• 2022年第42卷第3期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >试验研究
    • 不同植物配置模式对人工边坡减流减沙效益的影响

      2022, 42(3):1-7,22. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.001

      摘要 (628) HTML (0) PDF 7.90 M (534) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨不同植物模式(混草、花草、灌草、乔草)及配置比例对生产建设项目人工边坡水土流失的影响,为人工边坡植被恢复提供参考。[方法] 采用径流小区定位观测法,记录2019年1—12月自然降雨,研究4种植物模式的产流产沙特点,揭示4种植物模式的减流减沙效益。[结果] ①观测期内总降雨量为1 052.73 mm,总降雨历时为845.1 h,7月降雨量最大,2月降雨历时最长,降雨集中在1—7月,以中雨、大雨、暴雨为主。②每场降雨产流差异大,产流月季差异大,集中在2—4月及7月,多发生在中雨、大雨和暴雨情况。③每场降雨及月、季降雨之间产沙差异大,3月产沙最大,产沙集中在2—4月及7月,多发生中雨、大雨和暴雨。④以花草模式为对照,每场降雨条件下灌草模式的减流率最大,乔草模式的减沙率最大,月降雨累计条件下,混草模式减流率最大,乔草模式减沙率最大,不同降雨等级累积和全年累积条件下,乔草模式的减流减沙率最大。[结论] 植被恢复初期,受植被覆盖度差异影响,乔草模式、混草模式的减流减沙率较大,具有较好的固土保持效益。

    • 黄土高原子午岭油松林枯落物的水源涵养功能评价

      2022, 42(3):8-15. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.002

      摘要 (462) HTML (0) PDF 6.22 M (565) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究黄土高原子午岭林区不同密度人工油松林枯落物的水源涵养功能,为该区功能导向型林分改造提供理论依据。[方法] 于2021年8月在甘肃省合水县子午岭连家砭林场选取6种不同林分密度(2 222,3 200,4 802,6 250,7 503,9 286株/hm2)的油松人工林为研究对象,采用坐标综合评价法对不同密度油松林枯落物的水源涵养功能进行评价。[结果] ①油松林枯落物的厚度和蓄积量分别介于2.78~7.30 cm和14.97~52.41 t/hm2,两者变化趋势均呈“单峰型”,峰值出现在林分密度4 802株/hm2;②林分密度3 200株/hm2的枯落物最大持水率(192.98%)和有效拦蓄率(152.04%)较高,而林分密度4 802株/hm2的枯落物的最大持水量(101.46 t/hm2)和有效拦蓄量(67.92 t/hm2)表现优良,且半分解层在枯落物降水拦蓄过程中起主要作用;③枯落物持水率(量)、吸水速率与浸水时间分别呈对数函数〔R2>0.956(0.962)〕和幂函数(R2>0.998)关系;④油松林枯落物水源涵养功能发挥较好的林分密度为4 802株/hm2。[结论] 仅考虑油松林枯落物的水源涵养功能,油松林密度应调控至4 800株/hm2。后续应加强对油松林林冠层及土壤层的研究,并综合考虑土壤水分植被承载力及油松林水分利用规律等,最终确定油松林水源涵养功能发挥最优的林分密度。

    • 祁连山区4种高寒植被类型下土壤养分及含水率分布

      2022, 42(3):16-22. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.003

      摘要 (334) HTML (0) PDF 5.92 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究祁连山区土壤养分及含水率分布特征,为祁连山区水土保持和生态植被恢复提供参考。[方法] 以高寒草甸、高山灌丛、温性草原、温性荒漠4种高寒植被类型土壤为研究对象,采用野外调查、室内试验及数理统计相结合的方法,研究了4种植被类型下不同土层深度和4种坡向下土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、含水率(SMC)分布特征,及其与年平均气温、年累积降雨量之间的相关性。[结果] ①研究区SOM含量范围为1.85~190.31 mg/g,TN含量为0.07~7.99 mg/g,TP含量为0.24~1.81 mg/g,SMC为0.79%~73.21%。②土壤SOM,TN,TP,SMC含量差异主要受植被类型影响,不同植被类型土壤SOM,SMC含量大小顺序均为:高寒草甸>高山灌丛>温性草原>温性荒漠;TN含量:高山灌丛>高寒草甸>温性草原>温性荒漠;TP含量:温性草原>高寒草甸>高山灌丛>温性荒漠。在4种坡向中,TP含量在半阴坡最高,阳坡最低,SOM,TN,SMC含量在半阳坡最高。③SOM,TN,TP,SMC与年累积降雨量极显著正相关(p<0.01),SOM,SMC与年平均气温均为极显著负相关(p<0.01),TN含量与年平均气温显著负相关(p<0.05)。[结论] 祁连山区水土保持和生态植被恢复措施的布设可优先考虑在半阳坡、高寒草甸和高山灌丛区域,因地制宜地促进生态系统物质良性循环。

    • 径流季节变化对清水河河道生态环境需水量的影响

      2022, 42(3):23-28,35. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.004

      摘要 (424) HTML (0) PDF 5.89 M (379) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 估算清水河河道生态环境需水量,为保证清水河发挥其正常生态功能以及流域内水资源的合理配置提供依据。[方法] 通过对清水河流域用水情况实地调查,在分析整理多年水文统计资料的基础上,考虑生态用水安全,根据清水河径流随降水时间的季节性变化特点以及流域多年水文变化特征,在空间上选取清水河干流的不同断面计算河道生态环境需水量。针对需要满足河流不同生态功能要求,分别采用Tennant法、面积定额法,90%保证率最枯月水量法等方法计算河道基础生态需水量、蒸发需水量、输沙需水量以及水体自净需水量。[结果] 清水河河道生态环境需水量包括基础生态需水量、蒸发需水量、输沙需水量及水体自净需水量,年需水总量上游段为6.29×106 m3,中游段为6.57×107 m3,下游段为1.65×108 m3。[结论] 清水河河道生态环境需水量与泥沙含量和水质有直接关系。泥沙含量高是清水河河道生态环境需水量高的最主要因素。

    • 甘肃省淤地坝水资源的利用潜力

      2022, 42(3):29-35. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.005

      摘要 (352) HTML (0) PDF 742.36 K (525) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析淤地坝拦泥蓄水及其水资源利用潜力,为淤地坝水资源利用及管理提供依据。[方法] 本文通过调查法对甘肃省多沙粗沙区淤地坝建设现状、拦沙数量及空间分布、水资源利用效益和利用潜力进行分析。[结果] 截至2019年底甘肃省共建成淤地坝1 600座,其中大、中、小型坝各为559,452,589座;坝控面积4 101 km2,总库容4.82×108 m3,其中设计拦泥库容2.29×108 m3。目前拦泥库容1.43×108 m3,占设计拦泥库容的62.37%;拦泥库容中,大、中、小型坝各占80.86%,13.21%和5.93%;泾河流域、黄河干流、渭河流域、洮河流域各占71.46%,13.91%,12.72%,1.91%。由于流域产沙量减少,大型坝平均淤积17 a后(平均设计淤积年限15 a)剩余拦泥库容占设计拦泥库容的43.88%;中型坝平均淤积后(平均设计淤积年限10 a)剩余拦泥库容占设计拦泥库容的38.81%。全省淤地坝剩余拦泥库容8.62×107 m3,可作为今后蓄水利用的潜在库容。目前,淤地坝蓄水主要用于应急抗旱、农业及果园高效节水灌溉、土地多种经营及经济综合开发、畜禽养殖、淤地坝田园综合开发利用等。庆阳、平凉、天水和定西市安定区今后可开发用于人饮备用水源地、提灌补灌工程水源地、水体养殖(鱼塘)的淤地坝数量共147座。[结论] 为满足当地乡村振兴与高质量发展对淤地坝的社会需求,对有蓄水用水需求的区域,应提高新建坝的设计标准,建设可长期蓄水的高标准淤地坝;对已建成的大中型淤地坝进行提质改造,保证淤地坝坝体、防洪及水资源利用的安全性,同时建立淤地坝风险管控预警机制,有效化解缺水地区淤地坝蓄水用水与防汛管理的矛盾。

