• 2018年第38卷第2期文章目次
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    • >试验研究
    • 黑河流域上游水沙变化特征及成因分析

      2018, 38(2):1-7. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.001

      摘要 (1460) HTML (0) PDF 1.46 M (1095) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究黑河流域上游干流的水沙时空变化特征及其成因,为流域生态保护和水资源开发利用提供科学依据。[方法]选取黑河上游干流主要水文站近60 a的实测径流、输沙及降雨资料,通过采用Mann-Kendall秩相关检验法、累积距平法和相关分析法,研究水沙变化特征及驱动因子。[结果]黑河上游干流径流量总体上从20世纪80年代以后呈增加趋势;输沙量从20世纪70年代开始呈不显著增加趋势,但莺落峡水文站输沙量从2001年开始呈显著下降趋势。[结论]降水增加是影响黑河上游径流量增多的重要原因;水土流失导致了札马什克站和祁连站输沙量的增加,而水库拦沙是莺落峡水文站输沙量显著减少的主要原因。

    • 金沙江流域降雨侵蚀力时空分布特征

      2018, 38(2):8-13. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.002

      摘要 (974) HTML (0) PDF 1.05 M (787) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]分析金沙江流域降雨侵蚀力的时空分布的变化特征,为优化流域土壤流失定量评估及水土保持规划编制工作提供支持。[方法]利用气象台站降水资料验证了TRMM降水数据估算降雨侵蚀力在金沙江流域内的适用性,并结合气象站、TRMM和DEM数据,在Arc/Info软件提供的地图代数运算功能支持下,利用日雨量模型估算降雨侵蚀力开展分析和研究。[结果]1998-2015年TRMM 3B42降水数据和气象站降水数据估算金沙江流域多年平均的总体精度达到了82%,说明二者估算降雨侵蚀力的结果在合理误差范围内,金沙江流域降雨侵蚀力大体呈由东南向西北递减的趋势,地区差异大。总体上,高程越小的地区,降雨侵蚀力越大。流域年际变化同样存在空间分异,整体上呈现降低的趋势。[结论]将TRMM 3B42降水数据应用于气象站点稀疏的金沙江流域的多年平均降雨侵蚀力估算是可行的。但是各个站点估算结果的一致性高低程度不同,且某些年份的适用性程度受极端气候的影响。

    • 近150年来长江入海流量变化的趋势、阶段与多尺度周期

      2018, 38(2):14-18. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.003

      摘要 (1581) HTML (0) PDF 775.83 K (762) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]分析近150 a来长江入海流量变化的长期趋势、阶段性、突变性以及多尺度周期变化过程,为揭示长江入海流量的长期变化特征提供理论支撑。[方法]基于长江汉口站长时间实测水文数据,利用现代汉口站和大通站流量一元回归模型,恢复以长江大通站为代表的1865-2014年长江入海流量序列。综合利用多种方法开展多尺度分析。[结果]长江近150 a入海流量序列表明,平均值为29 432 m3/s,变异系数为14.72%。趋势分析表明,近150 a来长江入海流量呈现下降趋势,变化速率为-23.7 m3/(s·a)(p < 0.01)。阶段性分析表明,长江入海流量变化具有一定的波动性特征,大体上以1955年为分界点,在1865-1955年为流量上升阶段,1955-2014年为流量下降阶段。突变性分析表明,长江入海流量在1940s发生了突变,由丰水期转变为枯水期。多尺度周期性分析表明,长江入海流量变化过程表现出明显的非线性和非平稳性,具有150和60 a的长期趋势,以及34,22,3~7 a的中高频振荡周期,其中22 a周期最为明显,可以通过99%置信度检验。[结论]近150 a来长江入海流量总体上呈下降趋势;其中自1955年以来长江入海流量处于一个显著的下降期;长江流域降水量变化是影响长江入海径流变化的重要因素。

    • 南四湖流域非点源污染TN/TP时空格局及防治分区演变

      2018, 38(2):19-26. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.004

      摘要 (896) HTML (0) PDF 1.52 M (790) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探究非点源污染物TN,TP时空演变特征,找出影响流域非点源污染的主要污染物、污染源和影响TN,TP变动的最活跃单元,分析TN,TP污染防治分区演变,为南四湖流域非点源污染治理提供理论依据。[方法]以1990-2013年土地利用为基础数据,结合3S技术,运用输出系数模型和等标污染负荷法模拟非点源污染时空分布。[结果]1990-2013年期间南四湖流域非点源TN和TP污染排放量整体变化趋势是先上升后下降并趋于平稳,其中TN是主要污染物;TN的主要污染源是土地利用,TP的主要污染源是农业生活和畜禽养殖;1990-2013年期间,南四湖流域非点源TN和TP变动最活跃的单元是降水因子。[结论]南四湖流域非点源污染具有地区差异等特点。整体而言,湖西地区比湖东地区污染严重,但在近24 a间,地区差异有缩小的趋势;1990-2013年期间,湖西地区非点源污染较为严重,属于重点治理区;北沙河流域、洸府河流域和梁济运河流域污染程度有加重趋势,是优先控制和重点治理区。

    • 海南省东方市60年来降雨量及降雨侵蚀力变化趋势

      2018, 38(2):27-32. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.005

      摘要 (1259) HTML (0) PDF 813.41 K (722) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]分析海南省东方市降雨量、侵蚀性降雨量及降雨侵蚀力在不同时间尺度上的趋势变化及其相关性,为该区生态环境建设、水土流失治理及土壤侵蚀机理研究提供科学支持。[方法]根据该地区1956-2015年60 a的逐日降雨量数据资料,采用变异系数、趋势系数和气候趋势率分析不同时间尺度的降雨、侵蚀性降雨和降雨侵蚀力的变化趋势。[结果]①东方市1956-2015年60 a来年均降雨量、年均侵蚀性降雨量、年均降雨侵蚀力分别为982.9±36.9 mm,816.1±37.6 mm和9 441.7±554.2 MJ·mm/(hm2·h·a),变异系数分别为29.1%,35.7%,45.5%。②60 a来降雨量、侵蚀性降雨量及降雨侵蚀力年际变化均呈一定的增加趋势,趋势系数分别为0.129,0.156,0.198。季、月尺度上变化差异较大,但总体变化格局相似,均呈单峰型分布。③降雨量、侵蚀性降雨量及降雨侵蚀力两两之间有极强的线性相关性,且乘幂方程较线性回归方程能更好的反映两两之间的关系。[结论]60 a来降雨量、侵蚀性降雨量、降雨侵蚀力均呈现较明显的年际增加趋势,且两两之间呈幂函数关系。

    • 不同空间布局对城市降雨径流的影响

      2018, 38(2):33-39. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.006

      摘要 (1149) HTML (0) PDF 1.10 M (1638) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨不同城市空间布局(包括分析绿地、建筑)分别到出水口不同水流长度、面积比等因素与降雨径流的关系,以优化城市典型下垫面的空间布局,实现城市雨水径流的控制。[方法]以漯河市中心城区为研究对象,基于2016年3月航拍影像,提取中心城区的土地覆被信息,利用SWMM模型分析研究区在不同降雨重现期的径流特征以及影响降雨径流的因素,并定量研究城市绿地、建筑不同空间分布格局对径流削减的影响。[结果]绿地、建筑面积比与径流系数呈极显著负相关,二者到出水口的水流长度对产流效应有较显著影响,绿地较建筑离出水口近的子汇水区径流系数较小,其中重现期为5 a时,径流削减率最高可达到44.49%。[结论]结合水流长度、面积比等因素,合理安排绿地、建筑的规模及布局,可实现雨水空间再分配,从而达到削减径流的目的。

    • 近自然经营方式对不同林龄油松人工林碳储量的影响

      2018, 38(2):40-45. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.007

      摘要 (993) HTML (0) PDF 912.67 K (720) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]近自然经营方式对旺业甸不同林龄油松人工林碳储量的影响进行研究,为该地区油松人工林制定合理的森林经营方式提供理论支持。[方法]以内蒙古自治区赤峰市喀喇沁旗旺业甸林场近自然经营条件下的油松人工幼龄林、中龄林、近熟林为研究对象,以常规经营和未经营作为对照,对油松人工林碳储量开展了比较研究。[结果]①植被、乔木和枯落物碳储量表现为:未经营 > 近自然经营 > 常规经营,虽然近自然经营的低于未经营的,但是高于常规经营的,近自然经营相对于常规经营来看,有利于碳储量的增加。②林下草本层碳储量表现为:近自然经营 > 常规经营 > 未经营,近自然经营有效的改变了林分结构,促进了草本植物的生长和碳汇量的增加; ③林下灌木层碳储量而言,由于林下灌木种类少,株数低等因素的影响,其碳储量无显著性规律。[结论]总体来看,如果从增加森林碳汇方面考虑,未经营利于森林碳汇的积累;常规经营更有利于提高森林木材质量,如果两方面都考虑,近自然经营方式是最适合的。

