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    2022,42(4):1-8, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.001
    [摘要] (727) [HTML] (14) [PDF 6.70 M] (34)
    摘要:
    [目的] 研究库布齐沙漠中段沙区光伏阵列扰动下地表形态变化规律及其与风环境的关系,为科学制定沙区光伏电站次生风沙危害防治技术方案提供理论依据。[方法] 运用风洞试验方法,分析光伏阵列与风向之间夹角为0°,45°,90°,135°和180°时光伏阵列地表蚀积空间分布规律和地表形态剖面特征。[结果] 夹角为±90°时,迎风侧前两排电板区域地表蚀积变化表现为风蚀以中度和重度为主,堆积以轻度为主。第3—5排电板区域在前两排电板的遮蔽作用下风沙活动强度大幅降低。夹角为±45°时所有电板区域蚀积变化规律较为相似;45°时蚀积变化表现为风蚀以中度和重度为主,堆积以中度和轻度为主,小范围出现重度堆积现象;-45°时风蚀和堆积均表现为以轻度和中度为主。以8 m/s风速条件为例,不同夹角条件光伏阵列地表蚀积强度表现为:45°>90°>-45°>-90°>0°。夹角为0°时最小,蚀积变化极差仅为1.265 cm。夹角为45°时最大,蚀积变化极差可达5.429 cm。夹角绝对值相等符号相反风况条件下,夹角为正值相较负值时光伏阵列地表风沙活动更为强烈。夹角为45°时蚀积强度是夹角为-45°时的1.566倍,夹角为90°时则是夹角为-90°时的1.269倍。[结论] 沙区光伏阵列次生风沙危害的防治技术方案设计应充分考虑区域主害风向条件。
    2022,42(4):9-17,41, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.002
    摘要:
    [目的] 研究裸露砒砂区天然降雨条件下不同类型人工林地的侵蚀特征,为裸露砒砂区植被建设和减轻泥沙入黄提供科学指导。[方法] 以裸露砒砂岩区广泛栽植的油松人工林、山杏人工林、沙棘人工林和柠条人工林以及草地和裸地为研究对象,采用径流小区监测的手段,对各类型样地的年内天然降雨以及土壤侵蚀量进行监测。[结果] ①依据研究的年内降雨数据,裸露砒砂岩区长历时的暴雨和中到大雨的情况下,瞬时雨量呈现双峰趋势,累积降雨量呈梯式增长规律;短历时的暴雨和小到中雨的瞬时雨量呈单峰趋势,累积降雨量分别呈S形和线性增长趋势; ②裸露基岩坡面侵蚀较为严重,总产流量达28.48 L,总土壤侵蚀量达31.85 t/(hm2·a),有植被的坡面总产流量在9.8~18.41 L之间,总土壤侵蚀量在1.67~10.14 t/(hm2·a)之间。各类型人工林地的产流量随着降雨类型的变化并无统一规律;但土壤侵蚀量均呈现:裸地>草地>柠条林>山杏林>油松林>沙棘林的规律。油松林和沙棘林地的产流量和土壤侵蚀量均呈极显著相关关系,相关系数分别0.929,0.893;各类型样地的平均雨强和I30均与土壤侵蚀量呈显著相关关系,相关系数高于0.595。③各类型人工林地降雨量分别与径流量、土壤侵蚀量呈多元线性(R2>0.771)的关系。降雨产流模型的Nse值高于0.62,除柠条人工林外降雨产沙模型的Nse值高于0.57,表明模型精度相对较高。[结论] 在裸露砒砂岩区侵蚀性降雨条件下,人工林地降雨、产流与产沙均存在一定的函数关系且人工林地的侵蚀量小于裸露坡面的侵蚀量。
    2022,42(4):18-24, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.003
    摘要:
    [目的] 探究持续性秸秆还田减施化肥对水稻产量和氮磷随径流流失的影响,为当地农业资源循环再利用和防控农业面源污染提供科学依据。[方法] 在四川省广汉市开展连续3 a (2018—2020年)的田间小区试验,设置常规施肥处理(T1)和秸秆还田+常规施肥减氮28.57%,减磷25.11%(T2)2种施肥方式,分别测定了地表径流中氮磷浓度、流失量,水稻秸秆、籽粒的产量和氮磷吸收量、水稻收获时土壤养分。[结果] 随着秸秆还田年限的增加,T2可达到显著的增产效果,其中2020年T2比T1增产16.93%。与T1相比,T2的总氮和硝态氮流失量分别增加6.25%~14.97%,6.99%~15.03%,可溶性总氮、总磷和可溶性总磷流失量分别降低0.94%~6.03%,4.66%~10.32%和5.77%~21.15%。土壤中全磷、速效磷、硝态氮和铵态氮含量的年际变化显著(p<0.05)。与T1相比,T2处理显著降低了土壤8.79%的全磷和30.56%的速效磷。[结论] 持续秸秆还田与减施化肥在保证作物产量的同时,减少了化肥投入量,降低了磷素的径流流失量,但增加了氮素径流流失的风险,在实际农业生产中应进一步优化处理。
    2022,42(4):25-32,65, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.004
    摘要:
    [目的] 揭示中国极端干旱区甘肃省石羊河流域储水灌溉与季节性冻融叠加作用下对土壤呼吸的影响,为进一步提高极端干旱区灌溉水资源利用效率和节约灌溉水源提供理论基础和技术支撑。[方法] 按照1 199.4 m3/hm2低灌溉定额分为灌水和非灌水处理,将冻融循环分为冻结期、冻融期和解冻期3个时间段,采用LI-8100土壤碳通量全自动测量系统对各处理地块的土壤呼吸速率进行观测与分析。[结果] 极端干旱区储水灌溉在季节性冻融作用下农田生态系统土壤呼吸速率增强,土壤碳排放量增加,农田生态系统碳循环被改变,有利于作物的生长和提高粮食产量。不同土地利用方式下土壤呼吸速率对水分和温度的响应程度不同。整个冻融过程中土壤呼吸速率呈现出:解冻期>冻结期>冻融期的规律。冻结期、冻融期和解冻期3个时期的土壤CO2都表现为源,但在夜间极低温度时土壤CO2由源转化为汇。[结论] 储水灌溉调控了整个冻融期土壤呼吸的过程,改变了极端干旱区农田生态系统的碳循环。在水分与季节性冻融叠加作用下,储水灌溉地块土壤呼吸速率相对未储水地块随温度的波动更为剧烈,但与温度的变化趋势一致,水分加剧了其随温度的波动。
    2022,42(4):33-41, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.005
    摘要:
    [目的] 分析不同降雨特征和不同下垫面条件下江苏省连云港市低山丘陵区土壤侵蚀产流产沙规律,为当地水土流失防治和提高水土保持效益提供科学依据。[方法] 以黑林水土保持监测点为研究对象,采用K均值聚类法对当地2013—2020年侵蚀性降雨类型进行分类,识别侵蚀性降雨特征,采用灰色关联法分析该监测点5个坡面径流小区降雨量、产流量、产沙量之间的相关性,通过双累积曲线法比较不同下垫面条件下产流产沙能力差异,分析人类活动对地表扰动的水土保持效应。[结果] ①侵蚀性降雨主要发生在汛期,以Ⅰ型(小雨量、小雨强)降雨为主,频次占比66%,其次为Ⅱ型(中雨量、中雨强)降雨和Ⅳ型(大雨量、中雨强)降雨,Ⅲ型(大雨量、大雨强)降雨最少; ②产沙量与降雨量和径流深密切相关,相关系数分别为0.64~0.85,0.61~0.86; ③Ⅲ型降雨引起的次降雨含沙量最大,Ⅳ型降雨引起的土壤流失总量最大; ④农地的产沙能力最大,林地次之,自然荒地最小,减少地表土壤的人为扰动,横向起垄种植,选择覆盖度高的植物更有利于提高当地的水土保持效益,总体上林地水保效益优于农地。⑤不同下垫面间产流产沙差异随着雨量和雨强的增大逐渐减小。[结论] 连云港市低山丘陵区侵蚀性降雨主要发生在汛期,不同雨型不同下垫面间产流产沙特征差异明显,林地水保效益优于农地。
    2022,42(4):42-48,55, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.006
    摘要:
    [目的] 探究福建省长汀县水土流失区先锋树种马尾松对干旱的响应与后续恢复,为该区植被恢复与重建工作提供科学支持。[方法] 选择在长汀县河田镇的严重退化地,建立30 m×30 m的种群监测样方,测量样方内所有马尾松个体基径、树高和繁殖情况。借助存活生长函数与繁殖函数计算2016—2020年的马尾松各生命率变化情况,并结合标准化降水蒸散指数(SPEI)计算的同期年度SPEI指数进行分析讨论。[结果] ①长汀县水土流失区发生年度干旱时,马尾松各生命率响应明显。个体生长量减少,存活率下降,此时繁殖径级提前,小径级马尾松繁殖概率增加,马尾松为维持种群存在对策调整; ②长汀县水土流失区进入恢复期后,小个体生长量增加,存活率逐渐增加,繁殖概率先增加后减少。大径级个体各生命率均逐渐回升,恢复速度相对较快,但所有个体均未恢复至干旱发生前状态。[结论] 严重退化地马尾松种群对干旱的响应程度较高,各个生命率(存活、生长和繁殖)变化较快,但种群的恢复能力较差。
    2022,42(4):49-55, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.007
    摘要:
    [目的] 对不同类型园林植物群落冠层截留能力进行研究,为选择冠层截留效果最优的植物群落配置提供理论依据。[方法] 选取7种不同结构的植物群落采用实测法分别测定林外降雨量、林下穿透雨量、树干茎流量,再利用水量平衡法求得冠层截留量,进行分析对比。[结果] 单层针阔混交林的冠层截留率达到了49.86%,截留效果最好。单层阔叶灌木截留率为23.66%,截留效果最差。林外降雨量与林下穿透雨量、树干茎流量、冠层截留量呈线性正相关,拟合系数R2均在0.9左右。对冠层特性与冠层截留能力进行相关性分析的结果为,叶面积指数、郁闭度、冠层厚度、绿化覆盖面积和三维绿量与穿透率呈负相关,与截留率呈正相关。[结论] 园林植物群落冠层对雨水有一定的截留能力,且不同类型的群落有一定的差异性,单层阔叶灌木的截留率最低,单层针阔混交林的截留率最高;叶面积指数与郁闭度越高、冠层越厚、绿化覆盖面积与三维绿量越大,园林植物群落的冠层截留能力越好。
    2022,42(4):56-65, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.0524.001
    摘要:
    [目的] 研究不同水分条件下〔土壤体积含水量分别为10%~15%(W1),15%~20%(W2),20%~25%(W3),25%~30%(W4)4种水分处理〕臭椿的树干液流和树干径向变化特征及其与气象因子的关系,为深入了解臭椿水分利用策略和科学制定臭椿水分管理措施提供科学依据。[方法] 采用热扩散式探针法(TDP)对臭椿树干液流进行连续观测,使用树干径向变化记录仪持续监测臭椿树干直径变化,并同步监测相关环境因子的变化。[结果] 在W3W4土壤水分处理下,臭椿液流量基本相同,且树干直径的增长量和变化幅度也相近;在W1W3范围内,臭椿液流量随土壤含水量的增加而增大,但夜间液流占日总液流量的比例随土壤含水量的增加而减小,分别为:W1(12.3%)>W2(11.9%)>W3(6.0%)。日尺度下臭椿树干直径的变化幅度随着土壤含水量的增加而减少,但生长量随之增加;随着土壤含水量的不断增加,白天树干液流与气象因子的相关性呈增大趋势,夜间呈降低趋势;树干液流和树干直径的变化都滞后于太阳辐射,提前于饱和水气压差,且二者与饱和水汽压差之间的时滞均随土壤含水量的增加而减小,但二者与太阳辐射之间的时滞受土壤含水量变化的影响很小。日尺度下臭椿树干液流与树干直径的变化呈反向变化规律,且液流的变化总是提前于树干直径的变化。随着土壤含水量的增加,时滞缩短。[结论] 臭椿树干液流与树干直径变化对土壤水分变化的响应存在紧密联系。在W3水平,土壤含水量达到了臭椿可以充分利用的阈值,因此W3土壤水分处理为臭椿最适宜的灌溉标准。
    2022,42(4):66-73, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.009
    摘要:
    [目的] 研究不同放牧强度对荒漠草原植被特征、土壤物理性能及其土壤侵蚀的影响,为荒漠草原水土流失治理和退化及生态系统修复提供科学依据。[方法] 以内蒙古希拉穆仁荒漠草原为研究区,采用原位监测和模拟试验相结合的方法,对重度、中度、轻度和无放牧4种不同放牧强度样地的植被群落、土壤物理性质、土壤侵蚀过程开展了研究。[结果] ①随着放牧强度的增加,群落平均盖度、高度和地上生物量呈降低趋势,物种丰富度指数、多样性指数及均匀度指数整体呈上升趋势。②土壤砂粒含量随放牧强度的增加呈上升趋势,表层土壤(0—10 cm)容重及入渗性能更易受放牧影响。③相同降雨强度下,随放牧强度的增加,土壤的侵蚀产沙量随之增加。土壤初渗速率、Simpson优势度指数和土壤砂粒含量是影响不同放牧强度下土壤侵蚀特征的关键因素。[结论] 放牧显著影响荒漠草原植被群落特征及土壤水文物理性能,因此,建议该区放牧强度控制在中度(2羊单位/hm2)及以下,对于受重度放牧破坏的草原区,围栏封育的同时还可适当进行人工补播或利用微生物改良土壤来提升土壤抗蚀性。
    2022,42(4):74-81,89, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.010
    摘要:
    [目的] 研究四川省都江堰市白沙河流域地震前后土壤水力侵蚀时空变化规律,为地震灾区水源地保护和土壤侵蚀防治工作提供科学参考。[方法] 利用中国土壤流失方程CSLE (chinese soil loss equation)定量分析了2007—2020年白沙河流域土壤水力侵蚀面积、强度、空间分布特征。[结果] ①地震后流域水力侵蚀强度等级整体呈现先升高再降低的趋势,2007,2008,2013,2018,2020年土壤侵蚀模数分别为817.51,3 000.11,5 828.89,1 549.76,1 558.37 t/(km2·a),2020年土壤侵蚀强度下降到以轻度侵蚀为主,平均土壤侵蚀模数相比2008年降低了48.1%。②坡度35°以上和海拔2 000 m以上区域贡献的土壤侵蚀量分别占2020年总量的85.44%,68.20%,平均土壤侵蚀模数超过5 000 t/(km2·a)的强烈及以上强度侵蚀主要发生在海拔4 000 m以上的地区。③震后10 a来,虽然白沙河流域平均植被覆盖度在60%~74%之间,但中度及以上强度侵蚀面积相较于地震前仍呈现较高比例,2020年中度及以上强度侵蚀面积比例是地震前2007年的4.13倍。[结论] 随着自然恢复年限的增加,2013—2020年白沙河流域土壤水力侵蚀状况得到有效改善,但流域中上游局部地区仍存在强烈及以上强度侵蚀,地形条件和降雨侵蚀力对其变化影响作用明显。
    2022,42(4):82-89, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.011
    摘要:
    [目的] 以新疆阿拉尔垦区不同龄级新疆杨防护林为研究对象,对不同龄级新疆杨叶—枝—凋落物—土壤的C,N,P含量及化学计量特征进行分析比较,为新疆南部农田防护林后期保育的可持续发展提供理论基础数据。[结果] C,N,P含量与化学计算学特征为: ①C含量为凋落物(395.14 g/kg)>叶(365.29 g/kg)>枝(363.84 g/kg)>土壤(9.47 g/kg),N含量为叶(13.37 g/kg)>凋落物(9.10 g/kg)>枝(7.31 g/kg)>土壤(0.72 g/kg),P含量为叶(0.46 g/kg)>枝(0.43 g/kg)>土壤(0.37 g/kg)>凋落物(0.27 g/kg)。②叶—土壤与全国平均值相比呈现出低C,低N,低P的格局。土壤C含量随龄级的增加呈“升—降—升”趋势,除第Ⅲ龄级外,其他龄级土壤N含量均表现出随土层加深而逐渐降低的趋势。土壤P含量随龄级的增加整体呈上升趋势,且同一土层不同龄级之间存在显著差异(p<0.05)。③土壤C∶N (13.05)高于中国土壤均值(C∶N 11.90),C∶P,N∶P (24.04,1.83)均值低于中国土壤均值(C∶P=60.0,N∶P=5.20)。④新疆杨0—80 cm土层N,P含量与叶N含量呈极显著负相关(p<0.01)与叶P呈极显著正相关(p<0.01),凋落物N含量与表层土壤N含量呈极显著正相关关系(p<0.01)。凋落物P含量与20—40 cm土壤P含量呈极显著负相关关系(p<0.01)。[结论] 由于缺乏对新疆杨防护林后期的管护,导致阿拉尔垦区新疆杨防护林在生长过程中受N,P元素的限制。因此,需适当增添N,P肥,以此来改善土壤肥力,提高林分质量。
    2022,42(4):90-98, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.012
    摘要:
    [目的] 探究科尔沁沙地不同土地利用类型土壤入渗特征的差异,为干旱—半干旱区包气带水分与物质运移等相关研究提供科学参考。[方法] 利用双环入渗仪野外实测和室内土壤物理性质分析相结合的方法,研究了科尔沁沙地具有代表性的8种土地利用类型(樟子松林地、小叶锦鸡儿林地、白柠条林地、撂荒草地、草甸草地、疏林草地、玉米农田以及裸沙地)土壤入渗特征及其影响因素,同时采用Kastiakov模型、Horton模型、Philip模型和G-P综合模型对其水分入渗过程进行了拟合,比较其拟合优度。[结果] ①不同土地利用类型土壤入渗特征存在显著差异,初始入渗率变化范围为1.595~12.020 mm/min,由大到小依次为:裸沙地>白柠条林地>玉米农田>樟子松林地>小叶锦鸡儿林地>草甸草地>撂荒草地>疏林草地;15 min入渗率变化范围为0.617~3.690 mm/min,由大到小依次为:裸沙地>白柠条林地>樟子松林地>小叶锦鸡儿林地>玉米农田>撂荒草地>草甸草地>疏林草地;土壤稳定入渗率变化范围为0.576~3.495 mm/min,由大到小依次为:裸沙地>白柠条林地>玉米农田>小叶锦鸡儿林地>樟子松林地>撂荒草地>草甸草地>疏林草地; ②不同土地利用类型入渗率与土壤容重、细砂含量呈极显著负相关,与中砂含量呈极显著正相关;稳定入渗率与非毛管孔隙度呈显著正相关; ③各模型对科尔沁沙地土壤入渗过程的拟合优度依次为:Horton模型>G-P综合模型>Kastiakov模型>Philip模型,其中Horton模型决定系数最高且相对误差最小,能更准确地模拟科尔沁沙地土壤入渗的实际情况。[结论] 科尔沁沙地不同土地利用类型土壤入渗特征存在差异,土壤性质对其入渗特征影响显著;Horton模型在科尔沁沙地拟合度较高,可应用此模型来估算水分入渗过程。
    2022,42(4):99-106, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.013
    摘要:
    [目的] 研究生物基复合改良剂对黄河三角洲和苏北滩涂盐渍土壤理化性质及微生物区系的影响,为该区域盐碱地的改良利用和实现生态农牧建设提供科学参考。[方法] 采用由蚯蚓粪、活性酶调理剂和内生菌根菌剂组成的生物基复合改良剂为试验材料,研究其在种植耐盐苜蓿条件下对黄河三角洲盐渍土、苏北滩涂盐渍土土壤理化性质和微生物区系的影响。共设置了4个处理:黄河三角洲盐渍土不添加改良剂和添加改良剂,苏北滩涂盐渍土不添加改良剂和添加改良剂。[结果] 在紫花苜蓿分枝期,与不添加改良剂相比,黄河三角洲和苏北滩涂两种盐渍土壤添加改良剂处理的土壤有机质含量分别增加了45.30%,32.45%;速效钾含量分别增加了41.00%,39.92%。在紫花苜蓿现蕾期,与不添加改良剂处理相比,黄河三角洲和苏北滩涂两种盐渍土壤添加改良剂处理的土壤全盐量分别降低了14.10%和27.85%;土壤有机质含量分别提高了51.99%,73.59%。此外,现蕾期的土壤微生物群落多样性指数明显增加,优势菌门主要为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)和放线菌门(Actinobacteria)。土壤全盐量和速效钾含量是驱动细菌群落结构变化的主要环境因子。[结论] 生物基复合改良剂可以有效降低土壤全盐量,增加土壤速效养分含量,并改善土壤微生物区系,从而显著提升土壤综合地力,是改良滨海盐渍土的有效措施。
    2022,42(4):107-115, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.014
    摘要:
    [目的] 探究保水剂和微生物菌剂混合添加对土壤特性的影响,为促进矿山植被恢复提供理论依据。[方法] 在刺槐(Robinia pseudoacacia)盆栽土壤中加入保水剂和溶岩微生物菌剂,保水剂浓度分别为B0(0%),B1(0.3%),B2(0.5%)。微生物处理为J0(不添加微生物),J1〔添加NL11(苏云金芽孢杆菌,细菌〕,J2〔添加NL11+NL1(嗜热一氧化碳链霉菌,放线菌)〕,J3〔添加NL11+NL1+NL15(卵形孢球托霉,真菌)〕。通过分析刺槐生长、土壤养分、有机碳和土壤酶活性等,探究保水剂和微生物混合添加对刺槐土壤养分和酶活性的影响。[结果] ①溶岩微生物添加提高了土壤速效养分含量和土壤酶活性,其中以J2微生物处理效果最好。②土壤速效养分随着保水剂浓度增加呈现先增加后降低的趋势,以0.3%保水剂浓度对土壤养分和酶活性促进效果最好。③以J2B1,J3B0,J2B2组合效果对土壤养分和酶活性促进作用较好。[结论] 土壤菌剂和保水剂添加提高了土壤养分和酶活性,其中以J2B1,J3B0,J2B2的组合效果较好。
    2022,42(4):116-123, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.015
    摘要:
    [目的] 探究湖北省保安湖水体营养状态时空特征,分析影响湖泊水体叶绿素a的主要影响因子,为其生态修复与保护提供科学依据。[方法] 在湖区设置监测点位,于2019—2021年进行取样监测分析,并运用综合营养状态指数(TLI)评价湖区的营养状态。采用空间自相关分析对保安湖营养状态的空间相关性与聚集程度进行研究。通过Logit模型分析叶绿素a浓度变化的关键水环境影响因子。[结果] 保安湖TLI变化范围为47.25~55.86,营养状态在中营养和轻度富营养间波动。湖区营养状态整体呈现显著的正空间自相关关系,其Global Moran’s I分别为0.46,0.93,0.60,0.31,0.60和0.62。主体湖南部是TLI的热点(高/高集聚)区域(p<0.01),扁担塘湖区是TLI的冷点(低/低集聚)区域(p<0.01)。影响叶绿素a浓度变化的主要水环境因子排序为:透明度>TP>pH值>CODMn>水深>DO,均与叶绿素a浓度有显著相关性。[结论] 湖区水体营养状态良好。流域内应通过控制农田水土流失及养殖业面源污染,加强入湖河道治理等方式减少外源磷输入,采用生态水位调控和修复水生植被等措施来进一步改善水体营养状态。
    2022,42(4):124-128, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.016
    摘要:
    [目的] 对超声测钎传感器在土壤风蚀中的应用进行试验研究,验证该设备对风蚀的监测精度和可靠性,为设备改进和推广应用提供了理论依据。[方法] 以超声测钎传感器设备为试验对象,在风洞风力侵蚀试验条件下,开展超声测钎传感器风沙土风蚀试验研究。[结果] 超声测钎传感器在风洞风蚀试验中的测量误差为±1 mm,测量精度很高;随着风力侵蚀厚度的增加,测量数据的误差变化不大,方差仅为0.04,具有很高的稳定性。[结论] 超声测钎传感器在风蚀监测中具有良好的准确性、稳定性和可靠性,可应用于风蚀的自动化监测。
    2022,42(4):129-134,152, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.017
    摘要:
    [目的] 对不同规格纱网沙障春季、夏秋季的输沙量变化特征进行定位连续测定,为进一步评价纱网沙障的固沙效果提供科学依据。[方法] 采用野外定位、定期观测方法,研究不同季节纱网沙障的输沙量变化特征。[结果] 无论是春季,还是夏秋季,设置2 m×2 m,3 m×3 m,3 m×4 m和4 m×4 m的纱网沙障对风沙流的拦截效果随着网格变小而增加,且输沙量随高度变化趋势线均呈现指数关系。来自西北风方向的输沙量大于东南风方向的输沙量,且春季输沙量大于夏秋季输沙量。和对照相比,春季3 m×4 m纱网沙障0—60 cm高度拦截的净输沙量降低了85.98%,而夏秋季降低了79.56%。[结论] 纱网沙障输沙量主要集中在地表20 cm及以下高度范围,并随着纱网沙障规格增加其降低输沙量能力减少。设置纱网沙障能有效减少风沙流危害。