    • 自然降雨对广西赤红壤坡地土壤侵蚀特征的影响

      2022, 42(3):36-42. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.006

      摘要 (111) HTML (0) PDF 5.81 M (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨自然降雨对赤红壤坡地土壤侵蚀特征的影响,为赤红壤地区水土保持综合治理提供理论依据。[方法] 基于野外径流小区原位观测试验,测定2020年5—10月次降雨下广西壮族自治区赤红壤坡耕地(蔗地)、撂荒地和裸地的产流产沙量,结合降雨特征分析,探讨降雨特征及分布对赤红壤坡地土壤侵蚀特征的影响。[结果] ①2020年5—10月,坡面径流和侵蚀量整体上表现为:裸地>蔗地>撂荒地,不同处理下坡面径流和侵蚀均主要集中在8月,其中撂荒地径流和侵蚀各月差异相对较小。②不同处理次降雨降雨量与坡面径流量和侵蚀量呈极显著的正相关关系,降雨历时显著影响蔗地和撂荒地坡面径流量。中雨和暴雨降雨等级占观测期内侵蚀性降雨总量的70.9%,其产生的径流量占蔗地、裸地和撂荒地处理坡面径流量的68.2%,78.6%和67.8%;暴雨降雨等级是坡面侵蚀量的主要来源,占不同处理下总侵蚀量的63.8%~83.4%。[结论] 在广西壮族自治区的赤红壤坡地区域,与裸地相比,蔗地和撂荒地能够有效减小坡面产流产沙量,且撂荒地的降低效果更为明显;降雨量是影响坡面产流产沙最关键的因子,中雨和暴雨降雨等级是坡面径流和侵蚀的主要来源,坡面径流和侵蚀分布特征受降雨分布和降雨频次等因素的综合影响。

    • 密度调控对鲁北黄泛平原区人工林土壤物理性质及植物多样性的影响

      2022, 42(3):43-48,56. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.007

      摘要 (323) HTML (0) PDF 440.76 K (357) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析黄泛平原林分密度调控对不同林分土壤物理性质和植物多样性的影响,为优化林分生长,改良土壤物理性质和增加林下植被多样性提供理论依据。[方法] 以山东省东营市利津县王庄沙区林场相同立地条件下3种人工林(白蜡、旱柳、白榆)为研究对象,调查不同密度(株行距3 m×3 m,3 m×6 m)各林分土壤容重、孔隙度、持水量和植被生长情况。[结果] ①林分密度由3 m×3 m降至3 m×6 m,两种林分密度均可增加各林分的冠幅、胸径和树高;林下植物生物量及其多样性,与其他林分相比,白榆人工林的林分因子各指标增加最为显著。②林分密度3 m×6 m降低了同一土层非毛管孔隙度,增加了同一土层毛管孔隙度和总孔隙度。③林分密度3 m×6 m显著提高了白蜡、旱柳、白榆3种人工林0—20 cm土层的饱和持水量和毛管持水量(p<0.05),显著提高了白榆人工林20—40 cm土层的土壤质量含水量(p<0.05)。[结论] 低林分密度调控,白榆人工林林下植物生物量、多样性的增加最明显;白蜡人工林林下土壤毛管孔隙度和总孔隙度提高最明显;白蜡、白榆、旱柳人工林0—20 cm土层的土壤饱和持水量和毛管持水量均显著提高,且白榆人工林20—40 cm土层的土壤质量含水量的提高显著。

    • 不同种植间距对香根草植物边坡优先流发育特征的影响

      2022, 42(3):49-56. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.008

      摘要 (410) HTML (0) PDF 9.73 M (497) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析优先流在香根草边坡中的发育特征,研究植物根系与优先流之间的关系,为进一步研究降雨条件下植物根系对边坡土体稳定性的影响提供理论依据。[方法] 以种植间距为50 cm和10 cm的香根草为研究对象,模拟30 mm和50 mm两种不同的降雨量,采用示踪剂试验研究了香根草边坡土壤的优先流发育特征。[结果] 香根草种植间距从50 cm减少到10 cm会增大边坡的水力响应。在50 mm的降雨量作用下,10 cm种植间距的香根草边坡土壤的染色面积比率和优先流比分别是50 cm的1.55,1.76倍。表层土0—10 cm土层深度范围内染色路径数量变化不明显,在10—35 cm深度土层范围,10 cm种植间距的染色路径数量多于50 cm种植间距的香根草边坡土壤。当降雨量由30 mm增加至50 mm时,水流会通过优势通道更迅速迁移到边坡土壤中。降雨量为30 mm土壤的染色面积比率(36.11%)和优先流比(67.25%)小于50 mm土壤的染色面积比率(49.68%)和优先流比(79.96%),并且染色路径数量随着降雨量的增加而增多。[结论] 香根草根系特征与优先流关系密切。选择植物护坡时,应合理选择植物的种植间距,使根系护坡在力学效应和水文效应上最大化。

    • 赣南地区土壤保持功能的时空变化特征

      2022, 42(3):57-65. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.009

      摘要 (236) HTML (0) PDF 11.00 M (675) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析赣南地区土壤保持功能时空特征,为提升该区土壤保持能力和维护南方丘陵生态安全屏障提供科学依据。[方法] 利用InVEST模型,计算2000,2010,2018年赣南地区不同土地利用类型、不同高程、不同坡度、不同县域的土壤保持强度,分析土壤保持强度与NDVI空间相关性和赣南地区土壤保持功能时空特征。[结果] ①2000—2018年,研究区耕地、灌林地、水域和未利用土地面积都处于减少趋势,城镇用地和农村居民地面积都有较大的增长。②土壤保持强度由189.93 t/(hm2·a)上升为190.50 t/(hm2·a),其中有林地土壤保持强度最高,并由259.85 t/(hm2·a)上升为262.03 t/(hm2·a)。③赣南地区土壤保持强度呈现四周高、中部低的分布格局,随海拔升高先升高再降低,随坡度升高而升高。④土壤保持强度与NDVI在双变量局部空间自相关分析中呈现显著正相关(p<0.01),高高集聚区在赣南地区北部、西部及南部;高低集聚区为中部地区(于都县);低低集聚区为高经济发展地区(章贡区、赣县区、南康区)。[结论] 赣南地区土壤保持强度与土地利用类型、高程、坡度、NDVI、经济发展水平有着密切关系。为保证土壤保持强度与土壤保持量的稳步提升,应增加低海拔低坡度地区土壤保护措施,并提高中低山区土地利用类型的空间变异性,缓解赣南地区水土流失状况。

    • 2000—2020年博尔塔拉蒙古自治州沙漠化风险评价

      2022, 42(3):66-73. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.010

      摘要 (107) HTML (0) PDF 922.23 K (333) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对2000—2020年博尔塔拉蒙古自治州沙漠化风险的时空变化特征进行分析,为该区生态修复、因地制宜制定防沙治沙措施提供科学依据。[方法] 选取9个自然和社会经济指标构建沙漠化风险评价指标体系,在ENVI和ArcGIS软件的支持下,对2000—2020年博尔塔拉蒙古自治州沙漠化风险进行评价,并分析风险等级时空变化特征。[结果] ①2000—2020年博州沙漠化风险呈现较强的空间异质性。极高风险和高度风险区集中在博州东部精河县及东北部阿拉山口市;中度风险及低风险区域位于博州中部博乐市及温泉县,中度风险所占比例最大,高达40%以上。②2000—2020年沙漠化风险主要是以极高风险向高度风险转移,高度风险向中度风险转移,中度风险向低风险转移,整体呈现出逆向逐级转化的趋势。至2020年,极高风险面积共减少3 160.3 km2,低风险面积共增加2 424.76 km2。③2000—2020年,沙漠化极高风险和高度风险重心均向东迁移,极高风险重心迁移变化最为明显,逐渐向精河县东部迁移,中度风险和低风险重心变化范围不明显,分布于博乐市和温泉县。[结论] 2000—2020年,博尔塔拉蒙古自治州各区域沙漠化风险程度不同,在沙漠化的治理与防治过程中,应当因地适宜,合理有效地开展治沙防沙以及生态修复工程。

    • 白马河流域除草剂及其代谢产物的时空分布特征与生态风险评价

      2022, 42(3):74-81. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.011

      摘要 (371) HTML (0) PDF 694.46 K (353) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨典型除草剂阿特拉津(ATR)及其代谢产物脱乙基阿特拉津(DEA)、脱异丙基阿特拉津(DIA)在作物生长季(6—9月)的污染特征以及时空变化,为农业小流域除草剂的管理、使用与保护决策提供科学依据。[方法] 在白马河流域沿程设立18个采样点,基于实地监测和室内分析,探讨污染物的时空变化特征,并运用熵值法进行生态风险评价。[结果] ①所有采集水样中均有ATR及代谢产物检出,其中ATR在6—7月的地表水样中100%检出,8—9月检出率稍有下降,代谢产物DEA,DIA在前两月检出率较低,后两月检出率增加。②白马河污染物空间分布表明,各污染物浓度最高值大多出现于河流上游和中游,下游浓度均相对较低。这可能与河流下游河道宽阔、水流量大、稀释作用较强有关。③生态风险评价结果显示ATR,DEA和DIA风险等级均为中等,其原因是该河流的水负荷低,稀释能力不足。[结论] 相对于大流域,白马河作为典型农业流域的小支流,水量小、稀释能力不足,造成污染的生态风险高于许多大流域。

