• 2019年第39卷第3期文章目次
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    • >试验研究
    • 4种不同植被群落类型表土的抗蚀力学特性

      2019, 39(3):1-6. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.001

      摘要 (1256) HTML (0) PDF 952.56 K (855) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究黄土高原农林业生产表层土壤水土流失,为该区域及其相似地区生态修复中树种选择及配置提供科学依据。[方法]以杨树+柠条乔灌混交林、杨树纯林、油松常绿针叶林和柠条灌木纯林下4种不同植被群落类型下表土为对象,进行抗剪力学特性研究,并分析土壤含水率对其力学特性的影响力。[结果]在测试表土含水率2.5%~12.5%范围内,4种不同植被类型及裸地对照样地土壤结皮抗剪强度和黏聚力均随着土壤含水率的增加呈增大的趋势,表明在一定范围内表土湿润程度的增加对提高土壤表层抗蚀能力起到积极作用;4种不同植被群落类型表土抗剪强度和黏聚力的值均显著大于裸地的值,说明水土保持的林草措施对表层土壤结构的改善起到了促进作用,从而提高了表层土壤的抗侵蚀能力;在测试含水率2.5%~12.5%范围内随着含水率的增加各样地表土内摩擦角无明显的变化规律。[结论]4种不同植被群落类型中柠条+杨树混交林下表土抗剪强度、黏聚力总体表现最大,这也从另外一方面说明了水土保持的林草措施中营造混交林的优越性。

    • 三峡库区紫色土坡耕地表土的可蚀性研究

      2019, 39(3):7-11,18. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.002

      摘要 (1097) HTML (478) PDF 910.50 K (985) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]揭示三峡库区紫色土坡耕地表土可蚀性特征,为水土保持措施空间配置优化设计提供依据。[方法]以无措施坡耕地为对照,选取紫色土区埂坎、水平沟坡耕地为研究对象,采集表土测试机械组成和有机质含量,利用EPIC (environmental policy-integrated climate)模型计算可蚀性指标,比较3种坡耕地表土的颗粒组成、有机质含量和可蚀性指标。[结果]①紫色土坡耕地表土粉粒含量较高,黏粒含量较低,分别为45.78%~76.29%和6.05%~10.58%。坡面尺度内,埂坎坡耕地上地块下坡位表土粉粒含量明显高于紧邻的下地块上坡位,砂粒含量则相反。地块尺度内,上坡位砂粒含量较高,中下坡位粉粒含量和黏粒含量较高。②紫色土坡耕地表土有机质含量为0.61%~1.48%。坡面尺度内,埂坎坡耕地上地块下坡位表土有机质含量明显高于紧邻的下地块上坡位。地块尺度内,有机质主要在中下坡位富集。③紫色土坡耕地表土可蚀性K值介于0.043 8~0.059 2之间。坡面尺度内,埂坎和水平沟坡耕地下地块上坡位表土可蚀性K值分别比紧邻的上地块下坡位低16.55%和6.30%。地块尺度内,中下坡位的表土可蚀性K值较大,且最高值出现在坡面的3/4处。表土可蚀性K值与粉粒含量呈极显著正相关(p<0.01),与砂粒含量呈极显著负相关(p<0.01)。[结论]三峡库区紫色土坡耕地表土抗蚀能力较弱,埂坎和水平沟均具有较好的水土保持效果,对提高坡耕地抗蚀性具有一定作用。

    • 1995-2016年三岔河上游土地利用变化对径流的影响

      2019, 39(3):12-18. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20190321.002

      摘要 (1170) HTML (0) PDF 972.58 K (1221) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]分析1995—2016年间黔中水利枢纽工程的水源区——三岔河上游流域降雨、径流以及土地利用变化情况,通过探讨土地利用变化对径流的影响,为预测未来流域水资源变化规律和黔中水利枢纽工程水资源的调配提供一定的参考依据。[方法]采用常规线性回归和结果模拟来分析降雨和径流的关系,利用土地利用动态变化指标和转移矩阵研究土地利用变化对径流的影响。[结果]20 a来三岔河上游降雨和径流总体呈波动下降的趋势,其演变过程划分为两个阶段:1995—2010年(第一阶段)降雨和径流呈持续下降趋势,2010—2016年(第二阶段)降雨和径流总体呈波动下降趋势,但径流下降幅度较大。1995年以来,流域土地利用结构变化比较明显。草地和林地面积增加5.33%和3.63%,耕地减少了6.92%,耕地向草地、林地和建设用地的转换构成土地利用变化的主导过程。除降雨影响外,土地利用变化是造成径流持续减少的主要原因。2010—2016年,草地和林地分别增加了19.93%和5.25%,耕地和未利用土地分别减少13.93%和87.97%,表明土地利用变化是造成径流大幅减少的主要原因。此外,黔中水利枢纽工程平寨水库的修建,在一定程度上对径流减少具有重要作用。[结论]三岔河上游土地利用变化与径流的变化联系紧密,土地利用变化的结果使径流量减少。

    • 黄土高原种植不同人工牧草对土壤酶活性的影响

      2019, 39(3):19-24. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.004

      摘要 (1079) HTML (0) PDF 1.28 M (840) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究黄土高原人工种植牧草土壤酶活性的变化,为提高黄土高原人工植被的稳定性和土壤肥力提升等相关研究提供科学依据。[方法]以种植3 a的冷地早熟禾、垂穗披碱草、猫尾草、陆地中间偃麦草、紫花苜蓿、沙打旺、红豆草等牧草地为研究对象。分别在3,6,9,12月的0—5 cm和5—10 cm土层取土壤样品,测定的脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性变化。[结果]脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性在0—5 cm土层显著高于5—10 cm土层,但土壤过氧化氢酶活性在这两个土层之间差异不显著。在6月土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性高于3月、9月和12月,但过氧化氢酶的活性差异不显著。7种人工种植的牧草中紫花苜蓿的土壤酶活性表现较高,而种植沙打旺的土壤酶活性较低。土层深度和季节的交互作用对4种土壤酶活性产生极显著影响(p<0.01),牧草品种和季节对脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性的具有显著的交互作用。[结论]黄土高原人工牧草地土壤酶活性呈现季节性变化,且种植人工牧草能够有效提高土壤酶活性而改善土壤肥力条件。

    • 黄河源区人工草地植被群落和土壤养分变化

      2019, 39(3):25-30,38. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.005

      摘要 (1074) HTML (0) PDF 1.15 M (905) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究黄河源区不同年限人工草地植被群落特征和土壤养分的动态变化,揭示高寒地区人工草地稳定机制与演替规律,为退化高寒草甸(湿地)的近自然恢复和缩短退化草地恢复时间提供理论依据。[方法]选择黄河源区青海省玛沁县3,11,17 a单播垂穗披碱草人工草地,对植被与土壤养分特征进行调查。[结果]随着种植年限增加,人工草地优势种垂穗披碱草盖度降低,植物总盖度、生物结皮盖度、杂类草盖度以及生殖枝数量呈倒“V”型变化,而原生植被莎草科植物盖度、物种多样性逐渐增加,17 a人工草地中莎草科植物的盖度是3,11 a的10倍;人工草地土壤养分中全氮、全钾、速效氮、速效钾以及有机质随年限增加呈现积累趋势,土壤pH值逐渐趋于中性。土壤全氮含量在不同恢复年限之间差异最大,平均准确率降低度为25.71,有机质含量次之,其平均准确率降低度为18.55,而全钾含量及均匀度指数最小,平均准确率降低度均小于5。[结论]高寒地区人工草地群落结构和土壤营养随着建植时间的延长在逐渐恢复,建植17 a的人工草地土壤全氮、有机质含量仅是原生高寒草甸土壤的50%左右,因此,17 a人工草地土壤养分完全恢复还需要较长时间。