    • 三峡库区湖北段非点源污染氮磷排放时空分布特征

      2018, 38(2):46-52. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.008

      摘要 (931) HTML (0) PDF 1012.17 K (623) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]了解三峡库区湖北段非点源污染情况,找到主要污染源和重点控制区,为该区生态环境的建设和治理提供科学支持。[方法]运用输出系数模型结合降雨侵蚀力影响系数和入河系数模拟计算研究区1990,2000,2005和2010年的非点源污染氮磷排放总量、各污染源氮磷污染排放量及贡献率以及各地区氮磷排放的时空分布特征。[结果]三峡库区湖北段1990,2000,2005和2010年的TN排放量在2 500 t以上、TP排放量在250 t以上,2000年达到最高,TN,TP年均排放量分别为3 612.78和393.75 t/a,年均排放强度为3.10和0.34 kg/(hm2·a),研究区非点源污染以氮污染为主。水田和旱地是造成氮污染的主要原因,其次是农村人口;水田和旱地也是磷污染排放的主要贡献源,其次是猪的养殖。[结论]研究区非点源污染总体呈现两侧高中间低的区域性分布。巴东县为氮磷排放的重点控制区域。

    • 晋中盆地土壤重金属分布特征及生态风险

      2018, 38(2):53-57,64. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.009

      摘要 (895) HTML (0) PDF 878.72 K (646) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对晋中盆地土壤重金属分布特征影响及生态风险进行研究和评价,旨在了解该地区土壤污染现状以及为土壤重金属综合治理与防治提供科学依据。[方法]对晋中盆地表层土壤进行采样,测定208个土壤样品中Pb,Cr,Cd,As和Hg这5种重金属的含量,采用单因子污染指数、综合污染指数和潜在生态危害指数对盆地污染进行评价,并利用GIS空间分析技术对污染现状进行分析。[结果]重金属Pb,Cd,Cr,As和Hg的平均含量分别为20.87,0.316,68.226,10.457和0.129 mg/kg,分别为山西省土壤背景值的1.42,3.16,1.23,1.15,5.61倍;单因子污染指数结果显示,Hg和Cd为盆地污染的主要贡献因子,Pb,Cr和As对盆地污染的贡献较少;综合污染指数和潜在生态危害指数结果显示,盆地污染程度较为严重,达到中等污染和重度污染的样点占比共达到95%以上;污染空间分析显示,盆地整体污染程度较深,在盆地北部太原地区和南部孝义、介休市存在明显的污染突出地区。[结论]受人类活动影响,晋中盆地土壤重金属污染已较为严重,应引起足够重视。

    • 秸秆还田深度对黄棕壤养分及物理性质的影响

      2018, 38(2):58-64. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.010

      摘要 (1029) HTML (0) PDF 901.62 K (638) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]通过改变秸秆还田深度来探讨其对黄棕壤养分和物理性状的影响,探索最适秸秆还田深度,为提高秸秆利用率和改善土壤理化性质提供科学依据。[方法]以黄棕壤为研究对象,设置5个处理:无秸秆还田(CK)、表面覆盖(T0)、10 cm还田(T10)、20 cm还田(T20)和30 cm还田(T30),分析了小麦收获后土壤0-40 cm土层物理性质和土壤养分状况。[结果]①秸秆还田能显著降低土壤容重,增加土壤总孔隙度、饱和含水量、田间持水量和有效水含量,使土壤有机质、有效磷和全氮含量分别增加6.56%~9.96%,2.81%~7.32%和1.67%~10.00%; ②秸秆还田减少了土壤铵态氮和硝态氮含量,降幅为1.48%~15.04%和14.90%~53.42%,其中土壤硝态氮含量与秸秆还田深度呈显著负相关关系; ③由主成分分析可知,各处理下的土壤综合得分次序为:T20 > T30 > T10 > T0 > CK,说明秸秆还田处理能改善土壤养分和物理状况,其中秸秆还田深度为20 cm时效果最为显著。[结论]综合黄棕壤物理性状和养分含量,秸秆还田深度20 cm处理最为适宜。

    • 生态景观林10种林分枯落物的水文效应

      2018, 38(2):65-70,74. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.011

      摘要 (854) HTML (0) PDF 988.54 K (1031) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对北京市大兴区生态景观林主要造林树种林下枯落物层的持水能力进行定量研究,为森林生态建设和水土保持工作的开展提供理论依据。[方法]以研究区生态景观林中10种不同林分的枯落物层为研究对象,采用室内浸泡法对其水文效应特征进行分析研究。[结果]该区枯落物总蓄积量在2.37~5.33 t/hm2之间,顺序依次为:毛白杨 > 油松 > 千头椿 > 刺槐 > 国槐 > 银杏 > 金叶榆 > 元宝枫 > 旱柳 > 紫叶李;最大持水量为5.56~24.92 t/hm2,最大持水率为208.64%~481.62%,最大拦蓄量为5.37~24.24 t/hm2,有效拦蓄量为4.54~20.51 t/hm2;10种林分不同枯落物层的持水量与浸泡时间呈较显著的对数函数关系,其吸水速率与浸泡时间则存在着较显著的幂函数关系。[结论]综合比较10种林分枯落物的持水性能,认为毛白杨的持水能力较好,能够较好地涵养水源。

    • 凤凰单枞茶树吸收土壤铬和锰的规律研究

      2018, 38(2):71-74. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.012

      摘要 (928) HTML (0) PDF 568.64 K (665) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探究凤凰单枞茶树对土壤中铬和锰的吸收规律,为综合防治茶园土壤Cr和Mn污染提供科学依据。[方法]对粤东揭阳市揭东县宝山茶园凤凰单枞茶树和土壤进行采样,运用原子吸收分光光度计法测定茶叶、茶茎和茶根中Cr和Mn的含量,并采用乙酸提取法和原子吸收分光光度计法测定土壤样品中酸可提取态Cr和Mn的含量。[结果]茶树各器官Cr含量由高到低分布情况依次为:茶根 > 茶茎 > 茶叶;而Mn含量分布情况依次为:茶叶 > 茶茎 > 茶根。茶叶中Cr和Mn含量与土壤中酸可提取态Cr和Mn呈显著正相关性,茶茎中Cr含量与土壤中酸可提取态Cr也呈显著正相关性;茶叶、茶茎和茶根中的Cr含量均与土壤中有机质含量呈显著正相关性,茶根中的Mn含量与土壤pH值呈显著负相关性,茶叶中的Mn与土壤有机质呈显著正相关性。[结论]通过调节土壤酸可溶解态Cr和Mn,土壤pH值和有机质含量,从而控制茶树吸收Cr和Mn的量,可以达到防治茶叶重金属污染,提高茶叶质量的目的。

    • 梭梭水力提升与浅根系植物优势度、丰富度和多度的关系

      2018, 38(2):75-81,86. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.013

      摘要 (1150) HTML (0) PDF 1.10 M (819) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探究梭梭水力提升与浅根系植物优势度、丰富度和多度之间的关系,以了解干旱区荒漠林内深、浅根系植物的种间关系,对干旱荒漠区植物的利用与保护提供理论依据。[方法]利用群落调查、同位素示踪和对比分析等方法对新疆艾比湖荒漠中梭梭是否拥有水力提升、以及其与植物优势度、多样性之间的关系进行了探索。[结果]①梭梭拥有水力提升现象; ②相对梭梭树冠外的浅根系草本和灌木,其树冠下浅根系草本和灌木的生长优势度指数较高,长势更好; ③一年生长过程中,梭梭树冠下灌木和草本群落的物种多度和丰富度均显著高于树冠外(p < 0.05)。[结论]干旱区荒漠群落的建群种梭梭拥有水力提升过程,该过程能够改善浅层土壤水分条件,从而使得其伴生的浅根系草本和灌木的长势更好,影响着干旱区荒漠群落的物种多样性维持过程。

