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    2023,43(6):1-9, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.001
    [摘要] (224) [HTML] (216) [PDF 2.37 M] (353)
    摘要:
    [目的] 揭示毛乌素沙地沙漠化逆转过程对土壤风蚀可蚀性的影响,为该区风蚀防治和生态重建提供科学参考。[方法] 选取1986—2021年共8期遥感影像,以ENVI 5.3和ArcGIS 10.7为平台对毛乌素沙地不同时期土地沙漠化进行反演,同时构建研究区2021年沙漠化差值指数(DDI),并按照自然断裂法将毛乌素沙地土地分为非、轻度、中度、重度和极重度5种沙漠化类型代表沙漠化逆转的不同阶段。根据反演结果,应用空间代替时间的方法,对不同沙漠化类型土壤进行样品采集,并对土壤机械组成、土壤有机质含量、土壤结皮、植被因子等土壤风蚀可蚀性影响因子进行测试分析。[结果] 毛乌素沙地1986—2021年沙漠化整体呈逆转趋势,沙漠化土地面积由1986年的47 877.81 km2缩减至2021年的45 914.06 km2,以56.11 km2/a的速率逆转。该区土地沙漠化可分为3个时期:1986—2001年为沙漠化发展期,土壤黏粒、粉粒百分含量、有机质含量呈降低趋势,土壤砂粒百分含量、结皮因子和植被因子值呈增加趋势;2001—2011年为沙漠化显著逆转期;2011—2021年为沙漠化稳定逆转期,逆转期内,土壤黏粒、粉粒百分含量和有机质含量呈增加趋势,土壤砂粒百分含量、结皮因子和植被因子值呈降低趋势,且逆转程度越大,各因子变化速率也越快;随着沙漠化程度减弱,土壤黏粒、粉粒百分含量、有机质含量呈线性增加趋势,递增率分别为1.55%,7.08%和1.98%,土壤砂粒百分含量、结皮因子和植被因子值呈线性下降趋势,递减率分别为8.62%,0.13%和0.23%。[结论] 毛乌素沙地沙漠化逆转过程使土壤结构变细,结皮发育,植被增加,土壤抗蚀性增强,对土壤风蚀起到显著抑制作用。
    2023,43(6):10-17, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.002
    摘要:
    [目的] 研究腾格里沙漠东北缘1992年飞播造林区主要植物群落土壤水分特征,为区域人工固沙植被合理建设与管理提供理论依据。[方法] 采用环刀法测定研究区4种不同植物群落不同坡位200 cm深度土壤含水量,分析其土壤水分分布、变异性及土壤贮水亏缺度。[结果] ①不同植物群落土壤平均含水量呈现:花棒群落(0.57%)>沙拐枣群落(0.55%)>花棒+沙拐枣群落(0.51%)>沙拐枣+花棒群落(0.51%),花棒群落土壤含水量与花棒+沙拐枣群落和沙拐枣+花棒群落之间具有显著差异(p<0.05),不同坡位平均土壤含水量均呈现出:坡底>坡中>坡顶的趋势。花棒和沙拐枣组合的植被群落土壤水分垂直变异性以及随坡位的变异性小于花棒群落和沙拐枣群落。②不同植物群落200 cm深度土壤总贮水量变化范围为15.45~17.79 mm,土壤贮水量随土层深度变化趋势与土壤含水量一致。③不同植物群落土壤贮水亏缺度呈现:花棒+沙拐枣群落(97.74%)>沙拐枣+花棒群落(97.62%)>花棒群落(97.48%)>沙拐枣群落(97.44%)。[结论] 研究区土壤含水量偏低,不足1%,丘间低地大于坡中和坡顶,垂向随土层深度增大,花棒和沙拐枣组合的植物群落土壤含水量垂直变异性更低。因此,花棒和沙拐枣组合的植物群落能够更大程度利用不同土层土壤水分,整体水分吸收和利用效率更高,对干旱环境的适应性更强。
    2023,43(6):18-24, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.003
    [摘要] (45) [HTML] (149) [PDF 13.11 M] (270)
    摘要:
    [目的] 开展珊瑚沙质岸线防浪固沙障水槽模拟试验研究,为雷州半岛徐闻珊瑚礁国家级自然保护区灯楼角珊瑚岸礁沙质海滩的防浪固沙提供理论依据,也为同类沙质海岸线港口的治理稳固提供技术支撑。[方法] 通过水槽试验模拟方法探究灯楼角岸线沙袋沙障措施的海岸侵蚀防护效应。[结果] ①设置的菱形布置沙袋沙障整体结构的复合作用对于沙障稳定性影响显著,直径在5 cm及以上的两组沙障可达自身稳定。按重力相似准则推算,相当于原型直径50 cm。②沙袋沙障通过增加床面粗糙度,减弱水动力强度,进而降低泥沙输移强度,达到固沙目的,且随着沙障直径增加,其掩护效果愈发显著; ③在来浪周期为1.90 s,水深为0.4 m的条件下,试验观察到的沙纹高度为3~4 cm。由此实际工程中选用直径为50 cm及以上截面直径的沙障可以阻控沙波的迁移和沙纹运移。④菱形布置的沙障受斜向浪作用较小,稳定性优于正向布置。因此宜采用菱形布置沙障减少受斜向浪的作用。[结论] 以沙袋沙障作为海岸侵蚀的防护材料,达到了以沙治沙的目的,生态环保且成效较好,具有重要科学指导意义和实践推广价值。
    2023,43(6):25-30,39, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.004
    摘要:
    [目的] 探究黄土丘陵区天然侧柏种群结构特征及生存状况,为该区森林草地高质量可持续发展提供科学依据。[方法] 基于遥感影像选择10 000 m2典型样地为研究区,利用每木检尺法调查采集数据;采用时间代替空间、匀滑技术等方法在静态生命表的基础上利用动态变化指数量化分析数量特征,结合时间尺度上的谱分析及时间序列模拟预测,对侧柏种群进行综合生存分析。[结果] ①侧柏种群的高度、冠幅和径级结构均表明幼树丰富。②侧柏种群存活曲线近Deevey-Ⅱ型,种群对外界干扰有敏感度。③种群动态表现为前期生存能力强,中期生长稳定,后期生命衰退的特点。时间序列模拟和预测分析说明侧柏种群个体呈不同程度的增加趋势且具较强生长恢复能力。[结论] 黄土丘陵区天然侧柏种群结构稳定且呈增长趋势,存活曲线接近Deevey-Ⅱ型。
    2023,43(6):31-39, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.005
    摘要:
    [目的] 对土—砼复合体护坡技术的施工及力学模型进行试验研究,为土石山区坡改梯工程的科学实施提供科学参考。[方法] 从边坡破坏机理入手,基于土力学基本原理,提出“以土挡土”的边坡设计概念以及“土—砼复合体”概念设计的基本思路,结合施工试验建立“土—砼复合体”稳定计算力学模型,同时给出中低边坡和中高边坡设计建议。[结果] 经过近6 a的施工试验和运行,验证了“以土挡土”边坡稳定设计概念的合理性及“土—砼复合体”临界平衡状态和极限平衡状态两种模型及其配套公式的科学性;与传统石坎边坡相比,“土—砼复合体”护坡技术可以节省材料用量80%以上,提升施工速度5倍以上,初步造价不高于石坎造价。[结论] 土—砼复合体护坡可以替代传统石坎护坡,有效缓解施工速度慢与进度要求、石料用量大与环保方面限制采石的矛盾,未来应用前景广阔。
    2023,43(6):40-48, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.006
    [摘要] (33) [HTML] (175) [PDF 9.02 M] (272)
    摘要:
    [目的] 探究黄土覆盖区煤矿开采沉陷变形造成的地表裂缝对土壤水分变化的扰动效应,为采煤沉陷区土壤水分变化规律研究提供数据支撑。[方法] 以典型黄土覆盖区的采煤沉陷区为模型,使用自主研制的开采沉陷地表裂缝模拟装置进行物理模拟试验,并在裂缝周围布设水分传感器,分析地表裂缝引起的土壤水分变化特征。利用Hydrus软件构建水文模型,结合物理模拟试验结果对数值计算模型进行优化。采用控制变量法,利用优化后的模型计算在不同裂缝形状、地形以及初始含水量条件下裂缝周围土壤含水量与非变形区土壤含水量差值。[结果] 裂缝宽度主要影响土壤水分散失量的最大值,而裂缝深度主要影响散失量最大值出现的位置;裂缝对上坡方向和下坡方向影响规律存在差异,且坡度越大,差异越明显;土壤初始含水量越小,裂缝对土壤水分扰动程度越小;当初始含水量低于20%时,地表裂缝对土壤水分的影响范围不超过15 cm。[结论] 在相同边界条件下,土壤水分模拟试验结果与物理试验数据变化规律呈现一致性,利用优化后的数值计算模型可以定量地分析黄土覆盖区土壤水分对采动地表裂缝的响应特征。
    2023,43(6):49-56, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.007
    [摘要] (31) [HTML] (141) [PDF 5.65 M] (228)
    摘要:
    [目的] 开展不同附着藻类生物学特征的试验,分析水质指标与藻类生物学特征的关系,为筛选科学合理的附着基质,丰富附着藻类着生提供科学支持。[方法] 通过模拟试验,分析3种不同建材基质(花岗岩、聚乙烯网、木板)附着藻类的生物学特征,筛选出效果好且易于资源化利用的附着基质类型。[结果] 花岗岩和木板基质的附着藻类群落更加稳定,生物学特征更优,功能性藻类种类更多,更有利于发挥附着藻类在水环境中的生态效应。[结论] 综合考虑可利用程度和操作的难易程度,花岗岩基质是3种基质中最合适的基质。
    2023,43(6):57-64, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.008
    摘要:
    [目的] 研究土壤含水率、根系面积比对紫花苜蓿(Medicago sativa)和通奶草(Euphorbia hypericifolia)根系固土效果影响及根土间作用机理,为矿山生态修复中植物种类的选取,土壤含水率的控制提供科学依据。[方法] 以辽宁省阜新市海州露天矿边坡野生紫花苜蓿、通奶草为研究对象。开展植物根系拉伸试验,确定根系抗拉特性。开展根土复合体剪切试验,确定2种植物根系最适宜含水率。在最优含水率基础上开展根土复合体剪切优化试验,确定最佳固土效率根系面积比。[结果] ①2种植物根系抗拉力随根径呈幂函数增加,抗拉强度随根径呈幂函数减小。②素土和2种根土复合体黏聚力随含水率增加呈先增加后减小趋势,内摩擦角随含水率增加呈减小趋势; ③紫花苜蓿根系、通奶草根系在含水率分别为25%和21%时,固土效果最佳。④在最优含水率下,紫花苜蓿、通奶草根系面积比分别为0.04%和0.08%时,固土效果最佳。[结论] 通奶草根系的形态学效应和力学效应使其成为较紫花苜蓿根系具有更佳固土效果的优势物种。
    2023,43(6):65-71,88, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.009
    摘要:
    [目的] 土壤磷素组分决定着土壤演变过程中磷素的迁移和可用性。探讨高寒草甸不同退化程度下土壤磷组分的空间分布特征,为沙化草甸植被恢复提供科学参考。[方法] 以青藏高原若尔盖沙化高寒草甸土壤为研究对象,采用修正后的Hedley磷素分级方法,探究未沙化、轻度、中度和重度沙化程度下高寒草甸土壤磷组分变化。[结果] ①随着沙化程度的加剧,土壤有机碳、全氮、全磷、速效磷及含水量显著降低(p<0.05);pH值显著升高(p<0.05)。②土壤树脂态磷(Resin-Pi)、碳酸氢钠磷(NaHCO3-P)、氢氧化钠磷(NaOH-P)、稀盐酸无机磷(D.HCl-Pi)和浓盐酸磷(C.HCl-P)含量随沙化程度的加剧均出现显著(p<0.05)下降,其中在中度和重度沙化下有机磷组分含量较无机磷下降更为明显。③相关性分析显示,在高寒草甸沙化过程中土壤磷素组分的转化主要发生在D.HCl-Pi,NaHCO3-P与氢氧化钠有机磷(NaOH-Po)组分之间;而HCl-P,NaOH-P和Resin-Pi是植物生长重要的磷源。[结论] 沙化对土壤碳氮、水分、pH值和磷素组分有显著影响,沙化导致土壤碳氮、水分及pH值和磷素组分发生不同程度的变异,且多发生于沙化中后期;在高寒草甸沙化土壤中HCl-P,NaOH-P和Resin-Pi是植物生长重要的磷源。
    2023,43(6):72-80,88, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.010
    摘要:
    [目的] 探讨不同防护措施下流沙地表层温湿度变化规律及其影响机理,为沙漠区植被恢复提供理论依据。[方法] 采用野外大田试验,设置5种防护措施(单管防护、管裹反光膜、管壁开孔、管内覆秸秆和双管防护),3种管件直径(75,90,110 mm)和3种露地高度(10,15,20 cm),以无防护流沙地表为对照,依托土壤温湿度记录仪对地表层温湿度日变化特征进行研究。[结果] 5种防护措施均能起到降温作用,其中双管防护降温效果最好;同一防护措施下,06:00时刻管内地表层温度随管件直径的增大而增大,其他时段则随管件直径的增大而降低,而全天时段管内地表层温度随露地高度的增大而降低;管内地表层温度随流沙地表层温度的增大而增大,两者具有良好的线性关系(R2≥0.830);与无灌溉相比,灌溉在白天时段(06:00—21:00)起降温作用,而夜间时段(21:00—06:00)起保温作用;管内地表层水热存在耦合效应,地表层含水率越高,其温度越低。[结论] 双管防护+灌溉措施最有利于流沙地表层控温保水,其中最佳管件参数是管件直径110 mm和露地高度20 cm。
    2023,43(6):81-88, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.011
    [摘要] (58) [HTML] (125) [PDF 3.15 M] (253)
    摘要:
    [目的] 黄土丘陵区“治沟造地”工程形成的部分新造耕地面临着土壤盐碱化的风险,探究新造耕地土壤水盐空间分异特征及其影响因素,为预防和防治土壤盐碱化,促进新造耕地可持续利用提供理论依据。[方法] 选择该区典型新造耕地,沿沟头至沟口设置6个试验小区,依次为采样点1,2,3,4,5,6,利用网格法获取每个小区0—20,20—40 cm深度的土壤样品,采用多重分形方法分析新造耕地土壤水、盐空间分异特征。[结果] 新造耕地土壤水、盐含量沿沟头至沟口皆逐渐降低,采样点1,2,3地块的平均土壤水分和平均盐分含量分别为17.6%和0.81 g/kg,分别比采样点4,5,6地块的平均值高23.0%和14.1%(p<0.05)。采样点1,2,3地块土壤水、盐的多重分形参数D1小于采样点4,5,6地块,而ΔD表现出相反的结果,表明采样点1,2,3地块土壤水、盐的空间变异性均较高。浅的地下水影响深度是促进采样点1,2,3地块盐分在表层土壤积累的主要原因(p<0.05);地形特征也是一个重要原因,采样点1,2,3地块地形狭窄,不利于排水,易发生涝渍,加剧了盐分积累(p<0.05)。此外,采样点1,2,3地块可能受到较高盐分含量的坡面径流和泥沙侵入,提高了该区域土壤水、盐分含量及其变异性。[结论] 地下水影响深度、地形特征及坡面径流泥沙是造成采样点1,2,3地块土壤水、盐含量及其空间变异性较高的重要原因。因此,靠近沟头位置的新造耕地是未来土壤盐碱化预防的重点区域。
    2023,43(6):89-97, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.012
    [摘要] (33) [HTML] (129) [PDF 5.31 M] (204)
    摘要:
    [目的] 探究不同位置鱼鳞坑的水土保持效果,确定合理的鱼鳞坑布置原则,为生态脆弱区鱼鳞坑选址与效果评估提供实证研究。[方法] 以坝上草原千松坝为研究区,在阴坡、阳坡和河谷分别设置样地,对比鱼鳞坑区和对照区的水土状况,分析不同位置鱼鳞坑对生物量、土壤容重、根系层和土壤养分的影响。[结果] ①阳坡、阴坡、河谷的鱼鳞坑均增加了地上生物量、地下生物量、根系深度、TN含量,DOC等指标,降低了土壤容重。②阴坡、阳坡、河谷的鱼鳞坑水土保持效果差异较大;阴坡、阳坡鱼鳞坑均能显著增加植被的根系深度(p<0.05)(阴坡104.19%,阳坡42.87%),而阴坡鱼鳞坑对土壤容重、TN含量、地上生物量的影响更显著(p<0.05)(分别减少9.26%,增加148.05%,增加136.32%);河谷鱼鳞坑能显著增加土壤氨氮和硝态氮(p<0.05)(125.16%,174.53%)。③鱼鳞坑位置、修建时间对水土保持指标影响较大,坡位的影响较小;随着鱼鳞坑修建时间的增长,地上地下生物量、TN含量、根系深度增加,土壤氧化还原电位降低。④土壤侵蚀严重地区的鱼鳞坑水土保持效果更显著。[结论] 鱼鳞坑水土保持效果显著,阴坡鱼鳞坑效果较阳坡显著,河谷鱼鳞坑提高土壤氨氮和硝态氮的效果较阴坡、阳坡显著,且随着鱼鳞坑修建时间增长,水土保持效果增强。应因地制宜地在阴坡、河谷修建鱼鳞坑,以增强鱼鳞坑的水土保持效果。
