• 2020年第40卷第1期文章目次
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    • >试验研究
    • 赣江上游平江流域降雨侵蚀力的时空分布特征

      2020, 40(1):1-8,23. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.001

      摘要 (1209) HTML (0) PDF 2.43 M (882) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究赣江上游平江流域降雨侵蚀力的时空变化规律,为流域治理措施的制定提供参考。[方法] 利用平江流域内10个雨量站点1989-2018年共30 a的日降雨量数据,采用降雨侵蚀力日降雨简易计算模型和Mann-Kendall趋势检验等方法,对平江流域降雨侵蚀力的时间分布规律进行研究;借助ArcGIS 10.1中的克里金插值法对平江流域的降雨侵蚀力进行空间分析。[结果] 平江流域降雨侵蚀力在1989-2018年间平均值为4 233 MJ·mm/(hm2·h·a),最大值为6 766.5 MJ·mm/(hm2·h)(2015年),最小值为2 191 MJ·mm/(hm2·h)(2003年);流域内30 a降雨侵蚀力变化较为平稳,年际间呈现出不显著的增加趋势,年内分布同降水量一致,表现为双峰型,分别在6月和8月。降雨侵蚀力在空间上表现为由东北向中南方向递减,而后向西南方向递增,最大值出现在北部城冈站附近,最小值出现在中南部龙口站附近。[结论] 平江流域降雨侵蚀力的时空分布特征与流域内降水时空分布基本一致。对流域水土流失防治工作而言,春季应尤其注意降雨侵蚀力较大且出现上升趋势的流域北部地区,夏季和冬季应更加注意流域西南部。

    • 喀斯特地区不同降雨和植被覆盖的坡面产流产沙特征

      2020, 40(1):9-16. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.002

      摘要 (947) HTML (0) PDF 1.51 M (1268) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析不同降雨类型下的径流和产沙量特征,及其在不同植被覆盖类型和植被覆盖度下的响应,为喀斯特地区黄壤坡面在不同降雨和植被覆盖条件下的产流和产沙量动态特征研究提供理论基础。[方法] 以贵州省黔南州龙里县羊鸡冲小流域2014-2018年径流小区实测数据为基础,基于均值分类的方法,将研究区降雨类型划分为4类,对各指标进行相关性分析、回归模型模拟以及指数函数分析。[结果] 不同降雨对研究区产流产沙的影响程度不同,不同植被覆盖类型下降雨特征对产流产沙的影响存在明显的差异。总体上A型降雨(极强雨强,极大降雨量、中等降雨历时的低频次降雨事件)更容易造成侵蚀性危害,该条件下坡面产流和产沙量之间显著相关,并且经果林表现出极好的水土保持效果;B型降雨(强雨强,中等降雨量、短降雨历时的高频次降雨事件)为该地区主要降雨类型;在4种降雨条件下,混交林的水土保持效果优于其他植被覆盖类型。产沙量与雨强、径流深正相关,和植被覆盖度负相关,对产沙量的影响为:径流深 > 平均雨强 > 植被覆盖度。当植被覆盖度到达80%左右,其削减径流以及减沙的效果处于稳定的状态。[结论] 在降雨一定的前提下,植被是影响坡面产沙量的关键因子。对于喀斯特地区黄壤坡面而言,增加地表覆盖度是减少产沙量的基础,也是防治水土流失的一项重要举措。

    • 青藏高原冻融-水蚀凹陷对高寒沼泽草甸土壤呼吸的影响

      2020, 40(1):17-23. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.003

      摘要 (997) HTML (652) PDF 1.07 M (1027) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究青藏高原长期的冻融与水蚀造成的凹陷对高寒沼泽草甸土壤呼吸的影响,为探讨和评估高寒沼泽草甸碳循环过程提供一定的科学依据。[方法] 以青海湖北岸冻融-水蚀凹陷的高寒沼泽草甸为研究对象,选取了非冻融-水蚀凹陷区和冻融-水蚀凹陷区,2019年5月监测土壤呼吸、5 cm土壤温度、5 cm土壤含水量及空气温度和空气相对湿度,2018年8月观察了植被群落特征(优势种、地上生物量、植物高度、群落盖度)。[结果] ①冻融-水蚀凹陷区的平均土壤呼吸速率显著低于非冻融-水蚀凹陷样区。②冻融-水蚀造成地表下陷,下陷的洼地微生态系统具有类似盆地的聚温保湿效应,因此在凹陷样区中空气相对湿度显著增加,空气温度降低,5 cm土壤温度显著增加(p<0.05),以上环境要素的变化深刻影响着土壤呼吸。[结论] 青藏高原冻融-水蚀过程形成的凹陷改变了高寒沼泽草甸土壤环境,使原生系统的土壤呼吸发生变化,进而影响高寒沼泽草甸生态系统碳循环。

    • 模拟降雨条件下工程边坡土壤磷素流失特征

      2020, 40(1):24-29,42. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.004

      摘要 (1007) HTML (0) PDF 1.47 M (853) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究西南高山-亚高山地区工程边坡土壤磷素流失机理,为同类型工程边坡生态环境恢复研究提供理论依据。[方法] 采用室内人工模拟降雨试验及原状土搬迁等方法,研究在2种坡度(30°,50°)和4种雨强(25,45,65,85 mm/h)条件下工程边坡全磷(TP),泥沙全磷(STP),溶解态磷(DP)迁移变化特征及其与土壤侵蚀状况的关系。[结果] ①工程边坡径流平均DP浓度整体较低且受雨强影响较小,STP浓度在降雨初期较高,随之降低或趋于稳定。②不同雨强下工程边坡DP流失率、STP流失率变化曲线具有明显差异性,当雨强为25 mm/h和45 mm/h时,工程边坡STP流失率、DP流失率较低且较为稳定;当雨强为65 mm/h和85 mm/h时,工程边坡STP流失率、DP流失率迅速上升后趋于稳定;当雨强由45 mm/h增至65 mm/h时,工程边坡STP流失率、DP流失率迅速增大。③土壤侵蚀率与DP流失率、DP平均浓度、STP流失率和浓度、TP流失率有极显著正相关关系;径流率与DP流失率、STP流失率、TP流失率、DP平均浓度有极显著正相关关系,与STP浓度无显著相关关系。工程边坡TP流失率随径流率、土壤侵蚀率皆以幂函数形式逐渐增加。[结论] 雨强和坡度对工程边坡磷素流失动态变化特征具有显著的影响且整体呈现出先增后减的趋势。

    • 高寒草原土壤有机碳矿化对水氮添加的响应

      2020, 40(1):30-37. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.005

      摘要 (996) HTML (0) PDF 1.71 M (843) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究不同水氮添加下的高寒草原土壤有机碳矿化过程,探讨土壤性质与土壤碳矿化的关系,为揭示全球变化背景下高寒草原土壤碳转化规律提供科学依据。[方法] 设置45%,60%,75%,90%的田间持水量(WHC)4个水分梯度和4个氮添加梯度(0,0.2,0.4,0.8 mg/g)进行室内培养,分析CO2浓度,测定土壤溶解性有机碳(DOC)、土壤微生物生物量碳(MBC)含量以及土壤酶活性。[结果] ①在水或氮添加范围内,土壤有机碳矿化量呈抛物线变化趋势,土壤碳矿化受水分调控更加敏感,氮添加对土壤碳矿化的影响依赖于水分添加量。②土壤水分从45%增加到60% WHC,加速了土壤中可溶性物质溶出,增加了有机碳矿化;施氮量从0 mg/g增加到0.4 mg/g,土壤有机碳含量、土壤微生物量碳含量呈上升趋势,刺激了土壤有机碳的矿化。③90%田间持水量WHC的高水分添加与45%田间持水量土壤水分下的高氮添加(0.8 mg/g)抑制高寒草原土壤碳矿化,高水分添加通过降低土壤通透性抑制有机碳矿化过程,高氮添加通过降低土壤DOC生物有效性、土壤MBC含量、土壤酶活来抑制土壤有机碳矿化过程,高氮添加对碳矿化的抑制作用在90% WHC条件下得到缓解。[结论] 随着未来氮沉降量与降雨量的持续增加,青藏高原高寒草原土壤有机碳的矿化作用可能会受到抑制,有利于高寒草原土壤有机碳积累。

