• 2020年第40卷第2期文章目次
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    • >试验研究
    • 黄土丘陵区不同降水梯度对草地群落化学计量学特征的影响

      2020, 40(2):1-8. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.001

      摘要 (1154) HTML (0) PDF 2.35 M (782) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究草地群落各组分(植物叶片、根系和土壤)碳氮磷化学计量特征对降水量变化的响应规律,以揭示降水量对黄土丘陵区草地生态系统化学计量学特征的影响。[方法] 以黄土丘陵区自然恢复草地为研究对象,于2017-2018年在安塞试验站建立野外控雨试验平台,分别设置减雨60%,减雨40%,减雨20%,自然降水,增雨20%,增雨40%,增雨60%共7个处理,采用遮雨棚法研究降水改变对植物的叶片、根系以及土壤生态化学计量特征的影响。[结果] ①随降水量增加,植物生长水分限制得到有效缓解,水分胁迫作用逐渐减缓,从而使叶片N,P含量整体呈现显著下降趋势(p<0.05)。叶片C/N,C/P整体呈现显著下降趋势(p<0.05)。②降水梯度改变对根系P化学计量特征影响较为显著(p<0.05);同时,对根系C/P,N/P也有显著影响(p<0.05)。③控雨处理仅对土壤C含量有显著影响(p<0.05),可能因为极端降水影响了土壤微生物的活性,导致土壤有机C积累减缓。[结论] 水分是黄土丘陵区草地植物对N,P吸收利用的制约因子;降水量可以改变草地群落的养分限制格局,随着降水量的增加,植物生长受P的限制越强烈,植物生长由同时受N,P两者的限制转为受P限制。

    • 阿克苏河中游荒漠河岸林物种多样性与群落稳定性

      2020, 40(2):9-15,23. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.002

      摘要 (722) HTML (69) PDF 1.37 M (726) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究阿克苏河中游荒漠河岸林群落的物种多样性、稳定性及其之间的关系,在物种水平上对当前群落植物组成的复杂性及部分环境因子的关系进行探讨,为荒漠河岸生态系统的恢复提供理论依据。[方法] 在样方调查的基础上,运用格局分析法,物种多样性指数与均匀度指数,聚类分析以及M.Godron稳定性测度对植物群落进行综合评估。[结果] 阿克苏河中游荒漠河岸林主要的植物种群均呈现聚集分布的格局,群落结构简单,具有单寡种优势群落的特征。不同地段的植物群落物种分布较为均匀,但丰富度与多样性的高低略有起伏;荒漠河岸林植物群落根据环境因子的聚类结果可分为6个群丛,其中有3个群丛的物种多样性较低。物种组成与土壤水分的关联较为密切;当前植物群落尚未达到稳定阶段,物种多样性与群落稳定性者之间并无任何直接联系。[结论] 单一以河水漫灌的方式促进该地区植物多样性的恢复具有一定的困难,考虑以胡杨、柽柳为主要格局,种植深根系的乔灌木以营造局部地区小气候,间接优化生境的方式对荒漠河岸林的植被恢复更为有利。

    • 不同改良剂对沙化土壤理化性质及沙米干物质量的影响

      2020, 40(2):16-23. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.003

      摘要 (828) HTML (0) PDF 940.17 K (695) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究施加不同改良剂的沙化土壤理化性质及沙米生长状况,为沙化土地治理及生态环境修复提供科学指导。[方法] 以有机肥、亚麻籽粕、保水材料(聚丙烯酸钾)、腐殖酸等材料在库布齐沙漠西北缘典型沙化土地开展改良试验,测定施用不同改良剂的沙化土壤理化性质、微生物数量及酶活性、沙米干物质量。[结果] ①改良剂对降低沙化土壤容重和入渗速率,提高土壤总孔隙度和田间持水量效果表现为:保水剂(BSJ) > 保水保肥剂(BSBFJ) > 粘合剂(NHJ),并且在0-30 cm土层内,随着土层深度增加,3者调节土壤物理性质的作用减弱;②各种改良剂对降低土壤pH值,提高土壤速效氮和有机质的效果不明显。BSJ对降低土壤pH值,提高土壤速效氮、速效磷含量效果最好,BSBFJ对提高土壤速效钾和有机质含量效果最明显;③3种改良剂可以显著提高沙米的总干物质量,提高的程度表现为:BSBFJ > BSJ > NHJ;④施用各改良剂极大程度地提高了沙化土壤中微生物数量及酶活性,NHJ对提高土壤细菌、放线菌数量、脲酶活性效果最佳,BSBFJ对提高土壤真菌数量、蔗糖酶活性、磷酸酶活性最佳。[结论] 不同改良材料的配合施用对沙化土壤理化性质及沙米的生长有着不同程度的改善作用。综合考虑各改良材料的改良效果,在该地区的沙化土地改良工作中BSBFJ为首选材料。

    • 荒漠森林开垦成农田前后土壤呼吸速率的变化及其影响因素

      2020, 40(2):24-30. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.004

      摘要 (636) HTML (0) PDF 903.58 K (621) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析干旱区荒漠森林开垦前后土壤呼吸的变化及其影响因素,为该区社会发展和生态安全维护提供理论参考。[方法] 测定新疆艾比湖地区连续种植30 a,16 a和3 a的农田以及未开垦荒漠森林的土壤呼吸速率和影响其变化的因子,利用单因素方差和多元逐步回归方法进行数据分析。[结果] ①土壤呼吸速率随农田耕作年限显著增加(p<0.05);②所有农田的土壤呼吸速率显著高于荒漠森林(p<0.05);③土壤有机质、含水量、微生物菌落总数、细根生物量、总盐和pH值在不同耕作年限农田、荒漠森林间差异显著(p<0.05)。土壤温度、空气相对湿度和气温的变化与以上因子不同;④水盐是多元逐步回归方程中仅剩的因子,标准系数分别为0.67和-0.42。[结论] 在干旱区荒漠,将荒漠开垦为农田后,农业活动增加了土壤含水量而减小了含盐量,导致土壤碳释放量随农田种植年限不断增加。

    • 桂东北坡地果园生草栽培减流减沙效应

      2020, 40(2):31-36. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.005

      摘要 (739) HTML (56) PDF 986.30 K (660) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对桂东北坡地果园生草栽培的减流减沙效应进行研究,为该区坡地果园的水土保持工作的顺利开展提供科学参考。[方法] 野外自然降雨条件下对比分析不同坡度(即坡度为12°,23°,42°)金桔园分别间套雀稗和白花藿香蓟的减流减沙数据。[结果] ①当坡度为12°时,降雨量对雀稗及白花藿香蓟的坡面产流产沙有显著影响(p<0.05);②同一生草栽培下,坡面产流产沙量随着坡度增大而增大,相对于清耕,雀稗减少坡面产流产沙量分别为33.06%~50.35%和67.09%~77%,白花藿香蓟减少坡面产流产沙量分别为21.89%~28.85%及41.65%~47%,雀稗减流减沙效果优于白花藿香蓟;③生草栽培、坡度及两者的交互作用对坡面产流产沙均有极显著的影响(p<0.001)。随着坡度的升高,生草栽培对坡面产流产沙的作用逐渐减弱,而坡度的作用逐渐增强,但雀稗对坡面产沙的作用始终大于坡度。[结论] 研究区内同一坡度下雀稗减流减沙效果优于白花藿香蓟,生草栽培对坡面产流产沙的作用随着坡度增加逐渐减小,而坡度的作用逐渐增强,雀稗对坡面产沙的作用始终大于坡度。

