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    2021,41(6):1-7, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.001
    [摘要] (113) [HTML] (23) [PDF 1.95 M] (76)
    摘要:
    [目的] 研究喀斯特流域水土流失对水库碳汇的影响,为区域水土流失治理和科学评估喀斯特地区河流生态系统碳循环提供科学依据。[方法] 基于纳雍河2014—2018年水文数据和其下游平寨水库流域2017—2018年水化学监测数据,利用回归分析、相关分析、水化学分析方法,研究水土流失对水库碳汇的影响。[结果] ①2014—2018年,干流纳雍河流量1.15×109~1.66×109 m3/a,泥沙通量2.54×105~1.23×106 t/a。泥沙通量和流量在年际间无相关性,在月时间尺度上呈极显著正相关,短时强降雨是流域发生水土流失的主要原因之一,流域内春夏季水土流失剧烈,秋冬季减弱。②平寨水库Ca2+和HCO3-为主要阴阳离子,来源于碳酸盐岩风化。SO42-是第二大阴离子,参与水库30.30%~59.70%的碳酸盐岩风化,水库水化学类型秋冬季为HCO3--Ca型,春夏季主要为HCO3--SO42--Ca型。③平寨水库水库二氧化碳分压具有时空异质性,表现为:冬季>秋季>春季>夏季,秋冬季为碳源,春夏季为碳汇。[结论] 平寨水库流域水土流失与水库碳汇效应具有相同的周期性季节变化,水土流失影响水库水化学组成,减弱水库碳汇效应。
    2021,41(6):8-14, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.002
    摘要:
    [目的] 探究不同植被覆盖对边坡径流泥沙的削减作用,为改善道路路基边坡的植被配置,减少公路边坡的水土流失量提供科学参考。[方法] 选取江苏省南通市境内在建的南京市—启东市铁路路基为研究对象。利用坡面观测小区,选取观测期内不同降雨强度(15,28,40,63,82 mm/h)的自然降雨条件,对3种植被覆盖(灌草坡面、植草坡面和裸坡坡面)的坡面产流与产沙进行分析,揭示植被覆盖对径流和泥沙的拦蓄作用。[结果] 降雨强度对初始产流时间影响显著(p<0.05),3种植被覆盖的初始产流时间随降雨强度的增加逐渐减少,植草坡面和草灌结合坡面相比裸坡坡面对初始产流时间的延缓作用显著。随着降雨强度的增加,3种下垫面坡面径流量均呈增大的趋势,植草和草灌结合坡面相比裸坡坡面有较好的削减坡面径流作用。试验条件下,草灌结合坡面削减率在54.20%~63.68%,植草坡面削减率在38.59%~55.37%。随着降雨强度的增加,裸露坡面所产生的泥沙量呈指数型递增,在降雨强度大于63 mm后尤为明显,由662.66 g (15 mm/h)陡增至2 002.95(82 mm/h)。植草和草灌结合坡面随降雨强度的增大产沙量增加不明显,泥沙产生量在0.9~4.9 g。[结论] 路基边坡产流产沙随着降雨强度的增大而增加,降雨对坡面产流产沙影响显著;植草坡面和草灌结合坡面相比裸坡坡面有非常明显的减少土壤侵蚀的效果。
    2021,41(6):15-22, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.003
    摘要:
    [目的] 研究自然降雨条件下砒砂岩坡面细沟微形态及其侵蚀特征,为区域土壤侵蚀机制研究提供理论参考。[方法] 选择裸露砒砂岩坡面为研究对象,采用野外径流小区原位监测与三维激光扫描技术结合的方法,分析砒砂岩坡区13次降雨过程中坡面细沟数量、形态以及几何特征的动态变化特征,揭示细沟微形态变化过程对坡面产流产沙的影响机制。[结果] 观测期研究区总降雨量为267.40 mm,总降雨历时为5 893 min,总径流量为294.05 L,总泥沙量为111.34 kg。降雨对径流和泥沙的贡献率表现为:中雨(10.0~24.9 mm)>大雨(25.0~49.9 mm)>小雨(<10.0 mm)。中雨对坡面侵蚀影响程度最高。水力侵蚀导致坡面细沟形态上趋于复杂化,其总长达为40.52 m,平均宽度为4.31 cm,平均深度为1.22 cm。次降雨坡面细沟的发育过程表现为:溅蚀—片蚀—宽浅型细沟—连续细沟网—沟壁坍塌—沟道稳定;细沟趋于向窄深型发育。[结论] 细沟各形态指标均呈现明显的二次多项式相关关系,细沟宽深比与沟壑密度对坡面产沙量存在显著影响。
    2021,41(6):23-28, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.004
    摘要:
    [目的] 探究塔里木河流域地表水和地下水的转化关系,为该流域水资源形成机制研究和促进水资源合理开发利用提供科学依据。[方法] 以氧同位素(δ18O)作为示踪剂,采用稳定同位素技术和水化学原理分析了塔里木河流域地表水与地下水转化关系。2018年沿塔里木河上、中、下游采集了90组地表水样和地下水样,并测量相应的氘氧稳定同位素和水化学离子(Cl-,SO42-,HCO3-,Ca2+,Mg2+,Na+),运用Gibbs图和Piper三线图探测了塔里木河流域地上和地下水化学特征及其转化关系。[结果] ①地下水和河水的δ18O值具有不同的变化情况:地下水δ18O值随着流向呈现明显的逐渐富集特点,而地表水则变化较小。通过总溶解固体(total dissolved solids,TDS)的沿程分析可知,对于上游地下水而言,由于河水下渗补给,加上侧向径流影响,δ18O呈现了大幅下降。随着河水补给的增加,其值不断富集。对于地表水而言,随着流向其δ18O值逐渐下降,此时地下水呈现富集,说明此时期地下水能够对地表水产生补给。②根据地下水和河水测试数据分别建立地下水线和河水线方程,且二者斜率均小于大气降水线斜率,说明地下水和河水同位素组成受到一定程度蒸发作用影响。③塔里木河上游地下水向地表水补给平均速率为1.76 m3/(d·m),中游地下水向地表水补给平均速率为1.71 m3/(d·m),下游地下水向地表水补给平均速率为1.65 m3/(d·m)。[结论] 地表水—地下水的频繁转化是塔里木河流域水资源循环的主要特征,地下水补给是河流水资源的主要补给来源。
    2021,41(6):29-33,42, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.005
    摘要:
    [目的] 探究外来植物入侵对乡土植物土壤氮素及其代谢酶活性的影响的微生物学机制,为中国入侵植物的有效防治和生态管理提供科学依据。[方法] 采用田间小区控制试验,通过连续5 a的观测,研究了4种外来入侵植物(独行菜、紫茎泽兰、小飞蓬和黄顶菊)和乡土植物矮牵牛(对照)土壤氮素、酶活性及微生物学特征。[结果] ①植物入侵降低了叶片、茎和根氮含量,其大小依次表现为:矮牵牛>紫茎泽兰>独行菜>黄顶菊>小飞蓬; ②植物入侵降低了土壤氮素含量(包括全氮、硝态氮、铵态氮),其大小依次表现为:矮牵牛>紫茎泽兰>独行菜>小飞蓬>黄顶菊;而土壤pH值呈相反的变化趋势,植物入侵增加了土壤pH值。③不同入侵植物土壤蛋白酶、脲酶和硝酸还原酶活性表现出一致的变化趋势,其中土壤蛋白酶大小依次表现为:矮牵牛>紫茎泽兰>独行菜>小飞蓬>黄顶菊,矮牵牛、紫茎泽兰、独行菜显著高于小飞蓬和黄顶菊(p<0.05),小飞蓬和黄顶菊差异不显著(p>0.05)。④不同入侵植物土壤微生物量碳和氮表现出一致的变化趋势,其中土壤微生物量碳和氮大小依次表现为:矮牵牛>紫茎泽兰>独行菜>小飞蓬>黄顶菊,矮牵牛、紫茎泽兰、独行菜显著高于小飞蓬和黄顶菊(p<0.05),土壤微生物量磷大小依次表现为:矮牵牛>紫茎泽兰>独行菜>小飞蓬>黄顶菊,不同植物差异均不显著(p>0.05)。⑤主成分分析结果表明,土壤硝态氮、铵态氮和pH值是入侵植物主要影响因子。[结论] 不同入侵植物可以改变土壤氮素形态、酶活性和微生物特征,较强的氮素同化能力与加速土壤氮素的转化可能是植物成功入侵的重要机制之一。
    2021,41(6):34-42, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.006
    摘要:
    [目的] 研究川中丘陵区桤木、柏木树种对紫色土风化与养分特征的影响,为该区水土流失防治与农业生产提供科学依据。[方法] 选择川中丘陵区万安小流域为研究区,以桤木、柏木为研究对象,运用野外调查、剖面挖掘采样等方法,研究桤木、柏木对紫色土剖面风化与养分的影响。[结果] ①桤木、柏木下土壤剖面分形维数分别为2.07和2.13,较对照分别提高了6.47%和9.03%,其中柏木对物理风化的提升幅度高于桤木。②桤木、柏木、对照剖面的化学风化程度差异并不显著,桤木、柏木生长对土壤剖面化学风化的影响较小。③桤木、柏木下土壤剖面综合肥力指数较之对照分别提高了14.08%和11.27%,其中桤木的提升效果优于柏木,其对有机质、全N、碱解N、速效K的提升尤为显著。④桤木、柏木根系分布密度与剖面分形维数、综合肥力指数均呈现较强的正相关关系(p<0.05),但与化学风化指数的相关关系并不显著(p>0.05)。[结论] 桤木、柏木在提升川中丘陵区紫色土物理风化速率与养分特征方面均发挥了积极的作用。
    2021,41(6):43-47,56, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.007
    摘要:
    [目的] 对比分析不同配置防护林迎风林缘与背风林缘的防风蚀效能,为干旱区绿洲城市防护林建设、防沙治沙以及生态环境改善工作提供理论依据。[方法] 以新疆托克逊县城郊区不同配置防护林为研究对象,通过观测近地表风速、起沙风速、近地表粗糙度、输沙量、风沙流结构等指标,对比研究混交林1(胡杨68%+柽柳32%)、混交林2(柽柳65%+胡杨35%)、梭梭林迎背风林缘的防风蚀效能。[结果] 不同配置防护林的地表粗糙度、起沙风速、风速廓线、防风阻沙效能都有差异。不同配置防护林地面粗糙度从高到底依次为:混交林2(0.569 cm)>混交林1(0.378 cm)>梭梭林(0.123 cm)。起沙风速从高到低依次为:混交林2(6.17 m/s)>梭梭林(6.02 m/s)>混交林1(5.98 m/s)。防风效能从强到弱依次为:混交林2>混交林1>梭梭林。阻沙效能依次为:梭梭林(48.2%)>混交林2(45.6%)>混交林1(37.1%),各林地0—10 cm,10—20 cm垂直高度上的集沙量所占比例较高。[结论] 混交林2有效降低不同垂直高度的风速及输沙量,混交林2的防风蚀效能较高。
    2021,41(6):48-56, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.008
    摘要:
    [目的] 研究宁东矿区天然植物群落特征与土壤理化性质的关系,为宁东矿区植被重建过程中植物种的选择提供科学依据。[方法] 以宁东矿区6种典型的天然植物群落和土壤为研究对象,采用野外调查结合室内试验的方法,对比分析不同群落的植物群落特征及其与土壤理化性质的关系。[结果] 宁东矿区6种天然植物群落共调查到植物55种,隶属于15科48属,集中分布于菊科、豆科、藜科和禾本科4科。细枝岩黄耆(Hedysarum scoparium)+柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)—白莲蒿(Artemisia sacrorum)群落灌木层植被盖度和高度在6个群落中均最高,其数值分别为48%和202.54 cm,灌木物种柠条锦鸡儿在其中5个群落中均有分布且生长良好。灌木层Patrick丰富度指数与土壤碱解氮、砾石含量、速效钾和有机质呈正相关,与pH值呈负相关;草本层植物种Patrick丰富度指数与土壤有机质、田间持水量和速效磷呈正相关关系。[结论] 宁东矿区煤矸石山植被重建时,对于覆土土质为壤质砂土或砂质壤土,优先选择柠条锦鸡儿、细枝岩黄耆、黑沙蒿(Artemisia ordosica)和沙拐枣(Calligonum mongolicum)等灌木树种;覆土土质为少砾质砂土时选沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)和柠条锦鸡儿;覆土土质为多砾质砂土时可选藏锦鸡儿(Caragana tibetica)、裸果木(Gymnocarpos przewalskii)和胡枝子(Lespedeza bicolor)等灌木物种。土壤容重对灌木物种多样性贡献率较大,土壤田间持水量和有机质对草本植物多样性贡献率较大。
    2021,41(6):57-62,70, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.009
    摘要:
    [目的] 研究不同留茬高度小叶锦鸡儿生长和光合生理的变化规律,揭示不同留茬高度下小叶锦鸡儿生长和光合能力的强弱,探索其平茬时的最适留茬高度,为寻求合理抚育管理措施、指导小叶锦鸡儿生产实践提供理论依据。[方法] 选择2003年人工种植小叶锦鸡儿为研究材料,设置未平茬(CK)、留茬高度5 cm (T1),10 cm (T2),15 cm (T3),20 cm (T4),25 cm (T5)共6个处理于2018年秋季进行平茬,分别测定次年生长季小叶锦鸡儿生长和光合生理指标。[结果] 平茬能显著提高小叶锦鸡儿株高、冠幅、新稍长的增长;不同留茬高度处理净增长量均不同,留茬高度15 cm处理株高、冠幅长和宽度、新稍长净增长量值最高,分别较未平茬处理增加了203.44%,278.10%,292.59%,385.43%;留茬高度5,10和20 cm处理的净增长量次之,留茬高度25 cm的值最低,较未平茬处理分别增加了25.15%,26.38%,25.93%,88.48%;一定留茬高度平茬能显著提高小叶锦鸡儿净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE);不同处理小叶锦鸡儿日变化均有不同程度的光合、蒸腾“午休”现象;留茬高度15 cm处理叶片PnTr,WUE日均值均最高,分别比未平茬处理增加了2.52,0.37和1.52倍;留茬高度5,10和20 cm处理次之,留茬高度25 cm处理值最低,其Pn和WUE值分别比未平茬处理增加了0.45和0.32倍,而Tr值比未平茬处理降低了0.02倍。[结论] 平茬后次年生长季内,留茬高度15 cm的平茬小叶锦鸡儿具有较强的生长补偿和光合能力,留茬5,10和20 cm植株的生长补偿和光合能力次之,留茬25 cm植株的生长补偿和光合能力最弱。
    2021,41(6):63-70, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.010
    摘要:
    [目的] 在漫川漫岗黑土区开展横垄坡耕地冲刷试验研究,为黑土地保护工作提供理论依据。[方法] 采用野外现场放水冲刷试验,研究了10,30,50和70 m横垄坡耕地径流小区,在不同上方来水量下的产流、产沙过程。[结果] 3种冲刷流量(0.34,0.67和1.00 L/min)条件下的径流系数和含沙量均随坡长的增加持续波动,但不同冲刷流量达到稳定的大小和时间不同;累积产流量和累积产沙量均随冲刷流量的增强而增大,但相同冲刷流量下受坡长变化影响二者最大值出现的坡长却不同;冲刷流量为0.34 L/min时,10,30,50和70 m这4种坡长的径流系数和含沙量相关性均显著;累积产沙量随累积流量的增加而增加,坡长越短,且线性关系越强。0.34 L/min冲刷流量侵蚀量大小顺序依次为:30 m>10 m>70 m>50 m;冲刷流量为0.67和1.00 L/min侵蚀量大小顺序为:30 m>50 m>70 m>10 m。1.00 L/min冲刷流量情形下30 m坡长侵蚀量是10 m坡长的4.2倍。[结论] 坡面侵蚀量随冲刷流量增大而增大,30 m坡长是横垄坡耕地侵蚀的临界坡长,细沟发育是横垄坡耕地坡面土壤侵蚀的主要来源。
    2021,41(6):71-81, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.011
    摘要:
    [目的] 探究菊芋在滨海盐土改良过程中的作用机制,分析菊芋和碱蓬根系分泌物的组分差异,明确土壤微生态环境的变化规律,进一步为盐土改良提供理论依据。[方法] 以种植菊芋和自然碱蓬植被为样地,对菊芋和碱蓬的根系分泌物进行对比分析,研究在根系分泌物作用下土壤微生物数量,微生物量碳氮,微生物群落结构以及土壤酶活性的变化,从而系统地阐明根系分泌物介导下盐土改良的微生物机制。[结果] 菊芋根际土壤中含有果糖(2.343×10-3 g/kg)、葡萄糖(4.235×10-3 g/kg)、蔗糖(2.670×10-3 g/kg),分别是碱蓬根际土壤的9.28,1.52和2.43倍。而菊芋根际与非根际中的果糖含量存在显著性差异(p<0.05),其根际中含量为非根际的12.02倍。菊芋土壤还含有低聚果糖(蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖),而碱蓬土壤中未检测出低聚果糖。除糖类外,菊芋根系分泌物还含有烷烃、酚、醛、酯、有机酸、醇、酮、酰胺,其组分较碱蓬土壤更为复杂且某些组分为菊芋特有〔1-氯—十八烷、正十六烷酸、2-甲基-Z-4-十四碳烯、十二酮、(Z)-9-十八碳酰胺、苯丙酸十六烷基酯等〕。功能性根系分泌物(如低聚果糖、果糖、十六烷、十八烷酸等)为根际微生物提供碳源、氮源和营养元素的同时,使菊芋根际土壤中微生物数量显著增加(p<0.05),土壤微生物量碳、氮显著高于碱蓬土壤(p<0.05),其值分别是碱蓬土壤的1.95和1.6倍,且菊芋根际的微生物量碳、氮约为非根际的1.69和1.50倍,优势菌群(变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门)所占比重达到90%,土壤有益菌群(ActinobacteriaAcidobacteria)的相对丰度显著增加(p<0.05),土壤生物活性提升。此外,菊芋根际特有的分泌物(十六烷、烯醛等),抑制了病原菌的生长,优化了微生物群落结构。除过氧化氢酶外,土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸活性显著提高(p<0.05),其活性分别是碱蓬土壤的1.83,1.88和3.30倍。[结论] 种植菊芋后,通过根际分泌物介导,改善土壤微生物群落结构与功能,增加土壤酶活性,使土壤生物活力得以整体提升,与原生植被碱蓬相比,降低了土壤含盐量,起到了改良盐土的作用。
    2021,41(6):82-88, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.012
    摘要:
    [目的] 研究杨树林地土壤蒸发规律,探索估算林下土壤蒸发量的方法,为林业高效用水和研究水循环规律提供理论支撑。[方法] 利用20 cm蒸发皿和微型蒸发器测量杨树林下水面和土壤蒸发量,分析气象要素与林下土壤和水面蒸发的关系。测量土面温度和蒸发皿水体温度,计算两者温度差相对值(RT),以水面蒸发量为参考计算土壤相对蒸发量(RE),分析RE与RT的关系,进而建立估算土壤蒸发量的经验公式。[结果] 太阳辐射是影响林下土壤及水面蒸发量最主要的因素,温度、相对湿度和风速等气象要素与土壤蒸发的相关性较差;随着林下土壤与水面温度差相对值RT的增大,相对蒸发量RE逐渐减小,当RT增大到约0.11后,RE趋近于常数0.164,认为此时土壤的蒸发已经进入到水汽扩散阶段。[结论] 杨树防护林下土壤相对蒸发量随土壤与水体温度差相对值的增加而逐渐减小,后趋于常数。经验证本研究提出的方法和建立的公式可较好地估算土壤蒸发,为土壤蒸发量的原位测算提供了新的手段。
    2021,41(6):89-97,104, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.013
    摘要:
    [目的] 探明广东和广西两省区不同产区的广藿香种植土壤中重金属污染特征及其风险,为广藿香的安全品质评价及其种植土壤的重金属污染防控提供科学依据。[方法] 协同采集两广代表性产区的广藿香植株及其根区土壤样品,测定铜、汞、砷、铅、镉、铬、镍和锌共8种重金属的全量和有效态含量。运用单因子污染指数法和Nemerow污染指数法,对比评价两广广藿香种植土壤中重金属的污染特征及风险等级。结合广藿香植株的重金属富集系数和广藿香植株中重金属含量与土壤中重金属含量间的相关性,阐明土壤中重金属污染对广藿香安全品质的影响。[结果] ①两广产区广藿香种植土壤的重金属污染均已达警戒线,且广西产区的广藿香种植土壤中重金属污染程度比广东产区的更高。广藿香种植土壤中镉的污染覆盖产地最广,平均单因子污染指数最大(0.95),需引起重视。②两广地区的广藿香植株中重金属含量均低于《中国药典》的限量值,总体情况安全。③广藿香对砷、汞、铜和铅的吸收能力弱,但易累积镉,且不受产地差异影响。广藿香茎比广藿香叶更容易富集镉。[结论] 控制镉有效态含量是广藿香产区土壤中重金属污染防控的重点。
    2021,41(6):98-104, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.014
    摘要:
    [目的] 分析改良绿地介质对污染物削减的影响因素,以期为海绵城市的绿地建设提供科学参考。[方法] 通过室内模拟试验,探究绿地土壤〔土:砂:椰糠(4:4:2)+1% PAM〕在降雨重现期、淋溶时间以及深度因素综合影响下对污染物的截留特征。[结果] 不同污染物种类在改良介质中影响的主要因素会因污染物种类的不同而不同。其中深度因素对氮、化学需氧量(COD)的淋溶浓度贡献率较大,降雨重现期因素对磷淋溶浓度贡献率较大。氮、COD淋溶浓度随时间的变化的降低趋势可用幂函数或指数函数表示,磷淋溶浓度随时间变化呈现出先减小后增大的趋势。氮、COD整体淋溶浓度随降雨重现期和深度增加整体均表现出增加的趋势。而磷淋溶浓度随降雨重现期的增加表现出增加的趋势,随深度的增加表现出降低的趋势。整体来说,土:砂:椰糠(4:4:2)+1% PAM改良介质对磷削减能力较强,对氮、COD削减能力较弱。[结论] 土:砂:椰糠(4:4:2)+1% PAM改良介质能够有效截留雨水中磷污染物,可应用于海绵城市绿地建设。
    2021,41(6):105-112, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.015
    摘要:
    [目的] 对三峡库区坡面土壤与消落带沉积泥沙中重金属含量特征开展研究,为该区重金属污染评价提供理论与数据支持。[方法] 在三峡库区选取53个采样点,分析区域内坡面土壤与消落带沉积泥沙中Cr,Cu,Pb,Zn,Mn 5种重金属元素的含量,利用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法开展污染状况评价。[结果] 研究区域内重金属含量平均值大小依次为:Mn>Zn>Cr>Cu>Pb,仅Cu,Zn和Mn存在污染。Zn和Mn在消落带沉积泥沙与坡面土壤中皆富集,而Cu仅在坡面土壤中富集。研究区域内重金属在空间分布上呈上、下游高,中游低分布。单因子污染指数法表明,研究区内仅存在Zn (Pia=1.07)的轻度污染与Mn (Pia=2.65)的中度污染。研究区域内梅罗综合指数为2.93,为中度污染。根据地累积指数法,研究区域内仅存在Mn轻度污染,其余重金属皆为无污染。Cr,Cu,Pb,Zn,Mn的潜在生态危害皆为轻微生态危害;研究区域的综合生态危害指数为14.09,为轻微生态危害。[结论] 研究区域内Cr含量主要受到研究区地质背景影响,而Cu,Pb,Zn和Mn含量同时受到地质背景与人类活动的影响。研究区内存在Mn和Zn污染,且有轻微生态危害。
    2021,41(6):113-118, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.016
    摘要:
    [目的] 在改进蒸腾观测方法的基础上,对采煤沉陷区常见生态修复树种蒸腾特征及能量收支状况进行研究,为矿区生态修复工作中树种的选择和水分调控提供理论依据。[方法] 选择采用“三温模型”+热红外遥感的方法在野外环境应用时的参考叶片类型,并对沙柳(Salix psammophila)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、柠条(Caragana korshinskii)3种植物的蒸腾特征进行测定,分析其蒸腾特征和蒸腾过程中的能量收支状况。[结果] ①绿色卡纸可以在9:00—15:00时代替烘干植物叶片作为植物蒸腾测定时的参考叶片。②沙柳、沙棘、柠条的蒸腾速率日变化规律均为单峰曲线,最高瞬时蒸腾速率分别为0.57,0.61和0.71 mm/h,日蒸腾量分别为3.24,3.27和3.80 mm。③沙柳的hat值(植物蒸腾扩散系数,用于评价植物水分亏缺状况)日变化规律为“单峰型”,柠条和沙棘则为“双峰型”,hat日均值从大到小依次为:沙柳(0.18)>沙棘(0.11)>柠条(0.03)。④沙柳、柠条的显热通量(H)在15:00时小于0。[结论] 沙柳、沙棘、柠条均可以通过冷岛效应向周围环境吸热用于蒸腾作用,降低环境温度。沙柳适合栽植于地势平坦,水分较为充足的地区。沙棘和柠条可以通过飞播的方式在人力难以到达和水分状况较差的地区进行生态修复。
    2021,41(6):119-126, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.017
    摘要:
    [目的] 研究水土流失治理效益评价指标体系、评价模型与评价标准,为国家水土保持重点工程绩效评价、实施效果后评价等工作提供技术支撑。[方法] 采用频度分析法筛选评价指标,采用层次分析法确定评价指标权重。[结果] 提出水土保持工程效益评价指标体系,并构建综合评价模型。模型包含土壤固持与保护、水源涵养、生态改善、收益增加、防灾减灾等5大类15个指标。在此基础上,提出了优秀、良好、缓慢改善、恶化、极度恶化5级评价标准。[结论] 水土保持工程效益综合评价模型涵盖了生态、经济、社会等多方面因素以及各因素之间相互作用关系,可为国家水土保持重点工程实施效果提供直观的、综合的、可量化的评价结果。
    2021,41(6):127-132,138, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.018
    摘要:
