理下春小麦干物质量、化学计量特征及产量的变化规律。【结果】(1)NM处理可显著提高春小麦干物质量、全氮含量和产量。(2)同一施肥处理下甘春32号干物质量,茎、叶中全氮含量,穗粒数,穗数和产量均高于甘春27号。(3)不同施肥与品种组合处理下春小麦全氮含量和产量均存在显著差异,其中,甘春32号NM处理下春小麦干物质量、全氮含量和产量最高。NM处理可以缩小不同品种春小麦产量的差距。M处理显著降低了甘春27号根、叶干重,但对甘春32号无显著影响。【结论】在陇中黄土高原旱作地区,甘春32号选用氮肥有机肥配施是春小麦高产高效组合。

关键词：陇中黄土高原春小麦化学计量特征氮肥有机肥配施产量

陇中黄土高原不同植被类型土壤有机碳组分的季节性冻融动态特征

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陇中黄土高原不同植被类型土壤有机碳组分的季节性冻融动态特征

作者：刘帅楠甘肃农业大学

学位级别：硕士

陇中黄土高原是黄土高原的重要组成部分,该区海拔较高,季节性冻融现象明显,是世界上生态环境最脆弱的地区之一。近年来,该区为防治水土流失,实现生态修复及其良性循环,实施了“退耕还林还草”工程,建设了大量不同的植被类型。而季节性... 详细信息

陇中黄土高原是黄土高原的重要组成部分,该区海拔较高,季节性冻融现象明显,是世界上生态环境最脆弱的地区之一。近年来,该区为防治水土流失,实现生态修复及其良性循环,实施了“退耕还林还草”工程,建设了大量不同的植被类型。而季节性冻融现象作为陇中黄土高原高海拔地区较为常见的一种自然现象,极易受到气候、植被类型等生态因子的复合关联影响,从而改变土壤理化性质及微生物代谢活动,影响区域生态系统土壤碳库质量和碳循环过程。因此,本文以陇中黄土高原地区三种典型植被(撂荒地(GL)、锦鸡儿植被(CAR)、文冠果植被(XS))为研究对象,分析比较三种植被类型土壤有机碳组分(有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)、颗粒有机碳(POC))在季节性冻融过程(冻结前、冻结初期、稳定冻结期、融化期)中的变化特征,探讨有机碳组分与土壤相关环境因子间的关系。所得主要结论如下:(1)三种植被土壤有机碳组分含量在季节性冻融过程中变化显著。相较于冻结前,三种植被在季节性冻融过程中平均降低了土壤中MBC含量26.24%,提高了DOC含量19.52%,同时土壤中EOC和POC含量在冻结阶段提高,在融化期降低。不同植被类型土壤SOC对季节性冻融过程的响应差异较大;其中季节性冻融过程提高了GL植被土壤SOC含量12.86%～46.83%,但XS植被土壤SOC含量在季节性冻融过程中变化稳定。此外,在季节性冻融过程中,XS植被土壤有机碳组分含量分别高于GL植被19.02%、CAR植被31.82%。(2)土壤垂直剖面有机碳组分对季节性冻融过程的响应存在明显的空间差异。植被类型及季节性冻融过程对土壤下层(20-40 cm)有机碳组分的影响要低于0-20 cm土层。此外,随土壤纵向深度的增加,三种植被类型土壤有机碳组分含量均表现出波动性下降的变化规律,且土壤中MBC、DOC、EOC分配比例提高,POC分配比例下降。在季节性冻融过程中,GL植被有机碳组分分配比例分别低于CAR植被14.50%、XS植被14.41%;且季节性冻融过程降低了MBC分配比例24.01%～56.73%,稳定冻结期分别提高了土壤中DOC、EOC和POC分配比例22.56%、14.31%、4.89%。(3)三种植被类型土壤碳库质量在季节性冻融过程中变化明显。在季节性冻融过程中,GL植被提高了碳库质量,其0-40 cm土层CPI和CPMI均高于参考土壤(BF);而在融化期,CAR、XS植被土壤CPMI值下降明显,且低于参考土壤(BF),降低了土壤碳库质量。同时在季节性冻融过程中,三种植被土壤垂直剖面的CPMI值具有明显的空间差异。此外,土壤MBC(26.24)、DOC(19.52)敏感指数较高,最先对季节性冻融过程的变化做出响应,且XS植被土壤SOC(7.54)对季节性冻融过程的敏感度较低。(4)三种植被土壤相关环境因子(含水量、温度、全氮、全磷、蔗糖酶、淀粉酶)含量在季节性冻融过程变化显著。季节性冻融过程提高了土壤中蔗糖酶含量10.62%～111.83%,降低了全磷含量12.79%～40.70%,同时在冻结初期、融化期分别提高了含水量118.16%、55.78%,在稳定冻结期分别提高了土壤中全氮、淀粉酶含量50.63%、27.26%。且在季节性冻融过程中,XS植被各土壤相关环境因子均高于GL、CAR植被。此外,土壤全氮、土壤温度、全磷及含水量(P陇中黄土高原地区,文冠果植被在季节性冻融过程中具有较高的土壤缓冲能力,其土壤系统稳碳、固碳功能较强,且撂荒地有助于在季节性冻融过程中提高土壤碳库质量。因此,在实际植被修复过程中,可以通过选择文冠果植被与草地相结合,优化植被选择搭配,合理调整土地利用结构,这对于提高土壤碳库质量,降低季节性冻融过程对土壤的破坏,促进区域系统碳汇稳定具有重要作用。