    • 喀斯特石漠化及土地利用变化的地貌分异特征——以贵州省关岭贞丰花江石漠化综合示范区为例

      2020, 40(2):37-46. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.006

      摘要 (951) HTML (0) PDF 1.70 M (729) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨石漠化地区土地利用变化的地貌分异特征,揭示不同地貌条件下的土地利用时空变化的特征和规律,为石漠化地区土地的合理利用提供科学参照。[方法] 以贵州省关岭贞丰花江石漠化综合示范区为例,运用GIS和RS技术,基于2005,2010和2013年3个时期的土地利用数据、石漠化数据和地貌数据,运用地形分布指数、土地利用程度综合指数,对研究区土地利用变化的地貌分异进行研究。[结果] ①在2005-2013年间,喀斯特地区草地、建设用地、林地、未利用地和水域的面积有所增加,耕地、园地的面积在减少;石漠化的面积有所减少,石漠化程度正在逐渐减轻。②不同地貌条件下,每一个土地利用类型都有其存在的优势分布区;各土地利用类型的地貌分异基本稳定。③土地利用程度的地貌分异特征趋于稳定;2005-2013年,土地利用程度大小表现为:侵蚀台地 > 峰丛洼地 > 丘峰台地 > Ⅴ型峡谷 > 溶蚀-侵蚀陡坡。④不同地貌条件下不同石漠化等级在各土地类型中的分布方面,由侵蚀台地、峰丛洼地、丘峰台地、Ⅴ型峡谷、溶蚀-侵蚀陡坡地貌的石漠化土地类型分布来看,石漠化主要发生在耕地、林地、园地和未利用地4种土地利用上,水域不存在石漠化现象;2005-2013年,石漠化在不同地貌条件的地类中总体呈较好转变。[结论] 每一土地利用类型都有其分布的优势地貌区;不同地貌条件下,石漠化在不同土地利用类型上的分布存在差异,主要发生在耕地、林地、园地和未利用地4种土地利用类型区域。

    • 林下秸秆覆盖种植大球盖菇对苦驴河源头坡地清水产流的影响

      2020, 40(2):47-53. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.007

      摘要 (641) HTML (63) PDF 1.17 M (717) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探索秸秆覆盖种植大球盖菇模式对经济林(尤其是刚刚荒改坡的经济林)清水产流和改土控草的影响,为坡地水源涵养、生态保育、控草保肥提供技术支撑。[方法] 在派河上游苦驴河的源头,选取2组不同种类的坡地经济林,利用秸秆覆盖种植大球盖菇技术,在大球盖菇生长的不同时期对该区域坡地水质、土壤有机质和杂草多样性进行分析。[结果] 采用秸秆覆盖种植大球盖菇的技术,平均能有效降低该地区水中总氮42.68%~50.47%,总磷45.72%~46.74%和悬浮物(SS)33.41%~36.58%的含量,同时增加土壤有机质的含量,平均增长了10.17%~16.42%,减少该区域杂草多样性和种类,有效降低了该地水肥流失,可在较短时间内无害且快速地增加该区域清水产流能力。[结论] 采用秸秆覆盖种植大球盖菇的技术,能有效降低坡地径流水中总氮、总磷和SS的含量,同时增加土壤有机质的含量,减少该区域杂草多样性和种类,起到控制水肥和水土流失作用,在当年荒改坡的坡地上,该作用更加明显。

    • 紫穗槐幼苗根系形态对NaCl盐胁迫的响应

      2020, 40(2):54-58,68. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.008

      摘要 (635) HTML (0) PDF 865.58 K (626) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究紫穗槐幼苗根系形态对NaCl盐胁迫的适应特征,为盐渍化地区植被优化及恢复提供理论依据。[方法] 以1 a生紫穗槐幼苗为试材,分析紫穗槐幼苗株高、基径和根长、表面积、体积、根尖数等重要的根系形态特征指标。[结果] 随着盐浓度的增加,紫穗槐幼苗株高、基径和总根、中根各构型指标均呈现先升高后下降的趋势;盐浓度为0.3%时,除细根体积外,各指标达到最大值,且均表现显著促进作用(p<0.05);盐浓度达到0.9%时,各指标受到了显著抑制(p<0.05)。[结论] 当盐浓度为0.3%时,对紫穗槐根系生长有促进作用;当盐浓度达到0.9%时,其生长明显受到抑制。

    • 基于随机森林算法的土壤侵蚀影响因子研究——以赣江上游流域为例

      2020, 40(2):59-68. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.009

      摘要 (909) HTML (0) PDF 2.09 M (573) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析影响赣江上游流域土壤侵蚀的主要因素,为该区水土流失治理与科学管理提供科学依据。[方法] 基于2015年Landsat 8遥感影像、MODIS NDVI数据、数字高程模型(DEM)、土壤类型和降雨数据,采用RUSLE模型和随机森林算法对赣江上游流域土壤侵蚀及其影响因子进行定量化分析。[结果] 2015年赣江上游流域土壤侵蚀强度由东南向西北逐渐加剧,总体上处于轻度侵蚀水平,土壤侵蚀总量为3.45×107 t/a,平均土壤侵蚀模数为1 046.38 t/(km2·a),比南方红壤丘陵区土壤允许流失量[500 t/(km2·a)]高出2倍之多;子流域9,11,15平均土壤侵蚀模数分别为1 672.66,1 715.83和1 565.36 t/(km2·a),处于中度侵蚀级别,为研究区重点防治区域;其余子流域均为轻度侵蚀级别。[结论] 各子流域的土壤侵蚀受植被覆盖与管理因子(C)和坡长坡度因子(LS)影响较大,两者重要程度分别在30%和20%以上,土壤可蚀性因子(K)和降雨侵蚀力因子(R)的重要程度偏低,均未超过10%。其中子流域9,11,21主要受LS因子影响,其余子流域均受C因子主控。

    • 杨树与小麦间作系统林冠层降雨再分配对地表径流和淋溶的影响

      2020, 40(2):69-76. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.010

      摘要 (797) HTML (0) PDF 1.05 M (556) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨杨树林冠层降雨再分配对地表径流量、侵蚀量和淋溶量的影响,为农林间作系统削减水土流失提供理论依据。[方法] 以太湖流域杨树与小麦作系统为研究对象,通过对2013年全年101场降雨的降雨量、林内穿透雨量、树干径流量的野外观测及对地表径流量、侵蚀量和淋溶量的样品收集进行测定分析。[结果] ①总降雨量为943.5 mm,林内总穿透雨量、树干径流量及截留量分别为796.2,7.3和140.0 mm,分别占总降雨量的84.4%,0.8%和14.8%。其中,降雨量<10 mm的中、小降雨发生最频繁,占总降雨场次的80.2%;②穿透雨量(R2=0.993)和树干径流量(R2=0.748 4)与林外降雨量呈线性正相关关系;当降雨量大于5.5 mm时,树干开始产生径流;林冠截留率与降雨量呈负幂函数相关关系(R2=0.414 7);除了降雨量外,林冠截留率还与林冠叶面积指数有关;③间作系统林分密度越大,冠层叶面积指数越大,林冠层对径流量和侵蚀量的削减作用就越强。④单株杨树距离树干1.5 m处平均穿透雨量较0.5 m,7.5 m处分别减少了3.2%,9.3%,淋溶水量分别减少了3.5%,10.8%;就单株林木而言,除降雨量外,林冠结构特征对淋溶流失起着重要作用。[结论] ①间作系统中杨树林冠层对降雨的再分配作用主要取决于降雨量,降雨量越大林冠层截留效果越不显著;②杨树密度的增大能显著减少系统内地表径流量和侵蚀量;③单株杨树在距离树干1.5 m处的冠层对降雨的削减作用最大,淋溶水量亦最少。