    [目的] 对甘肃省水安全状况进行评价,为该区相关部门制定相应的区域水安全措施提供科学依据。[方法] 通过构建DPSIR评价指标体系,运用熵值法和单指标量化—多指标综合—多准则综合的方法对甘肃省2000,2005,2010,2015和2018年水安全进行评价。[结果] 甘肃省水安全健康指标由2000年的不安全上升至2018年的较不安全,总体呈上升趋势,但幅度较小,处于基本安全线以下。对于准则层而言,驱动力上升缓慢,压力依然较大,而响应水平有限,是甘肃省水安全健康指标向更好状态发展的主要限制因素。该省水安全状态和影响虽处于较不安全状态,但逐年稳步上升,是推动甘肃省水安全健康指标向更高水平发展的重要动力。[结论] 甘肃省水安全现状不容乐观,处于不安全状态。需要从水资源、生态环境和社会经济3方面入手改变水安全现状。
    2021,41(6):133-138, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.019
    摘要:
    [目的] 分析晋陕蒙接壤区1990—2020年水土流失年际动态变化情况及其原因,为该区水土保持工作的有效开展提供科学支撑。[方法] 利用1999,2018,2019和2020年水土流失监测数据,获得4 a晋陕蒙接壤区水土流失动态监测成果,分析研究区水土流失年际间动态变化情况。并通过2020与1999年监测成果对比,进行动态变化及其原因分析。[结果] 得力于国家和地方政府层面水土保持方针、政策、措施以及相关监管部门工作的有效落实,1999—2020年晋陕蒙接壤地区水土流失面积由4.71×104 km2减少至2.45×104 km2,减幅达47.98%。[结论] 研究区1990—2020年水土流失强度明显减弱,由以强烈及以上侵蚀强度为主转变为以轻中度为主,生态环境显著改善。今后应根据区域水土流失特点,进一步加大投入和实施更有效的水土保持措施。
    2021,41(6):139-147, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.020
    摘要:
    [目的] 构建科学合理的南昌市生态网络,寻找生态网络中存在的问题及优化对策,为该市自然生态系统、生物多样性的保护及城市可持续发展规划与管理提供科学依据。[方法] 基于形态学空间格局分析(morphological spatial pattern analysis,MSPA)方法与景观连接度指数进行生态源地选择,考虑自然、人为因素构建综合阻力面,利用最小累积阻力模型(minimum cumulative resistance,MCR)提取生态廊道,最终构建南昌市生态网络。[结果] ①基于MSPA与景观连通性指数所提取的生态源地主要分布在西部、北部及东部生境质量较高、连通性较好的地区。②南昌市整体阻力呈现中部高、四周低的特征,生态廊道空间分布不均且结构单一。基于重力模型识别的重要廊道主要分布于东部、北部城市边缘的林地和水域。[结论] 建议加强对核心生境斑块的保护,增加生态源地,修复生态断裂点,优化网络连接。结合MSPA与景观性指数的方法可以有效地将生态质量好、连通性较高的斑块作为生态源地,在今后的发展还需要注重对生态用地的保护,提高区域景观连通性。
    2021,41(6):148-156,164, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.021
    摘要:
    [目的] 对黄河流域下游耕地生态安全进行动态评价,并诊断其人为障碍因子,旨在发现人类不合理行为对下游耕地生态安全造成的危害,为黄河下游生态保护和高质量发展提供现实科学依据。[方法] 以黄河下游沿黄49县区为研究对象,基于PSR模型构建耕地生态安全评价指标体系,运用物元可拓、马尔科夫链模型等方法开展研究。[结果] ①2000—2018年黄河下游沿黄县区耕地生态安全等级整体呈上升趋势,由Ⅳ级提升到Ⅰ级,其中2010年后变化尤为明显; ②2000—2018年各县区耕地生态安全等级由不稳定向稳定过渡,在空间上呈现由东北部高,中西部低向东北—西南部高,中部低转变的特征,且空间差异持续缩小; ③人均耕地面积、人口密度、单位耕地面积化肥使用量是影响黄河下游沿黄县区耕地生态安全等级的主要人为障碍因子。[结论] 研究期内黄河下游沿黄县区耕地生态安全等级总体呈上升趋势,各县区耕地生态安全等级空间差异持续缩小,受人类活动因素影响较大。未来应从壮大新型农业经营主体、实施归雁工程、构建智慧耕地平台三方面促进黄河流域耕地生态安全等级的提高。
    2021,41(6):157-164, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.022
    摘要:
    [目的] 研究东江源区流域生态水文情势的变化,为明确流域生态修复目标和开展生态修复措施提供参考依据,为水利部水环境水生态监测试点工作顺利开展提供经验。[方法] 选取江西省寻乌县的寻乌水背水文站和定南县的定南胜前水文站两个国家站1980—2020年的逐日流量数据,运用生态水文指标变化范围法(IHA-RVA)以及水文改变度法综合评价流域的水文情势改变程度。[结果] ①东江源区整体水文改变度为50.1%,属中度改变,其中寻乌水影响大于定南水; ②32个水文改变指标中,高低流量的频率及延时受影响最小,改变度为26.3%,属低改变; ③流量变化率及概率最大61.5%,属中度改变,特别是最大1 d流量、变换次数、1月均值流量、5月均值流量等指标发生严重变异; ④以鱼类资源变化响应分析验证,源区鱼类资源减少。[结论] 水库运行对东江源区周边生态系统影响较大,亟需适时调控河流的流量,使区域经济与生态环境保护协调发展。
    2021,41(6):165-170,179, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.023
    摘要:
    [目的] 对山西省矿区自然资本存量进行动态评估,为矿区生态环境保护及生态补偿提供理论依据。[方法] 以矿区自然资本为视角,基于生态足迹与生态承载力核算结果,运用三维生态足迹模型,测算山西省矿区2010—2019年生态足迹深度与足迹广度,借助足迹深度与足迹广度的剪刀差分析其动态演变特征并阐释矿区自然资本存量动态演变的作用机理。[结果] ①山西省矿区人均生态赤字由2010年的4.40 hm2/人增加到2016年的6.31 hm2/人,随之降低到2019年的5.02 hm2/人,生态足迹与生态承载力的差距总体趋于缩小; ②2010—2019年,人均生态足迹广度大致呈递减趋势,由0.63 hm2/人降到0.47 hm2/人,而人均生态足迹深度呈现出先增后减的“倒U”形变化趋势; ③矿区自然资本存量时空动态演化是由煤炭资源禀赋、开采规模、矿区生态供求、生态足迹与承载力以及资本流量、存量的深度、广度等多重因素综合作用的结果。[结论] 山西省矿区生态足迹与承载力差距趋于好转,但生态赤字仍然严重存在。
    2021,41(6):171-179, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.024
    摘要:
    [目的] 探究人类活动强烈干扰区景观格局变化对泥沙传输过程的影响,为控制土壤流失为目标的土地利用优化提供科学参考。[方法] 运用土壤侵蚀方程、泥沙连通指数等方法分析了页岩气开采区重庆市涪陵区城东片区页岩气开采前后(2010—2019年)土地利用格局的变化,及其泥沙连通性和泥沙输移的响应。[结果] ①研究区2010—2019年,耕地减少,建设用地及林草用地增加。②因土地利用格局变化导致的土壤侵蚀变化微弱,整个研究区土壤侵蚀量减小,从2010年的3.12减小到2019年2.78 t/(hm2·a),整个区域的侵蚀策源地是旱耕地。③2010—2019年,整个研究区的连通性指数(IC)呈现减小趋势,从-0.46减小到-0.65,整个区域泥沙输移比减小,泥沙流失量由0.83 t/(hm2·a)减少到0.62 t/(hm2·a)。[结论] 土地利用变化除影响土壤侵蚀量外,还影响了泥沙连通性进而减小了土壤流失量。重庆市页岩气开采未造成区域土壤流失发生明显增大,阻断旱耕地的泥沙连通性仍是控制区域土壤流失的有效途径。
    2021,41(6):180-189,200, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.025
    摘要:
    [目的] 评价6套多源格点土壤水分数据的适用性,为内蒙古地区陆—气耦合研究、干旱监测和气候变化背景下陆地水资源监测等提供科学的土壤水分精度信息和选择依据。[方法] 以内蒙古地区2016—2020年5—9月63个气象台站逐旬0—10 cm土壤水分监测资料为基础,以相关系数、平均绝对误差和均方根误差为指标,系统评价了土壤水分主被动探测计划(SMAP)、欧洲航天局气候变化倡议(ESA)、中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS)、欧洲中期天气预报中心第5代ERA5和ERA5Land以及美国全球陆面数据同化系统NOAH等6套格点土壤水分资料在内蒙古的精度和时空变化。[结果] ①6套格点土壤水分资料均可以较好地再现内蒙古土壤水分“东湿西干”的空间分布特征,SMAP在空间上与观测数据吻合最好,其余五套资料普遍高估了土壤水分。②从内蒙古及其3个气候分区土壤水分的时间序列统计特征来看,6套土壤水分格点数据较好地表现出了观测土壤水分的时间变化趋势,除了SMAP与实测最为接近外,其余五套数据在内蒙古自治区、区内半湿润区和半干旱区普遍偏湿,且ERA5和ERA5Land高估较多,在区内干旱区,SMAP,ERA5和ERA5Land与观测更为接近。③6套格点土壤水分资料在内蒙古及其3个分区均与观测值具有极显著的相关系数,SMAP,ESA,CLDAS,ERA5和ERA 5Land数据与实测数据的相关性明显优于NOAH,SMAP数据的平均绝对误差和均方根误差显著小于其他5套数据集。[结论] 格点6套土壤水分数据在内蒙古的适用性各异,SMAP数据质量总体上较其他五套资料最优,适用性最好,ESA数据其次,NOAH数据相对最差。
    2021,41(6):190-200, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.026
    摘要:
    [目的] 科学测算土地整治工程过程碳排放,为实施低碳土地整治,实现碳达峰和碳中和目标提供科学参考。[方法] 参照国际建筑领域的PAS2050规范,梳理土地整治工程施工过程碳排放机理。以碳排放系数法为基础,将土地整治工程预算定额转换为碳排放定额,并按照建筑工程概预算的计算思路,测算土地整治工程施工的总碳排放量。[结果] ①土地整治工程碳排放定额是以《土地开发整理项目预算定额》中给定的相关预算定额为基础,运用碳排放系数法计算各个预算定额中所含一定量人力、材料、机械的碳排放量,继而将预算定额转变成碳排放定额,从而实现碳排放总量的计算; ②依据PAS2050规范,土地整治工程碳排放的时空边界清晰,其对象边界、要素边界和碳源类型明确,并据此测算出案例项目碳排放总量为194 225.95 kg。[结论] 碳排放定额法在系统、全面、准确测算建筑施工过程碳排放方面具有较强应用前景,通过编制《土地开发整理项目碳排放定额》标准、开发“土地整治项目碳排放”软件和优化调整定额等方式,把碳排放定额法应用在土地整治实践之中,将有利于促进国土综合整治的节能减排。
    2021,41(6):201-208, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.027
    摘要:
    [目的] 探究川藏铁路沿线2010—2020年生态脆弱性时空分布特征,厘清生态脆弱格局规律以及空间相关性,为沿线生态环境保护以及建后可持续发展工作提供科学依据。[方法] 以川藏线(雅安—新都桥段)为例,基于研究区实地特征和SRP模型选取与生态脆弱性密切相关的15个因子构建研究区生态脆弱性评价指标体系。综合运用空间主成分分析、空间自相关、热点分析、地理探测器等方法开展研究。[结果] ①时空分布上,研究区整体脆弱性由西向东呈递减分布,2010—2020年生态状况整体向好,重度与极度脆弱区范围较小,占总面积的3.95%,主要分布在康定市与天全县、泸定县的交界处,此处为高寒地带,冻融侵蚀最为严重; ②研究区生态脆弱性分布具有较强聚类特征,高低值集聚模式共存,西部为热点高度集聚区,东部为冷点高度集聚区; ③高程、年均气温、植被净初级生产力是导致研究区生态脆弱的主要因素。[结论] 川藏线(雅安—新都桥段)施工建设受降水和气温影响较大,地形复杂,要注意地质灾害防控并加强环境保护与生态维持。
    2021,41(6):209-219, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.028
    摘要:
    [目的] 探究北洛河流域土地利用时空变化及其驱动力,为该区土地资源优化、环境质量改善和水沙生态要素变化分析等提供科学依据。[方法] 基于GEE平台整理和处理北洛河流域1970—2019年间6期遥感影像数据,从时间变化、动态度、转移方向和空间分布等角度分析流域土地利用变化特征,并对其驱动因素进行探讨。[结果] 研究时段内,北洛河流域土地利用类型以耕地、林地和草地为主,数量结构从2000年前的1:1.1:0.6变化到2000年后的1:2.7:0.7。1970—2019年研究区耕地、草地和水域的减少率分别为16.6%,6.7%和0.1%,林地和建设用地的面积增加率为19.9%和1.3%。流域耕地和草地斑块趋于分散且简单化,林地斑块趋于聚集和复杂化。土地利用转移主要以耕地转林地、耕地转建设用地和草地转林地为主。流域土地利用综合动态度先增后减,2000—2010年间达最大。流域中,上游丘陵沟壑区土地利用结构变化最为显著,其次为中游的甘泉、宜君、华池、合水等县。[结论] 国家政策的演变、社会经济发展和人口增长决定了土地利用变化的方向和程度,自然因素为长期辅助影响因素。
    2021,41(6):220-225,236, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.029
    摘要:
    [目的] 对阿勒泰林区放牧前后的草地生态系统进行健康评价,为该区退化草地恢复与管理提供科学依据。[方法] 运用了VOR综合指数生态系统健康评价模型,并结合物种多样性测度中的Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Alatalo均匀度指数,对阿勒泰林区草地生态系统整体状况进行了评估。[结果] ①各监测点Margalef指数差异表现在旅游区放牧前后差异极显著(p<0.01),牧道放牧前后差异显著(p<0.05);前山山坡、牧道的Simpson指数和Shannon-Wiener指数的放牧前后均表现出差异极显著(p<0.01);各监测点Alatalo指数放牧前后差异不显著。②阿勒泰林区放牧后草地生态系统结构较稳定;阿勒泰林区放牧前后草地生态系统健康的组织力(O)、恢复力(R)值差异显著(p<0.05)。③VOR指数表现为牧道放牧前后差异极显著(p<0.01),其他监测点的VOR指数放牧前后差异不显著。④各监测点放牧前后草地健康状况评价结果一致,为“健康”状态,但各监测点的VOR综合指数值存在差异。[结论] 阿勒泰林区放牧后草地生态系统结构较稳定,监测点旅游区的Margalef丰富度放牧前后差异极显著(p<0.01),前山山坡、牧道的Simpson优势度和Shannon-Wiener多样性放牧前后均差异极显著(p<0.01);各监测点放牧前后草地健康状况评价为“健康”。
    2021,41(6):226-236, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.030
    摘要:
    [目的] 探究耕地土壤养分含量空间格局及与环境因子的空间相关性,为区域耕地土壤施肥管控及农业生态环境保护等相关工作提供理论依据。[方法] 以湖北省枣阳市耕地为研究对象,选取土壤有机质、全氮、速效钾、缓效钾和有效磷5种土壤养分指标,并收集整理成土母质、土壤类型、土壤pH值、高程(DEM)、地表起伏度、坡度、植被覆盖度指数(NDVI)、平均气温、平均降水量和土地利用方式10种环境影响因子,利用普通克里金插值和信息熵原理,分析每种土壤养分的空间分布特征以及每种土壤养分空间分异特征与环境因子的相关性。[结果] 枣阳市土壤缓效钾空间异质性不明显,全域含量水平较高;其他4种养分均表现出不同程度的空间异质性。信息熵结果表明,5种土壤养分含量空间格局与成土母质、土壤类型和气候因子相关性均较强但相关程度存在差异;地形因子与全氮和有机质含量空间相关性较强,土壤pH值与土壤速效钾、缓效钾和有效磷相关性较强。[结论] 枣阳市土壤养分格局受自然因素影响较强,但相关性指数K值都较低,说明受到人为施肥与农作物消耗以及灌溉排水导致的土壤水化学反应及养分流失的影响。
    2021,41(6):237-248, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.031
    摘要:
    [目的] 构建石漠化治理技术库体系及其综合配置方法,旨在为今后石漠化治理提供参考依据。[方法] 通过查阅大量文献资料,以水土保持综合治理为导向,对现有石漠化治理技术和模式进行系统总结。[结果] 构建了一个能满足不同石漠化土地类型和不同尺度石漠化治理需要的石漠化治理技术库体系。并提出了一套可在不同治理背景下快速筛选和多尺度优化配置石漠化治理技术的方法。此外,还对一些石漠化治理相关的重要概念进行了厘清和界定。[结论] 新时代的石漠化治理是一条将石漠化治理融入地区绿色高质量发展,以高质量生态建设保障高质量发展的道路。因此,石漠化治理没有万能公式,任何方案均需结合治理区的立地条件和区域社会经济条件来确定和细化。
    2021,41(6):249-256, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.032
    摘要:
    [目的] 诊断农村社区环境建设绩效水平及其制约因素,为提高农村社区环境建设绩效水平提供参考依据。[方法] 采用PSR模型、物元分析法和改进的熵值法诊断了江苏省农村社区环境建设绩效水平。[结果] 2006—2019年江苏省农村社区环境建设绩效水平不断提高,农村社区环境建设绩效水平等级经历了“较差—良好”的演变历程,但2019年“良好”等级关联度很弱;环境卫生投入占市政公用设施投入比例、节能环保公共财政支出、对生活污水进行处理的行政村比例、化肥施用强度、农药使用强度、农用塑料薄膜使用强度、单位GDP能耗等是农村社区环境建设绩效水平提升的关键制约因素。[结论] 为有效提高农村社区环境建设绩效水平,应进一步健全农村社区环境建设多元化投入机制,加强农村生活污水治理,有效改善农业生态环境,推进化肥农药减量增效,加强农用塑料薄膜污染治理,统筹推进高质量发展,合理提高能源资源利用效率,有效降低单位GDP能耗等。
    2021,41(6):257-264,281, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.033
    摘要:
    [目的] 探究21世纪以来中国不透水面与社会经济耦合协调发展动态,解析景观城市化与社会经济发展的矛盾与协同的时空格局,为开展差异化的区域水土保持和城乡发展策略制定提供科学依据。[方法] 运用脱钩模型和耦合协调度模型开展2000—2018年中国355个市域单元的不透水面与社会经济耦合协调发展的时空变化特征。[结果] ①中国不透水面持续扩张与社会经济发展整体上基本不同步,存在显著的区域差异。2000—2018年不透水面扩张总体上落后于经济发展,但东北和华北地区不透水面扩张速度相较于经济增长速度经历了从落后到超前的过程,弱脱钩类型占比下降了38.59%,负脱钩型占比上升了30.70%。不透水面与人口的耦合关系中,全国市域尺度的不透水面扩张基本超前于人口增长,其中华中、西北和西南等地最为显著,导致强负脱钩型占比增加了23.94%。②2000—2018年不透水面与社会经济的耦合协调度随不透水面变化率的上升而降低。在增长25%以下的不透水面变化率区间内,不透水面—经济与不透水面—人口的耦合协调关系,表现为显著的拮抗关系。[结论] 21世纪以来中国景观城市化过程与社会经济的动态关系趋向不协调,未来应严格控制城乡不透水面向外蔓延,提高土地集约利用程度,促进城乡可持续发展。
    2021,41(6):265-273,281, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.034
    摘要:
    [目的] 研究环滇池地区“三生”空间格局演变及驱动力,为研究区国土空间优化和滇池保护提供支撑。[方法] 基于环滇池地区2000,2005,2010,2015和2020年5个时期土地利用和社会经济数据,采用空间分析、动态度、转移矩阵、景观格局指数和地理探测器等方法,分析环滇池地区2000—2020年“三生”空间格局演变及驱动力。[结果] ①环滇池地区生态空间和生产空间持续缩减,生活空间逐渐增加;“三生”空间综合动态度波动上升,但生产空间和生态空间单一动态度持续下降;生态空间和生产空间缩减区域与生活空间扩张区域均主要位于滇池周边;官渡区、安宁市和呈贡区“三生”空间变化最为剧烈。②空间转移特征表现为:生态空间和生产空间主要转向生活空间,生活空间主要转向生产空间;生态空间主要来源于生产空间,生产空间主要来源于生态空间,生活空间来源于生产空间和生态空间。③景观格局指数显示,“三生”空间破碎化有所降低,但仍处于较高水平,斑块形状先复杂后简单,凝聚程度先下降后紧实,“三生”空间中斑块呈现均匀化分布趋势,景观多样性增强。④自然地理因素是“三生”空间格局演变的基础性决定条件,社会经济因子是“三生”空间格局演变的直接推动力,政策规划因子是“三生”空间格局演变的间接推动力。[结论] 环滇池地区“三生”空间动态变化显著,空间差异明显,格局演变受到自然地理、社会经济和政策规划因子多重作用。
    2021,41(6):274-281, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20210803.001
    摘要:
    [目的] 对1990—2020年陕西省延安市土地利用结构时空偏移及生态系统服务价值变化进行分析,为该区生态恢复工程的有效实施及因地制宜制定政策提供科学参考。[方法] 利用延安市1990—2020年7期遥感影像解译获取的土地利用数据,基于信息熵和偏移份额模型探讨了该区土地利用结构变化及其生态系统服务价值(ESV)变化。[结果] ①1990—2020年延安市土地利用结构信息熵由1.14 Nat降至0.99 Nat,土地利用结构有序性增强,均质性降低。②1990—2020年延安市建设用地、林地、水域属增长性结构。延安市北部为建设用地、林地、水域的竞争优势区,中部地区周围是草地的优势区,南部地区耕地竞争优势显著。③1990—2020年延安市ESV由23.75亿元增至31.45亿元,ESV增长率呈“北高南低”特征。[结论] 建设用地、林地、水域是延安市土地利用增长的根源,且ESV增长率和土地利用结构竞争偏移整体表现出明显的一致性。
    2021,41(6):282-287, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.036
    摘要:
    [目的] 对福建省水资源生态承载力进行研究,为该区水资源可持续利用提供科学依据。[方法] 以水资源生态足迹作为理论基础,叠加水资源生态足迹三维模型,并以福建省2010—2019年数据为主,分析福建省水资源生态足迹、水资源生态承载力以及水资源空间格局。[结果] 福建省2010—2019年水资源生态足迹总体呈下降趋势,变化范围为0.696~0.928 hm2/人;水资源生态承载力受降水影响,年际变幅较大,变化范围为2.602~10.944 hm2/人,为水资源生态盈余。万元GDP水资源生态足迹呈现明显下降趋势;福建省西部地区水资源承载力明显好于东部沿海地区。水资源足迹深度为1,水资源足迹广度波动范围在1以下,并呈下降趋势。[结论] 福建省水资源比较丰富。目前条件下,该省水资源承载力能够满足当地经济发展。但福建省水资源承载力年际变化较大,空间分布差异较大,随着经济的发展,水资源还是存在一定风险。
    2021,41(6):288-294, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.037
    摘要:
    [目的] 评估丹江口流域土壤保持功能时空变化及其影响因素,为南水北调中线工程水源地水土流失治理模式的确立以及流域水土保持与生态系统安全管理提供科学依据。[方法] 采用InVEST模型和地理探测器方法分别对丹江口库区2010,2015和2020年土壤保持功能时空变化特征及其影响因素进行定量分析。[结果] ①丹江口库区2010—2020年实际土壤侵蚀量呈递减趋势,土壤侵蚀等级逐渐向微度侵蚀转变,且各年间空间分布趋势基本一致。②丹江口库区2010,2015和2020年土壤保持量分别为6.25×109 t,6.62×109 t和7.12×109 t,呈逐步上升的趋势,表明库区土壤保持功能不断增强。③不同海拔范围土壤保持功能具有差异,较高海拔地区土壤保持量较高(如东北部伏牛山、西部秦岭、西南部武当山),低海拔区土壤保持量较低(如丹江口水库周边地区)。不同土地利用类型土壤保持能力亦差异较大,以林地最高,其次为灌草地、园地和耕地。④地理探测器分析结果显示,丹江口库区土壤保持功能变化主要受地形因子的影响。[结论] 近年来丹江口库区土壤保持功能总体趋势持续好转,部分区域土壤保持量仍较低,未来应继续推进退耕还林(草)工程建设,重视和保护土壤保持能力较强的林地和灌草地,从而增强库区土壤保持功能。
    2021,41(6):295-302, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.038
    摘要:
    [目的] 对宁夏回族自治区原州区退耕还林以来“三生”用地变化及生态系统服务损益进行分析,为该区的国土空间开发与主体功能优化提供科学参考。[方法] 基于主导功能原则构建“三生”用地分类体系,在识别原州区2000—2018年“三生”用地类型、分析用地结构与空间格局的基础上,采用当量因子法定量评估“三生”用地变化对生态系统服务价值(ESV)的影响。[结果] ①2000—2018年,原州区生产用地减少4 243.68 hm2,占地比例由42.88%降为41.88%,但水浇地和园地面积明显增加;生态用地减少5 673.08 hm2,比例由54.66%降为52.52%,但以林地比例提升为主的内部结构优化特征显著;生活用地扩张迅速,增加10 272.63 hm2,从2.46%提升为6.19%,以城镇面积增加为主要特征。②“三生”用地中生活用地面积动态度最高为-3.31%,二级地类中水浇地、园地、城镇用地、林地和草地分别为“生产—生活—生态”用地中动态度最高地类;并且研究前期“三生”用地动态度明显大于研究后期。③空间上,以清水河谷为代表的河谷地区主要表现为水浇地和园地的增加;城区和三营镇、头营镇等城镇建设用地扩张迅速;六盘山地和黄土丘陵沟壑区的林地生态用地大幅增加。④研究时段内原州区的ESV增加了10.06亿元,供给、调节、支持、文化功能均大幅提升。导致ESV减少的转移流向主要有旱地转为居民点,旱地转为工矿水利用地,草地转为旱地,草地转为工矿水利用地,草地转为居民点,林地转为旱地,林地转草地,其余转移方式均对ESV的增长有益。[结论] 研究时段内原州区“三生”用地演化节奏逐渐放慢,ESV逐年提高;“三生”格局变化上呈现出生活用地向中心集聚并向外扩张,生产用地围绕城镇分布,生态用地则向边缘扩张。
    2021,41(6):303-309, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.039
    摘要:
    [目的] 对河北省张家口市景观格局及城市热环境的时空变化及关系进行分析,为缓解城市热环境极端化给人居环境、工业生产带来的严重威胁提供策略。[方法] 基于Landsat遥感影像,通过地表温度反演和移动窗口法分析张家口市区1996—2017年城市热环境和景观格局的时空变化关系。[结果] ①1996—2017年,研究区景观格局主要变化为不透水面景观的增加(81.26 km2)以及植被景观的减少(61.78 km2); ②研究区平均地表温度(LST)在1996—2017年增长了约3℃;不透水面和植被景观的平均LST为27.29℃和23.77℃,分别为城市热环境中的“热源”和“冷源”; ③植被、水域景观面积比例每下降10%,对应的LST分别下降2.71℃和5.77℃;不透水面面积比例增长10%,LST则上升0.25℃;景观聚合度、景观形状指数、耕地面积比例均与LST保持非线性相关。[结论] 1996—2017年张家口市热环境的进一步加剧,主要与城市化扩张以及植被的减少有关。
    2021,41(6):310-317,344, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.040
    摘要:
    [目的] 分析山西省大同市退耕还林以来生态系统服务价值(ESV)的时空特征,为大同市国土空间规划和生态修复工程提供科学参考。[方法] 以Landsat TM/ETM遥感影像为数据源,运用RS和GIS技术提取研究区2000,2005,2010,2015和2019年土地利用数据,通过土地利用动态度、土地利用转移矩阵,揭示了大同市近20 a土地利用变化规律,并采用价值当量法对大同市生态系统服务价值进行分析。[结果] ①2000—2019年,耕地、草地、林地为大同市主体土地利用类型,2005—2010年综合土地利用动态度最高,土地利用转移主要是草地转化为林地,耕地转化为建设用地; ②大同市整体生态系统服务价值大幅度下降,20 a内总价值减少3.16亿元; ③各单项生态系统服务功能的价值由高到低依次表现为:调节服务>支持服务>供给服务>文化服务; ④各区县生态系统服务价值分为5个等级,空间分布整体趋势南高北低,呈波动状态。[结论] 林地和草地在生态系统服务中贡献最大,建设用地的负价值极高。因此,在国土空间规划中要提高建设用地的利用效率,控制建设用地规模,生态修复工程应以建设林地和草地为主。
    2021,41(6):318-326,335, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.041
    摘要:
    [目的] 剖析生产—生活—生态(“三生”)空间转变对绿洲城市生态风险变化的影响,实现“三生”空间的协调发展,为解决经济快速发展和社会转型中带来的国土开发秩序混乱及资源环境问题提供科学依据。[方法] 基于乌鲁木齐市2000,2010和2018年3期“三生”空间矢量数据,借助GIS空间分析、地统计分析等方法,分析“三生”空间演变特征,并构建网格尺度下的生态风险指数,对该地区生态风险时空分异特征进行定量评价。[结果] ①研究期间,研究区生活生产空间面积增加明显,增长率高达169.78%,生态生产空间面积平缓上升,生态空间和生产生态空间面积下降率达到4.27%和21.79%。“三生”空间综合动态度为0.40%,均呈现重心南移趋势。②2000—2018年生态空间区域内以高、较高风险等级为主,比例达92.15%,其他空间内风险等级相对较低;生活生产空间及生产生态空间区域内风险等级上升。③2010—2018年,该区域的生态风险程度有所减缓,生态风险等级变化以下降为主,是风险等级上升面积的1.95倍。④研究区生态风险对“三生”空间变化的响应弹性降低,表明影响生态风险的因素呈现多样化的特征。[结论] ①近20 a来该区域生活生产空间面积明显扩张,增加了606.99 km2,主要由其周边的生态空间以及生产生态空间转入; ②该区域生态安全状况后期趋于好转,但依旧属于中高风险地区,需要对生态系统极不稳定的生态空间加强管理。
    2021,41(6):327-335, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.042
    摘要:
    [目的] 分析FAST (中国天眼)工程周边的贵州省平塘县、惠水县、罗甸县的土地利用类型和空间变化,探讨土地利用变化与生态环境的关系,为FAST工程周边的生态环境保护和改善提供科学参考。[方法] 以2000,2005,2010,2013和2017年5期TM遥感影像数据为基础,运用RS和GIS技术解译遥感影像数据获取惠水县、罗甸县、平塘县“三生”空间的土地利用数据,计算区域生态环境质量指数及其生态贡献率,分析研究区近20 a土地利用功能演变特征及区域生态环境响应状况。[结果] ①FAST周边林地面积比例最大,但呈减少的趋势。研究区土地利用面积表现为:生态用地>生产用地>生活用地,但生活和生产用地面积增加,分别由1 661.74和12.84 km2增加到1 674.07和25.66 km2,生态用地面积则由6 610.55 km2减少到6 590.86 km2。②FAST工程建设加速土地利用类型的转变,促使FAST周边林地生态用地、草地生态用地、农业生产用地、水域生态用地相互转换,其中林地生态用地的转出面积最大,占转出面积的46.14%。③FAST周边的生态环境质量指数由0.471 0下降到0.468 1,生态环境呈现下降的趋势,FAST周边的发展促使高生态环境土地利用转向低生态环境土地利用类型。[结论] FAST周边的生态环境与土地利用变化存在耦合关系,生态环境质量随生态用地向生产、生活用地转变呈现下降趋势。提高FAST周边生态用地质量,有助于FAST工程的安全运行。
    2021,41(6):336-344, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20210917.001
    摘要:
    [目的] 分析四川省宜宾市耕地时空演化特征及其驱动因素,为区域土地资源管理和农业发展规划提供决策参考。[方法] 基于土地利用数据和社会经济数据,借助土地利用转移矩阵、核密度分析、景观指数和PLUS模型,探究了宜宾市1980—2018年耕地的时空格局变化特征及其驱动机制。[结果] ①1980年以来,耕地面积呈持续减少趋势,共减少了247.92 km2,主要转出至建设用地与林地之中。②耕地的空间分布具有明显的差异性,呈“北密南疏”的空间分布格局,且空间密度逐年下降。③耕地的空间聚集程度不断下降,而分散程度持续增加,造成耕地破碎化程度加剧。④人口、GDP、道路等社会经济因素和高程、水域等自然环境因子是影响耕地变化的主要驱动力。[结论] 在高程、水域等自然因素的限制下,人口、经济和交通条件等社会经济因素共同作用,驱使耕地发生变化,面积持续减少,细碎化程度逐渐增加。
    2021,41(6):345-352, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.044
    摘要:
    [目的] 分析河北坝上地区植被绿度变化及土地利用/覆被变化,旨在为区域生态建设和京津冀生态环境支撑区的建设提供科学参考,为土地合理利用及生态环境保护提供决策支持。[方法] 以MODIS MOD13Q1 NDVI遥感数据为数据源,结合Landsat土地利用数据,使用线性倾向估计分析了2000—2019年坝上地区植被绿度的年际变化趋势,并定量分析了土地利用/覆被变化对其的影响。[结果] ①河北坝上地区主要生长季(4—10月)多年平均植被绿度整体上呈现坝东高,坝西低的空间格局,且林地>草地>耕地; ②研究时段坝上地区生长季NDVI最大值和平均值均呈现明显的增加趋势,速率分别为0.063/10 a和0.044/10 a,植被绿度显著提升区域比例为60%~83%; ③结合土地利用变化定量解析植被绿度年际变化发现,研究时段,坝上地区植被绿度变化量中,耕地的贡献率为50.51%~57.22%,其次,林地和草地的贡献率分别为21.73%~28.62%和14.41%~15.07%,水域、建设用地和未利用地的总贡献率在6%左右。[结论] 2000—2019年,坝上地区植被绿度增加趋势中耕地的贡献最大,但贡献率呈下降趋势,林地和草地的贡献逐渐增加。
    2021,41(6):353-360, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.045
    摘要:
    [目的] 探讨辽宁省抚顺市退耕还林以来土地利用格局时空变化特征及生态环境效应,揭示土地利用格局变化对环境的影响,为该区土地利用结构优化提供科学依据。[方法] 以2000,2010和2020年3期遥感影像为基础数据,通过土地利用动态度、土地利用程度综合指数、土地利用转移矩阵、NDVI差值分析、区域生态环境质量指数等方法定量分析抚顺市土地利用格局时空变化特征及生态环境效应。[结果] ①2000—2020年研究区各种土地类型存在相互转化的关系,其中林地和耕地变化较为明显。20 a间,耕地面积减少825.59 km2,增长率-7.32%;林地面积增加591.14 km2,增长率5.24%;城镇用地面积增加182.36 km2,增长率1.62%; ②2000,2010和2020年研究区土地利用程度综合指数分别为224.48,225.57和226.12,同比增长0.49%和0.24%,研究区土地开发利用强度缓慢上升; ③研究区20 a间植被覆盖整体呈上升趋势,NDVI减少的区域与城镇用地的扩张区域基本重合; ④3个时期土地利用类型转化的生态环境质量指数分别为0.744 8,0.775 4和0.782 6,10 a间环境质量生态指数分别上升4.11%和0.93%,环境质量整体呈上升趋势。[结论] 20 a间研究区快速推进城镇化进程的同时环境质量整体向好,局部范围内生态环境质量改善与恶化并存。城镇用地、耕地、林地之间的转化为主要原因,退耕还林等环境保护政策使研究区环境质量不断上升,但随着时间的推移,上升趋势趋于平缓。
    2021,41(6):361-368, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.046
    摘要:
    [目的] 研究贵州省北盘江流域NDVI变化及其与地形梯度、人口分布的关系,为喀斯特地区植被恢复、退耕还林开展、国土空间优化整治等提供科学参考。[方法] 采用2000—2018年贵州省北盘江流域NDVI数据,分析其时空变化特征及与海拔、坡度、人口密度等影响因素的相互关系。[结果] ①2000—2018年北盘江流域NDVI值总体呈上升趋势,且年均增长稳定,植被呈现不断恢复的趋势。②2000年北盘江流域NDVI空间分布在东南部最高,在西北部最低,NDVI高值在中部地区分布较为破碎,至2018年各地区NDVI值差距显著缩小,其中在西北部和中部NDVI低值区转变最为明显。③2000—2018年北盘江NDVI显著减少、轻微减少及轻微增加的地区面积较少,面积比例不足10%;而显著增加地区面积为19 986.04 km2,比例为90.93%。④2000—2018年,北盘江流域NDVI的海拔效应表现为阶段变化特点,其中2000—2010年NDVI值随着海拔的上升总体呈现下降趋势;2010—2018年NDVI值随着海拔的上升总体呈现上升趋势;NDVI值随坡度增加表现为上升—下降趋势;而NDVI值随人口密度增加呈降低趋势。[结论] 地形因子奠定植被生长条件,而社会和人为因子对NDVI值变化影响较大。
    2021,41(6):369-375, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2021.06.047
    摘要:
    [目的] 尝试在青藏高原县级尺度上对荒漠化区域进行划分,并分析不同荒漠类型的分布特征,为荒漠区划及荒漠化防治工作提供科学依据。[方法] 以西藏自治区拉萨市城关区为例,利用2018年的TM遥感影像,2000—2018年的MODIS影像数据,结合GIS制图技术,通过长期野外调查,探讨高寒区荒漠分类系统。[结果] 在分析荒漠形成主要影响因素的基础上,提出荒漠分类的主要原则和划分指标。利用气候区划、地表物质组成、地貌形态及成因、植被盖度等指标,将拉萨市城关区荒漠划分为2个Ⅰ级类型,7个Ⅱ级类型,18个Ⅲ级类型,31个Ⅳ级类型,并确定各级各类荒漠的面积及空间分布范围。[结论] 确定了高寒区荒漠分类的指标,对城关区的荒漠区域进行分级分类。初步建立了西藏高寒地区的荒漠分类体系,奠定了青藏高原高寒区荒漠分类研究的基础。
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    摘要:
    [目的]无定河是黄河中游典型的粗泥沙支流。近年,黄河中游的入黄河泥沙大量减少,而黄河中游的水土保持或许起了决定性的作用。以无定河流域为例,探索水土流失分布和动态变化特征,对新时期水土保持工作、生态环境建设和流域高质量发展具有指导意义。[方法]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]结果表明,2019年流域水土流失面积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是流域平均水平的3倍以上,是主要的泥沙策源地;较1985年,水土流失面积减少1.40×104 km2,减幅分别为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]水土保持工作成效显著,有效遏制无定河流域土壤侵蚀,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。
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    摘要:
    天然植被耗水量既是生态输水后水量转化的度量指标,也是评估植被生态功能修复的重要指标,在塔里木河下游生态修复研究中具有指导意义。本文基于Landsat系列影像和日尺度气象数据,采用计算非完全覆盖、受水分胁迫下天然植被耗水量的改进Penman-Monteith公式,在30m空间栅格尺度上,对生态输水以来塔里木河下游其文阔尔河和老塔里木河之间植被耗水量的时空演变趋势进行了分析。结果表明:(1)研究区天然植被耗水量时空分布均存在较大差异,空间上植被耗水量高值主要分布于主河道沿线及自然漫溢区,年内主要集中于植被生长中期。(2)多年平均天然植被耗水量为1.90×108m3/a,仍小于两河平均消耗量2.79×108m3/a,天然植被生态用水量仍有提升空间。(3)2000~2020年间天然植被面积及覆盖度均有明显提升,耗水量以0.24×108m3 /5a的速率增长,植被修复效果显著。截止到2020年,近21年的生态输水实践表明,塔里木河下游植被生态功能得到改善,生态系统的退化趋势已被遏制;但植被耗水空间差异大,植被修复零散化程度偏高,生态用水空间结构仍需调整。
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    摘要:
    [目的]为了探讨自然降雨对赤红壤坡地土壤侵蚀特征的影响。[方法]本研究基于野外径流小区原位观测试验,测定次降雨下广西赤红壤坡耕地(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,其中撂荒地处理下径流和侵蚀各月差异相对较小。②不同处理下,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处理下坡面径流量。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] 与裸地相比,蔗地和撂荒地能够有效减小坡面产流产沙量,且撂荒地处理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。
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    摘要:
    [目的]厘清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,可充实陆面水文过程、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年的828篇有关降雨产流的核心期刊论文为基础,借助Cite Space 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。
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    摘要:
    [目的]分析2009-2018年间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别对湖南省县级行政单元的耕地变化进行分析。[结果]①2009-2018年,湖南省耕地总量累计增加379.02km2。其中,水田累积减少247.71km2,旱地面积累积增加632.72 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,大部分县域单元耕地的平均斑块面积有所减小。③地方财政收支情况、人口和地形是湖南省2009-2018年间耕地变化解释能力较强的驱动力因子。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。
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    摘要:
    为了解决公路洪灾风险指标存在的模糊性和随机性问题,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。笔者首先从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体暴露性三个准则层出发选取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至V级(非常低、比较低、一般、比较高和非常高),研究表明:(1)重庆市中心城区六成以上(64.41%)洪灾风险等级为I至III级,仅三成以上公路(35.59%)为IV至V级;渝中区(64%)、巴南区(47%)和江北区(41%)高风险公路占比最高,应针对全区公路进行总体防控;而巴南区(1037km)、渝北区(1059km)和沙坪坝区(538.7km)的高风险公路长度最长,应针对区内IV至V级公路进行防控;(2)“两江四岸”及周边地区高风险公路最为密集,各大流域、湖泊及水库附近次为密集,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。
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    [目的]赣南地区是我国南方丘陵重要组成部分,属于我国水土保持生态功能区,为提升赣南地区生态系统服务土壤保持功能稳定性。[方法]通过InVE.ST模型计算2000、2010、2018年土壤保持强度和功能量,对不同土地利用类型、不同高程、不同坡度、不同县域土壤保持变化特征进行分析,并对土壤保持强度与NDVI进行空间相关性分析,得出赣南地区土壤保持功能时空特征。[结果](1)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)2000—2018年,研究区平均土壤保持强度由189.93 t/(hm2.a)上升为190.50 t/(hm2.a)。有林地土壤保持强度最高,由259.85 t/(hm2.a)上升为262.03 t/(hm2.a)。土壤保持强度随海拔和坡度升高而升高,效果最好为海拔300—500m、坡度15—25°区域。赣南地区土壤保持强度呈现四周高、中部低的分布格局。(3)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] 为保证土壤保持强度与土壤保持量的稳步提升,应提高低海拔低坡度地区土壤保护措施,提高中低山区土地利用类型的空间变异性,修建拦蓄水工程,缓解赣南地区水土流失状况,保证山区生态安全。
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    摘要:[目的]探讨不同植物模式及配置方式对人工边坡水土流失的影响,以期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,观测2019年1月~12月自然降雨,研究4种植被模式的产流产沙特点,揭示4种植被措施的减流减沙效益。[结果](1)观测期内有效降雨总量为1052.73 mm,降雨历时为845.1h,次降雨最大降雨量达109.1mm,月降雨分布不均,7月降雨量最大达215.30mm,降雨集中在1~7月,以中雨、大雨、暴雨为主;(2)次降雨花草模式产流量最大,灌草模式产流量最小,4种模式月季产流分布不均,12月产流最小,2~4月均有模式达到最大产流,花草模式单月累积产流量最大,中雨、大雨产流最大;(3)次降雨条件下,花草模式产沙量最大,乔草模式产沙量最小,4种模式月季产沙分布不均,3月产沙最大,花草模式单月累积产流量最大,乔草模式产沙量最小,暴雨时的4种模式累积的产沙量;(4)以累积产流、产沙最大的花草模式为对照,次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,草本模式月累计的减流率最大,乔草模式的减沙率最大,不同雨型累积条件下,乔草模式的减流减沙率最大,全年累积条件下,乔草模式的减流减沙率最大。[结论]本观测期内,乔草模式、草本模式的减流减沙率较大,具有较好的固土保持效益。
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    摘要:生态安全格局对维护区域生态过程具有重要的意义。本文以北京市为例,基于生态系统水源涵养、 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国土空间用地格局(高水平生态缓冲区、中水平生态缓冲区、低水平生态缓冲区、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,从而构建北京市国土安全格局。结果表明:北京市生态源地总面积为3568.95km2,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。本研究结果可为区域生物多样性保护和国土空间生态安全提供科学参考。
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    【目的】土地利用方式改变带来的景观格局变化影响着城市的有机更新和可持续发展,探究自然观光主导型旅游城市—张家界市的景观格局时空演变及未来状况对其城市发展具有重要意义。【方法】本研究基于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】研究结果表明: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,通过对张家界市2000-2020年及2030年土地利用及景观格局演变特征分析,可为张家界市国土空间规划和生态旅游发展提供参考价值。
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    草原是蒙古高原重要的自然资源和天然生态屏障,对发展区域经济、维系生态系统的良性发展具有重要意义。本文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年克鲁伦河流域五期土地覆被数据。通过草地动态度模型、草地变化转移矩阵及质心模型的方法对比分析中蒙两侧草地变化及草地变化的驱动因素,研究发现:(1)1980―2020年克鲁伦河流域草地整体呈减少趋势,共减少486km2,其中中国一侧草地增加130km2,蒙古一侧减少616km2;(2)蒙古一侧减少的草地主要转出为裸地和耕地,中国一侧草地的增加主要来源于裸土地的转入;(3)克鲁伦河流域草地质心由于克鲁伦河中游及下游的草地退化向东北方向移动1.6km。气温升高而降水减少造成的气候暖干化是克鲁伦河流域草地退化的主要因素,人口增加、经济的发展以及放牧量的增加也进一步的影响了草地退化速度。
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    [目的]厘清流域降水与径流年内分配的非均匀性变化特征,为流域水资源的开发利用及防洪治涝等方面提供决策依据。[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。基于茅台水文站和二郎坝水文站年实测逐月径流数据,采用SUFI-2算法,以先支流后干流的顺序对模型进行率定验证。利用模型输出结果,求得流域干流及各支流月降水量及流域月径流量,结合降水/径流集中度和集中期,分析流域降水和径流年内分配及响应情况。[结果]两个水文站率定期与均在以上,验证期与均在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,主要集中在6-8月,径流量受降水量影响显著;由于入渗和蒸散作用的影响,流域径流集中度通常大于降水集中度,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]在不同降水量条件下降水损失占比的变化,是引起径流集中度/集中期对降水集中度/集中期产生不同响应特征的主要因素。
