摘要:国家重点基础研究发展计划(973)项目"中国主要水蚀区土壤侵蚀过程与调控研究"针对国家对土壤侵蚀防治对策基础理论的迫切需求和国际学科前沿重大问题,选择东北黑土漫岗丘陵区、西北黄土高原区、南方红壤丘陵区和西南紫色土山丘区等4个主要水力侵蚀区,从侵蚀过程、侵蚀模型和侵蚀调控3个层面进行了系统研究。揭示了不同方式和不同尺度下土壤侵蚀发生发展的过程及其空间格局、影响因子和作用机制;构建了中国多尺度水蚀预报模型;提出了水土流失与水土保持的环境效应评价指标体系与方法;综合集成了适应自然生态过程和人类活动的水土流失调控范式。该项研究成果丰富和发展了具有中国特色的水土保持科学,为国家制定水土保持战略和规划提供了理论依据。

摘要:在贵州省溶岩区的草地和人工林内设立1m×1m(乔木20m×20m)的样地,分析样方内凋落物积累量、凋落物碳氮含量、土壤速效养分含量、土壤有机碳(SOC)和可溶性碳(DOC)含量变化。结果表明,天然草地、杜仲林、刺槐林、冰脆李林、桤木林、滇柏林凋落物积累量依次为1.62,5.29,3.32,4.26,9.68和1.81t/hm²;与天然草地相比,人工植被的凋落物量为天然草地的1.12～5.98倍,在植被恢复条件下凋落物C/N由12.84提高到57.68。凋落物量对土壤速效钾含量有重要的影响,两者呈极显著的正相关关系,但仅仅具有较高的凋落物量不足以提高土壤碱解氮和有效磷含量。与天然草地(SOC含量7.28g/kg)相比,杜仲林、刺槐林、冰脆李林、桤木林和滇柏林的有机碳含量分别提高了5.24,12.14,6.04,8.93和6.78倍。凋落物量与土壤有机碳线性相关关系的拟合优度较低,凋落物积累量与0—10cm土层土壤可溶性碳存在显著线性相关关系,10cm以下线性相关关系的拟合优度较低。

摘要:选取桂林市毛村典型岩溶区林地、灌丛、旱地和果园4种土地利用方式下的土壤,对土壤有机碳库、矿化速率、土壤有机碳累积矿化量进行研究。研究表明,不同土地利用方式的土壤有机碳含量不同,地表以下0—20cm土壤中有机碳含量大小依次为:森林>灌丛>旱地>果园;20—40cm土壤有机碳含量大小依次为:森林>旱地>灌丛>果园;40—60cm土壤有机碳含量大小依次为:旱地>灌丛>果园。土壤培养试验的结果显示土壤有机碳矿化速率和累积矿化量大小依次为:森林>灌丛>旱地>果园。

摘要:通过近几年对塔里木河下游3个典型断面的胡杨各项生态指标的实地监测,分析了输水恢复过程中胡杨生长对地下水位的响应程度。研究表明:(1)河岸胡杨林生长与地下水埋深有密切的关系,通过10次生态输水,下游河道沿岸的地下水得到补充,水位明显抬升,胡杨长势也随着地下水位的抬升有不同程度的好转。(2)地下水位愈深,胡杨的干旱胁迫程度愈强。横向上,胡杨对生态输水的响应随着河道距离的增加逐渐减弱;纵向上,从上段至下段胡杨生长对输水的响应范围逐渐减小。(3)在输水河道两侧过水湿润岸滩,虽有胡杨实生苗零星出现,但就目前输水方式,还无法实现胡杨大面积繁殖更新。

摘要:坡面片蚀强度具有沿程空间变化性,阐明坡面不同坡位的片蚀过程对于完善坡面土壤侵蚀理论具有重要意义。采用组合小区模拟降雨试验方法对黄土坡面下坡位片蚀过程进行了研究,结果表明:(1)坡面下坡位片蚀特征与坡面上坡位及全坡面片蚀特征存在差异,下坡位片蚀规律性较差;(2)坡面下坡位片蚀随降雨过程、雨强和坡度的变化均呈现波动性,总体上随降雨过程先增大后稳定,随雨强及坡度的增大而增大;(3)坡面下坡位片蚀随雨强和坡度的变化可用二元线性方程描述,雨强的影响远大于坡度;(4)坡面上坡位汇流和下坡位产流及上坡位输沙对下坡位片蚀的影响可用二元线性方程描述,其中前者贡献率为56.9%,后者贡献率为25.4%,水的作用显著大于沙的作用。采取增加坡面入渗、减少径流的水保措施可有效防治坡面下坡位片蚀。

摘要:以黄土丘陵区桥沟小流域为研究对象,利用该流域不同地貌部位的野外径流场及沟道水文站网观测资料,探讨了小流域次暴雨泥沙输移比的时空变化特征。依据相关分析法,确定了影响桥沟流域次降雨泥沙输移比的主导因素。结果表明,径流侵蚀力、泥沙相对重率、降雨特性、土壤前期含水量是影响桥沟流域次降雨泥沙输移比的主导因子。采用统计回归方法,建立了黄土丘陵区桥沟流域次降雨泥沙输移比模型。

