• 2020年第40卷第6期文章目次
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    • >水土保持试验研究
    • 干旱风沙区水库边缘植被-风力侵蚀的变化及成因

      2020, 40(6):1-7,22. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.001

      摘要 (661) HTML (553) PDF 1.87 M (1131) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对干旱风沙区水库边缘植被覆盖度和土壤风力侵蚀的动态变化及其成因进行分析,为该库区风沙危害的防治提供依据。[方法] 基于Landsat影像使用像元二分模型计算植被覆盖度,运用定性与定量相结合的方法,研究甘肃省瓜州县桥子水库边缘植被变化和风力侵蚀状况。[结果] 2006,2011,2018年植被覆盖度分别为0.15,0.13和0.35,水库边缘的植被呈先减后增的趋势,其生长有远离水库的趋势。2006-2011年桥子库群周边环境变化剧烈,2011-2018年植被退化速度减缓。研究区强烈以上侵蚀面积比例仍较大(50%以上)。[结论] 研究区植被和侵蚀变化的原因除了气候等自然因素外,地下水补给量减少,水位降低,超生态负荷扩大绿洲,不合理的种植业结构、耕作方式及牧业发展等人为因素加速了天然植被退化和局部侵蚀,而采取的草场封育、固沙造林等治理和修复措施在一定程度上延缓这一进程。建议采取生态引水、补给地下水、发展节水农业、禁垦禁牧、调整产业结构、恢复植被等抢救性措施和预防保护治理措施,以维护绿洲的持久稳定。

    • 黄土高原典型生物结皮对坡面产流产沙过程的影响

      2020, 40(6):8-13. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.002

      摘要 (582) HTML (0) PDF 1.01 M (726) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 明确不同类型生物结皮坡面产流产沙过程及其影响因素,为评价生物结皮的水土保持功能提供理论依据。[方法] 选取黄土高原常见藻结皮和苔藓结皮为研究对象,系统研究降雨条件下结皮类型及破坏前后对坡面产流产沙的影响。[结果] ①生物结皮可显著增强土壤黏结力,藻结皮和苔藓结皮土壤黏结力是裸地(4.53 kPa)的1.52倍和1.25倍,结皮破坏后其土壤黏结力仍高于裸地,分别是裸地的1.22,1.10倍;②生物结皮可以增加坡面产流,抑制坡面产沙。藻结皮和苔藓结皮产流量分别增加了21.64%和55.75%,产沙量分别减少了94.06%和89.24%。结皮破坏后,产流量分别增加了58.76%和59.66%,产沙量分别减少了16.18%和29.45%,仍可促进产流,抑制产沙;③随累积径流量的增加,累积产沙量增长速度由大到小依次为:裸地 > 藻结皮去除 > 苔藓结皮去除 > 苔藓结皮覆盖 > 藻结皮覆盖。黏结力是表征生物结皮抑制土壤侵蚀的有效指标。随黏结力的增大,产沙量呈线性降低(R2=0.66)。[结论] 增加生物结皮覆盖并有效防止生物结皮被破坏,可最大程度发挥其水土保持功能。

    • 基于Granger模型的黄土沟壑区典型人工林绿水流研究

      2020, 40(6):14-22. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20200925.001

      摘要 (479) HTML (363) PDF 2.05 M (930) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对黄土沟壑区典型人工林刺槐、侧柏、油松的绿水流变化规律进行研究,为该区植树造林,促进水资源高效利用等工作提供科学指导。[方法] 首先对Granger模型在南小河沟流域典型人工林内的适用性进行评价,然后结合实测的低效绿水,对各林地内高、低效绿水进行了分离,并基于分离结果,分析总结无雨期各林地高、低效绿水变化特征及其与太阳辐射、叶面积指数、土壤含水率的关系。[结果] ①Granger模型在各林地内的适用性良好,其纳什效率系数在率定期以及验证期分别在0.67以及0.52以上。②各林地中,高效绿水在不同水文年的变化程度表现为:侧柏(45.93%) > 油松(28.81%) > 刺槐(6.11%);低效绿水变化则表现为:油松(52.73%) > 侧柏(34.97%) > 刺槐(21.16%);绿水流变化表现为侧柏(21.13%) > 刺槐(12.37%) > 油松(0.50%)。偏枯和特枯年份无雨期刺槐、侧柏、油松林地10 cm土层相对含水量低于50%的比例占90.1%,56.8%,64.0%和68.4%,70.1%,71.2%;20 cm土层相对含水量低于50%的占90.1%,61.0%,60.1%和80.0%,66.7%,50.5%。[结论] ①侧柏是对水分最敏感的树种。②不同水文年对侧柏高效绿水(45.93%)的影响大于低效绿水(34.97%),对刺槐和油松的影响则正好相反。③太阳辐射对侧柏低效绿水的影响最大,对刺槐高效绿水影响最大。刺槐和油松的低效绿水都随叶面积指数的增加而减少,高效绿水则随之增加。侧柏的高效绿水受叶面积指数影响较小。3种林地在试验期大部分时段内都处于中度缺水状态。

    • 不同雨强下各生育期玉米坡耕地的侵蚀产沙研究

      2020, 40(6):23-28,35. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.004

      摘要 (521) HTML (0) PDF 1.33 M (742) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究玉米作物对坡耕地的防蚀效果,为黄土高原坡面水土流失防治提供科学依据。[方法] 采用室外人工模拟降雨试验,分析玉米在幼苗期、拔节初期、拔节中期、拔节后期、抽雄期5个不同生育期对坡耕地侵蚀产沙量和过程的影响。[结果] ①随着玉米作物生长,它对坡面产流产沙的抵御作用增强,幼苗期效果微弱,抽雄期最盛,抽雄期相比裸地可减少48.5%径流量和73.7%产沙量。不同生长阶段玉米作物的减沙效果优于减流效果。②降雨的产流产沙过程呈现不断波动趋势,玉米作物使初始产流产沙时间延迟,稳定产流产沙阶段平均产流产沙量下降。雨强从40 mm/h增加到80 mm/h使产流产沙量增长率大于100%,径流系数和含沙量均增加,侵蚀过程更加剧烈。③叶面积指数与不同生育期玉米地坡面的土壤流失比率有较好的指数相关关系,可使用叶面积指数来估算不同生育期玉米地坡面的土壤流失比率,为估算年植被覆盖与管理因子C值奠定基础。[结论] 随着玉米生长,其防蚀效果增强,但幼苗期和拔节初期侵蚀严重,需采取辅助措施防治水土流失。雨强增加使玉米和裸地条件下侵蚀产沙更为严重。

    • 旅游干扰对重庆市黄水国家森林公园枯落物及土壤蓄水能力的影响

      2020, 40(6):29-35. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.005

      摘要 (618) HTML (0) PDF 1.23 M (830) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探索不同旅游干扰强度对景区枯落物及土壤蓄水能力的影响,为景区管理措施制定和生态环境改善提供一定的参考。[方法] 以重庆市黄水国家森林公园为研究对象,分析非干扰、轻度干扰、中度干扰和重度干扰4个处理条件下景区枯落物及土壤蓄水能力的变化。[结果] 随着旅游干扰强度的增强,景区枯落物及土壤蓄水能力均显著降低,而土壤容重则显著提升(p<0.05)。与未干扰相比,重度干扰下景区枯落物总蓄积量、未分解层和半分解层蓄积量分别显著降低55.30%,57.47%和49.19%(p<0.05);未分解层枯落物最大持水率、最大拦蓄率、有效拦蓄率、最大持水量、最大拦蓄量及有效拦蓄量分别降低19.83%,24.83%,20.22%及57.89%,56.67%%和62.35%,而半分解层则分别降低30.01%,33.21%,37.48%及69.90%,70.94%,72.77%;土壤容重提升97.33%(p<0.05),总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量、非毛管持水量、初渗率、稳渗率、平均渗透率和渗透总量分别提升26.57%,8.83%,17.74%,38.64%,42.98%,32.13%,67.01%,65.23%,64.22%和44.01%(p<0.05)。[结论] 旅游干扰通过降低景区枯落物尤其是半分解层枯落物和土壤蓄水能力而影响景区生态系统水文调节功能。