    • 塔里木河下游绿洲灌区土壤盐渍化特征及季节性变化规律

      2020, 40(2):77-84. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.011

      摘要 (646) HTML (0) PDF 1.42 M (542) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究典型绿洲灌区土壤盐渍化特征和季节性变化规律,为农业生产调控提供理论依据。[方法] 运用GPS定位技术在塔里木河下游三十一团灌区不同季节进行调查与采样,并结合室内样品测定结果,对该区土壤盐分含量和各盐分离子含量进行经典统计分析和地统计学分析。[结果] 研究区土壤的pH值范围在8.09~8.24之间,不同季节之间的差异不大,土壤呈碱性。土壤盐分含量受季节影响明显,在不同深度均表现为:秋季 > 冬季 > 春季 > 夏季。不同季节下各深度的土壤中主要离子均相同,土壤盐分组成中阴离子主要为SO42-和Cl-,阳离子主要为K+和Na+,土壤盐分类型春季和秋季以硫酸盐型为主,冬季以氯化物-硫酸盐型为主。秋季与冬季的土壤盐分含量随着土层深度的增加逐渐减小,总体呈表聚型,春季与夏季的土壤盐分含量随着土层深度的增加呈先减小后增大的趋势,总体呈底聚型。春季根域层(0-60 cm)土壤的盐分在东南部的含量较高,西北部的含量较低,而深层(60-100 cm)土壤盐分在东南部的含量较底,西北部的含量较高,夏季土壤盐分整体较底,且水平分布较为一致。秋季、冬季土壤盐分的高值区都出现在研究区的西南方向,靠近塔里木河,原始保留地和荒地较多的区域。[结论] 三十一团灌区土壤盐分的周年变化总体表现为秋季、冬季积盐,春季、夏季脱盐,土壤盐分的水平分布主要受土地利用类型、地形因素以及与水源位置距离的影响。

    • 1985-2017年环渤海地区围填海演化及驱动力分析

      2020, 40(2):85-91,99. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.012

      摘要 (865) HTML (222) PDF 1003.19 K (3199) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析1985-2017年环渤海地区的围填海演化特征,并探讨其驱动力,为加强围填海综合管治,促进区域可持续发展等提供参考依据。[方法] 基于遥感影像,利用ENVI,ArcGIS处理并提取各时期围填海岸线和围填利用数据,结合分形维数、围垦强度系数、开发强度指数和转移矩阵分析围填海演化特征;采用灰色关联度法讨论围填海活动的驱动机制。[结果] ①1985-2017年,环渤海围填海总面积4.25×105 hm2,年均开发强度指数为2.6%;围填海岸线增长1 734 km,增长幅度为62%。从时间上看,年均增长速率和围垦强度变化趋势具有相似性,均表现出降低-升高-降低的趋势;从空间上看,表现为南部开发强度远高于北部,西部高于东部的特征。②研究期内有两次围填高峰,第一个围填高峰以围海养殖利用为主,占用了大量的植被用地和未利用地;第二个围填高峰以填海建设为主,占用了大量的自然海域。③社会经济发展是围填海活动的主要驱动力,其中水产品产量、区域人口、渔业产值是主要驱动因子。此外,国家政策和自然因素对围填海活动的发展有重要意义。[结论] 合理规划养殖水域,提高单位面积产能是恢复沿海生态环境的有效途径;均衡区域开发强度和调控区域人口增速对实现区域可持续发展有重要意义。

    • 贵州省黎平县地表覆被变化引起的生态系统碳储量变化

      2020, 40(2):92-99. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.013

      摘要 (697) HTML (0) PDF 1.40 M (745) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对贵州省黎平县地表覆被变化引起的生态系统碳储量变化进行评估,为区域碳源和碳汇管理及"大生态"发展目标提供科学依据。[方法] 基于黎平县2005,2010和2015年3期土地利用数据,结合CA-Markov模型和InVEST模型碳储量模块,在对土地利用变化趋势进行分析的基础上定量评估了研究区2005-2025年生态系统固碳能力。[结果] ①2005-2015年,黎平县耕地、林地、未利用地呈减少趋势,草地、建设用地、水域呈增加趋势。②2015-2025年土地利用整体变化趋势与2005-2015年一致但幅度增大。耕地由2005-2015年的降幅2.37%到2015-2025年的增幅4.21%,整体趋势发生转变;③2015年黎平县生态系统总碳储量和平均碳密度分别为9.12×107 t和206.61 t/hm2。自2005年以来分别下降2.00×105 t和0.45 t/hm2。2025年黎平县碳储量和平均碳密度分别为8.98×107 t和203.44 t/hm2。[结论] 黎平县生态系统固碳能力呈减弱趋势,林地的大面积转出和建设用地的扩张是碳储量下降的直接原因,未来应加强对土地利用结构的优化。

    • 灌区土壤盐分空间变异及多因素响应关系

      2020, 40(2):100-106. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.014

      摘要 (742) HTML (0) PDF 1.58 M (721) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究土壤含盐量空间特征和分布格局,分析土壤盐分空间格局与地下水、土壤物理特性参数间的空间响应关系,为灌区盐渍化防控提供理论依据。[方法] 以黄河南岸灌区吉格斯太灌域为例,网格化布点,分层采样测定土壤含盐量、表层土壤含水量、颗粒组成、干容重并换算热容量及导热率,同步监测地下水埋深及含盐量,采用经典统计方法和地统计方法分析土壤含盐量空间分布特征及其与物理特性和地下水等因素间的空间相关性。[结果] 灌域处于非盐化-轻度盐化状态,土壤含盐量呈中等空间变异程度,总体呈现相对独立的随机分布,空间结构特征可以用高斯模型和指数模型描述。土壤含盐量与地下水埋深呈显著负相关,与地下水含盐量呈显著正相关,地下水埋深<1.6 m区域发生轻度盐渍化风险较高。0-20 cm土壤含盐量与黏粒含量、容重、含水量、导热率及热容量显著空间正相关,相关范围约2~6 km;与砂粒含量呈显著空间负相关,相关范围约2~4 km。20-60 cm土壤盐分与0-20 cm土壤黏粒、砂粒含量、导热率、热容量及含水量呈显著相关,相关范围与土壤表层略有差异。[结论] 黏粒含量较高,含水率较大,地下水埋深<1.6 m的区域是灌域盐渍化防控的重点区域。

    • 喀斯特山区生态恢复中土壤剖面无机磷形态分布特征及其影响因素

      2020, 40(2):107-114. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.015

      摘要 (765) HTML (0) PDF 1.28 M (485) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究贵州喀斯特高原峡谷生态恢复过程中土壤剖面无机磷的形态分布特征,为喀斯特山区生态恢复过程土壤磷素的研究及科学管理提供科学依据。[方法] 选取贵州省晴隆县莲城镇内4种代表性样地(耕地、退耕还草地、荒草地和林草间作地)为对象,研究土壤无机磷形态特征及影响因素。[结果] 4种代表性样地土壤全磷和速效磷含量分别在1.96~3.88 g/kg,1.16~11.25 mg/kg范围。无机磷总量在591.39~1 024.79 mg/kg之间,表现为:耕地 > 退耕还草地 > 林草间作地 > 荒草地。不同土壤剖面磷素活化系数(PAC)均远小于2%。不同形态的无机磷含量依次表现为:O-P > Fe-P > Ca-P > Al-P;各形态的无机磷均与速效磷呈极显著正相关关系(O-P除外);各无机磷形态之间呈显著相关关系。不同形态的钙素(水溶性钙和交换性钙)以及pH值、黏粒含量均会影响各形态无机磷的比例以及相互间的转化。[结论] 在生态恢复过程中,研究区由耕地→退耕还草地→荒草地→林草间作地,地表植物逐渐恢复,土壤理化性质得到了改善,土壤磷素含量也随之增加。