    • 我国春玉米物候变化趋势及其与水热条件的关系

      2018, 38(2):82-86. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.014

      摘要 (864) HTML (0) PDF 593.29 K (596) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]分析春玉米关键物候的时空变化情况,并探讨气候与物候对应的相关关系,为从整体上把握我国农业生产状况、评估气候变化下的作物生产和适应情况提供科学依据。[方法]利用空间分析方法找到距离作物物候观测站点最邻近的气象站点,并采用经典统计学方法,研究春玉米物候变化趋势及其与水热条件的关系。[结果]①2000-2013年中国春玉米生育期内大部分站点的降水量增加,而出现升、降温趋势的站点数基本相同。②春玉米生育期历时与平均温呈负相关,平均温每升高1℃,春玉米整个生育期将缩短4.58 d;而春玉米生育期历时基本不受到降水量变化的影响。[结论]温度负相作用于春玉米的生育期历时,但是温度的升、降温趋势在全国站点上并不统一。

    • 贵州省喀斯特区域土壤水分持续上升时期气象要素对土壤水分的影响

      2018, 38(2):87-94. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.015

      摘要 (842) HTML (0) PDF 812.05 K (927) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]系统分析气象环境要素对贵州省喀斯特地区土壤水分变化的影响,为该喀斯特区域土壤水分的预报、生态环境恢复以及农业产业化的优化布局提供理论参考。[方法]基于贵州喀斯特区域10个自动土壤水分观测站2011-2015年逐日土壤水分、降水量、气温、地表温度、相对湿度、风速和日照时数资料,针对不同农业气候区逐日土壤水分持续上升且气温持续上升或下降两个不同时段,分析气象要素对土壤水分的影响。[结果]①气象要素对土壤湿度的影响具有一定的滞后性,其滞后时间为10~30 d。②降水、气温、地表温度为影响土壤水分变化的最主要因子,与土壤水分相关系数为0.66~0.95;风速对土壤水分变化的影响较弱,相关系数 < 0.40,相对湿度、辐射的相关系数仅在气温下降时期 > 0.60。③气温越高、累计降水量越小,则累计降水滞后时间越短,但气温和地表温度滞后时间越长。④研究时段内累计降水大于22.4~135 mm (气温持续上升)或11.2~54.7 mm (气温持续下降)时,其余气象要素的变化不能改变土壤水分的上升趋势。⑤不同农业气候区气象要素与土壤水分关系模型绝大部分 < 5%,误差较小,较准确反映了气象要素对土壤水分的影响。[结论]贵州省喀斯特区域10 cm逐日土壤水分对气候要素的响应存在滞后性,而气象要素对土壤水分变化的滞后时间、相关系数的差别,主要原因是农业气候区、气象要素、逐日土壤水分变化阶段不同引起。

    • 不同黏粒含量对黄土渗透系数影响的试验研究

      2018, 38(2):95-101. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.016

      摘要 (934) HTML (0) PDF 1.79 M (742) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]开展不同黏粒含量对黄土渗透系数影响的试验研究,揭示黏粒含量对渗透系数的影响及其微观机理,为黄土及其渗透性相关的理论与工程实践提供科学依据。[方法]通过自制负压湿筛装置筛取不同黏粒含量的黄土试样,利用激光粒度仪对土样的黏粒含量进行跟踪测定,采用静压法将不同黏粒含量的黄土试样制成天然干密度水平下的不同含水率试样进行饱和渗透试验。[结果]黏粒含量对黄土渗透性能有较大影响,在同一含水率条件下,随黏粒含量的增多,黄土的渗透性逐渐降低,渗透系数与黏粒含量呈指数函数负相关关系;在黏粒含量一定时,渗透系数随着初始含水率的增加而减小,呈指数函数负相关关系;SEM分析结果表明,随着黏粒含量的增加,黄土试样微观结构由分散结构变为致密结构,部分颗粒的接触方式由支架接触变为镶嵌接触,颗粒连接由葱皮连接或桥接变为嵌埋连接,相应地孔隙则由支架大孔变为黏粒间微小孔隙,从而一定程度上降低了黄土的渗透性。[结论]黄土渗透系数受黏粒含量、含水率的影响规律相似,可通过微观结构对其影响机理进行解释。

    • 快速发展的中小城市地表热环境及水体温度调控作用研究——以山东省滨州市为例

      2018, 38(2):102-109. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.017

      摘要 (994) HTML (0) PDF 1.28 M (988) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]调查研究山东省滨州市城区的地表热环境和水体对温度的调节作用及影响因素,为城市水体布局规划提供科学依据。[方法]利用2009,2014年的Landsat影像,使用单窗算法反演地表温度并进行归一化以分析不同用地类型地表温度分布特征,通过在温度测线上布设温度点的方法和水体特征统计,分析水体对温度的调节作用及影响因素。[结果]①夏季地表温度表现为:建筑用地 > 耕地 > 林地 > 水体,冬季耕地 > 林地 > 建筑用地 > 水体,夏冬季平均热等级表现为:建筑用地 > 耕地 > 林地 > 水体。②水体温度调节作用与距离表现出较强的非线性关系。③大面积水体有更好的降温效果;在面积相同的条件下,多个小面积水体将比单一大面积水体有更大的温度调节面积。④水体周边非建筑用地比例增加会提高水体降温影响范围。⑤水体面积较小时,周长面积比越小,则水体降温影响范围越大。[结论]滨州市城区水体的温度调节作用与距离表现出较强的非线性关系,并受到水体面积、边界复杂性和周围用地构成的影响。

    • 南长山岛土壤理化因子空间分布特征

      2018, 38(2):110-114. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.018

      摘要 (1060) HTML (0) PDF 680.60 K (712) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对南长山岛土壤理化性质指标的统计学关系和空间分布特征进行研究,为地表植被的保护和有序开发提供科学依据,为海岛生态保护提供参考。[方法]以南长山岛为研究区,采用样方法进行调查,通过试验测定土壤和植被的各项指标,基于SPSS进行正态分布检验、相关性分析、方差分析和多重比较。[结果]大部分样点属于四级土壤。土壤呈微酸性。容重和土壤含水量的变化,对速效钾影响明显。坡顶的乔木和灌木长势更好,土壤的有机质和速效钾含量更高。阴坡、半阴坡的乔木长势更好,土壤养分更高。[结论]影响南长山岛土壤理化因子空间分布的因素有地形、植被和人类活动等,其中地形和植被是主要影响因素。坡顶和坡中主要受地形和植被影响,坡底主要受人类活动影响。土壤发育好的地段一般特征为乔木长势较好,坡度较缓且多为阴坡和半阴坡。

    • 黄土高原沟壑区种植植物和施肥对土壤矿质氮的影响

      2018, 38(2):115-121. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.019

      摘要 (797) HTML (0) PDF 1.05 M (727) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]筛选能快速提升黄土高原沟壑区矿山废弃地土壤肥力的适宜恢复植物种类和种植模式,为该区实现资源的优化配置和促进农业的可持续发展提供科学依据。[方法]选取白三叶、草木樨、紫穗槐、柠条、黑麦草5种植物试材,在中国科学院长武农业生态试验站的模拟弃土场上做长期连续定位监测试验,监测不同速效氮处理下各植物小区0-10 cm,10-20 cm土层的养分含量变化。设3种施肥处理:A:设施有机肥(羊粪),施肥量为30 000 kg/hm2;B:施秸秆,施肥量为9 000 kg/hm2;C:不施肥,作为对照。[结果]与对照相比,单播模式土壤平均硝态氮含量为9.05 mg/kg,比对照提高0.44 mg/kg;混播模式土壤平均硝态氮含量为9.02 mg/kg,比对照提高0.41 mg/kg。单播模式土壤铵态氮平均含量为4.49 mg/kg,比对照减少了2.06 mg/kg;混播模式土壤铵态氮平均含量为7.06 mg/kg,比对照增加了0.51 mg/kg。[结论]不施肥和施秸秆条件下,单播模式对土壤改良效果优于混播模式;而在施有机肥条件下,混播模式对土壤改良效果优于单播模式。