    • 塔里木河上中游荒漠河岸林植物群落对淹灌的响应

      2019, 39(3):31-38. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.006

      摘要 (1092) HTML (0) PDF 1.28 M (847) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]定量分析淹灌对典型断面荒漠河岸林植物群落的长势、植物多样性的影响,为今后改进干旱区科学补水方案,实现生态水高效利用提供理论依据。[方法]通过2016—2018年6次在塔里木河上中游进行植被调查获得数据,运用Pielou指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及重要值等指标对淹灌的影响进行分析。[结果]淹灌2 a后,塔里木河上中游新增了11种植物,主要是胡杨苗、柽柳苗、喜湿植物以及一年生草本,其中胡杨苗密度增加0.72株/m2,增长率为855.9%;柽柳新枝长增加41.8 cm,增长率为71.58%,胡杨长势得到好转:优、中等胡杨出现频率增加0.11株/m2,增长率为32%;随着距生态闸距离的增加,胡杨林密度有减小的趋势,林龄老龄化也逐渐凸显;林下物种多样性有随淹灌距离的增加而减少的趋势;距生态闸300 m范围内以胡杨、柽柳幼苗及喜湿的一年或多年生草本植物成为优势种(其重要值分别为0.243,0.195,0.248),大于300 m后优势种逐渐被柽柳、耐旱的多年生草本植物所取代,一年生草本植物、胡杨苗在距生态闸450 m后消失。[结论]淹灌使荒漠河岸林植物群落更新能力增强,物种多样性增加。为了维持目前的生态好转趋势,淹灌工程需要继续开展。

    • 不同耕作方式下黑土区农田中小型土壤动物群落特征

      2019, 39(3):39-45. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.007

      摘要 (1158) HTML (0) PDF 866.79 K (955) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究中小型土壤动物群落组成、多样性、动态特征及垂直分布情况,反映土壤环境状况,为探索黑土区农田适宜的耕作方式提供参考依据。[方法]采用改良干漏斗(modified tullgren)法分离中小型土壤动物,分析比较了不同耕作方式下中小型土壤动物的群落结构及分布特征。[结果]从研究样地共捕获中小型土壤动物3 749只,隶属47个类群。其中四奥甲螨科(Quadroppiidae)和等节科(Isotomidae)为试验区的优势类群。3种耕作方式下,0—10 cm土层中小型土壤动物个体数占总个体数的71%,在垂直分布上具有明显的表聚性。深松处理下中小型土壤动物个体数最多(1 671),CK处理下类群数最多(41)。CK处理下中小型土壤动物多样性指数和丰富度指数最高,分别为(2.81)和(3.81);深松处理下中小型土壤动物优势度指数最高(0.15)。不同耕作方式下土壤渗透总量表现为深松 > CK > 免耕;土壤含水量和土壤温度表现为深松 > 免耕 > CK;土壤容重表现为免耕 > CK > 深松。中小型土壤动物个体数与土壤容重呈显著正相关(p<0.05);中小型土壤动物丰富度指数与土壤有机质呈显著正相关(p<0.05);中小型土壤动物均匀度指数与土壤渗透总量呈极显著正相关(p<0.01)。[结论]耕作方式对中小型土壤动物的群落结构有明显的影响,深松耕作后显著提高中小型土壤动物个体数,能够有效改善土壤环境,比免耕和传统耕作更有利于中小型土壤动物的生存与繁殖。

    • 盐碱地枸杞间作不同作物的土壤水盐变化及盐平衡

      2019, 39(3):46-50. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.008

      摘要 (1500) HTML (0) PDF 809.40 K (863) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究盐碱地枸杞不同间作模式下土壤水盐的变化,为盐碱地改良和利用提供一定科学依据。[方法]设置枸杞间作苜蓿、枸杞间作油菜、枸杞间作碱蓬、枸杞单作4种处理,分析不同间作模式下土壤水盐变化以及土壤盐平衡。[结果]各处理土壤含水率,在0—60 cm土层呈现出:间作苜蓿 > 间作油菜 > 间作碱蓬 > 对照,依次为13.67%,13.02%,12.22%,11.86%,在60—100 cm土层变化不明显;土壤盐分含量在0—40 cm土层中与对照相比,间作苜蓿、间作油菜、间作碱蓬分别下降6.91,5.82,2.21g/kg,在40—100 cm土层土壤盐分分别下降3.20,2.93,0.95g/kg;0—100 cm土层,枸杞间作苜蓿、间作油菜、间作碱蓬及对照土壤脱盐率依次为40.38%,26.52%,9.00%,-60.66%。除对照外,其他处理的土壤盐分均呈脱盐状态。[结论]盐碱地枸杞不同间作模式均能有效增加土壤含水率,降低土壤盐分,达到改良盐碱地的效果。

    • 不同温度下紫色土与黄壤的水分持续性耗散特征

      2019, 39(3):51-56. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.009

      摘要 (1040) HTML (0) PDF 1.22 M (776) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究温度对紫色土和黄壤耕地表土水分耗散的影响,为紫色土区田间土壤水分管理提供依据。[方法]采集紫色土和黄壤耕地表层土壤,分别在20℃,30℃和40℃下恒温观测土壤水分耗散过程,并计算不同时段的蒸发量和蒸发速率、平均蒸发速率、累积蒸发量等指标。[结果]①紫色土和黄壤的水分时段蒸发量、时段蒸发速率、平均蒸发速率及累积蒸发量均表现为:40℃ > 30℃ > 20℃,但仅在土壤水分蒸发量递增阶段存在显著差异(p<0.05)。②3种温度条件下,紫色土和黄壤时段蒸发量、时段蒸发速率、平均蒸发速率均呈先增后减趋势,最终趋于稳定。相比而言,紫色土累积蒸发量均小于黄壤,且差值随着时间的推移而增大。③紫色土和黄壤水分累积蒸发量整体呈先快速变化后缓慢变化趋势。[结论]紫色土和黄壤水分耗散过程受温度影响较大,在相同温度下也存在差异,尤其是在高含水率阶段较为明显。

    • 黑土农田冻结-融化期土壤剖面温度变化特征

      2019, 39(3):57-64. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.010

      摘要 (1238) HTML (0) PDF 1.57 M (858) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究东北黑土区农地土壤温度变化特征,为冻融作用程度量化分析和冻融作用对土壤侵蚀影响提供基础数据。[方法]利用2015—2018年黑龙江省宾州河流域典型农地2 m土壤剖面11月至翌年4月土壤温度观测资料以及气温数据,分析了冻结和融化过程中土壤温度变化特征以及土壤温度对气温变化的响应,确定土壤冻结与融化过程中耕层土壤冻融循环次数。[结果]11月至翌年2月的冻结期,土壤温度随土层深度的增加而增加;3—4月份土壤温度梯度发生反向改变,当土壤完全消融后,土壤温度随着土层深度的增加而递减,土壤最大冻结深度为80 cm。研究结果还表明,0—60 cm土层的土壤温度均与气温呈极显著正相关,其相关性随土壤深度增加而减小;而80 cm以下土层,土壤温度均与气温呈负相关。[结论]研究区土壤冻结和融化过程分别呈单向冻结和双向融化现象,冻融循环主要发生在农地耕层0—20 cm土层,其年最大冻融循环次数分别为12次和7次,为设计黑土冻融循环模拟试验提供了数据支持。

    • 靠椅状土质滑坡形成条件及时空演化特征

      2019, 39(3):65-69. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.011

      摘要 (1169) HTML (727) PDF 1.42 M (1118) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对三峡库区靠椅状土质滑坡的形成条件和时空演化进行研究,为滑坡的监测预警提供理论基础支撑。[方法]以三峡库区典型靠椅状土质滑坡——白家包、八字门滑坡为例,通过与三峡库区典型滑坡的比较,从此类滑坡的特点入手,分析其形成条件;并结合香溪河流域的地形地貌特征分析此类滑坡时空演化过程。[结果]靠椅状土质滑坡形成条件与三峡库区其他典型滑坡有明显差异,香溪河流域的此类滑坡形成受河谷地貌影响明显。[结论]靠椅状土质滑坡的形成受岩性条件、滑面形态、地层状态等因素决定,香溪河流域的靠椅状土质滑坡是随着河谷的演化而逐渐形成的。