    • 吉林省低山丘陵区地形因素对坡耕地侵蚀沟分布的影响

      2020, 40(1):38-42. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.006

      摘要 (906) HTML (552) PDF 892.62 K (988) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究吉林省低山丘陵地貌内侵蚀沟与地形因素关系,从而发现地形因素对侵蚀沟发育及分布影响,为侵蚀沟综合治理与土地利用规划提供科学参考。[方法] 采用RTK测量系统对东辽县辽河源镇境内坡耕地中25条侵蚀沟进行了精准地面测量,基于1:10 000地形图,利用ArcGIS软件生成数字高程模型(digital elevation model,DEM),将侵蚀沟测量数据与DEM数据相叠加,获取侵蚀沟与地形要素各特征值,对各特征值进行相关性研究。[结果] ①研究区沟壑密度为5.99 km/km2,沟谷占坡地面积比例为5.12%。侵蚀沟主要分布于坡地中下部的耕地内,处于强烈侵蚀状态;②沟谷占坡地面积比例随坡度的变化呈现先增加后减少的趋势,在坡度为6°~9°范围内达到最大值;③沟壑密度与汇水区平均宽度呈幂函数关系;④沟壑密度随3°~6°坡地占总汇水面积比例的增加而减少,随6°~9°坡地占总汇水面积比例的增加而增加;⑤侵蚀沟平均宽度与汇水区平均宽度及形状系数均存在线性正相关关系,相关系数分别达0.57和0.84。[结论] 吉林省低山丘陵区侵蚀沟处强烈侵蚀状态,且有继续发展的趋势,6°~9°坡地是侵蚀沟分布的集中区域。

    • 地表覆盖对大豆田土壤水热盐及产量的影响

      2020, 40(1):43-50,57. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.007

      摘要 (762) HTML (0) PDF 1.91 M (947) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究不同覆盖措施对农田土壤水、热、盐及大豆产量的影响,为促进陕北安塞县山地梯田作物增产提供理论基础。[方法] 以大豆(中黄35)为试验材料,设置地膜覆盖(M)、谷子秸秆覆盖量5 000 kg/hm2(J5)与2 500 kg/hm2(J2)和传统耕作(CK)4个处理进行了系统对比试验。[结果] ①除20-40 cm土层的结荚期外,其他土层各时期M和J5处理的土壤贮水量均高于CK处理。另外在0-60 cm各土层中,出苗期M处理的土壤贮水量均高于J5处理;②在0-60 cm各土层中,全生育期M的土壤温度均高于CK处理,除结荚期外,J5处理的土壤温度均低于CK处理;③在一定范围内,M处理可提高土壤电导率,且在0-20 cm土层中,M和CK处理的电导率差异达到极显著水平(p<0.01);④M和J5处理的大豆产量分别显著高于CK处理46.73%(p<0.01)和34.61%(p<0.05);⑤在一定范围内,大豆产量与其全生育期的平均土壤贮水量、土壤温度和土壤电导率呈正相关关系。且相较于其他生长阶段,出苗期土壤物理条件对大豆产量的影响更为明显。[结论] 大豆产量与出苗期土壤贮水量和电导率极显著正相关,且地膜覆盖有利于提高出苗期土壤贮水量和电导率,可促进大豆增产。

    • 枸杞间作红豆草对不同盐渍化土壤水盐运移及产量的影响

      2020, 40(1):51-57. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.008

      摘要 (859) HTML (867) PDF 1.23 M (964) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究不同盐渍化土壤中枸杞间作红豆草的水盐运移规律及枸杞产量效应,以期为甘肃省引黄灌区枸杞种植模式与盐碱地改良提供理论和技术支撑。[方法] 设置枸杞单作和枸杞间作红豆草2种种植模式,非盐化(S1)、轻度盐渍化(S2)和中度盐渍化(S3)3种盐渍化程度,分析不同种植模式和盐渍化程度下土壤水盐运移及枸杞产量。[结果] 与枸杞单作相比,枸杞间作红豆草可显著提高3种盐渍化条件下0-20 cm土层土壤含水率,0-120 cm土层土壤含水率表现为枸杞间作红豆草低于枸杞单作,且非盐化(S1)条件下二者差异最显著(p<0.05);0-60 cm土层范围内,枸杞间作红豆草的土壤呈脱盐状态,S1,S2,S3条件下的相对脱盐率分别为6.539,3.078,2.455,而枸杞单作的土壤呈盐分累积状态;随着盐渍化程度的加剧,枸杞鲜果百粒重和产量逐渐减小,其中非盐化(S1)和轻度盐渍化(S2)条件下,枸杞间作红豆草的鲜果百粒重、产量均高于枸杞单作,且差异显著(p<0.05)。[结论] 枸杞间作红豆草在提高表层土壤含水率,降低土壤含盐量的同时,有利于提高枸杞产量,且在非盐化(S1)条件下效果较优。

    • 自然及管理因素对伊犁河谷草地土壤水分动态的影响

      2020, 40(1):58-64,71. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.009

      摘要 (808) HTML (0) PDF 1.56 M (788) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究自然及管理因素下草地土壤水分变化特征,为退化草地的生态恢复提供科学参考。[方法] 通过定点监测12个坡面小区,利用TDR水分测定仪及其探头测定灰钙土和棕红土两种退化草地坡面表层0-10 cm的土壤含水量,采用数据对比分析和统计分析相结合的方法,分析降雨、气温、坡位等自然因素和灌溉、土壤管理因素对坡面表层土壤水分动态变化的影响。[结果] 降雨和气温对表层土壤含水量的变化有显著性影响,不同降雨量对表层土壤含水量的影响不同;坡位对草地坡面表层土壤含水量没有显著性影响;红棕土持水性强,表层土壤含水量高于灰钙土;各管理措施中,水平沟处理能够在降雨后最大化的增大表层土壤含水量,枯草覆盖处理能显著减缓降雨后表层土壤含水量的下降速率。不同集雨补灌方式下,表层土壤含水量差异不明显,但集雨补灌措施可以在短时内提高表层土壤含水量。[结论] 表层土壤水分主要受降雨、管理等因素的控制,能够通过人为管理调控土壤水分,从而达到植被恢复的目的。

    • 半干旱黄土丘陵区不同植被类型的土壤水分特征及其稳定性

      2020, 40(1):65-71. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.010

      摘要 (1022) HTML (0) PDF 1.45 M (857) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究5种不同植被类型土壤水分动态特征,为区域内优化配植模式提供理论依据。[方法] 以甘肃省定西市半干旱黄土丘陵区5种典型的植被类型为研究对象,使用土壤水分速测仪对2017,2018年0-200 cm土层土壤含水量进行观测,并对不同植被类型土壤水分特征及其稳定性进行分析。[结果] ①不同植被类型土壤水分呈现出:山杏×侧柏混交林地(11.24%) > 退耕苜蓿草地(10.97%) > 自然荒地(10.66%) > 退耕林地(9.99%) > 柠条林地(9.55%)。②5种植被类型在0-200 cm土层依据有序聚类法可分为动态变化层(0-40 cm),利用层(40-100 cm)和弱利用层(100-200 cm)3个层次。在动态变化层(0-40 cm),土壤水分呈现出:自然荒地(14.23%)最高,柠条林地(11.04%)最低;在利用层(40-100 cm):退耕苜蓿草地(12.16%)最高,柠条林地(9.15%)最低;在弱利用层(100-200 cm):自然荒地(10.81%)最高,退耕林地(8.61%)最低。③不同植被类型土壤水分土层稳定性(变异系数)呈现出:退耕林地(19.9%) < 山杏×侧柏混交林地(21.3%) < 自然荒地(21.9%) < 退耕苜蓿草地(22.6%) < 柠条林地(23.6%)。④不同植被类型土壤水分时间稳定性(变异系数)呈现出:自然荒地(25%) < 退耕林地(25.2%) < 山杏×侧柏混交林地(26.5%) < 柠条林地(27.1%) < 退耕苜蓿草地(31.9%)。[结论] 柠条林地土壤水分含量最低,在土层和时间上不稳定,山杏×侧柏混交林地较其他植被类型土壤水分含量更高,更具有稳定性。