    2022,42(4):135-144,187, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.018
    摘要:
    [目的] 针对河北省张家口市坝上地区风沙流对公路造成的沙埋问题,建立了挡沙堤—固沙砖综合型防风固沙体系,并对其防风固沙效果进行分析,以期为公路风沙灾害防治提供相关技术参数。[方法] 利用ANSYS软件对挡沙堤周围流场变化、沙粒运动轨迹、固沙砖沙障间距以及固沙砖沙障周围积沙情况进行数值模拟研究,评价挡沙堤—固沙砖综合体系的防风固沙效果。[结果] ①风沙流经过挡沙堤时,会在其周围形成减速区、加速区、紊流区和恢复区,通过风沙流减速区流场分析得到,边坡率为1∶1.2的挡沙堤防风固沙效果最佳。②利用离散相模型(DPM)模拟了沙粒跃移挡沙堤的运动轨迹。当风速为12~20 m/s时,沙粒落点在距挡沙堤11~21 m的位置,进而确定铺设固沙砖沙障的相对位置。③当固沙砖起始位置距离挡沙堤11 m,铺设成11排,1 m×1 m的方格形式时,固定地表流沙效果最佳。[结论] 挡沙堤—固沙砖综合体系通过“远阻近固”的方式来降低风速,阻挡地表流沙,固沙砖沙障能有效防止翻越挡沙堤沙粒的再次起动,改善公路沙埋现象,保证风沙灾害区域的行车安全。
    2022,42(4):145-152, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.019
    摘要:
    [目的] 探索锚固加强植被系统(ARVS系统)对新开挖膨胀土边坡大气影响深度的影响,为该系统防护新开挖膨胀土边坡的应用提供参考依据。[方法] 以南宁市膨胀土边坡为研究对象,进行新开挖的裸露边坡、植草边坡、ARVS系统防护边坡的现场试验,监测边坡的土体含水率、土体温度、锚杆轴力,研究大气作用下ARVS系统对新开挖膨胀土边坡的大气影响的深度。[结果] 裸露边坡的大气影响深度发展最快,短时间内就能发展到了2.4 m左右,ARVS系统防护边坡的发展最慢,多次降雨后,大气影响深度小于1.8 m;ARVS系统能约束膨胀作用,限制胀缩裂隙的发育,再加上植被作用,减缓大气影响深度向内部发展的速度;随着大气影响深度向土体深部发展,中性点向深处移动,坡面的植被与高性能植被保护垫(HPTRM)能使限制这种移动,保证ARVS系统约束膨胀作用的能力。[结论] ARVS系统的植被,HPTRM和锚杆3者相互作用,通过约束膨胀作用来限制新开挖膨胀土边坡大气影响深度的发展。
    2022,42(4):153-160,171, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.020
    摘要:
    [目的] 对2014—2020年北洛河干流4个监测断面的水质状况进行分析和评价,为进一步改善该流域水环境状况提供理论依据。[方法] 根据北洛河水量的年内分配规律,对丰水期、平水期和枯水期进行划分,采用主成分分析和综合水质标识指数法,对北洛河主要污染指标进行筛选和评价。[结果] COD,氨氮和氟化物是影响北洛河水体水质最显著的指标。从沿程分布上看,北洛河干流上中游水质最好,下游水质相对较差;从时空分布上看2018年之后北洛河干流水质改善明显,基本满足水功能区Ⅲ类水质要求。[结论] 北洛河上中游河段主要污染源来自于沿岸城镇生活污水和畜禽养殖废水排放;下游河段煤化工等企业工业废水和氮肥施用引起的农业面源污染是影响河道水质的主要因素。
    2022,42(4):161-171, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.021
    摘要:
    [目的] 探究矿业城市生态安全状况,厘清制约生态安全发展因素,为安徽省矿区可持续开采提供科学依据。[方法] 以安徽省9个矿业城市水土生态安全为例,构建基于经济—环境—社会的综合评价指标体系,通过乘法归一化法结合优化后的G1和CRITIC赋权法实现主客观赋权,再运用多准则妥协解排序法(VIKOR)模型,基于折中规划考虑了群体效应和个体妥协,兼顾不同权重指标实测值的差异性,利用障碍度模型对其进行障碍因子诊断。[结果] 多指标交互作用下的G1-CRITIC-VIKOR综合模型与实际数据匹配良好,安徽省矿业城市水土生态安全水平由高到低排序为池州、宣城、滁州、铜陵、马鞍山、宿州、亳州、淮北和淮南地区;其中工农就业人员比例、水土资源匹配系数、人均用水量、土地垦殖比例、城乡人均可支配收入是制约安徽省矿业城市水土生态安全水平的关键因素。[结论] 安徽省矿业城市应积极进行生态文明建设,努力把经济向集约型经济转变;实施植树造林,做好受损矿区生态修复、重建工作,保障其在水土生态安全的基础上科学合理地开采煤矿资源。
    2022,42(4):172-178, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.022
    摘要:
    [目的] 开展基于压差测定水样含沙量的方法研究,旨在寻求一种新方法以实现含沙量在野外的快速准确测定。[方法] 试验基于压差原理,选取4种土壤(土、风沙土、盐碱土与水稻土)分别预制11个含沙量梯度的含沙水样,使用数字式压差计测定含沙水样压强与大气压强之间的差值(简称压差),建立含沙量与压差的函数关系式。[结果] 含沙量与压差在0.01的水平下呈极显著线性正相关;对于其中3种含沙水样(土水样、盐碱土水样与水稻土水样),压差结合理论公式计算含沙量的方法具有可行性,最大相对误差绝对值小于15%,但不适用于风沙土水样。风沙土水样含沙量的测定最大相对误差绝对值高达39%。因此,为了缩小误差,试验通过测定纯水与含沙量为500 kg/m3的水样压差建立修正方程,再结合测定的压差值计算含沙量,发现最大相对误差绝对值小于8%。[结论] 基于压差测定水样含沙量的方法能较为准确地测定水样含沙量,可为水土保持监测等领域在野外便捷测定含沙量提供一种新思路与方法。
    2022,42(4):179-187, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.023
    摘要:
    [目的] 对喀什地区进行土地资源的空间优化,为该区社会和经济的可持续发展提供理论支持。[方法] 设置了粮食安全、经济效益和生态效益(固碳量、产水量和土壤侵蚀)作为算法的多目标函数,通过NSGA-Ⅱ算法能够得到较为科学的土地利用数量结构优化,再通过GeoSOS-FLUS模型根据数量结构优化结果、自然条件和经济因素模拟土地利用空间优化。最后,通过Fragstats 4软件对优化结果进行景观格局分析。[结果] ①在3种优化结果下,GDP、固碳量、粮食产量都比未优化前多,土壤侵蚀有所降低。产水量只有在生态效益优先情况下提高了。②2005—2020年,耕地、建设用地都有不同程度的增加,水域、林地和未利用地都有不同程度的减少。③通过Fragstats 4对2020年土地利用数据、经济优先、生态优先和生态经济协调发展下优化结果进行分析。相对于优化前,3种优化结果下的香浓多样性和散布与并列指数都有所提高,斑块凝聚度和景观多样性也提高了。[结论] 6种土地利用类型在景观中呈均衡化趋势分布,草地过渡型的土地利用类型有所提高。优化后的土地资源能够较好地满足喀什地区生态可持续发展,其布局更加合理,为该区未来的土地资源的配置提供辅助决策服务。
    2022,42(4):188-194, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.024
    摘要:
    [目的] 分析基于不同空间分辨率遥感影像估算的地上生物量(above ground biomass,AGB)差异,为遥感估算荒漠生态系统AGB的研究中不同空间分辨率影像的选择提供依据。[方法] 在地面AGB调查的基础上,结合Landsat 8与Sentinel-2影像建立AGB-MSAVI统计模型,对砒砂岩区AGB进行了遥感估算,并分析不同植被覆盖区(高、中、低) AGB估算的差异性。[结果] Landsat 8与Sentinel-2影像均能较好地实现AGB估算,AGB估算结果在空间分布上具有相似性。基于Landsat 8和Sentinel-2数据估算AGB模型平均相对误差分别为13.41%和11.42%,基于Sentinel-2数据的AGB估算精度较高。[结论] 不同植被覆盖区Sentinel-2与Landsat 8数据估算的AGB存在一定的差异,低植被覆盖和高植被覆盖区,两种遥感数据估算的AGB差异相对较小;中植被覆盖区,遥感数据受到空间分辨率的制约,空间异质性影响相对显著,两种遥感数据估算的AGB差异较大。高空间分辨率遥感影像对AGB估算精度的提高具有一定效果。
    2022,42(4):195-202,209, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.025
    摘要:
    [目的] 通过分别掺入离子固化剂、糯米浆对工业废料铁尾矿砂与黄土混合土进行固化试验,研究对比两种固化剂对目标土样的固化效果差异,为后续的工程应用及研究提供理论支持。[方法] 采用离子固化剂与糯米浆分别对目标混合土进行固化研究,通过干湿、冻融循环试验和自然风化试验对试件抗压强度的改变,综合评价两种固化剂对试件强度和耐久性的影响,并根据扫描电镜试验与比表面积试验测得孔隙结构对强度的影响。[结果] 掺入1.5%离子固化剂的混合土强度改善效果优于其他掺量的离子固化剂改良土,比素土提升50%强度;掺入10%糯米浆的混合土强度使素土强度增加110%。经过耐久性试验之后,掺入1.5%离子固化剂的混合土强度损失率更小,掺入10%糯米浆的混合土强度残余更高。[结论] 离子固化剂与糯米浆作为固化剂,均可提升土体材料的强度性能。糯米浆作为固化剂的固化效果优于离子固化剂。
    2022,42(4):203-209, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20220608.001
    摘要:
    [目的] 根据郑州市下垫面产流情况研究该市内涝成因,为市区重要基础设施的暴雨内涝灾害风险防范与运行管理提供科学参考。[方法] 利用2016—2020年的气象资料和2020年的土壤、坡度、土地利用资料,采用SCS-CN水文模型,计算下垫面径流量,研究坡度、土壤、土地利用与径流量的关系。[结果] ①2016—2020年郑州地表径流分布整体上呈“东北高,西南低”“城区高,山区低”的趋势,除水域外,径流量主要分布在人类活动较密集区域。②较缓坡的径流最大。坡度贡献率与面积呈正相关。③郑州市土壤分为A (滨海风砂土)、B (黄绵土)、C (潮土等)、D (褐土性土)4类。D类径流最大,4类径流逐步呈上升趋势。土壤贡献率与面积呈正相关。郑州市主要为C类潮土,下渗率低。④SCS模型显示,前期土壤湿润程度越低,降雨下渗越多,径流越小。CN值越大,可能最大滞留量(S)越小,径流量越大。[结论] 郑州市地表产流在东北建设区域较为集中。产流越大,越易发生内涝。因此,应在产流集中的区域增加海绵砖、绿化带,及时修理排水管道。同时应推动郑州东南发展,以缓解郑州东北区域人类活动对地表产流的影响。
    2022,42(4):210-217, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.027
    摘要:
    [目的] 揭示珠江三角洲生态环境脆弱性的时空演变特点及其原因,为区域发展提供理论依据。[方法] 利用生态压力度—生态敏感度—生态恢复力(pressure-sensitivity-restoration,PSR)模型、量化分级法和层次分析法(AHP),构建生态环境脆弱性综合指数,分析珠江三角洲不同时期的生态环境脆弱性特征。在此基础上,借助地理探测器的因子探测工具分析变量因素对生态环境脆弱性时空分布差异的影响程度。[结果] ①2000—2020年珠江三角洲生态环境脆弱性指数的变化范围为1.206 5~4.594 8,呈现微度脆弱等级; ②空间分布上,珠江三角洲中部地区的脆弱等级较高,东西部脆弱等级较低。此外,随着高程的增加,生态环境脆弱性程度减轻,中度和重度脆弱区面积比例减小; ③林地表现为潜在和微度脆弱等级,草地表现为中度脆弱,耕地、水域和未利用地以轻度脆弱等级为主,建设用地主要分布于重度和中度脆弱区; ④珠江三角洲生态环境脆弱性空间分异的主要影响因子为人口密度、植被覆盖指数及生物丰富度指数。[结论] 受人口增长压力的影响,研究时段内珠江三角洲生态环境脆弱等级提升。