    • 湘西古丈烂泥田锰矿区地表水污染特征及风险评价

      2019, 39(3):70-74,79. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.012

      摘要 (1130) HTML (0) PDF 840.87 K (1064) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究古丈县烂泥田实施无尾矿库锰矿综合治理后地表水质量,以期掌握研究区地表水安全状况,为锰矿区重金属的污染治理提供依据。[方法]对采集水样的pH值,Mn,Pb,Hg,As,Cu,Cd,Cr6+,化学需氧量及氨氮含量进行测定。运用水质综合污染评价法与健康风险评价法对样品结果进行评价。[结果]①古丈烂泥田锰矿区地表水中仅S3(涵洞出口上游),S4(恒源矿业下游)与S5(烂泥田河流末端)号采样点的Mn含量超过《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中Ⅲ类标准;②受张氏锰业外排废水的影响,各样点水环境综合污染指数大小顺序为:S3(涵洞出口上游) > S4(恒源矿业下游) > S5(烂泥田河流末端) > S1(锰矿渣库上游)>S2(涵洞出口);③S1—S5号采样点水环境总健康风险(RT)分别为7.73×10-6,1.19×10-5,4.23×10-5,2.64×10-5,2.40×10-5,均未超过国际辐射防护委员会(ICRP)的最大可接受风险水平(5.0×10-5)。[结论]水环境的总体健康风险主要来源于非致癌物质。减少水环境中的铅和铜,可以有效地控制饮用水带来的总体健康风险。从总体上看,古丈县烂泥田无尾锰矿实施一体化管理已达到目标,水环境质量基本达到标准。

    • 泾河南塬黄土的渗透特征及孕灾机制

      2019, 39(3):75-79. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.013

      摘要 (1025) HTML (0) PDF 962.47 K (760) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]分析泾河南塬黄土的渗透各向异性特征,并探讨该地区滑坡的孕灾机制,以期为黄土分布区雨水入渗型滑坡的灾害防治提供指导。[方法]通过野外调查和渗透试验,分析该地区裂隙土以及不同土层的渗透特征。[结果]裂隙土的渗透系数远大于均质土,裂隙的存在为水的入渗提供优势渗流通道。不同土层渗透系数对比表明,马兰黄土因大、中孔隙多以及节理裂隙发育,其渗透系数最大,而古土壤的渗透系数最小。[结论]泾河南塬黄土具有明显的渗透各向异性,水与裂隙共同作用已成为该地区的一种恶性灾害链模式。

    • 水分胁迫对河西荒漠绿洲区酿酒葡萄水分利用及产量的跨年度影响

      2019, 39(3):80-86,92. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.014

      摘要 (991) HTML (0) PDF 1.20 M (998) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究滴灌条件下水分胁迫对酿酒葡萄耗水及产量的影响,为河西荒漠绿洲区酿酒葡萄节水高效灌溉模式的制定提供依据。[方法]在酿酒葡萄5个生育期分别设置轻度〔土壤含水率下限65% FC (田间持水率)〕和中度(土壤含水率下限55% FC)2种水分胁迫水平,以充分供水(下限75% FC)为对照;通过连续2 a (2015—2016年)定点大田试验,研究水分胁迫对酿酒葡萄耗水规律、产量、水分利用的影响规律。[结果]①酿酒葡萄5个生育期水分胁迫都会显著影响(减小)葡萄日耗水强度,且萌芽、新梢、开花期等短生育期胁迫对葡萄耗水的影响在复水后会自动消除,但果实膨大、着色成熟等2个长生育期水分胁迫的影响具有跨年度持续性,复水后难以短期内恢复。②萌芽期轻度水分胁迫处理的产量在2个试验年均达到最大,依次为14 868 kg/hm2和15 306 kg/hm2,该处理水分利用效率也同时达到最高,为2.77 kg/m3和2.96 kg/m3;着色成熟期轻度胁迫在不显著减产的基础上能提高水分利用效率;新梢生长期—果实膨大期中度水分胁迫都会显著降低酿酒葡萄产量,其中果实膨大期胁迫减产幅度最大,减幅可达39%~49%。[结论]水分胁迫时期和胁迫时长对酿酒葡萄耗水强度都有重要影响,生育后期长时间水分胁迫对酿酒葡萄耗水具有跨年度持续影响力;萌芽期或着色成熟期轻度胁迫,其他生育期充分供水是河西荒漠绿洲区酿酒葡萄较合理的节水高效灌溉模式。

    • 尖萼金丝桃根系对边坡土体抗剪强度的影响

      2019, 39(3):87-92. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.015

      摘要 (1063) HTML (0) PDF 793.86 K (769) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨根系单根抗拉拔强度对边坡土体抗剪强度的影响,定量分析根系对边坡土体抗剪强度的增强作用,为评价植物根系增强边坡土体抗剪切性能提供依据。[方法]以2 a生尖萼金丝桃根系及其组成的根土复合体为研究对象,分别进行室内单根拉拔试验和根土复合体剪切试验,获得根系的抗拉强度及根土复合体试样黏聚力值;在此基础上分析根系抗拉强度与根土复合体黏聚力值之间的关系。[结果]尖萼金丝桃根系抗拉强度与根系直径存在负向幂函数关系,相关性系数均大于0.92;根系拉拔位移、抗拉拔力均与根系直径呈正相关关系,拉拔位移与抗拉拔力之间也表现为显著正相关关系;抗拉强度与根系直径、拉拔位移、抗拉拔力两两之间均呈负相关关系;根土复合体的黏聚力相较于无根素土均有不同程度的增长,增幅达17.25%~94.76%,黏聚力、黏聚力增长率均与根土面积比、根土体积比呈正相关关系。[结论]尖萼金丝桃根系拉拔特征对边坡土体抗剪强度产生显著的影响,边坡土体抗剪切性能评价指标与根系拉拔特征变化密切相关。

    • 青藏高原东北部4种灌木主根和侧根抗拉力学特性比较

      2019, 39(3):93-100. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.016

      摘要 (1157) HTML (0) PDF 1.25 M (870) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]开展青藏高原东北部黄土区4种灌木植物主根和侧根抗拉力学强度试验,探讨主根和侧根抗拉力学特性关系,为深入研究植物根系固土护坡力学机理提供参考。[方法]选取西宁盆地长岭沟流域作为研究区,对生长期为3 a的柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、中宁枸杞(Lycium chinense)、白刺(Nitraria tangutorum)和霸王(Sarcozygium xanthoxylon)4种优势灌木主根和侧根进行室内单根拉伸试验,确定其主根和侧根抗拉力、抗拉强度和杨氏模量及其与根径之间的关系;在此基础上,进一步分析了4种灌木主根和侧根根径、抗拉力、抗拉强度和杨氏模量之间的关系。[结果]柠条锦鸡儿、中宁枸杞、白刺和霸王主根抗拉力分别为侧根的28.45,13.21,11.01,7.35倍,主根抗拉强度分别为侧根的0.67,1.17,0.68,1.22倍,主根杨氏模量分别为侧根的2.00,2.39,2.82,2.48倍。[结论]4种灌木植物主根抗拉力均显著大于侧根;柠条锦鸡儿和白刺主根抗拉强度小于侧根,而中宁枸杞和霸王主根抗拉强度大于侧根;4种灌木植物主根杨氏模量显著大于侧根,说明其主根相对于侧根不易发生形变,对边坡浅层稳定性贡献亦显著于侧根。

    • >水保监测与应用技术
    • 多沙粗沙区露天煤矿水土保持生态效应的监测评价

      2019, 39(3):101-107,118. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.017

      摘要 (894) HTML (385) PDF 1.04 M (1026) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]通过开展露天煤矿水土保持生态效应监测评价,判定水土保持措施防护效果及其可行性。[方法]以陕西省神榆矿区西湾露天煤矿为例,以实际监测数据为支撑,从调水效益、保土效益和植被恢复3个方面建立了评价指标体系。采用德尔菲法确定了指标权重,利用线性加权求和法建立综合评价模型,最终计算得出该项目不同建设时期水土保持生态效应值。[结果]生态效应值为运行期(0.683) > 试运行期(0.344) > 施工前期(0.213);工程实施以来,治理总面积349.72 hm2,治理前后,水土流失面积由426.71 hm2下降到376.63 hm2,植被覆盖度由20.20%上升到27.18%,拦蓄径流量增加了7 530 m3,保土量增加了6.90×104 t。[结论]陕西省神榆矿区西湾露天煤矿通过实施水土保持方案设计的水土保持工程、植物等措施防护体系,取得了良好的治理效果和生态效应。