    • 内蒙古自治区达茂旗荒漠草原土壤水分对降水的响应

      2020, 40(1):72-77,84. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.011

      摘要 (1298) HTML (0) PDF 1.60 M (1008) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究不同降水模式土壤水分响应机制,为防治荒漠草原植被退化及土地荒漠化提供理论基础。[方法] 以内蒙古自治区达茂旗为例,基于自动土壤水分观测站2016-2018年逐时土壤水分、降水量资料,利用统计学等方法,研究荒漠草原降水对土壤水分的影响。[结果] 对于5.1~10.0,10.1~25.0 mm和大于25 mm降水事件,土壤水分响应深度分别为10,20 cm和50 cm,响应天数分别为6,7~9 d和10 d。5.1~15.0 mm和20.1~25.0 mm的降水,降水强度越大,土壤水分入渗深度越大;15.1~20.0 mm的降水,降水强度越大,土壤水分入渗深度越小。5.1~15.0,15.1~20.0,20.1~25.0 mm降水事件,0-10 cm土壤水分在降水强度较小时,土壤水分均在1 h后显著响应;在降水强度较大时,土壤水分分别在5,8 h及8 h后显著响应。[结论] 土壤水分对降水响应主要依赖于降水模式,包括降水量、降水强度、降水时间等。5.1~15.0 mm和20.1~25.0 mm降水量时,降水强度对土壤水分入渗深度具有正反馈作用,对入渗速率具有负反馈作用;15.1~20.0 mm降水量时,降水强度对土壤水分入渗深度和速率均具有负反馈作用。

    • 生物有机肥对土壤-水稻系统中Cd形态及迁移特征的影响

      2020, 40(1):78-84. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.012

      摘要 (1057) HTML (0) PDF 1.23 M (985) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究稻田土壤中Cd形态转化与生物有机肥施用量之间的关系,及水稻植株体内各器官Cd的累积分配特征,以期为研究区提供经济安全的水稻生产指导方案。[方法] 在湖南省长沙市红壤稻田进行了2 a的田间定位试验,期间设置了0,10,20,30与40 t/hm2共5个生物有机肥施用量处理,在水稻成熟期采集土壤和水稻样品,分析了生物有机肥对Cd在土壤中形态变化、水稻器官中的分配以及持续效应的影响。[结果] ①生物有机肥施用后可将土壤中酸溶态Cd钝化为可还原态Cd,降低了水稻体内Cd的累积、土壤-根系间富集系数和茎秆-籽粒间转运系数。②高施用量生物有机肥处理下2017和2018年土壤酸溶态Cd较CK均显著降低,最大减少幅度分别为22.42%和7.05%,Cd在水稻不同器官含量的分布为:根系 > 茎秆 > 叶片 > 籽粒。③水稻籽粒Cd含量受土壤酸溶态Cd的直接影响,且酸溶态Cd受pH值、土壤有机质和阳离子交换量的调控。[结论] 施用生物有机肥可以提高Cd污染稻田土壤肥力和稻谷产量,降低土壤酸溶态Cd的生物有效性。综合总体表现,当施用量为30 t/hm2时,有机质含量为255.32 mg/kg的秸秆生物有机肥可以发挥出较好的修复作用。

    • 苦驴河上游小流域土壤侵蚀及其养分流失特征

      2020, 40(1):85-90. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.013

      摘要 (918) HTML (0) PDF 908.81 K (666) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 定量分析苦驴河上游小流域土壤侵蚀及其养分流失特征,为巢湖上游小流域水土保持工作提供科学依据。[方法] 基于遥感技术(RS)和地理信息系统(GIS),利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)定量评估研究区土壤侵蚀及其养分流失状况,分析土壤侵蚀强度与坡度、高程和土地利用等因子的关系。[结果] ①2018年研究区平均土壤侵蚀模数为394.45 t/(km2·a),主要为微度和轻度侵蚀。②土壤侵蚀强度与坡度呈明显的正相关,且随着坡度增加,强度及以上侵蚀的面积比例逐渐增加。同一高程范围内不同土地利用对土壤侵蚀程度影响不同,以各土地利用的平均土壤侵蚀模数表示为:未利用地[1 022.55 t/(km2·a)] > 林地[655.04 t/(km2·a)] > 旱地[285.78 t/(km2·a)] > 水田[139.80 t/(km2·a)]。③土壤养分流失与土壤侵蚀的空间分布趋势一致,土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)平均流失量分别为3.66,0.27,0.07 t/(km2·a)。[结论] 苦驴河上游小流域土壤侵蚀及其养分流失受地形地貌影响显著,南高北低,南部丘陵水土流失较为严重,山林地和坡耕地是该地区水土保持工作的重点区域。

    • 2000-2015年鄂尔多斯高原生态承载力时空变化特征

      2020, 40(1):91-98,107. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.014

      摘要 (759) HTML (0) PDF 1.08 M (660) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析2000-2015年鄂尔多斯高原生态足迹和生态承载力时空变化特征,为鄂尔多斯高原生态脆弱区经济和社会的可持续发展提供理论依据。[方法] 采用鄂尔多斯高原2000,2005,2010和2015年遥感数据,在土地利用和覆被变化转移矩阵分析的基础上,利用社会经济系统发展指数修正生态足迹模型研究生态承载力时空变化特征。[结果] ①2000-2015年鄂尔多斯高原土地覆被类型间转换以草地和未利用土地为主,2000-2010年生态足迹增速较快,2010年后增速相对放缓,生态足迹多年平均递增速率为15.93%;②鄂尔多斯市以准格尔旗总生态承载力最高,达拉特旗和杭锦旗次之,鄂托克前旗相对最低;人均生态承载力以杭锦旗相对最高,其次是鄂托克旗、准格尔旗,东胜区除2000年相对较高外,其他年份均较低。[结论] 2000-2005年鄂尔多斯高原处于生态盈余状态,2005-2015年由生态盈余转为生态赤字,生态承载力处于严重透支状态,生态环境的可持续发展面临着较大的挑战。

    • 6种水生植物及其组合对模拟污水中磷的净化效果

      2020, 40(1):99-107. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.015

      摘要 (960) HTML (0) PDF 2.29 M (872) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 针对河流湖泊水体污染严重现状,选择6种水生植物进行水质净化试验,为污染水体的水生植物治理提供选择依据。[方法] 选择6种具观赏效果的水生植物菖蒲、美人蕉、大薸、凤眼莲、金鱼藻、穗花狐尾藻,采用静态水培的方法,研究6种水生植物及其组合对不同浓度模拟污水中总磷净化效果。[结果] 单一水生植物试验中,凤眼莲在高(2 mg/L)、中浓度(0.5 mg/L)磷水体中总磷去除效果最好,去除率分别为95.9%,93.4%。金鱼藻在低浓度磷(0.1 mg/L)水体中总磷去除效果最好,去除率为91.1%。组合水生植物试验中,高浓度磷水体中金鱼藻+菖蒲+凤眼莲的水生植物组合对水体中总磷去除效果最好,去除率为96%。中浓度磷水体中穗花狐尾藻+菖蒲+凤眼莲水生植物组合总磷去除效果最好,去除率为98.8%。低浓度磷水体中穗花狐尾藻+菖蒲+大薸水生植物组合总磷去除效果最好,去除率为94.3%。[结论] 选择的6种水生植物对总磷均有一定的去除效果,对水生植物的种植数量、面积、时间以及组合方式进行优化配置,可用于污染水体水质净化。