    2022,42(4):218-226, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.028
    摘要:
    [目的] 根据地质灾害野外普查空间数据库,分析花岗岩风化残积土发育地区崩塌形成机理和破坏模式,探究不同环境孕灾因子对崩塌发育的贡献率,评估崩塌灾害空间易发性与分布规律,为中国东南沿海地质灾害多发区的灾害防治工作提供科学支持。[方法] 在分析广州市白云区花岗岩风化残积土崩塌发育特征的基础上,选取高程、坡度、坡向、地形起伏度、距地表水体距离、降雨量、地层岩性、土地利用类型共8个与崩塌灾害发育密切关联的致灾因子构建崩塌灾害易发性评价指标体系,叠加研究区内404个历史崩塌数据,依据贡献率模型计算统计各指标因子崩塌灾害敏感性和空间分布特征。采用各二级指标因子贡献率的修正样本差确定因子权重。[结果] ①研究区内坡度、高程和地形起伏度对崩塌易发性贡献程度较高,坡向、地层岩性、降雨量在崩塌灾害易发性评价中贡献程度较低。②极高易发区主要集中在丘陵西麓,崩塌易发性由山地线范围外层边缘向中心逐级降低。③崩塌极高易发区和高易发区崩塌比率占总崩塌比率超过85%,模型易发性评价成功率和预测率分别达到91.3%和92.6%。[结论] 斜坡地形地貌因子对崩塌发育影响较显著,基于贡献率的崩塌灾害易发性评价模型能够客观量化指标因子权重,模型预测评价结果精度较高,易发性区划符合实际崩塌发育空间分布特征。
    2022,42(4):227-233, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.029
    摘要:
    [目的] 准确拟定侵蚀性降雨阈值,区分侵蚀性与非侵蚀性降雨事件,为有效减少土壤侵蚀预报的工作量以及区域土壤侵蚀防治提供科学参考。[方法] 在北京市房山区布设中国5个水蚀二级区典型土壤休闲小区,收集各小区2006—2019年的产流产沙监测资料,利用降雨侵蚀力偏差法分析各小区的侵蚀性降雨量(P)和最大30 min雨强(I30)阈值。[结果] ①相比P阈值,I30在识别侵蚀性降雨方面更为有效。②黑土和褐土小区侵蚀性降雨阈值较高,二者P阈值均为10.0 mm,I30阈值均为10.2 mm/h;黄土小区次之,其PI30阈值分别为9.5 mm和8.9 mm/h。紫色土与红壤小区较低,二者的P阈值分别为5.4和6.1 mm,I30阈值分别为3.2和5.2 mm/h。③各径流小区的监测资料年限达到12 a时,侵蚀性降雨阈值才可达到稳定。[结论] 不同地区土壤的侵蚀性降雨阈值存在较大差异。侵蚀性降雨阈值不仅受土壤自身特性如粒径分布和有机质含量的影响,还与当地的气候状况如降雨雨型有关。
    2022,42(4):234-243, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.030
    摘要:
    [目的] 研究黄土高原生态、经济和社会系统之间的耦合协调发展关系,为实现黄土高原地区可持续发展提供参考。[方法] 以黄土高原典型地区长武县、绥德县、神木市和淳化县2001—2019年生态、经济和社会发展状况为研究对象,利用耦合协调度模型和剪刀差法研究该区的生态—经济—社会系统耦合协调发展趋势。[结果] 黄土高原典型地区生态系统综合评价指数波动上涨,经济系统和社会系统综合评价指数稳步上升,生态—经济—社会耦合协调度持续升高;生态和经济系统、生态和社会系统的剪刀差值逐年降低,反映了该地区生态、经济和社会系统之间的关系不断改善,且基本实现了协调发展。经济系统和社会系统对生态环境的影响逐年减弱。[结论] 目前黄土高原地区生态和经济系统、生态和社会系统处于协调发展阶段,但生态环境依然是制约当地发展的重要因素。稳固和发展该区域生态文明建设,缓解经济和生态系统、社会和生态系统之间的矛盾仍然是黄土高原地区可持续发展需要面对的重要问题。
    2022,42(4):244-250, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.031
    摘要:
    [目的] 研究黔中喀斯特城市新区——贵州省贵阳市观山湖区森林生态系统的水土保持及其生态效益,旨在科学评价该区生态建设成效,为喀斯特城市新区资源环境可持续利用,森林高质量发展提供科学依据。[方法] 基于多源遥感数据提取2000,2010和2020年观山湖区森林生态系统分布格局,利用土壤保持模型和水量平衡方程计算土壤保持量和调节水量,采用市场价值法和影子工程法计算其生态效益价值量。[结果] ①观山湖区森林生态系统面积2000—2010年从10 892.74 hm2增加到15 571.90 hm2。随着城市扩张的加快,森林面积持续减小,到2020年减少为13 937.54 hm2。由于生态工程和城市扩张的双向长消作用,森林生态系统在过去20 a中的变化幅度很大。②森林生态系统的固土保肥和水量调节价值量总体上呈增长趋势,单位面积生态效益有所提高,但因森林生态系统面积减少,固土保肥和水量调节生态效益增势趋缓。③单位面积土壤保持量大小顺序表现为:针叶林>针阔混交林>灌木林>阔叶林>其他林;调节水量大小顺序表现为:针叶林>阔叶林>针阔混交林>灌木林>其他林;针叶林固土保肥、水量调节生态效益价值总量最大,灌木林次之。灌木林发挥着十分重要的固土保肥和水量调节生态效益。[结论] 观山湖区森林生态系统面积变化幅度大,2000—2010年面积大幅增长,近年来呈现减少趋势,但单位面积生态效益不断提高,在固土保肥和水量调节方面发挥着重要作用。在城市新区开发中,需要十分重视森林生态系统的保护。
    2022,42(4):251-257, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.032
    摘要:
    [目的] 探究天津市填海造陆区自然演替特征和影响因素,为填海造陆区生态恢复与重建提供科学依据。[方法] 以天津市不同时期填海造陆区为研究对象,采取野外调查采样、实验室测定与双向指示种分析法(TWINSPAN)、除趋势典范对应分析(detrended correspondence analysis,DCA)、典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)等分析方法,分析天津市填海造陆区植物群落类型、演替模式和影响因素。[结果] ①天津市填海造陆区自然植被演替序列为:盐地碱蓬群落→芦苇—盐地碱蓬群落→獐毛群落→芦苇群落→柽柳—鹅绒藤群落。随着演替的进行,土壤含盐量逐渐降低,植物种类逐渐增加。②土壤全盐含量、离市区二级道路的距离和离15 m等深线的距离在不同演替阶段间存在显著差异,是天津市填海造陆区自然植被演替的主要影响因子。[结论] 天津市填海造陆区的植被演替受自然和人为因子的共同作用,科学调控环境因子(如土壤全盐含量)可为填海造区植被恢复提供有利环境条件。
    2022,42(4):258-266, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.033
    摘要:
    [目的] 揭示2009—2019年洞庭湖平原耕地面源污染时空演变规律,探究耕地面源污染与农业生产的脱钩关系,为洞庭湖平原耕地面源污染治理提供科学参考。[方法] 采用化肥农药施用强度和粮食单产分别描述洞庭湖平原耕地面源污染和农业生产状况,利用空间分析法和脱钩模型揭示2009—2019年洞庭湖平原耕地面源污染和农业生产的时空演变规律及其脱钩关系。[结果] ①2009—2019年洞庭湖平原化肥、农药施用强度均呈现“先升后降”的趋势,且具有明显的空间差异性,化肥、农药生产率总体上呈现出上升趋势; ②2009—2019年洞庭湖平原粮食单产呈现出倒U形趋势,且具有明显的空间差异性; ③洞庭湖平原粮食单产与化肥农药施用强度的脱钩关系呈现出明显的阶段性特征:第一阶段为波动期(2009—2013年),第二阶段为强脱钩期(2014—2015年),第三阶段为弱负脱钩和衰退脱钩期(2016—2019年); ④洞庭湖平原农业生产与耕地面源污染的脱钩关系在县级空间尺度上逐渐呈现出较高的趋同性和聚集特征。[结论] 应进一步加强耕地面源污染源头防治,并采取多种举措提高粮食单产,最终实现耕地面源污染与农业生产的强脱钩。
    2022,42(4):267-277, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.034
    摘要:
    [目的] 探查黄河流域与长江经济带农业水资源利用效率与影响因素间的差异性特征,为有效提升两地农业用水效率与农业可持续发展决策提供科学依据。[方法] 基于2009—2019年黄河流域与长江经济带19省市的面板数据,利用超效率SBM模型,并结合Malmquist指数、核密度估计、标准差椭圆、Tobit回归等方法对其差异性进行分析。[结果] ①农业水资源利用效率均呈整体上升趋势,黄河流域各年效率值波动幅度较大,内部差异明显,其效率重心于山西省与陕西省边界摆动;而长江经济带各年起伏较缓,其效率重心呈现向西南部迁移趋势,年均效率值略高于黄河流域。②技术进步均是引起农业水资源利用效率变动的主要原因,2009—2019年黄河流域技术进步指数略高于长江经济带。③影响两地农业用水效率增长的因素差异较大,其原因与其所处的自然地理环境与经济发展水平有较大联系。[结论] 黄河流域与长江经济带农业水资源利用效率整体良好,但区域差异性较大。因此,要因地制宜采取针对性措施,并从科技投入、政府引导与农民参与等多个维度推动两地农业用水效率的提升与持续优化,实现流域农业的可持续发展。
    2022,42(4):278-285, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.035
    摘要:
    [目的] 对2009—2019年阿克苏地区荒漠化变化趋势及其驱动因素进行分析,为该区生态修复、因地制宜制定荒漠化防治政策提供科学依据。[方法] 基于《全国第六次荒漠化监测细则》构建荒漠化评价指标体系,在ArcGIS和IDRISI软件的支持下,对2009—2019年阿克苏地区荒漠化变化趋势进行评价,分析荒漠化驱动因素并做出预测。[结果] ①2009—2019年阿克苏地区荒漠化面积逐年降低,荒漠化呈现逆转态势。阿克苏地区荒漠化呈现较强的空间异质性,极重度荒漠化区域位于研究区南部与塔克拉玛干沙漠接壤地带,极重度荒漠化所占比例最大。②2009—2019年阿克苏地区荒漠化单一驱动因素分析结果显示,土地利用类型是阿克苏地区荒漠化最重要的影响因子,多驱动力因子交互作用对荒漠化演化的解释力比单因子更强,作用方式与强度表现为增强与非线性增强。③CA-Markov模型预测结果显示,在驱动因素不改变时,2019—2024年阿克苏地区荒漠化程度持续逆转,整体表现为极重度荒漠化转化为重度荒漠化,部分地区荒漠化面积扩张。[结论] 研究时段内,研究区荒漠化面积减少,荒漠化程度呈逆转态势,影响荒漠化主要因素为土地利用类型。在荒漠化的治理与防治过程中,应当结合荒漠化驱动因素,合理有效地实施荒漠化防治以及生态修复工程。
    2022,42(4):286-292,329, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.036
    摘要:
    [目的] 分析南昌市因土地利用变化引起的区域生态环境效应,定量研究该区域国土资源开发与生态环境的关系,为区域生态环境保护、生态文明建设和绿色发展提供科学支持。[方法] 运用土地利用转移矩阵和核密度分析模型演算土地利用变化时空变动轨迹,用生态环境质量指数和生态贡献率推理出土地利用变化对生态系统的影响。[结果] ①2000—2020年,南昌市土地利用变化主要以草地、耕地转为建设用地,林地、水域转为耕地,耕地转为水域为主; ②2000—2020年,南昌市土地利用变化空间集聚演变主要集中在西北方向,其中耕地转水域是研究区生态环境改善的主要原因,水域转耕地和耕地转建设用地是区域生态环境退化的主要原因。[结论] 南昌市2000,2010,2020年的生态环境质量指数为0.354,0.351和0.352,生态环境质量相对稳定,但区内质量指数呈现下降趋势,有必要及时严格控制城镇开发边界和落实生态红线保护政策。
    2022,42(4):293-300, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.037
    摘要:
    [目的] 探究盛行风作用下柴达木盆地诺木洪地区典型多花柽柳(Tamarix hohenackeri)灌丛资源岛特征,旨在深入了解在类似的生境下柽柳灌丛的生态学意义,为盐碱地改良和荒漠—绿洲的生态保护提供借鉴。[方法] 通过对柴达木盆地诺木洪地区荒漠—绿洲过渡带典型多花柽柳灌丛周围土壤系统采样,全面了解冠下、冠缘和间地110 cm深不同土层土壤有机碳(SOC)、土壤含水率(SMC)、土壤pH和EC值特征,探讨盛行风对灌丛资源岛的影响。[结果] ①典型多花柽柳灌丛周围,冠下枯落物和地下生物量显著大于冠缘和间地,SOC含量在冠下显著大于冠缘,具有资源岛特征; ②盛行风背风向冠下SMC、冠缘和间地SOC含量显著大于其他方向,且冠缘0—5 cm土层有着较低的土壤pH值; ③背风向地上生物量和冠缘枯落物量显著大于其他方向,减少了水分蒸发,促进了SOC的增加。[结论] 柴达木盆地荒漠—绿洲过渡带多花柽柳灌丛周围土壤不仅冠下具有资源岛特征,且背风向土壤会形成更适合植物生长的SMC,SOC含量和较低土壤pH值,即风影区资源岛。
    2022,42(4):301-311, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.038
    [摘要] (341) [HTML] (0) [PDF 14.98 M] (139)
    摘要:
    [目的] 评估土地利用变化与生态系统服务价值损益之间的关联效应,为制定适宜的土地干预政策提供科学依据。[方法] 基于5期额尔齐斯河流域土地利用数据以及CLUE-S模型,量化土地利用变化下流域生态系统服务价值损益时空演变规律。[结果] ①2000—2018年额尔齐斯河流域草地和林地持续地转化为其他土地,耕地面积大幅度增长;到2030年,流域耕地面积的比例将上升4.92%(1 502.48 km2上升到4 070 km2),而林地呈现快速下降趋势,所占比例将下降7.18%(由7 547.26 km2减少到5 424.36 km2)。②额尔齐斯河流域生态系统服务价值由2000年的518.16亿元增长到2018年的1 832.44亿元,到2030年,生态系统服务价值处于波动下降趋势(2030年为1 777.86亿元); ③林地和草地被耕地所占用,导致额尔齐斯河流域生态系统服务价值损失预计达到108.80亿元,依次为:草地转换损失(34.39亿元)>林地转换损失(28.49亿元)>水域转换损失(18.31亿元)。④额尔齐斯河流域生态系统服务价值损益空间分布呈现“北高南低”的发展格局,价值损益在全局和局部上均呈现显著的正向空间自相关。[结论] 人为因素导致大量生态用地被占用,生态系统服务价值下降且损益空间异质性显著,需要进一步采取有效的生态保护与补偿政策推动农牧户生计转型,减小对自然环境的依赖性。
    2022,42(4):312-319, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.039
    摘要:
    [目的] 对四川省植被变化规律及影响因子进行分析,为该地区自然资源可持续发展提供理论支持。[方法] 基于2000—2020年四川省MODIS-NDVI数据集,统计研究区2000—2020年植被覆盖度(FVC),分析其时空变化特征以及与气候因子的关系。[结果] ①四川省FVC变化趋于稳定,其多年FVC均值在0.50左右。②在空间尺度上,FVC存在明显的空间分布异质性,东部FVC高于西部,且从西北向东南方向呈现依次递增的空间分布格局。③四川省高植被覆盖度区域面积比例达到70%左右,其总体植被状况较好,且总体存在缓慢增长的迹象。④研究区内FVC变化与气温、降水正负相关关系并存且面积比例接近。⑤四川省FVC变化的驱动力主要为非气候因子,以气候因子为驱动的区域面积占研究区总面积的21.17%。[结论] 四川省地形地貌复杂,气候条件好,植被生长旺盛,多年来FVC较为稳定,维护了长江中上游地区的生态环境。四川省未来应着重关注人类活动因子,积极构建长江中上游生态屏障。
    2022,42(4):320-329, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.040
    [摘要] (340) [HTML] (3) [PDF 13.91 M] (219)
    摘要:
    [目的] 研究人类活动对近年来鄱阳湖流域陆地植被覆盖变化的作用机制,为推动该流域乃至长江流域生态系统健康发展提供理论依据。[方法] 基于鄱阳湖流域最新MODIS增强型植被指数(EVI)数据产品,并结合气象数据以及土地利用和人口数据,采用趋势分析、残差分析、相关分析等方法,分析研究区2000—2020年流域陆地植被覆盖变化特征,深入探讨了人类活动作用的影响机制。[结果] 近20 a来鄱阳湖流域地表植被状况明显改善,植被EVI呈显著上升趋势(p<0.05);流域人类活动整体上对植被EVI的增加起着重要的促进作用。在城镇化新扩张区域表现出明显的抑制作用;在流域尺度上,人类活动对EVI增长的贡献率达到32.48%,不同子流域间人类活动的平均贡献率为30%~43%。鄱阳湖流域植被EVI及其残差趋势在人口密度增加0~100人/km2和400~500人/km2时,分别出现了一个峰值。这一结果主要得益于近年来江西省社会经济快速发展和生态文明建设理念的驱动,广大乡村地区人口密度的小幅增加(0~100人/km2)比单纯的人口流失区更能有效改善地表植被状况。与此同时,城市区域人口密度增加幅度在一定区间时(400~500人/km2)也能促进地表植被状况的改善。[结论] 人类活动是地表植被覆盖变化的重要促进因素,高质量发展中的“绿色”“协调”理念对生态环境的改善至关重要。
    2022,42(4):330-337,372, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.041
    摘要:
    [目的] 分析陕西省延安市2000—2020年耕地非农化的时空变化特征与影响因素,为该市耕地保护的政策制定与防止耕地非农化提供理论依据。[方法] 以延安市为研究对象,基于2000,2005,2010,2020年4期LUCC数据,运用核密度估计、地理探测器等方法开展研究,揭示黄土高原地区耕地非农化程度及其动因。[结果] ①2000—2020年,延安市耕地非农化面积呈现出“增—减—增”的变化,累计耕地非农化总面积为7 865.28 hm2,耕地非农化率为8.45‰。②2000—2020年,延安市耕地非农化主要沿洛河、延河的河谷川道分布,集中发生于中部和南部,核密度最大值为155.03,位于宝塔区延安新城附近;耕地非农化的次集中区是黄陵县和洛川县,核密度最大值分别是75.95,51.77。③延安市耕地非农化现象主要发生在坡度较低,海拔中等,地形位指数较低的地区。④延安市耕地非农化最主要的影响因素是城镇人口、户籍人口、地区生产总值,其解释率分别为68.65%,68.45%,66.54%。[结论] 延安市2000—2020年耕地非农化现象显著,时间变化呈现波动性,空间异质性较强,是自然、人口、社会经济综合作用的结果。
    2022,42(4):338-346, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.042
    [摘要] (447) [HTML] (1) [PDF 12.30 M] (116)
    摘要:
    [目的] 以喀斯特地区典型煤矿资源城市贵州省六盘水市为例,分析研究区2000—2020年生态敏感性时空演变特征,为喀斯特地区煤矿资源城市的生态保护工作提供科学依据。[方法] 根据研究区实际,选择遥感生态指数、水土流失敏感性指数、石漠化敏感性指数、景观开发强度指数、碳排放量构建综合生态敏感性指数,并借助空间自相关分析方法分析六盘水市生态敏感性时空演变特征。[结果] ①2000—2020年,六盘水市极敏感、高度、轻度、中度敏感区域呈波动下降趋势,不敏感区持续上升,生态环境明显改善; ②2000—2020年六盘水市极敏感、高敏感区空间演变趋势为零散分布在全市,同时向东南部转移,并向西北部扩散,范围持续缩减,除钟山区南部有轻微扩散外,其余区域均呈现持续或波动缩减趋势,环境趋向于改善; ③2000—2020年六盘水市综合生态敏感性Global Moran’s I分别为0.525,0.570和0.476,说明六盘水市生态敏感性在空间上呈正相关关系,且相关性随时间变化而逐渐减弱。LISA图显示高高、低低聚集区减少,生态敏感性聚集程度有所降低。[结论] 六盘水市生态敏感性以轻度敏感为主,主要分布在生态禀赋较好的西北部地区;极敏感性区域比例较小,集中于自然条件较脆弱的东南部。随着时间推移,六盘水市的营造林等工程措施在一定程度上缓解了人类过度干预所带来的环境恶化,使区域内极敏感、高敏感区范围不断缩减,生态环境得到显著改善。
    2022,42(4):347-356,364, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.043
    摘要:
    [目的] 对湖南省南岳重点生态功能区土地利用变化及生境质量开展研究,揭示人类活动导致的林地减少与生境质量之间的关系,为该地区生态保护与经济建设的协调发展提供理论支持。[方法] 基于2009,2012,2015,2018和2021年5期土地利用变更数据得到土地利用转移矩阵,借助InVEST模型和CA-Markov模型分析预测南岳重点生态功能区土地利用结构及生境质量时空分布特征,并运用双变量空间自相关分析方法探究林地与生境质量两者的相关性。[结果] ①2009—2021年研究区林地和耕地主要转出为建设用地;建设用地面积增加15.87%,其中45.37%,36.25%分别由林地和耕地转入。②2009—2021年该地区生境质量呈现出“先快后慢”的持续下降趋势和“西部高,东南低”的空间分布特征。③研究区林地与生境质量在空间分布上的正相关性逐渐增强,以林地和优等生境质量的高高聚集为主要表现类型。④南岳区2025年建设用地将增加4.36%,2030年建设用地面积将达到1 563.53 hm2;未来生境质量将缓慢下降。[结论] 生境质量变化与人类活动干扰导致的林地减少,建设用地扩张紧密联系,应加强对南岳重点生态功能区的资源与环境管控。
    2022,42(4):357-364, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.044
    摘要:
    [目的] 对国土空间“三生”功能时空演变进行研究,为区域国土空间新格局的构建,实施监督国土空间规划和促进区域协调发展提供科学依据。[方法] 以河南省黄淮海平原为研究区,基于1990,2005和2020年土地利用遥感监测数据,运用功能归并、地理网格采样和空间协调度等方法开展研究。[结果] 1990—2020年,生产、生活功能指数分别上升了1.30%和20.83%,且均呈西部低而中东部高的特点,生态功能指数下降了2.52%。生产功能指数以相对平衡状态为主,生活功能变化幅度较小,空间上呈零散分布特点,生态功能空间变化幅度强烈。缩小区多位于研究区西南部,扩张区集中于西部和东端。国土功能的协调度逐渐变差,中高、高协调类型区面积均偏小,低协调类型区扩张显著,并成为最主要的功能协调类型,中低和中协调类型区面积比例持续下降。[结论] 应依据研究区国土空间的功能服务特性,合理统筹部署国土空间开发及利用,促进国土空间的生产、生活与生态功能协调发展。