    • 基于RUSLE的蔗区小流域土壤侵蚀特征研究

      2022, 42(3):82-88. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20220310.001

      摘要 (784) HTML (464) PDF 6.09 M (373) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨广西壮族自治区典型赤红壤集约化蔗区小流域的土壤侵蚀状况,以及土壤侵蚀强度与不同坡度、土地利用类型的关系,为广西集约化蔗区小流域防治土壤侵蚀提供科学参考。[方法] 在GIS空间分析技术支持下,利用修正的通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation,RUSLE)对其进行定量估算。[结果] ①那辣小流域坡度在0°~35°之间,坡耕地(甘蔗)、林地(桉树)分别占土地利用总面积的82.85%,10.99%,道路和沟渠共占6.16%。2020年流域平均土壤侵蚀速率为22.97 t/(hm2·a),属轻度侵蚀水平,是水利部规定的南方红壤丘陵区土壤允许流失量5 t/(hm2·a)的4.6倍;②流域土壤侵蚀主要发生在5°~25°的坡度范围内,是预防和治理水土流失的重点区域;③不同土地利用类型中,平均侵蚀速率最大的是林地(桉树),为53.59 t/(hm2·a),分别是坡耕地(甘蔗)、道路、沟渠的2.84,2.12,27.91倍。[结论] 应用RUSLE模型通过借助软件输入相关参数和处理数据,即可估算出蔗区土壤侵蚀及不同坡度、土地利用类型的土壤侵蚀强度分布特征,应合理规划并利用管理好流域的坡耕地(甘蔗)、林地(桉树)、道路等土地利用类型,采取具有针对性的、有效的水土保持措施。

    • >水保监测与应用技术
    • 黄河中游典型支流无定河流域水土流失动态监测

      2022, 42(3):89-94,147. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.013

      摘要 (272) HTML (457) PDF 3.55 M (435) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探索黄河中游典型的粗泥沙支流无定河的水土流失分布和动态变化特征,为新时期水土保持工作、生态环境建设和流域高质量发展提供科学依据。[方法] 以无定河流域为例,基于1985,1999,2011年3次普查和2019年全国水土流失动态监测成果,提取年度水土流失强度、面积,分析其时空分布及动态变化特征,并采用Mann-kendall检验,基于水文数据,分析1980—2018年流域水沙变化特征。[结果] 2019年无定河流域水土流失面积1.20×104 km2,以水力侵蚀为主,风力侵蚀主要集中分布在流域北部的风沙区。下游干流(白家川—绥德+丁家沟段)、小黑河绥德以上的输沙模数超过流域平均水平的3倍,是主要的泥沙策源地;水土流失面积较1985年减少1.40×104 km2,减幅为53.87%,输沙量和径流量均呈现出减小的趋势,拐点分别出现在2007年和1996年。空间上,风力侵蚀由1985年的集中连片分布转为零星分布,水力侵蚀空间位置分布与1985年相比基本无变化,但干流赵石窑至流域出口段左岸侵蚀强度有所降低。[结论] 无定河流域水土保持工作成效显著,有效遏制了土壤侵蚀,生态环境整体向好。但流域水土流失依旧严重,未来工作中,应结合历史水土保持工作经验,突出工作重点,进一步加强无定河流域水土流失综合治理。

    • 基于最小累积阻力差值模型的北京市生态安全格局构建

      2022, 42(3):95-102. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20220518.001

      摘要 (622) HTML (586) PDF 12.85 M (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 构建适合北京市区域环境特点和社会发展水平相对完整的城市生态安全体系,为有效控制城市扩张发展生态安全底线和城市生物多样性保护提供科学参考。[方法] 基于北京市生态系统水源涵养、水土保持、防风固沙和生物多样性维持服务功能及各类自然保护地提取生态源地;综合考虑全域多要素指标,运用生态源地扩张阻力面和城镇用地扩张阻力面差值划分生态安全格局(即高水平生态区、中水平生态区、低水平生态区、生态城镇临界区、低水平城建区、中水平城建区和高水平城建区)。同时识别生态廊道和生态节点区域,从而构建北京市生态安全格局。[结果] 北京市生态源地总面积为3 568.95 km2,占全区土地总面积的21.7%,集中分布在北京市西北区域,呈包围中心城区态势;北京市重要生态廊道11条,生态节点153个,其中石景山区生态网络密度最大,东城区生态网络密度最小,北京市中心建城区呈“摊大饼”式蔓延,城区的生态廊道断裂程度较高。[结论] 北京市生态格局破碎化明显,未来应优化生态节点空间布局,以保护生态源地,规划生态廊道,控制生态城镇临界区建设等方式获得生态效益。

    • 基于“重要性—敏感性—景观特征”的黄土高原生态屏障带生态空间网络构建

      2022, 42(3):103-111. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.015

      摘要 (321) HTML (0) PDF 8.77 M (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析生态空间网络结构与土壤保持量的关系,为提升黄土高原屏障区生态系统服务提供对策与建议。[方法] 本研究从生态系统服务重要性、生态敏感性、景观稳定性三方面,识别生态源地,构建生态空间网络,并分析生态空间网络拓扑结构与土壤保持量的关系。[结果] ①西南秦岭一带水源涵养量高,吕梁山脉西侧—黄龙山东侧及子午岭西侧的区县土壤保持量低,秦岭及子午岭主脊东侧生物多样性高。西部地区生态环境较敏感,区域整体景观格局较稳定。②生态源地总面积为46 245 km2,占全区的38.8%;生态廊道共125条,共长9 071.40 km。③生态节点共142个,源地节点的度与土壤保持量呈正相关。[结论] 基于“重要性—敏感性—景观特征”构建的生态空间网络准确可行,应重点加强对薄弱节点及度值较低的源地节点的建设,使生态用地的土壤保持服务发挥更大的生态效益。

    • 基于景观格局指数的天津市蓟州区耕地细碎化评价与预测

      2022, 42(3):112-119,156. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.016

      摘要 (103) HTML (0) PDF 10.90 M (564) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 评价与预测耕地细碎化程度,为缓解蓟州区耕地细碎化问题提供借鉴。[方法] 采用评价指标体系构建、因子分析赋权等方式对2000—2020年耕地细碎化时空演变特征进行分析,基于CA-Markov模型得到的2025年土地利用数据,评价、预测未来耕地细碎化发展,并对多年耕地评价结果进行空间自相关分析,由此判断耕地细碎化水平空间分布特征。[结果] ①2000—2005年,耕地细碎化呈现出由南部平原向北部山地递增的态势;②2005—2020年,南部细碎化加深程度较北部更为明显;③2025年蓟州区18个乡镇耕地细碎化均有不同程度的缓解,但总体来看,北部耕地细碎化程度仍比南部严重;④2000—2025年蓟州南部乡镇耕地细碎化持续保持低—低集聚特征,偶有高—低型出现,蓟州北部于桥水库周边乡镇除2020年出现了低—高集聚特征外,其余年份呈现出高—高集聚的空间分布特征。[结论] 天津市蓟州区耕地细碎化时空演变特征明显,其量化结果存在集聚性规律,应进行南北分治与重点引导。

    • 流域生态系统服务价值、生态风险过程及其关联性——以淮河流域安徽段为例

      2022, 42(3):120-130. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.017

      摘要 (111) HTML (0) PDF 9.93 M (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 明确流域生态系统服务价值和生态风险的时空格局及相互关系,为保证生态系统健康可持续发展,维护区域生态系统平衡,促进人地关系协调发展提供科学依据,为淮河流域综合治理的政策制定提供科学参考。[方法] 基于淮河流域安徽段2000—2019年的土地利用数据和社会经济统计数据,利用动态当量法构建生态系统服务价值(ESV)动态评估模型,核算研究区各年份ESV,并结合空间探索性数据分析,探讨ESV与生态风险(ER)时空演化过程的异质性和关联性。[结果] ①2000—2019年研究区地类转换频繁,其中建设用地、农田转入转出最多(1 488,1 763 km2)。② ESV总量呈波动上升趋势。2000—2019年ESV总量从3.13×1010元增至3.58×1010元,生态系统服务以调节服务为主,农田和水域对ESV总量贡献率达70%以上。ESV高值区主要在六安市以及淮河支干流两侧。③ER指数整体较稳定,研究区ER均值波动幅度在0.01范围内,空间分布整体呈现出中部高、西南低的特征,ER高值区主要在城镇建设用地周围。[结论] 研究区ESV总量呈动态上升趋势,ESV与ER具有空间集聚性,并且二者存在负向空间关联特征。

