遥感在森林资源与布局方面的运行-论文资料 (遥感在森林资源监测中的应用)

森林资源考查中SPOT5遥感图像处置方法讨论王照利、黄生、张敏中、马胜利（国度林业局西北林业布局设计院，遥感计算核心，西安）本文宣布于＜陕西林业科技＞2005 No.1 P.27-29,55摘要：目前，多光谱、空中间分辨率的SPOT5卫星遥感数据被宽泛运行到森林资源考查中。

本文结合SPOT5遥感数据的特点，依据森林资源考查的须要，从遥感数据的正射校对、波段组合、融合处置和数据变换处置等方面讨论了SPOT5数据的处置和消息提取。

讨论性地提出了顺应于森林资源考查的SPOT5遥感数据处置方法。

关键词：SPOT5 遥感数据，森林资源考查、数据处置DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE>关键环境地质目的释义

一、海平面回升

形容目的：海岸线位置及外形、海滩、潮间带宽度、湿地范围、地上水含盐度等目的

称号：相对海平面

简介：陆地相关于陆地的位置和高度选择海岸线的位置。

虽然环球海平面变动可以是由大陆冰川的生长和消融及大陆边缘和洋底轮廓的大规模变动形成的，但是有许多区域性作用环节可造成影响一条而不是其余海岸线的相对海平面的升降。

这些区域性作用环节包含：海水热收缩、融水负荷的变动、由冰川作用形成的地壳回弹、与各种结构作用（如地震扰动和火山优惠）无关的海岸区的隆起或沉降、流体抽取以及堆积物的堆积和压实。