    • 黄土丘陵区生物结皮土壤温度年内动态特征及其对土壤水分的响应

      2020, 40(6):36-42,50. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.006

      摘要 (472) HTML (0) PDF 1.69 M (652) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 明确黄土丘陵区粉砂质壤土上生物结皮土壤温度年内动态以及其与土壤水分的关系,为进一步理解生物结皮在黄土丘陵区生态系统中的功能提供科学依据。[方法] 于2016年1月1日至2018年12月31日在陕西省吴起县退耕封禁地进行野外长期定位监测试验。[结果] ①生物结皮土壤温度具有明显的年内动态。一般生物结皮层月均温最高出现在6月,为27.1℃;结皮层下5 cm土壤月均温最高在7月,为22.7℃;生物结皮层和结皮层下5 cm土壤月均温均在1月最低,分别为-1.7和-1.4℃。②生物结皮层和结皮层下5 cm土壤温度日动态均为正弦曲线。生物结皮层和结皮层下5 cm土壤温度最大日较差均出现在6月,分别为32.0和17.2℃;10月生物结皮层温度日较差最小,为17.3℃,1月结皮层下5 cm土壤温度日较差最低为8.5℃。③年内生物结皮土壤温度与气温呈显著正相关;3-10月生物结皮土壤温度与土壤水分呈显著负相关,11-12月生物结皮土壤温度与土壤水分呈显著正相关。④1月和7月土壤含水量的增加导致生物结皮层和结皮层下5 cm土壤温度日较差下降。[结论] 黄土丘陵区粉砂质壤土上生物结皮土壤温度与土壤含水量密切相关,且不同月份土壤水分对生物结皮土壤温度的影响程度不同。

    • 辽西北沙地苹果-花生间作系统土壤养分空间分布特征及间作效应

      2020, 40(6):43-50. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.007

      摘要 (501) HTML (0) PDF 1.23 M (998) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究辽西北沙地农林复合系统土壤养分的空间分布及其效应,从土壤养分角度探讨果农间作系统中果树和农作物对土壤养分的相互作用关系,为该区农林复合系统的可持续经营提供科学合理的依据。[方法] 以苹果与花生间作、花生单作、苹果单作为研究对象,对0-60 cm土层深度,0-300 cm水平距离范围内土壤养分含量进行测定和分析。[结果] 沙地间作系统中土壤有机质、速效钾极缺乏,全氮、碱解氮很缺乏,全磷缺乏,有效磷含量中等;间作系统在水平方向上,苹果树和花生植株对总养分有机质、氮、磷的竞争激烈位点位于果树带区,对有效养分氮、磷、钾的竞争激烈位点位于近果树作物区;在垂直方向上,各养分总体表现出了表聚性,间作系统对有机质、有效磷的竞争主要位于深土层,对全磷、速效钾的竞争主要位于表土层,对全氮、碱解氮表现为合作效应,表土层效应更高;与苹果单作、花生单作相比较,间作系统速效钾和有效磷含量呈现负效应。[结论] 沙地苹果-花生间作系统土壤养分贫瘠,应在果树带区施用有机肥、磷肥,作物区施入钾肥,以减轻养分竞争,提高养分效应。

    • 甘肃省沿黄灌区春小麦与披碱草/苜蓿混播对土壤盐渍化的影响

      2020, 40(6):51-56,63. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.008

      摘要 (416) HTML (0) PDF 1.36 M (671) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究甘肃省沿黄灌区耕地撂荒、种植春播作物与豆禾混播牧草对土壤盐渍化的影响,为该区生物措施防治土壤盐碱提供科学依据。[方法] 以裸地(CK)、小麦(Triticum aestivum)、披碱草和苜蓿(Elymus nutans/Medicago sativa)混播为研究对象,测定地表植被和微环境相关指标及表土(0-5 cm)水、盐含量,分析植被与盐含量间定量关系。[结果] 裸地盐含量全年呈W形变化,初春、夏末和秋末为3个高峰期;麦地呈U形变化趋势,高峰在初春和秋末;混播牧草地仅初春盐含量较高。秋末,麦地盐含量较裸地高18.4%,而牧草地较裸地低55.9%。对比2 a 3月的土壤盐含量,裸地和小麦地分别提高了23.7%和14.8%,而牧草地却降低了28.2%。植被特征指标与表土盐含量间呈极显著负相关(p<0.01),其中植被盖度与盐含量间相关性最强(达-0.916)。植被的盖度、高度和生物量每提高1%,1 cm和1 g/m2,将使表土盐含量分别降低0.031,0.139,0.014 g/kg。[结论] 甘肃省沿黄灌区耕地撂荒和种植生育期较短春播作物易造成表土积盐和引发土壤次生盐渍化危害,而种植多年生豆禾混播牧草可降低表土盐含量和预防土壤盐渍化。

    • 银黑双色膜覆盖对土壤理化性状和木薯产量的影响

      2020, 40(6):57-63. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.009

      摘要 (469) HTML (0) PDF 783.68 K (652) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨银黑双色膜覆盖对土壤理化性状和木薯生长、产量的影响,为银黑双色地膜在木薯上应用提供科学依据。[方法] 采用银黑双色地膜、黑色地膜、白色地膜覆盖和不盖膜4种处理,开展野外试验,并用Excel 2003和DPS 7.05软件进行数据分析。[结果] 银黑双色地膜覆盖土壤保水力比黑色地膜覆、白色地覆盖和不覆盖分别提高18.34%,15.49%和49.95%;土壤固相体积比例分别降低4.87%,15.18%和15.25%,土壤气相体积比例分别增加2.24%,2.43%和8.13%,土壤液相体积比例分别增加2.4%,2.45%和6.83%;土壤速效氮含量分别增加20.94,21.64和27.22 mg/kg。土壤速效磷含量分别增加18.19,19.39和41.29 mg/kg;土壤速效钾含量分别增加21.77,22.30和28.16 mg/kg;木薯块根产量分别增产10.49%,17.75%和30.93%。淀粉产量分别提高11.18%,19.55%和34.70%。[结论] 银黑双色地膜覆盖对增强土壤的保水力,调节土壤三相比,改善土壤理化性状,促进土壤有效化,提高土壤有效养分含量,促进木薯生长,提高木薯产量起着重要作用。

    • 黄土丘陵沟壑区沟道造地土壤养分变化特征及评价

      2020, 40(6):64-70,77. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.010

      摘要 (448) HTML (393) PDF 1.21 M (719) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究黄土丘陵沟壑区治沟造地工程后沟道土壤养分的变化特征,为该区改进土地整治方法,采取合理耕种管理措施及提高养分资源利用率提供科学依据。[方法] 以陕西省延安市典型治沟造地项目区土壤为研究对象,采用统计分析方法,分别对项目区整治前、整治后2,3,6 a土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾4个指标的变化特征进行分析,并采用物元模型对其进行综合评价。[结果] ①除速效钾外,研究区土壤养分含量普遍较低;沟道中土壤养分变异程度较大,属中等变异程度,土地整治后,沟道中各种养分变异系数有变小的趋势。②沟道土地整治后6 a时间内,随工程实施年限的增加,土壤有机质含量呈现出先减少后增加的趋势,6 a时含量低于整治前;土壤全氮和有效磷含量呈现先增加后减少的趋势,6 a时高于整治前;土壤速效钾含量持续降低。③沟道土地整治后3 a,土壤养分评价等级恢复到整治前水平,且有继续提高的潜力。[结论] 与坡面土地整治相比,黄土丘陵沟壑区沟道造地土壤养分恢复时间更短,可根据沟道不同位置土壤养分变异特征,调整沟道作物空间布局,实施不同程度和方法的管理措施,增加粮食产量。