摘要:通过广泛的野外考察,在渭河下游发现了全新世古洪水滞流沉积物,对其进行了深入观察、地层划分和系统采样。在实验室内进行磁化率、烧失量、碳酸钙和粒度成分等多指标的分析测试。结果表明,这些古洪水沉积物以细粉沙为主,性质为粉沙质亚黏土,致密坚硬,具有水平或波状层理,与覆盖在河流阶地面的风成黄土和古土壤有着显著的区别。通过OSL测年断代,发现它们与渭河上游固川镇剖面的古洪水SWD为同一期特大洪水的沉积物。这表明渭河流域在3200—3000aBP发生了一组3次特大洪水事件。这个时期正是全新世大暖期结束之际,也就是中国历史上商代末期。渭河流域特大洪水事件的发生与全球性气候恶化转折密切相关。

摘要:2010年7—12月,采用LI—COR公司生产的LI-8100土壤碳通量测量系统及土壤温度、湿度传感器对重庆市缙云山自然保护区内的毛竹林、针阔混交林、针叶林的土壤呼吸速率以及地表下5cm处的土壤温度和体积含水量进行测定,最后对3种林地土壤呼吸的时间变化特征及其与土壤温湿度和森林凋落物的关系进行了分析。结果表明:(1)3种林地土壤呼吸速率日内变化特征不明显,白天总体呼吸速率大于夜间。(2)月际变化明显,表现为从7—8月土壤呼吸速率增大,8—12月逐渐减小。3种林分7—12月总体平均土壤呼吸速率表现为毛竹林>针阔混交林>针叶林。(3)毛竹林、针阔混交林、针叶林的土壤呼吸速率与5cm土壤温度均存在极显著的指数相关关系(p<0.01),温度每升高10℃,土壤呼吸的变化比率Q10值分别为2.67,2.19,2.13。(4)土壤呼吸特征与5cm土壤含水量之间没有明显的相关关系。(5)各林地无凋落物的土壤呼吸速率均小于对应林地有凋落物土壤呼吸速率,各林地无凋落物的Q10值均大于对应林地有凋落物的Q10值。

摘要:基于野外采样、定点观测和室内实验,研究了青海省湟水河流域不同退耕还林模式土壤效应。结果表明,青海省湟水河流域相同林龄(8a)的不同退耕还林模式(5种)的土壤有机质含量、总孔隙度和微生物总量大小顺序为:云杉桦树混交>桦树>云杉沙棘混交>云杉>沙棘>农田;土壤容重和pH值大小顺序为:云杉桦树混交<桦树<云杉沙棘混交<云杉<沙棘<农田;土壤持水性大小顺序为:云杉桦树混交>沙棘>桦树>云杉>农田;土壤可蚀性K因子大小顺序为:沙棘<云杉桦树混交<云杉沙棘混交<桦树<云杉<农田;缓解日温变化效应顺序为:云杉桦树混交>桦树>云杉沙棘混交>沙棘>云杉>农田,土壤微生物总量中细菌>放线菌>真菌,其中细菌占95%以上。

摘要:采用随机区组设计,研究了陇中半干旱区不同补灌时期及补水量对马铃薯产量形成和水分利用效率的影响。结果表明,苗期补水、现蕾期补水和膨大期补水较对照均能显著提高马铃薯产量;补水处理水分利用效率(WUE)均高于不补水处理(对照);其中,现蕾期补水3kg/穴处理产量和水分利用效率增幅最高,产量和WUE分别达19178.57kg/hm²(较对照处理高21.77%)和52.75kg/(hm².mm);与对照相比,各补水处理普遍优化了马铃薯各产量构成性状,有利于大薯率和中薯率的提高,单株结薯数和单株薯产量也较高。因此,现蕾期为旱地马铃薯需水关键期,对水分的变化敏感;现蕾期补水3kg/穴,可以作为半旱区马铃薯适宜的抗干旱节水高产种植模式。

摘要:在天然降雨条件下,通过3茬蔬菜(苋菜、青菜、茄子)的田间小区试验,研究了不施肥、单施化肥、优化施肥(化肥有机肥配施)、单施有机肥、增施氮肥、增施磷肥6种施肥模式对蔬菜的产量、植株氮素累积量、氮肥利用率及氮随地表径流流失的影响。结果表明,与不施肥相比,其它5种施肥模式可分别提高产量93.55%,103.74%,96.68%,130.78%,136.04%;不同施肥模式下,通过地表径流流失的总氮量为68.11～92.10kg/hm2,与单施化肥相比,单施有机肥和优化施肥可分别使地表径流总氮流失量减小4.67%和2.02%,增施氮肥和增施磷肥可使地表径流总氮流失量在优化施肥的基础上增加10.53%和8.28%。因此在蔬菜的施肥上应改进肥料的配比,在施N量和施P量保持稳定的条件下,增加有机肥的施用比例,减少化肥的施用比例,将能有效降低菜地氮的排放。

摘要:为了解不同土地利用方式下土壤团聚体结构以及不同团聚体粒级下土壤酶活性情况,选择花江地区不同土地利用方式(乔木林、荒地、耕地、花椒林)下的土壤作为研究对象,应用干筛法获得不同粒径团聚体,并对其土壤酶活性进行研究。结果表明,乔木林中大团聚体(粒径>5mm)最多,微团聚体(粒径<0.25mm)最少,而荒地则相反。蔗糖酶、淀粉酶、蛋白酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性在3种团聚体中大小顺序是微团聚体>2～1mm团聚体>大团聚体,随着团聚体粒级的增大,酶活性减少。多酚氧化酶及脲酶酶活性的大小顺序为微团聚体>大团聚体>2～1mm团聚体。微团聚体土壤中酶活性最高,乔木林中微团聚体最少,说明乔木林中土壤酶活性相对较低,土壤中速效养分分解较慢,而耕地则相反。