    • 南水北调倒虹吸工程水保措施配置及效果

      2019, 39(3):108-113. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.018

      摘要 (1236) HTML (0) PDF 1.80 M (795) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨倒虹吸工程区水土保持措施配置模式及其效果,为调(输)水工程同类工程区水土保持措施布设提供参考。[方法]根据南水北调中线河南省郑州段倒虹吸工程实地调查和文献资料,确定针对主体施工三时段的水土保持措施布设,构建倒虹吸工程区水土保持措施配置模式,并依据实地调查资料及其照片,分析评价实施后的效果。[结果]以郑州段倒虹吸工程为例,依据工程布局、自然条件和施工工艺,结合不同时段水土流失特点确定水土保持措施:①施工前表土剥离,连同临时堆土分别集中堆放、拦挡、苫盖或撒播草籽;②施工区设临时铁质围挡与截、排水沟;③开挖边坡设截排水兼防渗沟并适时苫盖;④堤坝外至保护范围设生态景观区;⑤进、出口两侧渐变段设排水沟、框架植草护坡和三角形小型绿地;⑥作业管理区园林绿化并设排水、沉沙措施,停车场铺透水砖;⑦虹吸顶部建休闲生态园,构建成倒虹吸工程区水土保持措施配置模式,实施后取得较好效果。[结论]倒虹吸工程不仅是调水工程的重要组成部分,而且是南水北调中线一期工程中数量最多的一种交叉建筑物;按部位合理布设工程、植物、临时措施,构建水土保持措施体系,必定会取得较好水土保持和改善生态环境效果,并为同类工程编制科学、经济、安全、可行的治理方案提供参考。

    • 黄土丘陵沟壑区水土保持关键措施变化特征

      2019, 39(3):114-118. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.019

      摘要 (1062) HTML (668) PDF 842.93 K (936) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]揭示黄土高原地区不同水土保持措施各阶段特点,为水土流失治理的关键措施和主要策略提供理论依据。[方法]以黄土丘陵沟壑区1954—2015年不同水土保持措施数据为基础,分析了梯田、造林、种草、封禁、淤地坝等5项水土保持措施的变化。[结果]各项措施的应用面积均随着治理年限增加呈上升趋势,其中以造林措施增幅最快,面积最大。各项措施历年增量比重相对稳定,造林措施增量比重最大为58%,封禁治理措施的面积增量比重逐步上升,梯田面积增量比重逐年下降;淤地坝工程数量表现出先增加后降低的趋势。[结论]黄土丘陵沟壑区水土保持措施的时空变化格局与国家政策的指导性与地方治理需求有关,造林是该区域的最为主要的水土保持措施,封禁保护已成为黄土高原植被恢复的发展趋势。

    • 基于多源数据的科尔沁沙地陆地水及地下水储量变化研究

      2019, 39(3):119-125,131. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.020

      摘要 (1260) HTML (0) PDF 1.31 M (880) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究科尔沁沙地水储量变化对该区域的生态环境和经济建设等的影响,为当地水资源的保护和可持续利用提供参考。[方法]利用CSR (center for space research)提供的2003.07~2010.12 GRACE (gravity recovery and climate experiment) Release-05数据,采用去相关与高斯平滑滤波(平滑半径300 km)相结合的滤波方法,以及尺度因子法进行了重力信号改正和信号泄露恢复,反演了科尔沁沙地陆地水储量长时间序列的变化,该结果与CPC (climate prediction center)水文模型反演结果进行了对比分析;结合GLDAS (global land data assimilation system)水文模型计算的土壤含水量变化,给出了科尔沁沙地地下水储量的时空变化;并利用监测点水井数据和给水度信息对地下水反演结果进行了初步验证。[结果]2003年7月至2010年12月科尔沁沙地陆地水储量减少速率为-13.2±2.6 mm/a;地下水下降速率为-13.5±1.9 mm/a。[结论]干旱和农业灌溉是导致科尔沁沙地地表水减少和地下水位降低的重要原因之一。

    • 环保酵素对盐碱土关键化学性质的影响

      2019, 39(3):126-131. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.021

      摘要 (1346) HTML (0) PDF 859.80 K (1018) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨利用果蔬垃圾制备的环保酵素不同施加比例对改良盐碱土的可行性影响,为内蒙古地区农业可持续发展研究提供理论和实践依据。[方法]环保酵素和水按体积比1∶200(GE1),1∶500(GE2)和1∶800(GE3)进行稀释处理,通过室内土培试验研究其对土壤关键化学性质(pH值、电导率EC和碱化度ESP)以及土壤养分状况(有机质、水解性氮、有效磷、速效钾和DOC)的影响。[结果]施加合适环保酵素比例可以降低土壤盐碱性,提高土壤部分养分含量。环保酵素施用为GE3时,土壤pH值和碱化度(ESP)分别降低17.51%和38.42%;EC值显著降低42.50%;土壤有机质、速效钾含量分别显著提高56.54%,79.76%,而土壤水解性氮和有效磷含量分别降低6.52%,8.48%;土壤DOC增加达34.28%。[结论]在试验条件下采用1∶800为改良盐碱土的环保酵素施用比例,同时对环保酵素的改良进行主成分分析发现pH值、EC和速效钾是环保酵素对盐碱土改良的特征指标。

    • 生态防护技术对稀土矿山边坡的固坡效果

      2019, 39(3):132-136,143. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.022

      摘要 (1081) HTML (0) PDF 883.25 K (1252) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨以狗牙根系和竹格为主要材料组成的生态护坡模式对离子型稀土矿山原地浸矿采场边坡的固坡效果及加筋效应,为赣南地区稀土矿山采场边坡防治技术提供新的思路。[方法]使用狗牙根与稀土矿砂质黏土构成的根—土复合体为研究对象,通过直剪试验分析土壤含根量和含水率对抗剪强度的影响,采用二维有限元法分析“竹格+狗牙根”的生态护坡模式对边坡稳定性的增强作用,利用正交试验的直观分析法对竹桩间距、长度和直径支护参数进行优化。[结果]植物根系可以显著提升土壤的黏聚力,但对内摩擦角的影响较小。当含根量达到0.5%及以上时,根—土复合体的抗剪强度增幅呈下降趋势,即存在最优含根量。根系对25%含水率条件下的土体加筋效应最显著。该生态护坡模式能够显著增强边坡的稳定性,当竹桩长度取3 m,间距2.5 m,直径8 cm时,其防护效果最佳。[结论]狗牙根根系在不同含水率、不同含根量条件下其加筋效果存在差异,“竹格+狗牙根”的生态护坡模式能够有效防止边坡浅层土的滑移。

    • 2种植物浮床对含抗生素养殖废水的净化效果

      2019, 39(3):137-143. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.023

      摘要 (1150) HTML (0) PDF 1.33 M (863) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨湿地植物种类、浮床覆盖面积和处理时间3个因素对含抗生素养殖废水净化效果的影响,为高效利用湿地植物浮床技术去除养殖废水中的传统污染物和抗生素提供依据。[方法]分别利用巴拉草(Brachiaria mutica)和短叶茳芏(Cyperus malaccensis Lam.var.brevifolius)构建了植物浮床,每种植物浮床设置了20%,40%,60%这3个水面覆盖面积,监测了植物浮床在不同处理时间对养殖废水中的化学需氧量(COD)、氮磷和磺胺嘧啶的净化效果。[结果]各处理水质各指标随着运行时间持续变好:pH值变中性;溶解氧(DO)含量增加;氧化还原电位(ORP)上升;COD,氨氮(NH3-N),总氮(TN),总磷(TP)和抗生素磺胺嘧啶(SDZ)浓度持续降低;不同植物种类对水体pH值和ORP值,DO和COD的含量无显著影响,但显著影响水体营养盐的去除;巴拉草浮床对水体中NH3-N,TN和TP的去除效果优于短叶茳芏浮床;两种植物对SDZ的去除效率相当;总体上,60%的覆盖面积更加有利于水体中污染物的去除,但不利于DO扩散。[结论]60%覆盖面积的巴拉草浮床,在运行47 d时,去除养殖废水中COD (88%),NH3-N (97%),TN (89%),TP (94%)和SDZ (43%)的效果最好。

    • 耕地资源可持续发展的系统动力学仿真分析

      2019, 39(3):144-150,155. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.024