    2023,43(6):98-105,114, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.013
    摘要:
    [目的] 通过调理剂进行亲水和疏水处理,探究调理剂不同界面特性对黄灌区土壤水盐运移规律的影响,揭示粉煤灰基土壤调理剂对盐碱地的改良机理,为不同类型盐碱地改良提供科学参考。[方法] 以宁夏回族自治区苏打盐碱土为例,设置土柱试验探究调理剂改性前后土壤中不同盐离子在空间上的运移规律。[结果] 添加未改性调理剂、亲水改性调理剂、疏水改性调理剂后,表层脱盐率分别为79.72%,59.91%和84.79%,远高于未加调理剂的12.64%。较添加未改性调理剂组相比,亲水性处理组含水量提高6.59%,全盐量提高了47.13%;疏水性处理组土壤含水量降低了0.67%,全盐量降低了25.22%;pH值分别从10.5降低至8.08,8.71;表层Na+含量分别降低10.39%和30.46%,K+含量分别降低10.22%和45.93%。[结论] 调理剂的界面特性可显著影响土壤中水盐运移。疏水处理更能提升调理剂对盐碱地的改良效果,强化盐分随土壤水的下渗对盐碱地改良更为重要。
    2023,43(6):106-114, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.014
    摘要:
    [目的] 水分对土壤N2O排放有重要影响。运用混合动力学方程模拟不同水分条件下土壤N2O累积排放的过程,分析土壤水分对N2O产生途径的影响及其变化规律,为通过改善土壤管理降低N2O气体排放提供理论和实践指导。[方法] 通过室内培养试验,研究了不同水分条件〔40% WHC,60% WHC,80% WHC,100% WHC和淹水处理,WHC(田间持水量)〕下土壤N2O排放特征、硝铵态氮含量和氧气消耗动态变化。[结果] ①N2O排放速率24 h时达到最大,淹水处理〔3.46 μg/(kg·h)〕是其他处理的54.5~178.9倍。②土壤N2O累积排放量均随着培养时间的延长而增加,淹水处理的快速上升阶段为前48 h,而其他处理为前96 h。培养结束时的土壤N2O累积排放量,淹水处理(44.6 μg/kg)分别是40% WHC,60% WHC,80% WHC和100% WHC的67.1,29.2,20.8,10.4倍。③除淹水条件下,伪二级动力学方程的决定系数(R2)为0.878以外,其余均在0.92以上。培养初期24 h时,反硝化过程的N2O排放所占比例9.3%~13.2%,硝化过程为86.8%~90.7%;培养结束480 h时,反硝化过程的N2O排放所占比例为37.8%~47.5%,硝化过程为52.5%~62.2%。[结论] 土壤水分含量越高N2O的排放量越大,并且在24 h出现排放速率脉冲。淹水条件下N2O主要由反硝化过程产生,而40% WHC~100% WHC条件下主要由硝化过程产生。混合动力学方程可以很好地模拟培养过程中土壤N2O的累积排放过程,并且可以用来区分反硝化和硝化过程的N2O排放量和所占比例。这为研究土壤N2O产生和排放途径提供了一种新的思路和方法,结果还有待通过田间试验以及同位素示踪方法等进一步验证。
    2023,43(6):115-125, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.015
    摘要:
    [目的] 探究脱硫石膏与聚谷氨酸(γ-PGA)配施对盐碱化土壤的改良效果,为改良西北地区盐碱化土壤提供理论和技术依据。[方法] 通过土柱模拟淋溶试验和盆栽模拟生长试验,从促进盐分淋洗,降低土壤含盐量,降低土壤pH值,改善土壤养分状况,促进作物生长的角度对脱硫石膏和γ-PGA配合施用对盐碱地的改良效果进行研究。[结果] 脱硫石膏与γ-PGA配施能进一步降低淋后土壤的pH值,提高Na+淋洗;可降低淋洗后HCO3-和Cl-的含量,但提高淋洗后土壤SO42-,Ca2+和Mg2+含量;有效降低淋后土壤钠吸附比(SAR)值。盆栽试验表明脱硫石膏与γ-PGA配施可显著增加玉米的株高、叶面积和干重,其中生长30 d时该处理玉米干重达到最大值,较对照处理增加了54.40%,较单施脱硫石膏和γ-PGA处理分别增加了40.27%和29.47%。此外,脱硫石膏与γ-PGA配施植株收获后土壤的pH值更低,且土壤N,P,K养分含量和土壤酶活性更高。[结论] 脱硫石膏和γ-PGA配施能起到较好的互补增效作用,进一步促进了土壤离子交换,降低了pH值,提高了土壤养分含量,促进了作物生长。
    2023,43(6):126-132, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.016
    摘要:
    [目的] 明确微地形改造对(0—50 cm)土壤水分时空动态影响的变化规律,为天山南麓寒旱矿区的土地复垦及生态系统重建提供科学依据和理论支撑。[方法] 以拜城润华煤矿区覆土平台和边坡改造后的微地形为试验对象,监测了2022年5—11月的土壤水分,并进行对比试验分析。[结果] 平台集水坡面和蓄水沟改造土壤含水率分别比对照提高了37.03%和25.85%,提升效果表现为:集水坡面>蓄水沟;蓄水沟和集水坡面改造方式提高了土壤水分的时间稳定性,其作用效果表现为:蓄水沟>集水坡面。边坡反坡梯田和鱼鳞坑改造土壤含水率分别提高了6.48%和13.22%,提升效果表现为:鱼鳞坑>反坡梯田;鱼鳞坑改造方式提高了土壤水分的时间稳定性,反坡梯田改造方式降低了土壤水分的时间稳定性。[结论] 在平台和边坡2种地形条件下,集水坡面改造更有利于受损矿区平台生态治理,鱼鳞坑改造更有利于受损矿区边坡生态治理。
    2023,43(6):133-141, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.017
    摘要:
    [目的] 针对库布齐沙漠东段护林站内人工林进行林下枯落物与土壤水文功能研究,科学计算该区人工林的各项指标综合权重值,确定人工林枯落物及土壤的水文效应与水源涵养能力,为该区和相关沙区退沙还林的定向抚育提供理论指导。[方法] 以库布齐沙漠鄂尔多斯造林总场内5种常见人工林为研究对象,利用野外实测与室内浸泡进行枯落物及土壤持水性能研究,采用层次分析法(AHP)与熵权法(EWM)相结合对林分水源涵养能力综合评估。[结果] ①各林分枯落物厚度介于6.56~22.2 mm,蓄积量介于1.44~13.62 t/hm2,拦蓄能力表现为:杨树旱柳混交林>杨树林>樟子松林>3 a沙柳林>8 a沙柳林。②枯落物的最大持水深与其干质量呈线性关系,各林分最大储存约1.36~2.04 L降水,表明枯落物最大持水能力主要取决于枯落物干重量,而树种、树龄、气象等相关因素通过影响枯落物干重量间接影响持水能力。③对数函数和幂函数可较好表现枯落物的动态持水量和动态吸水率。④随着土层深度增加,各林分土壤饱和持水率、毛管持水率与总孔隙度基本呈现下降趋势,土壤容重基本呈现上升趋势。⑤林分水源涵养能力杨柳混交林高于其他林分,杨树林与樟子松林水源涵养能力相近,沙柳林最低。[结论] 未来在沙漠地区人工防护林建设中,优先培育混交林,并通过考虑树种间水源涵养差异开展更科学的退沙还林规划。
    2023,43(6):142-147, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20230614.001
    摘要:
    [目的] 寻求效率和精度均高且适应性强的坡面细沟侵蚀测量技术手段,克服传统测量方法效率低,成本高,适用性差等问题,为坡面细沟侵蚀演变过程及定量化研究提供新的思路和技术手段。[方法] 利用无人机通过贴近摄影测量获取连续6场人工模拟降雨下坡面细沟发育的高分辨率影像及模型,经定位精度、模型精度和侵蚀模拟3个方面验证,定量揭示坡面细沟侵蚀及形态演化过程的可行性。[结果] ①三维实景模型地理配准均方根误差RMSE3D=1.5 cm,像控点平面误差RMSEH=0.42 cm,高程误差RMSEV=0.88 cm,模型细节及纹理清晰,分辨率达到毫米级。②多期模型能够清晰刻画细沟发育经历的雨滴溅蚀—片蚀—小跌水—断续细沟—连续细沟5个阶段。坡面细沟平均沟宽、沟深、密度分别从最初的1.25 cm,0.82 cm,0.05发展到最终的3.27 cm,4.75 cm,0.23,最大沟长236 cm,最大沟深14.23 cm。③细沟土壤侵蚀量模拟值随着降雨历时的增加不断接近真实值并趋于稳定,平均误差在10%以内。[结论] 无人机贴近摄影测量技术能较好地反映细沟发育演化过程,作业效率及便利性较传统测量方法具有显著优势。
    2023,43(6):148-154,173, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20231115.001
    摘要:
    [目的] 对沙漠公路防沙工程综合效益进行评价,为风沙区公路防沙工程的评价研究与后期运维工作提供科学参考。[方法] 以乌玛会(乌海—玛曲)高速公路沙漠区段的防沙工程为例,在分析沙漠公路防沙工程综合效益影响因素的基础上,从工程效益、经济效益、环境效益3个维度建立沙漠公路防沙工程综合效益评价指标体系。构建变权物元可拓模型,利用变权理论对固定权重进行修正,以体现指标值波动对指标权重的影响,并通过敏感性分析指出对综合效益影响显著的指标。最后,将模型应用于乌玛高速公路沙漠区段防沙工程。[结果] 乌玛高速公路沙漠区段防沙工程的综合效益处于“较好”效益等级,但有大幅偏向“中等”效益等级的趋势,与传统的固定权重法相比,本研究结果更加符合工程实际;在众多评价指标中,防护效果、破损程度、施工质量、植被环境影响对评价结果影响最为显著。[结论] 为进一步提升乌玛高速沙漠区段防沙工程的综合效益等级,在后期运营过程中应重点关注这几项指标的变化趋势,针对性地开展维护工作,保证综合效益最大化。
    2023,43(6):155-164, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.020
    摘要:
    [目的] 分析新一轮退耕还林还草工程实施对黄河流域土地利用效率的影响机制与政策效果,为深刻理解土地利用效率与持续推进退耕还林还草工程提供理论参考。[方法] 以黄河流域新一轮退耕还林还草工程政策实施作为自然实验,采用包含非期望产出指标的Super-Window-DEA模型测度土地利用效率,采用双重差分模型与中介效应模型分析政策效果与传导途径。[结果] ①2009—2020年黄河流域69个城市的土地利用效率略有下降,上游(0.546 5)和下游(0.419 9)的土地利用效率高于中游(0.279 5); ②新一轮退耕还林还草工程显著抑制了土地利用效率的提高,且政策的负向影响存在异质性,同时,经济发展和人口密度也分别促进和抑制土地利用效率; ③耕地所占比例与财政支出是新一轮退耕还林还草工程影响土地利用效率的中介变量,且耕地比例是部分中介。[结论] 建议在肥力较差、劳动力投入匮乏的土地上推进退耕还林还草工程,鼓励黄河流域各城市开展未利用土地的开荒复绿工作,后续退耕还林还草工程实施过程中根据流域之间土地利用的不同功能开展黄河流域上中下游之间、流域内城市之间的生态补偿,并充分借助信贷资金,引入生态产业化发展,推动绿色产业升级,探索退耕还林还草工程生态补偿的新模式。
    2023,43(6):165-173, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.021
    [摘要] (40) [HTML] (127) [PDF 1.37 M] (209)
    摘要:
    [目的] 探讨农牧户生计资本与生计策略之间的关系,并对农牧户生计资本的空间分异和生计策略之间的转化进行分析,为降低农牧户的生计脆弱性,最终实现可持续发展提供理论依据。[方法] 从可持续生计分析理论框架出发,通过入户问卷调查,结合Logistic回归模型和单因素方差分析对甘肃省2017年批准建立的玛曲、民勤、山丹县和凉州区国家级沙化土地封禁保护区农牧户的生计资本和生计策略转变的关键因素进行分析。[结果] 沙化土地封禁保护区农牧户生计资本中金融资本最为丰富,自然资本最为缺乏,非农型农牧户拥有的生计资本整体优于纯农型。耕地(草地)面积、耕地(草地)质量以及生产工具显著正向影响纯农型生计策略的选择,家庭劳动力数量、受教育水平以及家庭总收入显著负向影响纯农型生计策略的选择。[结论] 应加大封禁保护区的生态环境保护宣传力度,加强农牧户的生态保护意识,加快推进农业机械化发展,鼓励剩余劳动力向非农行业转型,实现生计方式多样化。
    2023,43(6):174-184,247, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.022
    摘要:
    [目的] 基于脆弱性内涵对湖南省长沙市水资源脆弱性进行评价并明确其障碍因子,为该市水资源管理调控策略的科学制定提供理论依据。[方法] 结合VSD概念框架建立综合评价指标体系,运用博弈论来确定组合权重,基于云物元模型对长沙市2014—2020年水资源脆弱性状况进行综合评价,并利用障碍度模型对影响该市水资源脆弱性的障碍因子进行诊断分析。[结果] ①2014—2020年,长沙市水资源脆弱性呈递减态势,由中等脆弱水平降低至轻微脆弱水平; ②各准则层脆弱性演变趋势各异,暴露度维度脆弱性持续较高,敏感性维度脆弱性变化不稳定,适应性维度脆弱性呈明显下降态势; ③暴露度准则层障碍度最大,人均水资源量、人均日生活用水量、工业废水排放总量、上型水库蓄水量、年降水量是制约长沙市水资源脆弱性下降的主要障碍因子。[结论] 为进一步降低长沙市水资源脆弱性等级,应协调好社会经济发展与水资源开发利用之间的关系,减少人类活动对水资源系统的压力,进一步加强节水监督管理,加大水库建设投资力度,促进再生水和雨水资源化利用。
    2023,43(6):185-192,199, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.023
    摘要:
    [目的] 测算并分析流域多尺度耕地生态价值及补偿标准,为完善耕地保护补偿机制及促进区域协调发展提供科学参考。[方法] 以吉林省辽河流域为例,运用当量子法、市场替代法、景观格局指数等,综合考虑耕地数量及空间配置情况、耕地质量差异及耕地生态负外部性,建立流域多尺度耕地生态价值核算体系,在此基础上,制定耕地生态补偿标准。[结果] ①吉林省辽河流域耕地具有非常重要的生态服务价值,且其价值具有显著的空间差异特征及尺度依赖效应。②2020年,辽河流域耕地生态价值为20 502.78元/hm2,各区县耕地生态价值取值在4 261.97~16 873.59元/hm2。不同区域分布不均衡,整体西北地区高于东南地区。③流域耕地生态补偿标准为4 319.36元/hm2,各区县的补偿标准在814.68~3 471.85元/hm2,差异较大。[结论] 针对不同空间尺度,应结合耕地生态价值及地区实际,建立差别化的耕地保护生态补偿标准及方案。
    2023,43(6):193-199, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.024
    摘要:
    [目的] 研究不同沙障的防风效能及对其表层土壤粒度组成、土壤养分和植被生长的影响,为草原矿区排土场边坡沙障优选提供理论依据。[方法] 以研究区排土场边坡设置不同规格(0.5 m×0.5 m,1.0 m×1.0 m和1.5 m×1.5 m)的苇帘沙障和沙柳(Salix psammophila)沙障为研究对象,选取防风效能、表层土壤粒度组成、土壤养分和植被生长情况来评估排土场边坡不同沙障的生态保护成效。[结果] ①布设沙障可降低地表风速,0.5 m×0.5 m苇帘沙障在10 cm高度处防风效能最大,为84.30%。防风效能总体表现为0.5 m×0.5 m>1.0 m×1.0 m>1.5 m×1.5 m。②0.5 m×0.5 m苇帘沙障表层土壤粉粒、极细砂和细砂含量占比最多,为58.28%,并且其土壤含水量、有机质、全氮、全磷含量最高,较对照分别增加了29.72%,29.69%,22.22%和83.33%;0.5 m×0.5 m沙柳沙障全钾含量最高,较对照增加了8.80%。③布设沙障促进了草本植物定居,使沙障小区内植物种类增多并且小规格沙障的植物种类均多于大规格沙障中的植物种类。[结论] 布设沙障有利于排土场边坡生态修复,建议在草原矿区排土场恢复初期推广设置0.5 m×0.5 m苇帘沙障。