    • 等高反坡阶对玉米生长及光合特性的影响

      2020, 40(6):71-77. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.011

      摘要 (485) HTML (0) PDF 1.22 M (739) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨坡耕地等高反坡台阶措施对玉米生长及光合特性的影响,为云南省坡耕地作物种植提供科学依据。[方法] 以玉米(云瑞668)为供试材料,采用田间试验,试验设置2个布设有反坡台阶的坡耕地样地(2#和3#,CR)及1个未扰动的对照样地(1#,CK),通过野外定位监测方法,测定玉米生长相关指标,净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率以及作物产量,研究等高反坡阶对玉米生长特征、光合特性的影响。[结果] 等高反坡阶措施对玉米茎粗、穗位高影响不显著。反坡阶坡中地块对玉米株高促进作用最为显著,增幅为27.9%;反坡阶样地玉米叶面积指数显著高于原状坡耕地,LAI最高达5.01~5.78,灌浆期后可维持相对较高的LAI,而CK组LAI范围为3.78~4.79,且下降较快;反坡阶处理下玉米叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶片瞬时水分利用效率(WUEL)、作物水分利用效率(WUE)均高于坡耕地;玉米产量分别较坡耕地提高了9.6%,13.8%。[结论] 在云南省坡耕地作物种植地区,通过布设等高反坡阶减少水土流失,提高土壤水分,增加土壤贮水量,进而使叶片维持较高的光合作用以及生理状态,为玉米干物质生产奠定了生理基础,提高了作物产量。自然降雨情况下,坡耕地坡度为15°时布设高反坡阶对玉米光合特性、WUE及产量促进作用最佳。

    • 江西省1988-2017年新型城镇化水平与不透水面的相关关系

      2020, 40(6):78-86,93. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.012

      摘要 (503) HTML (0) PDF 2.55 M (603) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 结合不透水面对新型城镇化水平进行分析,探究江西省各市新型城镇化发展的规律及趋势,为江西省新型城镇化的发展提供科学参考。[方法] 从人口、经济、社会、空间4个方面构建新型城镇化的指标体系,在分析江西省1988-2017年各市新型城镇化水平的同时,基于不透水面数据,研究城镇化水平与不透水面不同阶段的相关性变化,构建二者的线性关系模型。[结果] ①30 a间江西省城镇不透水面扩张明显,整体呈现高-较高-中-较低-低密度圈层分布的空间格局。②江西省城镇化发展水平呈现出"北高南低"的空间分布特征,区域间发展不均衡;③2006年为该区城镇化水平增长的突变点,前后城镇化水平与不透水面相关性存在差异;④各市不透水面与新型城镇化水平线性拟合决定系数R2均大于0.9,拟合效果较好。[结论] 不透水面与新型城镇化水平存在较强相关性,利用不透水面数据能较好地反映各市新型城镇化水平,这有助于分析城镇化发展趋势,促进区域城镇化研究。

    • 黑沙蒿根系抗拉特性及其与化学成分的关联性

      2020, 40(6):87-93. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20200821.001

      摘要 (473) HTML (0) PDF 1.13 M (724) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨根系抗拉特性与主要化学成分含量的关联性,以期充实根系固土力学特性研究以及提供矿区生态恢复和植物保护的理论支持。[方法] 以神东矿区广泛分布的多年生灌木黑沙蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,利用TY8000伺服式强力机,研究1~4 mm径级直根段、含侧根分支处根段抗拉材料的力学特性并测定各径级的纤维素、半纤维素和木质素,研究根系材料力学及其与化学成分的关联性。[结果] ①随着根系直径增加,黑沙蒿直根段、含侧根分支处根段抗拉力增加,而抗拉强度和杨氏模量减小,且抗拉力、抗拉强度和杨氏模量都与根系直径呈幂函数关系。②直根段、含侧根分支处根段化学成分含量差异显著(p<0.05),平均化学成分含量为:半纤维素(31.69%,32.18%) > 木质素(28.42%,25.30%) > 纤维素(15.50%,15.35%)。③随着根系直径增加,直根段纤维素含量减小,半纤维素和木质素含量增加,而含侧根分支处根段纤维素含量减小,半纤维素和木质素含量无变化。④直根段抗拉强度、杨氏模量与纤维素极显著正相关(p<0.01),与半纤维素、木质素极显著负相关(p<0.01)。含侧根分支处根段抗拉强度、杨氏模量与纤维素极显著正相关(p<0.01),与半纤维素、木质素无相关性。[结论] 黑沙蒿根系抗拉特性与化学成分表现出一定的相关性,且纤维素是影响灌木根系材料力学特性的主要化学组分。

    • 径流作用下泥石流固体物质冲刷速率试验研究

      2020, 40(6):94-100. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.014

      摘要 (406) HTML (0) PDF 1.51 M (667) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨泥石流固体物质的冲刷深度随时间的变化规律,以及对应的冲刷速率与不同影响因素之间存在的关系,为泥石流规模预测及防治工程设计提供参考依据。[方法] 根据激光测距仪的历时测距原理,借助试验方法分析泥石流固体物质冲刷深度随时间的变化规律以及对应的冲刷速率与不同影响因素之间的关系,包括来流流量、水力半径、沟床纵坡以及细粒物质含量等。[结果] 冲刷速率与水力半径间呈指数关系,与来流流量间呈正相关关系,与能坡梯度间呈指数关系;若固体物质为均匀冲刷,冲刷速率与剩余切应力成线性正相关关系;对于初始含水率相对较低的固体物质,冲刷速率随着细粒物质含量的增大呈微小增大趋势。[结论] 在薄层径流条件下,能坡梯度对冲刷速率的影响高于水力半径。

    • 吉林省玉米种植区土壤真菌群落多样性变化及其驱动因子

      2020, 40(6):101-106. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.015

      摘要 (592) HTML (0) PDF 1.23 M (636) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探索影响吉林省玉米主产区土壤真菌群落结构的主要驱动因子,为该省土壤质量恢复提供理论依据。[方法] 根据吉林省的生态环境和气候因素,将吉林省分为东部湿润山区、中部半湿润平原区和西部半干旱平原区,以这3个区域的玉米种植区土壤为主要研究对象,采用高通量测序技术,分析了土壤真菌群落组成,并通过典范对应分析法进一步分析化学性质、酶活性特征、以及环境因子对真菌群落的影响。[结果] 3个玉米种植区的土壤化学性质和酶活性特征的差异性显著;土壤真菌多样性差异不显著,真菌菌群丰度呈现自西向东逐渐降低的趋势;在各水平分类上,子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为土壤优势真菌菌门,且西部半干旱平原区的子囊菌门类群显著高于中部半湿润平原区,担子菌门与之相反;粪壳菌纲(Sordariomycetes)为优势菌纲,呈现自东向西逐渐增加的趋势;酵母菌属(Guehomyces)是优势菌属,表现为:中部种植区 > 西部种植区 > 东部种植区。[结论] 吉林省玉米种植区土壤真菌类群变化的主要气候驱动因子是积温、无霜期和年均温度,土壤化学性质的主要驱动因子是土壤pH值。

    • >水土保持监测与应用技术
    • 基于遥感生态指数的焦作市生态环境动态监测与评价

      2020, 40(6):107-114. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.016

      摘要 (631) HTML (0) PDF 1.92 M (647) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究河南省焦作市其近20 a来生态环境质量演化特征,可为该市及其他资源枯竭型城市生态建设提供科学参考。[方法] 选取2000,2006,2009,2014和2019年5期Landsat影像数据,耦合绿度、湿度、温度及干度4个指标,通过主成分分析法建立遥感生态指数(RSEI)评价模型,对焦作市生态环境质量进行定量评价。[结果] ①2000-2014年,焦作市生态环境质量为倒"U"形曲线,2014-2019年生态环境质量好转;②城镇人口占比增幅变缓及产业结构由第二产业向第三产业转变改善了焦作市生态环境质量;③回归分析中所选4个指标中对焦作市生态环境变化影响的重要程度表现为:干度 > 湿度 > 绿度 > 热度。[结论] 遥感生态指数对资源枯竭型城市生态环境质量可进行有效监测与评价。