相对海平面的变动还可以是由诸如地球角速度的坎坷或地极漂移等大地变动形成的。

意义：相对海平面的变动可以扭转海岸线的位置和外形，从而惹起海岸洪泛，使土壤被淹，并形成陆空中积的得失。

相对海平面的变动还会发生或破坏海岸湿地和盐沼，淹没海岸住宅区，并使盐水侵入含水层，以至地上水盐化。

海岸生态系统肯定受影响。

低洼的海岸和岛屿形态对海平面回升特意敏感。

据预计，环球上70%的砂滩遭到相对海平面回升所惹起的海岸腐蚀的影响。

人类和自然要素：海平面变动是对气候变动、大地水准面变动、海底静止及上述其余作用的自然照应。

人类优惠，包含湿地排水、地上水的抽取（最终流人陆地）和滥伐林木（降低地表储水才干）目前可以使环球海平面每年回升0.5mm。

由人类惹起的气候变动显然也是关键的。

部分变动可以是由左近大工程树立惹起的，比如河道开沟或水坝树立，这类工程修建对三角洲区堆积物保送和堆积有影响。

适用环境：陆地的海岸线。

监测场合类型：港湾左近、滨海设备和海岸寓居区。

全新世相对海平面的趋向普通可经过对滩脊平原、海岸阶地、珊瑚礁、贝壳堤以及其余“生物营建体”、海滩、沼泽、潮间带等场合启动地质钻研来考查。

空间尺度：从块段到中尺度/区域尺度到环球尺度。

测量方法：用于确定海岸空中高程变动的有验潮仪、环球定位技术、复测水准测量。

全新世相对海平面通常是经过确定与先前海平面无关的要素的位置和确定其目前的高程和时代来证实的。

详细的目的包含回升的滨线堆积物和陆地贝壳堆积、被淹没的海岸堆积以及隔海盆地中从海水到海水的转换。

测定频率：验潮仪是延续测定，其余监测以以年为单位。

资料和监测的局限性：现代相对海平面，由于变动频率高，要确定牢靠的趋向，或许须要有多年的资料。

对全新世相对海平面而言，没有实在的海平面标记和粗略的刹时明晰度会给解释形成艰巨。

过去与未来的运行：全新世相对海平面变动（特意是在过去1000年以上）可以辞世纪数量级内失掉处置，并且或许有助于预测未来的趋向和效应。

现代相对海平面为确定未来的海平面奠定了基础，虽然部分的变动也可以是由地震等临时势情惹起的。

或许的临界值：当海平面回升到海岸住宅区和空中熟态系统的平均陆地标高以上，或许至少回升到它们变得顺应的高水位以上时，就会超越一个关键的界限。

二、空中沉降

目的形容：地壳升降幅度、地上水位、软土层厚度范围等目的。

称号：地上水位

简介：地上水是经过降雨和由空中水补给而成，假设抽水（人类抽水）速率超越自然补给速率，就会造成水资源缩小。

某些含水层，特意是干旱和半干旱地域含水层，含有从早期较湿润气候存储上去的古水（古地上水）：这些古水储量的缩小将无法再生。

在冲积平原中，河流流量的缩小可减缓潮含水层自然补给的速率：依据水井和钻井中的水位或泉水补给所得出的测量值，为地上水资源变动提供了最便捷的目的。

泉可以是终年的、间歇的或周期性的，其涌水量或许取决于气候、潮汐和部分公开条件的变动。

意义：地上水是许多地域的关键水源，为环球提供了大部分水。

我国北边地域饮用水关键来自公开：在干旱地域，地上水普通是惟一的水源。

对维持生命来说，污浊水的可得性具有基本色关键意义。

了解地上水资源将能继续多久并确定当今的补给量是必无法少的。

人为或自然要素：地上水位可因气候变动（干旱、洪水事情）而出现自然变动，但是其关键变动是由人类抽取所形成的。

在许多中央，对含水层的人工回灌是经过泵抽水或作为灌溉直接结果来成功的。

适用环境：可用于任何抽取地上水用于人类（饮用、灌溉、工业用途）的中央，或影响生态系统的中央。

在干旱和半干旱地域的含水层中，古水体具有不凡关键性。

空间尺度：从块段到景观/区域尺度。

监测场合类型：可以代表特定含水层的钻井、水井或泉。

测定方法：抵达潜水面的深度是驳回人工测定、水位智能记载仪或压力传感器监测的。

规范水文地质方法被用来计算水量平衡。

在计算事实补给速率时肯定思考到近几十年的气候变动。

测量频率：用来反映节令性及每年变动的最小距离期为月。

评估古含水层形态的距离应当为大概5年。

资料和监测局限性：水位须要在几十年里按节令和每年来测定，以便确定总体趋向。

人工方法的总精度约1cm，但是驳回智能方法可以将精度减小到几毫米。

过去与未来的运行：古水体可以作为过去气候变动的“档案馆”。

或许的临界值：为抽水速率超越补给速率时就越过了某个界限，则可继续的可再生资源变为无法再生，并使其变弱的资源。

当某个水井的抽水速率超越旁侧入流速率时，该水井就会枯槁，因此也就越过了某个界限，虽然当中止抽水或当补给量放大时状况自身可以反上来。

三、海岸腐蚀与淤积

目的形容：海岸线位置、河流泥沙输沙量、堆积物序列、风暴潮、相对海平面回升等目的。

称号：海岸线位置

简介：沿海岸和环境内陆水体（湖泊）的海岸线位置，随着海岸线的腐蚀（前进）或淤积（推动）、水位的变动和陆地的回升或沉降，会在宽广的时期畛域内出现变动（参见相对海平面；空中错动），海岸线位置的常年趋向或许会在短期内被0.1～10年或更长周期的变动所掩盖，这些短周期变动，比如说，或许与单次的暴风雨，风暴度的变动及厄尔尼诺等效应无关。

海岸线位置反映了沿岸堆积物的增减，其变动或许显示沿岸或左近江河流域内的自然或人为惹起的影响。

海滩的外形细节和堆积特色（如海滩坡度、滩嘴面积、沙洲的位置和外形、沙坝脊和滩肩隆起，堆积物粒度和外形）对陆地营力十分敏感，包含深水波能，近岸波浪变形、增水、风暴潮、潮汐和近岸环境：外形能源调理和反应是经常出现的。

海岸线外形的定量评估可以用来表示海滨带作用，在海岸线变动没有更定量的度量的中央，可部分代替之。

意义：海岸线位置的变动影响交通路途、海岸设备、社区和生态系统，海岸线腐蚀对沿岸的社区和修建物的影响或许很严重、会形成渺小损失。

对沿岸居民区至关关键的是要知道外地海岸线终究推动、前进或坚持稳如泰山。

人为或自然要素：腐蚀和淤积是一切沿岸区正在启动的自然环节。

人类优惠（如挖泥、海滩采矿、河流整治、树立浪堤之类的护岸设备、肃清后滨植被、开垦近岸地域）会大大扭转海岸线的作用、位置和外形，尤其是经过对堆积补给的影响。

适用环境：海滨、湖滨、河流入海口。

监测场地种类：海蚀崖、海（湖）滩、海岸沙丘和湿地（见沙丘构成与活化；湿地范围，结构和水文学）及其余海岸线地点。

空间尺度：块段至景观/中尺度至大区域尺度。

测量方法：

定量方法：应用惯例空中考查和其余方法（便捷的标杆加卷尺测线，水准测量，电子总站测量、航空摄影、环球定位系统、剖析地图和水路图），通常监测如下参数：

（l）干沙滩宽度，平均水线位置、高水线或易于确定的沙滩基线位置。

但是，测量结果会遭到水面部分变动和沙的蓄积的影响，或许须要10年或更长的时期，才干把常年趋向同日变，年变或多年变动区离开。

（2）悬崖顶部和底部位置的变动。

这些参数可以代表海岸线的静止，不过在短期内它们的移动方向或许与海岸线的移动方向相反。

（3）前滨和后滨植被位置的变动：要留意在短期内植被线移动的方向或许与海岸线的移动方向相反。

（4）沿垂直于海岸线的序列断面所做的沙滩剖面。

这是评估海岸线节令性或其余短期移动和沙滩地貌的最佳方法。

为了有助于了解为何海岸线在出现变动，测量下列参数是有用的：

（5）水面、风速大风向、风暴浪和近岸流；这些参数可与海岸线变动咨询起来。

风暴潮极限和其余气候或陆地营力的高潮标记特意关键。

（6）在特定沿岸区段或单元中堆积物的损失或补充（堆积物增减）。

堆积物的过剩通常与海岸线的推动无关，而堆积物的缺少会造成海岸线的前进。

这种方法试图查明堆积物从何而来以及在何处堆积（即起源和下沉点）。

通常的起源有沿海（湖）的河流、逆向推移沙滩或悬崖和内陆架，通常的下沉点有海岸沙丘、风暴溢流堆积、潮汐三角洲、增长沙滩和内陆架。

定性法：对沿岸地貌启动便捷而直接的目视评估可以指出海岸线的状况（腐蚀还是淤积）。

这种评估还应辅以从高空拍摄的照片和录像。

（1）下列特色表示现代或近代的腐蚀：正遭到严重腐蚀的海（湖）岸普通具有如下标记：缺失沙丘和植被，存在溢流扇，加长至碎波带内的潮道，缺少植被且底部没有斜面的陡崖（坡蚀正在启动）以及海岸线上的人为设备现已位于海上。

正在腐蚀的岩岸具有岩崩、塌陷洞穴的海蚀柱。

（2）下列特色表示沿岸在淤积或许稳如泰山：沙丘稳如泰山、新构成的滩脊、具有发育完整的滩肩的开阔沙滩，缺少越流或沙丘激浪、沙滩植被发育良好（滩肩群落、沙丘草和灌木、加长至海岸线的繁茂森林）、陡崖面和底部植被发育，陡崖或绝壁的底部有清楚的坡脚。