    • 大豆冠层对降雨再分配的影响

      2020, 40(2):115-119. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.016

      摘要 (593) HTML (0) PDF 849.89 K (511) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究农作物冠层的降雨再分配特征,为区域水土流失治理和生态环境建设提供科学依据。[方法] 以大豆作为研究对象,采取人工模拟降雨法以及喷雾法观测大豆不同生育期(幼苗期、始花期、盛花期、结荚期和始粒期)以及降雨强度(40,80 mm/h)下的茎秆流量、穿透雨量以及冠层截留量,探究大豆全生育期的冠层截留分异特征及叶面积指数和降雨强度对大豆降雨再分配的影响。[结果] 大豆生育期内,茎秆流率平均值为15.02%,穿透雨率平均值为83.94%,冠层截留率平均值仅为1.04%。表明冠层截留所占降雨再分配的比例很小,其对降雨空间分异的影响所占比例较小。随着叶面积指数的增加,大豆的茎秆流量及茎秆流率,冠层截留量及冠层截留率均显著增加,然而穿透雨强度及穿透雨率显著减小。当降雨强度由40 mm/h增大到80 mm/h时,大豆的茎秆流量显著增加,但茎秆流率随雨强的变化并无显著差异;穿透雨量随着雨强的增大而增大,且随着雨强的变化存在显著性差异,但穿透雨率随降雨强度的变化并无显著差异。[结论] 大豆冠层对降雨的再分配主要体现在茎秆流以及穿透雨,冠层截留所占比例很小,且叶面积指数与降雨强度均对降雨再分配有着重要的影响作用。

    • >水保监测与应用技术
    • 1999-2018年青海省土地退化遥感监测及其驱动力分析

      2020, 40(2):120-128. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.017

      摘要 (842) HTML (128) PDF 2.62 M (625) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析青海省土地退化的动态变化趋势及主要影响因素,为该省生态环境建设工程以及防治土地退化提供理论依据。[方法] 采用ANUSPLIN插值、趋势分析、Hurst指数、残差分析等方法,利用植被降水利用率(RUE)作为土地退化的监测指标。[结果] ①青海省RUE和归一化植被指数(NDVI)空间上主要分布为西北低,东南高。西部主要RUE小于0.004,所占比例40.77%,西北部NDVI小于0.75,所占比例38%。②青海省1999-2006,2006-2012,2012-2018年土地退化各所占比例5.16%,4.25%,14.57%;空间上主要从中部和西部往西北部偏移。③气温、日照时数、平均风速与RUE有明显的正相关,所占比例64%,91%和73%,通过显著性检验的所占比例24%,61%,32%。人类活动对RUE负干扰所占比例为55%。[结论] 青海省1999-2018年土地退化表现为先减少后增加,持续性较弱,导致青海省土地退化面积减少的影响因子主要有日照、平均风速和温度,人类活动也是影响退化的一大因素。

    • 海岛地区小流域暴雨洪涝灾害模拟研究

      2020, 40(2):129-133. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.018

      摘要 (680) HTML (0) PDF 1.16 M (523) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对海岛地区小流域暴雨洪涝灾害进行模拟研究,为该类地区后续开发建设以及防洪排涝治理工作的顺利开展提供技术支撑。[方法] 选取浙江省舟山市朱家尖岛为研究对象,根据设计暴雨及设计和校核潮位资料,运用MIKE构建了一维河网模型、二维水动力模型以及MIKE FLOOD耦合计算模型,对比分析两种方案的淹没面积和水深、典型河道断面水位以及重点区域洪水演进过程。[结果] 相对于设计暴雨及设计潮位条件下的方案1(94降雨+实测潮位),设计暴雨及校核潮位条件下的方案2(94降雨+极限潮位)在相对高水位时刻淹没面积更大,最大淹没深度更深。[结论] 朱家尖流域内河流比降大,汇流时间短,流域调蓄能力差,抵抗暴雨产生的洪涝灾害的能力较弱。特别是暴雨遭受天文大潮时,研究区域受灾程度更重。

    • 季冻区公路边坡植物根系对冻融作用的影响

      2020, 40(2):134-139. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.019

      摘要 (689) HTML (0) PDF 1.03 M (834) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究季冻区公路边坡植物根系对冻融作用影响,为季冻区边坡防护工程的植物选择提供科学参考。[方法] 通过调查季冻区高速公路边坡土壤及植被特征,采用对比分析的方法研究不同植物根系对冻融循环作用的影响。[结果] 3种试验植物根系抵抗冻融破坏的强弱关系依次表现为:刺槐 > 胡枝子 > 紫穗槐。植物根系通过调节土壤物理性质以及发挥根系结构作用影响冻融循环过程,根系的存在调节了土壤含水率从而降低了土体发生融沉或裂缝的概率。[结论] 在季冻区公路边坡冻融破坏防治中,垂直根系生长较深,根系分布范围更广的植物能够提供更好的抵抗冻融破坏的能力。

    • 黄土丘陵区不同土地利用方式下土壤养分及生态化学计量特征

      2020, 40(2):140-147,153. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.020

      摘要 (747) HTML (0) PDF 1.79 M (667) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究黄土丘陵区土地利用方式变化前后土壤养分及生态化学计量比的变化特征,为该区农业生产以及生态恢复工作提供科学依据。[方法] 选取山西省永和县岔口小流域因生态工程的实施而改变土地利用方式的坡改梯地(梯田)、退耕还林地(林地)、地埂核桃园地(园地)3种样地为研究对象,以现有坡耕地为对照,利用时空互代法,比较不同土地利用方式变化前后0-20 cm,20-40 cm土壤C,N,P,K含量以及生态化学计量比的差异。[结果] ①流域各种生态恢复措施实施后,土壤C,N元素含量明显增加,梯田、林地、园地0-40 cm土壤有机C含量分别是坡耕地的1.38,2.44和1.09倍,全N含量分别是坡耕地的1.76,2.66,1.68倍。P,K元素增加量不明显,林地相比其他2种土地利用方式对C,N元素的固持更加明显;②通过分析土壤养分化学计量比的关系,发现流域土壤的限制性元素为C,N元素;③流域土壤养分及计量比之间存在着稳定的耦合关系,C-N之间的耦合关系最为显著且在各元素和生态化学计量比稳定方面发挥着重要作用。[结论] 流域3种土地利用方式有效地改变了土壤全量养分含量和元素的生态化学计量比,有利于流域的生态保护和植被修复。

    • 水土流失综合治理优先小流域识别的空间尺度效应

      2020, 40(2):148-153. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.021

      摘要 (732) HTML (0) PDF 1.24 M (561) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨水土流失综合治理优先小流域识别的空间尺度效应,为小流域水土流失综合治理规划与实施提供科学依据。[方法] 以重庆市合川区为例,利用小流域水土流失面积比例,不同土地利用类型比例和流域平均坡度计算了综合指标,用以识别5种流域空间尺度[Ⅰ(流域面积范围50~300 km2),Ⅱ(10~50 km2),Ⅲ(1~10 km2),Ⅳ(0.1~1 km2)和Ⅴ级(0.01~0.1 km2)]的水土流失综合治理优先小流域。[结果] 流域空间尺度对优先小流域的识别有显著影响。基于Ⅳ和Ⅴ级流域确定的优先小流域在空间分布上与基于栅格土壤侵蚀强度图得到的区域水土流失面积空间分布更为吻合。[结论] 综合考虑优先小流域的条数,基于Ⅳ级流域得到的优先小流域条数更少,更便于进行水土保持综合治理规划和管理,是识别优先小流域的最优流域尺度。

    • 泛第三极典型地区土地利用和水保措施解译精度分析

      2020, 40(2):154-161,169. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.022

      摘要 (735) HTML (0) PDF 1.74 M (540) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 进行泛第三极典型地区抽样单元土地利用和水土保持措施遥感解译精度评价,提高高分辨率影像的解译正确率,分析解译结果的区域代表性。[方法] 于2018-2019年在中国西藏、泰国清莱和巴基斯坦地区分别选取9个、18个、15个抽样单元进行野外调查。以野外调查的土地利用结果作为参照,通过混淆矩阵、土地利用变化转移矩阵分析基于Google Earth影像进行土地利用和水保措施判读的精度;通过与参考数据集土地利用结构的对比,分析解译结果的区域代表性。[结果] ①3个典型样区土地利用解译精度较理想,总体分类精度在80%以上,平均kappa系数分别为0.74,0.75和0.82;②与野外调查结果相比,3个典型样区水土保持措施解译结果比较理想;③遥感抽样解译的结果与GLC 30 m,GLC 10 m数据集的土地利用结构相似度较高。[结论] 基于高分影像解译土地利用类型和水土保持措施的结果与野外调查的结果一致性较好,且符合参考数据集的土地利用结构,抽样单元遥感解译结果对于土地利用的宏观特征结构有较好的区域代表性表达。