    • HSPF在热带沿海流域水文模拟中的应用

      2020, 40(6):115-120,129. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.017

      摘要 (496) HTML (0) PDF 1.10 M (1045) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究HSPF模型在热带沿海流域的适用性和不确定性,为该模型在不同流域和地区的应用提供科学参考。[方法] 以位于热带沿海地区的三亚河流域为例,建立HSPF模型,选取2017-2019年径流量对模型进行率定和验证;通过Morris筛选法分析了水文过程中8个参数的敏感度,并与国内外研究不同流域的参数敏感度相对大小进行对比;同时利用MC-LHS方法对不同降雨量下模型的不确定性进行分析。[结果] HSPF模型能够很好地模拟研究区域实际的水文过程,率定期和验证期的NSE分别为0.93和0.98,相对误差(Re)分别为0.87%和0.21%;地下水日消退系数为最敏感参数,而下层土壤蒸发系数和地下水出流中进入深层的比例对径流模拟的影响几乎可以忽略。[结论] 参数敏感度相对大小体现空间差异性。模型模拟的不确定性与降雨量之间的相关性明显。降雨量越大,模型模拟的不确定性和置信区间就越大,模型就越不稳定。

    • 降解地膜和渗水地膜覆盖对中国北方主要旱地作物产量和水分利用效率效应的Meta分析

      2020, 40(6):121-129. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.018

      摘要 (412) HTML (450) PDF 2.07 M (1556) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 明确降解地膜和渗水地膜的最佳适宜区域、适宜作物,以及和普通地膜的效应差异,为降解地膜和渗水地膜的应用提供理论指导。[方法] 通过文献检索,分析整理关于降解地膜和渗水地膜的田间试验研究成果,进行了Meta分析。[结果] 降解地膜覆盖的所有作物产量及水分利用效率均显著高于无覆盖;和普通地膜比,降解地膜覆盖下玉米减产,棉花增产,对其他作物产量无差异;在降雨量小于500 mm时,降解地膜覆盖下作物产量低于普通地膜,而降雨量高于500 mm时产量无显著差异。渗水地膜覆盖下玉米、小麦、谷子和高粱等作物的产量和水分利用效率均显著高于无覆盖;和普通地膜比,渗水地膜覆盖下玉米和谷子产量及水分利用效率高于普通地膜,尤其是谷子增产效果显著。在降雨量小于500 mm的地区,渗水地膜和普通地膜比增产显著,高于500 mm则无差异。降解地膜生育后期的土壤温度低于普通地膜,而渗水地膜在低温下增温效果优于高温,且整个生育期温度更适合作物需求。[结论] 降解地膜在降雨量大于500 mm的短生育期作物上基本可以替代普通地膜,但是在长生育期作物上及降雨量较低地区应用有风险;而渗水地膜应该优先在降雨量低于500 mm地区的短生育期高叶面积指数作物上应用。

    • 延河流域景观格局的演变、预测及优化——以陕西省延长县为例

      2020, 40(6):130-136. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20200929.001

      摘要 (529) HTML (0) PDF 1.55 M (711) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析了黄土丘陵沟壑区延河流域景观格局的演变,并对其进行预测及优化,为该区生态环境建设和管理提供理论支撑。[方法] 以延河下游流域的陕西省延长县为例,在分析历年景观格局指数的基础上,使用CA-Markov方法对延长县景观格局演变进行模拟,借鉴人为干扰度分析了景观变化强度及方向,提出分级管控措施,并建立了景观安全格局。[结果] ①2008-2017年延长县景观格局的分离度指数提高了2.1%,最大斑块指数降低了32.4%。②未来10 a林地景观比基年减少18.5%,草地面积提高了13.1%。③研究区极度、中高度、轻度生态恶化区分别占总面积0.3%,23.3%和48.4%。生态安全格局包括9个核心生态节点和21个一般节点。人为干扰度能够表征景观阻力。[结论] 通过实行分级管控和构建景观安全格局,可以有效协调延长县三生空间布局和改善生态环境质量。

    • 基于农民满意度的农村水环境治理绩效研究——以湖北省部分县市的调查为例

      2020, 40(6):137-145,152. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.020

      摘要 (403) HTML (440) PDF 1.34 M (831) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 开展农村水环境治理绩效研究,为优化农村水环境治理提供理论参考。[方法] 以湖北省嘉鱼县、天门市、公安县的551份样本为例,通过农民满意度调查开展农村水环境治理绩效的有效测度。从"过程"和"结果"两个维度定量分析农村水环境治理绩效的影响因素,并运用代理变量法和工具变量法解决计量模型中潜在的内生性问题。[结果] ①受访者对当前农村水环境治理的总体满意度评价中,认为治理"一般"的农民最多,占比36.30%,认为治理"非常满意"的农民最少,占比3.27%;②"过程"维度中,生活垃圾集中收运、村庄旱厕改造、农作物秸秆处理、生活污水管网整修、生活垃圾设施整修、河道整修、工作人员队伍建设、水环境治理宣传、公众参与程度对农村水环境治理绩效的影响显著;③"结果"维度中,沟渠水质洁净度、坑塘水质洁净度对农村水环境治理绩效的影响显著。[结论] 乡村振兴战略实施背景下加大河流生态整治力度、加快铺设农村污水管网,并加强专业化人员队伍建设,畅通让农民参与治理的渠道是提升农村水环境的重要路径。

    • 基于GIS的湖南省滑坡灾害风险和损失评估

      2020, 40(6):146-152. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.021

      摘要 (537) HTML (0) PDF 1.72 M (1389) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 评估湖南省滑坡发生的风险和损失等级,丰富湖南省滑坡防治理论及方法,为该地减少滑坡灾害提供科学依据。[方法] 基于GIS技术和层次分析法(AHP)以DEM、遥感、气象、岩性、地震点等数据为支撑,分别从危险性评价和易损性评价两方面对湖南省滑坡风险进行评估。[结果] ①湖南省滑坡风险等级大多处于中低风险等级,少部分为较高风险或高风险等级,中度风险等级最多,占全省面积的31.31%,其余依次为较低、较高、低和高风险等级,其比例分别是24.92%,22.09%,13.88%和7.79%;②从空间格局来看,风险性等级整体呈现出中部、东南高,西南、东北低的空间分布特征;③湖南省滑坡损失等级整体呈现出东高西低,局部不均匀的分布特征。[结论] 湖南省滑坡灾害的管理主要应从预防和整治两方面进行,依据各地区常见滑坡类型,制定有针对性的区域差异化防治预案。

    • 基于CA-Markov与InVEST模型的吉林省生态系统服务价值模拟及预测

      2020, 40(6):153-159. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.022

      摘要 (554) HTML (0) PDF 1.09 M (816) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析与预测吉林省土地利用演变过程,衡量其对生态系统服务价值的影响程度,为吉林省生态环境保护与改善方针策略的制定提供理论依据。[方法] 基于吉林省2000,2010和2017年3期土地利用数据,采用CA-Markov模型对2024年的土地利用格局进行模拟预测,利用InVEST模型分析吉林省2000-2024年生态系统服务价值变化及生境质量时空演变特征。[结果] ①2000-2024年吉林省耕地、草地、建设用地面积持续增长,林地、水域和未利用土地面积有所减少。②2000-2024年生态系统服务总价值呈下降趋势,其中森林的生态系统服务价值量最大,水文和气候调节是主要的生态服务功能。③吉林省生境质量在空间分布上呈中西部低,东部高的特征,质量在不断退化,城市周边和各大水系流域沿岸退化严重。[结论] 吉林省中部及西部地区生境质量下降较为严重,应注重城市周边及水系的保护与合理利用。

    • 农户农业生产的碳排放及其影响因素——以湖北省部分地区为例

      2020, 40(6):160-167,174. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.023