（3）常年海岸线前进会在前滩留下不凡结构或组分的物质，成为其标记，例如较老的残留堆积物、前滩堆积之下的后滨泥炭或贝壳组合。

测量频率：每季度，在风暴前后。

一旦节令性变动确定后，改为半年或一年。

数据和监测的局限性：结果因地而异，在时期和空间上不延续。

历史记载往往缺少。

许多方法具有严重局限性。

堆积物增减计算由于缺少沿岸水深和地形的准确数据而遭到限制，地图剖析由于缺少准确图件和牢靠的基准水位而碰壁。

相邻而海岸线段对雷同的环境条件会作出不同的反响。

以砂砾为主的海岸系统会显示出渐进的滩脊生长和堆积物分选，这会造成随时期日益稳如泰山，否则在急剧事情中会造成极速失稳的趋向。

相对海平面和堆积物供应状况的变动在海岸演变和海岸线对环境变动反响方面是关键的要素。

在某些状况下，堆积物供应状况或许受海岸系统之外的作用控制，如冰川解体引发的水患，冰缘水系的变动或许人工河流蓄水。

过去与未来的运行：总的来说，沿岸地貌景观只要在领有少量钻研和监测数据的中央才干牢靠预测。

目前没有变动并不能保证未来依然稳如泰山，但有海岸线位置变动尤其是常年变动的消息，或许对阅历性的短期预测是有用的。

监测海岸线和海岸堆积物的灵活，可以更好天文解海岸线对人为影响和海平面变动的反响。

四、河流泥沙蓄积和输沙量

称号：河流泥沙蓄积和输沙量

简介：经过河道的输沙量（吨/年）或输沙率（吨/平方千米/年），既包含悬浮泥沙，又包含底沙砾负荷，反映了流域盆地内洼地的腐蚀和冲积低地内泥沙蓄积的变动。

输沙量受气候、植被、土壤和岩石类型、地形和坡高及人类优惠，如木材采伐、农业和市区化的影响。

大少数由洼地腐蚀的泥沙堆积（蓄积）在较低的山坡、低地上和湖泊、水库内。

从堆积物的堆积来看，纯腐蚀量=总剥蚀量-泥沙蓄积量+河道腐蚀量，其中剥蚀量是区域性洼地腐蚀的预计量。

节令性沙漠河流的暴洪会搬运少量的泥沙，可以解释为旱地河流水库未预感到的淤积疑问。

意义：输沙量选择着河道的外形和型式。

输沙率的变动反映了流域条件的变动，包含气候、土壤、腐蚀速率、植被、地形和土地应用。

输沙量的坎坷影响地表和沿岸作用，包含生态系统的反响，由于营养是与泥沙—道搬运的。

人为或自然要素：自然成因，但受人类优惠的渺小影响，如树立拦河坝和防洪堤、在流域盆地内采伐森林和从事农业。中国黄河以后的年输沙量据预计为1.1×10吨，与两千年前左右人类影响对该流域盆地小得多时比拟，高出了一个数量级。

适用环境：河流系统。

监测场合类型：可失掉腐蚀或堆积证据的和部分观测结果可外推到较大面积的河道。

空间尺度：块段至中尺度/区域至环球尺度。

测量方法：周期性地对悬浮泥沙取样以确定其浓度，结合周期性的底沙取芯以确定蓄积速度，并测量底沙流量。

取样应在足够多的地点启动以计算容量，并应辅以直接审核河流沿岸、凹岸露头和漫滩堆积。

在没有更定量数据的中央，钻研生物量（尤其是草本植物）散布的变动，可以提供过去数百年间水文和地貌事情的牢靠定性测量。

测量频率：每日，或次数多到足以取得变动的延续记载。

泥沙蓄积量测量至少每5年1次。

数据和监测的局限性：底沙难测，费用较高，很少监测。

河流的最深部分难以取样。

河流泥沙蓄积和输沙量作为一名目的的效果在很大水平上取决于精心设计的、系统的监测网。

在气候稳如泰山的条件下，输沙量会由于河流发育的自然周期而增减。

过去与未来的运行：依据漫滩和阶地堆积的地层，可以了解河流以往变动的历史（参见堆积物顺序和组分）。

或许的临界值：无。

海岸带是人类的关键的经济优惠场合，它受自然条件和人为要素的作用，岸线已出现深入的变动，海平面回升和人类的各种优惠以曾经成为惹起海岸腐蚀前进的最关键的要素。

海平面的回升第四纪气温的大幅度变动造成环球海平面的变动，惹起了海侵和海退，形成岸线向陆地推动，对岸线的影响是大尺度的环球性的，而人类优惠的作用，高强度地扭转了海岸的地形能源相关，扭转了海岸物源条件，对区域岸线变迁的影响相关较大。

高强度的风暴作用对岸线的影响可达几年或几十年或更长的时期，而各个要素相互影响，其对岸线变迁的影响水平也还没有定量化的钻研，对历史时期海岸线的变动目前可经过海岸地貌珊瑚礁、红树林、贝壳堤等生物地貌、应用同位素测年等方法钻研堆积物的堆积速率推测历史岸线的变动，以期取得对预测未来的岸线变动趋向、海岸带地质环境的开展趋向的推断。

目前对海岸带地质环境的监测只是验潮站对海平面高度的监测，其余定量化的钻研较少。

应增强对海岸带地质环境的监测与钻研，有效控制不利要素对海岸带环境的破坏。

关键环境地质目的释义

一、地表特色

称号：地表特色

简介：地表特色目的关键测量或监测地表植被的变动及地外表的袒露水平。

为权衡草地退步的最为直观的目的之一。

普通来说，草地退步的环节是：草地的繁茂水平降低，逐渐稠密，高度呈降低趋向，耐旱型植物开局逐渐占长处，退步到肯定水平，地表的袒露水平不时参与，形成土地沙化、盐渍化等。

意义：草地退步是草地生态系统的退步，其结果表如今各个方面。

最直接、最易为人们看到的是草地植被的变动。

严重退步的草地，其植物群落的高度，盖度清楚降低，据考查，羊草的高度从45cm降到7cm，其盖度即从30%降到10%，而大针茅的高度由27cm降到3cm，盖度由5%降到0%，所以退步的草原最清楚的结果是植被的矮化。