摘要:以中国科学院皋兰试验站的连续砾石覆盖2,7,11,15和20a的连作西瓜农田为对象,对不同覆盖年限连作西瓜农田土壤中微生物数量、过氧化氢酶、淀粉酶、蔗糖酶、多酚氧化酶、脱氢酶酶活性进行了研究。结果表明,随着砾石覆盖年限的增加,土壤微生物数量逐渐降低,在覆盖7～11a时最为稳定,此后微生物多样性指数和均匀度指数持续降低。在0～20a范围内,砾石覆盖下多数土壤酶活性随着覆盖年限的延长呈抛物线变化趋势,在砾石覆盖10～11a之前呈上升趋势,随后呈下降趋势。总体而言,在砾石覆盖11a左右的农田中,土壤酶活性最高,砾石覆盖超过15a的农田土壤酶活性较低,作物减产,需要停耕堆肥,重新换沙来维持产量。这一结果可为砾石覆盖农田土壤的持续利用与科学管理提供基础依据。

摘要:为合理经营管理人工刺槐林,提高其稳定性,通过野外调查与室内分析相结合的方法,对不同干扰措施下林龄为30a左右的刺槐×柠条,刺槐×油松,刺槐×连翘等3种混交林中刺槐与33龄刺槐纯林的生长指标、土壤理化性质及林下植物多样性进行了分析。结果表明,不同的抚育管理方式对混交林和纯林中刺槐乔木的密度影响较小,刺槐通过无性繁殖自我修复,密度均维持在1000～1500株/hm²;纯林中乔木蓄积量显著高于3种混交林;纯林径阶主要分布在8～16cm,占样地内刺槐的79.31%,混交林主要分布在2～12cm,占样地内刺槐的82.58%左右;纯林内刺槐胸径与其树冠的投影面积相关系数r=0.385,混交林内的刺槐为r=0.735,混交林内刺槐树形结构好于纯林;纯林对土壤容重、有机质的改善作用差于混交林,混交林中以刺槐×柠条林改善土壤容重作用最显著,纯林和混交林在0—5cm土层的有机质含量平均值分别为15.50,15.19g/kg,5—60cm土层有机质含量平均值混交林较纯林高70.6%;纯林林下草本层多样性指数高于混交林,但丰富度指数、均匀度指数均低于混交林。

摘要:农村居民饮用水主要来自当地未经处理的地下水。测定了蓝田县西北地区居民饮用井水中硝酸盐含量,并采用地统计学方法对该区硝酸盐含量的时空变异及分布规律进行了分析。结果表明,在不同时间和不同区域居民饮用井水中硝酸盐含量存在明显的趋势效应及变异性,且其含量随井深增加而减少;0—40m的硝酸盐污染状况比较严重,尤其是在0—20m硝酸盐污染状况最为严重。空间分析结果发现,硝酸盐浓度较高区域主要分布在河谷阶地上游以及南部的部分塬区。

摘要:为了解铺设沙袋沙障沙丘植被生长情况及其与麦草沙障对植被影响的差异,采用样方调查法对乌兰布和沙漠实验地铺设沙袋沙障沙丘植物种数、植株密度、平均高度和平均盖度进行了连续3a的调查,并与铺设麦草沙障沙丘及未做任何处理的裸沙丘作对比,研究了不同规格、不同铺设位置和不同铺设时间的沙袋沙障和麦草沙障对植被生长的影响。结果表明,沙袋沙障和麦草沙障铺设时间越长,所在沙丘植被生长情况越好。随着沙障布设时间增大,2种沙障的植被种数、平均高度无显著变化,植被平均密度能够增加到35%以上,植被盖度也分别能够达到36.8%和33.0%。2种沙障对植被的促进作用排序依次是3m×3m方格沙障最大,2m×2m方格沙障次之,1m×1m方格沙障最小;沙障设置部位不同植被生长情况也存在差异,2种沙障植被最好的位置均是在背风坡底,其次是背风坡中和迎风坡,坡顶植被长势最差。通过方差分析认为,沙袋沙障和麦草沙障对植被生长的影响均无显著差异(p=0.14),但是2种沙障与对照相比差异显著(p<0.005)。

摘要:以蒋家沟泥石流区不同龄级新银合欢根系为研究对象,在分析其垂直分布与构成特征的基础上,运用加筋原理研究其固土效应。结果显示,不同龄级新银合欢根系表聚现象明显,随土层深度的增加呈减少趋势,约80%集中在0—120cm土层范围内;细根(D≤1mm)在整个细根根系中所占比例较大,决定着整个细根的分布趋势;10年生新银合欢D≤1mm细根较5年生增幅明显,15年生1mm<D≤2mm细根较10年生增幅显著。根径越小,根系的抗拉强度越大,根径与根系的抗拉强度呈幂函数相关关系,不同深度、不同树龄新银合欢根系固土能力变化较大,与细根(D≤1mm)关系密切。

摘要:用室内盆栽法,研究了铜胁迫退化土壤对其适生植物的选择过程和驱动力,以及适生植物对铜胁迫退化土壤的改良作用。结果显示,铜元素是铜富集退化土壤中影响植物生长的关键因子;在铜元素的胁迫下,紫穗槐(AmorphafruticosaL.)和葛藤(Puerarialobata)将成为这类退化土壤的适生优势植物,楸树(Catalpabungei)、麻栎(Quercusacutissima)和梓树(CatalpaovataG.Don)的生长受到抑制,呈局部散生,而佛甲草(SedumlineareThunb)和高羊茅(Festucaarundinacea)将被逐步淘汰;适生植物生长初期对铜胁迫退化土壤的pH值无明显改良作用,对全氮含量无显著影响,能解析土壤固定态磷和钾并较快地吸收磷和钾元素,促进土壤有机质含量和脱氢酶活性的提高,有效降低土壤中铜元素含量。植物与土壤的耦合响应表现出高度不对称性,即土壤往往通过自身某一极端因子就可以直接影响植物的生长,而植物对土壤多因子可同时产生影响。