    • >综合研究
    • 漓江流域洪涝灾害风险评价

      2018, 38(2):122-126. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.020

      摘要 (995) HTML (0) PDF 729.59 K (747) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨漓江流域发生洪涝灾害的可能及其空间分布范围,以期从流域生态水文功能的角度为区域洪涝灾害风险评价研究提供理论基础。[方法]通过基于表层土壤(0-10 cm)最大、最小持水量和流域多年平均降雨量,采用地统计学和空间叠加分析的方法分析漓江流域地表土壤排水能力和年降雨量空间变异格局。[结果]漓江流域表层土壤排水能力的变异系数相比流域多年平均降雨量大,受外界随机性因素影响大,空间结构比降低。桂林市城区、临桂新区与灵川县城区3区交界范围为极易发生洪涝区域,而漓江流域中上游的3个保护区(猫儿山国家级自然保护区、海洋山和青狮潭水源林保护区)为不易发生洪涝灾害区域。[结论]考虑流域下垫面生态水文过程和气候(降雨)变化相结合的方法,能够预测和划分流域洪涝发生风险可能及其空间分布格局。其中,桂林市区与灵川县城交界范围为极易发生洪涝区域。

    • 基于DPSIR-TOPSIS模型的安徽省土地承载力评价及预测

      2018, 38(2):127-134. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20180309.001

      摘要 (820) HTML (0) PDF 1.26 M (1197) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]定量评价和预测土地承载力状况并诊断其障碍因子,为提高安徽省土地承载力提供科学依据,也为区域土地承载力评价研究提供新思路。[方法]基于DPSIR模型构建了安徽省土地承载力评价指标体系,运用TOPSIS方法与障碍度模型评价和诊断了2006-2015年安徽省土地承载力状况和关键障碍因素。基于评价结果,运用GM (1,1)模型预测了未来5 a安徽省土地承载力变化趋势。[结果]2006-2015年安徽省土地承载力经历了先下降后上升的变化历程;驱动力、压力、状态子系统承载力均呈先下降后上升的变化态势,影响和响应子系统承载力呈显著波动变化态势;未来5 a,压力和状态子系统承载力逐年递减,承载力水平堪忧,需重点关注;研究期内工业废水排放量始终是制约安徽省土地承载力水平提高的首要因素,环境保护投资占GDP比重、工业固体废弃物产生量等是重要制约因素。[结论]虽然安徽省土地承载力水平总体呈上升趋势,但受压力和状态子系统承载力水平低的限制,安徽省土地承载力仍处中级水平。

    • 腾格里沙漠东南缘风沙环境及其对交通干线生态防护体系的影响

      2018, 38(2):135-139,147. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.022

      摘要 (864) HTML (0) PDF 1.08 M (767) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究腾格里沙漠东南缘沙坡头地区的输沙势和最大可能输沙量的空间分布及变化规律,为包兰铁路风沙防护体系的维护及管理提供数据支撑。[方法]利用该地区1980-2010年的气象资料,探讨该区域多年来降水、风况、气温、输沙势等环境因子的变化趋势。[结果]该区域降水年际波动较大,且具有阵性特征;春夏两季的起沙风频率占全年总量的72.3%,主导风向为WNW-NNW和NE-E两组,大风多集中在春季;区域最大可能输沙量和输沙势具有较好的相关性。[结论]结合包兰铁路沙坡头段风沙防护体系现状,后期可以考虑将体系结构设置为A字形,以取得更好的防护效果。

    • 1990-2015年贵州省乌江流域生态环境质量变化评价

      2018, 38(2):140-147. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.023

      摘要 (872) HTML (0) PDF 1.41 M (1292) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]通过对贵州省乌江流域生态环境质量动态变化特征分析,为山地流域生态可持续发展及长江流域水环境生态文明建设等提供参考。[方法]基于1990,2000及2015年3期Landsat系列遥感影像和ASTER GDEM数据提取贵州省乌江流域植被盖度、土壤指数、土壤湿度等基础数据,利用专家咨询法确定各指标权重并构建综合指数评价模型后对贵州省乌江流域生态环境质量时空变化特征展开分析。[结果]①1990-2015年间贵州省乌江流域生态环境质量以"优"、"良"为主,占比超过65%,总体生态环境质量呈上升趋势。②3期数据表明贵州省乌江流域生态环境质量空间差异逐渐增大,生态环境改善地区主要分布于乌江下游,生态环境退化地区主要集中于乌江中上游,总体生态环境质量表现为下游优于中上游。③研究区生态环境质量受城市化水平影响较大,25 a间研究区内各市州主城区生态环境质量下降明显,主要受建成区面积增加影响。[结论]高精度长时段的生态环境质量评价能很好反映区域生态环境质量变化特征。未来应进一步加强贵州省乌江流域中上游生态环境治理,尤其注重引导研究区内各市州城市化进程与生态环境协调可持续发展。

    • 基于PSR模型的青铜峡市土地生态安全评价与预测

      2018, 38(2):148-153,159. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.024

      摘要 (1269) HTML (0) PDF 1000.54 K (817) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]通过研究宁夏自治区青铜峡市的土地生态安全发展状况,为该市的土地生态安全及其可持续发展提供科学的参考依据。[方法]综合运用熵权法、P-S-R模型、综合指数法、地理探测器和GM (1,1)预测模型等方法对该区域土地生态安全、安全等级以及影响土地生态安全的主要因子进行评价研究,并对其未来9 a的土地生态安全状况进行预测。[结果]①青铜峡市土地生态安全综合指数在研究期间整体呈现出先下降后上升的变化趋势。2006-2009年土地生态安全指数呈现波动下降的态势,由2006年的0.446 3下降到2009年的0.419 1;2009-2016年青铜峡市土地生态安全综合评价值不断上升,由2009年的0.419上升到2016年的0.505 1,其安全等级始终保持为临界安全,研究期间青铜峡市土地生态安全整体水平不断提高和改善。②通过地理探测器诊断得出人口密度、农用化肥使用量、废水排放量、万元GDP能耗、工业固体废物产生量、建成区绿化覆盖率、水利、环保设施投资占GDP的比率等要素是青铜峡市土地生态安全的主要影响因素。③利用GM (1,1)预测模型对青铜峡市未来9 a土地生态安全发展水平进行预测,结果表明2017-2025年该区域土地生态安全水平不断上升,但其安全等级不高,仍处于临界状态,有待于提高和改善。[结论]研究期间青铜峡市土地生态安全波动变化明显,但总体上呈上升趋势,土地生态安全得到明显提升和改善。

    • “十二五”期间重庆市土地利用变化及生态效应

      2018, 38(2):154-159. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.025

      摘要 (1080) HTML (0) PDF 844.35 K (976) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]揭示"十二五"期间重庆市土地利用及生态效应变化规律,为该市用地结构调整和生态可持续发展提供理论支持。[方法]基于重庆市2011-2015年5期TM遥感影像,采用土地利用动态度、土地利用程度指数、生态系统服务价值评价法、敏感性分析等方法开展研究。[结果]"十二五"期间,重庆市耕地、林地、草地、水域湿地、建设用地和未利用地年变化率分别为-0.37%,-0.01%,-1.98%,0.67%,6.77%,-2.54%;土地利用程度综合指数由248.89提高至250.11;生态系统服务价值共减少了2.73亿元。[结论]"十二五"期间,重庆市各土地利用类型动态变化存在差异性,呈现出耕地、林地、草地、未利用地面积减少,水域湿地和建设用地面积增加的趋势,土地利用在这阶段总体处于发展期;生态系统服务总价值整体减少,生态环境轻微朝着不健康的方向发展。

    • 甘肃盐池湾国家级自然保护区高寒湿地水环境质量调查与评价

      2018, 38(2):160-165. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.026

      摘要 (1017) HTML (0) PDF 791.55 K (702) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对甘肃盐池湾国家级自然保护区内的湿地水资源进行调查和分析,并对湿地水环境进行质量评价,以期掌握保护区水资源安全状况,为保护区内的人畜饮水安全和下游的安全供水提供依据。[方法]在保护区内采集水样26份,其中,河流湿地水样17份,湖泊湿地水样3份,沼泽湿地水样5份,地热泉水样1份。根据国家标准对采集水样的pH值、总硬度、氨氮含量、高锰酸盐指数、阴离子表面活性剂、氯化物、总磷和金属离子锌、铁、铜、镉、六价铬、铅的含量进行了测定。测定结果采用单项指标评价法、综合指数评价法和内梅罗水污染指数法分别进行评价。[结果]①保护区内湿地水均呈弱碱性。②保护区内大多数湿地水质较软,属于中硬水以下。③小泉沼泽湿地存在氨氮污染;有15处湿地水受到阴离子表面活性剂污染;小德尔吉湖泊、党河中游和大水河中游均存在镉污染;大水河中游受到轻度铅污染;有11份水样存在铁污染。[结论]保护区内大部分水质较好,达到国家Ⅰ,Ⅱ类地表水标准,为Ⅰ级清洁和Ⅱ级较清洁水质。仅党河中游、大水河中游和小德尔吉湖泊水质稍差,主要是个别水质指标超标导致的。内梅罗水污染指数法更加适合自然保护区的水环境质量评价。