      摘要 (470) HTML (0) PDF 1.45 M (905) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对农户农业生产碳排放及影响因素进行研究,以便全面理性地认识农业碳排放的问题,促进农业低碳、可持续发展。[方法] 选取湖北省武汉市黄陂、江夏区和鄂州市为研究区域,研究农户农业生产碳排放现状,测算农业生产碳排放,分析农业生产碳排放的结构特征,最后运用半对数回归模型分析碳排放强度的影响因素。[结果] ①在作物结构方面,种植水稻的碳排放总量最大,而莲藕的碳排放强度最大;②在碳排放来源方面,化肥是引起碳排放的主要原因,其次是人工投入;③在碳排放强度的影响因素方面,农户的年龄、务农年限、年均农业收入比例、耕地面积、土地质量、是否参加农业技术培训以及是否为村干部对农业生产碳排放强度具有显著的负向影响。[结论] 农业低碳发展应重视科学技术,提升农业生产补贴,提倡适度规模种植,加强农户农地保护意识以及农业技术培训等。

    • 安徽省淮南市城市湿地景观格局及其脆弱性——以大通废弃矿生态湿地修复区为例

      2020, 40(6):168-174. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.024

      摘要 (590) HTML (0) PDF 1.44 M (775) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对城市湿地景观格局及其脆弱性进行研究,为城市湿地保护和可持续发展提供科学依据。[方法] 以安徽省淮南市大通城市湿地为例,基于高空间分辨率WorldView-3遥感影像,提取景观类型分布信息,选取景观多样性指数、斑块密度、斑块数量等景观空间结构指标,综合利用地理信息系统(GIS)技术与景观生态学方法定量分析大通城市湿地的景观格局及其异质性。基于景观敏感度和适应度指数构建景观脆弱度评价模型,进而评价大通城市湿地的景观脆弱度。[结果] ①大通湿地内景观类型以乔木、水体和裸地等类型为主,各类型的数量规模相对均衡;②各景观类型在空间上呈交错分布,形成明显的"网状结构",水体、裸地和水杉林分布相对连续,其他景观的破碎化程度较高,呈现出异质性;③景观格局脆弱度以低脆弱度为主,呈现显著空间正自相关性和空间聚集模式,主要集聚类型的"高-高"值集聚区域及脆弱度的热点区主要分布东部裸地,"低-低"值集聚区及脆弱度冷点主要分布在水体区。④景观脆弱度与植被覆盖度、景观格局的复杂度具有空间一致性,即植被覆盖越高且空间分布的交错性越强,其脆弱性越小。[结论] 大通湿地内景观类型主要包括乔木、水体和裸地,景观脆弱性以低脆弱度为主,空间上表现为显著的集聚模式,且与植被覆盖度、景观格局的复杂度具有空间一致性。

    • 土壤调理剂对陕北盐碱地土体化学性质及水稻生长的影响

      2020, 40(6):175-180. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.025

      摘要 (443) HTML (0) PDF 1.07 M (612) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究不同土壤调理剂使用量对陕北盐碱地土壤化学性质及水稻生长的影响,为该区盐碱地改良和水稻种植提供科学参考。[方法] 以陕北定边县盐碱地水稻为研究对象,设置不同的土壤调理剂施用量(1 000,1 500,2 000 kg/hm2),在陕北地区开展田间试验。[结果] ①随着土壤调理剂的用量增加,各处理0-40 cm土壤pH值和水溶性盐总量明显降低,各处理较对照降低范围分别为0.89%~5.02%和6.78%~13.56%。②添加土壤调理剂后土壤有机质含量显著提高,但全氮、有效磷和速效钾含量变化不明显。③土壤调理剂添加量为1 500,2 000 kg/hm2时,能较为显著提升水稻分蘖数和水稻株高。④土壤调理剂施加量为1 000~2 000 kg/hm2,水稻产量较对照提高了5.49%~24.77%,土壤调理剂施用量大于1 500 kg/hm2时,可以显著增加水稻产量。[结论] 陕北定边盐碱地种植水稻,综合考虑水稻产量和效益,土壤调理剂的参考适宜添加量确定为1 500 kg/hm2

    • 植被自然恢复对煤矸石堆场Fe/Mn淋溶迁移的影响及其作用效果

      2020, 40(6):181-186. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.026

      摘要 (401) HTML (0) PDF 915.67 K (654) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨植被自然恢复下植被类型对煤矸石堆场Fe,Mn淋溶迁移的影响及其作用效果,为煤矿区煤矸石堆场的生态环境治理及生态修复提供科学依据。[方法] 通过对贵州省中部废弃煤矿区不同植被条件下煤矸石堆场地表径流进行采样分析,同时通过移植煤矸石堆场上生长的马尾松、光皮桦和类芦进行盆栽试验以及采集基质渗透水样品。[结果] 马尾松、光皮桦及类芦生长的煤矸石基质渗透水和煤矸石堆场地表径流水中Fe,Mn含量均显著地低于无植物生长的煤矸石,煤矸石堆场植被自然恢复后地表径流水中Fe,Mn含量下降率分别达45.27%~85.60%,60.17%~90.13%,植被作用效果的大小顺序为:马尾松幼林 > 阔叶树幼林 > 类芦草丛。同时,马尾松幼林、阔叶树幼林、类芦草丛煤矸石堆场地表径流水中泥沙含量分别比无植被裸露的煤矸石堆场平均减少了40.18%,30.67%,27.91%。煤矸石中矿物颗粒态Fe,Mn的迁移量也出现明显的降低。[结论] 植被自然恢复能显著地减少煤矸石堆场Fe,Mn向水体的迁移及改善废弃煤矿区地表水环境质量。植物生长,特别是马尾松生长对减少煤矸石中Fe向水体迁移产生的环境效应大于Mn。

    • 覆膜集雨渗灌系统在半干旱区土壤水分监测中的应用

      2020, 40(6):187-192. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.027

      摘要 (421) HTML (0) PDF 1.15 M (699) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对半干旱区覆膜集雨渗灌系统下土壤水分空间分布状况及代表性样点的确定进行分析,为半干旱区果园水分管理提供了科学支撑。[方法] 以宁夏回族自治区固原市原州区彭堡镇覆膜集雨渗灌系统下的4 a生红梅杏树为研究对象,在分析土壤水分分布特征和时间稳定性的基础上,利用数学统计方法确定出可以代表果树周围土壤剖面含水量的测点,构建各监测点土壤水含量与代表样点间的关系并进行检验,在保证一定精度的条件下减少监测点数量和成本。[结果] ①土壤含水量的垂向和径向分布特征基本一致,水分含量随着土层深度和径距的增加先增大后减小;垂向土壤水分的变异系数由率先入渗点30 cm处往上逐渐减小,往下先增大后减小;径向土壤水分的变异系数离渗灌器越远越小;②通过时间稳定性选出湿润区的代表样点,再通过相关性分析和聚类分析代表样点所在垂向各测点之间的关系得出,其中3个监测点的土壤含水量可以代表整个0-60 cm深度剖面的含水量情况,并利用实测数据进行验证,其含水量误差在±5%。[结论] 土壤含水量在各方向的分布特征基本一致,可以确定3个代表性监测点为整个0-60 cm深度剖面的代表性样点。

    • 四川省汶川县下庄沟“8·20”泥石流成因分析及堵江范围预测

      2020, 40(6):193-199. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.028

      摘要 (538) HTML (0) PDF 2.15 M (651) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究四川省汶川县下庄沟2019年"8·20"泥石流成因、形成过程及堵江特征,为该区域泥石流灾害防治预警提供科学参考。[方法] 结合野外调查与遥感影像对泥石流物源供给条件及泥石流形成、侵蚀搬运与堵江过程进行了分析,并采用FLO-2D模型开展不同降雨强度下的泥石流堵江范围分析。[结果] 震后泥石流流域部分崩滑体物源持续补给沟道物源,致使沟道物源不断累积,短历时强降雨形成径流不断侵蚀沟道物源,形成沟道启动型泥石流。下庄沟"8·20"泥石流大量碎屑物质搬运出沟口后形成顺河长度达280 m,横河最大宽度110 m的堰塞体,堵江模式为堰塞坝全堵。堵江范围分析结果显示:5年一遇降雨频率下物源滞留在沟道中,无堵江现象;20年一遇降雨频率下,泥石流基本堵断杂谷脑河,极易形成堵江现象;在50年一遇降雨频率下,泥石流完全堵断杂谷脑河,形成堰塞湖。[结论] 下庄沟与杂谷脑河垂直交汇,且沟口建有水电站的引水坝,极易形成堰塞坝堵江现象。在汛期降雨强度较大时仍可能会暴发泥石流造成堵江,今后的泥石流防治还需加强防洪预警等减灾措施。