    • >水保监测与应用技术
    • 基于稳定氢氧同位素的黄土高原不同生长年限油用牡丹水分来源研究

      2020, 40(1):108-115. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.016

      摘要 (1145) HTML (725) PDF 1.82 M (1307) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究油用牡丹的水分来源与用水策略,为合理种植、推广发展油用牡丹,提高牡丹成活率提供科学依据。[方法] 以不同生长年份的2种油用牡丹为研究材料,利用稳定氢氧同位素探究其在春秋2个季节的水分来源。[结果] ①由于根系更加发达,成年期油用牡丹的用水策略比幼年期有更强的自主选择性。春(旱)季,2种年龄油用牡丹都主要利用0-20 cm表层土壤水,但成年期(70.7%)比幼年期(61.8%)对水分的利用率更高。秋(雨)季,表层土壤含水量过高,成年期油用牡丹较幼年期则更趋向吸收深层土壤水分;②通过分析土壤含水率、油用牡丹吸收的不同来源水分的贡献率及它们之间的关系,可知贡献率越高的土层含水量越低。[结论] 在黄土高原春秋2个季节,油用牡丹均倾向于吸收含水量较低土层水分,证明了其耐旱不耐涝的特性。

    • 基于模糊综合法和灰色关联法的百花湖水质评价

      2020, 40(1):116-122,129. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.017

      摘要 (777) HTML (0) PDF 1.11 M (854) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 为有效防止水质的不可逆污染和破坏,以喀斯特高原区域的百花湖为研究对象,揭示其历年水质及其变化情况,为相关的水资源管理部门科学开发、利用及保护该水源地提供依据。[方法] 利用百花湖2013-2016年的8项水体实测理化参数参与分析,为使水质评价结果更为客观,采用模糊综合评价法、灰色关联分析法对百花湖水质进行综合评价。[结果] 百花湖整体为Ⅰ类水质,但Ⅱ类、Ⅳ类、Ⅴ类隶属值都较大。[结论] 百花湖水质有变差的趋势,其生态环境防治对策势在必行。

    • 基于暴雨洪水管理模型的铁路车站片区雨洪模拟及低影响开发效果评价

      2020, 40(1):123-129. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.018

      摘要 (1381) HTML (0) PDF 1.60 M (832) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 减轻西北地区高速铁路车站片区建设过程引起的水资源矛盾问题,实现铁路车站片区雨水的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护,实现高速铁路绿色施工。[方法] 以甘肃省兰州市西客站为研究对象,采用暴雨洪水管理模型(SWMM)研究了传统开发下的雨水径流效应,并对采用生物滞留池、透水铺装、绿色屋顶及生物滞留池+透水铺装+绿色屋顶组合措施方案3种低影响开发(LID)方案进行了模拟。[结果] 不同LID措施均能有效削减径流总量、洪峰流量、溢水量及延后峰现时间,其中组合LID方案的控制效果最佳,对洪峰流量和径流总量削减率高达75.9%和41.6%;透水铺装和生物滞留池对洪峰流量和径流总量的削减效果较显著;绿色屋顶单独铺设时,雨洪控制效果较差。[结论] 合理采用LID措施可以有效地实现雨水的可持续管理,减小铁路车站片区的洪涝灾害。

    • 固原市玫瑰苑小区低影响开发措施改造对降雨径流的调控效益

      2020, 40(1):130-135,141. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.019

      摘要 (834) HTML (488) PDF 1008.83 K (874) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 计算住宅小区海绵改造后对降雨径流的调控效益,旨在为海绵城市建设提供技术参考。[方法] 结合宁夏回族自治区固原市某住宅小区各低影响开发(low impact development,LID)设施的布设情况,计算不同设计降雨量下LID设施对降雨径流的截蓄量与各LID设施截蓄容积的利用率;再结合固原市2004-2014年的降雨资料,计算出该小区年均降雨径流总截蓄量与各LID措施对降雨径流的截蓄量。基于计算出的小区LID设施对降雨径流的截蓄数据,结合资源环境经济学原理,计算小区降雨径流年调控效益、单方降雨径流调控效益与各LID措施年均降雨径流调控效益。[结果] 小区海绵改建后,年均降雨径流调蓄量增加11 568 m3,产生的效益为111 302元/a,单方降雨径流调控效益为9.62元/m3;各LID设施年均效益分别为:雨水花园45 273元/a,下沉式绿地27 103元/a,雨水桶6 654元/a,雨水池32 272元/a。[结论] 住宅小区海绵改建能够有效控制小区降雨径流的外排量,提高小区年径流总量控制率,具有明显的经济、环境和社会效益。

    • 西安市引汉济渭与黑河引水工程多水源联合调配模拟

      2020, 40(1):136-141. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.020

      摘要 (865) HTML (0) PDF 1.04 M (724) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 建立陕西省西安市引汉济渭与黑河引水工程多水源联合调配模拟模型,为西安市水资源可持续发展提供决策依据。[方法] 在分析西安市供水工程和用水户基础上,绘制水资源系统网络概化图,构建了多水源联合调配模拟模型,确定调配规则。通过典型年和长序列年法求解模型,得到不同来水频率情况下的多水源联合调配方案。[结果] 2020水平年,来水频率分别为50%,75%和95%时,引汉济渭调水量分别占西安市需水量的39.74%,37.59%和35.33%;在特别枯水年,引汉济渭供生活用水达1.19×108 m3,占西安市生活需水总量的36.28%。[结论] 计算结果表明,引汉济渭工程通水后,西安市水资源短缺局面得到缓解,调水量对保障西安市供水安全发挥了极大的作用。

    • 利用复合指纹法分析剑川双河水库泥沙来源

      2020, 40(1):142-148,156. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.021

      摘要 (1342) HTML (0) PDF 1.39 M (639) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 定量研究水库沉积泥沙的具体来源,为中国滇西北水土流失区域泥沙来源研究和流域综合治理提供科学依据。[方法] 以滇西北剑川县双河水库流域作为研究区,选取林地、草地、耕地及采矿用地4种土地利用类型作为潜在泥沙源头,利用复合指纹法分析双河水库沉积泥沙潜在来源及其贡献百分比。选择27个地球化学因子,通过守恒性检验与Kruskal-Walls H检验并利用逐步判别分析确定最佳指纹因子组合,运用多元线性混合模型计算各泥沙源地贡献百分比。[结果] ①共有8个指纹因子(S,Ca,Sr,TP,Cr,Ba,K,Mg)被确认为最佳指纹因子组合,累计贡献率达89.60%;②总体上,泥沙贡献百分比平均值从大到小为:草地(37.28%) > 耕地(34.62%) > 林地(27.86%) > 采矿用地(0.24%);③单位面积上泥沙贡献百分比为:耕地(9.55%) > 草地(3.78%) > 采矿用地(1.24%) > 林地(0.38%)。[结论] 复合指纹法适用于双河水库流域泥沙来源判别,耕地仍是土壤侵蚀最为严重的土地利用类型,而草地因面积较大、地表覆盖度较低,也是泥沙贡献较多的土地利用类型。