尔后，消费劲也大大降低，生物量只要原生植被的40%左右。

植被变动的另一个表现是植物群落组成的变动，在牲畜的适度啃食条件下，不耐牧的植物清楚缩小，而耐牧的植物则被保留上去，其结果造成退步草地由低适口性的植物所组成，这也就是为什么退步草场的最终类型都或许是由耐旱耐牧的植物所组成的要素。

在内蒙古典型草原，草原退步后，植物关键由冷蒿、星毛委陵菜构成。

地表植被的散布是反映草地退步最为直观的目的之一，经过统计一个地域草地植被的笼罩度、高度和产草量等参数，可以很好地权衡这个地域的草地退步状况。

另外一些标记着某类草地植被类型出现的特色种植物或标记草地出现退步具有指表示义的植物种，也具有很关键的意义。

人为或自然要素：自然要素与人为要素综协作用。

适用环境：适宜于处在退步环节中草原地域。

监测场地类型：已出现不同水平植被退步、地表袒露的退步地域。

空间尺度：块段至景观/中尺度至区域尺度。

测量方法：驳回面积统计的方法启动测量。

方法是随机量取肯定面积的地块，区分计算其中草空中积与非草空中积占其总面积的百分率。

测量频率：1～2年。

数据与监测的局限性：在启动目的参数测量和计算的环节中，会有部分人为客观要素的影响。

过去与未来的运行：仝川（2000）依据地被物清楚缩小、地被物隐没以及表土袒露，甚至出现盐碱斑为临界值，将草地退步水平划分为轻度、中度、重度3个等级。

李博（1997）以地被物清楚缩小、地被物隐没、地表袒露、出现裸地或盐碱斑为临界值，划分出轻度、中度、重度和极度退步4个等级。

我国现行的国度规范——自然草地退步、沙化、盐渍化的分级目的（GB —2003）其中也包含对地表特色的监测参数（见表4-7）。

或许的临界值：关于草地退步、草地沙化和草地盐渍化，浮沙堆积面积占草空中积相对百分数的参与率、盐碱斑面积占草空中积相对百分数的参与率2个参数有不同的临界值。

生态环境地质目的钻研

关键参考文献：

李博.中国北边草地退步及其防治对策.中国农业迷信，1997（6）：1-9.

自然草地退步、沙化、盐渍化的分级目的（GB —2003）.

仝川.草地退步指数的钻研.内蒙古大学学报（自然迷信版），2000（5）：508-512.

无关的环境与地质疑问：草地退步、草地沙化和草地盐渍化。

总体评估：可用于测量和监测草地退步、草地沙化和草地盐渍化的现状及开展趋向。

二、土壤理化性质

称号：土壤理化性质

简介：土壤理化性质包含土壤物理个性和土壤化学个性。

物理个性包含土壤结构、土壤质地、土壤含水量、土壤容重等，化学个性包含酸碱度（pH值）、含盐量等。

意义：土壤的物理个性关键指土壤温度、水分含量及土壤质地和结构等。土温是太阳辐射和天文优惠的独特结果。不同类型土壤有不同的热容量和导热率，因此表现出相对太阳辐射变动的不同滞后现象。这种土温对空中气温的滞后现象对植物无利，影响植物种子萌生与出苗，制约土壤盐分的溶解、气体替换与水分蒸发、无机物分解与转化。较高的土温无利于土壤微生物优惠，促进土壤营养分解和植物生长。土壤水分直接影响各种盐类溶解、物质转化、无机物分解。土壤水分无余不能满足植物代谢须要，会发生水灾，同时好气性微生物氧化作用增强，无机质消耗加剧。水分过多使营养物散失，还惹起嫌气性微生物缺氧分解，发生少量恢复物和无机酸，克服植物根系生长。土壤中空气含量和成分也影响土壤生物的生长状况，土壤结构选择其通派头，其中CO含量与土壤无机物含量直接相关，土壤CO直接介入植物地上部分的光协作用。土壤的质地、结构和土壤的水分空气和温度状况亲密相关，并直接或直接的影响着植物和土壤生物的生活。沙土类土壤黏性小，气孔多，通气透水性强，蓄水和保肥才干差，土壤温度变动猛烈；黏土类土壤的质地黏重，结构严密，保水保肥才干强，但孔隙小，通气透水性差，湿时黏干时硬；壤土类土壤的质地比拟平均，土壤既不太松又不太黏，通气透水性能良好且有肯定的保水保肥才干。

土壤化学个性关键包含酸碱度（pH值）、含盐量等。

土壤酸碱度是土壤最关键的化学性质，由于它是土壤各种化学性质的综合反映，对土壤肥力、土壤微生物的优惠、土壤无机质的分解和分解、各种营养元素的转化和监禁、微量元素的有效性以及生物在土壤中的散布都有着关键的影响。

土壤酸碱度（pH值）直接影响生物对矿质营养的应用，它经过影响微生物的优惠和矿质营养的溶解度进而影响营养的有效性。

对普通植物而言，土壤pH=6～7时营养的溶解度最高，最适宜植物生长。

在强碱性土壤中容易出现铁、硼、铜、锰、锌等的无余；在酸性土壤中则易出现磷、钾、钙、镁的无余。

人为或自然要素：人为/自然要素综协作用。

适用环境：适用于干旱、半干旱地域的草地类型。

监测场地类型：适宜在有较厚第四系堆积层的草原地域监测。

空间尺度：适宜在小-中尺度的区域启动测量与监测。

测量方法：土壤理化性质包含土壤结构、土壤质地、土壤含水量、土壤容重、土壤酸碱度（pH值）、土壤含盐量等。

（1）土壤结构：是指土壤颗粒（包含离散体）的陈列与组合方式。

土壤结构是成土环节或应用环节中由物理的、化学的和生物的多种要素综协作用而构成，按外形可分为块状、片状和柱状3大类型；按其大小、发育水平和稳如泰山性等，再分为团粒、团块、块状、棱块状、棱柱状、柱状和片状等结构。