    2022,42(4):365-372, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.045
    摘要:
    [目的] 探索内蒙古自治区耕地集约利用时空变化规律,为改善该区耕地集约利用方式,实现耕地资源可持续利用提供科学依据。[方法] 运用主成分分析方法对内蒙古自治区全区及其12个盟市的耕地集约利用水平进行综合评价,并揭示其时空变化特征及驱动因素。[结果] ①从全区层面分析,1985—2018年期间,内蒙古自治区耕地集约度总体呈增长态势,耕地集约度由63.30增长至88.12,增幅高达39.21%,耕地集约利用总体呈波浪式增长。②从空间层面分析,通过自然分界法将内蒙古自治区各盟市耕地集约利用水平划分为5个等级,其中巴彦淖尔市和呼伦贝尔盟为高度集约型(Ⅰ级),锡林郭勒盟、兴安盟、阿拉善盟、鄂尔多斯市为较集约型(Ⅱ级),呼和浩特市为一般集约型(Ⅲ级),赤峰市、通辽市为较粗放型(Ⅳ级),乌兰察布市、包头市、乌海市为粗放型(Ⅴ级)。③从驱动因素分析,人均GDP、农民人均可支配收入、财政用于农业支出以及第一产业固定资产投资额对内蒙古自治区耕地集约利用具有显著正向驱动作用,而第一产业生产总值、城镇化率以及治理水土面积对内蒙古自治区耕地集约利用具有显著负向驱动作用。[结论] 内蒙古自治区耕地集约度总体呈增长态势,未来应规范耕地流转,加强耕地用途管控,协调产量与生态的关系,进一步提高耕地集约利用程度。
    2022,42(4):373-380, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.04.046
    摘要:
    [目的] 回顾中国土壤侵蚀研究的发展历程,总结该领域的重大研究成果,分析其现阶段存在的问题及未来关键研究领域,旨在为中国水土保持及区域生态建设与绿色高质量发展提供参考。[方法] 基于多年的土壤侵蚀研究野外调查和学术研究工作经验,对中国土壤侵蚀的有关重大问题进行了长期思考。经过多次学术研讨,并与同行权威专家进行了交流和探讨。[结果] 中国土壤侵蚀研究领域近百年来取得了一系列重大研究成果,也存在着一些不足和问题。中国土壤侵蚀研究未来应从土壤侵蚀预报模型完善推广及精度评价,坡面径流计算方法及模型构建,人工模拟降雨试验和水槽试验结果的代表性及真实性评价等方面开展重点研究,并关注土壤侵蚀过程机理、模型应用、技术方法、响应评价、瓶颈问题等议题的研究。[结论] 近百年来的研究实践证明,中国土壤侵蚀研究只有立足于国情,根据中国土壤侵蚀特点、研究现状及社会需求的变化确定和调整研究方向,才有可能取得标志性成果。同时,在国家大力推行生态文明建设的新时代,土壤侵蚀研究也要调整思路和研究重点。此外,水土保持工作还应与国家乡村振兴和生态建设相结合,以先预防,少扰动为主,改变过去先破坏再治理的模式。
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    [目的]探究图们江流域耕地时空演化特征及其驱动因素并预测与《吉林省国土空间规划(2021-2035年)》相关的耕地变化状况,为图们江流域耕地资源合理规划与利用提供依据和决策支持。[方法]通过土地利用转移矩阵与重心转移分析探究其时空演化特征,耦合马尔可夫模型和PLUS模型,预测不同情景下耕地数量和空间变化。[结果]①1990年以来耕地面积呈持续减少趋势但整体处于可控状态,到2020年总量共减少了440.42km2,减少的耕地主要转化为林地和建设用地。②耕地的空间分布具有明显的差异性,主要集中在中下游区域,并且耕地重心以每年43.1m的速度逐渐向西南偏移。③社会经济因素中的GDP、道路交通和人口等与自然因素中的坡度和降水是影响过去耕地变化的主要驱动因素。④预测结果表明两种情景下耕地总量均呈现逐年减少的趋势,目标导向情景下2035年耕地总量比2020年将减少128.57km2,减少的耕地主要集中在规划的开发区与保护区。[结论]过去30年随着社会经济的快速发展,研究区内耕地承载的压力越来越大,而且当前的趋势不利于《规划》目标的实现。为了实现耕地数量、质量与生态三位一体保护与耕地资源的可持续发展,可以适当开发研究区上游与西部地区的耕地资源,推动原有农业实现规模化、科技化。此外,目标导向情景更有利于图们江流域耕地资源的可持续发展,应当继续实施《规划》目标。
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    摘要:[目的]为了解沙产业的发展现状及研究热点,揭示目前国内外沙产业的研究态势。[方法]本文以Web of Science核心合集中1984-2021年沙产业领域的文献作为数据源绘制科学知识图谱。[结果]结果表明:(1)沙产业研究经历了由缓慢增长到快速增长的发展过程。(2)沙产业的主要研究力量为中国、美国、德国、意大利等国。(3)沙产业发文机构间的合作较为紧密,科研交流互动频繁,形成了几个相对稳定的合作类团,其研究者也较多,但研究人员的研究方向、研究领域比较宽泛,目前尚未形成固定的研究主题和研究范式。(4)研究热点主要从“修复与平衡”视角出发,通过构建可持续发展框架、完善生态系统服务、发展生态工程、建立沙漠公园、开展工厂化养殖等多种途径来践行沙漠治理与开发。[结论]在新时代生态文明建设背景下,沙产业作为战略新兴产业,需在理论探析的基础上更加关注多元化的实践探索。
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    摘要:
    [目的]植被恢复是退化生态系统恢复的关键和前提,研究自然恢复条件下植物群落组成与垂直结构变化,以对黄土高原的植被建设与高质量发展提供借鉴意义。[方法]以空间代时间的方法,调查分析子午岭地区从弃耕到顶级群落植被的物种组成、多样性特征,并构建反应群落垂直结构特征的指数,研究其变化趋势。[结果]结果表明:(1)子午岭林区共观察到植被种类42科98属115种,其中8个演替序列中有32科77属88种。(2)演替中群落总体的物种多样性和丰富度均呈显著增加趋势,演替初期两指数值分别为0.901与1.702,演替末期则为1.998与2.665,且在中期均表现出单峰突增态势,而均匀度变化不明显。(3)演替中,乔木各指标有增加趋势;乔木胸径初期为12.13 cm,末期增加至22.19 cm,冠幅由11.64 m2,增加至41.54 m2,乔木生物量由54.07 t/hm2,增加至175.13 t/hm2;而灌木各指标变化不显著,灌木生物量在演替中期呈现显著峰值,最高为9.56 t/hm2,但在随后的演替过程中呈迅速波动下降态势,演替末期生物量仅为1.82 t/hm2。由灌木群落演替至乔木群落时,枯落物层的厚度显著增加,而盖度在各演替阶段间无显著性差异。(4)演替初期的综合垂直结构指数较低且相近,为0.086~0.104,演替中期迅速增加至0.349,在演替接近末期时达到最大值0.477。林下植被垂直结构指数在演替中期最高(0.342),演替末期降低并趋于稳定(0.195~0.246)。[结论] 随着自然演替,群落物种多样性和丰富度均得到显著提升,群落总体垂直结构向复杂化发展,林下垂直结构则在演替后期呈现退化。
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    摘要:
    [目的]利用机动灵活的小型旋翼无人机对单体滑坡进行倾斜摄影测量,探索一种能够满足复杂地形条件下黄土区地质灾害调查和评估需求的方法。[方法]以陕西省延安市赵家岸滑坡为例,利用无人机倾斜摄影测量技术获取了多视角、高重叠率、高分辨率滑坡影像,生成了数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)和实景三维模型,获得了滑坡体空间几何数据,并结合层次分析和危险度计算方法评价了赵家岸滑坡的危险性。[结果]①通过解译高分辨率的DEM、DOM和多层次的实景三维模型,可以提取滑坡的精细地形和微地貌特征,提高了地质灾害解译的准确度,有效降低了人工现场调查的劳动强度、时间成本和作业风险;②赵家岸滑坡的危险度值为R=0.635,为较高危险性斜坡,需要加强滑坡的专业监测工作。[结论]以无人机倾斜摄影测量技术为基础的滑坡调查与危险性评价方法,尤其适合谷坡陡峭、河谷深切、植被稀疏的黄土区滑坡调查,为黄土区单体滑坡灾害的危险性评价提供了一种新的研究思路。
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    摘要:
    以锡林郭勒草原区不同恢复年限的三条公路(G303锡市-阿巴嘎旗段、G207锡市-西乌珠穆沁旗段、G207锡市-乌日图塔拉苏木段)为研究对象,以野外调查数据为基础,结合空间代替时间的方法,研究不同恢复年限(1、5、15年)与不同扰动方式(碾压、路堑、取土场、路堤)影响下路域生态系统土壤、植被的变化特征,以此探索典型草原区路域生态系统生态恢复规律,结果表明:(1)不同扰动方式对土壤理化性质有着显著影响,其中土壤容重表现为碾压>路堤>路堑>取土场,随着恢复年限的增加,土壤容重表现为向未扰动区容重靠近趋势;土壤含水率表现为碾压<路堑<取土场<路堤,土壤含水率总体呈现随恢复年限的增加而增多的趋势。土壤各化学性质也均表现出碾压样地最差,路堤样地最优的特征。(2)植物群落丰富度指数显现先增高后降低最终趋于稳定的趋势,其中恢复中期物种多样性指数相比于恢复后期高。(3)生态系统综合评价得分表明,恢复15年的路堤、路堑、取土场扰动综合排名较高,其综合得分分别达到了2.33、1.42、1.32,碾压扰动的综合得分均处在最低水平,对生态系统破坏最为严重。
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    摘要:
    [目的]测度土地利用碳排放效应、探索土地利用与碳排放之间的脱钩关系,进而揭示土地利用变化的碳排放规律,这是国家科学实施碳达峰、碳中和战略的重要前提条件。[方法]以我国农业典型生产中心地区、中国人口大省—河南省为研究区域,基于近20年间土地利用现状遥感监测数据,从县域尺度研究土地利用碳排放和土地利用强度的时空格局演变特征,并借助于脱钩分析的理论框架来检测它们之间的脱钩关系。[结果] ①在研究期间,碳排放呈现出明显的空间异质性。豫中地区、豫北地区碳排放水平明显高于其他区域;平原地区和大城市周边地区的碳排放明显高于山区和丘陵地区。②研究期间土地利用强度持续增加,豫中地区土地利用强度明显高于豫南地区,而豫北地区土地利用强度分布表现出明显的空间集聚现象。③研究期间土地利用强度和碳排放二者的主要关系类型为扩张负脱钩和强脱钩,需要从资源高消耗、高碳排放的双高模式不断向资源低消耗、低碳排放的低碳发展模式转变。[结论]不同阶段土地利用强度对碳排放水平的干扰呈现显著差异,结果能够为制定资源保护和生态文明政策提供科学依据。
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    摘要:
    [目的] 厘清河南省农业碳排放时空演化特征及驱动机制,预测未来十年农业碳排放变化趋势,以期制定农业固碳减排方案,促进农业低碳绿色转型。[方法]基于碳排放公平性评价模型、地理探测器及GM(1,1)模型,分析河南省农业碳排放的时空演化特征、驱动因素及发展趋势。[结果 ]①研究期内河南省农业净碳排放量呈逐年减少趋势,且表现为西南高、东北低的特征。碳源方面,畜牧业碳排放占据较大比重,且以牛、羊、猪碳排放为主。碳汇方面,小麦、玉米和蔬菜对碳吸收的贡献较大。②农业碳排放生态承载系数呈北部、南部高,西部低的格局,经济贡献系数呈东南高,西南低的特征。③农业从业人口、农村居民人均可支配收入、农业机械总动力、财政教育支出是农业碳排放空间分异的关键因素,且各因子交互作用较强。④2021-2030年河南省农业净碳排放量持续下降,预计全省在2029年可实现农业碳中和目标。[结论] 各地应加强科普宣传,积极推广低碳农业生产技术,提高农业资源综合利用效率;注重系统整合,加强区域协作,实现农业碳减排区域一体化。
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    摘要:
    生态产品价值实现的主要途径之一是生态补偿,生态补偿是一种通过协调不同利益相关方之间的关系来改善生态系统服务的经济措施。为探索流域生态补偿标准在生态产品价值实现路径中的可操作性,以海南省南渡江流域为研究区,基于生态损害赔偿、生态保护补偿理念,将其与InVEST模型和ArcGIS相结合,评估南渡江流域内主要生态系统服务,从生态系统服务变化的角度计算生态补偿标准。研究结果表明(1)2015-2020年,南渡江流域内生态系统服务具有明显的空间异质性,中上游地区水源涵养服务、土壤保持服务和水质净化服务能力较高,流域下游地区较低。(2)2015-2020年,流域内水源涵养价值在205.39亿元-260.76亿元之间;土壤保持价值在19.11亿元-20.39亿元之间;水质净化价值在2782.30万元-3233.92万元之间。水源涵养变化量价值在11.50亿元-27.32亿元之间;土壤保持变化量价值在1137.16万元-10365.34万元之间;水质净化变化量价值在7.99万-400.59万元之间。(3)根据三种服务功能价值量计算,南渡江流域2016-2020年生态补偿标准为90.62亿元,年生态补偿标准在11.82-28.36亿元之间。
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    摘要:
    [目的]水源涵养功能位居生态系统服务功能之首,是使生态系统呈现良性循环的核心和关键,可以带动其他生态系统服务功能提升。[方法]本研究以汉江流域为研究区,主要利用InVEST模型,估算2020年水源涵养量,通过水源涵养功能强弱识别关键生态修复区,将水源涵养弱功能区内有林地、灌木林、草地、未利用地和25°坡以上的耕地区域作为修复区,对修复区进行林地适宜性评价,依据林地适宜性评价结果完成各土地覆盖类型之间的优化配置,模拟完成配置后修复区的水源涵养功能,与配置前进行比较。[结果]植被优化配置后,修复区产水量降低了6.97%,水源涵养总量提高了14.96%。[结论]说明汉江流域通过植被优化配置手段提升水源涵养功能具有一定的潜力。研究结果对于汉江流域生态服务功能提高和水资源保护、利用具有重要意义。
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    摘要:
    [目的]人类活动和自然变化对土地利用结构和景观格局存在直接影响,评价区域景观生态风险,揭示其时空变化规律,对于降低区域生态风险、维护区域生态安全、推进区域绿色发展提供重要支撑。[方法]本文以土地利用数据为基础,通过其变化来建立景观生态风险评价模型,探讨2000-2020年雅康高速公路穿越县市景观生态风险的时空变化特征,并利用最优参数的地理检测器模型定量分析景观生态风险变化的驱动因素,采用PLUS模型模拟2035年雅康高速经过县市景观生态风险的空间分布特征和变化趋势。[结果]①2000-2020年,研究区主要景观类型为林地、草地、耕地,不透水面面积增长速率最快,林地面积增加最多;②研究区景观生态风险等级以低、较低和中风险等级为主,风险等级由高到低呈向外扩散现象且景观生态风险值呈空间集聚状态;③因子探测显示自然因素是研究区景观生态风险变化的主要影响因素,但景观生态风险变化是多因素共同作用的结果,双因子交互作用比单因子的解释力更为显著;④2035年两种不同情景下研究区中、较高、高风险等级的面积均有所下降,其中生态保护情景下,下降较为明显。研究结果可为研究区的生态风险防范和生态环境管理提供参考。
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    摘要:
    [目的] 探究2013—2020年额济纳绿洲核心区景观稳定性动态及其驱动机制,为荒漠绿洲的生态恢复与可持续发展提供依据。[方法]基于高分一号遥感影像,借助景观格局指数、景观稳定性模型与地理探测器,研究额济纳绿洲核心区景观稳定性动态及影响因素。[结果](1)额济纳绿洲核心区景观类型以未利用地、林地和草地为主,2020年三者占总面积的90.98%;2013—2020年,研究区景观连通性、均匀度降低,聚集度、优势度增加,多样性、异质性增强,景观形状趋于简单化、规则化。(2)研究区景观稳定性呈“总体不稳、局部较稳”状态;2013—2020年景观稳定性变化呈“大部分不显著、局部有变动、冷点多于热点”趋势。(3)地下水埋深、供水量和植被变化对研究区景观稳定性变化的影响较大;气候变化、人类活动(城镇建设、耕地扩张、旅游活动干扰等)和人口增长是地下水埋深、供水量和植被变化的诱因,间接引起景观稳定性的变化;各驱动因子之间存在交互增强效应。[结论] 2013—2020年额济纳绿洲核心区景观稳定性整体较低且呈下降趋势,干旱的气候条件、耕种、旅游和城镇建设等因素及其交互作用是导致研究区景观稳定性降低的重要因素。
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    2022年7月13日至16日,宁夏西吉县出现暴雨,造成了严重的水土流失灾害。暴雨发生后,水利部水土保持监测中心第一时间组织开展了 “7·13”暴雨水土保持综合调查。本文选取西吉县五十岔小流域进行暴雨后生产道路侵蚀状况调查及分析,调查分析结果表明:(1)本次暴雨造成较为严重的水土流失灾害。五十岔小流域内生产道路受到降雨、道路自身特性和人类活动影响,各条道路呈现不同的侵蚀状况,其中小流域下游、顺径流方向且植被盖度较低的道路易受严重侵蚀;(2)良好的水土保持措施和较高的植被覆盖率能够有效减少侵蚀现象发生;(3)对流域的道路侵蚀模数进行了分析计算,断面法计算值为1054.49t/km2,三维影像测量值为1277.91t/km2,调查断面损毁率为53.39%。本次调查分析了暴雨后道路侵蚀形成原因及侵蚀强度状况,为今后改善水土流失状况及完善水土保持工程建设及维护提供了良好基础。
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    [目的]研究南北盘江流域产水量的时空变化特征以及不同土地利用类型、土壤类型和地形之间的产水功能差异,为流域内水资源有效管理和生态修复提供科学参考。 [方法]基于InVEST模型定量评估了2005—2020年南北盘江流域产水量的时空变化特征、内部差异性及植被恢复对该地区产水功能的影响。[结果]2005-2020年流域内的平均产水总量小幅波动,在空间上呈现东北部与中部高、西南部低的趋势,这与降雨量时空变化特征、耕地和林草面积比例存在密切联系。各土地利用类型中产水能力最强的类型为建设用地,其次分别为裸地、耕地和草地,常绿针叶林与灌林地的产水能力较弱。该流域产水高值区主要集中于低、中海拔、以黄壤与红壤为主的东北部与中部区域;低值区主要集中于高、较高海拔、分布着大量石灰(岩)土和紫色土的西南部。[结论] 该流域产水量空间格局有一定变化,其产水高值区有向东、东北偏移的趋势。土地利用类型、气象因子、土壤质地、地形等因素对产水功能空间异质性有重要影响。
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    [目的]模拟2030年福州都市圈不同主体功能区各土地利用/覆盖类型空间分布,预测研究区国土空间格局未来发展趋势,促进都市圈土地利用协调发展。[方法]基于2010和2020年土地利用/覆盖现状遥感监测、OpenStreetMap(OSM)、Digit Elevation Model (DEM)、夜间灯光、气象等多源数据,利用FLUS-Markov模型基于分区模拟和整体模拟方式分别预测研究区2030年的土地利用/覆盖空间结构并进行对比,探讨各主体功能区土地利用/覆盖时空变化强度差异特征。[结果]:(1)2020年福州都市圈各主体功能区模拟精度Kappa系数均在0.85以上,说明该模型关键参数的组合设置可以有效地模拟不同功能区的土地利用/覆盖空间分布格局;(2)与整体模拟相比,分区模拟结果的单一土地利用动态度、综合土地利用动态度和土地利用程度等指标相对较优,故分区模拟更适用于区域未来土地利用/覆盖规划。(3)福州都市圈2030年分区模拟结果基本符合区域未来国土空间规划方向,可以结合各功能区发展特点,提出各区域经济发展和生态保护的重点方向。[结论] 基于分区模拟方式的福州都市圈2030年模拟结果与主体功能区划的发展目标更加吻合,模拟结果可为研究区未来国土空间规划及生态空间管控提供决策参考。
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    为了探讨喀斯特山区流域景观生态风险变化及其对地形地貌的响应,助力区域生态治理和景观管理规划,以红水河流域贵州段为例,采用景观生态风险指数,选取2000、2010和2020年土地利用数据对研究区景观生态风险进行计算,并以DEM数据为基础,运用地形位指数和分布指数等方法,从“三生”空间视角出发探究了景观生态风险变化的分异特征及其对地形地貌的响应。结果表明:(1)研究区生活空间呈增加态势,生产和生态空间呈减少态势,“三生”空间用地转型会引起生态风险的变化。(2)研究区景观生态风险主要以低、较低和中等风险区为主,总体呈缓和态势,空间上表现出北高南低的分布格局。(3)从地形上看,随着地形位梯度上升,中等、较高和高风险区分布优势降低,低和较低风险区占优;从地貌上看,亚喀区景观生态风险比非喀和纯喀区显著。研究结果可为喀斯特山区流域“三生”空间的优化和流域生态风险防范提供参考。
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    [目的]风蚀是引起黄河源区鼠丘土壤流失的重要原因,研究鼠丘土壤风蚀规律将有助于揭示黄河源鼠害退化区鼠丘土壤风蚀机理,并对进一步科学评估判断高寒草地鼠害退化区土壤流失具有指导意义。[方法]本文以黄河源区广泛分布的高原鼠兔鼠丘和高原鼠兔鼠丘为研究对象,并按照鼠丘土壤的特征将其划分为草甸土鼠丘、沙化土鼠丘以及含砾石土鼠丘三类,在3~15m/s风速范围内采用小型原位风蚀试验装置在九组风速试验(梯度为1.5m/s)下探究鼠丘土壤风蚀量随风速的关系。[结果](1)鼠丘土壤质地对土壤风蚀量的影响很大,高原鼠兔鼠丘和高原鼢鼠鼠丘在同等条件下在在流失量存在差距,土壤风蚀量与风速的变化趋势接近(2)草甸土和含砾石土鼠丘土壤流失量随风速梯度均呈指数函数正相关关系,草甸土和含砾石土鼠丘土壤在侵蚀过程中并不能当成有充足物源的侵蚀体,在侵蚀的过程中,随着侵蚀程度不断加深侵蚀难度也在不断地增加。(3)沙化土鼠丘土壤草流失量随风速梯度呈现幂函数关系,土壤风蚀量与风速的2.2181~2.4569次方成正比。[结论]风蚀是造成黄河源鼠丘区土壤流失的重要原因,尤其是随着风速的增大将会产生大量的土壤流失。
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    [目的]评估不同情景下的土地利用变化与碳储量变化,对优化生态服务与可持续性发展具有重要意义。[方法]本文耦合PLUS模型与InVEST模型,模拟和预测不同情景下的土地利用变化与碳储量。[结果](1)在自然发展与生态保护情景下,土地利用变化相似,耕地、草地、水域减少,建设用地急剧扩张,其中建设用地在自然发展情景下扩张更快,变化率达27.70%;在耕地保护情景下,土地利用变化与其他两种情景不同,这是由于林地面积的减少与建设用地的迅速扩张造成的;(2)昆明市2000年、2010年、2020年的碳储量分别为337.35×106 t、334.29×106 t 、328.20×106 t,呈现逐年下降的趋势。到2030年,耕地保护与生态保护相较于自然发展情景碳储量较高,说明采取保护措施,能有效控制碳储量的减少;(3)土地利用变化导致碳储量减少9.1528 Tg,土地利用变化与碳储量变化呈现高度一致性。[结论]落实耕地保护、生态保护政策,控制建设用地向耕地、林地的扩张,优化土地利用结构,有利于减缓区域碳储量损失。
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    以中国西部地区为研究对象,采用熵权法、变异系数法、博弈论组合赋权法等方法对水土流失风险进行评估。并在此基础上探究水土流失风险与农林牧渔业及细分行业的关联性。研究表明:中国西部省域水土流失风险由高到低依次是内蒙古、新疆、四川、云南、广西、西藏、贵州、陕西、甘肃、青海、重庆、宁夏。总体来看内蒙古与新疆地区水土流失风险最高,而中国西南区域水土流失整体高于西北地区。在水土流失风险与农林牧渔业的关联性方面分析发现,整体来看农林牧渔业与水土流失风险存在较高的关联度。而关联度由大到小依次是牧业、农业、林业、渔业。其中内蒙古、新疆、西藏、甘肃、青海、宁夏六地区水土流失风险与农林牧渔业以及各细分行业整体关联性较强,且整体而言西北地区农林牧渔业与水土流失风险的关联性要强于西南地区。