    • 云南省昭通市土地利用时空变化特征及其驱动力

      2018, 38(2):166-170,177. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.027

      摘要 (994) HTML (0) PDF 676.27 K (722) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对云南省昭通市土地利用时空变化特征及其驱动力进行分析,为揭示不同尺度区域土地利用变化规律提供科学依据。[方法]基于昭通市2009-2015年土地利用变更及调查数据,结合人口和社会经济数据,采用信息熵公式计算了昭通市各类用地结构信息熵及其均衡度,采用灰色关联分析方法计算了昭通市各类用地总面积与人口数量和经济社会发展要素之间的关联度。[结果]①2009-2015年,昭通市农用地总面积呈减少趋势变化,建设用地总面积和其他用地总面积呈上升趋势变化; ②昭通市耕地面积减少速率最快,土地综合变化度相较其他地区变化较小; ③昭通市及各县/区各类用地结构也逐步向均衡和稳定方向发展,鲁甸县和巧家县的各类用地结构均衡度最高; ④第一产业值、第三产业值、人口和城镇化率为建设用地变化主要驱动力,第二产业值为各区县农用地变化驱动力,国内生产总值均影响昭通市各个区县的农用地、建设用地和其他用地变化。[结论]云南省昭通市土地利用变化受人口、社会和经济等不同因素影响,各类土地逐步向均衡和稳定方向发展。

    • 三峡库区景观生态安全格局优化研究——以重庆市开州区为例

      2018, 38(2):171-177. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.028

      摘要 (1088) HTML (0) PDF 2.43 M (895) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探究重庆市开州区景观生态安全格局变化规律,根据不同功能区划进行分区优化,以提高景观生态格局稳定性及完善生态功能分区,为该区生态建设及城市可持续发展提供科学参考。[方法]采用地形位指数分析开州区各类用地在地形梯度上的分布特征,结合景观生态学原理,利用土地利用、高程及地形坡度等因子,选取生态"源"地,构建最小累积阻力模型(MCR),对开州区景观生态安全格局进行分区。[结果]①开州区的地形位指数范围是0.046~1.069,其中林地和草地的地形位指数较大,耕地的地形位指数值较小。②根据最小累积阻力值及突变点分区原理,将研究区域划分为核心保护区,生态缓冲区、生态敏感区、生产生活区等4个敏感区,1990-2010年核心保护区面积较少,生态缓冲区与生态敏感区面积变化不大,生活生产区面积增加。[结论]在分析低海拔、高程与坡度组合复杂的区域景观空间分布特点时,地形位指数更具优势。

    • 乌鲁木齐市土地利用结构与碳排放的关联测度研究

      2018, 38(2):178-182,188. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.029

      摘要 (1024) HTML (0) PDF 827.09 K (707) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对乌鲁木齐市的土地利用结构与碳排放量的关系进行测度,分析一定时间范围内二者的关联度及其变化特征,从而探索土地利用碳减排途径,为乌鲁木齐市合理利用土地与生态、经济、社会效应的同步提升提供参考。[方法]基于乌鲁木齐市2001-2015年的土地利用变更数据和能源消耗数据,分别计算出碳排放总量、碳排放强度和人均碳排放量,并构建灰色关联度模型,测算乌鲁木齐市土地利用结构与碳排放总量、碳排放强度、人均碳排放量的关联系数和关联度。[结果]2001-2015年乌鲁木齐市碳排放量由8.31×106 t增加到2.10×107 t,增加了近2.6倍;土地利用结构与碳排放总量、碳排放强度和人均碳排放量三者关联度最高的分别是交通运输用地(0.730 8)、牧草地(0.765 1)和园地(0.821 5);建设用地与碳排放量关联度大。[结论]土地利用结构与碳排放的关系密切,通过科学合理地利用土地利用结构变化对碳收支的影响作用对土地利用结构进行调整,从而实现控制碳排放量是可行的。

    • 西部社区山地灾害风险认知与应急管理能力评价——以四川省彭州市小鱼洞镇为例

      2018, 38(2):183-188. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.030

      摘要 (1062) HTML (0) PDF 903.25 K (785) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨山区留守人员对地质灾害(如崩塌、滑坡与泥石流等)的减灾防灾的认知情况以及对当地政府的应急管理能力进行评价。[方法]选取受泥石流等山地灾害威胁的彭州市小鱼洞镇为研究区,基于实地问卷调查数据,并用SPSS与Microsoft Excel软件进行描述性分析,获得了受访人员对有效减灾防灾措施的认可度。[结果]留守人员对于减灾防灾的基本理论知识和应急反应能力是有限的,公众对防灾减灾的认知有一定的错误和曲解;通过已有的评价模型对小鱼洞镇地质灾害应急管理能力进行评价,评分为84,表明该区域应急管理能力较强,当地人民也较为满意。[结论]在起草紧急计划之前,政府应该更多的考虑留守群体的期望和实际的疏散能力,而不是靠想象中的情况来完成计划好的工作,同时加强应急管理能力的建设,提高突发地质灾害应对能力。

    • 贵州省境内长江流域不同水系气候变化特征对比研究

      2018, 38(2):189-197,203. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.031

      摘要 (861) HTML (0) PDF 2.64 M (669) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]分析57 a来贵州境内长江流域气温与降水变化规律,为贵州喀斯特地区环境演化提供科学支撑,同时也为区域适应和减缓气候变化提供对策。[方法]基于1960-2016年贵州省境内长江流域的12个气象站点的月平均气温和降水数据,运用累计距平、5 a滑动平均、Mann-Kendall突变检验和回归分析等方法,对流域气候特征及动态进行了分析。[结果]流域总体上气温呈升高趋势,升温率为0.14℃/10 a,降水量波动中有小幅下降趋势,降幅为12.94 mm/10 a;气温在1997年发生一次突变,突变前后温度变化差异较大,而降水量无明显突变;气温和降水主要受经度、海拔影响而表现东西分布的显著差异;在各水系,气温升温趋势占主导地位,降水量呈M形波动且有小幅下降趋势;相关性分析表明降水量随着气温的升高而减少,尤其乌江水系降水量的变化对气温的敏感性较高。[结论]总体而言,该流域与整个贵州省乃至西南地区气候变化趋势相吻合,朝着暖干化的方向发展,为遏制这一趋势应提高植被覆盖率,改善区域小气候。

    • 安徽省巢湖流域众兴水库小流域农业面源污染调查与评价

      2018, 38(2):198-203. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.032

      摘要 (931) HTML (0) PDF 710.42 K (743) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对安徽省巢湖流域众兴水库小流域农业面源污染情况进行调查分析和评价,了解该地区农业面源污染的现状和特征,以期为制定针对性防控措施提供参考依据。[方法]应用等标污染负荷法,通过问卷调查形式对巢湖流域众兴水库小流域内进行实地的走访调研,对水库周边3个村域的种植、养殖及人居面源污染进行分类调查和核算分析。[结果]①众兴水库项目区周边3个村落面源污染排放源中,养殖业污染物的排放量和污负荷率最大,污染物排放量达到109.00 t,污负荷率最大为57.52%;种植业化肥施用带来的面源污染物总量达25.52 t,负荷率为13.47%。生活污染源污染负荷为29.01%,污染物总量达到54.97 t。②在化学需氧量(COD),TN,TP这3个评价因子中,以COD的污染负荷率最高,达74.26%;TN污染负荷率为21.13%;TP的污染负荷率为4.61%。[结论]小流域内养殖业的污染物排放是威胁众兴水库水源地饮用水安全的主要构成因子,也是农业面源污染防控的重点。

    • 资源环境约束下福建省生态效率的区域差异与动态演变

      2018, 38(2):204-209,216. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.033