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    [目的]为探讨广西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。[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(RUSLE, Revised Universal Soil Loss Equation)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,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。[结论]因此,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,可为广西集约化蔗区小流域防治土壤侵蚀提供理论参考。
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    [目的]针对黄土高原生态屏障带生态环境脆弱问题,构建合理的生态空间网络维持区域内生态安全并保障生态系统服务可持续供给是目前急需解决的关键科学问题。[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]结果显示:(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46245km2,占全区的38.8%;生态廊道共125条,共长9071.40km。 (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,研究结果可为屏障区生态建设提供空间指引。
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    [目的]为保证清水河能发挥其正常生态功能以及流域内水资源的合理配置,开展对清水河河道生态环境需水量的估算研究。[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628.65万m3,中游段为6566.64万m3,下游段为16480.89万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。
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    黄河之害在泥沙,淤地坝是黄河减沙的重要措施。为了解淤地坝拦泥蓄水及其水资源利用潜力,本文通过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的调查研究。结果表明,截至2019年底甘肃省共建成淤地坝1600座,其中大、中、小型坝各为559、451、590座;坝控面积4101 km2,总库容48195万m3,其中设计拦泥库容22908万m3。目前拦泥库容14287万m3,占设计拦泥库容的62.37%;淤积量中,大、中、小型坝各占80.86%、13.21%和5.93%;泾河流域、黄河干流及刘家峡库区、渭河流域、洮河流域各占71.47%、13.91%、12.72%、1.91%。由于流域产沙量减少,大型坝平均淤积17年后(平均设计淤积年限15年)剩余拦泥库容占设计拦泥库容的43.88%;中型坝平均淤积13年后(平均设计淤积年限10年)剩余拦泥库容占设计拦泥库容的38.80%。剩余拦泥库容中,有蓄水利用潜力的有9359.4万m3,占剩余拦泥库容的43.13%。现状下,环县、庄浪县和安定区利用拦泥库容蓄水2057万m3,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。该区今后可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,占调查总数的11.99%。科学合理利用好大中型坝剩余拦泥库容,蓄水兴利,解决半干旱黄土区水资源短缺这个刚性需求,对巩固脱贫攻坚成果,助推乡村振兴和高质量发展,推进脱贫地区乡村振兴具有重要意义。
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    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)黄河流域各省份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。
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    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水源涵养功能,为该区油松林水源涵养功能提升及低效林改造提供理论依据。[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种不同密度(2222,3200,4802,6250,7503,9286 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的水源涵养功能进行评价。[结果] ①油松林枯落物厚度和蓄积量分别为2.78~7.30 cm和14.97~52.41 t/hm2,两者呈“单峰型”,峰值在4802 株/hm2;②密度3200 株/hm2的枯落物最大持水率(192.98 %)和有效拦蓄率(152.04 %)较高,而4802 株/hm2的枯落物最大持水量(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4802 株/hm2。[结论] 为了充分发挥子午岭林区油松林枯落物的水源涵养功能,建议通过间伐或补植调控油松林密度至4800 株/hm2。
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    摘要:
    [目的]探究祁连山区土壤养分及含水率分布特征,为祁连山区生态防护提供参考。[方法]本文以高寒草甸、高山灌丛、温性草原、温性荒漠四种主要植被类型土壤为研究对象,采用野外调查、室内实验及数理统计相结合的方法,研究了四种植被类型下不同土层深度和四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含量为1.85 mg?g-1~190.31 mg?g-1,TN含量为0.07 mg?g-1~7.99 mg?g-1,TP含量为0.24 mg?g-1~1.81 mg?g-1,SMC为0.79%~73.21%。(2)在0-40 cm深度内,四种植被类型土壤SOM、TN、SMC值均在表层(0-10 cm)达到最大,高寒草甸、温性草原、高山灌丛SOM、TN含量均随深度增加而逐渐减小;在四种坡向中,TP含量在半阴坡最高,阳坡最低;SOM、TN、SMC含量在半阳坡最高。(3)SOM、TN、TP、SMC含量差异主要受植被类型差异影响,不同植被类型土壤含水率和养分含量大小顺序分别为SOM、SMC:高寒草甸>高山灌丛>温性草原>温性荒漠;TN:高山灌丛>高寒草甸>温性草原>温性荒漠;TP:温性草原>高寒草甸>高山灌丛>温性荒漠。(4)SOM、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与年平均气温显著负相关(P<0.05)。[结论]祁连山区植被恢复和生态环境保护措施的布置要综合考虑坡向、植被分布格局所造成的土壤性质的差异,因地制宜优化祁连山区整体生态状况。
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    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的精度和准确度,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,以福建省三明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,占土地面积比分别为18%和22.41%。[结论]研究区土地利用冲突范围较大,风险较高,形势较为严峻,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。
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    2012(5):8-12, DOI:
    [摘要] (2424) [HTML] (0) [PDF 855.09 K] (12197)
    摘要:
    利用高分辨率遥感影像的判读, 结合现场调查、校核和前人资料分析, 研究了西藏自治区帕隆藏布江上游然乌-培龙段冰湖的分布变化规律。 结果发现:(1)该区有大小冰湖131个, 其中面积>0.01km2的有99个, 最大冰湖面积达到0.976km2。 (2)99个面积>0.01km2的冰湖中冰碛湖最多达68个, 占68.7%;分布于海拔4 500~5 000m的冰湖有53个,占53.3%。 (3)可对比的83个冰湖中, 冰碛湖总面积2005年为7.21km2, 较1988年的7.03km2仅增加2.56%。 其中, 面积减小的有45个, 占54.2%,面积增加的38个, 占45.8%。 (4)近18a来, 该冰湖区总面积变化很小, 但部分冰湖面积增大异常, 受海洋性冰川影响, 在该区域内出现大范围冰湖溃决的可能性很小, 但暴发零星冰湖溃决的可能性很大。
    2009(1):62-65, DOI:
    [摘要] (2303) [HTML] (0) [PDF 271.76 K] (8094)
    摘要:
    采用固定点动态监测的方法,对黄土丘陵区吴起县合家沟流域阳坡和半阳坡各微地形土壤水分进行了对比研究。结果表明,微地形对土壤含水量具有显著影响,阳坡各微地形土壤水分顺序为:切沟>平缓坡>切沟沟头>陡坡>极陡坡;半阳坡各微地形土壤水分顺序为:平缓坡>浅沟>陡坡>极陡坡。0-20cm土层土壤水分变异系数最大的是切沟,最小的是切沟沟头。最后指出在植被恢复过程中,应根据不同微地形的土壤水分分布特征,结合"适地适树,适林适草"的植被恢复原则,合理配置乔、灌、草的营建模式。
    1983(6):86-93,85, DOI:
    [摘要] (1879) [HTML] (0) [PDF 765.45 K] (7000)
    摘要:
    纵观我国水土保持耕作法的创始,历史甚为悠久。据史书记载,早在后稷时代就采用了圳(甽)田法。从地下的发掘中,发现甲骨文有“圳”字,证明这一史实是可信的。依照《汉书》的记载,“圳田法是用两耜合并在一起,在耕地上开沟,开出来的沟一尺宽,一尺深,即叫做圳。圳和亩等长,每亩有三圳。……庄稼种在圳中”。
    1987(5):47-52, DOI:
    [摘要] (3048) [HTML] (0) [PDF 556.46 K] (5211)
    摘要:
    三峡工程近期不能上,至少“七五、八五”期间不该上,理由有:一是投资600亿元,国家难以负担;二是防洪不仅解决不了中下游的防洪问题,反而还会加剧上游的洪水灾害;三是泥沙淤积难以解决;四是航运弊多利少;五是发电投资多、工期长、产出慢、效益差;六是移民很难办到,七是安全要冒灾难性的风险。文末附有6个调查报告的简明摘要。
    2019,39(5):194-203, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.05.027
    [摘要] (1033) [HTML] (0) [PDF 1.57 M] (4453)
    摘要:
    [目的] 探究区域水资源压力状态和产生的原因,为区域合理开发和配置水资源提供理论依据。[方法] 通过构建三维水足迹模型,利用水资源可持续指数定性分析水资源可持续程度,并用对数平均迪氏指数(LMDI)分解法因素分解模型定量分析结构效应、技术效应、经济效应和人口效应对2007-2016年间安徽省水资源压力的影响。[结果] ①2007-2016年间安徽省水足迹总体先增加后下降,其中比例达97.88%~98.73%的内部水足迹中以农业生产用水比例最高且与总水足迹变化趋势一致;2016年安徽省由北向南人均农业用水依次递减,其他类型水足迹以长江流域比例最高;②2007-2016年间安徽省水足迹深度在2~4内波动并最终呈下降趋势且由北向南逐渐递减;2007-2016年安徽省水资源整体可持续利用趋势在增强;③安徽省水足迹各驱动因素中,技术效应为逆向驱动,正向驱动中经济效应贡献值最大。[结论] 本文所用三维水足迹模型更能反映安徽省水足迹的实际情况;虽然水资源可持续利用趋势在增强,但还需优化水资源利用结构,加快提高水资源利用效率以缓解经济发展和人口增长带来的水环境压力。
    2002(4):50-53, DOI:
    [摘要] (2177) [HTML] (0) [PDF 208.46 K] (4425)
    摘要:
    对青藏铁路格尔木—拉萨段的生态环境本底状况作了全面地分析,指出建于世界上最高、最大的高原面上的青藏铁路沿线的生态环境具有无以比拟的特殊性、敏感性、脆弱性和生态景观的差异性,如果施工期间未能采取行之有效的环保措施,那么巨大的土石开挖量、堆积量和工程迹地量定会对青藏高原的生态环境造成严重的负面影响。提出了一系列的环保措施,以期对铁路建设单位有所帮助,将对青藏高原生态环境造成的负面影响减少到最小,使生态环境恢复到最好
    2002(3):58-58, DOI:
    [摘要] (2372) [HTML] (0) [PDF 224.65 K] (3528)
    摘要:
    坡面径流是土壤侵蚀发生的基本动力 ,径流量计算是定量估算水土流失和进行水土保持效益评价的关键步骤。径流曲线数法是美国农业部开发的计算地表径流量的经验模型 ,它有使用简单、有效 ,且适用于资料匮乏地区等优点。介绍了径流曲线数法的基本原理和计算方法 ,并以陕西安塞 2 5个小区的降雨径流资料 (次降雨 )为基础 ,计算了黄土高原地区不同下垫面条件下的曲线数 (CN )值大小 ,并分析研究了 CN值和各影响因子间的关系 ,对该模型在黄土高原地区使用的有效性也进行了评定。
    2014(5):153-157, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2014.05.035
    [摘要] (1842) [HTML] (0) [PDF 303.29 K] (3335)
    摘要:
    北京市水资源短缺的问题已成为制约社会经济发展和影响社会稳定的重要因素之一,因此,如何协调北京市城市绿化与水资源的合理有效利用问题亟需得到解决。基于北京市城市绿化现状及水资源利用现状,采用尺度扩展法,计算了2012年北京市城市绿化的生态需水量,并结合北京市有效降雨利用量和实地调查数据,求得2012年北京市城市绿化的理论供水量和实际供水量。在此基础上,利用灰色马尔科夫链模型与熵值法对北京市城市绿化供水的3种来源(地表水、地下水、再生水)做出评估,得出2014年实际供水量预测值区间。2012年北京市理论供水量为5.07×108 m3,实际供水量为6.86×108 m3。2014年预测实际供水量区间为7.29×108~7.93×108 m3。评估结果表明,北京市仍存在城市绿化用水供需风险问题,并据此提出相关节水措施和建议,为保障北京城市供水安全与水资源可持续利用相关研究提供参考和借鉴。
    2001(3):59-62, DOI: 11894/1005-829x.2001.21(3).59
    [摘要] (2465) [HTML] (0) [PDF 174.94 K] (3230)
    摘要:
    分析了田间同深度土壤含水量的半方差和不同深度土壤含水量的交互半方差特征,探讨了土壤含水量的Kriging和Cokriging估值方法。研究表明,同深度土壤含水量与不同深度的土壤含水量之间均具有显着的空间相关性,用Kriging方法进行土壤含水量的估值精度较传统方法高。加入浅层土壤含水量用Cokriging方法来估测深层土壤含水量,可进一步提高估值精度。
    2008(4):121-125, DOI:
    [摘要] (1803) [HTML] (0) [PDF 492.29 K] (3039)
    摘要:
    公路建设过程中产生的水土流失非常严重。在标定人工降雨器降雨参数的基础上,研究了华北地区公路土质边坡水土流失规律。结果表明,土体硬度、前期土壤含水量、降雨强度相同条件下,土壤侵蚀量随坡度的增大而增加,在25°附近达最大值,之后随坡度的增加侵蚀量略有下降并渐趋稳定;土壤侵蚀量随土体硬度的加大而减小,且降雨强度越大这种影响愈显著;前期土体含水量愈大,土壤侵蚀量呈增大趋势。本研究可为科学评价工程土质边坡的水土流失提供依据。
    2001(1):30-34, DOI:
    [摘要] (2549) [HTML] (0) [PDF 230.73 K] (2988)
    摘要:
    水资源承载力涉及到整个资源、经济、环境大系统,水资源承载力与社会、经济、环境可持续发展是否协调是全球关注的重大问题。在充分理解水资源承载力概念、水资源承载力影响因素的基础上建立了水资源承载力评价指标体系及评价方法,并以典型缺水的关中地区为例进行了研究,得到了关中水资源可持续利用的满意方案.
    2009(6):193-197, DOI:
    [摘要] (1596) [HTML] (0) [PDF 334.76 K] (2984)
    摘要:
    以双城市农田耕层0--0 cm采样数据和土壤图、区划图、土地利用图为基础,通过地统计学和空间叠加分析方法,生成了施肥管理图。并以长期田间试验和施肥模型为依据,建立了推荐施肥指导数据库和专家系统。在ArcGIS Server平台上,利用JAVA Script编程语言开发了双城市施肥决策支持系统。该系统可以在全市范围内按照不同的地力和养分等级进行施肥指导。系统操作简便,可视化程度高,可以帮助农户获得合理的施肥建议,可为决策者对区域土壤养分动态变化的监测和管理提供数据支持,为促进农村信息化建设、提高土壤肥力质量和作物产量,保护生态环境提供了基于GIS的信息化管理平台。
    2017,37(5):128-134, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.022
    [摘要] (1148) [HTML] (0) [PDF 932.37 K] (2970)
    摘要:
    [目的] 分析喀斯特地区水资源安全的影响因素及其影响趋势,提出促进喀斯特地区水资源安全的措施与建议。[方法] 采用贵州省近10 a的数据,建立BP型网络模型计算平均影响值(mean impact value,MIV),对其影响因素进行实证分析。[结果] 地下水供水比例、工业用水率、水资源利用率、人均粮食产量以及产水模数是水资源安全的阻碍因素。其中产水模数的影响程度呈现波动中逐年递减趋势,其余4个阻碍因素影响程度均显示逐年增强;工业固废综合利用率、工业废水排放达标率、中度以上石漠化面积比、单位GDP需水量以及地下水开发利用程度共同构成了水资源安全的驱动因素。从时间顺序来看,单位GDP需水量和地下水开发利用程度的影响趋于稳定,中度以上石漠化面积比因子对水资源安全影响越来越显著。工业废水排放达标率的影响逐年减弱,而工业固废综合利用率的影响情况波动比较大。[结论] 模型计算表明,MIV-BP模型在喀斯特地区水资源安全影响因素研究方面具有一定的现实可行性。
    2020,40(2):85-91,99, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.012
    [摘要] (787) [HTML] (82) [PDF 1003.19 K] (2934)
    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。
    2005(1):5-10, DOI:
    [摘要] (1581) [HTML] (0) [PDF 359.41 K] (2930)
    摘要:
    运用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术来进行中国陕西省北部地区的土壤水蚀风险评估。综合运用RS和GIS技术以及修订的通用土壤流失方程式(简称RUSLE)来定量化地评估土壤侵蚀。建立了一个关于土壤侵蚀、斜坡长度/坡度、降雨侵蚀和人类活动的评估系统。评估值输入修订的世界土壤亏损方程式中,用来计算土壤退化进程的风险,土壤退化又叫土壤侵蚀。利用榆林和靖边两地区的1987年和1999年的陆地卫星TM传感图像来制作研究区土地使用/覆盖情况的地图,然后用这些地图产生RUSLE方程中的人类活动因子。使用ERmapper/Info两个软件来管理和处理主要数据,及处理卫星图像和表格数据源。根据统计分析,3985.9km2(33.12%)的土地面积有轻微到中度的土壤侵蚀,2941.4km2(24.44%)的土地面积有高的土壤侵蚀,总土地面积中3522.1km2(29.27%)正面临着很高的土壤侵蚀风险,总体上来说,研究区处于高的土壤水蚀风险中。
    2008(6):63-66, DOI:
    [摘要] (1077) [HTML] (0) [PDF 754.80 K] (2895)
    摘要:
    以陕西省土壤分类信息系统中的土类数据制图为例,分析了基于Google Earth(GE)的专题地图的制图原理与技术,提出了一套基于GE的一般地理专题图的制图技术流程,并讨论了其关键技术。指出了GE制图工具目前存在的两个缺陷,提出了相应的解决方法,并介绍了陕西省土壤分类信息系统中GE制图结果和应用方案。
    2017,37(2):308-312, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2017.02.047
    [摘要] (1185) [HTML] (0) [PDF 660.26 K] (2827)
    摘要:
    [目的] 对甘肃省庆阳市20个土地整治规划环境影响进行评价,为黄土高原山区的土地整治项目环评提供借鉴。[方法] 基于DPSIR(驱动力-压力-状态-影响-响应)模型,建立科学合理的评价指标体系,对庆阳市20个土地整治规划项目环境影响进行评价。[结果](1)人均GDP与新增耕地量对土地整治变化具有较强的驱动作用;土壤污染情况对生态环境的压力最为突出;城市的森林覆盖率对项目区土地资源状态有重要影响;公众对环境的满意度对各类土地整治变化及其人口、资源和环境所产生影响相对突出;固体废弃物综合利用对环境影响的响应最突出。(2)研究区域环境影响的综合评价最大值和最小值分别为镇原县山岔镇周家庄土地整治项目(0.256 9)和庆城县太白梁乡庙山土地整理项目(0.130 4)。[结论] 各个项目区的综合指标基本在0.150 0~0.250 0浮动,说明庆阳市20个项目区生态环境提升潜力较大。
    2001(4):6-9, DOI:
    [摘要] (2847) [HTML] (0) [PDF 301.89 K] (2798)
    摘要:
    植被具有截留降雨、减缓径流、保土固土等功能,对水土流失起着决定性的作用,植被盖度的大小直接影响着水土流失程度的强弱。植被因子是通用水土流失方程 (USLE)中的重要影响因素。选择相适应的卫星遥感时间和空间分辨率ETM数据可以提取植被盖度参数。一般说来, 归一化植被指数Ic比较真实地表现了影像数据上植被的分布,但是Ic/i>仅仅定性地反映了植被盖度的相对大小,要想量化植被盖度还必须进行野外采样,样方与影像Ic作回归统计分析,建立经验公式,最终反演植被覆盖度。这种方法不仅耗费大量的人力物力,而且不利于大区域土壤侵蚀的监控和预测。针对这个问题提出利用线性混合像元分解的方法对影像逐个像元中的植被盖度进行计算和提取,提高了模型中植被盖度因子的精度,降低研究成本,进而可以快速地进行土壤侵蚀量变化动态监测。
    2016,36(1):206-211, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2016.01.037
    [摘要] (1023) [HTML] (0) [PDF 1.02 M] (2743)
    摘要:
    [目的] 探明陕西省近年来植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)的变化及评估植被的生长条件. [方法] 基于CASA(Carnegie Ames Stanford Approach)模型估算陕西省2003—2012年逐月NPP,并分析其年际、年内的时空变化特征及趋势. [结果] (1) 陕西省2003—2012年植被NPP总体呈增长趋势(p<0.01),年均增量为3.940 6 g/(m2·a)(以C含量计);年总NPP从2003年的84.44 Tg(1 Tg=1012 g)增加到2012年的91.98 Tg.(2) NPP年内变化明显,夏季NPP占年总量的比例最高,达到52.43%,7,8两月占比最高,分别为18.52%和18.41%.只有3和8月NPP增长趋势显著或极显著,其他月份NPP变化不显著.(3) 不同植被NPP的年际变化比较平稳,除永久湿地外,其他植被类型的NPP呈增长趋势,耕地的NPP增长最快(p<0.01),年均增量为5.89 g/(m2·a).(4) NPP整体呈南高北低、高低相间的分布特征,全省78.53%的区域NPP呈增长趋势,24.47%的区域增长显著或极显著;NPP降低显著/极显著的面积仅占2.27%,主要分布在陕西中部和西安周边地区. [结论] 陕西植被生长条件总体在改善,但局部在恶化.
    2006(2):91-93, DOI:
    [摘要] (1844) [HTML] (0) [PDF 173.68 K] (2702)
    摘要:
    珠江三角洲地区是我国水资源极为丰富的地区之一,然而,20 a余的经济快速发展,加上急剧的城市化,正在使这一优势环境条件变为劣势,区域水环境问题日益突出,已经成为区域可持续发展的重要制约因素.分析了该区域主要的水环境问题和未来水环境压力,提出了以污染物源头控制和流域综合调控为主的水环境对策,以期为区域水环境规划和水污染防治提供科学参考.