    • 河南省洪涝灾害的灾后恢复力研究

      2020, 40(6):200-204. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20201127.001

      摘要 (572) HTML (0) PDF 817.30 K (644) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究河南省洪涝灾害灾后恢复力水平,为该省防洪减灾规划和应急能力建设提供决策依据。[方法] 以洪涝灾害频发的河南省为研究区域,在梳理国内外灾后恢复力研究成果的基础上,识别出洪涝灾害灾后恢复力的主要影响因素,并从社会、经济、自然和技术4个维度构建了洪涝灾害恢复力评价指标体系和模型。应用层次分析法确定各指标的相对权重,采用综合指数法对河南省各地市的洪灾恢复力进行了评价,并利用ArcGIS软件对评估结果进行了区划和制图研究。[结果] ①河南省洪涝灾害灾后恢复力呈现一定的空间分布规律,总体来说由西北向东南呈下降趋势;②郑州市、济源市等6个城市恢复力等级为Ⅲ,属高恢复力区域;南阳市、信阳市等6个城市恢复力等级为Ⅰ,属低恢复力区域;其余6个城市恢复力等级为Ⅱ,属中等恢复力区域;③河南省所处低、中、高恢复力等级的面积占全省总面积的百分比分别为42.58%,35.11%,22.31%。[结论] 河南省洪涝灾害恢复力整体处于中低水平,对区域可持续发展具有一定的影响。

    • >区域发展综合研究
    • 黄河中游地区生态恢复对流域水资源的影响

      2020, 40(6):205-212. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.030

      摘要 (1054) HTML (677) PDF 2.03 M (1113) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究黄河中游地区生态恢复对水资源的影响,为流域生态保护和高质量发展提供科学依据。[方法] 利用GIMMS NDVI、ET、土壤水分、地表径流等相关水文数据,基于趋势分析和双累积曲线等方法,探讨生态恢复前后黄河中游地区蒸散发、土壤水分、地表径流的时空变化特征。[结果] 1982-2018年,黄河中游地区植被覆盖度增加了29.72%;在黄河中游地区植被覆盖度增加1%,蒸散发量增加了3~4 mm;在生态恢复区土壤水分呈下降趋势,下降速率为0.001 3%/a;各站点的平均径流量在1961-2018年呈逐年下降趋势,以生态恢复为代表的人类活动对径流量下降起到重要作用。[结论] 由于生态恢复和暖干化的气候背景,黄河中游水资源严重短缺。建议后续黄河中游生态恢复综合考虑水资源,减少人为干扰,以自然植被恢复为主。

    • 黄河三角洲高效生态经济区土地利用变化及其与生境质量的相关性

      2020, 40(6):213-220,227. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.031

      摘要 (483) HTML (558) PDF 1.39 M (797) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对黄河三角洲高效生态经济区(以下简称"黄三角经济区")的生境质量开展研究,揭示人类活动对该区域生态环境的影响,为该区生态保护与发展提供一定参考。[方法] 基于2000,2010和2018年土地利用数据,采用InVEST模型、土地利用程度指数和双变量空间自相关模型等方法,分析黄三角经济区生境质量演变特征及其与土地利用变化的相关性。[结果] ①耕地和湿地为主要用地类型,建设用地和湿地不断增加,以耕地、草地、未利用地向建设用地和湿地转换为主要变化方向;②黄三角经济区生境质量整体上处于中等以上水平,中等、较高和高生境质量的面积达82%以上,并且生境质量趋于提升,但呈现较低、中等、较高减少,而高、低生境质量持续增加的"中段缩减,两端增长"发展特征;③黄三角经济区生境质量呈显著空间异质性,以湿地为主的滨海及黄河沿岸区域生境质量较高,而建设用地和耕地分布区生境质量较低;④土地利用程度与生境质量呈显著负相关性,且相关性不断增强。[结论] 在黄三角经济区高等级生境质量区应加强连通性保护,在生境退化严重的建成区应加强绿色空间建设以改善生境质量。

    • 桂西南-北部湾地区“三生”空间适宜性评价

      2020, 40(6):221-227. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.032

      摘要 (534) HTML (0) PDF 1.31 M (807) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对桂西南-北部湾地区进行"三生"空间适宜性评价,为复杂的过渡性地理空间实现"三生"协调和陆海统筹提供参考,为科学划定国土空间布局提供理论支持。[方法] 构建桂西南-北部湾"三生"空间适宜性评价指标体系,利用变异系数法确定指标权重,综合运用ArcGIS技术对评价结果进行叠加分析。[结果] ①生产适宜性与生态适宜性在桂西南喀斯特与北部湾地区组成的过渡性复杂地理空间分布特征具有"互异性",从喀斯特到海岸带地区,生产空间适宜逐级递增,生态空间适宜逐级递减。②生活空间适宜性等级以城市为中心向周围递减,喀斯特地区的生活空间适宜性总体上弱于北部湾地区。③在复合空间适宜性评价中,以生态空间为主导的复合空间比例最大(接近1/2),生产空间次之,生活空间最小。④海洋"三生"空间适宜性比例由大到小依次为:生产-生态-生产生活,沿岸海洋生态空间与陆地生产生活空间存在冲突。[结论] 生态和生产空间适宜性主要受自然条件制约,生活空间适宜性主要受行政区位条件影响。海岸带的生态保护与社会经济发展存在博弈现象。

    • 抚仙湖流域生态用地时空演变及其驱动因素

      2020, 40(6):228-235. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.033

      摘要 (640) HTML (0) PDF 1.88 M (730) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究生态用地时空演变规律及形成机制,为维持区域生态平衡和保障生态文明建设提供科学参考。[方法] 运用土地利用变化幅度、洛伦兹曲线、基尼系数、回归分析及GIS技术等方法,分析2010-2018年抚仙湖流域生态用地时空演变特征及其形成机理。[结果] ①抚仙湖流域生态用地以耕地、林地和水域及水利设施用地为主。8 a来,耕地面积减少5.15 km2,林地面积减少1.94 km2,草地面积减少0.81 km2,园地面积减少0.19 km2,其他土地面积减少1.40 km2,水域及水利设施用地面积增加0.03 km2。②流域各种生态用地空间分布差异较大,耕地、林地空间分布较均匀,洛伦兹曲线比较靠近绝对均匀线,基尼系数居0~0.25之间。草地、园地、水域及水利设施用地和其他土地分布相对集中,洛伦兹曲线下凹程度较大,基尼系数多处于0.5之上。生态用地空间分布不均的趋势有所加强。③从驱动机制来看,导致流域生态用地时空变化的主要驱动因素为人口密度、城镇化水平、政策、到主要公路距离、到水域距离、到城镇建成区距离。[结论] 研究时段内,抚仙湖流域生态用地时空变化较显著,其变化是自然条件、社会经济条件及空间区位条件多种因素协同作用的结果。

    • 1990-2018年东江流域土地利用变化及其驱动力

      2020, 40(6):236-242,258. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.034