摘要:依据张家口典型小流域水土流失监测数据及其推广区域水土流失治理效益数据,对该区不同侵蚀类型区的水土流失综合配置模式及推广的价值进行了研究。结果表明,在不同类型区进行土地利用结构调整和工程及植被措施选取时,土石丘陵区和土石山区应重点考虑阴坡阳坡下垫面条件的差异性,石质山区应重点考虑小流域不同部位的土壤厚度,白垩纪恶劣地形区考虑的重点是尽可能减少对原始地面的扰动和破环。根据不同治理区下垫面条件的差异,各典型小流域在实施治理后生态效益明显,保土和蓄水效益分别到达70%和60%以上。在类似区域推广后,同样取得了明显的生态效益,水土保持效益均达60%以上。治理区域内林草地面积及土地利用率所占比例均显著提高,对水土流失的调控能力也明显增强。

摘要:采用单因素随机区组设计进行大田试验,研究了在甘南高原白膜覆盖侧沟栽、黑膜覆盖侧沟栽、白膜覆盖平栽、黑膜覆盖平栽和露地平栽5种栽培方式对麻花艽产量、品质和水分利用效率的影响。结果表明,黑膜覆盖侧沟栽产量最高,品质最优,水分利用效率最大,且产量较露地平栽极显著地提高了46.06%,经济产量水分利用效率和生物产量水分利用效分别比对照增大59.53%和21.16%。黑膜覆盖侧沟栽是麻花艽高产栽培的最佳方式,建议在生产中大力推广。

摘要:在分析国内耕地利用现状和国外休耕研究成果的基础上,提出开展土地休耕是中国未来耕地保护的可选模式,以提高耕地质量,改善区域生态环境,促进耕地可持续利用,保障国家长期的粮食生产能力和食品安全。结合中国粮食安全需求保障确定休耕现实规模,并综合自然质量条件、耕地利用强度和经济保障水平3个方面进行休耕区域适宜性空间评价,确定休耕空间布局。以江苏省通州市为例对不同发展情景下休耕规模和布局的虚拟实证分析结果表明,不同发展情景下通州市休耕现实规模在661～6410hm²之间,休耕区域主要分布在石港镇、骑岸镇、川姜镇等镇。虚拟研究为中国未来开展土地休耕提供了有益的参考。

摘要:干旱内陆河流域生态环境需水综合评价是一个多层次,多目标的综合决策问题,同时是干旱区水资源合理配置与管理,生态环境保护与建设中最为关键的科学问题之一。根据台兰河流域的实际情况和环境问题,构建评价干旱内陆河流域生态环境需水状况的指标体系;该指标体系由3个层次38个评估因子组成;通过分级量化指标,用层次分析法对指标进行权重分析,提出了内陆河流域生态环境需水状况评判标准和具体的评价方法。结果显示,水资源因素对台兰河流域生态环境需水的影响最大,生态环境因素和经济社会因素次之,影响最小的是自然因素。水资源因素、生态环境因素、经济社会因素和自然因素之间相互关联,共同作用导致流域生态环境需水综合状况。评价结果与实际情况基本相符,证明层次分析方法在评价干旱内陆河流域生态环境需水状况中具有一定的应用价值。

摘要:应用突变级数法对福建省土地生态安全(2000—2008年)进行了定量评估和动态趋势分析。该方法避免了人为制定权重的主观性及主观判断安全标准的不确定性。结果表明,福建省土地生态安全在逐年改善,从一般安全级(Ⅲ级)转变为较安全级(Ⅳ级)。这种转变主要建立在社会经济系统和环境调控系统安全不断改善的基础上,而自然环境系统始终在一般安全等级(Ⅲ)间波动。其中,环境压力子系统从2003年开始迅速下降,人口压力子系统始终处于上下波动,土地生态安全形势不容乐观。

摘要:通过系统分析北京市怀柔区水资源供需形势以及近年来供用水发展趋势可知,南水北调进京以前,怀柔区需水量远大于可供水量,水资源短缺形势严峻,水资源保护的主要侧重点是节水,主要考虑从建设管网,普及居民家庭节水器具,调整农业种植结构,提高工业用水重复利用率方面来开展节水工作。2014年南水北调进京以后,怀柔区供水量大幅下降,水资源短缺形势将得到有效缓解,水资源保护的主要侧重点是水环境保护和治理,主要从推进污水处理设施的建设和管理,加强生态清洁小流域建设,进行地下水资源回补等方面开展水资源和水环境保护工作。

摘要:利用对武汉市农户的实地调查数据,以农户"是否愿意减少化肥农药的施用量"来衡量农户参与保护农田生态环境意愿的指标,运用Logistic模型对影响农户参与意愿的因素进行了计量分析。研究结果表明:(1)愿意参与保护农田生态环境的农户具有以下特征:女性居多,家庭农业收入比例较高,家庭人口数较少,农田质量高,灌溉设施好,区位条件优,对环境关注程度高,认为施用化肥对环境造成危害和迫切希望尽快治理环境。(2)农户参与农田生态环境保护的意愿与性别、农业收入比例、环境满意度呈显著正相关,与家庭人口数、灌溉条件、土地区位、施用化肥状况对环境有害认知呈显著负相关。提出加大农田生态环境的宣传力度,开展农田整治工作和改善农田生态环境等措施,增强农户参与保护农田生态环境的意愿。