    2023,43(6):200-208, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.025
    摘要:
    [目的] 评估江西省水资源可持续利用水平,分析其主要障碍因素,为该区域水资源治理政策优化提供理论参考。[方法] 以DPSIR模型为框架,构建包括29项二级指标的江西省水资源可持续利用评价指标体系,运用熵权-TOPSIS评估江西省水资源可持续利用水平变化趋势,并利用障碍度诊断法识别阻碍水资源可持续利用的主要障碍因子。[结果] 江西省2011—2020年水资源可持续利用水平,除2013和2018年外,呈逐年上升趋势,2015年后水资源可持续利用平均水平(0.375 8)较2015年前(0.340 8)提高约10.15%。主要障碍因子包括废水治理设施处理能力、水资源总量、地表水调蓄能力、废水治理设施数、人均GDP等。[结论] 较低经济发展与科学技术水平所导致的治理投入不足与治理效率低下问题,依然阻碍着江西省水资源可持续利用。建议水资源治理政策应从坚持“一河一策”,注重创新技术,升级产业结构,建立政策共同体等方面进行优化。
    2023,43(6):209-216,226, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.026
    摘要:
    [目的] 构建安徽省生态安全格局,识别生态修复关键区域,以期筑牢城市发展的生态基底,为该省国土空间生态修复提供科学依据。[方法] 运用InVEST模型及MCR模型从生态系统供给侧与内部响应侧展开评价识别生态源地,利用夜间灯光数据修正阻力面,基于电路理论构建安徽省生态安全格局,识别生态夹点与生态障碍点,根据空间分异与地类特征提出差异化修复维育措施。[结果] ①安徽省共计53块生态源地斑块,面积合计4.22×104 km2,占安徽省总面积的30.50%,其中南部源地集中成片生态价值高,北部较为分散生态价值低。②生态安全格局构建生态廊道共有95条,基于景观连通性分析,筛选出68条关键廊道,26条重要廊道及1条一般廊道。③共识别生态夹点119处,面积达412.45 km2,生态障碍点46处,面积达423.20 km2。④生态夹点及零星障碍点以自然维育为主,大型生态障碍点人工修复及自然恢复两措并举。[结论] 借助生态评价以及电路理论开展构建的生态安全格局更符合物种运动的真实规律,可有效识别生态修复关键区域及其分布特征。
    2023,43(6):217-226, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.027
    摘要:
    [目的] 对湖北省2017—2021年生产建设项目人为扰动区域进行逐年识别提取,并对分类结果进行时空特征分析,为后续人为扰动区域提取及水土流失相关研究提供理论支撑和方法参考。[方法] 以生产建设项目人为扰动类型丰富的湖北省为例,基于GEE平台调用Sentinel-2时序数据,利用1 955个样本数据探究最优分类特征组合及最优分类参数,针对性解决不透水层和耕地易与生产建设项目人为扰动区域混淆的问题,利用随机森林模型对该省2017—2021年生产建设项目人为扰动区域进行逐年识别提取研究。[结果] ①生产建设项目人为扰动区域识别提取的最优特征波段组合为红边波段、绿边波段、蓝边波段、近红外波段以及NDVI,NDWI,NDBI,RRI,dNDVI,对比度和熵; ②从总体上看,2017—2021年分类的总体精度均高于93.00%,kappa系数均在0.92以上,表明该方法在生产建设项目人为扰动区域提取的问题上可行; ③2017—2021年湖北省生产建设项目人为扰动地块的总面积呈现“先增后减再增”的变化趋势,在2020年出现了反常的减少。[结论] 本文提出的方法在快速识别大尺度、多类型生产建设项目人为扰动区域问题上有较大潜力,生成的高精度、长时序空间数据集可为后续相关工作提供支持。
    2023,43(6):227-236, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.028
    [摘要] (21) [HTML] (124) [PDF 6.33 M] (169)
    摘要:
    [目的] 基于机器学习算法对东非植被变化进行因子重要性分析,测度不同算法在各情况下的精度差异及适用性,为保护、恢复和促进可持续森林管理、水土流失综合防治提供科学依据。[方法] 以东非9个国家2001—2020年的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)变化为研究对象,选取影响东非植被变化的2个气候因子及5个人类活动因子作为自变量,利用随机森林(random forest,RF)、BP神经网络(BP neural networks,BP)、支持向量机(support vector machines,SVM)、遗传算法(genetic algorithm,GA)、径向基神经网络(radial basis function,RBF)、卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)6种机器学习算法建立NDVI预测模型,以决定系数(R2)、平均绝对误差(MAE,mean absolute error)、平均相对误差(MRE,mean relative error)3个指标评价评估6种机器学习算法预测NDVI变化的潜力,并基于所得的最优模型即对选取的7个因子进行重要性分析。[结果] 精度验证结果表明,研究区内在全因子的情况下,CNN算法的回归精度最差;经逐轮删除一个综合表现不佳的算法后,RF算法建立的模型在东非NDVI变化分析中回归精度较高;基于随机森林算法的不同因子变量对NDVI变化的重要性表明,年降水量、N2O排放量、CH4排放量、牲畜数量4个变量对NDVI变化回归的结果影响较大。[结论] 随机森林算法的回归能力在东非NDVI模拟中具有相对优势,降水量是影响植被变化最重要的气候因子,同时,温室气体的排放对于东非植被的变化也具有一定的影响。东非各国应提高植被变化对气候环境、社会经济和政治制度相互依存关系的认识和理解,并制定适当的政策以促进可持续森林管理、防治荒漠化。
    2023,43(6):237-247, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.029
    [摘要] (19) [HTML] (96) [PDF 11.38 M] (163)
    摘要:
    [目的] 以构建广东省东莞市生态网络格局为目标,评估生态廊道重要性以及识别生态廊道夹点、障碍点,确定生态保护修复的关键区域,提出相应生态修复策略,为后续相关国土空间规划与相关专项规划的编制和调整提供科学依据。[方法] 基于传统的“生态源识别—建立阻力面—提取生态廊道”研究思路,加入城市大数据兴趣点(points of interest,POIs),弥补生态源地识别与阻力面构建精度不足的问题,再通过电路理论识别区域生态廊道与生态夹点、障碍点,从而构建东莞市整体生态网络格局。[结果] ①共识别生态源29处,占研究区面积20.45%,主要位于东莞市南部片区; ②共生成生态廊道74条,其中潜在生态廊道12条,水乡片区以及市域边缘区生态廊道需要重点关注与保护。[结论] 东莞市南部生态条件较好,生态源地较为集中,但城市边缘区以及北部水乡片区生态夹点与障碍点较多,需要进行重点生态修复与维护。
    2023,43(6):248-255, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.030
    [摘要] (47) [HTML] (139) [PDF 6.42 M] (247)
    摘要:
    [目的] 探讨边坡绿化研究现状与热点趋势,为后续研究提供理论支撑和参考。[方法] 运用专业文献计量工具CiteSpace与VOSviewer对中国知网收录的边坡绿化研究文献进行可视化分析,以发文量、高频关键词、聚类主题和突现词等为主要指标,讨论坡面根系固持土体机理、边坡植物筛选及配置、边坡绿化技术应用的研究热点及趋势变化。[结果] 中国的边坡绿化领域的研究持续推进,积累了丰富的学术理论成果和实践经验。主要研究机构集中在农林类、理工类和综合类型的高等院校,作为一门多学科交叉的综合应用技术,还需发挥行业学会作用。[结论] 坡面稳定性的变化规律是重要的研究方向,数值模拟技术在坡面稳定性研究有望发挥更大作用;植物的生态适应性研究是植物筛选的基础工作,可以加强区域性乡土护坡植物的调查和繁育推广,探讨植物多样性变化的影响因素有助于植物配置的可持续性;喷播是最为广泛应用的绿化技术,基质材料的抗侵蚀性和稳定性是研究热点,未来还需从术语、工法、设备、资材的标准化和规范化入手,逐步建立具有中国特色的喷播绿化技术标准体系。
    2023,43(6):256-262,293, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.031
    [摘要] (38) [HTML] (102) [PDF 3.05 M] (174)
    摘要:
    [目的] 系统梳理农户参与水土保持的福利效应概念、内涵与评价指标框架,为水土保持福利效应的综合评价提供依据。[方法] 结合已有研究报道、相关标准等,阐释水土保持福利效应的概念与内涵,厘清水土保持效益与水土保持福利效应的逻辑关系,梳理水土保持福利效应的评价尺度并提出福利效应评价指标框架。[结果] 水土保持福利效应具有评价客体明确、价值可货币化、与参与程度高度相关、个体差异和群体一致等内涵特征。水土保持福利效应评价是对水土保持效益评估的深化和拓展,二者是被包含与包含的关系。水土保持福利效应评价应立足于水土保持效益综合评价,其指标框架包含经济福利、社会福利和生态福利等多个要素。[结论] 当前人们对农户参与水土保持的福利效应关注不够。水土保持福利效应的评价着眼于政策性水土保持工程,其评价指标和方法未形成统一认识,还需进一步研究水土保持福利效应的理论及方法体系,以便为新时代水土保持建设提供决策支持。
    2023,43(6):263-271, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.032
    摘要:
    [目的] 探究贵州省2010—2020年耕地显性边际化的时空演变格局及其影响因素,为山区耕地集约利用提供政策指导。[方法] 综合运用土地利用转移矩阵、空间自相关模型和地理探测器,系统分析贵州省耕地显性边际化的总体态势、空间集聚效应以及相关影响因素。[结果] ①2010—2020年,贵州省耕地显性边际化率为10.20%,总体以自然边际化为主,但经济边际化发展较为迅速,并随着经济社会发展,耕地显性边际化速度不断加快。②贵州省2010—2020年,耕地显性边际化水平整体呈现出南高北低的格局并逐渐向西部和东南部扩张的趋势,其中2010—2015年呈现出南高北低格局,2015—2020年呈现中部高四周低格局。③人均耕地面积、城镇化率、植被覆盖度等因素是贵州省耕地显性边际化空间差异的主要影响因素。[结论] 贵州省耕地显性边际化时空演变差异性显著,地势起伏度、坡度、植被覆盖度等自然条件是影响耕地显性变化时空差异性的基础特征,人均耕地面积、城镇化率与GDP密度等社会经济因素是其快速发展的主要推动力。
    2023,43(6):272-281, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.033
    摘要:
    [目的] 分析生态系统服务供需分布格局及主要驱动因素,为区域生态保护实践、生态环境改善提供科学参考。[方法] 借助InVEST模型、ArcGIS等工具,评估湖南省2000—2020年粮食生产、碳固持、水源涵养、土壤保持以及生境质量共5项生态系统服务供需量,分析其时空演变规律和空间匹配关系,在网格尺度和县域尺度运用最优参数地理探测器模型探究影响生态系统服务供需比的驱动因子。[结果] ①湖南省生态系统服务供给总量均大于需求总量,碳固持服务和生境质量服务供给量以及水源涵养服务需求量下降,其他生态系统服务供需量均上升。②湖南省各项生态系统服务供需分布、供需比集聚特征以及供需空间匹配空间异质性明显。③两种尺度生态系统服务供需比主导因子有一定差异,社会经济因子在县域尺度上的影响较网格尺度更为显著;土地利用因子与其他因子的交互作用对生态系统服务供需比空间分异解释力较高。[结论] 不同尺度生态系统服务供需矛盾突出,未来各级政府应制定更加精确的生态管理措施,并以此为基础促进区域土地合理利用,最终达到区域绿色发展的目标。
    2023,43(6):282-293, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.034
    [摘要] (73) [HTML] (104) [PDF 1.15 M] (159)
    摘要:
    [目的] 对淮河生态经济带新型城镇化、经济发展与水生态环境耦合协调关系及驱动因素进行研究,为该区水生态环境的生态建设与环境保护工作提供科学参考。[方法] 以淮河生态经济带作为研究区域,建立评价指标体系,运用耦合模型和面板数据模型,分析2010—2020年区域内三者间耦合协调度时空演变特征及影响因素。[结果] ① 2010—2020年淮河生态经济带新型城镇化、经济发展、水生态环境三系统综合水平均呈上升趋势,三系统耦合度处于高水平,耦合协调度等级不断提升,东部、北部、中西部的三系统变化趋势趋同,耦合协调度发展趋势与全域相似; ②对外开放、经济发展、产业结构、用水效率、政府、科技、人口和教育因素在不同程度上对全域与三地区的耦合协调度产生正负两方面作用。[结论] 在淮河生态经济带应该同时关注城镇化质量的提升,经济高质量发展和水生态环境保护,充分发挥正向因素作用,减少负向因素影响,实现三系统优质耦合协调发展。
    2023,43(6):294-303, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20230814.001
    摘要:
    [目的] 探讨2000—2020年黑龙江省哈尔滨市产水服务的时空变化特征,揭示哈尔滨市产水量时空分异特征的驱动机制,为该市水资源管理及可持续发展提供科学依据。[方法] 选取中国典型的寒地城市哈尔滨市作为研究区,基于InVEST模型产水量模块对2000,2010和2020年的产水量时空变化特征进行分析,并利用参数最优地理探测器揭示哈尔滨市产水量时空演变的驱动因素。[结果] ①2000—2020年哈尔滨市产水量呈逐年增长趋势,产水量由2000年的9.68×109 m3增长至2020年的2.23×1010 m3。不同年份产水量的空间分布格局基本相似,在空间上整体表现为“东高西低”的分布特征。②研究区产水量的分布存在显著的空间正相关,以“低—低聚集”和“高—高聚集”类型为主,2000—2020年,二者面积占全市总面积的比例呈下降趋势。③各驱动因素对产水量的影响具有明显的空间异质性,实际蒸散发量和土地利用类型是经济质量发展区的主要驱动因子,而在自然主导的生态屏障区,二者的综合驱动力远不及经济质量发展区。[结论] 产水量评估作为水源涵养研究的基础,与生态系统服务和生态产品价值密切相关。2000—2020年哈尔滨市产水量时空格局变化显著,气象和土地利用因子是其主要驱动因子。
    2023,43(6):304-310,323, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.036
    摘要:
    [目的] 分析彬长矿区植被覆盖度变化特征及空间分布影响因素,判别矿区的生态状况断,为矿区复垦和生态恢复提供科学参考和理论依据。[方法] 基于Google Earth Engine云平台,获取1986—2021年30 m分辨率Landsat Surface Reflectance Tier 1 Data(地表反射率数据),基于像元二分模型,采用趋势分析法、F检验等方法对彬长矿区植被覆盖度多年时空变化作出定量分析;在此基础上运用地理探测器对植被覆盖度的空间分异性进行地理因子解析。[结果] ①1986—2021年彬长矿区植被覆盖度改善状况较好,总体呈现增长趋势,平均增长率为0.64%/a;研究区多年平均植被覆盖度水平较高,中覆盖度及以上面积占87.14%,空间分布上呈现“东南高,西北低”的特点。②植被覆盖度变化趋势上,研究区以显著改善区域为主,其面积所占比例为56.65%,但仍有些许地区植被显著退化,主要集中在靠近城市河流道路区域。③各因子对植被覆盖度的影响大小排序为:坡度>高程>年降水>GDP>人口密度>年均温>植被类型>土壤类型,坡度与年降水交互作用对植被覆盖度空间分异性影响最强。[结论] 1986—2021年彬长矿区植被覆盖状况良好,整体呈现显著增长趋势,植被改善情况明显,坡度为影响研究区植被覆盖度空间分异性的主导因子。