    • 固原市低影响开发措施下土壤水分时空变化

      2020, 40(2):162-169. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.023

      摘要 (750) HTML (0) PDF 1.82 M (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析宁夏回族自治区固原市低影响开发措施下土壤水分时空变化规律,为该市海绵城市低影响开发(LID)建设及水资源有效利用的相关标准和规范制定提供科学参考。[方法] 选取草地、过水草沟和下沉式绿地三种低影响开发措施,研究不同深度土壤储水量的时空变化和稳定性特征,分析不同低影响开发措施下土壤水分在干湿季、不同降雨、冻融条件下的变化情况。[结果] ①草地、过水草沟和下沉式绿地的土壤储水量全年分别为101.96,27.22和97.33 mm,雨季和旱季分别为107.37,29.46,101.03和67.6,20.66,69.34 mm;各LID措施下土壤储水量变异系数在26.01%~76.37%之间,均属于中等变异;②暴雨条件草地、过水草沟和下沉式绿地的补给量分别为63.68,14.84和66.49 mm;小雨条件草地、过水草沟和下沉式绿地土壤补给量分别为3.94,1.71和1.26 mm;③冻融期内草地、过水草沟和下沉绿地的冻融量分别为111.16,75.73和46.9 mm,各措施下土壤低温和冻融主要集中于0-10 cm层;④研究区在全年、雨季、旱季、暴雨补给和冻融潜力分别为1 691.31,1 766.46,1 216.31,1 121.8和699.67 m3。[结论] LID措施下土壤水分补给潜力较大;同时需要考虑不同LID措施的结构、填料、植被覆盖等方法的改进,以提高LID措施的储存能力。

    • 基于因子分析与IPA法的农用地整治绩效诊断

      2020, 40(2):170-176. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.024

      摘要 (650) HTML (0) PDF 949.62 K (953) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 从农户视角剖析农用地整治项目绩效及其影响因素,为提升农用地整治项目绩效水平提供决策依据。[方法] 运用因子分析、IPA法、障碍度模型和问卷调查法诊断了农用地整治项目绩效及其影响因素。[结果] 农户视角下农用地整治项目绩效由后期管护满意度因子,前期阶段满意度因子,社会效益满意度因子,生态效益满意度因子,经济效益满意度因子,施工建设满意度因子共同解释;农用地整治项目绩效测度值为3.742 1,项目绩效总体上处于"良好"水平,项目结果绩效大于项目过程绩效;影响农用地整治项目绩效水平高低的重要因子主要包括后期管护资金供给程度,后期管护措施完善程度,后期管护制度健全程度,后期管护主体明确程度,规划设计征询农户意见情况,立项决策农户意见采纳程度,规划设计农户意见采纳程度,立项决策征询农户意见情况,生物多样性保护,农业规模生产,生产成本降低等。[结论] 为了有效提升农用地整治项目绩效水平,应进一步加强农用地整治项目后期管护,提高农用地整治项目农户有效参与程度,推进农用地整治生态建设,结合农用地整治开展农业适度规模经营。

    • 基于多项式分布滞后模型的上海市地面沉降验证与预测

      2020, 40(2):177-181. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.025

      摘要 (643) HTML (0) PDF 1017.10 K (504) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对上海市地面沉降进行验证与预测,为地下工程建设和地下水开采格局的科学调整提供参考。[方法] 基于地下水抽灌量、地面沉降和土层分层变形等长期监测数据,研究地面沉降量与地下水开采量、土层分层变形量之间的相关性,并结合上海市地面沉降特性及原因,建立考虑地下水开采量和第4含水层变形量的地面沉降多项式分布滞后模型(PDL模型)。[结果] ①上海市累计地下水开采量、第4含水层累计变形量与累计地面沉降量之间均具有高度的正相关性,但由于砂土蠕变、弱透水层释水缓慢等原因,地面沉降相对于地下水开采量和第4含水层变形都有着一定的滞后性;②采用考虑滞后效应的多项式分布滞后模型预测地面沉降,其计算结果相对误差较小、拟合效果较好;③若以当前采灌格局及第4含水层变形量作为参考进行预测,地面沉降在2019-2024年间将会发生稳定的轻微回弹现象。[结论] 上海市地面沉降与地下水开采量和土层变形量之间有着较高的相关性,且控制地下水开采能够有效缓解地面沉降的发展。

    • 不同有机材料覆盖对土壤保水效果的影响

      2020, 40(2):182-187. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.026

      摘要 (739) HTML (0) PDF 1.29 M (522) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究不同有机材料覆盖对土壤水分蒸发量、土壤含水量的影响,并筛选出保水效果最佳的材料。[方法] 以木片、树皮及经过堆腐的园林废弃物为研究对象,进行模拟蒸发及桶装控制试验。[结果] 不同粒径的园林废弃物覆盖均能降低土壤水分日蒸发量,日蒸发量从大到小依次为CK,3~5 cm粒径(M3)、0~1 cm粒径(M1)、1~3 cm粒径(M2)。在连续蒸发14 d后,M2,M1,M3和CK的土壤水分累积蒸发量分别为193.0,269.5,304.0和1 037.0 g,与CK相比,分别减少了81.4%,74.0%,70.7%;不同有机材料覆盖均能提高土壤含水量。除了雨季之外,不同土层土壤含水量从高到低依次表现为:木片覆盖(M4) > 树皮覆盖(M5) > 1~3 cm粒径园林废弃物覆盖(M2) > CK。土壤含水量的年变化整体呈现出双峰趋势,一年中4-5月含水量较低,6-8月含水量较高,不同土层土壤含水量的年变化趋势基本一致。M4,M5,M2和CK的0-40 cm土层土壤年平均含水量分别为32.9%,30.3%,27.4%,26.8%。[结论] 木片为保水效果最好的有机材料,其次是树皮和园林废弃物。

    • 香樟树枝堆肥产物与盾构脱水泥共堆肥的效果

      2020, 40(2):188-192. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.027

      摘要 (682) HTML (0) PDF 754.08 K (604) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 实现两种城市固体废弃物盾构脱水泥和香樟树枝堆肥产物同时最大化处置与利用,从而推进园林绿化废弃物与城市盾构污泥资源化产品的应用。[方法] 以盾构脱水泥与香樟树枝堆肥产物分别按照25:1,30:1,20:1,25:1比例(质量比)调配一级、二级草坪种植土与一级、二级花坛种植土,考察4种比例下共堆肥过程中阴离子表面活性剂AES的降解特征以及堆肥发酵产物的主要元素含量与盆栽试验。[结果] 盾构脱水泥与香樟树枝堆肥产物分别以25:1,30:1,20:1,25:1比例堆肥20 d的产物均满足《绿化种植土壤CJ/T340-2016》一级、二级草坪种植土与一级、二级花坛种植土要求。共堆肥明显促进了盾构脱水泥中主要污染物AES的降解,堆肥20 d后产物中AES表面活性剂含量均下降了75.24%以上。盆栽试验结果发现,堆肥终产物一级草坪土与二级草坪土种植马尼拉种子的发芽率分别为92%与86%;一级花坛土中移栽杜鹃与二级花坛土中移栽满天星的成活率均为100%。[结论] 香樟树枝堆肥产物与盾构脱水泥混合共堆肥,不仅有利于盾构脱水泥的环保处置,堆肥后可进行二次利用,而且促进了盾构泥中AES的降解,降低了盾构脱水泥中AES对环境的危害。