摘要:西汉高速是陕西省"米"字形公路主骨架的重要组成部分,是打通秦岭南北,贯通中国西部的交通大动脉。户县至勉县高速公路穿越秦岭主山脉,山大沟深,地形条件复杂,桥梁隧道很多,工程技术要求高,施工难度极大。通过对西汉高速公路在公路建设中水土保持工作的主要成功经验以及达到的效果的探讨,分析总结了高速公路建设存在的问题和通车后弃渣场治理的难度及其原因,提出了今后高速公路建设值得借鉴的几点建议和防治措施:(1)遵循植被自然演替规律;(2)加强生态恢复理论和技术的研究;(3)搞好水土保持;(4)做好水土保持施工监理工作;(5)发现问题及时处理。

摘要:2010年8月13日和18日,四川省都江堰市八一沟暴发特大规模泥石流,严重影响了当地人民的正常生产生活。通过实地调查八一沟泥石流灾害现场,详细地分析了其成因、动力学特征及危险性。研究表明,八一沟的物源、降雨和地形均满足泥石流的形成条件。该泥石流的规模为特大型,危险程度为高,有进一步发展趋势。该研究结果可为八一沟泥石流的工程治理及防灾减灾提供可靠依据。

摘要:水分因子是直接关系毛乌素沙地农田生态系统产出稳定及提升的关键因子。对沙地农田土壤水分时空变化格局进行了试验研究,结果表明,在地表有植被覆盖时,地表土壤水分的散失途径增加,尤其是后期植被的蒸腾散失对农田土壤水分的影响较大,但土壤水分含量散失较为平缓;裸露的地表则恰好相反,但随着地表干沙层的加厚,地表土壤水分散失防护的效应越来越明显,后期土壤深层水分得到了一定恢复;受干沙层的防护,有植被覆盖的土壤水分消耗量大于裸地,裸地的无效地表蒸发也不容忽视。在沙漠化地区土地上进行农业生产和植被恢复时,应加强地表覆盖,增加土壤水分储量,为沙漠化地区农业增产和植被恢复提供良好的水分供给。探明沙地农田土壤水分的运移规律,还可以为相似逆境地区农业生产高效用水和管水提供可靠的理论依据。

摘要:基于中国西部环境与生态科学数据中心1985,1995和2000年3期土地利用图,利用地理信息系统空间分析和数据统计的方法,分析了丹汉江流域1985—2000年土地利用的数量变化、转移情况和变化速率。研究了该地区主要土地利用类型在不同坡度的分布面积和变化特征。结果表明,耕地、林地和草地3种主要土地利用类型占该研究区土地利用面积的99%以上,是该研究区主要的土地利用类型。1985—2000年,耕地、林地、建筑用地和水体均呈先减少后增加的趋势,但草地相反。15a间,耕地和建筑用地分别增加了105.08和14.85km²,林地和草地分别减少了41.02和77.63km²;在不同坡度上,土地利用变化主要发生在5°～35°,而且在15°～25°之间变化最大。

摘要:耕地集约利用内涵界定是耕地集约利用评价的基础。分析了耕地集约利用的内涵,构建了黑龙江省耕地集约利用指标体系,运用信息熵、综合指数和GIS相结合的方法对黑龙江省耕地集约利用空间差异状况进行了分析。结果表明,黑龙江省耕地集约利用水平受区域自然条件差异影响,具有明显的区域分异特征,表现为黑龙江省西南部和南部地区耕地集约利用程度高,东部地区次之,北部和西北部地区最低;从指标体系领域层权重看,投入强度对耕地集约利用水平的影响最大,对耕地的基础设施投入远低于生产性投入,从而为黑龙江省区域耕地投入政策制定和调整提供依据。

摘要:经过10a调水和生态治理,黑河流域发生了明显的变化。调查结果显示,黑河下游地区农业种植结构不合理导致农业用水增加;缺乏资金支持和水价偏低制约节水灌溉的推广;生态治理成果维护风险大,农牧民能否脱贫致富是维护当前生态治理成果的关键因素。研究结果表明,黑河流域综合治理项目恢复的植被在项目结束后有可能被重新开垦为农田,该项目产生的环境成果面临再次破坏的风险。因此,把发展经济、改善教育、提高居民的生活质量与环境修复有机地结合起来是黑河流域农业节水和生态建设工程的重要保证。

摘要:以兰州市市区土地利用状况作为研究对象,结合该区所处发展阶段及土地利用现状特点构建评价指标体系。运用数据包络分析(DEA)方法中的C2R模型对该区1997—2008年城市土地利用经济效益进行定量分析和评价。结果表明,兰州市土地利用经济效益水平较高,但DEA无效年份土地投入冗余,且产出不足。结合兰州市的土地利用实际情况,从加大土地集约利用力度,盘活低效率用地,调整产业结构和注重人地协调4个方面提出提高兰州市城市土地利用经济效率的建议。