    • 基于MODIS和Landsat数据的湟水河流域土壤侵蚀时空变化研究

      2022, 42(3):131-138. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.018

      摘要 (414) HTML (453) PDF 10.20 M (724) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 明确湟水河流域土壤侵蚀时空分布与变化特征,为黄河上游地区的水土保持与防治工作提供数据基础与决策依据。[方法] 基于湟水河流域2000年和2018年的MODIS,Landsat,降雨、人口密度、经济等数据,利用低空无人机遥感、RUSLE模型和地统计等方法,开展湟水河流域土壤侵蚀模型计算、验证与时空变化分析。[结果] ①2000年湟水河流域土壤侵蚀模数均值为477.81 t/(km2·a),微度侵蚀面积比例为72.06%,中度、强烈和剧烈侵蚀面积比例合计为3.46%,轻度、中度侵蚀主要分布在北部祁连山、中部达坂山及南部拉脊山海拔较高、植被覆盖少的山地、荒地;②2018年湟水河流域土壤侵蚀模数均值为1 625.30 t/(km2·a),微度侵蚀面积比例为55.38%,中度、强烈和剧烈侵蚀面积比例合计为21.26%。中度侵蚀主要分布在研究区东南部城镇居民聚集地带与河流滩地;强烈侵蚀和极强烈侵蚀零散分布于祁连山、达坂山等高山、秃岭裸地区域;③2000—2018年,微度侵蚀面积比例减少16.68%,中度侵蚀面积比例增加8.15%,强烈侵蚀面积比例增加5.60%,剧烈侵蚀面积比例增加4.05%,而侵蚀面积增加的区域主要分布在高山裸地和城镇地区。[结论] 低空无人机遥感技术能够有效地验证区域土壤侵蚀模型计算结果,湟水河流域土壤侵蚀整体趋于严重且存在空间差异性。在祁连山、达坂山、沿湟水河干流等地区,土壤侵蚀强度存在从微度、轻度向中度侵蚀演变的趋势,而这种演变过程与气候暖湿化、人类活动强度增加存在一定的关系。

    • 2015—2020年黄河口近岸海域生态环境监测与分析

      2022, 42(3):139-147. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.019

      摘要 (346) HTML (455) PDF 671.39 K (366) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 监测2015—2020年开展的渤海海域水质,分析黄河口近岸海域生态环境变化与入海泥沙径流量的相关性,为黄河口海域生态环境保护工作提供基础依据。[方法] 采用水质污染指数和生物多样性指数评价法,利用SPSS软件对海洋生物多样性与海水各监测指标之间Pearson相关系数进行分析评价。[结果] 黄河口近岸海域主要超标污染物为无机氮,其单项污染指数波动范围为0.63~1.40,超过第2类水质标准。无机氮浓度与黄河入海输沙量呈正相关,相关系数0.833(p<0.01)。夏季调查期间采集到浮游植物77种,主要位于黄河口北部海域。2018年以来浮游植物物种数呈下降趋势,从2015年的67种降至2020年的42种。采集到浮游动物52种,主要位于河口东北部离岸海域,2015年以来浮游动物种类逐步增加。多样性指数从2015年的Ⅳ级水平升至2020年的Ⅲ级水平。采集到大型底栖生物92种,主要位于入海口东部离岸海域,2018年以来底栖生物种类和密度呈增加的趋势,多样性指数从2018年的2.18增至2020年的3.01。[结论] 2015年以来黄河口近岸海域水质满足《海水水质标准》(GB 3097-1997)中的工业用水区和滨海风景旅游区的水质要求,生态状况逐步好转。黄河口近岸海域浮游动物多样性指数与黄河入海输沙量和径流量之间呈显著正相关,相关性系数分别为0.941(p<0.01)和0.918(p<0.01)。浮游植物和底栖生物多样性指数与泥沙径流量无显著性相关关系。

    • “三生”空间视角下东南丘陵地区土地利用冲突识别

      2022, 42(3):148-156. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.020

      摘要 (65) HTML (0) PDF 8.18 M (331) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 在“三生”空间视角下进行乡镇区域土地利用冲突分析,为提高土地利用冲突的定量与定位治理精度和准确度,探索综合协调管理路径与策略提供科学依据。[方法] 通过构建“三生”空间用地竞争力测度指数,以福建省南平市浦城县仙阳镇为研究对象,从适宜性和驱动力两方面构建“三生”空间用地竞争力评价指标体系,识别其土地利用冲突类型,并提出相应的冲突管理建议。[结果] 仙阳镇共存在12种土地利用冲突类型,其中高度冲突区和中度冲突区的冲突程度较为激烈,占土地面积比例分别为18.00%和22.41%。[结论] 研究区土地利用冲突范围较大,风险较高。应积极发展用地竞争优势区,并严格实行土地用途管制,在保护生态用地和永久基本农田的前提下,平衡各类土地利用冲突。

    • 基于可拓云模型的重庆市中心城区公路洪灾风险评价

      2022, 42(3):157-165. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.021

      摘要 (75) HTML (0) PDF 920.11 K (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析公路洪灾风险指标存在的模糊性和随机性,以及公路洪灾风险评价指标由定性描述转化为定量表达的问题,为提高公路洪灾风险防控能力提供科学决策依据,降低社会经济损失。[方法] 首先从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体暴露性3个准则层出发选取12项指标,构建公路洪灾风险评价指标体系,其次利用AHP-熵权法确定各指标权重,最后基于可拓云模型构建了公路洪灾风险评价模型,将重庆市中心城区公路洪灾风险等级划分为Ⅰ—Ⅴ级(非常低、比较低、一般、比较高和非常高),[结果] ①重庆市中心城区69.52%的公路洪灾风险为Ⅰ—Ⅲ级,仅30.38%的公路为Ⅳ—Ⅴ级;渝中区(64%)、巴南区(47%)和江北区(41%)高风险公路比例最高,应针对全区公路进行总体防控;②渝中区(71.06%)、巴南区(57.43%)和江北区(38.76%)的高风险公路长度最长,应针对区内Ⅳ—Ⅴ级公路进行防控。[结论] “两江四岸”及周边地区高风险公路最为密集,各大流域、湖泊及水库附近为次密集。应保障及完善两江水上交通系统及周边地区路网体系,同时推进各大流域水文站及防汛监测预警系统建设,编制防御及应急预案等。

    • 基于DPSIR模型的渭河干流甘肃段生态安全评价

      2022, 42(3):166-170. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.022

      摘要 (374) HTML (0) PDF 434.11 K (313) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析渭河干流甘肃段生态安全现状,为该流域生态文明建设提供理论依据。[方法] 通过DPSIR模型构建渭河干流甘肃段生态安全评价指标体系,运用组合赋权法确定指标权重,并利用障碍模型诊断障碍因子。[结果] ①渭河干流甘肃段生态安全指数呈先降后升的趋势,生态安全等级由Ⅳ(较危险)经Ⅴ(危险)先向Ⅳ(较危险)再向Ⅲ(预警)转变;②项目层指数变化幅度较小,驱动力、压力和影响指数波动下降,状态和响应指数波动上升,生态安全状况整体有所好转;③人口增长率、经济增长率、植被覆盖率、城镇污水处理率和农业用水利用率是影响渭河干流甘肃段生态安全的主要障碍因子。[结论] 未来应注重经济、政治、文化、生态环境四者的有机统一,进一步推动经济与生态的和谐发展。

    • 张家界市景观格局时空演变及未来情景模拟

      2022, 42(3):171-179. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.023

      摘要 (145) HTML (0) PDF 743.89 K (340) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析湖南省张家界市2000—2020年及2030年土地利用及景观格局演变特征,提出张家界市未来发展的优化策略,为张家界市国土空间规划和生态旅游发展提供参考。[方法] 基于2000—2020年5期土地利用数据,运用ArcGIS空间分析、Fragstats景观格局指数等方法,分析了2000—2020年张家界市土地利用及景观格局时空变化,并利用GeoSOS-FLUS土地利用模拟等软件对张家界市2030年土地利用变化及景观格局进行预测。[结果] 2000—2020年张家界市土地利用变化主要表现为草地面积的大幅减少和建设用地的显著增加;2000—2020年张家界市景观格局发生了较明显的改变,景观的整体异质性和破碎化先增加后降低,斑块形状趋于规则,景观类型分布较均匀,景观聚集程度逐渐趋于稳定状态;预测结果显示,2030年张家界市土地利用主要表现为建设用地的集中扩张和草地的持续减少,其景观破碎化和异质性呈加剧态势,优势景观的最大斑块面积增加,景观形状变得更加不规则,景观有进一步分散趋势。[结论] 运用GeoSOS-FLUS模型模拟未来土地利用状况具有较高的可信度,未来张家界市应以保护、优化景观格局为主,加强优良生态系统管控。构建自然保护地体系,加强生态廊道建设,完善生态系统完整性和景观连通性。保持林地优势景观,优化建设用地布局,降低林地和建设用地的破碎化程度,保护草地生态系统的完整性。