其测量方法关键驳回野外直接形容测定。

（2）土壤质地：土壤质地即土壤机械组成，是指土壤中各级土粒含量的相对比例及其所表现的土壤砂粘性质。

可划分为3大质地类型，即沙土类、壤土类和粘土类。

可驳回野外直接形容测定和野外采样实验室剖析2种方法。

野外直接形容测定方法：依据土壤中砂粒、粉粒和黏粒三级含量，并参考砾石量，可划分为3大质地类型，即沙土类、壤土类和粘土类。各种土壤质地如下：

沙土：干土块不使劲即可用手指压碎，肉眼可看出是沙粒，在手指上摩擦时，可收回沙沙声。

抓一把沙用手捏紧，沙粒即行下泻，愈紧握下泻愈快。

湿时不能揉成球，或在水分较多时，能揉成球或粗条状，但都有裂痕。

胶结力弱，使劲即碎。

沙壤土：干土块不使劲即可用手指压碎，用小刀在其上刻划有条纹，痕迹不整，肉眼可见单粒，摩擦时也有沙沙声。

湿土可揉成球，亦可搓成圆条。

粉沙壤土：干土块压碎使劲较大，用小刀刻划，痕迹较沙壤土清楚，但边缘破碎不齐。

干摩擦时仍有沙沙声。

湿土可搓成球，稍使劲也致散开，有肯定可塑性，可揉成圆条，粗约3毫米，手持一段，即破碎为数段。

壤土：干土块压碎时肯定用相当大的力气，用刀刻划，刀痕毛糙，唯边缘稍平坦，湿土可揉成细圆条状，弯成直径2～3cm的小圆圈时，既出现裂痕折断。

粉沙粘壤土—粘壤：干土块用手指不能压碎，用刀刻划痕迹较小，湿土使劲较大也可搓成球，手揉时，不费劲即可揉成粗为1.5～2mm细条，也可变成直径为2cm的圆环，压扁圆环时，其外圈部散出现裂痕，可塑性较大，可用两指搓成扁平的光面，润滑面较毛糙，不显光洁。很湿的土置于二手指间，再抬手指，粘着力不强，有棱角.

粘土：干土块安全，手指压不碎，湿土可揉成球或细条，但仍会有裂痕，手揉时较费劲。

干土加水不能很快浸润，粘性大，很湿的土置于二指间粘力较大，有粘胶的觉得。

土壤压成扁片时，外表润滑有反光。

重粘土：干土十分安全，以斧头打始碎，土块有白痕，并粘在斧上，湿土可塑性大，粘着力更强，搓成条或球均润滑，手指觉得细腻，塑性甚大，土壤压成片时外表润滑有亮光。

野外采样实验室剖析方法：驳回筛分法，剖析采集的土壤样本的颗粒组成，按DT-82土工实验规程启动命名。

（3）土壤含水量：土壤中所含水分的数量。

普通是指土壤相对含水量，即100g烘干土中含有若干克水分。

也称土壤含水率。

可驳回野外直接形容测定和野外采样实验室剖析2种方法。

野外直接形容测定方法：驳回TDR水分测定仪测定。

野外采样实验室剖析方法：驳回烘干称重法。

野外用环刀取样并即时称重，实验室用恒温箱对土壤样本启动烘干后称重，由此计算土壤总量含水量。

（4）土壤容重：肯定容积的土壤（包含土粒及粒间的孔隙）烘干后的重量与同容积水重的比值。

它与包含孔隙的1立方厘米烘干土的重量用克来表示的土壤容重，在数值上是相反的。

驳回野外采样实验室剖析方法。

（5）土壤酸碱度（pH值）：又称“土壤反响”。

它是土壤溶液的酸碱反响。

关键取决于土壤溶液中氢离子的浓度，以pH值表示。

可驳回野外直接形容测定和野外采样实验室剖析2种方法。

野外直接形容测定方法：驳回土壤pH计测定。

野外采样实验室剖析方法：驳回电位测定法启动测定。

（6）土壤含盐量：指土壤中盐分的含量。

驳回野外采样实验室测定方法。

测量频率：5～10年。

数据与监测的局限性：在目的参数的野外测定环节中，会受人为客观要素的影响，另外实验室剖析数据也或许存在肯定的误差。

过去与未来的运行：陈有君、红梅等（2004）钻研过浑善达克沙地不同植被下的土壤水分状况，结果标明植物的生长使根层土壤含水量降低，而且不同植物应用水的土层及应用土壤水的量不同。