    2023,43(6):311-323, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.037
    [摘要] (63) [HTML] (122) [PDF 14.33 M] (172)
    摘要:
    [目的] 分析福州都市圈社会经济水平与生态环境韧性的协调状态及其发展趋势,为该都市圈区高质量、可持续发展提供调控建议与理论参考。[方法] 以福州都市圈27个县域城市为例,构建基于韧性“抵抗—恢复—适应”特征的三维生态环境韧性评价模型,建立普适性的社会经济水平评价指标体系,结合熵权法、耦合协调度模型、核密度估计、剪刀差计算以及重心迁移模型,综合分析福州都市圈社会经济水平与生态环境韧性的耦合协调水平及其时空演化趋势,并通过Pearson相关分析方法探讨影响协调发展的主要因素。[结果] ①福州都市圈的社会经济水平均值由0.181 2上升至0.320 8,高值区在空间上呈现以福州市辖区为核心的“一核三中心”分布特征。②都市圈的生态环境韧性均值由0.429 4下降至0.349 4;韧性及其子系统在空间上存在较强的正自相关性,其中韧性高值区主要集聚于“延平—古田”等内陆山区,而低值区分布于“马尾—湄洲岛”沿海一带,并在福州市辖区及其周围形成了韧性“洼地”。③福州都市圈的耦合协调度均值从0.51稳步提升至0.56,县域社会经济水平与生态环境韧性的发展速度趋于平衡,剪刀差角度普遍减小;协调发展重心向都市圈中部地区移动,进入同步发展类型的县域数量大幅提升;影响都市圈耦合协调发展的主要因素为抗风险指数、人均GDP以及每千人拥有医院床位数。[结论] 福州都市圈的社会经济水平与生态环境韧性在时空上呈现“错位”发展趋势,两系统的耦合协调水平尚有较大的提升空间。
    2023,43(6):324-335,401, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.038
    [摘要] (29) [HTML] (107) [PDF 13.28 M] (185)
    摘要:
    [目地] 分析计算内蒙古自治区不同典型分区的植被生态需水量,为该区域水资源管理和生态保护提供科学建议。[方法] 以Penman-Monteith公式为基础,利用实测与多源遥感数据,对1990—2020年内蒙古自治区4个典型区域(西部地区、中部地区、东部地区、东北部地区)植被生态需水量(ecological water requirement,EWR)和单位面积植被生态需水量(ecological water requirement for vegetation per unit area,ET)进行反演,并分析其时空变化的主导因素。[结果] ①时间上,30 a间EWR呈现先降后升的趋势,就区域总量来看西部地区较为稳定,维持在3.00×1010 m3左右;中部与东部地区在6.00×1010 m3左右,变化幅度较大,年间最大变幅超1.00×1010 m3;东北部地区高,且稳定在1.00×1011 m3左右。②空间上,总体呈现出自西向东逐渐升高的态势且东西差异巨大,东北部区单位面积植被生态需水量(ET)均值较西部地区高近250 mm。[结论] 降水蒸发主导下的气候因素与土地覆盖类型变化主导下的人为因素是内蒙古自治区植被生态需水量变化的关键因素,后者影响程度要大于前者。
    2023,43(6):336-345, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.039
    [摘要] (61) [HTML] (95) [PDF 12.42 M] (182)
    摘要:
    [目的] 探究珠三角植被覆盖度空间分布和时空变化的驱动力,为该地区生态环境的保护提供科学参考。[方法] 基于Landsat 5 TM和Landsat 8 OLI数据,利用像元二分模型反演珠三角2000,2005,2010,2015和2020年5个时期的植被覆盖度,分析珠三角植被覆盖度的空间格局和时空变化的过程。并结合5个时期的年降水量、年均温度、人口密度和土地利用,采用相关系数和地理探测器等方法开展研究。[结果] ①珠三角植被覆盖度在空间上表现为中部较低,边缘区域较高的分布格局,在佛山市、中山市、珠海市、广州市西南部、东莞市和深圳市较低,肇庆市、江门市和惠州市较高。植被覆盖度总体上表现为改善的趋势,改善的面积比例为64.99%,在时间上存在阶段性的差异,2010—2015年期间高植被覆盖度(80%以上)增长的面积最明显; ②影响因素对植被覆盖度的驱动有明显的区域差异性,年降水量和土地利用程度起抑制作用的面积大于起促进作用的面积,年均温度和人口密度起促进作用的面积大于起抑制作用的面积; ③植被覆盖度空间格局因子探测表明土地利用程度的解释力最强,交互探测表明年均温度与土地利用程度交互作用的解释力最高,年降水量、年降水量与年均温度交互作用的解释力在2000,2005,2010,2015和2020年5个时期的时间序列上表现为减弱的趋势,其余影响因素及其交互作用的解释力都呈现上升的趋势。植被覆盖度时空变化因子探测也表明土地利用程度变化的解释力最强,而交互探测表明年降水量变化与土地利用程度变化交互作用的解释力最高。[结论] 土地利用程度是影响珠三角植被覆盖度时空变化的主导因素,人为影响不断增强,双因素的交互作用明显大于单因素的作用。
    2023,43(6):346-357, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.040
    [摘要] (49) [HTML] (135) [PDF 7.55 M] (176)
    摘要:
    [目的] 探究中国农业用水绿色效率的时空分异及演变特征,分析中国农业发展现状,为进一步推进农业高质量发展提供科学参考。[方法] 利用超效率(evidence-based model,EBM)模型测算2001—2020年中国大陆31个省区(不含港澳台地区)的农业用水绿色效率。在此基础上运用核密度(kernel density estimation,KDE)估计法进行非参数检验,并通过ArcGIS图示法探究全国不同地区农业用水绿色效率的时空分异及演进特征,最后利用地理探测器考察不同驱动因素对农业用水绿色效率的综合影响。[结果] ①2001—2020年全国农业用水绿色效率(各省年平均)经历了先上升后下降的变化。②全国的农业用水绿色效率在空间上呈现出“北低南高”“西低东高”的现象。③全国农业用水绿色效率地区差距呈缩小态势,存在动态收敛性特征,各个省份内部的农业用水绿色效率均存在不同程度的两极分化现象,其中西北地区的核密度曲线最为平缓,两极分化现象最为严重。④技术水平、资源禀赋、生态环境对中国农业用水绿色效率的影响程度整体高于经济发展水平。[结论] 各省区应结合自身优势,从农业技术水平、农村社会福利等方面出发,推动提升农业用水绿色效率。
    2023,43(6):358-368,379, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.041
    摘要:
    [目的] 构建黄土高原地区长时序、高精度的土地覆盖数据集,对该区2001—2020年土地覆盖的时空格局进行分析,并为该地区生态环境保护和可持续发展提供科学依据。[方法] 利用多源、多时期土地覆盖产品和地面特征数据构建训练样本,并使用谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)平台和随机森林分类模型生成黄土高原地区土地覆盖(land cover of Loess Plateau,LCLP)数据集。在此基础上,通过空间分析和一元线性回归模型对黄土高原地区土地覆盖类型的时空格局进行分析。[结果] 基于随机森林验证集的结果显示,LCLP产品的总体精度和kappa系数均高于90%。基于独立验证集的精度验证结果显示,LCLP的总体精度较现有产品提高了0.58%~20.23%。同时,耕地、林地、草地、不透水面和裸地的分类精度均得到了提升。[结论] 本研究构建的LCLP数据集分类精度相较于其他产品有了显著提升,适用于反映黄土高原地区土地覆盖的变化。2001—2020年,黄土高原地区耕地和灌木呈现下降趋势,而林地、水体和不透水面呈现为极显著的上升趋势。从土地覆盖的变化情况来看,耕地和草地是其他土地覆盖类型新增的主要来源。
    2023,43(6):369-379, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.042
    [摘要] (59) [HTML] (119) [PDF 11.92 M] (171)
    摘要:
    [目的] 综合评测广东省各地级市乡村振兴水平及其子系统发展水平,探究其在2017—2021年的时空演变特征与影响机制,为乡村振兴工程的持续推进提供科学参考。[方法] 基于产业兴旺、生活富裕、乡风文明、治理有效和生态宜居5个子系统构建测算体系,运用TOPSIS法测评广东省乡村振兴水平;运用冷热点分析法探究广东省乡村振兴水平与各子系统发展水平的时空演变特征;运用地理探测器分析乡村振兴的主要影响因素与各因子交互作用规律。[结果] ①研究时序内,广东省乡村振兴水平小幅度上升,同时研究单元的演变类型以等级跃升为主,珠三角地区始终为高值单元聚集区。各子系统发展水平变化相对一致,但研究单元的类型演变存在明显差异。②研究时序内,研究单元的各类属性整体上均以热点聚集为主要联系类型,且各属性的高值聚集区始终是珠三角地区。③2017—2021年,广东省乡村振兴的主要影响因素为财政支撑、产业优度和经济基础,各因子的交互类型在两个研究年均为非线性增强或双因子增强。[结论] 研究时段内广东省乡村振兴水平呈现小幅提升,各子系统发展水平则具有不同的演变态势,但均存在明显空间异质性,同时乡村振兴是多元要素共同驱动的结果。
    2023,43(6):380-390, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.043
    摘要:
    [目的] 分析2000—2020年阴山北麓地区土壤侵蚀时空变化及其影响因素,为该区土壤侵蚀治理与国土空间规划提供科学指导。[方法] 基于降水、土地利用、土壤和遥感影像等数据,采用GIS技术和RUSLE模型开展研究。[结果] ①2000—2020年阴山北麓地区土壤侵蚀强度主要以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,高等级侵蚀面积不断增加,阴山北麓地区土壤侵蚀状况十分严峻; ②阴山北麓地区土壤侵蚀严重区主要分布在阴山山脉沿线和内蒙古多伦县大部分地区; ③土地利用类型是阴山北麓地区土壤侵蚀主要影响因子,各因子解释力大小依次为:土地利用类型>植被覆盖度>降雨>坡度。土地利用类型为耕地,植被覆盖度小于0.3,坡度在15°~20°和降雨量在365~413 mm之间的地区为高风险侵蚀区域。[结论] 阴山北麓地区土壤侵蚀程度整体偏高。植被覆盖度低的耕地和草地应为阴山北麓地区土壤侵蚀治理重点区域,应采取植树造林种草,扩大林草覆盖面,改善植被覆盖率,降低地表径流速率,提高下渗能力,来控制土壤侵蚀发生。
    2023,43(6):391-401, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.044
    [摘要] (62) [HTML] (116) [PDF 37.89 M] (202)
    摘要:
    [目的] 内蒙古十大孔兑地区属黄河中上游多沙粗沙区和生态脆弱区,对该区典型流域西柳沟的土壤侵蚀进行实地调查,分析流域土壤侵蚀特征及成因,为该区水土流失防治提供科学依据。[方法] 于2022年9月19—26日和2023年6月21—26日沿X640解柴线(解家营—柴沟堡)和G109京拉线(北京—拉萨)2条公路分别布设15个调查点和14个集水区,对调查点及集水区植被、土壤、土壤侵蚀特征和水土保持措施等进行调查。[结果] 流域内草地片蚀较为严重,耕地侵蚀不严重,沟谷内裸地风蚀较为严重。上游黄土高原丘陵区沟蚀严重,且溯源侵蚀、下切侵蚀及沟岸扩张未停止,伴随较为严重的重力侵蚀。中游风沙区以风水复合侵蚀为主,大幅增加了流域的产沙总量。流域内道路建设及边坡开挖等人为扰动进一步加剧了侵蚀风险。径流泥沙含量测定结果验证了流域泥沙的主要来源为上游地区。流域内水土保持措施以植被措施及工程措施为主,虽已起到一定水土保持作用,但由于形式单一而未能发挥理想效果。[结论] 西柳沟短历时高强度的降雨特点叠加下层砒砂岩土壤条件共同加剧了该区土壤侵蚀,经济发展压力下的人类活动扰动加剧了生态风险,当地政府亟需持续增加水土保持投入,提高监管能力,加强对于土壤侵蚀的监测与机理研究,完善水土保持综合治理。
    2023,43(6):402-411, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.045
    摘要:
    [目的] 分析福建省县域土地利用转型主导驱动力与影响因素的时空特征,构建土地利用转型影响因素逻辑分析框架,为福建省土地利用高质量发展提供参考。[方法] 基于2000,2010和2020年福建省土地利用数据和社会经济数据,采用理论分析法、土地利用转移矩阵、综合指数法、地理加权回归(GWR)等方法,构建土地利用转型影响因素逻辑分析框架,并在此基础上对福建省土地利用转型主导驱动力、地类转移、土地利用隐性形态时空特征及影响因素进行系统分析。[结果] ①福建省各地区呈现出以发展型经济—生态安全驱动力为主要动力的发展趋势; ②2000—2020年福建省建设用地增加了2 897.45 km2,主要由耕地转换而来,其次为林地和草地;③福建省县域土地利用隐性形态呈现出“条带状”空间特征,形成福州—莆田—厦门高级形态区以及福鼎—闽侯—仙游—安溪—诏安和武夷山—南平—三明—龙岩中级形态区; ④交通密度和城市化是福建省土地利用转型的主要影响因素。[结论] 福建省应该加强内陆和沿海、偏远地区和市区之间的交通建设,实施新型城镇化战略,同时深入推进新时代山海协作,充分发挥福州、厦门等沿海城市的带动作用。
    2023,43(6):412-420, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.046
    [摘要] (27) [HTML] (99) [PDF 14.67 M] (166)
    摘要:
    [目的] 砒砂岩区是黄河流域土壤侵蚀最为严重的区域,探讨该地区植被覆盖度变化状况及其影响的驱动因素,以期为该区植被恢复及生态重建工作提供科学参考。[方法] 基于2000—2022年的MOD13Q1 NDVI数据,运用Sen趋势、Mann-Kendall显著性检验、Hurst指数、残差分析等方法分析砒砂岩区研究期内的植被覆盖度时空变化趋势,并探究植被覆盖度与气候因子及人类活动的响应关系。[结果] ①2000—2022年砒砂岩区植被覆盖度增加,增速为4%/a(p<0.05);空间尺度上,研究区植被覆盖度在3个区有明显的分异效果,整体呈现“南高北低,东高西低”的分布态势; ②研究期内,砒砂岩区植被覆盖度与降水量呈正相关区域占总面积的66.30%,负相关区域占总面积的33.70%;与气温呈正相关区域占总面积的92.19%,负相关区域占总面积的7.81%; ③残差分析结果表明,2000—2011年人类活动多以负面影响为主,2012—2022年人类活动多以正向影响为主。[结论] 研究期间砒砂岩区植被覆盖度呈显著上升趋势,与年均气温的相关性高于年降雨量,且一系列生态保护工程为改善植被情况做出了巨大贡献。
    2023,43(6):421-433, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.047
    [摘要] (58) [HTML] (118) [PDF 7.48 M] (155)
    摘要:
    [目的] 探讨黄河中游城市群高质量发展与水资源保护利用的时空协调关系,为该区域水资源的可持续利用与水生态有效保护提供决策支持和科学依据。[方法] 基于黄河中游19个城市2011—2021年高质量发展与水资源保护利用两系统的面板数据,运用组合赋权、耦合协调度模型、地理探测器模型等方法,分析该区域高质量发展与水资源保护利用的耦合协调度及其时空特征。[结果] 黄河中游城市群的高质量发展和水资源保护利用水平不断提高,区域间差距逐渐缩小。两个系统的耦合协调度呈现上升趋势,一些地区已从濒临失调转变为初级协调阶段。此外,区域间的耦合协调度呈现正的空间自相关,由西安和郑州市两个中心城市向外呈放射状递减。对外贸易依存度、第三产业产值所占比例对两系统协调度影响较大,且交互因子之间呈非线性加强或双加强关系。[结论] 为提升黄河中游城市群高质量发展与水资源保护利用的空间依赖度,应加强区域间合作,优化水资源利用结构,提高水资源管理能力,增加科技投入,提高区域创新能力,积极推动区域协同发展。
    2023,43(6):434-444, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.06.048
    摘要:
    [目的] 通过对耕地保护现状空间格局成因及其空间相关性分析,划分科学的耕地整治规划分区,为进一步优化崆峒区耕地布局,提升耕地质量,科学利用、保护耕地提供参考。[方法] 以甘肃省平凉市崆峒区为例,采用景观格局指数法、多目标决策法、Spreaman秩相关法、聚类分析法,选取耕地坡度、耕地保护政策、城镇化影响来分析耕地景观格局现状与其在空间上的存在的协同或权衡关系,构建耕地保护格局相关性分析评价指标体系。[结果] ①研究区整体上耕地景观格局指数2010—2022年上升3.55%,耕地集聚程度大部分区域呈现下降趋势,但在整个过程中呈现波动。区域土地利用程度整体上呈上升趋势,各乡镇耕地布局特征及土地利用程度差异明显。②耕地保护指数2022年较2010年上升315.30%,2°~6°耕地增加120.96%,15°~25°耕地减少32.64%,>25°耕地减少100%,耕地质量提升明显,与耕地景观格局在空间上高度协同;城镇化影响指数呈上升趋势。2010—2022年城镇化影响指数上升25.17%,城镇化对耕地布局影响加大,与耕地景观格局在空间上存在权衡关系。③划分耕地质量提升重点区、耕地质量提升一般区、耕地新增开发潜力区、耕地协调保护区等4个耕地整治规划单元。[结论] 甘肃省平凉市崆峒区耕地布局特征各乡镇差异性明显,耕地整体保护成效明显。影响研究区耕地空间格局的主要因素为政策因素、城镇开发影响以及农民种植意愿和耕地保护意识等。
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    摘要:
    [目的] 探讨耕地空间格局、变化特征及其影响因素,为区域耕地保护提供依据。[方法] 以鲁西南黄泛区为研究区域,基于2m高分遥感影像,结合野外调查和《菏泽市统计年鉴》,采用遥感解译、重心模型、冷热点分析、地理探测器等方法,分析2019-2022年鲁西南黄泛区耕地空间分布、重心迁移、年际变化特征及影响因素。[结果]①2019-2022年鲁西南黄泛区耕地面积占区域60%以上,每年均存在耕地流失现象,流失面积呈现逐年递减趋势,郓城县耕地面积减少最多,达18.28km2,鄄城耕地动态度变化最大,达-2.26%;耕地重心整体向东北方向迁移。②耕地流出面积高于流入面积,主要流出方向和流入方向均为建设用地和林地,耕地变动最集中的区域主要分布在曹县南部。③乡村从业人员(X5)、乡村劳动力资源数(X4)、第一产业生产总值(X9)是耕地变化的主要单因子影响因素;乡村劳动力资源数(X4)和城镇居民人均收入(X6)交互作用时,耕地变化的解释力q值进一步增大。[结论] 鲁西南黄泛区2019-2022年耕地流失是经济社会因子为主的多因子综合作用的结果。
    摘要:
    [目的] 明确高寒金属矿山不同植被恢复年限排土场边坡坡面产流产沙特征,为排土场人工植被恢复和水土保持工作高效合理的开展提供科学依据。[方法] 以青海省果洛藏族自治州德尔尼铜矿恢复期为2~15 a范围内的7个矿山排土场边坡为研究对象,通过模拟降雨试验获取不同恢复年限排土场坡面产流产沙和径流水动力学特征指标,并进一步分析坡面产流产沙特征和径流水动力学特征的影响因素。[结果]研究区排土场坡面产流产沙过程相对复杂,随机性强,不同恢复年限排土场坡面单位面积产流率和产沙率随降雨历时的变化规律存在较大的差异。排土场边坡坡面单位面积累积产流量与恢复年限之间不存在显著性关系;单位面积累积产沙量和侵蚀泥沙平均体积直径随着恢复年限的增大均呈逐渐降低趋势,且侵蚀泥沙平均体积直径与恢复年限呈显著性幂函数关系(P < 0.05);随着恢复年限的增大产流时间呈先减小后增大变化趋势,二者间存在显著性二次函数关系(P < 0.05)。各恢复年限排土场边坡径流流态以层流为主,且均属于缓流。随着恢复年限的逐渐增大,坡面径流雷诺数和径流剪切力呈显著性的指数函数降低和线性函数降低趋势(P < 0.05);而径流流速和弗劳德数与恢复年限未体现出显著性的函数关系。总体而言,随着恢复年限的增长,排土场坡面径流冲蚀和携沙能力降低。不同恢复年限排土场边坡坡面单位面积累积产沙量、径流速度和雷诺数与坡度呈显著的高度正相关关系(P < 0.05)。[结论] 高寒矿区排土场经人工植被恢复后,坡面抗侵蚀能力随恢复年限的增长呈向好趋势;受高寒气候影响,排土场植被返青出苗滞后,雨季初期水土保持效果相对较弱。
    摘要:
    [目的] 在高标准农田的建设中,为更合理的进行农田生态补偿,应在保障粮食安全的前提下,结合考虑农业生产过程中的碳排放与碳吸收量,以实现我国碳达峰碳中和的目标,助力农业强国建设。[方法] 本文首先从粮食安全的角度对黄河流域内60个城市进行了农田盈亏量的测算,基于机会成本法建立了粮食安全视角下的农田生态补偿标准;接着,计算黄河流域各市农业生产过程中,使用的农业资源与农作物生长过程所产生的碳排放量,估计农作物生长中通过光合作用吸收碳的总量。根据所得碳源、碳汇量计算该区域内农田的总净碳汇量,以2021年碳交易平均价格为补偿标准,求出“双碳”视角下区域内农田生态补偿标准。最后,在分别计算粮食安全与“双碳”视角下的农田生态补偿额度的基础上,得出双视角下黄河流域的农田生态补偿额度。[结果] 青海、河南省内的黄河流经的市大多都接受一定的补偿。[结论] 部分省会城市如西安、郑州与太原因城镇化与工业化水平较高,经济发展情况良好,需要支付的农田生态补偿额度较高,说明当地农田安全与粮食、生态安全间的矛盾问题更严重。
    摘要:
    [目的]草地灌丛化过程的植被群落演替会影响土壤有机碳库,而土壤有机碳(SOC)活性组分能够敏捷反映土壤有机碳库变化,通过探究灌丛化对高寒草甸SOC活性组分的影响,以期为全球气候变化背景下青藏高原草地土壤有机碳库变化和固碳研究提供数据支撑。[方法] 以青藏高原川西锦鸡儿(Caragana erinacea)灌丛草甸为研究对象,分析了不同灌丛化阶段(未灌丛化、中度灌丛化和重度灌丛化草甸)0—10 cm、10—20 cm和20—40 cm土壤理化性质、碳转化酶活性和SOC活性组分特征。[结果] ①灌丛化使得0—20cm土壤含水量(SWC)显著减小,各土层SOC含量均在重度灌丛化草甸最大,中度灌丛化草甸土壤pH显著增大。②中度灌丛化草甸土壤淀粉酶活性(SAA)显著低于未灌丛化草甸,10—40 cm土壤蔗糖酶活性(SSA)也显著较低,SSA在重度灌丛化阶段显著强于未灌丛化草甸。③与未灌丛化草甸相比,中度灌丛化草甸0—10 cm、10—20 cm和20—40 cm易氧化有机碳(ROOC)含量分别显著减小16.79%、21.73%和31.11%,0—10 cm土壤可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)含量也显著减小;重度灌丛化草甸0—10 cm土壤颗粒态有机碳(POC)和ROOC含量分别显著增大24.37%和29.54%,10—20 cm土壤MBC和DOC分别显著增大12.96%和10.38%,20—40 cm土壤MBC和DOC分别显著增大57.62%和22.10%。④土壤有机碳活性组分均与TN、SWC、SOC以及碳转化酶活性显著正相关,ROOC与pH显著负相关。[结论] 研究区域川西锦鸡儿灌丛化初期土壤有机碳活性组分含量降低,而灌丛化后期土壤有机碳及其各活性组分均得到积累,可能对该区域土壤有机碳积累和土壤质量提升产生积极效应。
    摘要:
    【目的】探究成都市温江区道路绿地和校园绿地土壤抗蚀、抗冲特征及其影响因素,为城市绿地水土保持和生态可持续发展提供理论支持。【方法】采用野外取样与室内试验相结合的方法,对道路和校园绿地中乔木+草地、乔木+灌木、灌木、灌木+草地、草地开展土壤抗蚀抗冲性特征研究。【结果】>5 mm土壤水稳性团聚体含量在道路(79.72%)和校园绿地(39.23%)均表现为最大。土壤总孔隙度、土壤含水量和土壤粉粒含量均表现为校园绿地>道路绿地(P<0.05)。MWD、GMD、土壤抗蚀性指数、水稳性指数和抗冲指数均表现为道路绿地>校园绿地(P<0.05),其中乔木+灌木和灌木+草地结构土壤抗蚀抗冲性优于其他植被结构,土壤抗冲系数均随坡度增大而减小。土壤抗蚀、抗冲性指数与>5 mm土壤水稳性团聚体、有机质含量和土壤黏粒均呈极显著正相关;与PAD、ELT、<0.25 mm、0.25~2 mm水稳性团聚体呈极显著负相关(P<0.01)。【结论】道路绿地乔木+灌木和灌木+草地结构土壤抗蚀抗冲性最好,校园绿地可以通过调整植被结构增强抗逆性和观赏性,降低土壤侵蚀风险。
    摘要:
    [目的]土地调查是有效管理国土资源的基础,但当前全国土地调查存在资金投入不对称问题,即投入产出比例不匹配,因此,需识别土地调查的重点区和非重点区,以实现未来土地调查的经济高效性,避免不必要的资源浪费。[方法]基于2000-2020年贵州省土地利用数据,采用土地利用变化频数统计、核密度分析、空间自相关性等方法分析了贵州省土地利用变化频率的时空分布特征,并借助地理探测器对其影响因素进行了研究。[结果](1)贵州省2000-2020年土地利用变化频数中土地发生变化的面积仅为2%,但资金和人力的投入却相对较高,因此两者的投入关系及不协调。(2)贵州省2000-2020年土地利用变化频数中已变化的土地在空间分布上具有显著的空间异质性。(3)贵州省2000-2020年已变化土地核密度结果呈现“西高东低”的分布特征,土地变化1次的分布密度最大,土地变化3次的分布密度最小。(4)贵州省2000-2020年已变化土地和未变化土地皆呈显著空间集聚特征,已变化热点区域为威宁、赫章、大方等城市,未变化热点区域为威宁、从江等城市。(5)2000-2020年贵州省土地利用变化频数驱动因素的交互探测结果显示,坡度和坡向的交互作用对贵州省土地利用变化频数空间分异的解释力最强。[结论]贵州省土地利用变化频率分布具有显著的空间异质性,应建立贵州省土地利用变化频数监管机制,实现有效利用社会资源和减轻社会财政负担。
    摘要:
    摘要:贺兰山东麓是我国重要的酿酒葡萄产区,挖掘在该区域荒漠草原上垦殖葡萄园所产生的碳汇价值对区域实现双碳目标具有重要意义。为量化葡萄种植园的土壤碳储量特征,本研究以典型的新慧彬葡萄园为例,开展园区尺度的土壤有机碳(Soil organic carbon)取样调查与分析,研究土壤有机碳含量、密度和组分等特征。结果表明:(1)该葡萄园0—100 cm剖面土壤有机碳平均含量为4.65 g/kg,土壤有机碳密度为64.5 t/hm2,虽然土壤有机质含量低,养分匮乏,但依然是葡萄园生态系统碳库的主要部分。(2)在垂直剖面上,土壤有机碳含量随着土层加深而递减,且0—40 cm表层和40—100 cm深层的土壤有机碳含量存在显著差异,表层土壤的有机碳富集系数大于1,对有机碳具有更强的固持能力。(3)土壤有机碳含量在园区范围内存在空间异质性,其中表层土壤有机碳的空间异质性受制于不同田块间葡萄品种及施肥等垦殖活动差异,而深层土壤有机碳的空间异质性主要受制于原始土壤的形成背景。(4)土壤有机碳活性、中性和惰性组分的比例约为1:2:5,惰性组分占比较高,碳库活度较低,稳定性较强;虽然惰性有机碳含量决定了总有机碳的高低,但中性有机碳含量的变化亦会影响总有机碳和全碳含量。以上研究成果对理解干旱区葡萄园碳汇形成机理和挖掘碳汇潜力具有一定的参考价值。
    摘要:
    [目的]京津冀地区面临水资源短缺、水生态环境退化严重等问题,因此推动京津冀地区水资源系统的高质量发展,对于区域发展和国家战略的实施具有着重要的实际意义。[方法]利用JRC全球地表水产品数据集提取2000-2021年京津冀各市不同类型的地表水,分析京津冀各市近22a地表水面积时空变化趋势,利用形态学空间格局分析模型(MSPA)分析典型区域白洋淀、七里海湿地的地表水空间形态演变,结合气候和人类活动数据,采用相关性分析法,阐明不同城市地表水时空变化的驱动机制。[结果](1)从时间上看,近22a京津冀永久性水体面积整体呈下降趋势,而季节性水体面积整体呈增长趋势。从空间上看,地表水面积动态度减少的重心区域主要集中在都市圈北京、天津、廊坊等城市,而南北方向上南水北调中线沿线城市邯郸市、邢台市、石家庄市等城市地表水面积动态度呈现增加趋势。(2)近22a来白洋淀核心湿地地表水面积有一个下降和上升过程,在2000-2005年间逐渐减少,在2005年后开始逐渐增加,而边缘湿地逐年增加。七里海的核心湿地、边缘湿地和桥接湿地面积在2000-2010年逐年减少,2010年后开始恢复。(3)京津冀南部城市最大水体面积与降水量呈正相关,而东部沿海城市呈负相关。反映出人类活动与自然补给之间的不平衡性。北京市、承德市、唐山市的用水量与最大地表水面积之间存在显著正相关,显示跨流域调水和生态补水的影响较大。而秦皇岛市、天津市则表现为显著负相关和极显著负相关,显示地下水超采对地表水资源有着负面影响。[结论]研究揭示近22a京津冀地表水面积变化,为实现水资源的可持续发展提供参考。
    摘要:
    [目的]为研究不同生物炭添加对重庆山区烟田黄壤土的理化性质和烤烟生长、产量和产值的影响。[方法]本文以烤烟K326为试验材料,2022-2023年在烟田中采用完全随机设计,在常规施肥基础上,设置7个处理,分别为零添加(CK)、750 kg/hm2(T50)、1500 kg/hm2(T100)、3000 kg/hm2(T200)、4500 kg/hm2(T300)、6000 kg/hm2(T400)和7500 kg/hm2(T500)。试验期间,土壤理化性质和烤烟农艺性状、地下地上生物量、烟叶产量和产值进行了监测。[结果]研究发现:(1)添加生物炭能够提高土壤总孔隙度,增加毛管持水量。第二年试验T400、T500处理的土壤总孔隙度和毛管持水量均显著高于CK;(2)相对于CK处理,生物炭添加都显著提高了耕层土壤速效氮、速效磷和速效钾含量,同时T300、T400和T500处理显著提高了耕层土壤有机质含量和pH值,能够有效缓解土壤酸化;(3)相对于CK处理,T300、T400和T500处理显著促进了烟叶生长和生物量积累,显著提高了烟叶产量和产值,但基于生物炭对烤烟产量和产值贡献率,T400处理效果最优。[结论]因此,在植烟土壤中添加适宜的生物炭,可以改善土壤理化性质,提高土壤的可耕性,同时改善烟株的生长发育状况,提高烟株干物质积累量,提升烟叶产量和产值。
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    摘要: [目的]探究甘肃张掖荒漠-绿洲过渡带不同类型植被群落物种组成、多样性特征,以及植物群落特征和土壤水分含量的关系,为该区水土保持效益评估提供科学依据。[方法]选择不同类型荒漠植被,调查和测定了不同类型植被群落植物多样性和0-120 cm土壤水分含量。[结果]①该区域共有6种植被类型,植被结构非常简单,物种组成以适生于干旱荒漠生境的红砂、合头藜、珍珠猪毛菜、三芒草、雾冰藜等耐旱、超耐旱的小灌木、半灌木、草本植物为主,植物群落为灌草群落类型,物种多样性指数较小。②土壤水分在垂直方向上的变化呈现“双峰形”,土壤湿度由表层向深层逐步升高,到20-40 cm处升到“第一个峰值”,40-60 cm处又降到了较低水平,到60-120 cm土壤湿度又逐步上升,直至120 cm处升高到“第二个峰值”。③各植物群落的植被高度、植被密度、植被盖度随土壤水分含量的升高而增高、增大,植被高度与40-120cm土层土壤水分呈显著正相关,草本植物、灌木植物密度、植被盖度与其根系主要分布层的土壤水分含量呈显著正相关。[结论]在0-20cm表层土壤、40-80cm深层土壤水分含量均不足2%的荒漠绿洲过渡带,适宜种植红砂、合头藜、白刺等旱生灌木和三芒草、刺沙蓬、雾冰藜、画眉草、猪毛蒿等草本植物;表层土壤、深层土壤水分含量均超过2%的荒漠地带,适宜种植红砂、珍珠猪毛菜等旱生灌木和冷蒿、内蒙古旱蒿、寸草等草本植物,能够有效促进生态恢复和重建。
    摘要:
    摘要:【目的】探究吉林省不同量级降雨下降雨侵蚀力时空分布特征,为吉林省气象灾害风险评估、水土流失防治提供参考。【方法】基于1980-2022年吉林省51个站点的逐日降雨数据,按雨量等级将其划分为不同量级降雨,采用Xie提出的日降雨侵蚀力计算模型计算降雨侵蚀力,利用M-K突变检验、变异系数、气候倾向率分析吉林省不同量级降雨侵蚀力时空变化特征。【结果】(1)1980-2022年吉林省年均侵蚀性降雨量和降雨侵蚀力分别为420.04 mm和1967.12 MJ·mm/(hm2·h),变异系数分别为0.27和0.2,均属中等变异;(2)不同量级降雨侵蚀力随年际变化均呈上升趋势,暴雨侵蚀力上升幅度最大,为57.7 MJ·mm/(hm2·h·10a),中雨侵蚀力上升幅度最小,为5.8 MJ·mm/(hm2·h·10a),大雨侵蚀力对年均降雨侵蚀力的贡献度最大,为36.68%;(3)不同量级降雨侵蚀力年内分布不均匀,中雨侵蚀力在全年均有发生,大暴雨侵蚀力仅发生在6-9月,10月-次年5月中雨侵蚀力在年降雨侵蚀力中占主导地位,6-9月大雨和暴雨侵蚀力逐渐替代中雨侵蚀力在年降雨侵蚀力中起主导地位;(4)年均侵蚀性降雨量、年均降雨侵蚀力和不同量级降雨侵蚀力空间分布均呈现中南高东西低的格局。【结论】吉林省不同量级降雨侵蚀力区域特征明显,明确了各量级降雨易产生土壤侵蚀可能性较高的时间和地区,为因地制宜制定气象灾害风险防御和水土保持防治措施提供参考。
    摘要:
    [目的]明晰施工便道上、下边坡在植被恢复条件下的坡面产流产沙过程,揭示施工便道建设扰动后植被恢复对藏东南生态脆弱的亚高山森林灌丛区坡面尺度水土流失的影响。[方法]选取施工便道上、下边坡扰动后不同植被恢复条件下的典型坡面,进行室内模拟降雨试验,研究工程扰动后上、下边坡4种植被盖度(0、30%、60%、90%),3种坡度(15°、30°、45°),2种雨强(30 mm/h、60 mm/h)条件下的坡面产流产沙过程,明确施工便道植被恢复对水土流失的影响。[结果](1)施工便道工程扰动后,在上、下边坡裸土坡面进行植被恢复能有效延缓初始产流时间,随着植被盖度增加,延缓初始产流时间的效果增强,且植被的延缓产流效应在上边坡更为明显。(2)在0~60%植被盖度范围内,上、下边坡稳定产流速率随植被盖度的增加而显著降低,60%与90%植被盖度的稳定产流速率接近。相比裸土坡面,60%、90%植被盖度的减流效益分别为59%~75%,58%~77%,表明减流作用的植被临界盖度为60%。(3)植被盖度为30%、60%时,减沙效益分别达到29%~82%,86%~96%。植被盖度在60%以下,当盖度增加,减沙作用显著增强,超过此临界盖度,即使增加盖度,其减沙效益也变化不大。(4)在相同植被盖度、坡度和雨强条件下,挖方形成的上边坡总产流量总是高于填方形成的下边坡,而下边坡总产沙量始终高于上边坡,反映出施工便道扰动后,挖方、填方边坡在坡面土壤侵蚀方面的显著差异。[结论]在藏东南施工便道扰动区的水土流失防治中,60%植被恢复率兼具较好的防治效益和经济可行性,且在水土保持措施布设时,挖方边坡更需要“控水”而填方边坡应偏重“阻沙”,只有充分考虑其差异才能在施工便道扰动区达到更好的水土保持效果。
    摘要:
    [目的]探讨土壤水蚀对希拉穆仁草原克氏针茅斑块分布格局的影响机制,为该区域的水土流失治理提供理论依据。[方法]采用野外调查和方差均值比率法设定了3个分布格局(聚集分布格局、均匀分布格局和随机分布格局)2个对照(不放牧和裸坡),进行降雨强度为30、60、90、120mm/h的室内模拟降雨试验,量化了不同分布格局坡面的产流产沙过程。[结果]①重度放牧和不放牧为聚集分布格局,中度放牧为均匀分布格局,轻度放牧为随机分布格局。②30mm/h雨强不产流,60mm/h雨强产流率呈裸坡>聚集分布>随机分布>均匀分布>不放牧;90mm/h雨强呈裸坡>聚集分布>均匀分布>随机分布>不放牧;120mm/h雨强呈裸坡>聚集分布>不放牧>均匀分布>随机分布;③30mm/h雨强不产沙,60mm/h雨强产沙率呈裸坡>均匀分布>不放牧>随机分布>聚集分布;90mm/h雨强呈裸坡>聚集分布>均匀分布>随机分布>不放牧;120mm/h雨强呈裸坡>不放牧>聚集分布>均匀分布>随机分布;④120mm/h雨强随机分布的减沙效益最好可减少88.76%,90mm/h雨强的不放牧减流效益最好可减少45.78%。[结论]放牧促使克氏针茅出现斑块化的现象,土壤水蚀加剧了裸地斑块的形成,进而使克氏针茅斑块出现了不同的分布格局。
    摘要:
    [目的]黄土高原地区降水集中且多为暴雨,加之黄土本身疏松、抗侵蚀性弱,该地区常年受滑坡、泥流等地质灾害侵扰,严重危害人民生命和财产安全。因此开展典型黄土泥流特性研究对于防治区域地质灾害具有重要意义。[方法]本研究以黄土高原地区四种主要类型土壤为研究对象,通过流变振荡剪切测试,探究含水率对土壤流变特性的影响。[结果]结果表明:(1)塿土、褐土和黑垆土的储能模量、损耗模量、剪切应力随含水率的增加均呈减小趋势;在含水率较大(> 50%)的条件下,黄绵土表现出强应变过冲现象。(2)四种土壤浆体的储能模量随剪切应变增加出现两个平台区,表现出两步屈服现象,随着含水率的增加,浆体出现两步屈服向一步屈服的转变。第一步屈服与初始网络结构的破坏有关,第二步屈服表明浆体结构被完全破坏。(3)当土壤含水率≤50%,土壤细颗粒可通过形成絮凝体增加絮凝程度从而提高土壤浆体流动点剪切应力;当含水率> 50%时,土壤中的粗颗粒通过增加颗粒间摩擦力提高流动点剪切应力,此时黄绵土流动点剪切应力大于其他土壤。[结论]该研究可为黄土高原地区不同类型土壤泥流流动规律的认识和泥流灾害防治提供一定的科学依据。
    摘要:
    [目的]揭示密云水库上游潮白河流域水量变化的年际时序规律及丰平枯季节性差异,为京津冀地区水资源高效利用及生态用水保障提供决策参考。[方法]在收集流域水量数据,进行潮白河流域逐月丰平枯水期分析的基础上,采用距平百分率解析潮白河流域水量变化特征,并推导流域丰平枯时段与径流水量的定量化关系。[结果]近12年来潮白河流域的枯水期历时远大于丰水期和平水期时间,但丰水水量及其距平百分比每隔1-2年均会呈现指数级增长趋势,表明潮白河流域近年来更多的表现出了极端的气候特征。潮白河流域的丰水时段均主要出现在7-12月,流域平水时段基本伴生于丰水时段,但12年来,潮河与白河流域分别仅出现了6、7个月的平水期;枯水时段占据了12年来的大部分时期,阶段性密集分布在除丰水期和平水期以外的所有时段。在所有时段,白河流域的水量均高于潮河流域,这可能归因于春季融雪对径流的补给。基于流量与丰枯时段的精细划分,构建了潮白河流域丰平枯水期与水量的定量化关系,其中流域丰平枯水期时段的占比大小是流域水量最重要的影响因素。[结论] 潮白河流域近年来极端降水时间增多,但枯水时段的占比远高于平水期和丰水期。三者的占比关系是影响流域水量最重要的因素。
    摘要:
    【目的】定量分析山西省2011—2022年农业面源污染时空变化特征并预测其发展趋势,为山西省农业面源污染防治工作的开展提供科学参考。【方法】采用排污系数法和等标污染负荷法定量分析山西省农业面源污染的时空变化特征,通过建立ARIMA时间序列预测模型对其发展趋势进行预测。【结果】(1)2022年,山西省农业面源污染排放量分别为:COD 4.74 ×105 t、NH3-N 5.82×103 t、TN 2.86×104 t和TP 4.18×103 t。排放量高值区集中在吕梁市和运城市,低值区集中在太原市和阳泉市。等标污染负荷总量为3.95×1010 m3。首要污染物为TN,首要污染账户为畜禽养殖账户。(2)2011—2022年,四类污染物变化趋势表现出一致性,总体上表现为波动上升,且各项污染物最高值均出现在2022年。各行政区污染物排放量排序基本稳定,运城市和吕梁市一直占重要地位。根据等标污染负荷计算结果,12年来TN一直是首要污染物,畜禽养殖一直是首要污染账户,并且占比仍在不断上升。(3)通过确定模型参数,建立ARIMA(1,1,2)模型进行预测。预测期内山西省农业面源污染会有小幅下降,之后发展趋势表现为平稳上升。【结论】需要进一步加强对农业重点污染账户和重点污染物的防治工作,以降低农业面源污染排放量,缓解其上升趋势。
    摘要:
    [目的]揭示山区撂荒耕地的地形特征,对耕地保护和粮食安全至关重要。[方法]本研究以重庆市巫山县为研究区域,利用谷歌地球引擎(Google Earth Engine, GEE)云平台上的Landsat TM/OLI和Sentinel-2数据,采用决策树与时间序列 NDVI变化检测法,对2017-2021年研究区的撂荒地信息进行提取和分析。[结果]①从时间序列特征上看,研究区内撂荒地面积整体呈上升趋势,2017年到2021年的增加量为2123.50hm2,增长率为19.61%,区间内曲线形态上表现为“W”型特征。空间上撂荒地呈全局分散,局部集中特征,主要沿着水系走向分布,显著集中河流两侧,周边被坡耕地围绕。②研究区内撂荒地在不同的高程带和坡度带分布不同。撂荒地主要集中于高程1000m以下和坡度5°-20°范围内。高程1500m以下的区域,撂荒地面积和撂荒率表现“先增后减”的规律,2019年达到最高点;高程1500m以上的区域,撂荒地面积和撂荒率随着时间的变化呈现“先减后增”的规律,在2020年达到了最低值。③撂荒地在不同地形位等级下的分布指数表现为持续减少型,地形梯度1级、2级的分布指数大于1,为撂荒地的优势区。[结论]决策树与NDVI时序变化检测法结合能够精准识别撂荒地,识别精度为83.59%。本研究成果可为其他相似地形区域的撂荒地提供参考和借鉴,并提供保障国家粮食安全和促进区域可持续发展的相关政策的依据。
    摘要:
    [目的]土地利用变化是人类活动干预地形地貌变化的直观表现,景观指数可从景观生态学的角度描述土地利用的结构组成与空间配置。半个世纪以来,在气候变化和人类活动的影响下河流水沙呈现锐减的趋势,研究人类活动影响下中小河流水沙变化特征可为流域水土保持和航道水沙管理提供科学支撑。[方法]利用景观指数、水沙突变检验等方法,文章基于南流江、钦江流域近60年的水沙数据和相关土地利用数据,分析景观格局对水沙变化的影响。[结果]结果表明:(1)南流江和钦江流域的径流量和输沙量呈逐渐下降趋势。输沙量下降趋势比径流量的明显,径流量和输沙量的突变点都发生在21世纪00年代 。(2)钦江流域的林地由1990年占比38%增加至2020年的41.6%,南流江的耕地向林地转移面积逐渐增大。退耕还林政策取得成效,水沙变化也呈现逐渐减少的趋势。(3)两个流域的水沙变化与景观破碎化程度呈负相关关系、与斑块聚集度呈正相关关系。[结论]总体上南流江和钦江流域内土地利用变化格局保持较稳定,水沙变化受土地利用变化较明显,因此相关部门应该继续加强对生态用地的保护和管理 。为了防止水土流失,应该避免人类活动对景观格局的过度干扰,合理规划景观空间配置。
    摘要:
    沙柳(Salix psammophila)为库布齐沙漠优良的防风固沙乡土树种。[目的]为了揭示灌木林营造对沙区土壤作用的生物机制。[方法]本文以不同林龄(6年、12年和15年)沙柳为研究对象,于2023年7月初采集库布齐沙漠沙柳林下0-10cm、10-20cm、20-30cm土层深度土壤,对土壤主要理化性质及酶活性进行分析,为揭示该区植被恢复对土壤的作用机制提供科学依据。[结果] ①随着林龄的增加,与对照相比,细颗粒含量逐渐增多,土壤容重和pH值呈降低趋势。②土壤养分和酶活性在垂直方向上呈现较明显的表聚现象;土壤养分和酶活性在不同沙柳林龄下差异显著(P<0.05),12年沙柳林下土壤碱解氮、速效磷、速效钾、碱性磷酸酶、过氧化氢酶分别为裸沙的316.4%、420.3%、134.6%、164.5%、94.8%,15年沙柳林下的有机碳、脲酶、蔗糖酶较对照增长了186.2%、145.3%、2703.4%。③土壤酶活性与不同林龄恢复阶段土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机碳密切相关。[结论]库布齐沙漠沙柳防护林营建后,对土壤养分和酶活性具有显著的改良作用。
    摘要:
    [目的]为了解漫川漫岗黑土区侵蚀沟形态特征及不同时间尺度形态变化规律。[方法]本研究特选取拜泉县国富镇域内61条典型侵蚀沟为研究对象,采用无人机航拍技术生成数字高程模型,并通过人工目视解译提取沟长、断面宽深比等形态参数,结合历史航拍影像数据分析侵蚀沟发育变化规律及影响因素。[结果](1)03~21年间拜泉县研究区侵蚀沟发育剧烈,侵蚀沟类型变化较大,沟道变化显著。(2)拜泉县研究区侵蚀沟沟长及面积平均发育变化速率分别为9.64m/y、246.39m2/y,整体侵蚀沟形态复杂程度呈现先复杂后简单的变化趋势,且侵蚀沟沟岸扩张速度小于沟头前进速度,侵蚀沟表现为狭长不规则形。(3)研究区侵蚀沟各形态参数之间存在着一定的相关关系,顶宽与底宽、沟长与沟宽、周长与沟长、沟宽以及面积与沟长、沟宽之间均呈正相关关系,但沟长与沟宽在发育过程中未发现显著联系。[结论]研究结果可为东北漫川漫岗黑土区侵蚀沟发育演化研究提供科学依据和数据支撑。
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    Available online:2024-03-01, DOI:
    摘要:
    [目的]贵州存在大量红黏土边坡,水土流失和浅层滑坡问题突出。利用草本植物对红黏土边坡进行防护,对于贵州省的浅层滑坡治理和水土保持具有重要意义,但相关研究较少。[方法]以红黏土边坡为研究对象,选取狗牙根和香根草作为护坡植物,通过种植试验、根系拉伸试验、直剪试验、室内模拟冲刷试验,探讨两种草本植物的护坡效应。[结果]①种植150天内,两种草本植物均稳定生长,根系抗拉强度持续增加;生长30~150天,狗牙根的最大抗拉力从0.84N增至8.59N,香根草的最大抗拉力从4.78N增至89.89N。②生长120天时对比无根土,狗牙根根土复合体的黏聚力提升91.1%,内摩擦角提升12.45%;香根草根土复合体的黏聚力提升107.47%,内摩擦角提升12.74%。③生长150天时对比裸坡,狗牙根坡的径流速率降低45.02%~54.15%,产沙速率降低58.3%~93.85%,60min累计产沙量降低81.02%;香根草坡的径流速率降低35.46%~46.48%,产沙速率降低46.8%~89.44%,60min累计产沙量降低74.61%。[结论]两种草本植物对红黏土边坡都具有良好的固土护坡效应,香根草对土体抗剪强度的增益效果更明显,狗牙根的水土保持效果更显著。
    Available online:2024-03-01, DOI:
    摘要:
    [目的]分析茅尾海土地利用变化与碳储量演化特征,为增碳汇提高生态价值提供科学依据。[方法]使用监督分类的方法对茅尾海2009年、2015年和2021年的遥感影像数据进行解译提取,基于ArcGIS软件和InVEST模型对茅尾海土地利用变化与碳储量演化进行研究分析。[结果]①茅尾海土地类型主要呈现“大聚居,小杂局”的分布特点,2009-2021年土地利用类型存在较大变化,耕地、浅海水域和渔业养殖区面积减少,红树林湿地、建筑用地、林草地、淤泥质滩涂面积增加;②茅尾海碳储量呈先下降后上升趋势,2009-2015年、2015-2021年、2009-2021年区域碳储量变化量分别为-11.05万t、3.77万t、-7.29万t;碳固定净现值分别为-1.37亿元、0.47亿元、-0.90亿元;③2009-2021年,茅尾海主要为渔业养殖区、林草地等高固碳土地利用类型向建筑用地等低固碳类型的转变,转为建筑用地造成的碳储量损失最大,达28.51万t;转为渔业养殖区增加的碳储量达18.08万t。[结论]加快推动茅尾海养殖方式转型升级,加强红树林在宜林区域的增殖及加快森林城市建设,有利于研究区域固碳与可持续发展。
    Available online:2024-03-01, DOI:
    摘要:
    【目的】“双碳”背景下,探究华北地区市域粮食生产碳排放效率并量化其空间分异及动态演进规律,分析华北地区粮食生产碳排放效率现状,有利于促进华北地区粮食绿色低碳生产。【方法】采用碳排放系数法测算2011-2020年华北地区市域粮食生产碳排放,在此基础上,运用三阶段超效率SBM模型进一步测度华北地区粮食生产碳排放效率,最后借助泰尔指数和核密度估计分别探究了粮食生产碳排放效率的地区差异及动态演进。【结果】①研究期内,华北地区市域粮食生产碳排放呈“M”型波动下降趋势,但下降缓慢。②华北地区市域粮食生产碳排放效率呈先降后升的演变趋势,第一阶段效率均值为0.59,剔除环境变量和随机误差对效率值的影响,第三阶段效率均值为0.48,明显低于第一阶段效率。其中,滁州、驻马店、德州等地效率值较高,而三门峡、黄山、济源等地效率值较低。③粮食生产碳排放效率空间差异呈上升趋势,区域内差异是影响总体差异的主要因素,其中安徽省各地市差异最为显著。④核密度估计结果显示,研究期内,波峰呈波动上升的趋势,主峰向右移动的幅度较小且主要以单峰出现,侧峰隆起幅度较小,各地级市的粮食生产碳排放效率主要集中于0.4-0.6之间,华北地区各市粮食生产碳排放效率水平整体较低。【结论】华北地区粮食生产碳排放效率整体水平较低,且地区差异明显,应减少化肥等物资投入冗余,加强地区交流与合作。