    • 基于SWAT模型的赤水河流域径流年内分配特征及其对降水的响应研究

      2022, 42(3):180-187. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20220401.001

      摘要 (61) HTML (0) PDF 6.47 M (348) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究赤水河流域径流年内分配的非均匀性变化特征及其对降水的响应情况,为流域水资源的开发利用及防洪治涝等研究提供决策依据。[方法] 以赤水河流域中上游为研究区,构建SWAT模型相关数据库并对流域径流进行模拟。以实测逐月径流数据对模型进行率定验证。基于模型输出结果,结合降水/径流集中度和集中期,分析流域径流年内分配特征及其对降水的响应情况。[结果] 两个水文站率定期决定系数(R2)与纳什效率系数(Ens)均在0.83以上,验证期R2与Ens均在0.69以上,满足精度要求;流域降水和径流年内分配不均匀性显著,二者变化趋势较为一致,主要集中在6—8月;径流集中度的时空分布受降水集中度影响显著,由于入渗和蒸散作用的影响,前者通常大于后者,但当降水集中度较低时(PCD<0.3),径流集中度不再完全以降水集中度为主导;由于流域径流对降水变化的响应存在滞后性,径流集中期往往大于降水集中期,短期较小幅度的降水量增加对降水集中期影响显著,而对径流集中期影响有限。[结论] 降水是引起赤水河流域径流集中度/集中期变化的主导因素,而在不同降水量条件下径流系数的变化,是径流集中度/集中期对降水集中度/集中期产生不同响应特征的主要原因。

    • 基于数据挖掘方法的玉米和油菜土地适宜性分析——以贵州省遵义市为例

      2022, 42(3):188-198. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20220518.002

      摘要 (332) HTML (0) PDF 898.09 K (348) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 开展多作物土地适宜性分析,为农业生产的作物规划、土地利用规划和管理提供一种准确有效的方法。[方法] 基于数据挖掘方法,综合运用随机森林算法、综合指数评价法、空间约束多元聚类和空间统计等多种方法相结合,定量刻画分析了多作物种植土地综合适宜性。[结果] ①随机森林算法能定量精准实现多空间要素数据驱动下作物种植空间布局,且能识别出对玉米和油菜种植土地适宜区选择具有关键影响的因子;②研究区内玉米和油菜种植适宜区具有显著的空间异质性,玉米适宜区占种植土地总面积的91.23%,但油菜适宜区仅占69.64%;同时适宜于二者种植的主要区域占13.08%,主要分布在凤冈县中部及北部、湄潭县北部和余庆县西北部。[结论] 数据挖掘能够为种植土地利用方式选择提供最优方案的可能性,这一方法用于种植土地适宜性评价具有很好的通用性。

    • >综合研究
    • 黄河流域水贫困与经济高质量发展的耦合协调关系

      2022, 42(3):199-207. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.026

      摘要 (449) HTML (401) PDF 6.99 M (394) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对黄河流域水贫困与经济高质量发展的耦合协调性进行探析,以期为黄河流域水资源高效利用与经济高质量协同发展提供参考。[方法] 基于2010—2019年黄河流域9省(区)的面板数据,运用熵权法确定指标权重,利用耦合协调度模型及灰色关联度等方法,分析黄河流域水贫困与经济高质量发展耦合协调度的时空演化特征与相互影响程度。[结果] ①黄河流域各省(区)的水贫困指数普遍提升,经济高质量发展水平普遍较低,区域差异明显。②耦合协调度呈波动上升趋势,在空间分布上大致呈现“东高西低”的态势。③水贫困与经济高质量发展两个系统各指标间的灰色关联度系数都大于0.5,处于较高关联状态。[结论] 黄河流域的水贫困程度和经济高质量发展水平整体上有所改善,耦合协调度水平整体上较低,大部分省份处于轻度失调阶段。

    • 中国边境9省(区)城镇化与乡村振兴的耦合协调与影响因素

      2022, 42(3):208-216. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.027

      摘要 (331) HTML (478) PDF 7.19 M (443) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨中国边境9省(区)城镇化与乡村振兴两大战略系统的协调发展关系与影响因素,为统筹边境地区城乡发展与促进国土安全提供科学依据。[方法] 构建城镇化与乡村振兴的指标综合评价体系,采取耦合协调度模型、灰色关联度模型分析中国边境9省(区)2008—2018年两大系统的耦合协调关系及影响因素。[结果] ①2008—2018年中国边境地区城镇化指数呈波动上升态势,总体上土地城镇化高于人口城镇化。②乡村振兴整体指数由2008年的0.273上升至2018年的0.756,边境城乡统筹推进力度加大,省域乡村发展差距不断在缩小。③城镇化与乡村振兴的协调程度由中度协调向高度协调转变,按照两系统的协调程度情况将边境9省(区)划分为优化提升型、调整进步型与重点突破型。④中国边境9省(区)城镇化与乡村振兴两大系统的协调发展是各种内外部力量交织作用下的结果,其中政府决策起到关键引导作用,互联互通扮演“催化剂”角色,产业结构提供重要内生“造血”力量,经济发展与人口迁移具有外部“输血”作用。[结论] 应从建立健全城乡融合发展机制、分区分级分类制定发展战略、构建跨区域协同发展新格局和激活创新驱动内生发展动力等方面促进中国边境9省(区)城镇化与乡村振兴协调发展。

    • 退耕还林(草)背景下黄土丘陵沟壑区农业生态经济系统耦合发展态势——以陕西省吴起县为例

      2022, 42(3):217-224,238. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.028

      摘要 (536) HTML (478) PDF 8.68 M (406) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究黄土丘陵沟壑区农业生态经济系统的耦合协调关系与演变趋势,对科学评价该地区生态经济效益、实现农业生态经济协调与可持续发展具有重要意义。[方法] 以陕西省吴起县为研究对象,基于农业生态与农业经济数据,构建农业生态经济系统评价指标体系,运用熵权法、耦合协调度模型和耦合度模型分析了农业生态与农业经济的综合评价指数、耦合协调状态及耦合度演变趋势。[结果] 1990—2019年,吴起县农业生态综合评价指数呈现先下降后上升的发展趋势,农业经济综合评价指数经历较快速上升—稳定发展—快速上升的发展过程;耦合协调度指数由0.29上升至0.63,反映了该地区农业生态与农业经济的协调发展不断增强,耦合协调状态由轻度失调演变为初级协调水平;耦合度表现为先下降后上升趋势,系统由耗损发展阶段过渡到协调发展阶段,说明吴起县农业生态经济系统不断趋于协调发展的态势。[结论] 在丘陵沟壑区,我们应该继续以生态保护为基础,优化产业结构,调整生态与经济的发展关系,更好地实现农业生态环境与农业经济的协调发展。

    • 塔里木河下游植被耗水量的时空演变

      2022, 42(3):225-232. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20220419.001

      摘要 (60) HTML (0) PDF 8.04 M (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析塔里木河下游天然植被耗水量,为其生态修复研究提供科学指导。[方法] 基于Landsat系列影像和日尺度气象数据,采用改进的Penman-Monteith公式法,在30 m空间分辨率上,对生态输水以来大西海子水库至阿拉干断面间植被耗水量的时空演变趋势进行了分析。[结果] ①研究区天然植被耗水量时空分布存在着明显的梯度化差异,高耗水区主要分布在主河道沿线及自然漫溢区,下游植被耗水量整体偏低,年内主要集中于植被生长中期。②2000—2020年天然植被平均耗水量为1.90×108 m3/a,并以2.44×107 m3/5 a的速率增长;同期大西海子水库至阿拉干断面间的河水消耗量为2.79×108 m3/a;植被耗水量占河道消耗水量的68.23%,二者随输水进程均呈上升趋势。③天然植被面积以12.37%/5 a的速率增长,耗水量以12.82%/5 a的速率增长,植被面积与耗水量增长速率相匹配,天然植被的修复对输水的响应较为积极,继续输水仍会促进植被的快速恢复。[结论] 截至2020年,经过21 a的生态输水,塔里木河下游天然植被得到明显改善;但受既有输水方式固化的影响,加大了水面及浅埋深区的无效蒸发,生态耗水的时空分布仍存在优化的可行性和必要性。

    • 生态文明建设目标下的广东省城市土地集约利用时空演变分析

      2022, 42(3):233-238. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20220322.001