      摘要 (897) HTML (0) PDF 1.56 M (863) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨耕地生态修复对粮食产量和土壤重金属含量的影响,为耕地可持续利用提供决策。[方法]以天津市为例,运用系统动力学方法,构建耕地生态修复系统动力学模型(CLERSD),设置绿色发展策略、可持续发展策略、生态修复3种策略下的6种情景,对天津市2016—2030年不同用地模式下的系统发展趋势进行仿真。[结果]从长期趋势看,绿色发展策略中,增加化肥农药的使用虽然可以短期增产,但于长期无益,而且还会有较多的耕地由于受损而需要生态修复。可持续发展策略中,增加投资可以提高粮食产量,促进农业可持续发展;而增加污水灌溉,虽然可在短期内更好地满足作物生长用水需求,但长期使用会导致重金属镉的含量上升,使较多的耕地需要转为生态用地;生态修复策略中,种植具有较强金属富集能力的植物,可以使生态用地在较短时内完成对受损耕地的修复,使土壤重金属含量降低、耕地数量增多。[结论]在农业生产中,可以通过改变农药化肥投入、资金投入、降低污水灌溉和耕地生态修复等措施,维护粮食安全和促进农业绿色可持续发展。

    • 保水剂构件的保水保肥效果研究

      2019, 39(3):151-155. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.025

      摘要 (1237) HTML (0) PDF 748.36 K (690) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]针对水土流失造成的肥料养分流失及部分地区干旱缺水的问题,进行节水保肥的系列研究,阐明保水构件的保水保肥效果及其应用前景。[方法]利用保水剂加工成各种形状的保水构件,并使其获得的保水保肥效果优于把保水剂和土混匀的常规方法。[结果]在同等淋水量的情况下使用保水构件可减少65%的水分流失,N,P,K养分流失可减少89%以上;盆栽试验中,在干旱胁迫情况下,保水构件可使玉米增产155%;大田试验显示,自然降雨条件下,保水构件可使玉米增产26%,甘蔗增产10.5%且糖度增加。同时N,P,K养分下渗流失减少而对养分的吸收增加。[结论]系列试验说明保水构件可提高作物产量、质量和对养分的吸收。

    • 铁路高立式芦苇沙障防风阻沙的现场测试与流场模拟计算

      2019, 39(3):156-162. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.026

      摘要 (1123) HTML (0) PDF 1.59 M (940) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]调查在建库格铁路沿线布设的高立式芦苇沙障的阻沙与防风效果,判断高立式芦苇沙障能否满足防风阻沙的工程需要,为风沙灾害防治提供相关的科学依据。[方法]在沿线试验段进行了高立式芦苇沙障的阻沙率测试与梯度风监测,并采用数值模拟计算手段深入分析了高立式芦苇沙障的流场分布特征以及阻沙控沙规律。[结果]①现场测试发现单道芦苇沙障的阻沙率为93.85%,铁路沿线通常设置多道阻沙沙障,风沙流经过多道阻沙沙障后,基本被净化。②在单道芦苇沙障的作用下,风沙流在其周围的速度分布明显,沙障后形成的减速区较为均匀且没有涡流区的出现;芦苇沙障芦苇束的透隙率为36.5%,对风沙流的削弱影响区主要分布在沙障前3.5HH=200 cm)和沙障后17H水平距离范围内,对来流的平均削弱程度为29.7%,最大值为48%。③当风速超过沙粒起动风速后,风沙颗粒主要分布在芦苇沙障前0.2H范围内,风沙流经过沙障后沙通量急剧降低。[结论]通过现场试验及数值模拟,揭示了高立式芦苇沙障的阻沙控沙规律。高立式芦苇沙障具有类似网式沙障的优良控沙能力,可在铁路沿线进行推广使用。

    • 基于微生物发酵的废弃菜叶无害化处理及腐熟安全性评价

      2019, 39(3):163-169. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.027

      摘要 (1143) HTML (0) PDF 1.09 M (771) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨添加微生物菌剂的废弃菜叶无害化处理及腐熟安全性,解决发酵过程中污染环境、提高发酵堆体孔隙度、通气量、温度上升慢等问题。[方法]以废弃菜叶为原料,以玉米秸秆、牛粪等为辅料,采用调控发酵原料的碳氮比、微生物菌剂种类、发酵堆体的水分及温度等方法。[结果]优化了废弃菜叶微生物发酵原料的最佳配比:废弃菜叶、玉米秸秆、牛粪、发酵菌剂的重量比100∶4∶2∶0.25;建立了一套废弃菜叶微生物发酵腐熟度指标评价体系,即发酵堆体温度≥50℃,持续3~5 d,pH值小于等于8.0,电导率小于等于2.0 mS/cm,E4/E6比小于等于2.5,C/N比小于20,发芽指数GI大于80;发酵产物的全氮、有机质、碱解氮、速效钾等养分及安全限量指标均符合行业标准。[结论]废弃菜叶微生物发酵终产物的pH值、电导率、E4/E6值、C/N值、GI等理化指标和生物指标均符合腐熟度指标,并达到蔬菜栽培基质的肥力及安全限量指标要求。

    • 模拟酸雨对稀土矿区铅污染农田的淋滤效应

      2019, 39(3):170-174. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.028

      摘要 (1050) HTML (0) PDF 999.84 K (662) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]针对赣南稀土矿区周边农田存在严重的重金属铅污染情况,研究该地区农田土壤中重金属铅迁移转化规律,旨在为矿区铅污染治理提供依据。[方法]采用模拟酸雨淋滤试验土柱观察重金属铅的淋出量变化,结合响应曲面分析试验结果。[结果]随时间的推移,铅淋出量呈现出快速下降和慢速下降两个阶段。随着pH值的减小,淋滤强度的上升使得铅淋出量呈现先上升后减小的情况。当外源铅浓度增加时,pH值的减小和淋滤强度的上升都会时铅淋出量增加。响应曲面软件对试验数据进行多元回归拟合,交互项中pH值与培养铅浓度较为显著。[结论]铅的污染程度与铅的析出呈正相关,酸雨pH值对污染农田中铅的析出有重要影响。

    • 牧草品种与生物质炭对植草土壤水分的调控效应

      2019, 39(3):175-179. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.029

      摘要 (1321) HTML (0) PDF 618.98 K (748) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究不同牧草品种种植与生物质炭施用对土壤水分的影响及其调控效应,为喀斯特石漠化区生态恢复及土壤改良提供科学依据。[方法]采用盆栽试验在施用生物质炭的土壤上种植雀稗(Paspalum thunbergii)、黑麦草(Lolium perenne)、拉巴豆(Dolichos lablab),定期测定植草土壤的含水率。[结果]种植雀稗、黑麦草、拉巴豆后土壤田间持水量及土壤饱和导水率均出现显著性差异,其大小顺序为:雀稗 > 黑麦草 > 拉巴豆,禾本科牧草种植对提高土壤持水性能的作用优于豆科牧草。施用5%的生物质炭后,雀稗、黑麦草、拉巴豆种植土壤的含水率在春夏季降雨及干旱时段均出现不同程度的增加,植草土壤田间持水量和饱和导水率则出现显著地提高,其大小顺序也为:雀稗 > 黑麦草 > 拉巴豆。[结论]生物质炭施用明显地提高了土壤持水能力,从而有利于牧草生长。

    • 荒漠区灰钙土土壤养分对甘草经济效益的影响

      2019, 39(3):180-185. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.030

      摘要 (992) HTML (0) PDF 664.51 K (723) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究甘肃省河西走廊荒漠区灰钙土甘草氮磷钾锌最佳施肥量,为甘草产业可持续发展提供技术支撑。[方法]在甘肃省张掖市民乐县三堡镇的灰钙土上,采用田间试验方法,进行了甘草氮磷钾锌最佳经济效益施肥量的研究。[结果]甘草鲜根产量随氮磷钾锌施肥量梯度的增加而增加,但每1 kg氮磷钾锌增产量则随氮磷钾锌施肥量梯度的增加而递减;随着氮磷钾锌施肥量梯度的增加,甘草边际产量和边际产值在下降,边际利润最终出现负值;甘肃省河西走廊荒漠区灰钙土甘草氮磷钾锌经济效益最佳施肥量分别为0.46,0.26,0.16和0.02 t/hm2,最佳施肥量时的理论鲜根产量分别为12.81,13.35,13.06,12.76 t/hm2。[结论]在氮磷钾含量较低,有效锌缺乏的灰钙土上,甘草施用氮磷钾锌具有明显的增产效果,但最高产量的施肥量并不是最佳经济效益施肥量,最佳经济效益施肥量必然低于最高产量施肥量。