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    [目的] 明确红树林土壤微生物生物量与酶活性对不同淹水梯度的响应,可揭示红树林随淹水时间延长其土壤质量的变化特征及影响因素,为该区域红树林保护与管理提供理论依据。[方法] 测定与分析湛江红树林湿地不同潮位表层土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)与酶活性。[结果] 随淹水梯度的增加,MBC、MBN显著减少96.7%、98.4%,在高潮位为最大值,MBP呈波浪式下降,在中高潮位为最大值;微生物熵碳(qMBC)、氮(qMBN)先增后降,微生物熵磷(qMBP)呈波浪式下降,qMBC、qMBN、qMBP均在中高潮位为最大值;土壤β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶活性先增后降,在中高潮位为最大值,脲酶活性显著减少20.2%,在高潮位为最大值。冗余分析表明,qMBN、MBN、MBC是研究区红树林表层土壤酶活性变异的关键环境因素,可解释其变异的50.9%。[结论] 淹水梯度的变化对湛江红树林湿地表层土壤微生物生物量和酶活性变化产生了显著影响,随淹水梯度增加土壤质量总体呈衰退态势,建议可适当增加研究区湿地土壤氮素供给以改善土壤质量,促进红树植物造林及生长。
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    摘要:
    [目的]地下水动态变化是地下水补径排特征的综合反映,分析与识别地下水位时空动态特征及驱动因素,是地下水超采治理成效评估和地下水管控指标确定的重要依据。[方法]本文利用聚类分析与相关性分析结合的方法,划分地下水动态类型,采用时间序列分析法、地统计学法,结合多元logistic回归模型,分析地下水位时空变化规律及主要驱动因素,并利用R/S分析法预测地下水位未来变化趋势。[结果](1)地下水动态类型分为开采型、径流型、径流-开采型及蒸发型,以开采型为主,占比达75%。(2)2015~2018年北盆地地下水位由下降趋势变为上升趋势,2018年后又变为下降趋势;南盆地地下水位一直呈下降趋势,2015年后下降速率显著减缓。(3)北盆地地下水位变化主要驱动因素为地下水开采及地表水径流量,贡献率分别为68.46%、28.37%;南盆地主要驱动因素为地下水开采,贡献率为89.74%。(4)在外界环境稳定情况下,预计七克台镇及南盆地北部灌区地下水位将会持续下降,辟展乡地下水位持续上升,其它区域呈不明显的变化趋势。[结论]地下水开采是地下水位变化最重要的影响因素,为遏制地下水位下降,应在地下水位下降显著区域继续加大压减地下水超采量。
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    2012(5):8-12, DOI:
    [摘要] (2553) [HTML] (0) [PDF 855.09 K] (12407)
    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。
    2022,42(2):264-274, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.02.036
    [摘要] (563) [HTML] (121) [PDF 11.27 M] (11210)
    摘要:
    [目的] 分析2000—2020年环渤海地区植被NDVI时空演变特征和人口密度变化的冷热点变迁格局,探究环渤海地区植被NDVI对人口密度变化的响应特征,揭示环渤海地区植被NDVI和人口密度重心的迁移轨迹,为该地区植被监测和管理,以及生态环境保护提供理论依据。[方法] 以2000—2020年MODIS NDVI和Population Density时间序列为数据源,采用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验、格兰杰因果关系检验、Getis-Ord Gi*分析和重心转移模型等方法。[结果] ①2000—2020年环渤海地区植被NDVI整体呈上升趋势,上升斜率为0.022/10 a,且植被NDVI上升区域面积远大于下降区域面积。2000—2010年植被NDVI上升速率明显高于2010—2020年植被NDVI上升速率。②2000—2020年环渤海地区人口密度变化热点区和冷点区所占比例分别为11.26%和46.84%,人口密度变化以冷点区为主,冷点区主要呈条带状从环渤海地区东北部延伸至西北部,以及山东省东南部部分地区。③环渤海地区人口密度对植被NDVI存在单向格兰杰原因,人口密度的改变是引起植被NDVI变化的格兰杰原因,而植被NDVI的变化不是造成人口密度改变的格兰杰原因。整体上,人口密度的增长对区域植被NDVI的影响主要为负向效应,人口集聚程度越高的区域,植被NDVI下降越显著。④2000—2020年的植被NDVI重心迁移方向无明显空间模式,但总体向西北方向迁移,人口密度重心整体呈东南至西北方向迁移。[结论] 2000—2020环渤海地区植被NDVI整体呈上升趋势。人口密度的增长对植被NDVI变化具有负向影响。综合考虑人口密度变化和气候变化对环渤海地区植被NDVI变化的影响有待进一步研究。
    2009(1):62-65, DOI:
    [摘要] (2375) [HTML] (0) [PDF 271.76 K] (8296)
    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] (1959) [HTML] (0) [PDF 765.45 K] (7172)
    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”。
    2022,42(2):210-218, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20220124.001
    [摘要] (69) [HTML] (0) [PDF 13.93 M] (5886)
    摘要:
    [目的] 开展城市生态安全格局构建和主要生态廊道识别研究,为城市国土空间规划中生态格局的优化提供科学参考。[方法] 以江西省抚州市为研究区,选取土地利用因子,水土保持功能重要性以及生态敏感性等多种因子构建最小累积阻力模型,依据生物多样性维护功能重要性评价、全域水文分析、生态保护红线以及自然保护地识别生态源地,依托MCR模型和ArcGIS中的空间分析工具开展研究。[结果] ①抚州市整体生态环境良好,水土保持功能极重要性区所占比例为49.97%,主要集中在抚州市中部地区,以黎川县、乐安县、宜黄县和南丰县为主;抚州市生态敏感性极重要区所占比例为1.39%; ②生态源地面积3302.34 km2,所占比例为17.57%,以抚州市东部和西南部为主; ③以全域的生态要素和地形地貌等为基底,抚州市呈现出“一轴、两屏、多廊、多节点”的生态安全格局。[结论] 结合生态源地、生态廊道和生态节点,形成完整、系统的生态保护格局和开敞空间网络体系,维护抚州市生态安全和生物多样性。
    1987(5):47-52, DOI:
    [摘要] (3302) [HTML] (0) [PDF 556.46 K] (5478)
    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] (1095) [HTML] (0) [PDF 1.57 M] (4659)
    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] (2242) [HTML] (0) [PDF 208.46 K] (4652)
    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] (2423) [HTML] (0) [PDF 224.65 K] (3739)
    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] (1891) [HTML] (0) [PDF 303.29 K] (3494)
    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] (2514) [HTML] (0) [PDF 174.94 K] (3410)
    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。
    2001(1):30-34, DOI:
    [摘要] (2656) [HTML] (0) [PDF 230.73 K] (3235)
    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.
    2020,40(2):85-91,99, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.012
    [摘要] (865) [HTML] (220) [PDF 1003.19 K] (3196)
    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。
    2008(4):121-125, DOI:
    [摘要] (1882) [HTML] (0) [PDF 492.29 K] (3190)
    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。
    2017,37(5):128-134, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.022
    [摘要] (1218) [HTML] (0) [PDF 932.37 K] (3171)
    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。
    2016,36(1):206-211, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2016.01.037
    [摘要] (1090) [HTML] (0) [PDF 1.02 M] (3165)
    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.
    2008(6):63-66, DOI:
    [摘要] (1126) [HTML] (0) [PDF 754.80 K] (3126)
    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。
    2009(6):193-197, DOI:
    [摘要] (1634) [HTML] (0) [PDF 334.76 K] (3124)
    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。
    2005(1):5-10, DOI:
    [摘要] (1640) [HTML] (0) [PDF 359.41 K] (3123)
    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。
    2001(4):6-9, DOI:
    [摘要] (2939) [HTML] (0) [PDF 301.89 K] (3023)
    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。
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