在干旱半干旱地域，植被影响着降水在土层中的散布及地表的蒸散条件，使土壤有效水向浅层调配。

而降水在土壤不同深度的调配及入渗深度，选择着地表植被的生活型，从而影响地表植被的演替方向及顶级类型。

朱志梅、杨持等（2007）以内蒙古多伦县为例，启动了草地退步对土壤理化性质质的影响钻研。

结果标明，随着草地退步的加剧：①土壤颗粒组成出现变动，黏粒含量趋于缩小，砂粒增多。

不同粒径对土壤团粒结构构成和保水保肥的奉献不同，黏粒的缩小克服了土壤的收缩、可塑性及离子替换等物理性质。

②土壤含水量降低。

下层（0～20cm）土壤含水量降低清楚，随着沙漠化梯度的参与，表层土壤含水量降低速度放慢，从而深层土壤含水量逐渐高于表层。

③土壤容重呈回升趋向。

容重的参与肯定影响土壤中水分和空气的移动及植物根系的发育。

不同深度的土壤容重与草地退步也存在肯定的相关，潜在阶段深土层（30～50cm）的容重最小，而严重阶段表土层（0～5cm）容重最小。

④土壤无机质、C、N含量降低，方差剖析显示各沙漠化梯度间均差异极清楚。

且土壤N的衰减要快于C。

土壤C/N比呈参与趋向，说明随同着土壤C，N的清楚降低，质地变粗，植物N素供应无余更为突出。

⑤土壤容重与土壤全N，C及黏粒含量的相关剖析标明，细颗粒物多，无机质含量高，土壤容重减小，从而有助于提高土壤的稳如泰山性，且5～10cm土层的性质表现突出。

⑥土壤的颗粒组成状况与土壤营养元素之间有着同增同减性，但黏粒与N的相关要亲密于黏粒与C和C，N间的相关。

因此，土壤中细颗粒物的缩小会造成N素的衰减十分清楚，从而造成土壤稳如泰山性降低。

或许的临界值：关于草地退步，有土壤容重相对百分数的参与率的临界值；关于草地沙化，有土壤质地>0.05mm粗砂粒含量相对百分数的参与率、<0.01mm物理性粘粒含量相对百分数的缩小率的临界值；关于草地盐渍化，有土壤含盐量、土壤酸碱度的临界值。

生态环境地质目的钻研

其余或许的临界值：普通含矿物质多而结构差的土壤（如砂土），土壤容积比重在1.4～1.7之间；含无机质多而结构好的土壤（如农业土壤），在1.1～1.4之间。

土壤酸碱度对土壤肥力及植物生长影响很大，我国西北、北边不少土壤pH值大，南边红壤pH值小。

因此，可以种植和土壤酸碱度相顺应的作物和植物。

如红壤地域可种植喜酸的茶树，而苜蓿的抗碱才干强等。

土壤酸碱度对营养的有效性影响也很大，如中性土壤中磷的有效性大；碱性土壤中微量元素（锰、铜、锌等）有效性差。

在农业消费中应该留意土壤的酸碱度，踊跃采取措施，加以调理。

土壤pH=6～7时营养的溶解度最高，最适宜植物生长。

另外土壤含盐量超越0.3%，土壤便会出现盐碱化。

关键参考文献：

陈有君，红梅等.浑善达克沙地不同植被下的土壤水分状况.干旱区资源与环境.2004，18（1）：68-73.

自然草地退步、沙化、盐渍化的分级目的（GB —2003）.

朱志梅，杨持等.多伦草原土壤理化性质质在沙漠化环节中的变动.水土坚持通报，2007年，27（1）：1-5.

无关的环境与地质疑问：草地退步、草地沙化及草地盐渍化。

总体评估：土壤的理化性质是反映自然和人为要素的灵便目的，有助于启动草地退步的监测。

三、土壤营养

称号：土壤营养

简介：土壤营养指土壤中的营养贮量、强度要素和容量要素，关键取决于土壤矿物质及无机质的数量和组成。

就环球范围而言，少数矿质土壤中的氮、磷、钾三要素的大抵含量区分是0.02%～0.5%、0.01%～0.2%和0.2%～3.3%。

但土壤向植物提供营养的才干并不直接选择于土壤中营养的贮量，而是选择于营养有效性的高下；而某种营养元素在土壤中的化学位又是选择该元素有效性的关键要素。

化学位是一个强度要素，从肯定意义说，它可以用该营养元素在土壤溶液中的浓度或活度表示。

由于土壤溶液中各营养元素的浓度均较低，它们被植物排汇以后，肯定迅速地失掉补充，方能使其在土壤溶液中的浓度即强度要素维持在一个必要的水平上。

所以，土壤营养的有效性还取决于能进入土壤溶液中的固相营养元素的数量，通常称为容量要素。

在适用中，营养容量要素常指呈代换态的营养的数量（代换性钾、同位素代换态磷等）。

土壤营养的实践有效性，即实践被植物排汇的营养数量，还受土壤营养抵达植物根系外表的状况，包含植物根系对营养的截获、营养的质流和分散三方面状况的影响。

意义：土壤营养是土壤化学性质的表现。

但与土壤的酸碱度等参数相比，土壤营养目的对植物生长的环节具有相当的控制造用，植物生长发育关键取决于土壤中无机质和氮磷钾含量，且还受这几者之间供应比例的影响。

Liebig（1843）提出了植物生长的最小营养律，意指植物的产量由含量起码的营养所摆布的定律。

假设相对参与起码的某个因子（起码因子），那么产量将与此成比例地参与。

其次假设其余某个因子成为相对起码时，产量也不会参与，一旦参与这个因子，则产量就会再次参与。

例如氮供应不短缺时，即使多施磷等，但植物产量仍受氮的施用量所选择。

另外，除关键的营养要素之外，土壤还提供植物体生长发育的一些微量元素。

微量元素虽然在植物体内的含量不多，但与其生长发育毫不相关。

微量元素最突出的作用是与生命生机亲密相关，能施展渺小的生理作用。

其中B、Mo、Cu、Zn、Fe、Mn等微量元素对植物的生长具有关键意义。

人为或自然要素：土壤营养关键取决于土壤矿物质及无机质的数量和组成，但受人为优惠影响。

适用环境：适用于干旱、半干旱地域的草地类型。

监测场地类型：适宜在有较厚第四系堆积层的草原地域展开监测。

空间尺度：适宜在小至中尺度的区域启动测量与监测

测量方法：详细测量参数为无机质、氮、磷、钾及一些微量元素。

氮、磷、钾：氮是构成蛋白质的关键成分，对茎叶的生长和果实的发育有关键作用，是与产量最亲密的营养元素。

磷能够促进幼苗根系生长和改善植物质量。

钾能促进植株茎秆强健，改善植物质量，增强植株抗寒才干。

微量元素：生物体是由60多种元素所组成，其中C、H、O、N、Ca、P、Mg、Na等含量较大的元素，称为宏量元素。

而占生物体总重量0.01%以下的如Fe、Zn、Cu、Mn、Cr、Se、Mo、Co、F等，为微量元素。

微量元素虽然在生物体内的含量不多，但与生物体的生活和肥壮毫不相关。

它们的摄入适量、无余、或缺乏都会不同水平地惹起生物体生理的意外或出现疾病。

微量元素最突出的作用是与生命生机亲密相关，能施展渺小的生理作用。

而这些微量元素肯定直接或直接地由土壤供应。

到目前为止，已被确认与人体肥壮和生命无关的必需微量元素有18种，即有Fe、Zn、Cu、Mn、Cr、Se、Co、I、Ni、F、Mo、V、Sn、Si、Sr、B、Ru、As等。