      摘要 (896) HTML (0) PDF 1.14 M (634) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对资源环境约束下的福建省生态效率的区域差异与动态演变进行研究,为全面了解该省各地区生态效率的区域差异情况和动态演变历程提供理论支持。[方法]从福建省资源环境禀赋出发,运用数量统计方法,借助DEA-BCC和DEA-Malmquist指数模型对福建省9地市2006-2015的面板数据进行测度并对生态效率的技术进步变动指数、综合技术变动指数、纯技术效率指数和全要素规模效率指数的变动情况进行分析。[结果]9地市中,福州、厦门、莆田、宁德4个地区生态效率是DEA有效,达到最优状态;各地区生态效率存在区域差异,沿海地区明显高于内陆。[结论]该省年均生态效率呈下降趋势,技术进步变动是导致全要素生产率变化的主要驱动力,生产管理和技术进步协调程度有待近一步加强。

    • 长江上游地区土地利用格局时空演变——以四川省宜宾市为例

      2018, 38(2):210-216. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.034

      摘要 (1217) HTML (0) PDF 1.05 M (664) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]以四川省宜宾市为例,定量分析长江上游地区土地利用格局时空演变状况,为该区及类似区域的土地资源利用与开发以及生态安全评价提供参考与借鉴。[方法]综合利用GIS和景观生态学方法,以宜宾市2010,2015年地理国情监测数据为基础,分析宜宾市的土地利用时空变化及其对景观格局响应。[结果]宜宾市整体景观格局以耕地和林地为基质,其他景观镶嵌在其中。2010-2015年宜宾市土地利用格局总体变化明显,各类景观要素的相互转移比较频繁,研究区各类景观要素的形状复杂度、破碎化程度和聚集度等特征存在明显的差异性,基于景观要素的格局变化趋势,发现房屋建筑区、道路、水域的稳定性增强,而其他景观要素的稳定性下降。受城镇化建设和农业生产活动的影响,研究区整体景观格局向着均匀化方向发展,景观破碎化程度加深;同时,受垂直地带性的影响,海拔越高,景观破碎化程度越低、斑块形状越简单、景观优势度越大。[结论]今后对该地区的生态保护与城镇规划应结合土地利用格局与地区优势,分区治理,分区建设。减少生态功能区内人类活动,加强水源涵养功能保持和长江上游生态屏障建设;沿江重点开发区域,加强城市空间开发利用管制,促进该区域的可持续性发展。

    • 内蒙古自治区呼和浩特市1990-2010年景观格局变化及其驱动力

      2018, 38(2):217-222. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20180125.002

      摘要 (1034) HTML (0) PDF 794.39 K (773) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探究内蒙古自治区呼和浩特市景观格局的变化与驱动因素,以期为研究区经济社会可持续发展和区域水资源可持续利用提供理论支撑。[方法]利用1990,2000和2010年的3期土地利用类型遥感影像,运用ArcGIS及Fragstats景观分析软件,并结合景观生态学的分析方法,对内蒙古自治区呼和浩特市1990-2010年土地利用/覆被和景观格局变化进行分析。[结果]①研究区近20 a土地利用类型变化明显。耕地和林地面积增加,草地面积减少,而水体面积总体保持一致,但呈现先减少后增加的变化过程。②景观结构多样性增加,类型斑块数增加,破碎化程度加剧。③研究区土地利用/覆被和景观格局变化是人为因素和气候因素共同作用的结果,第1主成分和第2主成分为人为因素,第3主成分是自然因素。3个主成分对研究区土地利用和景观格局变化贡献率分别为51.34%,23.49%,10.90%。[结论]研究区土地利用和景观格局变化主要是人为活动中的耕地面积、人口数量、GDP、一产产值和气候因素中的降雨因素所致;自然因素贡献不大,人为因素中政策因素影响更加直接。

    • 北京山区河岸植被恢复立地类型划分

      2018, 38(2):223-227. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.036

      摘要 (912) HTML (0) PDF 654.15 K (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对北京山区不同立地条件下的河岸带进行立地类型分类,为山区河岸带的植被恢复工作提供理论依据。[方法]以北京市怀柔区怀九河河岸60个80 m长的样地为基础,进行野外实地观测调查,并确定了土壤层厚度、坡面组成物质、坡度、硬化面积、坡长5个因子为河岸立地类型划分的主导因子。[结果]①怀九河河岸带的立地类型可划分为3个立地类型区,9个立地类型组,15个立地类型。②加杨、旱柳、荆条、胡枝子等作为适宜当地生长的优势植物种,在进行植被恢复时可结合其它适生物种进行合理的配置。[结论]北京山区河岸带多以短坡薄土层为主,边坡坡面砾石裸露严重,表现为严重的人为干扰,应加快河岸边坡生态环境安全建设。

    • 基于能值理论的西安市浐灞生态区生态系统可持续性分析

      2018, 38(2):228-235. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.037

      摘要 (959) HTML (0) PDF 1.06 M (699) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对西安市浐灞生态区生态系统的可持续性进行分析评价,为该区生态系统的健康、可持续发展提供理论支持。[方法]基于能值理论,从社会经济和生态环境两方面选取相应的指标对浐灞生态区2004,2009,2014年的3个重要发展阶段进行对比研究。[结果]西安市浐灞生态区基于能值可持续指数(ESI)在2004-2009年由0.003 4下降到0.002 4,但在2014年又增加到0.005 1,研究区可持续性总体上呈现上升趋势;从能值富集的角度分析研究区的可持续性,能值富集度指标(EIE)2004,2009,2014年的结果分别是0.82,0.82和0.59,反映研究区是一个能值高度富集的区域。[结论]由于西安市浐灞生态区是高度发展的消费导向型经济且存在地域面积狭小,自然资源匮乏,过度依赖外界能值等问题导致其可持续发展能力处于较低水平,但同时能值可持续指数(ESI)表明浐灞生态区可持续性在提升,浐灞生态区是一个能值高度富集的区域,浐灞生态区能值财富的持续高度富集是其能够快速发展的重要原因。

    • >水保监测与应用技术
    • 无人机技术在生产建设项目水土保持监测中的应用

      2018, 38(2):236-240. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.038

      摘要 (1341) HTML (0) PDF 2.48 M (980) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对无人机低空遥感技术在水土保持监测中的应用进行探索,为该技术应用于小流域综合治理、水土保持监督管理、施工监理和水土保持验收等方面奠定基础。[方法]以浙江省长龙山抽水蓄能电站工程为例,结合《生产建设项目水土保持监测规程(试行)》,从背景资料分析、遥感数据获取、监测信息提取及应用3个方面,开展无人机低空遥感技术在水土保持监测中的案例分析。[结果]利用无人机低空遥感技术并结合传统定位观测手段,能够精细化、定量化地完成土地利用类型、扰动范围及流失量、弃渣场挖填方量、水土流失隐患及危害和水土保持措施等监测工作。[结论]无人机低空遥感技术在水土保持监测中的应用可靠性高,实用性强,计算结果的精度满足《监测规程》要求,有利于提高生产建设项目水土保持监测工作的技术水平,可为防治水土流失提供技术支撑。

    • 输变电工程水土保持在线监测系统关键技术研究

      2018, 38(2):241-245. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20180323.001

      摘要 (1013) HTML (0) PDF 1.23 M (751) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研发一套集数据采集、存储、分析等功能的输变电工程水土保持在线监测系统,以提高水土保持监测工作质量和效率。[方法]以影响水土流失的气象因子(包含雨量、温度、湿度、风速、风向等)与土壤含水量作为研究对象,选择符合技术要求的传感器,将传统的水土保持监测设备与最新测试技术、计算机技术和通信技术相结合,初步集成研发了水土保持在线监测系统关键技术。[结果]经现场试运行验证,系统关键技术测试数据误差率小于5%,精确度和可靠性较高。系统运行状态稳定,软件用户界面操作简单且功能完善,采集和处理数据具有直观、准确、实时的优点。[结论]研制的输变电工程水土保持在线监测系统关键技术具有良好的稳定性和精确度,满足技术要求,可应用于输变电工程水土流失监测实践工作中。

    • 北京市门头沟区采砂废弃地治理遥感评价

      2018, 38(2):246-252. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20180227.001