    • 基于农户视角的陕南坡地利用与治理措施调查研究

      2020, 40(1):149-156. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.022

      摘要 (755) HTML (0) PDF 1.28 M (751) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 开展基于农户尺度经济视角的坡地利用现状和治理措施调查研究,了解陕南地区坡地弃耕原因,提高土地利用效率,完善坡耕地治理对策。[方法] 根据农户尺度经济行为特点设计调查问卷,通过典型村庄农户调查,对陕西省商州区梯田和经济作物坡地的利用现状、经济收益和农民的治理需求进行研究;采用二项Logistic回归模型和比例分析法,研究陕南地区土地利用存在的问题;通过对比坡改梯治理措施效果的优缺点,提出坡地治理建议。[结果] 调查共涉及6个村庄,93家农户。2018年农户家庭年均收入约为39 419元;农业生产收入主要来自经济作物,户年均约3 661元,仅占总收入的11.26%;坡耕地经济收入低,导致坡耕地和梯田弃耕现象严重,弃耕率高达15%;弃耕的原因主要有经济收入低,交通不便,农村劳动力不足,土地质量差产出低等因素。坡改梯是提高土地利用效率的重要措施,但仍存在易积水、土层薄等问题,对于梯田田坎类型,干砌石田坎在透水性和耐久性两方面综合性最好。[结论] 陕南梯田和坡耕地弃耕现象严重,弃耕原因比较明确;在新的历史时期,需要综合考虑人口、经济效益和环境效益等因素,制定兼具生态与经济效益的水土保持治理与土地利用方案。

    • 秸秆覆盖对黑土区侵蚀沟植被恢复和固土的作用

      2020, 40(1):157-161,169. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.023

      摘要 (1155) HTML (0) PDF 954.92 K (673) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 评估东北黑土区秸秆覆盖技术对侵蚀沟的防护作用,旨在为该区侵蚀沟植被恢复、水土流失防治提供数据支撑。[方法] 通过野外试验,观测了秸秆覆盖和无秸秆覆盖条件下侵蚀沟不同坡向土壤水热状况、苜蓿生长状况和水土流失状况的变化。[结果] ①秸秆覆盖能够显著改善侵蚀沟土壤水热状况,即提高土壤水分含量,降低14:00土壤温度,阴坡秸秆覆盖提高土壤含水量1.8%~6.8%,阳坡秸秆覆盖提高土壤含水量1.1%~4.0%,阴坡秸秆覆盖降低14:00土温0.6~3.1℃,阳坡降低14:00土温0.9~3.6℃;②秸秆覆盖显著改善了侵蚀沟不同坡向苜蓿的生长及生物量积累状况,有利于侵蚀沟岸植被恢复;③秸秆覆盖可有效拦蓄径流、减少泥沙侵蚀量,全年平均保水率为57.34%,全年平均保沙率为67.60%。[结论] 秸秆覆盖是一种有效的侵蚀沟治理措施,该技术的推广将有助于减缓黑土区水土流失,保障国家粮食全。

    • 基于Kendall重现期的华南中小流域洪水峰量联合分布研究

      2020, 40(1):162-169. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.024

      摘要 (1181) HTML (0) PDF 967.40 K (860) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对山区中小流域洪水峰量联合分布进行研究,以期为山区洪水防治提供理论参考。[方法] 基于Archimedean Copula函数与Kendall测度分析3个山区中小流域的洪峰洪量联合分布的3种重现水平。由择优构建的Gumbel Copula及Kendall测度计算了洪水峰量联合分布的"或"、"且"和Kendall重现期及其设计洪水分位数。[结果] ①洪峰和洪量之间具有高相关性,Kendall轶相关系数达0.76以上;②3个流域洪水峰量同频遭遇风险概率很大,均超过81%;③在工程经济安全两方面,对比设定的重现期显示,介于"或"重现期和"且"重现期之间的Kendall重现期更准确地反映洪水峰量联合分布的风险率;④按两变量"或"重现期洪水峰量和同频率推算的洪水设计值偏高。[结论] 以Kendall重现期推算的洪水峰量设计值,可为山区中小流域防洪工程安全提供新的选择。

    • 城市海绵小区雨水利用的效益分析——以固原市海绵小区建设为例

      2020, 40(1):170-175,183. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.025

      摘要 (799) HTML (784) PDF 987.55 K (825) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对城市海绵小区雨水利用措施的经济、环境及社会效益进行识别计算并与其成本进行对比分析,为海绵小区建设评估提供参考。[方法] 以第二批试点宁夏回族自治区固原市西南新区6个海绵小区为研究对象,采用水量平衡法、替代工程法、影子工程法、市场价值法、碳税法、造林成本法等,对海绵小区产生的雨水资源利用、固碳释氧、降噪、调蓄径流、文化教育等3大类共10项效益进行定量计算并采用效益费用比进行静态和动态成本效益分析。[结果] 固原市西南新区6个海绵小区的总效益为2.91×105元/a,其中雨水花园的效益为1.03×105元/a,下沉式绿地的效益为7.99×104元/a,植草沟的效益为6.15×104元/a,经济、环境和社会效益比例分别为22.84%,76.89%和0.27%。[结论] 海绵小区雨水利用有较好的投资效益,固原市海绵小区的建设产生了良好的经济、环境和社会效益,值得进一步研究推广。

    • 基于熵权TOPSIS模型的江西省土地利用多功能及其障碍因素动态分析

      2020, 40(1):176-183. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.026

      摘要 (892) HTML (0) PDF 1.24 M (1239) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析江西省2004-2017年间土地利用多功能状况,为区域土地持续利用提供支撑。[方法] 构建评价指标体系,基于熵值法确定各指标权重,运用TOPSIS模型综合评价了江西省土地利用多功能变化状况,并采用障碍度模型剖析了主要限制因素。[结果] 2004-2017年江西省土地利用综合功能变化动态度为297.90%,经济功能、社会功能和生态功能变化动态度分别为224.37%,207.14%,2 021.61%;生态功能障碍度逐年下降,经济功能障碍度波动上升,2010年之后主要障碍因子有综合恩格尔系数、产业结构、经济密度、人均GDP、废水排放强度、人均水资源和城镇登记失业率等。[结论] 江西省土地利用功能总体呈现增长变化趋势,但各项功能变化有所差异,其中土地利用生态功能变化最大;土地利用功能实现从经济社会型向生态社会型转变;不同阶段限制土地利用功能发挥的因素有所差异,目前主要为经济障碍因子。

    • 含盐铁尾矿砂在机械沙障中的固化性能

      2020, 40(1):184-190. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.027

      摘要 (902) HTML (0) PDF 1.89 M (673) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 针对荒漠区交通干线的风沙灾害问题,利用当地含盐铁尾矿砂为原料进行固化性能试验,用于制备新型机械沙障实现以废治灾。[方法] 采用普通硅酸盐水泥与华夏一号离子固化剂来固化含盐铁尾矿砂,通过干湿循环、冻融循环、自然风化试验后试样抗压强度变化综合评价其耐久性,并深入分析了孔隙结构的改变对耐久性能的影响机理。[结果] 7%~10%的水泥掺量就可以使固化试样的强度达到2MPa以上,复掺0.2‰的离子固化剂后可明显改善固化试样的强度和耐久性;孔隙结构分析表明,耐久性试验中,由于水汽及盐的迁移使试样的总孔体积增大,中孔或大孔占比增加,但未出现连通超大孔洞,强度损失小。[结论] 利用含盐铁尾矿砂作为一种工程材料,通过水泥与离子固化剂将其固化后可制备防风固沙用机械沙障,强度与耐久性均可满足工程要求,具有实际应用价值。

    • 基于灰色关联度模型的生态敏感区贫困化成因分析——以南水北调中线河南省水源区贾营小流域为例

      2020, 40(1):191-197,212. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.028

      摘要 (1065) HTML (432) PDF 1014.36 K (961) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究生态敏感区农村贫困化的主要影响因素,为扶贫工作提供理论基础。[方法] 以南水北调中线水源区贾营生态清洁小流域为研究对象,运用基于熵权的灰色关联度模型,计算了小流域贫困化率与影响因素的关联度,分析了小流域内影响贫困化率的主要因素。[结果] ①小流域2017年贫困化率为5.69%,是同时期河南省平均水平的2.21倍;②小流域内中游地区平均贫困化率为7.13%,明显高于上游地区(6.26%)和下游地区(5.65%);③影响小流域贫困化的主要因素为人均耕地资源占有量、劳动力占总人口比重及家庭年均饮食消费支出、初中以上学历比例、家庭年均工资性收入、地面坡度及家庭年均医疗支出等指标;④影响小流域内各个村的贫困化主要因素各有不同,呈现区域差异化。[结论] 在小流域内因地制宜地采取扶贫措施,充分利用流域内剩余劳动力和剩余劳动时间,加大教育投入力度以及处理好因残及因病致贫问题是解决小流域贫困问题的关键。