    • 不同经营措施对天然次生林枯落物层水源涵养能力的影响

      2019, 39(3):186-190. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.031

      摘要 (969) HTML (0) PDF 898.03 K (822) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探究不同经营措施对天然次生林枯落物层水源涵养能力的影响,确定最有利于提高枯落物层的水源涵养能力经营措施,为该地区天然次生林的健康经营提供理论依据和参考。[方法]通过采取现场测量与室内浸泡法测定枯落物层蓄水指标的变化来分析5种经营措施的作用,并设置未采取经营措施的样地作为对照,对林分的各项水源涵养指标进行评价。[结果]①经过改造措施后枯落物蓄积量均高于未改造的林分,改造4 a后枯落物蓄积量与改造之前相比增长27%~39%。②实施经营措施后2 a枯落物层最大持水量增长率为4.61%~9.30%,改造后2 a~4 a增长率为6.31%~7.66%。③改造后2 a与改造后4 a,枯落物自然持水量排序均为:引入灌木 > 封山育林 > 团状择伐 > 带状皆伐 > 抚育间伐 > 未改造,改造2 a后增长率在0.61%~29.68%之间,改造4 a后增长率在1.82%~31.91%之间。④经过改造,枯落物层有效拦蓄量2 a后增长率为3.67%~8.08%;改造后2 a~4 a增长率为4.51%~5.95%。[结论]实施经营措施的林分枯落物层蓄水指标均高于未改造林分,其中引入灌木的经营措施对林分枯落物蓄水能力的影响最明显。

    • >综合研究
    • 基于熵权灰色关联法的高寒贫困山区生态脆弱性分析——以青海省海东市为例

      2019, 39(3):191-199. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20190329.001

      摘要 (1073) HTML (0) PDF 1.11 M (920) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对青海省海东市6个区县的生态脆弱性进行定量研究,为缓解高寒贫困山区贫困状态、提高生态环境保护意识提供参考,为国家深入实施精准扶贫工作提供依据。[方法]选择经济发展状况、社会发展状况和自然生态环境状况3个评价维度构建高寒贫困山区生态脆弱性评价指标体系,运用熵权灰色关联法,对其进行定量分析与评价。[结果]互助县生态脆弱度为0.850 1,属微度脆弱等级,平安区生态脆弱度为0.712 8,属轻度脆弱等级,循化县生态脆弱度为0.557 3,属于中度脆弱等级,乐都、民和及化隆3区县生态脆弱度均小于0.45,属于重度脆弱等级。青海省海东市高寒贫困山区生态脆弱性评价指标的综合关联度从高到低的顺序依次为:互助县 > 平安区 > 循化县 > 化隆县 > 乐都区 > 民和县。[结论]自然生态环境状况和资源禀赋严重制约经济社会发展的同时,对生态脆弱性也有显著的影响。

    • 北方半湿润地区海绵城市建设的问题与对策——以辽宁省沈阳市为例

      2019, 39(3):200-205. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.033

      摘要 (1196) HTML (0) PDF 959.91 K (808) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对比中国南北方海绵城市建设差异,以沈阳市为例找出适合北方海绵城市建设的途径。[方法]通过遥感解译、空间分析以及实地访谈等方法,从降水与城市下垫面性质、海绵工程效用、海绵城市成本收益以及公众认知与参与度4个角度来分析沈阳市海绵城市的建设阻碍。[结果]沈阳市海绵城市建设中存在着不透水面激增,海绵工程匹配度低,海绵工程成本高收益缓以及公众参与度低4个方面的主要问题。[结论]海绵城市建设应该与民生工程协同推进,要在助推国家中心城市建设,吸引人口人才流入以及财富增值,拉动投资方面发挥作用,为此,要提高公众海绵城市建设的参与度,对新老城区进行差别化治理,并从政策上保障海绵工程的政府和社会资本合作(public private partnership,PPP)模式的可持续性。

    • 基于类型学方法的滞洪区村庄防洪空间格局研究——以河南省舞阳县为例

      2019, 39(3):206-210,236. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.034

      摘要 (1094) HTML (0) PDF 811.90 K (848) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨滞洪区各类村庄的防洪空间格局模式,为村庄防洪工程建设决策提供参考。[方法]阐述村庄防洪的基本原则与构成要素,通过空间类型学方法来分析滞洪区村庄防洪空间各要素的主要功能。[结果]泥河洼滞洪区村庄防洪空间主要由围堰、水塘和沟渠、堤坝等要素组成。在工程实践中,形成了多种形式,以适应不同地形环境的需求。提炼出挡、蓄、疏、挡+蓄、蓄+疏、挡+挡+蓄这6类组合模式,并结合当地实际案例,进行了图解说明。[结论]滞洪区村庄防洪空间格局对防洪工作成效有很大影响,村庄防洪设施的精细化管理有助于提升防洪能力。

    • 基于SINMAP模型的延安市滑坡危险性区划

      2019, 39(3):211-216. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.035

      摘要 (1618) HTML (0) PDF 1.42 M (864) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]对陕西省延安市开展滑坡危险性区划研究,为延安地区乃至黄土高原区滑坡危险性区划以及监测预警提供科学依据。[方法]在野外调查的基础上以滑坡触发因素为切入点,建立了基于SINMAP滑坡危险性评价模型,定量评价了不同降雨级别下滑坡区域面积的迁移与转化规律。[结果]降雨雨强从5 mm/h升至200 mm/h,不稳定性区域内比例分别增加6.48%和6.44%,极稳定区域面积所占比例和所占滑比例均值高达46.79%和51.33%;同时潜在不稳定区面积所占比例在5.04%~17.31%之间浮动,所占滑坡比例在5.14%~15.43%之间浮动。[结论]斜坡表层土壤水分、湿度区域面积随着降雨量的增大逐渐增加,区内稳定区域正向失稳区域转化。

    • 基于景观安全格局理论的寿城自然保护区人类活动用地评价

      2019, 39(3):217-222,250. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.036

      摘要 (1224) HTML (0) PDF 13.25 M (903) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探究生态安全用地格局对维持区域生态系统平衡的重要作用,为广西壮族自治区寿城自然保护区的发展建设决策提供一定的依据。[方法]基于景观安全格局理论与MCR模型,借助GIS平台和Fragstats 4.2软件,采用人机交互式遥感图像解译方法获取寿城自然保护区2013年、2017年两期土地利用类型数据,从景观格局演变、安全格局构建两方面对寿城自然保护区进行研究。[结果]寿城自然保护区土地利用类型斑块空间分布上趋于分散,斑块破碎化程度增加,斑块边缘形状趋于复杂;划分了2013年、2017年人类活动的发展核心区、发展过渡区、发展调整区、发展限制区4种人类活动用地类型,并针对不同类型的人类活动用地提出相应的建议与优化方案。[结论]人类活动对寿城自然保护区的景观变化有重要影响,人类活动用地面积在发展核心区、过渡区、优化区均有增加趋势,在生态功能最强的限制区内有所下降。

    • 基于生态服务价值的沱江流域土地景观生态风险时空分异研究

      2019, 39(3):223-230. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.037

      摘要 (1053) HTML (0) PDF 23.32 M (876) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探究沱江流域基于生态服务价值的生态风险时空分异的特征,为基于生态服务价值的沱江流域生态风险管控决策提供一定依据。[方法]借助ArcGIS,GeoDa,GS+和Conefor Sensinode等软件,以沱江流域为研究区,基于2000,2005,2010和2015年4期遥感土地利用数据,计算研究区生态服务价值,对生态风险计算方法进行改进,构建基于生态服务价值的生态风险评价指标体系,运用空间自相关分析和地统计分析方法,探讨位于快速城市化地区的沱江流域生态风险的时空分异规律。[结果]①沱江流域土地利用动态变化显著,用地类型以耕地转建设用地和林地转耕地为主。②沱江流域生态服务价值总量先增后降,耕地、林地对生态服务价值的贡献最大。③生态风险值总体呈上涨趋势,生态风险等级由以较低、中等生态风险为主向以中等生态风险为主转移,中等生态风险区域面积大幅增加。④研究区生态风险等级分布差异明显,高风险区和较高风险区主要分布在研究区北部,中等和较低风险区分布在研究区中部和南部,生态风险总体北大于南。[结论]土地利用变化会对生态服务价值产生重要影响,进而对沱江流域的生态风险产生影响。