      摘要 (466) HTML (421) PDF 2.40 M (377) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究生态文明建设目标下广东省城市土地集约利用水平的时空格局特点,促进土地可持续及集约利用。[方法] 利用熵值法确定权重测度土地集约利用水平指数,然后利用核密度估计和空间自相关分析方法分析其时空格局分布特点。[结果] ①时序方面,根据最佳自然断裂点方法将广东省土地集约利用水平值划分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ 4个级别。在2012—2019年期间,该区土地集约利用水平值呈现上升趋势。广东省各地级市城市之间土地集约利用水平具有一定差距,但差距在缩小。②空间方面,土地集约利用水平具有集聚的特点,在空间上的集聚态势分别为低—低、低—高、高—高3种类型的区域。高值区域主要分布于珠三角部分区域,低值区分布在粤北等区域,存在明显的空间正自相关性。同时区域间的相关性表现出整体减弱的特点。③广东省各城市土地集约利用水平在时序上存在差距,但城市土地集约利用水平得到提升。部分城市土地集约利用水平在空间上具有集聚的特点且存在关联性。[结论] 广东省各城市应朝着因地制宜的方向发展。珠三角区域应继续优化产业结构,而粤西、粤北等地区则要在政府政策的帮扶下加强区域间的联系,进而缩小区域差距。

    • 秦巴山地景观生态风险的时空分异

      2022, 42(3):239-246. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.031

      摘要 (82) HTML (0) PDF 7.61 M (392) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 科学评估秦巴山地景观生态风险,为区域内生态安全建设和可持续发展提供科学依据。[方法] 以秦巴山地2000—2020年3期地表覆被数据为基础,应用空间分析法和地形分布指数法,定量地分析秦巴山地景观生态风险的时空特征,以及其在各地形梯度上的动态变化。[结果] ①秦巴山地景观生态风险整体偏低,空间差异特征显著,且存在着明显的空间集聚效应,呈东西两侧跟中间高,南北低的空间分布格局。②2000—2020年,秦巴山地景观生态风险呈下降趋势,低生态风险区明显扩张,高生态风险区显著缩小。③高生态风险多集中分布于海拔高、地形复杂或海拔低、地形平坦地区,低生态风险在中等地形梯度地区呈优势分布。[结论] 秦巴山地景观生态风险整体呈下降趋势,表明区域内生态环境质量有所提升;秦巴山地景观生态风险的空间分布格局受地形影响较大,且相对稳定。

    • 基于“三生”空间的土地利用冲突时空演变特征研究——以厦门、漳州和泉州城市群为例

      2022, 42(3):247-254,262. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.032

      摘要 (99) HTML (0) PDF 17.01 M (616) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究“三生”空间冲突水平测度,为中小城市群土地利用空间冲突管理和优化调控提供参考。[方法] 以厦门、漳州市和泉州市(以下简称“厦漳泉”)城市群2000,2010,2020年3期遥感影像数据为基础提取土地利用信息,从景观生态学角度构建土地利用空间冲突评价指标体系并定量测算,分析其时空演变特征。[结果] ①2000—2020年厦漳泉城市群三生用地类型以生态生产用地为主导,生活生产用地面积逐年保持增长且扩张速度最快。②20年间厦漳泉城市群整体处于中等空间冲突级别,空间冲突逐渐加剧,强冲突空间在三大城市中心城区及周边表现明显。③土地利用空间冲突全局Moran’s I指数检验结果高度显著,空间冲突集聚效应增强,局部空间的高高集聚和低低集聚空间集聚特征表现明显,低高集聚和高低集聚表现不明显,但内部空间关系基本稳定。[结论] 2000—2020年厦漳泉城市群空间冲突强度整体加剧,应加强分区管控和健全冲突风险预警机制。

    • 重庆市武陵山区土地利用转型的生态系统服务价值效应

      2022, 42(3):255-262. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.033

      摘要 (73) HTML (0) PDF 7.99 M (584) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析重庆市武隆区土地利用转型的生态系统服务价值(ESV)效应,为武陵山区土地合理利用,资源优化配置,实现保护中开发和生态服务价值最大化提供决策依据。[方法] 以武隆区2010,2015,2020年3期的土地利用数据为数据源,测算武隆区生态服务价值效应,运用土地利用转移矩阵、变化贡献率模型及交叉敏感性系数,分析武隆区土地利用转型对生态系统服务价值损益的时空演变。[结果] ①2020年武隆区ESV空间上呈现高值区集中分布在武隆区中部的仙女山街道和白马镇,低值区集中分布在武隆区东西两侧和中部的土坎镇;②2010—2020年武隆区ESV总量呈增加趋势;③2010—2020年武隆区各用地类型ESV变化和变化贡献率排序一致,即:林地>水域>耕地>草地>荒漠;④草地转换为林地的敏感性系数最高,其他土地利用类型转换为草地时都缺乏敏感性。[结论] 林地和水域面积的增加可大幅提高ESV总量,建议农业结构调整时,增加园地和林地面积,严格控制耕地撂荒。

    • 卢旺达共和国土地利用变化特征及其驱动因子

      2022, 42(3):263-273. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.034

      摘要 (580) HTML (635) PDF 15.71 M (347) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究卢旺达共和国(以下简称“卢旺达”)1992—2019年土地利用状况,为该国土地利用规划和土地资源可持续利用提供参考。[方法] 本研究利用1992—2019年欧洲航天局全球陆地覆盖数据(ESA GlobCover),基于GIS空间统计分析及地理探测器等方法分析了卢旺达土地利用时空变化特征及其关键驱动力。[结果] ①卢旺达1992—2019年土地利用类型以农地和林地为主。城镇用地面积增加4.5倍,灌木林地和水域面积分别增加0.28%和2.65%。农地、林地、草地和湿地面积分别减少0.38%,1.46%,44.24%和0.27%。1992—2000年综合土地利用动态度最大,为0.19%。各地类空间分布表现出集聚性。②各驱动因子对各地类的驱动作用差异较大。各驱动因子独立作用q值解释力小于两因子间的交互作用。[结论] 短期内,社会经济指标对卢旺达土地利用类型变化起决定性作用。因此,未来应当考虑土地使用的长期利益,最大限度地促进土地的有效管理。

    • 2009—2018年湖南省县域耕地时空演变及其驱动力

      2022, 42(3):274-283. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.035

      摘要 (366) HTML (0) PDF 22.96 M (347) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析近年来湖南省县域单元耕地的时空变化特征及驱动力,为耕地保护政策的制定提供决策依据。[方法] 基于湖南省2009—2018年的土地利用变更调查数据库,利用耕地变化动态度、景观格局指数和地理探测器模型,从数量规模、景观格局和驱动力等方面分析湖南省县级行政单元的耕地变化。[结果] ①2009—2018年,湖南省耕地总量累计增加379.02 km2。新增耕地主要分布在环洞庭湖地区、湘中盆地群和湘西北等土地整治重点地区。②在土地综合整治等工程的积极作用下,湖南省耕地图斑形状趋于规整化;而受城镇化和基础设施建设的影响,全省耕地破碎化趋势明显。③地方财政收支情况、人口增长和地形条件是湖南省2009—2018年间耕地变化的主要驱动力因子。各驱动因子之间通过双因子增强和非线性增强等交互作用实现对耕地时空变化的综合影响。[结论] 湖南省耕地保护成效显著,但依然面临许多挑战。新时期全省耕地保护应该处理好国土空间开发与保护之间的关系;新增耕地的开发应当更加注重对农村低效建设用地的复垦而减少对生态空间的挤占;优化耕地保护政策,切实提高现有耕地的经济产出效益,发挥市场机制在耕地保护中的长效与可持续的作用。

    • 基于文献计量与可视化方法的降雨产流研究进展分析

      2022, 42(3):284-295,311. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.036

      摘要 (96) HTML (0) PDF 13.69 M (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析国内外降雨产流研究方法与模拟技术、关键影响因素、研究重点及热点、发展趋势,充实陆面水文过程、土壤侵蚀机理研究的理论基础,为区域水资源管理实践提供决策依据。[方法] 以国内外近50 a的828篇有关降雨产流的期刊论文为基础,借助CiteSpace可视化软件对国内外降雨产流研究的知识图谱结构进行梳理和分析。[结果] ①降雨产流研究始终聚焦于降雨—入渗—产流—侵蚀关系的研究及坡面产流的模拟,研究方法包含降雨模拟、数理统计、示踪技术等。坡面产流的模拟已开发出大量适用于不同环境条件的产汇流模型,研究方法与模拟技术日趋先进与精准,但在完善模拟试验的技术手段,以及借助人工智能(AI),3S技术来构建适用的区域产汇流耦合模型等方面仍需开展大量的后续研究工作。②对降雨产流关键影响因素即地表形态、降雨特征和土壤性质的研究持续深化,但对微地形特征、区域次降雨过程时空变化等对降雨产流的影响研究,和不同土壤类型间及同种土壤类型在不同自然环境下的地表产流对比研究等还有待全面推进。③国内研究重点多为借助人工降雨试验平台开展土壤/植被分布单一的局域性产汇流影响因素研究,国外则多为结合水文模型与3S技术进行流域尺度的产流过程及其时空变异和地表微地形影响的研究,研究尺度趋向于宏观和微观的全面与纵深发展。近期降雨产流研究的热点集中于喀斯特、径流小区、枯落物、降雨特征、地下水补给、水文连通性、坡度、土壤理化性质、水管理等方面。[结论] 未来应在加强喀斯特地区、干旱与半干旱地区等生态脆弱区的降雨产流和水土保持/水文/水管理专题研究的基础上,进一步突出学科交叉与技术集成水平优势,从而促进区域水土资源的可持续利用与人地协调发展。