关键词：陇中黄土高原植被类型季节性冻融土壤有机碳组分碳库特征

陇中黄土高原山杏和油松水分传输特征与调节机制研究

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陇中黄土高原山杏和油松水分传输特征与调节机制研究

作者：周泰然兰州大学

学位级别：硕士

陇中黄土高原是黄河流域生态保护和高质量发展国家战略的重要区域,该区生态环境脆弱,人工造林是该区生态恢复和保护的重要举措。然而,由于水资源相对匮乏,该区域人工林树木耗水和土壤供水之间的矛盾一直存在,并在全球气候变化背景下不... 详细信息

陇中黄土高原是黄河流域生态保护和高质量发展国家战略的重要区域,该区生态环境脆弱,人工造林是该区生态恢复和保护的重要举措。然而,由于水资源相对匮乏,该区域人工林树木耗水和土壤供水之间的矛盾一直存在,并在全球气候变化背景下不断加剧。山杏(Armeniaca sibirica)和油松(Pinus tabuliformis)作为陇中黄土高原的重要造林树种,明确其水分传输特征与调节机制,对于深入理解两树种耐旱策略和促进当地人工林生态系统可持续健康发展有重要意义。本研究首先对山杏和油松的林地土壤水分、气象因子开展了全年尺度上的监测研究,阐明了两种林地土壤水分和气象因子的特征与变化模式;在此基础上,联合应用树木树干液流监测和水分生理测定手段,对两树种的树干液流密度、不同时间尺度下的耗水特征和树木水分生理特性展开分析,揭示了其水分传输特征与调节机制。主要研究结果如下:(1)降水主要影响林地0-40 cm的表层土壤水分,降水是影响两林地土壤含水量的主要因素之一,而夏季降水未对土壤储水量有显著的补充作用。在研究开始的秋季,山杏和油松林地的土壤储水量显著高于其他季节。在研究周期内(1年)山杏、油松林地土壤储水量在研究结束时分别下降了26.84 mm和27.54 mm,油松林地土壤储水量在各个季节均显著高于山杏。(2)山杏和油松水分传输特征在时间尺度上呈现出明显差异。在小时尺度上,山杏树干液流通量在夏季的峰值和液流持续时间均高于油松,而在其他季节则低于油松;在除冬季外的各个季节,两个树种树干液流均存在对气象因子的时滞效应。在日尺度上,两个树种的日间耗水量、夜间耗水量对环境因子的响应规律呈现出明显的季节和物种差异;夜间耗水量是两个树种耗水总量的重要组成成分,除秋季外,日间耗水量与夜间耗水量均显著正相关。在月尺度上,山杏的树干液流活动主要集中在夏季,油松的树干液流活动主要集中在秋季和春季。在全年尺度上,山杏和油松林地全年耗水量为58.17 mm和55.38 mm,夜间耗水量占比为35.26%和24.9%。(3)山杏和油松午间和黎明前叶水势特征表明两树种分别采取了极端不等水和部分等水的水分调节行为。两树种叶水势日变化模式符合其水分调节行为,在典型晴天,两个树种的叶水势日变化均呈现单峰型曲线,山杏午间叶水势下降更为剧烈。基于两个树种的树木水分生理参数的综合比较,山杏具有更强的忍耐低水势的能力,而油松则具有更强的忍耐脱水的能力,两个树种叶片水分生理特征与其水分调节行为相协调。综上所述,与油松人工林相比,山杏人工林林地土壤水分亏缺相对严重,而且山杏树木全年耗水量比油松高,同时山杏耗水主要集中于夏季,并且油松人工林表现出更加保守的水分利用策略,因而导致山杏人工林面临更加严重的水分亏缺。以上研究结果为加深理解区域水资源不足与植被建设之间的矛盾关系,全面揭示半干旱区山杏和油松树木水分传输特征与调节机制,实现人工植被的可持续管理提供了重要数据基础和科技支撑。