    • 1822号“山竹”台风对广东省降雨侵蚀力的影响

      2019, 39(3):231-236. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.038

      摘要 (1475) HTML (0) PDF 10.33 M (809) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨台风强降雨对降雨侵蚀力的影响,为土壤侵蚀的预测预防与治理提供一定的依据。[方法]利用2018年“山竹”台风登陆广东省带来的强降雨,以小时降雨侵蚀力模型为基础,计算“山竹”台风期间广东省降雨侵蚀力及时空分布。[结果]①广东省降雨侵蚀力与台风路径相关,在2018年9月15日粤东地区降雨侵蚀力最大,而16日与17日在粤西地区的降雨侵蚀最大;②山竹台风期间,广东省降雨侵蚀力呈现以阳春市为中心,向两侧降低,特别是在粤北和粤东地区的降雨侵蚀力最低;③降雨量大的站点,降雨侵蚀力也较大,但并不是一一对应的关系,雨强与降雨动能也是影响降雨侵蚀力的重要因素。[结论]台风带来的强降雨影响广东省15—17日降雨侵蚀力分布,台风移动路径决定降雨侵蚀力的大小。

    • 大连市生态脆弱性评价及其不确定性分析

      2019, 39(3):237-242,262. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.039

      摘要 (1360) HTML (0) PDF 19.63 M (1018) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]分析大连市生态脆弱性总体结果和空间分布特征,并识别分析评价体系的敏感性特征。[方法]基于生态敏感性—生态恢复力—生态压力度(SRP模型)构建城市生态脆弱性指标体系评估模型;采用OAT (one-at-a-time)方法评估指标权重不确定性下的结果变异程度。[结果]大连市极度脆弱、重度脆弱、中度脆弱、轻度脆弱、微度脆弱5个等级面积比例分别是4.17%,22.97%,41.00%,23.69%,8.16%;脆弱性最高的地区位于市中心及甘井子区东部,脆弱性最低的地区位于大连市北部地区、甘井子区与旅顺区交界处。土壤有机碳含量指标对结果影响最大,区域绝对平均变化率的最大值及最大像元变化率分别为11.49%和17.27%。[结论]大连市整体生态脆弱性处于中等脆弱水平,对于土壤有机碳含量指标权重应慎重考虑以减少评估结果不确定性。

    • 贵阳市土地利用绩效评价及障碍因子诊断

      2019, 39(3):243-250. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.040

      摘要 (1166) HTML (0) PDF 1.02 M (906) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]测度土地利用绩效水平及诊断其障碍因子,为贵阳市生态文明建设和土地资源管理提供重要参考。[方法]从土地利用经济绩效、社会绩效、生态绩效和公平绩效4个方面构建贵阳市土地利用绩效评价指标体系,运用改进的多属性群体决策理想点法TOPSIS (technique for order preference by similarity to an ideal solution)模型和障碍度模型,对贵阳市2006—2015年土地利用情况进行绩效评价及障碍因子进行诊断。[结果]①贵阳市土地利用绩效在波动中呈稳步上升态势,绩效水平从较差上升至优质;②四大准则层的绩效水平整体提升,但增长方式存在差异,其中社会绩效与生态绩效增速最快,经济绩效与公平绩效相对较晚进入中级水平;③经济绩效和社会绩效是影响土地利用绩效的两大障碍因素;④从指标层因子的障碍度来看,未来影响贵阳市土地利用绩效的主要障碍因子是城市人均可支配收入、生态治理面积、地均就业人数、房价收入比和恩格尔系数。[结论]改进的TOPSIS模型与障碍度模型相结合能够客观、真实地反映贵阳市土地利用绩效变化状况及存在的绩效障碍问题。

    • 西藏北部不同草地类型土壤碳、氮、磷的变化特征

      2019, 39(3):251-255. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.041

      摘要 (1130) HTML (575) PDF 575.67 K (882) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨西藏北部不同草地类型间土壤碳氮磷含量的分布规律和各养分间相互关系,为草地生态保护和评价提供理论依据。[方法]通过S形土壤取样法对西藏北部不同草地类型的土壤样品进行采集,利用试验测定土壤的碳氮磷含量,基于SPSS进行方差分析和相关性分析。[结果]山脊高寒草甸、高寒灌丛草甸和山腰高寒草甸有机碳含量主要受海拔高度的影响,有机碳含量随着海拔高度的增加而增加,随土层深度加大而降低;有机碳与全氮有极显著正相关关系,相关系数为0.968(p<0.01),不同草地类型间全氮含量趋势与有机质趋势相同;除高寒沼泽草甸,其他草地类型的有效氮与全氮分布规律相同,有效氮含量和全氮含量之间存在显著正相关关系,相关系数为0.439(p<0.05)。速效磷受全磷含量影响显著,速效磷与全磷的相关系数为0.442,为极显著正相关关系;全磷含量受放牧影响,但放牧对速效养分的影响更加明显。[结论]西藏北部不同草地类型土壤碳、氮、磷的具有一定的变化规律,草地退化与放牧强度具有一定联系。

    • 基于熵值法的呼包鄂区域土地利用效益与城市化水平耦合协调研究

      2019, 39(3):256-262. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.042

      摘要 (1107) HTML (0) PDF 1.23 M (720) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]土地的合理利用与城市化发展存在着耦合协调关系,研究2006—2015年呼包鄂经济区的土地利用效益与城市化水平的耦合协调度与相对发展度,以及各指标对协调度的影响,为呼包鄂经济区的土地可持续利用及城市化发展提供决策依据。[方法]基于耦合协调模型与灰色关联模型,评价土地利用效益与城市化之间协调关系与影响程度。[结果]①呼包鄂经济区土地利用效益与城市化水平均稳步上升,且呼和浩特的增幅最大,分别为0.373 8和0.362 6; ②呼和浩特的土地利用效益始终滞后于城市化水平,而包头的土地利用基本同步于城市化发展,鄂尔多斯在2010—2014年城市化水平落后于土地利用效益。③整个经济区处于高水平耦合阶段,且协调状况由弱到强。[结论]呼包鄂经济区内土地利用效益与城市化发展整体协调状况良性发展,但各城市应根据目前的协调类型,努力加强城市社会化建设与土地利用结构规划,推进两者进入优质协调。

    • 浙江省湖州市土地利用和覆被变化对热岛效应的响应

      2019, 39(3):263-269,275. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.043

      摘要 (1269) HTML (640) PDF 1.41 M (951) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探讨浙江省湖州市区土地利用和覆被变化(LUCC)对城市热岛效应的响应及影响因素的相关性,为湖州市生态环境可持续发展提供科学的理论依据。[方法]以湖州市区2000,2005,2010和2015年的Landsat TM和Landsat OIL 4期遥感影像为基础,基于GIS和RS技术,运用土地利用分类和地表温度反演,结合土地利用类型的开发度和重心偏移分析了LUCC,并借助主成分分析法探讨其与城市热岛效应之间的关系。[结果]①近15 a来,湖州市区建设用地面积占总面积的50%,耕地面积大幅度减少;吴兴区建设用地重心向西南方转移,南浔区建设用地向东北方转移。②随着湖州市区地表温度逐渐升高,2015年最高温度达38.6℃,而且高温区面积也在日益扩大。③建设用地的不断开发导致高温区面积的大范围扩张,城市水系分布有利于缓解城市下垫面温度的升高。④近15 a湖州市区第一主成分中的荷载量对地表温度变化影响较大,且荷载因子位于土地利用类型中。[结论]湖州市区土地利用进入缓慢变化时期,建设用地面积日益增加,地表温度随之上升,影响地表温度变化的主要荷载因子和土地利用类型有关。