测量方法关键驳回野外取样实验室测试方法。

测量频率：5～10年

数据与监测的局限性：数据的失掉关键依托实验室剖析失掉，在经济上受肯定限制，因此该名目的不宜展开大规模的测量和监测。

过去与未来的运行：国际的钻研者对土壤营养与地表植被退步的相关性启动了少量的钻研。

如赵利君，王艳荣等（2005）启动了土壤营养在草原退步环节中的变动剖析，钻研了三个不同退步强度草原的无机质含量和全磷含量的差异及其节令变动，结果标明，不同群落土壤无机质和全磷含量大小顺序都为：未退步群落>中退步群落>重退步群落，方差剖析指出中度退步群落与不退步群落土壤无机质的最大差异出如今0～10cm土层处，而重度退步群落与中度退步群落土壤无机质的最大差异出如今10～20cm土层处。

在0～10cm档次三种群落全磷含量之间都没有清楚差异。

在10～20cm和20～40cm档次上，未退步群落与中度、重度退步群落之间存在极清楚差异。

中、重度退步群落之间差异不清楚。

闫顺国（1991）对河西走廊盐渍化草地土壤生态环境启动了钻研，剖析了土壤盐分组成对植被生长的影响，对土壤盐分组成，pH及无机质含量（OM）启动了主成分剖析。

结果标明，各变量在环境分类中的作用次第为：。

钟志祥、万开元等（2006）钻研了武汉植物园迁地包全植物樟科和木兰科21种珍稀植物的营养状况及其所生长土壤的营养条件。

结果标明：酸性土壤中Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo 6种微量元素的有效态含量顺序为Fe>Mn>Cu>Zn>B>Mo，其平均值大小与全国平均值相差不大；植物叶片中微量元素含量大小顺序为Fe>Mn或（Mn>Fe）>B>Zn（或Zn>B）>Cu>Mo，与反常含量范围相比，一切植物Mn含且偏高，部分植物Fe含量较大，Cu、Zn、B含量较为反常，Mo含量偏低，生物排汇系数大小顺序为Zn>Fe>Mn>B>Cu。

或许的临界值：关于草地退步，有0～20cm土层无机质含量相对百分数的缩小率和0～20cm土层全氮含量相对百分数的缩小率的临界值；关于草地沙化，有无机质相对百分数的缩小率、全氮含量相对百分数的缩小率的临界值：

生态环境地质目的钻研

其余或许的临界值：少数矿质土壤中的氮、磷、钾三要素的大抵含量区分是0.02%～0.5%、0.01%～0.2%和0.2%～3.3%。

关键参考文献：

自然草地退步、沙化、盐渍化的分级目的（GB —2003）.

闫顺国.河西走廊盐渍化草地土壤生态目的的选择与分类.草业迷信，1991，8（3）：22-25.

赵利君，王艳荣等.土壤环境质量在草原放牧退步环节中的变动钻研.内蒙古科技与经济，2005：35-36.

钟志祥，万开元，余场冰等.21种迁地包全植物微量元素与土壤营养状况剖析.中南林学院学报，2006（10）.

无关的环境与地质疑问：草地退步、草地沙化及草地盐渍化。

总体评估：土壤营养是土壤化学性质的表现。

但与土壤的酸碱度等参数相比，土壤营养目的对植物生长的环节具有相当的控制造用，植物生长发育关键取决于土壤中无机质和氮磷钾含量，且还受这几者之间供应比例的影响。

四、地上水水位与水质

称号：地上水水位与水质

简介：地上水水位指的是指公开含水层中水面的高程。

依据钻探观测时期可分为初见水位、稳如泰山水位、丰水期水位、枯水期水位、冻前水位等。

作为草地生长的地上水分“仓库”，地上水对植物的生长开展有着及其的作用。

钻研标明，地上水位埋深很大水平上选择着地表植被的生长状况。

地上水位是由降水和地表水下渗量等要素所控制。

还在肯定水平上取决与人类的优惠，如农业灌溉抽取地上水、居民消费生活用水等。

地上水水质指未经人类优惠污染的自然界地上水的物理化学个性及其灵活特色。

物理个性关键指水的温度、颜色、透明度、嗅和味。

水的化学性质由溶解和分散在自然水中的气体、离子、分子、胶体物质及悬浮质、微生物和这些物质的含量所选择。

自然水中溶解的气体关键是氧和二氧化碳；溶解的离子关键是钾、钠、钙、镁、氯、硫酸根、碳酸氢根和碳酸根等离子。

生物原生质有硝酸根、亚硝酸根、磷酸二氢根和磷酸氢根离子等。

此外，还有某些微量元素，如溴、碘和锰等。

胶体物质有无机硅酸胶体和腐殖酸类无机胶体。

悬浮固体以无机质为主。

微生物有细菌和大肠菌群。

地上水水质关键与含水层岩石的化学成分和补给区的地质条件无关，除此之外还受人类优惠影响。

意义：在干旱半干旱地域，地上水位与水质和生态环境的相关十分亲密。

尤其关于植物的生长发育，有着密无法分的相关。

我国西北地域是典型的干旱半干旱地带，干旱少雨，蒸发量大，年降水普通在400 mm以下，荒漠地带则在250 mm以下，部分地域甚至只要30～40 mm，其地带性植被为荒漠植被，十分稠密。