    • 1980—2020年克鲁伦河流域草地的时空变化

      2022, 42(3):296-303. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20220525.003

      摘要 (125) HTML (0) PDF 7.12 M (330) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析克鲁伦河流域草地时空变化特征,对比分析中蒙两国草地变化规律,以期推动地方生态环境保护与建设,为跨境草原的可持续发展提供科学参考。[方法] 以克鲁伦河流域为研究对象,基于面向对象的随机森林分类方法对Landsat系列影像进行信息提取,获得1980—2020年克鲁伦河流域5期土地覆被数据,并通过草地动态度模型、草地变化转移矩阵、质心模型及相关性分析的方法对比分析中蒙两侧草地变化及其驱动因素。[结果] ①1980—2020年克鲁伦河流域草地整体呈减少趋势,共减少486 km2,其中中国一侧草地增加130 km2(0.88%),裸土地的转入是草地面积增加的主要原因;蒙古国一侧减少616 km2(0.61%),主要转化为裸土地和耕地;②克鲁伦河流域草地质心向东北方向移动1.6 km。[结论] 克鲁伦河流域草地退化的是自然因素和人为因素协同作用的结果,但从其面积转移来看,人类活动是导致其退化的直接原因。

    • 流域生态补偿研究的演进与热点分析

      2022, 42(3):304-311. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.038

      摘要 (114) HTML (0) PDF 7.19 M (389) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析和掌握流域生态补偿研究现状,为完善补偿制度和促进中国流域生态保护与高质量发展提供依据。[方法] 以中国知网CNKI收录的876篇文献为样本,应用CiteSpace可视化软件,结合普赖斯定律、X指数,对作者共现、高频关键词、研究主题聚类等内容进行分析。[结果] 国内流域生态补偿研究主要兴起于2000年,年度发文量整体呈现上升趋势;研究热点与国家政策及流域发展高度耦合,主要包括流域生态补偿标准量化研究、博弈视角下的流域生态补偿主体行为研究、生态保护背景下的流域生态补偿机制研究3方面;按研究主题演进特征可分为初步探索(2007年之前)、快速发展(2007—2017年)、巩固提升(2018—2021年)3阶段,经历了水资源治理背景下的理论分析到补偿标准量化分析的变化;研究对象重点关注长江流域和黄河流域两大水系,干流与重要支流研究交错开展,逐步深化;研究形成了多个科研基础平台,但高产作者和跨部门合作较少。[结论] 中国流域生态补偿领域研究20 a多来已形成了一定的理论体系研究框架,研究主题和热点特色鲜明,研究方法趋于系统化、多样化,未来应理论和应用相结合探讨适合区域特征的动态化、市场化补偿机制。

    • >水土保持碳汇研究
    • 碳达峰与碳中和目标下水土保持碳汇的机理、途径及特征

      2022, 42(3):312-317,380. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.039

      摘要 (665) HTML (751) PDF 6.83 M (622) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 瞄准中国碳达峰、碳中和目标及其时间表,探索水土保持碳汇的主要途径与特征,为全面提升水土保持碳汇能力,科学推进水土流失综合治理高质量发展提供借鉴。[方法] 参考和借鉴国内外相关研究成果,系统性地分析了水土保持碳汇的学科应用基础及其协同作用机理,主要途径和物质表现,总结提出了水土保持碳汇的主要特征。[结果] 水土保持碳汇作用是在植物措施、工程措施和耕作措施3大类水土保持措施的共同参与下,通过植物、土壤和水体等多种途径协同发挥的,可消减大气中CO2并将其转化为多种含碳化合物储存在植物及其产品、土壤和水体中。水土保持碳汇途径包括植物途径、土壤途径和水体途径。水土保持碳汇物质包括生物量、无生命有机质、土壤有机质和水体碳素。水土保持碳汇主要特征包括多种治理措施共同作用;多种碳汇途径相互交织;碳汇物质的现地性;碳汇特征短历时碳汇明显,全周期呈弱碳汇。[结论] 生态文明建设新阶段的水土保持工作,应全面推行碳汇水土保持,实施碳汇监测评价,扩大高碳汇水土保持措施,开展清洁生态小流域建设,避免水土流失与其治理措施损毁导致的碳排放,进一步提升碳汇增量,巩固碳汇能力。

    • 黄泛沙地林农间作土壤的物理性质改良及碳固持特征

      2022, 42(3):318-323. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.040

      摘要 (672) HTML (553) PDF 480.91 K (421) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究白蜡林不同林农间作模式对黄泛沙地土壤物理性质改良尤其是碳固持的影响,为区域未来林农间作模式优化提供科学指导。[方法] 以山东省菏泽市黄泛沙地国有东明林场白蜡—菊花、白蜡—花生、白蜡—大豆3种典型林农间作模式为研究对象,以白蜡纯林为对照,采用野外采样与室内测试相结合的方法,分析不同模式的土壤物理性质及碳固持特征。[结果] ①0—20 cm的土壤容重差异显著,呈现白蜡纯林>白蜡—花生间作>白蜡—菊花间作>白蜡—大豆间作的趋势,白蜡—大豆间作模式可明显降低0—20 cm层土壤容重(较其他模式降低7.4%~13.2%),提高土壤总孔隙度(提高2.3%~19.8%),改良土壤结构;②白蜡—大豆间作模式土壤固碳能力最强,比纯林高14.54 t/hm2,且随土层深度增加表现越明显,更有益于增强土壤肥力,进而提高土壤质量。[结论] 在碳中和的模式下,白蜡—大豆间作模式应是黄泛沙地农林经营管理的重点,在提高区域生态效益的同时,可进一步促进农林业绿色发展。

    • 基于InVEST模型的祁连山国家公园碳储量时空分布研究

      2022, 42(3):324-334,396. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20220524.001

      摘要 (546) HTML (592) PDF 15.48 M (667) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究祁连山国家公园碳储量及其时空分布,分析土地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响,为提升国家公园生态价值、调整生态工程及土地管理政策提供科学依据。[方法] 结合土地利用变化动态指数和土地转移矩阵分析国家公园生态破坏和生态恢复前后的土地利用变化,然后基于InVEST模型Carbon模块,以土地利用遥感影像和碳密度为模型运行数据,计算土地利用变化导致的碳储量变化。[结果] ①祁连山国家公园1980,1990,2000,2010,2018年的碳储量分别为9.07×108,9.07×108,9.07×108,9.16×108,9.17×108 t,呈现“先减后增”的趋势,累计增加9.86×106 t。②碳储量空间分布与土地利用类型有一定联系。碳储量较高的地区主要集中在公园东段和中段东侧,以林地为主;碳储量较低的地区主要集中公园西段和中段西侧,以未利用地为主。③1980—2018年生态正向演变下的土地利用变化(耕地、草地和未利用地转为林地,耕地和未利用地转为草地,未利用地转为水域)是国家公园碳储量增加的主要原因。[结论] 巩固实施生态工程,着重保护草地资源、调整土地管理政策等方式能够有效促进生态系统正向演变,优化土地利用结构,有利于祁连山国家公园陆地生态碳储量的增加。

    • 西北干旱区不同土地利用情景下的碳储量及碳源/汇变化模拟与预估

      2022, 42(3):335-344. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.042

      摘要 (427) HTML (590) PDF 16.45 M (489) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究中国西北干旱区2000—2020年以及未来2100年不同发展情景下的土地利用变化,分析土地利用变化引起的碳储量、碳源/汇变化,以期为区域土地优化管理及碳汇增加和环境保护提供参考。[方法] 基于2000—2020年土地利用数据,采用FLUS模型模拟未来2100年土地利用情景;采用修正后的碳密度、土地利用数据,运用InVEST模型carbon子模块估算并分析2000—2020年及未来2100年不同土地利用情景下的区域生态系统碳储量、碳源/汇及变化。[结果] ①2000—2020年西北干旱区耕地、草地和建设用地面积持续增加,林地、水域和未利用地面积减少,21 a间全区域碳储量增长了1.60×108 t,其中植被碳储总量增加2.89×105 t,土壤碳储总量增加1.60×108 t。②与2020年相比,2100年自然发展情景、耕地保护情景和生态保护情景下碳储量分别增加了6.37×108,7.78×108,8.49×108 t,耕地、生态保护情景下碳储能力有明显的提升,是增加区域碳汇的重要途径。③西北干旱区碳储量值空间分布存在明显异质性,碳储量高值区(9 800~14 568 t)主要集中连片分布于山林区,而广大沙漠、戈壁区碳储量值较低(1 600~5 800 t),这与区域土地利用类型的分布密切相关。④2000—2100年碳源/汇区呈嵌套、交错分布,碳源区主要分布于天山北坡、塔里木盆地绿洲边缘及昆仑山西部,碳汇区与碳储量中、高值区分布基本一致,集中在林地、草地广布的山区。[结论] 西北干旱区2000—2020年碳储量呈持续上升趋势,未来3种情景下碳储量也均有明显增加,特别是生态保护情景下碳储能力显著提升,有利于生态环境持续良性发展。