    • 湖南省湘西州重点生态功能区贫困县生态脆弱性评价

      2020, 40(1):198-203. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.029

      摘要 (1298) HTML (731) PDF 1.64 M (815) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 开展湖南省湘西州生态脆弱性评价,在此基础上规划适宜开发区、限制开发区,为实现研究区绿色可持续发展提供参考。[方法] 依据湘西州生态环境特点,利用2015-2018年社会经济统计数据,采用遥感影像、数字高程模型(DEM)等基础数据,运用GIS空间分析法,综合分析了湘西州各县生态脆弱性的时空演变特征。[结果] ①生态脆弱性空间格局呈现出西高东低的分布特征,微度和轻度脆弱区主要分布在湘西东部永顺县和古丈县,重度和极度脆弱区成片分布在西部龙山县、保靖县和吉首市;②生态脆弱性总体表现出向高脆弱等级方向发展的趋势,微度脆弱区面积急速减少,重度脆弱区面积急速上升,生态环境逐年恶化。[结论] 应注重人类活动对生态系统的积极影响,在加大扶贫力度的同时,因地制宜地开展生态环境保护工作。

    • >综合研究
    • 中国第二次土地调查以来省域耕地利用时空变化

      2020, 40(1):204-212. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.030

      摘要 (1076) HTML (0) PDF 1.14 M (636) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析和研究全国第二次土地调查(简称"二调")以来各省级空间地域单元的耕地利用现势分布和省域耕地利用的时空特征,以期寻求促进耕地资源可持续利用的针对性政策改进措施。[方法] 基于2009-2016年全国和省级年度土地利用现状数据,利用GIS空间分析、数学指数模型等方法进行研究。[结果] ①2009-2016年间中国耕地面积总体呈减少趋势,其中旱地减少面积多于水田、水浇地增加面积,耕地总面积共减少4.64×105 hm2,但基于各省域间资源禀赋的异质性和社会经济发展差异,耕地面积分布与利用呈现出明显的差异性。②受不同阶段耕地保护政策的影响,耕地面积在时间和空间不同维度上均或多或少受政策调控,这是形成耕地利用时空变化格局的重要原因。③中国的耕地保护政策需要在耕地利用的时空变化分析基础上进一步加以科学优化,并积极引导区域耕地利用与资源环境协调发展。[结论] 现阶段耕地资源利用具有较强的空间、时间异质性和动态变动性特征,而全国省域耕地利用变化过程受到全局性和区域性政策演进与人类活动定向干预的双重作用,亟需在及时跟进和把控耕地变化特征差异的基础上,通过适时合理的政策调控实现对省域耕地资源差异化保护和利用,以保障粮食安全和协调资源匹配,促进区域可持续发展。

    • 成渝经济区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

      2020, 40(1):213-220. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.031

      摘要 (875) HTML (0) PDF 1.18 M (727) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 评价成渝经济区土地利用变化引起的生态系统服务价值演变及其敏感性,以期为优化区域土地资源配置,保护生态环境,促进成渝经济区可持续发展提供理论支撑和经验借鉴。[方法] 以成渝经济区为研究对象,基于2005,2011,2017年3期的Landsat TM/ETM/OLI遥感影像数据,借助ArcGIS分析土地利用变化和生态系统服务价值的演变过程,并运用交叉敏感性系数法,研究土地利用变化对生态系统服务价值的敏感性程度。[结果] ①成渝经济区的土地利用之间的转换主要发生在耕地、林地、草地和建设用地之间,且耕地的土地利用动态度较大,约为40%;②研究期内,成渝经济区生态系统服务价值略有波动,呈现总体上升趋势,其中林地和耕地对生态系统服务价值的贡献率超过90%;③成渝经济区土地利用中水域与耕地之间的转换,交叉敏感性由2005年的2.06增加到2017年的2.15,表现出较强的敏感程度且有升高的趋势,水域与建设用地的转换导致的生态系统服务价值下降且交叉敏感性较强烈,意味着高强度的人类活动对生态系统服务价值产生较大影响。[结论] 应制定合理的土地利用政策,优化土地利用结构,实现成渝经济区生态环境一体化协调发展。

    • 基于公众视角的土地整治供需匹配研究——以杭州市萧山区为例

      2020, 40(1):221-228. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.032

      摘要 (976) HTML (0) PDF 1.70 M (610) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 基于公众视角对土地整治供需情况进行测算,旨在为完善土地整治内涵提供科学依据。[方法] 从农业发展、生活与生态环境改善和休闲文化旅游3个方面,构建土地整治供需指标测算体系,揭示浙江省杭州市萧山区土地整治供需匹配度。[结果] ①萧山区保障农业发展类匹配度整体较高,均在0.88以上;生活与生态环境改善类次之,均在0.85以上;休闲文化旅游类较低,最低仅为0.83。②土地整治过于强调农业发展供给,而生活与生态环境、休闲文化旅游供给相对不足,公众需求表达机制缺失,参与度较低,导致对土地产品需求不能得到有效地满足。[结论] 基于公众视角和供需理论构建的土地整治供需匹配模型定量化测算供需匹配度具有一定科学性。

    • 固原市原州区生态环境与经济系统的耦合协调发展

      2020, 40(1):229-235,282. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.033

      摘要 (959) HTML (0) PDF 1.36 M (725) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 构建宁夏回族自治区固原市原州区生态环境系统和社会经济系统之间的耦合度和耦合协调度模型,以期为区域的协调发展调控提供科学依据。[方法] 基于固原市原州区2002-2016年生态环境和社会经济的数据,构建原州区区域生态系统指标评价体系,采用熵值赋权法计算各个评价指标的权重以及综合评价指数,通过建立耦合度、耦合协调度模型和灰色预测度模型,得到并预测该区域生态环境系统和社会经济系统的耦合度和耦合协调度发展趋势以及耦合协调类型。[结果] 2002-2016年,固原市原州区社会经济系统评价指数稳定上升,受生态环境压力的影响,生态系统综合评价指数呈现先下降后波动上升的趋势,前者的发展速度快于后者;耦合度和耦合协调度不断上升,耦合协调类型从经济滞后中度失调型发展为生态环境滞后的濒临失调型;通过模型预测,2017-2025年生态环境系统和社会经济系统之间耦合度及耦合协调度将逐渐升高,耦合协调类型会不断向理想状态发展。[结论] 固原市原州区由于经济发展水平快于生态环境建设力度,从而制约了该区域整体的协调发展。因此为实现原州区区域生态系统的可持续发展。还需大力加强对生态环境的建设。

    • 2001-2016年福建省海岸带植被覆盖变化特征

      2020, 40(1):236-242. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.034

      摘要 (921) HTML (0) PDF 1.15 M (862) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 揭示福建省海岸带地表植被覆盖空间格局变化,为开展基于主体功能区类型的资源环境监测与预警提供决策参考。[方法] 基于归一化植被指数(NDVI)像元二分模型,选用2001,2006,2011,2016年Landsat系列遥感数据,评估研究区植被覆盖度以表征评价区域生态承载力变化。[结果] ①2001-2016年福建省海岸带低植被覆盖度面积总体下降,较低和较高植被覆盖度变化较为平缓,而高植被覆盖度呈现上升趋势;②2001-2016年生态承载力状态改善的面积增加了10.78%,基本稳定面积变化不大,而退化面积下降了7.05%,显著退化面积下降了3.48%。③2001-2016年不同类型主体功能区内植被覆盖波动下降,并呈现以生态承载能力改善为主要变化特征。[结论] 2001-2016年福建省海岸带植被覆盖度和生态承载能力呈现总体上升态势,海岸带整体生态环境不断改善。