对生态环境起关键作用的是依托地上水维持生活的非地带性中生和中旱生植被。

人为或自然要素：地上水位和水质的变动受气候降水的影响，也与岩土性质无关，但也受人类优惠的制约。

适用环境：适用于干旱、半干旱地域的草地类型。

监测场地类型：适宜在地上水位埋深较浅的草原地域展开。

空间尺度：适宜在小至中尺度的区域启动测量与监测

测量方法：地上水水位与水质的测量参数包含潜水位埋深、总溶解固体。

潜水位埋深：潜水井中地上水的自在外表为潜水面。

潜水面的相对高程为潜水位，从地表到潜水位的深度称为潜水位埋深。

总溶解固体：总溶解固体是水化学成分测定的关键目的，用于评估水中总含盐量，是农田灌溉用水适用性评估的关键目的之一。

测量方法：地上水位驳回野外实践观测方法测量，总溶解固体关键驳回野外取样实验室测试方法，关键有重量法，电导法，阳离子加和法，离子替换法，比重计法等。

测量频率：3～5年。

数据与监测的局限性：潜水位的测量若无较好的潜水井，在朝外较难测定；地上水质数据的失掉关键依托实验室剖析失掉，在经济上受肯定限制，因此该名目的不宜展开大规模的测量和监测。

过去与未来的运行：国际的泛滥学者对植物与地上水位之间的相关也做了少量的钻研。

有学者提出把满足干旱区非地带性自然植被生长须要的地上水位埋藏深度称作生态地上水位（简称生态水位）。

还有学者从不同角度钻研了植物生长与地上水位的相关，提出了适宜水位、最佳水位、盐渍临界深度、生态警戒水位等等。

如杨泽元、王文科等（2006）从陕北风沙滩地域水资源可继续开展的角度深化讨论了地上水位埋深与植被生长及土地荒漠化的相关，提出了“生态安保地上水位”的概念，将其定义为“在干旱半干旱地域，维系植被的反常生长，维系河流、湖泊、沼泽（或湿地）反常的生态性能，且不出现土地荒漠化、水质好转、空中沉降等生态环境疑问的地上水位埋深”。

经过钻研标明：陕北风沙滩地域地上水位埋深小于1.5m为盐渍化水位埋深，1.5～3m为最佳地上水位埋深，3～5m为乔灌木接受地上水位埋深，5～8m为警戒地上水位埋深，8～15m为乔木衰落地上水位埋深，大于15m为乔木枯梢地上水位埋深。

张丽、董增川等（2004）以生态适宜性通常为基础，依据塔里木河支流流域典型植物的随机抽样考查资料，树立了干旱区几种典型植物生长与地上水位相关的对数正态散布模型。

依据树立的模型得出干旱区典型植物的最适地上水位。

结果标明：①最适地上水位：干旱区典型植物出现频率最高的地上水埋深区分为：胡杨2.51m，柽柳2.2m，芦苇1.36m，罗布麻2.51m，甘草2.39m，骆驼刺2.84m。

最适宜区间为2～3m。

②生态地上水位：适宜干旱区植物反常生长的地上水位为2～4m。

因此，干旱区正当的生态地上水位应坚持在2～4m之间，这样才无利于植被生长和生态环境恢复。

③植物的生态幅度：不同的植物对地上水位的忍受范围不同，胡杨、怪柳、骆驼刺的方差较大，说明它们可以在较大的地上水位范围内生活，生态幅度较大；芦苇、罗布麻、甘草的方差较小，说明它们可以在较小的地上水位范围内生活，生态幅度较小。

④植被盖度、频率与地上水位的相关：植被盖度！出现频率与地上水位存在肯定的相关，在植被最适地上水位左近，植被生长最好，出现频率最高，相应的植被盖度最高；在植物的适宜地上水范围内，植被生长良好，出现频率较高，相应的植被盖度也较高；在其余地上水范围内则植被长势受水分亏缺或土壤盐渍化的影响，生长相对不好，出现频率相应就低，盖度也低。

纪连军、高洪彬等（2006）钻研了半干旱地域地上水位埋深对杨树生长发育的影响，结果标明在半干旱地域，外地上水位埋深在1.2～2.5m时，杨树幼树生长发育反常，幼树基本无枯梢枯干现象；外地上水位深度超越3m时，幼树枯梢枯干现象随地上水位降低而增多。

周绪、刘志辉等（2006）钻研了新疆鄯善南部地域地上水位降幅对自然植被消退环节的影响剖析，钻研结果标明地上水位降幅位于5～8m之间为自然植被笼罩变动敏感区间，降幅超越10m自然植被将会出现严重衰落。

或许的临界值：关于草地盐渍化，有潜水位和总溶解固体相对百分数的缩小率的临界值：

生态环境地质目的钻研

其余或许的临界值：水的总溶解固体通常以1l水中含有各种盐分的总克数来表示（g/l）。

依据总溶解固体的大小，水可分为以下5种。

生态环境地质目的钻研

关键参考文献：

自然草地退步、沙化、盐渍化的分级目的（GB —2003）.

杨泽元，王文科等.陕北风沙滩地域生态安保地上水位埋深钻研.西北农林科技大学学报（自然迷信版），2006，34（8）：67-74.

张丽，董增川等.干旱区典型植物生长与地上水位相关的模型钻研.中国沙漠，2004，24（1）：110-113.

无关的环境与地质疑问：草地退步、草地沙化及草地盐渍化。

总体评估：地上水位和水质与植物的生长有着无法宰割的咨询，不同植物种属关于地上水位有着不同的需求，地上水位和水质的变动直接选择着地上植被群落的演替。

近年来，我国北边的大部分地域地上水位都存在不同水平的降低，随同着这个环节，少量的亲水性植被开局凋落，耐旱型植被逐渐占长处，若地上水位继续降低，很或许造成大面积的植被凋零和死亡，促进草地退步和土地退步。