    • 基于输出系数模型的红枫湖保护区非点源污染负荷研究

      2020, 40(2):193-198. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.028

      摘要 (711) HTML (0) PDF 771.54 K (556) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究红枫湖保护区非点源污染及其与水质的关系,了解红枫湖非点源污染负荷现状,为红枫湖保护区非点源污染的防控提供科学依据。[方法] 通过改进的输出系数模型(IECM)研究红枫湖总氮(TN)和总磷(TP)污染负荷。[结果] 2016年TN,TP的非点源污染排放量为863.78和77.14 t,用经验系数计算的非点源污染排放量TN为701.19 t,TP为232.99 t,改进的输出系数模型加入了地形影响因子,具有更高的准确性。2016年非点源排放的TN,TP占总污染负荷的73.54%和82.54%,相较于2008年非点源污染负荷TN,TP占比分别增加了27.03%和19.69%,但水质总体为Ⅱ类。[结论] 目前非点源污染是红枫湖的主要污染源,但对水质的影响较小。

    • 绿肥和凹凸棒添加对黄河故道潮土土壤结构和碳氮含量的影响

      2020, 40(2):199-204. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.029

      摘要 (633) HTML (0) PDF 1.13 M (473) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究绿肥秸秆和凹凸棒添加对黄河故道潮土壤结构和碳氮含量的影响,为科学评价凹凸棒对农田土壤健康的可持续发展和绿肥秸秆的资源化利用提供理论参考。[方法] 设置6个处理:对照(CK)、蚕豆秸秆10 g/kg(B)、黑麦草秸秆10 g/kg(R)、凹凸棒土16 g/kg(A)、凹凸棒配施蚕豆秸秆(AB)、凹凸棒配施黑麦草秸秆(AR),采用SPSS统计、Origin整合进行数据分析。[结果] 经过120 d室内培养发现:添加绿肥秸秆和凹凸棒均能改善土壤结构、增加碳氮含量,其中A,AB处理主要增加大团聚体(>0.25 mm)含量,而AR处理主要增加微团聚体(0.053~0.25 mm)含量,与CK相比,A,AB,AR处理降低土壤三相结构距离50.8%~55.6%,增加了土壤持水量16.0%~19.2%。单施绿肥秸秆和单施凹凸棒对土壤有机碳、全氮的增量为0.38~1.99 g/kg和0.12~0.49 g/kg,二者配施对土壤有机碳、全氮和微生物量氮的增量比单施绿肥分别高0.86~3.23 g/kg,0.29~0.44 g/kg和0.3~21.6 mg/kg,且蚕豆配施效果优于黑麦草配施。[结论] 配施可以结合秸秆易分解、养分丰富和凹凸棒土较大比表面积的优势,在改良土壤结构,缓解养分释放,增强土壤固存养分能力等方面具有较大优势,其中蚕豆秸秆10 g/kg配施凹凸棒16 g/kg对改良黄河故道土壤砂性结构,提高土壤碳氮含量效果最佳。

    • 保水剂与基质水分对侧柏水分利用特征的影响

      2020, 40(2):205-210. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.030

      摘要 (689) HTML (0) PDF 1.18 M (679) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究基质含水量和保水剂浓度对侧柏水势、水分利用效率和蒸腾速率的影响,为不同降雨地区铅锌尾矿库植被重建与生态恢复中保水剂的科学施用提供理论依据和技术支撑。[方法] 以一年生侧柏为研究对象,采用二次通用旋转组合设计,测定侧柏水势、净光合速率、蒸腾速率,计算水分利用效率,建立侧柏水势(ψ)、水分利用效率(WUE)、蒸腾速率(Tr)与保水剂浓度和基质含水量之间的回归模型,分析基质含水量和保水剂浓度对侧柏水势、水分利用效率、蒸腾速率的影响。[结果] ①水势和蒸腾速率的回归模型主效应顺序为:基质含水量>保水剂浓度;水分利用效率的回归模型中保水剂浓度>基质含水量;②水势最高时保水剂浓度为0.1%,基质含水量为19.73%;水分利用效率最大时保水剂浓度为0.1%,基质含水量为7.89%,蒸腾速率最小时保水剂浓度为1%,基质含水量为7.89%。[结论] 使用0.1%~0.23%低保水剂浓度,有利于侧柏从改良铅锌尾矿基质中获取水分,起到促进叶片二氧化碳固定,提高水分利用效率的作用。

    • 基于组合赋权贝叶斯模型的平寨水库水质评价

      2020, 40(2):211-217. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.031

      摘要 (620) HTML (0) PDF 1.21 M (626) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对黔中水利枢纽的一期工程的核心水源工程——平寨水库的水环境质量进行评价,为该水库水环境质量评价及科学管理提供科学参考。[方法] 于2018年1,5,8月选取了平寨水库7个断面进行水样采集,选择溶解氧(DO),化学需氧量(COD),总氮(TN),氨氮(NH3-N)这4个因子作为水质评价指标。在层次分析法和熵权法组合确定各评价指标权重的基础上,结合贝叶斯模型对平寨水库进行水质评价。[结果] ①从组合权重来看,TN和COD对平寨水库水质影响较大,DO和NH3-N影响较小。②平寨水库丰水期水质最好,其次为枯水期,最次为平水期;各断面中库区中心1(KQ1)、库区中心2(KQ2)以及纳雍河断面(NY)水质最差。③TN和COD是平寨水库的主要污染因子。[结论] 基于组合赋权贝叶斯模型的水质评价方法不仅区分了各评价因子对水质贡献的差异性,同时对水质进行了较为精确的评价。整体而言,平寨水库水质状况达到了贵州省水功能区划的相应要求。

    • “增减挂钩”占补耕地数量质量综合平衡模型研究与应用

      2020, 40(2):218-221,231. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.032

      摘要 (671) HTML (0) PDF 671.66 K (472) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 综合土地利用条件对耕地质量的影响,科学评判"增减挂钩"项目占补耕地数量质量综合平衡情况,为科学推进"增减挂钩"占补平衡工作提供技术支撑。[方法] 以四川省都江堰市为研究区,借鉴已有耕地质量评价相关成果,模拟"增减挂钩"项目,利用新构建的占补耕地数量质量综合平衡关系模型和可实现性预判模型,综合评估了项目耕地占补平衡情况。[结果] 研究区占补耕地数量质量综合平衡判别值(K)为-11.82%,表明模拟项目未实现占补耕地数量质量综合平衡;而占补耕地数量质量综合平衡可实现性预判值(Q)为1.42,说明模拟项目补充耕地数量质量具有达到占用耕地数量质量综合水平的潜力。[结论] 新构建的模型能够实现对"增减挂钩"项目占补耕地数量质量综合平衡情况和可提升潜力的快速分析和判别。

    • 大型喷灌条件下马铃薯田间土壤含水率空间变异特征及合理采样数研究

      2020, 40(2):222-231. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.033

      摘要 (657) HTML (0) PDF 1.78 M (955) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究马铃薯田间不同深度土壤含水率的空间分布规律及其合理采样数,为大型喷灌条件下精准灌溉制度的制定提供科学依据。[方法] 在约34 hm2的农田中采用固定与随机相结合的方法布设了116个取样点,分别测定了0-20 cm和20-40 cm深度的土壤含水率,采用经典统计学与地统计学相结合的方法,研究喷灌前后马铃薯生长期内土壤含水率的空间分布特征及其合理采样数。[结果] 0-20 cm深度灌溉前和灌溉后的平均土壤含水率的变化范围7.61%~13.79%,20-40 cm深度灌溉前和灌溉后的平均土壤含水率的变化范围为8.71%~16.12%;总体上土壤含水率变异系数变化范围为16.47%~28.55%,均表现为中等程度的变异性,20-40 cm深度的土壤含水率变异程度略高于表层。连续2 a马铃薯各时期土壤含水率总体表现为中等程度的空间相关性,土壤含水率空间变异受随机因素与结构因素共同影响。田间水分总体上呈斑块状分布,灌水后期土壤含水率的分布较灌前更为分散。地统计学得出田间合理采样数为87个。[结论] 在大型喷灌条件下马铃薯田间土壤含水量存在中等程度的空间变异性,并且地统计学与传统统计学两种方法均适用于确定农田平均土壤含水率的最优采样数量。