摘要:三江并流区位于怒江、澜沧江、金沙江三江并流地带,是中国泥石流灾害频发地区。在分析泥石流灾害特征的基础上,选取坡度、岩性、断裂、植被和人类工程活动作为三江并流区泥石流危险性评价指标。基于ArcGIS平台建立了泥石流危险性评价数据库、图形数据库和属性数据库,通过对各评价因子归一、分级和赋权处理,建立了泥石流危险性评价模型,对三江并流区泥石流危险性进行了评价,得到危险性区划图。研究结果与实际灾情吻合,可为确定减灾目标,优化防灾措施,制定减灾决策等提供重要依据。

摘要:以山西省中阳县为试验区,利用遥感监测和地面调查所形成的工程进展基础数据,应用价值量对三北防护林工程的生态效益进行了计量,并在GIS支持下获得三北防护林工程生态效益评价图,为评价三北防护林工程建设质量和成效提供依据,同时为开展生态补偿提供参考。结果表明,中阳县三北防护林工程改善生态环境成效显著,单位面积年平均生态效益为40807.05元/(hm2.a),年生态效益总价值为3.08×109元/a。从分布状况来看,土石区立地条件比黄土区好,大量分布着天然次生林,土石区防护林生态效益价值量大于黄土区,土石区和黄土区防护林单位面积年平均生态效益价值分别为42800.98和37342.20元/(hm².a)。从植被类型来看,针叶林、阔叶林和针阔混交林单位面积年平均生态效益价值量大于灌木林,分别为44618.59和37414.95元/(hm².a)。

摘要:研究了福州市不同功能区城市土壤的pH值、有机质和磁化率。结果表明,福州市土壤pH值以中性和碱性为主,可能是受城市化过程中碱性废弃物排放的影响所致;土壤有机质含量总体较高,各功能区的变化规律为:工业区>商业区>城市风景区>生活文化区,反映了土壤有机质含量的增加与高强度人类活动有直接关系;土壤磁化率值总体偏高,代表着福州市土壤普遍受到一定程度的重金属污染,不同功能区的磁化率特征表现为:工业区>商业区≥生活文化区>城市风景区。不同功能区土壤的pH值、有机质和磁化率三者之间基本不存在相关关系,这与自然土壤有较明显的区别。

摘要:选择贵州省镇宁县香椿人工林为研究对象,按Ⅰ龄级(8～13龄),Ⅱ龄级(15～25龄),Ⅲ龄级(>25龄)3个林龄级分别进行研究。通过土壤有机质含量、机械组成、>0.25mm干筛团聚体含量、水稳性团聚体含量、结构破坏率等指标,研究了香椿人工林土壤的抗蚀性能。结果表明,Ⅰ龄级、Ⅱ龄级和Ⅲ龄级有机质含量分别为4.56%,5.02%,5.35%;>0.25mm干筛团聚体含量分别为92.19%,96.72%,98.07%;水稳性团聚体含量分别为65.83%,70.72%,75.29%。对抗蚀指标间相关性进行了分析,结果表明有机质、水稳性团聚体及结构破坏率是评价土壤抗蚀性强弱的较好指标。林龄对土壤抗蚀性具有影响,经方差分析发现,林龄间差异显著,随着林龄的增大其土壤抗蚀性增强。有林地土壤抗蚀性比无林地强。

摘要:针对水库边坡稳定性影响因子之间复杂的非线性关系,利用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)能够同时处理确定性和不确定性信息以及动态非线性分析的能力,提出了基于ANFIS的水库边坡稳定性评价方法。将渗透系数、水位降速、孔隙压力比、坡角、坡高、凝聚力、内摩擦角、重度8个参数作为输入,以水库边坡稳定性系数作为输出,基于21个工程实例,建立了基于ANFIS的水库边坡稳定性评价模型。该模型对训练样本拟合的相关系数为0.99996,对检测样本的预测相关系数为0.97748,优于BP神经网络模型。对江西省某水库边坡稳定性进行了预测,结果发现所建立的ANFIS模型对考虑多影响因子耦合作用的水库边坡稳定性有较好的预报功能。

摘要:为了探讨降雨条件下室内外不同土地侵蚀产沙的特性,在25°陡坡、人工降雨条件下,对邙山黄土和原状土侵蚀产沙过程的相似特性进行了室内外模拟试验,利用模糊贴近度计算方法对室内外侵蚀产沙过程进行分析研究。结果表明,在一定的雨强条件下,降雨初期小区径流量、含沙量、剪切力和产沙量相对都较小,随着降雨时间的延长均逐渐增大;当降雨进行到一定时间段时,各指标均会出现激增点,此后急剧增加,最终达到相对稳定状态;在25°情况下,室内2种容重土样的径流剪切力、径流量、含沙量以及产沙量的变化过程与野外原状土的贴近程度都比较高,且同种雨强情况下容重较大的土样贴近度基本上都大于容重较小的土样,这说明要想达到与野外更好的相似,容重1.2g/cm³的邙山黄土比1.0g/cm³的模拟情况更好。

摘要:基于ViewGIS下的太阳直接辐射模拟计算功能,以河北省丰宁满族自治县小坝子乡为例,对该地区太阳直接辐射空间分布规律进行了研究,以期为当地的区域规划和生态环境建设提供基础资料和科学依据。通过DEM模拟计算太阳直接辐射的方法和原理,结合ViewGIS系统建立的数据库进行统计分析。结果表明,地貌对太阳直接辐射分布的影响比较明显,太阳直接辐射随海拔高度升高而增大;太阳直接辐射随坡度的增加逐渐递减;一年中各月份太阳直接辐射随坡向的变化规律为:阳坡>半阳坡>半阴坡>阴坡。