    • 青藏高速公路危险物品运输环境风险评价及应急对策

      2019, 39(3):270-275. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.044

      摘要 (1082) HTML (0) PDF 859.51 K (757) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]分析青藏高速公路水环境敏感路段危险物品运输环境风险,制定相应的预防和应急对策。[方法]在识别青藏高速公路沿线水环境敏感路段基础上,运用概率估算法预测危险物品运输环境风险。[结果]青藏高速公路水环境敏感路段长477.48 km,占路线全长的42.77%,其中强敏感区路段89.52 km,中敏感区路段221.49 km,弱敏感区路段166.47 km;青藏高速公路在预测年内危险物品运输车辆的交通事故概率较小,其平均发生概率为0.162 5~1.176 0次/a,危险物品运输事故环境污染风险在不同敏感路段排序为:中敏感区路段 > 强敏感区路段 > 一般路段 > 弱敏感区路段;通过完善公路污染防治与应急措施以及对危险物品运输车辆的管理与监控,能有效地降低危险物品运输事故造成的环境污染风险。[结论]青藏高速公路水环境敏感路段占研究路段比重大,在危险物品交通运输过程中采取污染防止措施和应急措施可以有效降低青藏高速公路危险物品运输环境风险。

    • 黄土高原地区泥沙来源复合指纹示踪研究进展

      2019, 39(3):276-285. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.045

      摘要 (924) HTML (0) PDF 1.18 M (895) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]为把握复合指纹示踪方法发展动态,为黄土高原泥沙来源研究提供建议。[方法]综述了复合指纹示踪方法的理论基础,对各指纹因子(物理示踪剂、核素、地化元素、磁性、有机质、碳氮稳定同位素、孢粉、生物标志物)的发展进程、模型算法、不确定分析等进行了详细论述。[结果]黄土高原地区在利用指纹因子的时空差异性来研究侵蚀区泥沙的来源,定量描述侵蚀过程的发展等方面已取得一系列成果。[结论]复合指纹示踪泥沙来源技术在黄土高原地区以探讨指纹因子应用研究为主,在混合模型矫正、多方法比较、指纹因子守恒等方面还需要进一步加强研究。

    • 基于生态文明和“双一流”建设需求的水土保持与荒漠化防治学科人才培养与教学改革——以贵州大学为例

      2019, 39(3):286-290. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.046

      摘要 (1215) HTML (584) PDF 932.53 K (1096) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]深入探讨基于生态文明和“双一流”建设需求的水土保持学科的人才培养与教学改革,旨在为进一步提升水土保持学科教学质量,培养服务地方生态环境建设与社会经济发展的复合型高层次人才提供理论支持。[方法]以贵州大学为例,分析了新时期水土保持学科发展面临的任务,探讨了人才培养目标、人才培养要求及教学改革等方面的问题。[结果]提出了“立足贵州,面向西南,服务生态文明建设,力争世界一流”的人才培养目标。同时,从能力、素质、知识3个方面分析了本—硕—博不同层次人才培养的具体要求。[结论]新时期水土保持学科需要从优化课程体系,改进教学方法,丰富实践环节,注重国际化人才培养等教学改革措施入手,完善水土保持生态文明建设人才培养的知识体系,提升水土保持生态文明建设人才培养的教学质量、能力水平及国际竞争力,培养新时期为水土保持生态文明建设服务的“厚基础,强能力,高素质”复合型一流人才。

    • 2009-2015年中国耕地资源利用时空格局变化研究——基于粮食安全与生态安全双重视角

      2019, 39(3):291-296,306. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.047

      摘要 (1447) HTML (728) PDF 9.39 M (1282) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]研究2009—2015年中国及其31个省(不含港澳台地区)耕地资源利用的时空格局变化,为优化和完善中国耕地保护政策,促进区域可持续发展提供科学参考。[方法]基于粮食安全和生态安全双重视角,利用粮食供需平衡法和生态足迹法,分析耕地资源的供需盈亏和生态盈亏,并结合耕地保护红线和行星边界框架,探讨中国耕地资源利用的安全区间。[结果]从粮食供需盈亏来看,中国耕地利用处于供需不平衡状态,省际差异明显,盈余省份主要分布在中部和东北地区,东南沿海省份赤字系数较高;从生态足迹盈亏来看,中国耕地利用总体处于生态赤字状态,赤字系数较高的省份主要位于中东部人口集聚和经济发达地区及西北地区,少数盈余省份分布在南部和西南地区;行星边界框架提出的耕地转化率不超过15%,具有一定合理性。结合耕地保护红线讨论中国耕地规模的安全区间,认为1.20×108~1.44×108 hm2是相对合理的设定。[结论]今后在完善区域差别化耕地保护政策的过程中,应当关注耕地规模区间的设定和变动,遵循粮食安全与生态安全协调并举的可持续发展原则。

    • 巴基斯坦波特瓦尔高原土壤侵蚀调查报告

      2019, 39(3):297-306. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.048

      摘要 (1439) HTML (1005) PDF 48.26 M (1235) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]开展巴基斯坦的土壤侵蚀调查与典型单元的定量评价研究,旨在为巴基斯坦土壤侵蚀防治和了解泛第三极生态环境现状提供科学依据。[方法]在巴基斯坦北部的波特瓦尔高原,沿着穆里—伊斯兰堡—拉瓦尔品第—古杰尔汗—杰格瓦尔—保恩路线,选择了15个调查单元(12个小流域,3个矩形区),于2019年4月16—20日,对调查单元内的土壤侵蚀类型与特征、土地利用类型和水土保持措施等进行了调查。[结果]波特瓦尔高原的林地、草地整体土壤侵蚀较轻,以片蚀为主;土壤侵蚀主要发生在建设用地,开挖边坡、排土边坡、土路边坡和砖厂平台等人为形成的边坡和裸露平台在降雨和径流的作用下产生沟蚀;部分自然山坡因过度放牧,发生重力侵蚀和沟蚀。15个调查单元的平均土壤侵蚀速率平均值介于51.40~1 338.91 t/(km2·a)之间。[结论]波特瓦尔高原的土壤侵蚀主要发生在建设用地,应对生产建设项目引起的土壤侵蚀进行监督治理,同时通过试验开发匹配的土壤侵蚀防治措施;北部穆里地区是巴基斯坦重要的水源涵养地,需要对该地区大量的建设项目进行合理的规划与审批,防止土壤侵蚀加剧,引起水质和生态环境恶化;应加强沟壑区溯源侵蚀的研究与防控,以保护农田,确保粮食安全;需加强对该区土壤侵蚀基础数据的采集,并对不同尺度的土壤侵蚀发生机理与过程进行研究,切实保障巴基斯坦土地资源。

    • >专家论坛
    • 泰国土地发展部顾问Chinapatana Sukvibool先生论东南亚森林植被变化与土壤侵蚀管理

      2019, 39(3):307-312. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.03.049

      摘要 (894) HTML (571) PDF 1.41 M (930) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]回顾和总结近年来东南亚地区森林植被变化与水土流失演变领域研究项目的成果,并探讨东南亚地区改良后的保育措施在流域尺度水土流失与产沙管理方面的成效。[方法]根据东南亚各国不同时空尺度的数据,分析了该区森林植被的变化及采取的对策。选择泰国实施流域管理的地区为研究区,阐述了被动和主动侵蚀控制策略的有效性和实用性。[结果]①在2000—2005年期间,东南亚地区的森林面积大幅减少,累计年度森林砍伐率达到2.76×106 hm2。然而,由于森林种植园的建立,该区森林覆盖率近期已经增加。②东南亚雾霾是一种定期发生的大范围空气污染问题,它在很大程度上起因于农业上的非法放火烧荒。③东南亚地区土壤侵蚀管理措施包括带状种植、等高耕作、条状种植、草障、保护性耕作、免耕种植和植物篱间作。尽管在小区尺度上,保护措施在减少径流方面发挥了良好的作用,但对大尺度而言,其作用还有待进一步的研究和验证。水土保持对产量的潜在影响可能是影响水土保持投资价值的一个关键因素。[结论]东南亚地区森林覆盖变化的挑战既真实又迫切。我们应该建立区域防控机制减少森林火灾和雾霾,并通过保持一个可持续的林业,维护陆地生物多样性减少土壤侵蚀。为低收入小户型农民选择适当的水土保持方法,对于降低水土流失速度和提高作物产量至关重要。

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