    • 黄河流域甘肃段植被覆盖度时空变化及对气候因子的响应

      2020, 40(2):232-238. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.034

      摘要 (868) HTML (210) PDF 1.78 M (797) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析黄河流域甘肃段2000-2018年植被覆盖度变化的时空演变规律,探讨该区域植被覆盖度的变化对气候的响应机制,为该区域生态环境与社会经济的协调可持续发展和进一步落实生态环境保护、建设及恢复提供科学依据。[方法] 基于2000-2018年的MODIS NDVI数据、气象数据,采用线性趋势分析和相关性分析等方法,对黄河流域甘肃段植被覆盖度的时空变化特征及与气候因子之间的关系进行分析。[结果] ①空间上,近19 a研究区植被覆盖度自西南向东北在不断降低,以甘南州的植被覆盖状况最好;植被覆盖度改善面积占36.64%,主要分布于兰州市北部、临夏州、定西市、庆阳市、平凉市大范围区域、天水市南部等,而退化面积占4.2%,主要集中于甘南州等地区。②时间上,研究区植被覆盖度以2013年为界呈现"先持续增加后波动减少"的变化趋势,但整体在不断增加;以平凉市的增加速度最快,平均每年增长0.96%。③研究区植被覆盖度对降水量变化的响应敏感,与降水量呈现显著的正相关关系。[结论] 研究区植被覆盖度空间差异明显,2000-2018年植被以改善为主,降水是影响这些区域植被改善的有利因素,降水状况的改善对研究区生态环境建设与修复至关重要。

    • >综合研究
    • 退耕还林工程对粮食生产的影响——以山西省为例

      2020, 40(2):239-246,254. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.035

      摘要 (788) HTML (70) PDF 1.78 M (909) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究退耕还林工程对粮食生产的影响,为深入开展退耕还林工程提供科学依据。[方法] 以山西省的117个县域为研究单位,基于1990,2000,2005,2010和2015年5期土地利用数据和社会经济统计数据,分析耕地和粮食生产时空变化,并通过建立生产函数分析退耕还林工程对粮食生产的影响。[结果] ①山西省生态环境重点治理区域的退耕效果显著,黄土丘陵沟壑区耕地转林草地的类型尤为明显;②退耕15 a期间,山西省粮食总产量及粮食单位面积产量总体呈上升趋势,其中重点退耕县的粮食总产量与粮食单产水平都一定程度的提高,且粮食单产增幅高于全省平均水平;③退耕对粮食总产量及粮食单位面积产出均有显著的正向影响。[结论] 在省级层面,退耕还林工程不会对粮食生产造成负面影响,反而通过促进农业集约化生产等方式,提高粮食单产水平,进而带动粮食产量的提高。

    • 黄土高原地区植被变化及其对极端气候的响应

      2020, 40(2):247-254. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.036

      摘要 (1450) HTML (180) PDF 2.15 M (822) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究黄土高原地区植被变化及其对极端气候的响应,为减缓和应对气候异常提供科学依据。[方法] 基于1982-2017年遥感影像数据和气象数据,采用趋势分析、相关分析等方法,研究黄土高原地区植被时空变化及其对极端气候的响应。[结果] 1982-2017年期间,黄土高原NDVI以每年0.37%的速率呈显著的增加趋势(p<0.01);空间上,NDVI呈现从西北到东南递增的空间分布格局。极端气候指数变化中,极端气温指数变化趋势较为一致,即表征极高温事件的极端气温指数呈极显著的增加趋势,表征极低温事件的指数呈现显著的下降的趋势,而极端降水指数未发生显著变化。NDVI年际变化与极端气温指数FD0,TMAXmean,TMINmean,TN10p,TN90p,TR20,SU25均呈极显著相关(p<0.01);四季NDVI变化与极端降水指数均未表现出明显的相关性,但与极端气温指数显著相关且春季和夏季的相关性高于秋季和冬季;月尺度上,NDVI与极端降水指数(RX1day,RX5day)和极端气温指数(TMAXmean,TMINmean,TN90p,TXx,TNn)呈显著的相关性(p<0.01)。NDVI与极端气温指数TMAXmean,TN10p,TN90p,TXx前1个月的相关性大于当月、前2个月、前3个月的相关性。[结论] 黄土高原地区NDVI呈显著增加的趋势,年际和月际NDVI变化与极端气温指数存在相关性,而与极端降水指数均未表现出明显的相关,且黄土高原地区的植被覆盖变化对极端气候的响应存在一定的滞后性。

    • 渭河流域百年尺度水旱特征及其影响因素

      2020, 40(2):255-262. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.037

      摘要 (887) HTML (0) PDF 2.73 M (439) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析渭河流域在气候变化下百年尺度的旱涝特征及其影响因素,为区域水资源规划管理、生态环境建设与保持、气候预估及防灾减灾工作提供科学支持。[方法] 通过收集1800-2017年历史资料重建旱涝序列,采用小波变换、滑动t检验、滑动相关等方法探究渭河近200 a来的旱涝规律,并探讨引起旱涝的可能原因。[结果] 渭河流域近200 a来轻旱出现频率最高,大涝出现频率最低,前100 a上游以旱为主,下游以涝为主,后100 a则相反,中游旱涝变化波动较小。旱涝变化第一主周期上游为18 a,中游62 a,下游10 a,以中小周期为主。ENSO指数与渭河旱涝序列的滑动相关系数与ENSO方差下降的一致性,表明渭河旱涝与ENSO之间的遥相关机制。对比发现太阳黑子与旱涝存在显著相关关系,旱涝周期与降水分析表明两者在短周期下变化较为趋同。[结论] 渭河旱涝前后突变有很高的继承性,与气候环境变化密切相关;旱涝空间差异明显,且太阳黑子谷值时更应注意防灾减灾。

    • 水土流失地区精准扶贫政策对农户幸福指数的影响

      2020, 40(2):263-268. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.038

      摘要 (632) HTML (43) PDF 1.02 M (625) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究水土流失地区精准扶贫政策对农户幸福指数的影响,为贫困地区可持续发展提供科学参考。[方法] 通过构建农户幸福指数评价指标体系,采取熵值法与加权求和模型对精准扶贫政策影响下的云南省双柏县农户幸福指数进行评价。[结果] 在农户幸福指数评价指标的权重中,排在前3位的分别是人均可支配收入、婚姻满意度、生态环境满意度评价指标;双柏县大多数农户对精准扶贫工作认同度较高,总体满意度平均值为67.55分,但是各乡镇农户对政策感知差异较大。收入增减满意度、政策后果满意度、政策宣传满意度是影响双柏县农户对精准扶贫政策总体满意度的关键因素;双柏县农户幸福指数的平均值为65.64分,各乡镇农户幸福指数差异较小,基本维持在59~71分之间。[结论] 未来双柏县应以提升农户幸福感和减缓贫困为关键点和突破点,通过精准扶贫政策实现水土流失地区可持续发展。

    • 基于可持续生计框架的农地整治对农户生计策略的影响研究

      2020, 40(2):269-277,284. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.039