      摘要 (616) HTML (0) PDF 1008.03 K (697) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析东江流域1990-2018年土地利用时空变化特征及驱动机制,为该流域土地利用优化提供科学参考。[方法] 利用流域土地利用数据及统计年鉴数据,结合土地利用评价指标、主成分分析法及灰色关联分析法分析流域土地利用变化特征及其驱动机制。[结果] ①东江流域1990-2018年土地利用以耕地和林地为主,流域建设用地面积持续增加,其余地类面积均呈减少趋势,耕地和林地是建设用地面积的主要来源;②流域土地利用综合指数逐年增加,变化率为0.038,土地利用处于上升发展阶段;③流域土地利用变化驱动力主要为经济增长、人口增长、社会富裕程度和农业发展;各类驱动因子对各土地利用类型的驱动作用不同。[结论] 1990-2018年,东江流域土地利用结构不断优化,土地利用集聚程度增加,随着粤港澳大湾区的建设开发,未来流域内土地开发利用活动将更加频繁。

    • 云南省城市化与水资源的耦合协调发展研究

      2020, 40(6):243-248,258. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.035

      摘要 (577) HTML (342) PDF 1.14 M (618) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究城市化系统与水资源的相互作用,为正确评价城市化与水资源耦合协调关系提供科学依据,进而为促进区域人口、资源、经济及生态环境的协调发展提供决策参考。[方法] 运用耦合协调发展相关研究成果,从人口城市化、土地城市化和社会城市化3方面构建城市化评价指标体系;从水资源禀赋、水资源压力和水资源管理3方面构建水资源评价指标体系,进而构建城市化与水资源耦合协调发展评价指标体系。以2008-2017年相关数据为支撑,定量测算云南省多年城市化与水资源耦合度、发展度和协调度,并根据协调发展类型划分标准对研究时段内云南省城市化与水资源的协调发展类型和对比类型进行划分,并在此基础上对二者的协调状态进行评估;同时在GIS技术支持下,分别以2008和2017年为时间节点,揭示不同时段云南省各市(州)城市化与水资源协调发展的空间格局特征与空间格局的变化特征。[结果] ①从时间序列特征看,云南省城市化与水资源协调发展先后经历了2个阶段,即磨合阶段和协调阶段;②自2013年起由城市化滞后向水资源滞后转变;③从空间格局特征看,呈现以昆明市为中心,从中部"协调型"逐步转变为边缘"失调型"的空间格局。[结论] 云南省城市化与水资源之间的相互依赖程度高,协调发展与总体发展趋势良好,但空间差异显著;城市化进程促进了水资源效率提高,同时水资源对经济社会发展支撑能力的提高又有效推动了城市化进程。

    • 河南省巩义市土地利用演化及其生态系统服务价值响应

      2020, 40(6):249-258. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.036

      摘要 (483) HTML (0) PDF 2.46 M (575) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 从格网尺度探讨河南省巩义市1990-2019年区域土地利用演化及其生态系统服务价值(ESV)响应特征,为同类地区的快速城镇化地区生态系统保护和国土空间规划提供决策依据。[方法] 以河南省巩义市1990-2019年4期土地利用解译数据为基础,在格网尺度下,基于修正后的生态系统服务价值当量,估算巩义市生态系统服务价值,并深入探讨其空间自相关特征。[结果] ①研究期间,巩义市建设用地增幅最高,与此相反,水域和灌木林则出现大幅减少,两者降幅分别为-45.17%和-10.09%。用地类型转移方面,水域和耕地转出面积最多,主要转出类型分别为耕地和建设用地。②生态系统服务价值整体呈现出波动式下跌的趋势,近30 a共减少了34.851亿元。水域、乔木林和耕地是巩义市ESV的主要组成部分。从变化特征来看,水域ESV跌幅明显,共减少了35.549亿元。以水文调节和气候调节为主的调节服务在区域ESV构成中占主导地位,同时其近30 a来的损失率也处于高位。③空间探索性分析发现,ESV近30 a出现了大幅下降,区域城镇化进程对生态系统影响的负面效应显著,北部以水域、耕地和建设用地为主的ESV高值区和低值区变化较明显,南部以林地和高覆盖度草地为主的生态资源集中区则变化相对稳定。1990年ESV较高区域集中在黄河、伊洛河沿线及南部伏羲山等地,而ESV较低区域则主要以巩义市区及东西地形较为平坦区域一带;2000年以后,高值片区快速减少且多集中在黄河沿线;2000-2010年,主城区低值ESV区域受快速城镇扩张影响逐步蔓延,在城区及巩义-芝田镇-回郭镇、巩义-竹林镇-米河镇等西向和东向两条带状片区已形成ESV低值集聚区。[结论] 巩义市建设用地扩张加剧,由此引发的区域生态系统持续下降,且空间分布与人类社会经济发展紧密相关。

    • 河北省山区降雨侵蚀力的时空变化特征

      2020, 40(6):259-265. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.037

      摘要 (431) HTML (0) PDF 1.84 M (755) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究河北省山区降雨侵蚀力时空变化特征,为该区水土流失治理措施的制定和实施提供科学依据。[方法] 应用时间变化分析和空间分布分析对河北省山区2000-2018年降雨侵蚀力进行分析。[结果] 时间趋势中燕山山区年降雨侵蚀力呈波动上升趋势,主周期为11 a,在2009年发生突变,春、秋两季呈波动下降趋势,主周期分别为8和11 a,春季无突变点,秋季在2001年发生突变,夏季呈波动波动上升趋势,9 a为主周期,在2010年发生突变;太行山区年降雨侵蚀力呈波动下降趋势,主周期为6 a,无突变点,夏、秋两季呈波动上升趋势,主周期分别为8和10 a,均无突变点,春季呈波动下降趋势,主周期为8 a,在2006年发生突变;空间分布中,年均降雨侵蚀力范围为1 063.39~5 127.44 MJ·mm/(hm2·h),燕山山区由西到东年及夏季平均降雨侵蚀力先增长后降低再增长,太行山区中由南向北年、夏季平均降雨侵蚀力逐渐降低,春、秋两季降雨侵蚀力分布规律较为多变。[结论] 通过对河北省山区降雨侵蚀力的分析,得出河北省山区夏季水土流失最为严重,燕山山区部分地区尤为突出。

    • 浙江省生态安全格局时空演变特征及其影响因素

      2020, 40(6):266-272,287. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.038

      摘要 (598) HTML (406) PDF 1.74 M (713) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究浙江省生态安全格局时空演变特征及影响因素,为该省生态安全建设提供科学参考,以保障长江经济带经济、社会、生态的全局发展。[方法] 以2009-2018年浙江省各市经济、社会、环境资料和"压力-状态-响应(PSR)"生态安全评价指标体系为基础,采用熵值法从时间维度和空间维度对浙江省2009-2018年生态安全格局时空演变特征进行了分析,并结合PSR分项指数和因子分析法提取关键因素,揭示关键因素对生态安全的影响。[结果] ①2009-2018年浙江省生态安全综合指数呈小幅波动状态;②从空间来看,浙江省各市生态安全指数已经达到了预警状态,呈现由"南高北低"向"北高南低"转变的空间格局;③从时间节点来看,浙江省生态安全状况最好的年份为2016年(0.123),最差的年份为2011年(0.077),分别处于较安全状态和临界安全状态;④城镇化、经济发展、社会发展、工业发展和资源条件是影响浙江生态安全格局的重要因素。[结论] 国家和区域的规划与政策对浙江省生态安全指数具有显著影响,为了全面保障浙江省生态安全健康发展,需要不断加大生态安全建设的投入,持续推进"五水共治",促进制造业智能化,绿色化,在古村落、特色小镇等培育一批生态文明典型示范点,改善生态环境质量。

    • 1988-2018年哈密绿洲植被覆盖度时空变化及其驱动力

      2020, 40(6):273-280,287. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.039