    • 基于FLUS-InVEST模型的北部湾城市群生态空间碳汇演变模拟及驱动因素研究

      2022, 42(3):345-355. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.043

      摘要 (438) HTML (842) PDF 8.75 M (544) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究未来湾区城市群生态空间变化对碳汇的影响,找出变化背后的主要驱动因素,为城市群制定未来生态空间发展方向与策略提供参考,促进陆海新通道的科学开发。[方法] 以北部湾城市群为例,基于2010,2015与2020年土地利用数据,使用GeoSOS-FLUS模型预测生态优先、耕地优先及城镇优先3种不同预设情境下2035年的北部湾城市群生态空间土地利用格局,使用InVEST模型对2020—2035年各情景下生态空间碳汇变化情况进行分析,使用地理加权回归找出影响土地碳汇变化的主要驱动因素。[结果] 生态优先导向下2020—2035年北部湾城市群碳储量有所增加;城镇优先导向下碳储量降低较多,达到3.12×106 t。坡度、人口密度和高程是城市群生态空间碳汇格局最重要的影响因素,城镇空间扩张是变化的主因。生态优先情景下,生态空间的土地将有所增加。[结论] 生态优先导向能兼顾城镇发展与生态空间的环境保护需求,城镇优先导向和农业优先导向会大幅降低碳汇。另外政策措施也需尽早制定以抑制城镇空间扩张。

    • 福建省土地利用变化碳排放时空差异与碳补偿

      2022, 42(3):356-365,372. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.044

      摘要 (89) HTML (0) PDF 16.40 M (471) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 开展土地利用碳排放差异与碳补偿研究,为各地域根据净碳排放量制定低碳发展政策提供依据。[方法] 基于2005—2020年福建省土地利用和能源消费数据,构建碳排放以及碳补偿价值测算模型,计算各市域不同时段的碳排放量以及碳补偿价值。[结果] ①福建省土地利用变化净碳排放呈现出明显的增长趋势,增长速度先快后慢。建设用地为主要碳源,其碳排放量增加3.41×107 t;林地为主要碳汇,其碳吸收量减少近3.00×104 t。②净碳排放量高值区域主要分布在碳排放量高、碳补偿率低的福州市、泉州市和漳州市,净碳排放量低值区域主要分布在碳排放量少、碳补偿率高的南平市,除厦门市外,各市的净碳排放强度与净碳排放量的空间分布相似。③碳补偿价值与各市净碳排放量的空间分布具有高度相似性,高碳补偿区主要是经济发展水平高、净碳排放量大的福州市、泉州市,受偿区主要是经济发展水平低、净碳排放量小的南平市。[结论] 为实现区域协调以及低碳发展,需不断完善碳补偿机制,从低碳层面依靠碳补偿推动区域低碳协调发展。

    • 祁连山南坡农田土壤碳氮含量垂直分布特征及其影响因素

      2022, 42(3):366-372. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.045

      摘要 (88) HTML (0) PDF 5.83 M (360) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析农田生态系统土壤碳氮与土壤理化性质的关系,为高寒地区合理利用土地资源提供理论借鉴。[方法] 在祁连山中段南坡选取具有代表性的农田样地共19个,结合野外采样及室内试验,运用回归、通径分析等方法对研究区农田土壤全碳含量(TC),全氮含量(TN)与有机碳含量(SOC),含水量(SWC),土壤容重(ρb),粒度(黏粒、粉砂、砂粒),pH值等土壤理化性质的关系进行研究。[结果] ①研究区土壤全碳含量、全氮含量随土层的加深而减少,有表聚现象,平均含量分别为35.47,2.41 g/kg。②随着土层的加深,土壤有机碳、含水量、黏粒和粉粒含量减少;土壤容重、pH值和砂粒含量增大。③土壤理化性质因子之间相互联系,共同影响土壤碳氮含量。土壤全碳含量、全氮含量之间直接作用显著,土壤容重对土壤全碳含量产生直接作用效应,土壤含水量通过土壤全氮含量对土壤全碳含量产生间接正效应;土壤粉粒、黏粒含量对土壤全氮含量产生直接作用效应,土壤pH值通过土壤粉粒,黏粒含量对土壤全氮含量产生间接负效应。[结论] 祁连山南坡农田土壤比较肥沃,其土壤全氮含量及有机质含量处于较高水平,可为研究区植被生长提供较为充足的土壤养分。在当前耕作水平下,土壤全氮含量及含水量的增加有利于土壤全碳含量的积累。土壤全碳含量、黏粒及含水量的增加有利于土壤全氮含量的积累。

    • 基于土地利用变化的新疆塔城地区碳排放特征分析

      2022, 42(3):373-380. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.046

      摘要 (403) HTML (0) PDF 5.99 M (352) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析新疆塔城地区1980—2020年的碳排放变化时空特征及效应,为科学制定区域碳减排措施及低碳调控政策提供依据。[方法] 基于1980—2020年土地利用变化数据,计算了塔城地区碳排放量和碳吸收量,并采用碳足迹和碳生态承载力评估了碳排放效应。[结果] ①1980—2020年,塔城地区净碳排放量表现出明显的增加趋势,其中耕地和建设用地的不断扩张是导致塔城地区碳排放量增加的主要诱因,而林地面积的持续减少是造成塔城地区碳吸收量减少的关键因素;②在空间分布上,沙湾县和乌苏市是塔城地区的主要碳源区,解释了塔城地区净碳排放的67.20%,和丰县和额敏县解释了塔城地区净碳排放量的20.89%,托里县是塔城地区的主要碳汇区;③在碳排放效应方面,2000年前塔城地区绝大多数区域都表现为生态盈余,但2000年后开始出现碳排放的生态赤字。[结论] 当前,沙湾县、乌苏市及和丰县,存在明显的生态赤字,是未来塔城地区碳减排的重点控制区域。

    • 广西东融发展片区碳排放时空特征及其驱动因素

      2022, 42(3):381-389. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.047

      摘要 (95) HTML (0) PDF 7.05 M (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 揭示县域碳排放的时空格局演变及其驱动因素,为区域规划战略的实际应用和实现“双碳”目标提供科学依据。[方法] 基于广西壮族自治区东融发展片区2005,2010,2015,2020年碳排放数据,运用空间自相关分析测算各区域之间的碳排放时空异质性特征,并在构建指标体系的基础上,运用地理探测器计算碳排放时空演变的驱动因子。[结果] ①广西东融片区各县区碳排放量在空间上存在异质性。2005—2020年,该区碳排放量在空间上呈现“西南高,东北低”,经济发达的区县碳排放量增速快;②各区县碳排放量在总体上呈现稳步上涨的趋势。不同经济发展水平的区县间碳排放量差距逐渐拉大;③在碳排放时空分异驱动力分析方面,能源消费结构和城市经济密度的影响最强。[结论] 广西东融发展片区碳排放时空特征与人类活动密切相关,达成“双碳”目标必须以规范碳排放行为为前提。

    • 热喀斯特湖对土壤碳和微生物的影响研究进展

      2022, 42(3):390-396. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.03.048

      摘要 (113) HTML (0) PDF 8.19 M (377) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究多年冻土快速融化坍塌形成的热喀斯特湖对土壤碳和微生物的影响,为该类地貌类型区生态环境和温室气体排放的研究提供参考。[方法] 利用Web of Science核心数据库中1990—2021年12月的有关热喀斯特湖碳和微生物的文献418篇,综合分析了近年来国内外学者对热喀斯特湖的形成与分布及其对微生物和碳循环影响等方面的研究成果。[结果] 该领域目前面临的主要问题是对小型热喀斯特湖的识别不足,缺乏热喀斯特湖长期监测数据等问题,需要充分考虑甲烷循环过程(甲烷生成和甲烷氧化)。[结论] 在未来应该用多种模型和更多的控制变量来评估和预测热喀斯特湖的变化及温室气体的排放,通过高精度遥感影像以及大量野外实测和无人机影像对缺失数据进行补充,并加强热喀斯特湖的形成对微生物群落演化及其生态功能的影响研究。

当期目录


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行