      摘要 (1022) HTML (0) PDF 2.10 M (632) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对北京市门头沟区采砂废弃地治理进行遥感评价,为北京市政府进行采砂废弃地这一典型退化生态系统的生态修复和景观重建提供依据。[方法]基于门头沟区采砂废弃地遥感影像及实地调研,对各采砂废弃地的规划利用方向进行分类,同时利用综合指数法、GIS分析法和专家打分法等景观评价方法,选取相应的评价因子建立评价模型,对门头沟区采砂废弃地的生态治理效果进行综合评价。[结果]门头沟区采砂废弃地规划利用方式为公共绿地及公园、自然生态恢复区、建设用地、基本农田、河道综合治理区5大类别,治理效果表现为:公共绿地及公园>河道综合治理>基本农田>建设用地>自然生态恢复区。[结论]门头沟区治理近10 a来,采砂废弃地规划利用及生态修复取得了显著成效,总体生态治理效果达到近理想的状态,其中公共绿地及公园的治理效果接近理想状态,无论从植被覆盖度还是景观协调度方面都体现出更好的恢复效果,而自然生态恢复方式效果一般,对采砂废弃地不宜采取该种方式。

    • 麦麸纤维素与腐植酸复合保水剂的制备及性能

      2018, 38(2):253-257. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.041

      摘要 (1070) HTML (0) PDF 1.07 M (729) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究利用麦麸提取的纤维素与腐植酸共聚制备复合保水剂的方法及其性能,以解决现有保水剂生物难降解,成本高,污染大,再生性能差等问题。[方法]采用碱法从麦麸中提取纤维素,首次与腐植酸、丙烯酸水溶液聚合制备了复合保水剂。用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)分别对树脂的表面形貌、热稳定性进行了表征,考查了NaOH、引发剂、交联剂、麦麸、腐植酸用量对复合保水剂吸水率的影响,并对温度、不同交联剂、再生性能进行了探讨。[结果]麦麸质量0.15 g,丙烯酸20 ml,交联剂(N,N-亚甲基双丙烯酰胺)的质量是丙烯酸质量的0.03%,引发剂的质量是丙烯酸质量的0.8%,腐植酸0.1 g,NaOH浓度80%,温度80℃时,吸水倍率最高,蒸馏水达到了989 g/g,对地下水的吸水倍率达到了120.34 g/g。对盐水的吸水倍率达到了62.76 g/g。[结论]实验方法制备的保水剂再生性能、热稳定性良好,较文献报道的保水剂吸水效果优异,可以在实际生产和生活中推广应用。

    • 一种简易的土壤呼吸速率原位测定方法

      2018, 38(2):258-261. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.042

      摘要 (1170) HTML (0) PDF 648.33 K (848) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]结合传统静态气室密闭法的优缺点,探索一种简易静态气室土壤呼吸速率测定方法。[方法]针对传统静态气室密闭法测量过程中需补充密闭气室同体积被抽取出的气体样本、仪器设备成本比较高等缺点,设计出本测量方法所需要测量装置。装置主要由静态密闭气室底座、静态密闭气室(桶)以及泵吸式CO2浓度检测仪组成。试验按照给定的实施步骤在野外进行,并以碱液吸收法测量值为标准验证了该方法测量结果的有效性。[结果]该方法不仅克服了传统静态气室密闭法测量过程中的缺点,且测量结果准确,成本低廉,操作更为简捷。[结论]可以运用于各种野外环境条件下的土壤呼吸速率原位测定。

    • 水蚀预报中降雨侵蚀力研究进展

      2018, 38(2):262-270. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.043

      摘要 (963) HTML (0) PDF 1.06 M (825) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]分析国内外水蚀预报中降雨侵蚀力的研究现状,探讨降雨侵蚀力的未来研究方向,为准确计算和预报区域降雨侵蚀力奠定基础。[方法]通过查阅国内外文献,从降雨侵蚀力不同研究方面进行综述和分析。[结果]总结了降雨侵蚀力研究中常用的降雨侵蚀力指标、侵蚀性降雨标准,评述了降雨侵蚀力R值的简易计算模型及降雨侵蚀力R值时空分布的研究进展。同时分析了当前降雨侵蚀力研究中存在的不足并指出其发展前景。[结论]国内外在降雨侵蚀力指标和降雨侵蚀力时空分布等方面已取得了一定的成果,今后需加强侵蚀降雨标准、降雨侵蚀力简易计算模型、降雨侵蚀力的影响因素等研究。

    • RWEQ模型中土壤结皮和可蚀性因子的改进和应用

      2018, 38(2):271-274,280. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.044

      摘要 (1260) HTML (0) PDF 757.35 K (786) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]将基于中国土壤粒径分级标准的土壤普查数据应用到RWEQ模型中,旨在解决不同土壤粒径分级标准间土壤质地资料的转换问题。[方法]利用对数正态分布模型进行土壤粒径转换,并探讨该模型在描述内蒙古自治区、吉林省、陕西省等地区土壤粒径分布中的适用情况。[结果]对数正态分布模型能够较好模拟土壤颗粒含量。土壤结皮因子和土壤可蚀性因子高值区均分布于中国北方风沙土区,其次为寒钙土等地。[结论]结皮可降低或增加土壤可蚀性,未来研究的关键在于确定不同气候条件下,引起地表结皮而将土壤风蚀可蚀性降到最低时的降雨量。

    • 基于多层次模糊综合评价模型的沙漠绿洲水资源承载力评价与预测

      2018, 38(2):275-280. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.045

      摘要 (1011) HTML (0) PDF 741.53 K (680) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对腰坝绿洲未来水资源承载力进行评价和预测研究,为该地区水资源的可持续利用及合理管理政策的制定提供决策依据。[方法]取2016年为现状水平年,2020,2025,2030年为规划水平年,根据绿洲发展历史和现状及相关规划,对社会经济发展进行预测,进而对各水平年的需水进行预测。选取9个评价指标构建水资源承载力评价指标体系,建立水资源承载力模糊综合评价模型,对各水平年水资源承载力进行评价分析。[结果]水资源承载力综合评判值2016年仅为0.251 2,表明水资源承载力已达到饱和;至2030年,上升至0.434 4,水资源承载力处于较高的可承载水平,但区内地下水资源开发潜力仍然有限。[结论]现状年水资源承载力处于超载状态,水资源供需矛盾突出,社会经济子系统是水资源承载力提高的主要压力源,通过采取一系列的措施,未来水资源承载力状况将逐渐好转,需采取全面有效的措施使水资源承载力提升至较高水平,将研究区打造成为和谐高效的绿洲。

    • 碱蓬浮床对海水养殖尾水的修复效果

      2018, 38(2):281-284,291. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.046

      摘要 (1049) HTML (0) PDF 998.14 K (763) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]利用碱蓬浮床对富营养化、高盐碱的海水养殖尾水进行修复,为治理严重的海洋环境问题提供新的方法。[方法]通过设计一种兼具物理、化学、生物协同作用的新型组合式碱蓬(Suaeda salsa)浮床,研究其对富营养化海水养殖尾水中总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸钾指数(CODMn)、氨氮(NH4+-N)的去除效果,并与传统浮床进行对比。[结果]组合式浮床对TN,NH4+-N,TP,CODMn的去除率分别为62.14%,93.94%,73.05%和60.91%,较传统浮床去除率分别提高了27.36%,21.27%,19.51%,12.43%。[结论]组合式浮床对富营养化、高盐碱的海水养殖尾水具有明显的修复能力。

    • 韦伯-费希纳模型在湖泊(水库)预警评价中的应用

      2018, 38(2):285-291. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.047

      摘要 (1073) HTML (0) PDF 812.56 K (711) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对福建省的莆田东圳水库、福清东张水库、三明东牙溪水库水环境质量及预警等级进行评价,为湖泊(水库)水环境预警评价提供一种过程简单,结果科学合理的评价方法。[方法]根据韦伯-费希纳模型(Weber-Fechner's model)的基本原理,以表征水库水环境的溶解氧(DO),化学需氧量(CODMn),总磷(TP),NH3-N,总氮(TN)等参数作为评价指标,利用水环境综合指数ki来评价水库水环境质量及预警等级。[结果]莆田东圳水库2010年第1,2季度以及2012年第3季度处于中重警。福清东张水库2013年第3季度为轻警,2012年第1季度处于中重警。三明东牙溪水库2010年第4季度、2011第3季度、2012年第3季度、2013第3,4季度为轻警。其余季度上述水库水质预警等级为中警。[结论]韦伯-费希纳模型能够定量描述湖泊(水库)水环境质量的感觉强度变化关系,客观反映湖泊(水库)水环境质量变化的影响;该模型具有计算过程简单,评价精度高,应用性强等优点,为湖泊(水库)水质预警等级综合评价提供了新方法,拓展了评价模型的应用范围。