关键词：陇中黄土高原人工林林地土壤水分树干水分运输水分调节机制

陇中黄土高原自然植被下垫面陆面过程及其参数对降水波动的气候响应

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物理学报 2013年第1期62卷 514-524页

作者：张强李宏宇张立阳岳平史晋森中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室兰州730020 甘肃省气象局兰州730020 兰州大学大气科学学院兰州730000

作为气候敏感区和生态脆弱区,黄土高原地区的陆面物理过程受气候波动影响十分明显.目前,虽然对黄土高原特定气候条件下的陆面物理过程有了一定认识,但对其随气候波动的动态变化规律认识却非常有限.本文利用黄土高原陆面过程观测试验在... 详细信息

作为气候敏感区和生态脆弱区,黄土高原地区的陆面物理过程受气候波动影响十分明显.目前,虽然对黄土高原特定气候条件下的陆面物理过程有了一定认识,但对其随气候波动的动态变化规律认识却非常有限.本文利用黄土高原陆面过程观测试验在陇中黄土高原榆中SACOL站5年多的观测资料,系统分析了该地区自然植被下垫面陆面水分收支和能量平衡及地表反照率、土壤热传导率和粗糙度长度等陆面过程参数对气候波动的响应规律,发现陇中黄土高原自然植被下垫面的陆面过程特征及其参数对降水的气候波动十分敏感,不仅对降水量波动响应显著,而且与降水性质也密切相关.土壤湿度并不完全随年总降水量波动,而是随有效降水量增加而增大;陆面水分收支和土壤水分收支也随有效降水量波动变化明显;近地层垂直感热平流通量随年总降水量增加而减弱,地表能量不平衡差额却随年总降水量增加而增大.夏半年平均反照率随有效降水量增加而减小,但全年平均地表反照率却受冬季积雪时数影响十分明显,而且随积雪时数增加而增大;土壤热传导率和粗糙度长度均随年有效降水量增加而增加.并且,降水量越小,陆面过程参数对降水波动的响应就越敏感.不过,陆面过程参数基本在荒漠气候平均值和农田气候平均值之间波动,并没有突破气候约束,能够用拟合关系来表示它们对降水因子波动的响应规律,这种动态参数化关系可用来改善以往数值模拟或微气象分析时由于使用非动态陆面过程参数所带来的误差.

关键词：降水波动陇中黄土高原陆面物理过程气候响应

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陇中黄土高原油松人工林林冠截留特征及模拟

应用生态学报 2013年第6期24卷 1509-1516页

作者：方书敏赵传燕荐圣淇余凯甘肃农业大学资源与环境学院兰州730000 兰州大学生命科学学院干旱农业研究所兰州730000 兰州大学资源环境学院兰州730000

以陇中黄土高原安家沟小流域的油松人工林为对象,于2011年生长季(5—9月)观测其林外降雨、穿透雨、树干茎流及林冠结构特征,采用修正的Gash解析模型模拟林冠截留,研究油松人工林的生态水文过程及影响机理.结果表明:研究期间共观测到19... 详细信息

以陇中黄土高原安家沟小流域的油松人工林为对象,于2011年生长季(5—9月)观测其林外降雨、穿透雨、树干茎流及林冠结构特征,采用修正的Gash解析模型模拟林冠截留,研究油松人工林的生态水文过程及影响机理.结果表明:研究期间共观测到19次降雨事件,总降雨量为215.80mm,其中林冠截留48.27mm,占总降雨量的22.4%;穿透雨165.24mm,占同期林外降雨量的76.7%;树干茎流量2.29mm,占同期降雨量的1.1%.模拟的林冠截留量为41.24mm,比实测值低7.13mm,相对误差为14.7%,其中,33.8%和60.0%截留分别在降雨期间和降雨之后蒸发.修正的Gash解析模型对林冠盖度、林冠持水能力、蒸发和雨强有较强的敏感性,而对树干茎流率和树干持水能力的敏感性不高.

关键词：陇中黄土高原安家沟小流域油松人工林林冠截留 Gash解析模型