摘要:污泥的透水性差,难以干燥是污泥资源化利用的技术障碍。可以利用污泥的这一特性,开发污泥保水的新功能。以土培及玉米盆栽研究污泥不同含量与在土壤中不同放置方式的保水效果,对土培的含水量、失水量及失水率,盆栽土壤水分含量及植株生物量进行了系统分析。污泥含量高的处理有一定保水效果但不及保水剂处理,而其盆栽结果却优于保水剂处理。污泥在土层的不同放置试验表明,在土壤中层状放置的土培及盆栽试验结果均优于全层混合,且双层的效果最优。污泥具有较强的保水性,是有待开发的新功能。与在土壤合适的放置方式结合,可更好地发挥其保水潜力。

摘要:研究植被覆盖的动态变化可以探知荒漠化的动态变化。利用青海省都兰县2000—2009年MO-DIS,NDVI数据对该区的植被动态变化进行了监测,并在此基础上对NDVI的变化与气温、降水的相关性进行了研究。结果表明,2000—2009年都兰县的NDVI总体上呈缓慢的上升趋势,上升率为0.0029/a,NDVI值年内变化具有很强的季节性,NDVI值总体水平不高,最大值仅为0.22;全县39.71%的面积植被明显改善,主要位于查查河、察汗乌苏河以及柴达木河下游的大片区域,17.74%面积出现植被退化,主要位于柴达木河中上游河岸周围的广大区域,荒漠化治理有待进一步加强。气温和降雨是影响该区植被状况的主导自然因子,5—9月的气温与NDVI极显著相关(p<0.01),5—9月的降雨量与NDVI显著相关(p<0.05),气温对NDVI的影响强于降水。

摘要:利用1999年以来的SPOT-VGTNDVI及气象数据,在合成月、年最大值NDVI及标准化植被异常指数等指标的基础上,运用回归分析、相关分析和变异系数等NDVI时空分析方法,对宁夏回族自治区近11a来的植被活动特征进行了研究。结果表明,在空间分布上,NDVI存在南北好,中部差的特征,这与宁夏植被分布格局和地理气候特点相吻合;在年际变化上,NDVI值受降雨影响较大,特别是中部干旱带的NDVI对干旱胁迫响应明显;在变化趋势上,该区大部分地区的NDVI值处于逐渐增加的态势,只有5个地级市所在的少部分地区,其NDVI处于降低趋势。NDVI的时空变化特征表明,该区近年来的生态环境在逐步改善,且NDVI变化对区域生态系统变动响应明显。近年来,该区实施的许多重大生态治理工程是导致区域NDVI增强的主要因素。

摘要:植被变化及其对气候的响应是当前全球变化研究的关键领域之一。基于SPOT-VGTNDVI数据集和黄土高原气象资料,应用最大化合成法和Kriging插值等地理空间分析方法,对黄土高原地区植被变化特征及其对气温和降水的响应过程进行了多时间尺度分析。结果表明,1999—2008年期间黄土高原地区植被覆盖整体呈上升趋势,线性增速为9.9%/10a,NDVI在旬、月和季尺度的变化曲线均呈单峰型,8月份达到最大值,2月为全年的最低值。研究黄土高原地区植被NDVI对气温和降水变化响应的最优尺度为月尺度。黄土高原地区NDVI在旬、月尺度上与温度的相关程度强于降水,而季尺度上与降水的相关程度强于气温。

摘要:基于MODIS—NDVI数据,运用植被重心法、一元线性回归及R/S分析法对张掖地区2000—2008年204幅遥感图像进行了分析。结果表明:(1)2000—2003年植被重心向东移动,说明东部植被增加或西部植被减少;2006—2008年向北移动,说明北部植被增加或南部植被减少。植被重心年内变化表现为以5月和11月为界的不稳定—稳定—不稳定变化趋势。(2)近10a来植被覆盖呈增加趋势,植被改善区域占整个研究区面积的75.98%,分布于山丹、民乐和张掖盆地,主要土地类型为旱地和人工草地;人工植被增加速度高于天然植被;退化地区零星分布于人类活动强的张掖盆地和祁连山地北部。(3)生长季平均NDVI值的Hurst指数集中分布在0.4～0.6之间,以弱持续性和反持续性为主,但生长季各月则有一定的差异性,从5,6月份以持续性趋势为主到7月份的持续性减弱,反持续性增强,再到8,9月份的反持续性趋势减弱,持续性增强;不同土地利用类型的Hurst值排序为:其它未利用土地<建设用地<草地<耕地<未利用土地<林地<水体。

摘要:传统的分布式水文模型在进行汇流计算时,把计算单元沿水流方向的宽度作为汇流宽度,据此得到的水流流速与实际流速有较大差异,造成模型无法输出较为准确的分布式结果,在进行分布式土壤侵蚀模拟或其它与流域产汇流密切相关的研究时,极大地影响相关模拟计算结果。建立了以霍顿下渗公式和简化的圣维南方程为基础的分布式水文模型,在汇流计算中引入汇流宽度曲线,考虑了流域栅格汇流宽度随集水面积的变化。经东湾流域实测资料验证,该模型在分布式结果输出方面具有一定的优势。