    • 基于DEM的淮河源地貌形态类型划分

      2018, 38(2):292-296. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.048

      摘要 (1141) HTML (0) PDF 640.06 K (682) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对淮河源地貌形态类型进行划分研究,为该区土地利用、旅游和城市规划以及生物多样性保护提供参考依据。[方法]以淮河源地区为研究对象,基于分辨率为30 m的DEM数据,采用地貌形态划分方案中具有代表性的柴宗新方案、徐汉明方案和高玄彧方案,运用空间分析中的邻域分析、重分类、地图代数以及转换工具等,分别对各方案下的淮河源地貌形态类型进行划分并与实际勘察地形进行对比与分析,探寻适合淮河源地貌基本形态划分的最佳方案。[结果]柴宗新方案要素单一,不能确切反映地貌的基本特征;高玄彧方案中的2级分类对研究区并未发挥其作用,该方案比较适合高程高,地貌形态类型多的地区;徐汉明方案采用相对高度和海拔高度2个条件作为地貌基本形态划分的依据,此方案即兼顾了绝对高度的客观作用,又考虑了人们观察山地的真实感受,因此徐汉明方案比较适合淮河源地貌形态的划分。[结论]根据徐汉明方案将淮河源地区地貌形态划分为平原、丘陵、低山和中低山4种类型,主要以平原和丘陵为主,表现为东低西高,北低南高的地势特征。

    • 基于DEA-Malmquist模型的江苏省农业生态效率时空差异分析

      2018, 38(2):297-302. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.049

      摘要 (1068) HTML (0) PDF 950.65 K (1056) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究江苏省农业生态效率的区域差异和动态演变历程,为该省生态农业的大力发展提供科学依据。[方法]采用DEA-BCC模型对江苏省13个地区2001-2015年的农业生态效率进行分析。运用DEA-Malmquist指数分析技术进步变动指数、综合技术变动指数、纯技术效率指数和全要素规模效率指数的变动状况。[结果]江苏省各地区农业生态效率差异显著,年均生态效率呈"先下降,后稳定"两阶段趋势。[结论]进一步提升生产管理水平和技术进步的协调程度,强化技术进步创新是提升江苏省农业生态效率的有效举措。

    • 黄河三角洲盐碱地低效防护林现状分析与类型划分

      2018, 38(2):303-306. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.050

      摘要 (1049) HTML (0) PDF 657.14 K (742) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]依据黄河三角洲盐碱地低效防护林的现状,探讨其成因机理并进行类型划分,为黄河三角洲盐碱地低效防护林恢复及重建提供理论依据和技术支撑,完善现有盐碱地防护林体系建设。[方法]通过全面、深入的调查,结合已有的研究成果,分析黄河三角洲盐碱地低效防护林的成因机理;依据低效林的立地条件、生长特点和形成原因等因素,划分其主要类型并探讨每种类型的改造技术。[结果]黄河三角洲地区现有盐碱地防护林由于受自然诱发因素和非自然因素及其共同作用的影响,有相当一部分林分形成了低效林;低效林可划分为6种主要类型,针对每种类型的低效林改造,应采取不同的技术方式和方法。[结论]低效林改造技术涉及低效林成因分析、类型划分和改造方式选择等一系列环节,在实施低效林改造的实践中应把握好每一环节,因地(林)制宜进行实施;针对黄河三角洲地区盐碱地防护林是生态公益林的实际,亦应处理好技术与政策的关系。

    • 明沟排水对盐渍化枣田土壤盐分的影响

      2018, 38(2):307-312. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.051

      摘要 (902) HTML (0) PDF 1.18 M (811) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究明沟排水对盐渍化枣田土壤盐分分布规律的影响,明确明沟排水降盐效应,为提高枣树经济效益和生态防护效应以及盐渍土长期改良治理措施研究提供理论依据。[方法]通过对盐渍化枣田土壤进行调查取样,并对该土样进行水溶性盐含量、电导率、pH值和土壤盐基离子当量比的测定。[结果]同一深度土层,随着与明沟距离的增加,盐基离子含量呈现先降低后增加趋势。距离明沟0 m处盐基离子含量最高,之后随距离的增加含量显著降低,在40 m处达到最低,40 m以后盐基离子含量显著增加。此外,距离明沟40 m处土壤盐害作用明显降低,盐基离子类型由NaCl型转变为盐害较轻的CaCl2型和Na2SO4型。[结论]明沟排水降盐效果最佳的范围在40 m左右;由于滴灌和离子迁移速率等因素的影响,在土壤表层和底层出现了盐基离子聚集现象。

    • 基于熵权与相对熵排序法的护坡植被系统优选

      2018, 38(2):313-317. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.052

      摘要 (901) HTML (0) PDF 767.54 K (652) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]构建一个科学合理的护坡植被系统稳定性评价模型对备选护坡植被系统的稳定性进行评价,为边坡生态重建方案的选取提供参考依据。[方法]运用分层递阶的分析方法,综合边坡和植被两方面主要因素,选取岩石质量指标、岩体完整性系数、群落覆盖度、景观优美度等重要指标,构建了护坡植被系统稳定性评价指标体系。然后,运用信息熵法对各评价指标进行赋权并运用相对熵排序法计算备选方案相对贴近度,从而构建了基于熵权与相对熵排序法的护坡植被系统优选模型。最后,运用该模型对某山区高速公路边坡生态恢复建设中的4种备选用的护坡植被系统进行评价。[结果]4种备选用植被系统的优越度分别为1.90%,5.37%,2.98%和99.99%,第4种护坡植被系统[3种植物混种,其中白三叶:狗牙根=1:3,且草本植物:灌木植物(多花木兰)=1:5]最优,该优选结果与基于模糊物元法的优选结果以及工程实践结果相一致。[结论]该模型有效可行,可以用于指导工程实践。

    • 基质、处理剂及其浓度对黑果枸杞硬枝扦插育苗的影响

      2018, 38(2):318-322. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.053

      摘要 (1062) HTML (0) PDF 743.15 K (1618) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探索黑果枸杞硬枝扦插育苗对土壤环境的选择性,为优质苗木的工厂化生产提供技术参考。[方法]以甘肃省永靖县黑果枸杞一年生枝条为材料,对4种土壤基质中不同生根粉(BBT)和萘乙酸(NAA)处理浓度下黑果枸杞硬枝扦插后的成活率、生长状况、生根率及根系性状进行了测定和评价。[结果]①泥炭土、壤土、沙土均可用作黑果枸杞硬枝扦插基质,各浓度BBT和NAA处理下的成活率均分别在95%和80%以上;沙盐土不宜用于黑果枸杞扦插育苗; ②扦插后第10周,生根率最高的是泥炭土,其次是壤土,沙土最低,但沙土中已形成的根系在后期表现出快速生长的特点。③新生枝条长度在扦插后的前5周增长缓慢,之后显著增加;随育苗时间增长,植株间枝条生长量出现明显差异。[结论]从透气性和根系发育来看,泥炭土硬枝扦插的效果最好。从保水性来看,普通壤土和沙土均较好,但沙土生根率低,不建议使用。

    • 聚谷氨酸生物的合成及其在修复和改良土壤中的应用

      2018, 38(2):323-328. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.02.054

      摘要 (1111) HTML (0) PDF 780.52 K (775) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对聚谷氨酸生物合成机制及在土壤修复和改良中的应用进行综述,为其进一步在土壤环境改良、污损土地整治方面的应用提供参考。[方法]通过查阅国内外文献,从聚谷氨酸在不同菌株中的合成机制和其在土壤环境的修复和改良中不同作用进行了综述和分析。[结果]从聚谷氨酸的理化性质、分子结构、生物合成及合成机制进行简要的介绍,并对其在干旱土壤改良、盐碱土壤修复、重金属污染土壤修复、土壤酸碱度平衡、土壤肥力改良等方面的应用进行了较为详细的评述。[结论]国内外在聚谷氨酸对土壤修复和改良应用方面已取得了一定的成果,今后需加强不同类型土壤中高活性聚谷氨酸发酵菌株选育,以及聚谷氨酸与不同类型土壤物质之间相互作用的机理研究等工作。

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