    • 三峡库区经济发展与生态环境的时空耦合特征

      2020, 40(1):243-249. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.035

      摘要 (793) HTML (0) PDF 1.26 M (766) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究经济发展与生态环境之间的关系,为长江经济带高质量发展和三峡库区经济与生态协调发展提供政策参考。[方法] 以三峡库区重庆段为研究区域,基于脱钩模型对2006-2018年经济与生态环境"脱钩状态"(分为绝对脱钩、相对脱钩、临界状态、耦合状态)进行判定。结合探索性空间数据分析(ESDA)法,运用ArcGIS,OpenGeoDa软件对脱钩状态相关数据进行空间差异及格局演化特征分析。[结果] 三峡库区重庆段整体的脱钩系数偏低,空间相关性较弱;在2006-2010年和2014-2018年脱钩系数主要表现出空间正相关,2010-2014年期间主要表现出空间负相关;从局部空间自相关(LISA)图分析得出,研究区各区县之间的脱钩状态显著性较弱;研究区在3个研究时间段的脱钩状态呈现出显著的倒"V"型发展趋势。[结论] 2006-2018年来,三峡库区经济发展与生态环境耦合特征波动较大,亟需进一步深入研究并制定相关整治措施。

    • 2007-2015年东莞市土地利用及其生态系统服务价值的时空演变

      2020, 40(1):250-255. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.036

      摘要 (878) HTML (0) PDF 901.15 K (622) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究2007-2015年东莞市的土地利用和生态系统服务价值的时空变化情况,以反映土地利用变化产生的生态效应,为区域土地资源可持续利用和生态环境保护决策提供参考。[方法] 运用土地利用及生态系统服务价值相关理论与方法,利用遥感、地理信息技术,分析土地利用与生态系统服务价值的时空变化情况。[结果] ①2007-2015年间,东莞市建设用地占研究区总面积50%以上,且持续增加,增加的面积以耕地、林地的转入为主,水域和林地面积先增加后减少,耕地和草地面积不断缩小。②研究期内,生态系统服务价值整体呈现下降趋势,总价值减少1.97×108元,林地、水域的生态系统服务价值系数较大,价值的损益变化大,2015年,林地和水域价值共减少1.40×108元。③从空间分布看,东莞市的生态系统服务价值以中部地区为中心,向东西延伸,形成了"高-低-高"的空间分布格局,主城区是整个东莞市生态系统服务价值的低值中心。[结论] 研究时段内,东莞市土地利用变化显著,生态系统服务价值整体下降,生态系统服务价值在空间上呈现出异质性,分布不均衡。

    • 关中地区农村典型涝池水体污染物特征及其水质现状调查与分析

      2020, 40(1):256-261,268. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.037

      摘要 (1312) HTML (0) PDF 1.07 M (641) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究影响涝池水体水环境质量的主要原因,以期能为涝池水体水环境保护和水质状况改善提供科学依据。[方法] 从涝池的功能、容量、面积和结构等方面出发,选取陕西省杨凌农业高新技术产业示范区8个具有典型代表性的涝池,对涝池水体pH值、溶解氧、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮进行测定,同时对水质样本点各污染物指标进行参数检验,并应用单因子指数等方法对其综合评定。[结果] ①点源污染型涝池在不同采样点位置水体污染物浓度差异显著(p<0.05),各涝池总氮、总磷平均浓度范围分别为:4.70~78.13 mg/L,0.03~4.27 mg/L;氨氮平均浓度范围为0.36~39.18 mg/L;化学需氧量平均浓度范围为33.0~1 067.40 mg/L;溶解氧平均浓度范围为1.5~7.3 mg/L;pH值大小平均值范围为7.85~8.64;②大部分涝池水体污染严重,水质均为劣Ⅴ类,污染物主要以氮类污染物指标为主;③调查区涝池水质污染程度排序为:点源污染+有措施 < 面源污染+无措施 < 点源污染+无措施。[结论] 布设污水处理设施及池底防渗措施对于改善涝池水环境状态较为重要。此外辅以内源水体的相关修复及管护工作,效果将会更好。

    • 塔里木河流域荒漠化的生态环境损害赔偿模式

      2020, 40(1):262-268. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.038

      摘要 (731) HTML (0) PDF 1.36 M (616) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 评估塔里木河干流区域风蚀损害程度,并针对不同荒漠化地区的风蚀量,进行相应的经济赔偿计算,以期为解译塔里木河生态损害的信息及流域生态的恢复和改善提供相应参考。[方法] 基于MOD13A1和MCD43A3数据,通过建立归一化植被指数(NDVI)和地表反照率(Albedo)的空间关系,构建荒漠化差值指数(DDI),并用土壤风蚀模型计算损害固沙量,再进行相应的风蚀损害赔偿计算。[结果] ①2010-2015年,研究区荒漠化程度有了一定的改善,但也存在退化现象。②2010-2015年,研究区整体荒漠化状况有所缓解,中高等级的荒漠化土地面积出现不同程度的下降,主要发生"强度荒漠化"向"中度荒漠化"的转移。③2015年不同荒漠化土地的损害固沙量分别为:极度荒漠化地区4.49×105 t/a;强度荒漠化地区1.33×105 t/a;中度荒漠化地区3.72×104 t/a;轻度荒漠化地区2.04×104 t/a。[结论] 2015年,塔里木干流生态损害总经济赔偿金额为3.23×106元人民币,符合当地经济发展水平。

    • 哈尔滨市水资源开发利用与城镇化发展的响应关系

      2020, 40(1):269-275,296. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.039

      摘要 (760) HTML (0) PDF 1.16 M (586) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究水资源系统和城镇化系统的相互作用,为资源开发与城镇化协调发展提供理论依据。[方法] 运用层次分析法、因子分析法和响应度模型对2006-2017年哈尔滨市水资源开发利用和城镇化发展的影响因素、时序特征、响应关系进行定量研究。[结果] ①研究期内哈尔滨市水资源开发利用和城镇化发展均呈阶段性增长趋势。二者均以2011年前后为时间节点,表现出前期波动、后期趋稳的阶段性特征。②城镇化系统中经济、空间和社会城镇化的上升发展较为同步。人口城镇化起伏较大,有衰退的潜在风险。城市水资源开发利用程度加深,管理水平提升,但资源赋存不稳定,城市用水负荷增加。③响应关系测算比较中,城镇化发展对水资源的变动具有更强的敏感性,经济集聚和空间扩张产生了明显的资源消耗效应,水资源开发利用程度对城镇化发展有制约作用。[结论] 需要运用系统性思维,以水资源时空分布为基础,保持城镇化适度发展,合理抑制用水需求并提升水务管理能力,以减轻水资源约束。

    • 基于水量供需平衡的河北省张家口市崇礼区水资源承载力分析

      2020, 40(1):276-282. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.040

      摘要 (1210) HTML (0) PDF 1.20 M (653) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对农业需水量进行了情景预测,旨在为河北省张家口市崇礼区冬奥会(2022年举办)以及未来水资源合理利用以及可持续发展提供基础。[方法] 基于水资源供需关系分析了2005-2016年水资源承载力并预测了不同规划年(2022年、2035年)水资源承载力。[结果] 2005-2016年水资源平衡指数(IWSD)从0.54下降至0.06,2016年水资源承载能力已趋于临界状态;当保证率P=25%时,2022,2035年IWSD分别为0.27,0.25,水资源承载盈余,当P=50%,75%,水资源承载力均超载,尤其当P=75%时,IWSD分别为-0.77,-0.81,水资源严重超载;通过调整灌溉面积以及需水定额,P=25%,50%时,IWSD>0,P=75%时不同规划年缺水量减少了22.68%,36.31%。[结论] 未来崇礼区可通过调整灌溉面积、灌溉需水定额,减少地下水开采量,提高地表水利用率来提高水资源承载力。