      摘要 (823) HTML (173) PDF 1.26 M (557) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究农地整治政策对农户生计策略的影响,为政府国土部门制定完善的农地整治政策提供参考与依据。[方法] 构建农地整治背景下农户的可持续生计框架,并运用统计分析、多元线性回归模型来分析农地整治对农户生计策略的影响。[结果] ①农地整治后农户家庭人力资本没有变化,自然资本和社会资本略有变化,而物质资本和金融资本都有明显提高。②农地整治的实施会在一定程度上会促进农户的生计策略由传统农业向现代农业转变,生产制造业生计活动减少,服务业相关生计活动明显增加。[结论] 农地整治政策的实施会改变农户选择现代农业、生产制造业、服务业的相关生计活动的影响因素;农地整治后,耕地的数量和质量依然是农户选择传统农业生计活动的显著因素。

    • 基于土地利用变化的祁连山地区生境质量时空演变分析

      2020, 40(2):278-284. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.040

      摘要 (973) HTML (0) PDF 1.28 M (641) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对祁连山地区的生境质量和生境退化状况开展研究,揭示人类活动对该地区生态环境的影响程度,为该地区的生态环境保护和发展提供科学参考。[方法] 基于1970s末以来全国1:10万土地利用数据,分析1970s末至2015年近35 a来祁连山地区的土地利用和景观格局变化特征,并采用InVEST模型评估该地区生境质量变化。[结果] ①草地和未利用土地是该区最主要的土地利用类型,其次是林地、耕地、水域、城乡工矿居民用地;其中草地和城乡工矿居民用地的变化较剧烈,前者先减后增,后者持续增加。②在时间变化上,随着土地利用类型的变化,该区的生境质量由恶化的态势逐渐趋于改善,2015年生境质量最好。③在空间分布上,该区的生境质量和生境退化度均表现为东高西低。[结论] 优越的自然条件使其生境质量较高;人类活动强度较高则是生境退化度较高的原因。

    • 基于PSR模型的能源-生态复合区生态安全预警研究——以山西省忻州市为例

      2020, 40(2):285-290,298. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.041

      摘要 (872) HTML (0) PDF 1.48 M (630) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 以山西省忻州市为例,探讨能源与生态复合区生态安全预警,为区域生态保护规划及区域高质量发展提供依据。[方法] 基于PSR概念模型框架,从人口、资源、经济、环境、生态要素选取了21个指标建立了能源-生态复合区生态安全预警评价指标体系,采用熵值法确定权重,对山西省忻州市2000-2018年生态安全预警进行分析。[结果] ①2018年忻州市14县综合预警值介于0.356 2~0.587 0之间,平均值为0.491 2,预警等级处于中警至轻警范围内。其中忻府区、定襄、五台、繁峙、静乐5县(区)警情为中警状态,其余7县(市)均为轻警状态,忻州市整体生态安全并不乐观,生态安全等级较低。②2000-2018年忻州市生态安全预警值呈波动缓慢上升趋势,警情为中警等级的县减少,轻警等级的县增加。[结论] 研究区生态安全空间上呈现不均衡性,警情整体趋于改善,主要取决于系统压力中的经济、资源、环境压力趋缓。

    • 广东省1992-2015年土地覆被变化的时空差异及其成因

      2020, 40(2):291-298. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.042

      摘要 (613) HTML (0) PDF 1.41 M (2525) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 从地形和社会经济两个因素出发探讨广东省土地覆被变化的时空差异及成因,为土地资源的可持续利用提供依据。[方法] 基于1992-2015年间广东省土地覆被数据,使用土地利用动态度、土地利用转移矩阵、灰色关联分析等方法量化土地覆被变化的时空特征与差异。[结果] 广东省土地覆被变化以2000年为节点可分为前期(1992-2000年)和后期(2000-2015年)两个阶段。前期耕地面积显著增加,建筑用地面积增速缓慢;后期耕地面积减小,建筑用地面积扩张迅速。地形因素造成土地覆被变化存在空间差异性。在高程低,坡度缓的区域土地覆被变化主要是耕地转化为建筑用地,而在坡度中等区域主要是林地转为耕地。社会经济因素造成土地覆被变化呈现较明显时间差异性,多种因子驱动广东省土地覆被发生变化。但对于不同的土地覆被类型,驱动因子前后期的关联度大小不同,土地覆被发生变化是多种因子驱动叠加的结果。[结论] 地形因素会造成土地覆被变化的空间差异,而社会经济因素导致土地覆被变化的时间差异。

    • 石漠化地区农户生计资本与生计策略的关系——以贵州省关岭贞丰花江石漠化综合示范区为例

      2020, 40(2):299-307. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.043

      摘要 (777) HTML (0) PDF 1.27 M (642) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究喀斯特石漠化地区农户生计资本与生计策略的关系,甄别农户生计策略影响因子,为促进该地区农户生计策略最优选择提供理论依据。[方法] 基于可持续生计分析框架计算贵州省关岭贞丰花江石漠化综合示范区(简称花江示范区),农户生计资本,运用多元Logistic回归模型对不同农户生计策略进行分析,探究该地区农户生计资本与生计策略的关系。[结果] ①花江示范区农户人力资本指数最高,物质资本和自然资本指数较低。②示范区内农户以非农型生计策略为主,主要集中在查耳岩村和峡谷村。③人力资本是农户生计策略转化的最大影响因子,对于农兼型、兼农型和非农型农户的生计策略转换影响较大。④非农业收入和家庭劳动力人数的增多有助于促进农户选择更为多元的生计活动,耕地面积、退耕还林地面积及牲畜资本对于生计策略的转化为负向影响。[结论] 花江示范区内各行政村受自然条件限制,生计资本存量和生计策略选择存在一定差异,提升人力资本可以有效促进示范区内农户生计策略转型。

    • 东南沿海土地利用转型的生态服务价值研究——以甬江流域为例

      2020, 40(2):308-316. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.044

      摘要 (835) HTML (0) PDF 1.41 M (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 通过分析流域的土地利用变化对流域内各个自然过程生态服务价值的影响,为流域土地资源的合理利用和流域生态安全保护提供科学依据。[方法] 基于土地利用转型变化,分析1980-2015年人类活动影响下的甬江流域土地利用变化及其生态服务价值变化。[结果] ①甬江流域土地利用变化以耕地的减少与建设用地的增加为主要特点,且土地利用程度不断上升。土地利用类型之间发生复杂的相互转化,转移面积最大的是耕地转向建设用地。②35 a间,甬江流域土地综合利用动态度为0.42%。建设用地土地利用单一动态度最大,耕地面积减小幅度最大。③甬江流域生态服务在时间层面上,总价值先增大后减小,在1995年之前不断增加,但在之后不断减少。④在空间层面上总体呈现出由西南向东北逐渐变低的趋势。[结论] 甬江流域土地利用转型剧烈,土地利用的快速变化加剧了生态系统功能退化。

    • 不同生长时期极端降水事件对人工针叶林净生产力的影响——以江西省吉安市千烟洲生态试验站为例

      2020, 40(2):317-324. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.045

      摘要 (677) HTML (0) PDF 1.90 M (608) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究不同生长时期极端降水事件对生态系统碳通量的影响,为准确评估江西省吉安市千烟洲人工针叶林生态系统应对极端天气的响应机制提供理论基础。[方法] 对比2008年与2010年植物生长初期(4月)与生长旺盛期(6月)碳通量对环境因子(净辐射RN、温度TA、土壤含水量SWC与增强型植被指数EVI)变化的响应差异。[结果] 4月份净生态系统生产力(NEP)降低22.87%,主要是初级生产总量和生态系统呼吸分别降低17.36%[GEP,9.56 g/(m2·d)]和2.84%[RE,2.86 g/(m2·d)]导致,而6月份GEP降低3.58%[7.17 g/(m2·d)]以及RE增长12.8%[20.37 g/(m2·d)]导致NEP降低65.77%[27.55 g/(m2·d)]。[结论] 生长季初期TA降低对RE的抑制大于土壤含水量增加的影响,而生长旺盛期土壤含水量增加则会抵消降温对呼吸的抑制,造成更大的碳损失,因此后续研究森林生态系统碳通量对极端气候响应时还需要考虑植物生长时期的影响。

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