      摘要 (465) HTML (859) PDF 1.67 M (1195) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对近30 a来哈密绿洲植被覆盖度时空变化及驱动力进行分析,为该地区绿洲持续健康发展提供理论借鉴。[方法] 以1988,1998,2008及2018年4期影像为基础数据,利用像元二分模型计算了基于AFRISWIR2指数提取的植被覆盖度,利用动态度指数与植被覆盖度转移矩阵分析哈密绿洲植被覆盖度动态变化;再通过地理探测器对8个影响因子进行探测,探寻哈密绿洲植被覆盖度的驱动因子。[结果] 近30 a来哈密绿洲面积从1988年的214 km2增长到2018年的632.1 km2,增幅达195%,但绿洲内植被覆盖度等级却较低,同时哈密绿洲面积主要扩展的区域在西北部和东南部区域;哈密绿洲的发展阶段可分为3个阶段:1988-1998年为低强度稳定期,1998-2008年为极度扩张期,2008-2018年为高强度稳定期。[结论] 土地利用类型变化是造成哈密绿洲植被覆盖度变化的直接原因,同时在近30 a内,人为因素对哈密绿洲植被覆盖状况的影响远高于自然因素。

    • 四川省甘洛县2019年群发性山洪泥石流灾害的形成机理

      2020, 40(6):281-287. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.040

      摘要 (490) HTML (0) PDF 2.56 M (611) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对四川省甘洛县2019年群发性山洪泥石流灾害成因机理进行分析,为山区山洪泥石流灾害防控减灾提供参考。[方法] 对2019年甘洛县山洪泥石流灾害开展现场调查,并结合相关影像和雨情数据等资料,对山洪泥石流灾害的影响因素以及形成机理进行分析。[结果] 2019年甘洛县山洪泥石流主要是由于短期强降雨所诱发的,加之区内有丰富的固体物源以及有利的地形地貌条件;山洪泥石流灾害是洪水与固体物质相互作用共同致灾的产物;山洪泥石流运动过程中受到地形以及一些工程设施的影响比较明显;同时山洪泥石流会挤压主河道甚至阻断河道,从而导致更大灾害。[结论] 基于甘洛县山洪泥石流灾害的形成机理与致灾特征,应该以加强灾区生态修复与水土保持为本,采取工程防治与生态防治相结合的治灾措施。

    • 吉林省1990-2018年土地利用空间分布及其变化

      2020, 40(6):288-296,311. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20201204.001

      摘要 (515) HTML (0) PDF 2.19 M (1016) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对吉林省土地利用空间分异变化特征及其驱动因素进行分析,为省域土地利用的可持续发展及其生态环境建设提供科学依据。[方法] 以吉林省1990年和2018年两期土地利用数据为基础,计算土地利用的区位指数、多样化指数、信息熵与均衡度,结合莫兰指数进行空间自相关的探索,综合分析吉林省土地利用空间分异特征。[结果] ①吉林省1990-2018年土地利用保持以林地和耕地双优势为主的特征;西部和中部耕地双优势相对增加,西部林草用地双优势增强、水域双优势消失,中部长春市区呈现耕地双优势的发展趋势。②土地利用多样化指数、信息熵与均衡度指数保持西高东低的特征,除长春主城区提高外,其他地区均呈现总体下降的态势。多样化指数及信息熵均呈正的全局自相关,二者的高-高聚集区在吉林省西部地区,聚集面积均有所收缩;低-低的聚集区在东部地区,两期数据相比略有波动,总体基本稳定。③自然环境因素(气温、降水)对土地利用空间分异的影响相对显著。[结论] 吉林省的土地利用变化有着明显的空间分异特征,自然环境因素社会经济因素是其主要驱动因素。

    • 基于生态足迹的广西壮族自治区水资源生态特征时空变化规律及其驱动因素分析

      2020, 40(6):297-302,311. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.042

      摘要 (482) HTML (0) PDF 2.00 M (778) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析近10 a来广西壮族自治区水资源生态特征的时空变化规律,探讨水资源生态足迹变化的驱动因素,为该区或同类区域的水资源合理开发与利用管理提供参考依据。[方法] 基于生态足迹模型中的水资源生态足迹、水资源生态承载力及水资源生态容量指标分析2008-2017年广西壮族自治区水资源生态特征的时空变化规律,并采用LMDI模型分析生态足迹变化的驱动因素及各地级市在关键驱动因素上的贡献比例。[结果] ①广西壮族自治区人均水资源生态足迹整体呈下降趋势,平均下降速率为-0.017 4 hm2/(人·a),人均水资源生态承载力和生态容量整体呈波动上升趋势,平均上升速率分别为0.324 6 hm2/(人·a),0.342 1 hm2/(人·a),三者在空间上均呈一定的差异性和不均衡性;②经济效应、人口效应是拉动该区水资源生态足迹增长的第一、第二因素,贡献效率分别为191.8%,25.38%,技术效应、结构效应是抑制水资源生态足迹增长的第一、第二因素,贡献效率分别为-238.0%,-79.18%;③南宁市、桂林市在结构效应和技术效应上对减少水资源生态足迹的空间贡献比例最大。[结论] 广西壮族自治区水资源生态容量处于生态盈余状态,该区的水资源利用效率逐渐提高,水资源开发局势整体向好。但城市发展与规划存在较大差异,需因地制宜地采取对策。

    • 基于地形梯度的高山峡谷区土地利用时空格局及功能分区

      2020, 40(6):303-311. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.043

      摘要 (524) HTML (0) PDF 1.77 M (832) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析高山峡谷区土地利用情况及其地形梯度分布格局,并进行功能分区,为类似区域土地资源的可持续利用提供参考。[方法] 以云南省泸水市为例,采用地形位指数和分布指数系统分析高山峡谷区土地利用在地形梯度上的分布变化特征。[结果] ①泸水市土地利用具有显著的优势分布特征,2000-2018年,林地作为主导地类,其比例从77.50%增长至84.49%。建设用地也快速增长,由2 804.49 hm2增加到4 785.65 hm2。未利用地、耕地、草地逐渐向林地转变,面积分别减少了14 368.38,5 171.68和4 049.54 hm2,水域面积稳定在900 hm2左右。②泸水市土地利用格局在地形梯度上的层级差异十分显著,林地在整个地形梯度上具有统治地位,水域、建设用地、耕地广泛分布于中、低地形位,草地的优势区间位于坡度高但高程较低的中地形位,未利用地则在高地形位占据主导优势。③基于地形分异规律,泸水市可分为4大功能区:河谷集约发展区、陡坡综合治理区、中高山生态提升区、山顶生态封禁区。[结论] 高山峡谷区在地形梯度上形成了多层级独特的土地利用分布格局,具有分区发展的潜力,不同分区对应着不同的土地利用发展策略。

    • 天山北坡城市群土地利用及生态服务价值时空演变

      2020, 40(6):312-320. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.044

      摘要 (850) HTML (0) PDF 1.28 M (657) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究天山北坡城市群土地利用及生态服务价值(ESV)的时空演变特征,为该区生态服务功能改善和生态景观建设提供理论指导。[方法] 基于2000,2010,2018年天山北坡城市群的土地利用数据,利用遥感、空间统计分析方法,分析天山北坡城市群土地利用动态变化和生态服务价值的时空演变特征,并采用景观指数模型研究了天山北坡城市群ESV的景观格局变化。[结果] ①天山北坡城市群主要用地类型为未利用地和草地,建设用地的单一动态度变化最大,动态变化幅度达2.7%;土地利用转移变化主要发生在耕地、草地、建设用地、未利用地之间,以草地向耕地和建设用地转入最为突出。②近20 a研究区ESV总量从1 410.76亿元减少到1 400.17亿元,共计损失10.59亿元,整体呈下降趋势;其中支持服务的ESV减少最多。③研究区ESV呈现出西北部和中部高,北部和东南部低的空间格局;2000-2018年研究区ESV景观格局发生显著的变化,低、中、高ESV区的景观格局表现为研究前期破碎异质化,后期集聚同质化。[结论] 针对不同等级的ESV区,天山北坡城市群的生态环境恶化,需要采取不同的措施改善其生态服务价值,降低城市群发展对生态环境造成的破坏,推动区域生态景观的建设。

    • >总目录
    • 《水土保持通报》2020年(第40卷)第1-5期目次

      2020, 40(6):321-326.

      摘要 (421) HTML (0) PDF 1.32 M (507) 评论 (0) 收藏

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