    • 1901-2017年黄土高原地区气候干旱的时空变化

      2020, 40(1):283-289. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.041

      摘要 (1178) HTML (0) PDF 1.21 M (931) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析1901-2017年和1981-2010年两个时间尺度黄土高原地区气候干旱的趋势变化和发生频率,为该区气候干旱应对策略的制定提供科学依据。[方法] 基于高空间分辨率长时间序列的气候数据,计算了黄土高原地区1901-2017年的标准化降水蒸散指数(SPEI),依次分析了该区气候干旱的趋势变化和发生频率。[结果] 1901-2017年,整个黄土高原的气候经历了"湿润-干旱-湿润-干旱"的交替过程,年SPEI变化趋势未达到显著性水平,且无显著突变年份。1981-2010年干旱呈显著加剧趋势的区域分布在黄土高原腹地以及中西部,面积比例为3.43%。1901-2017年干旱呈显著减轻趋势的区域主要分布在东、西部边缘区域,面积比例为1.05%;呈显著加剧趋势的区域分布在西北部,面积比例为4.16%。近30 a,黄土高原中部轻旱、重旱发生频率较高。在历史时期的两个时间段内,黄土高原西北部大部分地区重旱发生频率较低,未有极端干旱发生。[结论] 在黄土高原地区,随着干旱程度的不断加重,干旱频率的空间变异程度逐渐降低;不同等级干旱发生频率具有明显的空间变化特征。

    • 1973-2017年贵阳市饮用水源地植被覆盖度的演变特征

      2020, 40(1):290-296. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.042

      摘要 (1109) HTML (0) PDF 1.01 M (1125) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨贵阳市"两湖一库"(红枫湖、百花湖、阿哈水库)1973-2017年的植被覆盖度变化规律,为定量化探讨城市饮用水源地生态环境演变监测提供科学途径和理论依据。[方法] 采用1973年MSS影像、1993,2001,2008年TM数据和2017年OLI数据5期遥感影像,基于像元二分模型和植被覆盖度动态模型,运用遥感和GIS技术进行分析。[结果] ①研究区域植被覆盖度总体呈现"两头升高,中间降低"的规律,即低覆盖度和高覆盖度面积比例均呈上升趋势,而中低覆盖度、中覆盖度和中高覆盖度均基本呈下降趋势;②2001-2017年期间植被覆盖度年均变化率明显高于前3个时段即1973-1993,1993-2001,2001-2008年3个时段,2017年的中高覆盖度和高覆盖度面积比例之和大于1973年的两者之和,且高植被覆盖度区域的面积比例一直处于稳定上升态势。[结论] 贵阳市"两湖一库"植被中覆盖度部分退化、部分改善,但是整体主要以退化为主,退化原因则是城镇建设用地的扩张;社会经济活动和区域发展政策是地表植被覆盖度演变的主要驱动力,尤其是对低植被覆盖度和中植被覆盖度区域的影响。

    • 甬台温海岸带景观格局及生态脆弱性时空演变特征

      2020, 40(1):297-303. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.043

      摘要 (1031) HTML (0) PDF 1.02 M (606) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析浙江省宁波市、台州市及温州市的海岸带土地利用景观格局及生态脆弱性演变特征,以促进海岸带地区可持续发展,为生态建设及修复提供理论支撑。[方法] 基于甬台温海岸带1995-2015年三期土地利用数据,采用"压力度-敏感度-恢复力"评价模型对研究区进行景观类型脆弱度和生态脆弱度评测。[结果] ①景观格局变化表现为:耕地面积减少最多,其次为滩涂和林地;建设用地面积增加最多;耕地、林地斑块数量增多,呈破碎化趋势。②生态脆弱度高区域集中在杭州湾南岸的余姚市、慈溪市和台州湾的路桥区,20 a来研究区高脆弱度区域增多,整体生态脆弱度增加。③区域生态脆弱度与扰动指数、破碎度呈显著正相关,和景观脆弱度指数则完全相关。[结论] 甬台温海岸带景观类型变化明显,生态脆弱性增强。

    • 台湾省植被NDVI随海拔高度的变化及其气候响应

      2020, 40(1):304-310. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.044

      摘要 (1256) HTML (0) PDF 1.56 M (773) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 揭示台湾省陆地植被生态系统随海拔高度的变化趋势及其响应程度,为区域可持续发展、生态环境保护提供理论依据。[方法] 基于台湾省1998-2018年SPOT/VEGETATION NDVI卫星遥感数据、气象及DEM数据,结合相关分析法、回归分析法等数理统计方法,对气候变化下的台湾省植被归一化植被指数(NDVI)变化趋势及区域响应进行了分析。[结果] 1998-2018年台湾省植被NDVI均值增长率为5.09%;台湾省不同高程范围所占的面积比例差异较大,<500 m区域的面积比例高达52.49%,>3 600 m区域的面积比例仅为0.01%,且NDVI均呈现较低值,分别为0.72和0.73;1998-2018年台湾省海拔除>3 600 m外,其他海拔高程范围NDVI均值增长明显(p<0.001);在500~3 600 m高程范围内,NDVI年均值与气温、降雨相关关系显著(p<0.05)。[结论] 海拔越高,植被生长状况对降雨的变化较气温更为敏感。

    • >专家论坛
    • 台湾水土保持研究新进展及农村地方创生现状

      2020, 40(1):311-317. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.045

      摘要 (917) HTML (570) PDF 1.26 M (789) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 重点总结2010-2019年台湾地区水土保持研究新进展与农村地方创生现状,旨在探讨适合山坡地环境条件的自然工程设计理念和准则,为振兴农村社会经济服务,并为相关研究和相似地区发展提供参考。[方法] 全面梳理10 a多来发表的相关研究文献,将诸多理念加以整理,并根据有关调查结果进行汇总,阐述了新时期台湾生态工程与水土保持科学的主要内容,以及农村再生与地方创生等核心问题的研究进展。[结果] 农村地方创生应以社区成长为核心,坚持软硬件建设并重,并纳入地方政府有关政策共同执行,扩大参与及合作机制。水土保持可为乡村创造良好的生态环境,是农村地方创生的基础工作。推动地方创生的政策,大学生洄游农村计划以及水土保持和生态工程实施是农村地方创生和地区生态安全的重要保障。[结论] 应通过倡导绿色生活方式,提升民众自主防灾意识,构建绿色发展的战略布局,同时通过产业生态化和生态产业化等措施,有力推进农村地方创生事业。

    • 黄土高塬沟壑区综合治理试验示范成果评述与高质量发展研究展望——以陕西省长武县王东沟小流域30 a多治理实践为例

      2020, 40(1):318-324. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.01.046

      摘要 (843) HTML (387) PDF 1.13 M (870) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究黄土高塬沟壑区典型小流域综合治理的成效以及生态文明建设时期面临的问题,旨在为该区域高质量发展提供理论支持和实践经验。[方法] 以陕西省长武县王东沟小流域综合治理试验示范研究实践为例,基于1986年以来的监测和研究资料,总结分析了该流域30 a多来不同时段在生态环境、土地生产力和农民经济收入等方面的变化。[结果] 王东沟小流域综合治理过程存在明显的阶段性。①综合治理阶段(1986-1995)。以提高土地生产力为突破口,重点提高粮食产量和人均经济收入。同时从塬面到沟道综合整治水土流失,合理开发利用土地。②生态保护阶段(1996-2005)。更新与升级粮果管理措施,保护和改善生态环境,进一步稳定和提高了土地生产力。③高质量发展试验示范研究阶段(2006-2019)。以王东沟小流域为试点,从发展绿色高效技术的角度进行研究和示范,探索适合小流域内涵式高质量绿色发展的技术体系,为黄土高塬沟壑区的高质量发展奠定基础。[结论] 为实现黄土高塬沟壑区的高质量发展,必须在生态文明理念指引下,重点研究流域生态管理和技术创新体制和机制建设,在总体控制水土流失基础上,保障人居环境的生态性,社会经济系统发展的可持续性以及流域生态系统结构和功能的和谐与完整性。

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