摘要:为了对西安市城市热岛时空演变特征进行研究,以1990,2002,2007年三景LandsatTM/ETM+遥感影像为数据基础,分别反演出1990,2002,2007年西安市亮度温度,并对其进行极值归一化处理。将处理结果分为6个等级,对比分析西安市3个时期的城市热岛比例指数(URI)。通过分析归一化植被指数(NDVI)与城市热岛效应的关系进一步研究了植被覆盖对城市热岛效应的影响。结果表明:(1)1990—2007年,西安市城市热岛比例指数不断上升,西安市城市热岛效应逐年增强;(2)1990—2007年,西安市城市热岛效应呈现出散点状—片状—连片状的空间形态变化特征,并由莲湖区、新城区、雁塔区、碑林区向未央区、灞桥区扩散;(3)NDVI与城市热岛效应呈负相关性,适当增加城市绿地对于缓解城市热岛效应具有积极作用。

摘要:降水的空间异质性是水资源管理重要的理论基础。以吕二沟小流域为例,从地形地貌角度对黄土高原第Ⅲ副区小流域尺度上降水的空间异质性进行了分析,结果发现,多年平均降水量表现出流域上游>中游>下游的特性,并且随着海拔的增高而增加;不同降水强度引起的降水空间异质性不同,降水量愈大,空间异质性越大。应用SURFER软件对不同降水量情形下流域降水等值线的分布进行了模拟,结果表明,降水量越大,高程和距离沟口距离所起的作用越明显。

摘要:利用HOBO小气候观测仪,在2010年7月23日至8月24日对新疆策勒绿洲—沙漠过渡带的柽柳群落、柽柳—骆驼刺—花花柴群落、骆驼刺群落3个典型天然植物群落的风速、气温、空气相对湿度、光合有效辐射进行了同步观测,分析了它们的小气候特征的差异,初步探讨了产生这些差异的原因。结果表明,策勒绿洲—沙漠过渡带的植被具有独特的小气候作用,植被覆盖度越大,风速越小,气温越低,相对湿度越高。相比植被覆盖度仅3%的柽柳群落,柽柳—骆驼刺—花花柴群落(覆盖度27%)和骆驼刺群落(覆盖度67%)在观测期内0.5,1,2,4,8和10m处风速平均减小了32%,47%,近地表0.5m风速减少的最多,分别为57%,87%;2m处气温的平均值分别减少了0.32,1.02℃;2m处空气相对湿度的平均值分别增加2.33%,7.67%;策勒绿洲—沙漠过渡带柽柳群落、柽柳—骆驼刺—花花柴群落和骆驼刺群落的光合有效辐射差异不明显;阴天和沙尘暴天气光合有效辐射比晴天分别减少40%,60%。

摘要:水质污染是中国面临的最为严重的环境问题之一,防治水质污染已成为中国环境保护的一项紧迫的任务。以宁夏沙湖为研究对象,运用主分量分析法和模糊综合评价法对其2000—2009年的水质变化情况进行了评价。绳索果发现:(1)2000—2009年沙湖水质整体上呈现逐渐好转的趋势;(2)模糊综合评价法能够反映水质污染级别,主分量分析法则可以反映水质污染程度,将2种评价方法相结合,可以使水质评价结果更加准确、客观。

摘要:为探讨不同覆盖方式对喀斯特地区土壤水分变化的影响,于2009年3—5月对贵州省花江喀斯特典型峡谷区土壤水分进行了动态变化的模拟试验研究。结果表明:(1)在控制试验条件下,土壤水分的耗散与覆盖方式和覆盖程度有密切关系,土壤水分随时间变化的大小顺序依次是:无覆盖地>薄膜半覆盖地>碎石全覆盖地>枯枝落叶全覆盖地>薄膜全覆盖地;(2)土壤体积含水量与时间存在着较高的相关性,三次方程最适宜反映土壤体积含水量与时间的关系;(3)对不同覆盖下的土壤物理性质测定得出,不同覆盖下的土壤的坚实度、孔隙度、容重、渗透性有明显的差异,尽管薄膜覆盖保水效果最好,但其渗透性能和孔隙度都很差,碎石覆盖下的土壤坚实度和渗透速率最大。

摘要:流域景观格局与水质的相关关系依赖于研究的时空尺度,区分时空尺度的研究有助于为流域水陆一体化管理提供准确依据。以嫩江右岸典型子流域为例,从亚流域、河流廊道2个空间尺度,丰水和枯水期2个时间尺度,研究了景观格局与河流水质的相关关系,分析了相关关系的时空差异。空间尺度上的研究结果表明:(1)亚流域尺度上与水质指标相关性显著的景观指标个数较河流廊道尺度多;(2)随尺度增大,NO3—N,综合污染指数与林地景观百分比的负相关性先增后减,400m处负相关性最强;TDS,NH^{4—N,NO3—N,综合污染指数与耕地景观百分比的正相关性先增后减,300m处正相关性最强,300～400m是嫩江支流廊道管理的关键区域。时间尺度上的研究结果表明,丰水期与水质指标显著相关的景观指数个数较枯水期多;丰水期林地、草地和耕地景观与水质指标的相关性强,而枯水期建设用地景观与水质指标的相关性强。}

摘要:以江西省峡江库区土料实测数据为依据,通过实验获得土料基本物理参数,用VanGenuchten(VG)模型拟合土壤水分特征曲线及非饱和导水率,建立由耕作层、犁底层、防渗层和垫高层组成的抬田多元地基结构。采用饱和—非饱和渗流三维有限元分析方法建立数学模型进行计算,通过数值计算结果与实验模型数据对比,证明该数学模型是合理可靠的。在此基础上,建立数学模型模拟计算各土层不同压实度、不同厚度对抬田渗流的影响。通过模拟分析计算,大幅减小了试验工作量,并得出了可供工程使用的结构参数。