    Available online:2024-03-01, DOI:
    摘要:
    [目的]探究黄河流域内蒙古段土地利用变化格局对碳汇空间分布的影响,并找出背后的主要驱动因素,为研究区生态空间发展方向和增汇政策提供依据。[方法]以黄河流域内蒙古段为例,基于2000、2010与2020年土地利用数据,使用InVEST-FLUS模型分析各期碳汇能力变化情况,并模拟2040年自然发展、生态保护及农业优先3种不同情景下碳储量变化格局,借助地理探测器找出造成碳汇空间分布差异背后的主要驱动因素。[结果]①2000-2020年间,黄河流域内蒙古段碳储量呈先上升后下降态势,碳储量总体增加8.63×106t,其中,地下生物碳储量增加3.91×106t,土壤碳储量增加2.28×106t。②未来自然发展情景下碳储量继续减少3.92×106t,而在生态保护情景下增长22.1×106t,高于农业优先情景下4.99×106t的碳储增量,其中,土壤碳库是造成增量差异的关键。③年平均降雨量、年平均温度的不平衡分布是造成黄河流域内蒙古段各类碳库差异的主要因素。[结论]合理的生态保护政策更符合未来城镇集约化和生态高质量发展要求,未来应重视荒漠化防治工作,推进林草建设,为提升区域生态安全格局和增汇政策提供保障。
    Available online:2024-03-01, DOI:
    摘要:
    [目的] 探究辽宁省“三生”功能时空演变及其碳排放效应,为“双碳”目标下的国土空间规划提供依据。[方法] 基于土地利用多功能性分类识别辽宁省国土“三生”功能、结合直接和间接排放因子法核算碳排放量,探索“三生”功能与碳排放量空间关系及其时空分异性,揭示“三生”功能时空演变的碳排放效应。[结果] ① 2005-2020年辽宁省“三生”功能空间分布格局总体变化不大,大部分地区以生产和生态功能为主,生活功能区扩张明显,各地级市中心与周边区域空间差异明显;② 2005-2013年,辽宁省各县域碳排放量增长迅速,2013-2020年增速缓慢,但空间差异愈发显著,碳排放高值明显集中在沈阳市和大连市;③ 辽宁省“三生”功能与碳排放量空间布局及数量变化的相关性总体较强,但空间差异明显且影响因素复杂。[结论]辽宁省各县域需要在自然地理条件约束和经济社会发展需求引导下,在明确各自土地主导功能定位的基础上,依托自身区域优势与资源禀赋,加强区域协作,以实现全域碳减排。
    Available online:2024-02-29, DOI:
    摘要:
    [目的]科学地构建国土空间生态网络和识别国土生态修复关键区域是推进区域山水林田湖草沙一体化的重要保障。[方法]以郑州市为例,利用形态学空间格局分析(MSPA)识别生态源地,通过景观连通性评价与电路理论提取生态廊道、识别生态修复关键区域,最终构建生态网络安全格局。[结果]郑州市生态源地共37个,面积共计983.29km2,呈现西多东少,南北呈带状聚拢分布;提取郑州市85条生态廊道,廊道长度为0.11~47.92km,共计689.50km,其中关键生态廊道19条、重要生态廊道29条、一般生态廊道37条;识别生态夹点55处,总面积2.78km2,多集于郑州市西南部,夹点所处位置阻力较小,土地类型主要以林地、草地、水体为主;将累计电流值划分三种等级障碍点,总面积为1054.31km2,占研究区面积的14.16%,主要位置在登封市与新密市主要交通道路周围的城镇区域;综合考虑研究区自然与社会现状,提出“一带,一环,两区,四团,多点”的生态网络安全格局;[结论]对识别的生态夹点与障碍点分别提出修复策略:生态夹点区域生态环境较好,因此以自然生态维护为主;生态障碍点区域主要为建设用地,开发强度较大,受人类干扰程度较多,因此以人工和自然修复并重的方式为主。研究可以为郑州市国土空间生态修复规划以及其他市域国土空间生态修复提供参考。
    Available online:2023-12-05, DOI:
    摘要:
    [目的]科学合理的防沙工程能有效减轻风沙活动对公路的影响,对防沙工程综合效益的准确评估是判断其能否实现预期防护效果、保证沙漠公路畅通运营的关键。[方法]在分析沙漠公路防沙工程综合效益影响因素的基础上,从工程效益、经济效益、环境效益三个维度建立沙漠公路防沙工程综合效益评价指标体系。构建变权物元可拓模型,利用变权理论对固定权重进行修正,以体现指标值波动对指标权重的影响,并通过敏感性分析指出对综合效益影响显著的指标。最后,将模型应用于乌玛高速公路沙漠区段防沙工程。[结果]乌玛高速公路沙漠区段防沙工程的综合效益处于“较好”效益等级,但有大幅偏向“中等”效益等级的趋势,与传统的固定权重法相比,更加符合工程实际;在众多评价指标中,防护效果、破损程度、施工质量、植被环境影响对评价结果影响最为显著。[结论]研究成果可为风沙区公路防沙工程的评价研究与后期运维工作提供参考。
    Available online:2023-12-05, DOI:
    摘要:
    灵江流域是浙南诸河流域的重要河流,也是浙江重要的社会经济活动区。揭示流域地表水体水化学特征及其灌溉适宜性对该区域生态保护和高质量发展具有重要意义。本文综合利用数理统计、Piper三线图、主成分分析和离子比等方法对流域地表水体进行水化学统计分析及成因判别;通过绘制Wilcox图和USSL图评估流域内地表水体灌溉适宜性。结果表明:灵江流域地表水水化学类型在空间上具有分带性,从中上游(Ⅰ区)-下游温黄平原河网区(Ⅱ区)-台州湾入海口(Ⅲ区)水化学类型从HCO3-Ca型向Cl-Na型过渡。流域地表水水化学组分受天然溶解及人类活动共同影响。其中Ⅰ区段地表水体水化学特征主要受到岩石风化作用中的硅酸盐岩溶影响解,少量受碳酸盐岩溶解影响;Ⅱ区主要受硅酸盐岩溶解影响,Ⅰ、Ⅱ区地表水体适用于农业灌溉;Ⅲ区主要受蒸发盐岩溶解影响,灌溉适宜性较差,易引起盐碱害。Ⅰ、Ⅱ区K+Na+主要来源于硅酸盐矿物溶解,Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-主要受硅酸盐岩溶解,少量来源于碳酸盐岩的溶解。NO- 3则主要主要来源于人类活动。
    Available online:2023-12-05, DOI:
    [摘要] (131) [HTML] (0) [PDF 4.76 M] (166)
    摘要:
    [目的] 以陕西省为研究区,分析耕地资源与建设项目空间分布之间的关系,研究建设项目耕地占比阈值的确定方法,为自然资源管理部门制定耕地保护措施提供依据。[方法] 基于国土变更调查数据和建设项目样本数据,构建耕地密度指数作为指标,采用GIS空间叠加分析、地貌分区和统计参数对比方法,提出陕西省耕地分布密集程度分区方法,确定单独选址类建设项目总规模中耕地占比的上限。[结果] 采用地貌分区和耕地密度分级结合的方法,以80%累计频率值作为建设项目耕地占比的阈值参数,将全省分为三个耕地密度区:陕北黄土高原耕地密集区、关中平原/陕南秦巴山地耕地密集区和其他区域(耕地非密集区),确定线性项目和面状项目在三个分区中的的耕地占比上限分别为26%、42%和22%,45%、80%和27%。 [结论] 通过建设项目耕地占比上限阈值的确定,各类项目的耕地节约率为1.2%-17.9%,在保障项目用地的同时能够控制13.9%-22.5%的建设项目过度占用耕地,达到了有效保护耕地的效果。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (108) [HTML] (0) [PDF 17.80 M] (248)
    摘要:
    [目的] 陆地生态系统碳储量的主要驱动因素之一是土地利用变化,以“过去—现在—未来”的逻辑,分析郑州市土地利用与碳储量时空演变之间响应关系,为实现城市的生态安全可持续发展提供参考。[方法] 首先基于GIS和InVEST模型,对2005—2020年碳储量时空分布进行定量评估,然后结合PLUS模型,模拟2050年自然发展情景和生态保护情景下土地利用和碳储量时空变化特征;并辅以莫兰指数和热点分析在格网尺度下评估其空间关联程度。[结果] (1) 2005—2020年,耕地不断调整为建设用地,累计转入1004.98 km2,致使郑州市土地利用结构发生显著变化,生态保护情景下生态用地减少趋势相对自然发展情景得到较好改善;(2) 受城镇化快速扩张的影响,2005,2020年郑州市碳储量分别为6.59×107 t,5.67×107 t,15年间高碳密度地类用地转移,碳储量空间分布呈“西高东低,南北中等,中部低”的特点,自然发展情景和生态保护情景下碳储量变化分别减少了8.27×106 t和1.80×106 t,其中耕地发挥着重要碳汇作用;(3) 碳储量空间分布上具有集聚性,冷热点分布不均,生态保护情景下热点破碎化程度缓和,巩义市和登封市始终为碳储量集聚程度较高区域。[结论] 碳储量时空分布特征与土地利用结构变化密切相关,郑州市未来土地利用规划应适当采取生态保护措施,优化土地利用格局,增强生态系统固碳能力。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (170) [HTML] (0) [PDF 1.57 M] (231)
    摘要:
    [目的] 在碳排放总量控制下,对省域间碳排放配额进行公平科学的分配是实现“双碳”目标的关键途径,也是碳排放交易机制体系的重要基石。分析不同情景下碳排放配额分配结果的碳减排边际成本,以期以最小成本确定最优的碳排放配额分配方案,为区域后期开展分配工作提供理论基础,为地区碳减排方案制定提供工作参考。[方法] 在前人建立的碳配额分配指标基础上引入生态性指标,并设置公平、效率、生态、兼顾公平—生态—效率4种情景,利用SBM对偶模型测算不同情景下区域碳边际减排成本,并以此为依据确定最优分配方案。[结果] 在公平、效率、生态、兼顾情景下平均碳边际减排成本分别为0.295万元/t,0.312万元/t,0.291万元/t,0.309万元/t,引入生态性指标的方案减排成本明显更低,可推断出是碳汇抵消掉部分减排难度较大、成本较高的碳排放所致;兼顾情景下减排成本明显高于公平、生态情景,表明碳排放效率的提升同会导致碳边际减排成本增加。[结论] 生态情景下的碳排放配额是以最低碳边际减排成本实现“双碳”目标的最优方案,可以作为地区碳排放方案制定的参考。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (414) [HTML] (0) [PDF 22.60 M] (189)
    摘要:
    [目的] 研究福建省生态系统碳储量及其对土地利用变化的响应,为生态系统保护提供参考。[方法] 基于土地利用数据和碳密度数据,运用InVEST模型模拟福建省1980,2000,2020年碳储量;利用冷热点分布、转移图谱和矩阵分析碳储量和土地利用的时空特征;最后分析碳储量对土地利用变化的响应。[结果] (1) 福建省碳储量整体均较高,82.5%以上区域的碳储量为中等以上(>3 000 t),主要分布在山地丘陵地区,也是高碳储量的热点集中区;高(热点)低(冷点)碳储量集中区转移较少;1980—2020年总碳储量波动略升高,2000—2020年不同碳储量等级彼此之间转移相对较多。(2) 福建省土地利用/覆被以林地为主(61.4%-62.9%),其次是耕地(16.9%-18.3%)和草地(15.2%-17.2%);土地利用/覆被变化在1980—2000年较稳定,在2000—2020年较剧烈。(3) 林地、草地和耕地的总碳储量较高,水域、建设用地和未利用地总碳储量较少;耕地总碳储量减少,建设用地总碳储量增加,林地和草地有增加也有减少;由土地利用/覆被变化导致的总碳储量转出和转入最多均为林地,其次是草地和耕地;总碳储量净转移为负的是林地,其他为正,林地转移引起的碳亏损最多。[结论] 耕地、林地和草地是福建省主要土地利用类型,它们贡献了较高碳储量,并相互转移引起了碳储量变化。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    摘要:
    [目的] 分析河南省森林碳汇价值时空特征及影响因素,为促进河南省“碳达峰、碳中和”目标实现提供参考。[方法] 采用蓄积量扩展法和造林成本法评估2010—2020年河南省森林碳汇价值,分析其时间变化特征,运用莫兰指数探究其空间聚集特征,并构建扩展STIRPAT模型分析影响森林碳汇价值的因素。[结果] (1) 河南省森林碳汇价值在时间上呈现持续上升趋势,由2010年的4.18×1010 元增加至2020年的6.71×1010元,在空间分布上呈现为“豫西、豫南高,豫东、豫北低”的态势,且存在显著的正向空间聚集效应,碳汇价值显著高值聚集区域分布在豫西和豫南地区,显著低值聚集区域仅有两处且分布散落。(2) 除碳汇强度对河南省森林碳汇价值有负向作用外,森林面积占比、城镇化率、林业产业占比、人均GDP均产生正向影响作用,其中森林面积占比是推动研究区域森林碳汇价值增长的主要因素。[结论] 河南省森林碳汇价值潜力巨大,未来应分区域推进森林碳汇价值实现。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (116) [HTML] (0) [PDF 5.32 M] (233)
    摘要:
    [目的] 研究云南省土地利用碳排放的时空变化规律及其影响因素,为云南省优化土地利用结构,实现低碳发展目标提供理论依据。[方法] 基于云南省2005,2010,2015,2020年4期土地利用和化石能源消费数据,对全省碳排放效应进行测算,运用空间可视化和空间自相关研究云南省15 a间的碳排放时空变化规律和空间集聚特征,利用地理探测器对其影响因素进行分析。[结果](1) 2005—2020年云南省建设用地增幅最大,动态变化度达7.90%。(2) 区域净碳排放快速增加,年增长6.5%;碳排放空间特征为“中间高四周低”;碳足迹在研究期内增长明显,碳生态承载力较为稳定,导致碳生态赤字日益升高。(3) 人口规模、经济水平、产业结构、土地利用等促进了云南省各地州市碳排放的增加。[结论] 应保护或合理增加林地等碳汇地类的面积并加强其动态监测;控制建设用地面积和能源消费总量;探索碳补偿机制并发挥碳汇地区的辐射效应。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    摘要:
    [目的] 生态系统服务价值(ESV)是评估区域土地利用变化是否科学的重要手段之一,关系地区可持续发展。评估滨海城市ESV和陆地碳储存(TCS)变化,为大连市经济发展与生态系统服务价值调控提供依据。[方法] 利用2000—2020年5期土地利用数据和相关数据,基于土地动态度、当量因子法、土地转移矩阵、ESV贡献率、TCS和主成分分析法,计算大连市土地利用变化动态及其对ESV,TCS和陆地碳储存价值(TCSV)的影响。[结果](1) 在空间分布上,大连市建设用地主要侵占西南部沿海地区的耕地和林地。(2) 2000—2020年的4个时间阶段,大连市生态系统服务价值呈现先降后升,持续加剧下降的发展趋势;耕地面积减少,建设用地面积增长对生态系统服务功能保持造成直接影响。(3) 2000—2020年的4个时间阶段,大连市TCS和TCSV呈现先升后降,持续加剧下降的发展趋势;林地面积减少直接影响TCS功能的保持。(4) 2000—2020年大连市土地利用转移矩阵中,以耕地、林地、草地转出,建设用地转入为主;造成不同地类的生态系统服务贡献差异,贡献度大小为耕地,林地、湿地、水域、草地和未利用地。(5) 2000—2020年大连市的ESV,TCS变化主要受经济GDP增长,调整三大产业结构和镇化水平发展影响。[结论] 从大连市经济发展,ESV提升、TCS能力提升和可持续发展角度出发,需要着重关注滨海岸线建设用地扩张与生态用地和农业用地的冲突问题,加强对北部林草生态用地的保护,加快滨海地带生态环境修复工作,提升生态用地的碳封存能力,避免建设用地无限制盲目扩张。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    摘要:
    [目的] 土地利用变化是影响碳排放和环境质量的重要驱动力之一,研究土地利用碳排放时空格局变化与效应,为制定低碳发展策略提供理论依据。[方法] 基于灰色理论和生态承载系数,利用1980—2020年宁夏22个县区土地利用和能源消耗数据,分析了土地利用变化与碳排放强度变化及效应。[结果] (1) 碳排放变化量与土地利用变化之间具有密切的关联性。其中,建设用地与碳排放的关联度最大,为0.95。(2) 1980—2020年宁夏土地利用类型碳排放量净增加了5.24×107 t,增幅625.43%。建设用地面积以年均4.42%的速率增长,碳排放量增幅达2 385.85%;草地面积减少了2.95?105 hm2,碳汇量减少了5.80?104 t;林地对碳汇的贡献超过75%,且随林地面积的不断增大而增加。(3) 1980—2020年宁夏土地利用碳排放强度以年均0.25 t/hm2的速率增大,中度及以上等级覆盖面积逐渐增大,在空间上形成沿黄城市碳排放强度高于中、南部的分布格局。(4) 宁夏各县区碳排放生态承载系数空间差异明显,碳生态容量表现出北弱南强的分布格局。[结论] 1980—2020年宁夏土地利用碳排放强度逐渐增大,北部沿黄河各县区碳生态容量逐渐减小,中南部县区碳生态容量增大,但减排压力较大。建议优化建设用地空间格局,增加混交林面积,增强森林碳汇能力。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    摘要:
    [目的] 基于碳排放和碳吸收双重视角来探究农业碳收支时空差异和碳补偿潜力,为湖南省农业全面绿色转型和协调发展提供理论参考。[方法] 采用探索性空间数据分析、绝对β收敛、参数对比法和GIS空间分析方法,对湖南省县域农业碳收支时空差异、碳补偿率空间相关性及收敛性特征、农业碳补偿潜力区域差异进行实证分析。[结果] 湖南省县域农业碳排量整体呈“以高值区为中心,向外围逐渐降低”的结构且农田土壤碳排量是其主要来源,县域农业碳排强度呈“西南高—东北低”且逐年显著降低;县域农业碳汇量整体呈“东中北部高—西南部低”的空间格局且其农业碳汇能力渐趋增强,稻谷对农业碳汇量贡献最大,农业碳吸收强度显著提升且其空间格局发生明显转变;县域农业碳补偿率表现为净碳源,存在显著的空间正相关性和收敛性且其空间集聚特征和关联特征均较为明显;县域农业碳补偿潜力在空间上呈现显著不平衡特征,中、高碳补偿县域占比达60.66%,表明湖南省县域农业碳补偿率偏低,仍具有很大碳补偿空间。[结论] 应深入强化区域合作,多方共促绿色转型,充分发挥农业碳补偿率热点区辐射带动效应,维持好农业碳补偿能力较高区域优良低碳农业发展情势,重点关注中、高碳补偿潜力区域绿色农业发展趋势,缩减湖南省各县域低碳农业发展差距。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (339) [HTML] (0) [PDF 18.47 M] (357)
    摘要:
    [目的] 通过研究海南岛城市化扩张下土地利用变化对碳储量的影响,揭示碳储量时空格局演变和预测未来发展趋势,为优化国土空间布局和生态敏感区的保护提供科学依据。[方法] 本研究基于1980—2020年土地利用数据,采用InVEST模型碳储量模块反演1980—2020年海南岛碳储量时空变化,并耦合FLUS模型和InVEST模型模拟自然发展情景、快速发展情景和生态保护情景3种发展情景下2030年海南岛的土地利用和碳储量变化情况。[结果] (1) 海南岛土地利用类型以林地、耕地为主,1980—2020年,耕地、草地、林地和未利用地面积均有不同程度减少。建设用地和水域面积增加,尤以建设用地面积增长最快,增幅为83.4%。(2) 海南岛碳储量总体呈“中间高、四周低”的特点,1980—2000年碳储量变化较小,降幅约0.03%。2000—2020年海南岛城镇化进程加快,碳储量损失也随之加剧,年均损失约372 t,累计损失碳储量7439 t。(3) 预测结果表明:未来建设用地仍会继续扩张,受此影响三情景下2030年海南岛碳储量均呈现降低的趋势。其中,快速发展情景下建设用地土地利用变化量最大,碳储量最易流失,自然发展情景次之,生态保护情景变化最小。[结论] 在海南自由贸易港未来的土地利用规划中,应加强中部山区、自然保护地等重点生态区位的保护力度,优化土地利用格局,严格控制林地、耕地和湿地向建设用地转变,提高固碳增汇效能,实现区域可持续发展。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (119) [HTML] (0) [PDF 10.06 M] (195)
    摘要:
    [目的] 对不同低碳情景下土地利用变化进行模拟,对比多情景下的碳储量和碳排放差异,为南昌市的低碳发展提供相关建议。[方法]基于碳储量最大情景和碳排放最小情景对2030年土地利用结构进行优化,并运用FLUS模型模拟南昌市多情景下土地利用的空间分布特征。[结果] (1) 根据数量结构优化结果,碳储量最大和碳排放最小情景下土地利用碳排放均小于自然发展情景,碳储量均大于自然发展情景,综合来看,碳汇最大化情景下土地利用数量结构优化效果更优。(2) 根据空间结构模拟结果,低碳情景与自然发展情景对比下建设用地在空间分布上相对集中,并且碳排放减少区域和碳储量增加区域主要分布于中部和南部区域。[结论] 通过优化土地利用结构,落实生态保护和耕地保护政策,控制建设用地过度扩张,加强对重点区域的调控,有助于南昌市早日实现碳达峰和碳中和的目标。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (178) [HTML] (0) [PDF 1.00 M] (183)
    摘要:
    [目的]农业是影响气候变化不可忽视的碳源,农业减排固碳对“双碳”目标的如期实现和农业强国的顺利建成具有不可忽视的重要作用。[方法]采用排放系数法测算2000—2020年时空尺度下徐州市农业碳排放总量、强度和结构,而后基于Tapio脱钩模型分析其与农业经济发展间的脱钩关系。[结果]①徐州市农业碳排放总体呈“快速上升—波动上升—快速下降”3阶段变化趋势,从2000年的1.61×106 t先增后减至2020年的1.69×106 t,形象地表现为“M”形。对农业碳排放贡献率大小依次是耕地利用(46.44%)、作物种植(31.90%)和牲畜养殖(21.66%),化肥是最主要碳源;②徐州市各区(县、市)农业碳排放量差异明显,经历了由升到降的长期演化进程,空间层面上总体呈现出“中部高、周边低”的分布格局,邳州市最为突出;③徐州市农业碳排放与农业经济发展总体经历了“弱脱钩—强负脱钩—扩张负脱钩—强脱钩”的变化历程,且“十三五”以来主要表现为强脱钩。[结论]徐州市农业碳排放随着低碳减排理念的不断深入而日趋合理,农业经济发展也取得一定成效。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (155) [HTML] (0) [PDF 1.26 M] (229)
    摘要:
    [目的] 了解土壤活性有机碳组分和酶活性对天然林转换的响应,对于预测区域土壤健康演变和环境变迁具有重要意义。[方法] 选取本底一致、利用史清晰的天然常绿阔叶林以及由此转变而来的针叶人工林、果园、坡耕地和水田,应用物理、化学和生物化学分析技术,研究表土活性有机碳组分、酶活性对天然林转换的响应规律与差异。[结果] 天然林改为果园、坡耕地和水田后显著降低土壤有机碳、活性有机碳含量和酶活性,降幅分别为42% ~ 67%、47% ~ 88%和36% ~ 89%。其中,以易氧化有机碳、微生物生物量碳含量和蔗糖酶活性的敏感性相对高于SOC敏感性,敏感地指示土壤有机碳库及活性的降低,易氧化有机碳更适宜推广应用。天然林改为人工林,土壤活性有机碳、酶活性的敏感性一般低于天然林改为果园、坡耕地,相对有利于土壤中活性有机碳库的保存。活性有机碳占总有机碳的比例由天然林改为人工林后显著降低,敏感地指示土壤碳库质量的下降。[结论] 天然林转换不仅导致土壤活性有机碳数量大幅减少、有机碳库的质量下降,与之相关的酶活性也降低;土壤有机碳的活性和酶活性的降低,指示天然林转换后土壤生物健康/质量的退化。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    摘要:
    [目的]探究生态工程修复技术对土壤团聚体稳定性及有机碳分布的影响,为向家坝水电站不同生态修复边坡土壤结构稳定及碳汇功能的提升提供科学依据。[方法]本文以向家坝水电站4种不同生态修复边坡:植被混凝土(CBS)、厚层基材喷播(TB)、框格梁覆土(FB)、客土喷播(SS)表层土壤为研究对象,并以天然林(NF)和弃渣地(AS)两种自然恢复边坡为对照,采用湿筛法研究土壤团聚体分布和稳定性及其有机碳含量特征。[结果]研究表明:(1)各边坡土壤均以>0.25mm的大团聚体粒径为主;其中天然林大团聚体含量最高,为81.83%;植被混凝土和厚层基材边坡次之,弃渣地含量最低,仅占55.19%。四个人工生态修复边坡的MWD和GMD均低于天然林高于弃渣地,其中厚层基材边坡的值最高,分别为2.96mm和1.47mm。客土喷播和弃渣地的分形维数(D)显著高于(p<0.05)其余四个边坡。(2)各生态修复边坡措施均以>0.25mm粒径的大团聚体有机碳含量最高;除客土喷播和弃渣地外,其他修复措施和天然林均以>2mm粒级土壤团聚体贡献率最大。(3)相关性分析表明土壤SOC与MWD、GMD和R0.25呈极显著正相关(p<0.01),>5mm和5-2mm粒级团聚体数量与土壤MWD、GMD、R0.25和土壤SOC均呈极显著正相关(p<0.01),与D呈极显著负相关(p<0.01)。[结论]向家坝水电站研究区内厚层基材喷播技术和植被混凝土生态修复技术对土壤结构和有机碳库的改善效果比较接近天然林,客土喷播技术改善效果较差。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (394) [HTML] (0) [PDF 11.95 M] (201)
    摘要:
    [目的]通过管理优化调整可提高区域碳储量,研究碳储量服务功能是维持生态系统稳定的重要保障,对生态环境保护具有重要影响。[方法]以芜湖市2010年、2015年、2021年土地利用数据,利用InVEST模型Carbon storage模块定量评估研究碳储量空间分布,探究土地利用程度、地形、气象、土壤侵蚀等因子影响,并根据相关性分析叠加计算碳储量热点区域。[结果](1)近年,芜湖市因土地利用变化碳储量减少了4.15×105 t呈逐年减少趋势;固碳能力草地<耕地<林地,林地为5489.01t/km2且耕地碳储量高达7.41×106 t。(2)在自然因素中,用地类型、海拔、坡度及土地利用程度是影响碳储量空间分布主要原因,随海拔、坡度升高而逐级缓慢增加,碳储量整体呈“北低南高”分布情况。(3)在生态环境因素中,碳储量与土壤保持为显著正相关相辅相成互为协同关系;相反,与土壤侵蚀互为权衡关系。(4)南部碳储量呈现“高-高聚集”占比18.77%,北部为“低-低聚集”仅为2.73%;碳储量热点区域因资源开发利用影响呈逐年减少趋势,优良区域占比11.95%集中于南部山林地带,局部较弱需重点保护管理优化。[结论]研究碳储量变化及其相关影响因子,有利提升固碳能力对实现碳中和及城市可持续发展有重要意义,为耕地保护及绿色农业发展提供科学参考。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (205) [HTML] (0) [PDF 2.92 M] (179)
    摘要:
    [目的]准确、有效地监测和核算综合治理水土保持碳汇成效,对建构水土保持碳汇能力评价指标体系与核算方法具有支撑作用。[方法]采用实地采样分析、激光雷达采集相关参数,核算罗地河小流域植被碳库和土壤碳库的储碳量,评价小流域综合治理的碳汇能力。[结果]20年综合治理后,各类水土保持措施碳汇作用和能力显著提升,小流域碳储量增加3.97×104 t,年均增长1.80×103 t/a,土壤和植被的碳储量分别增加73.73%和346.41%。小流域碳汇量达到3.05×104 t,其中土壤碳汇1.66×104 t、植被碳汇1.39×104 t。各种措施提升碳汇增量的能力存在差异,板栗林地和施肥马尾松林地增汇明显。[结论]各类水土保持措施保碳、固碳和增汇作用显著,整地、造林、配以施肥养育的林地碳汇能力更加显著,是提升保土持水效益、增加碳汇增量的有效手段。
    Available online:2023-11-08, DOI:
    [摘要] (139) [HTML] (0) [PDF 2.99 M] (247)
    摘要:
    [目的]为了寻求一种效率和精度均高且适应性强的坡面细沟侵蚀测量技术手段,克服传统测量方法效率低、成本高、适用性差等问题。[方法]利用无人机(M300 RTK无人机+Zenmuse P1测绘相机)通过贴近摄影测量获取连续6场人工模拟降雨下坡面细沟发育的高分辨率影像及模型,经定位精度、模型精度和侵蚀模拟3个方面验证该技术手段定量揭示坡面细沟侵蚀及形态演化过程的可行性,结果如下:[结果](1)三维实景模型地理配准均方根误差=1.5cm,像控点平面误差=0.42cm,高程误差=0.88cm,模型细节及纹理清晰,分辨率达到毫米级。(2)多期模型能够清晰刻画细沟发育经历的雨滴溅蚀-片蚀-小跌水-断续细沟-连续细沟5个阶段。坡面细沟平均沟宽、沟深、密度分别从最初的1.25cm,0.82cm,0.05发展到最终的3.27cm,4.75cm,0.23,最大沟长236cm,最大沟深14.23cm。(3)细沟土壤侵蚀量模拟值随着降雨历时的增加不断接近真实值并趋于稳定,平均误差10%以内。[结论]无人机贴近摄影测量技术能较好反映细沟发育演化过程,作业效率及便利性较传统测量方法有显著优势,可为坡面水土保持侵蚀监测实践及科学研究提供新的思路和技术手段。
    Available online:2023-11-06, DOI:
    [摘要] (199) [HTML] (0) [PDF 3.28 M] (198)
    摘要:
    [目的] 粮食主产区在实现粮食稳产保供中具有重要的战略地位,提升粮食主产区耕地利用效率是保障粮食安全和实现农业可持续发展的制度安排。[方法] 创新性的运用两阶段动态网络DEA模型,测算粮食主产区2010—2020年179个地级市耕地利用效率,并通过ArcGIS可视化技术和核密度估计分析其时空演变特征,基于此,构建Tobit模型探究耕地利用效率影响因素。[结果] 2010—2020年粮食主产区整体效率水平呈“小幅下降—快速上升—波动增长”的阶段趋势,整体效率水平偏低,仍具有较大提升空间。分阶段来看,生产阶段效率水平始终高于消费阶段,且两阶段效率水平差距有进一步增大的态势;粮食主产区耕地利用效率提升受两阶段效率水平共同作用的影响,生产阶段是效率提升的主要动力,阻力来自于消费阶段效率。分区域来看,松花江流域>长江流域>黄河流域的耕地利用效率,区域不均衡性显著。从空间上来看,整体效率、生产阶段效率高值区呈东北—西南空间分布,并逐渐形成“高—高”集聚和“低—低”集聚的空间格局,消费阶段效率高值区呈离散化分布格局,并未呈现出向提升方向收敛的发展态势。整体、生产阶段和消费阶段的外部影响因素不尽相同,涉及社会经济发展水平、城乡发展水平、科技水平及农业基础设施建设,同时不同因素对不同区域的整体及各子阶段耕地利用效率作用强度及作用方向也存在显著差异。[结论] 未来粮食主产区不但要探索区域差异化耕地利用路径,加强各地级市间合作,更要在提升生产阶段效率的同时,重点关注各地级市消费阶段效率提升收敛速度以及与生产阶段效率差距之间的协调。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    [摘要] (308) [HTML] (0) [PDF 2.76 M] (198)
    摘要:
    [目的] 生产建设项目弃土场进行恢复植被后能够有效防治水土流失,探讨弃土场不同植被恢复方式的水土保持效果,可以为弃土场后续治理与监管提供理论依据。[方法] 选取皖西大别山区生产建设项目弃土,通过人工模拟降雨试验获得不同建植方式(撒播、条播、穴播)和植被恢复阶段(生长期、成熟期、枯萎期)的弃土坡面产流产沙特征,并利用累积距平等方法分析其规律和差异。[结果] 相对裸坡,植被恢复可有效延缓初始产流时间,撒播种植的效果最为明显。不同建植方式均起到一定的减流减沙效应,坡面累积产流产沙量呈现出撒播<条播<穴播<裸坡以及生长期<成熟期<枯萎期的规律;坡面产沙与产流过程存在差异性,减流效应弱于减沙效应。[结论] 建植方式减流减沙效益表现为撒播优于条播,穴播最差,生长期减流减沙效益优于成熟期,枯萎期最差。撒播方式在生长期内呈现出最佳的减流减沙效益,减流率和减沙率分别达到49.6%,95.5%。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    :[目的] 探究片蚀泥沙轻组有机碳? LFoc)和重组有机碳(HFoc)不均匀富集的水动力学和碳同位素特征,为正确理解水蚀作用下土壤有机碳库变化提供理论与技术支撑。[方法] 以陕西省咸阳市杨陵区塿土为研究对象,采用改进“三区”移动式变坡钢制土槽,结合人工模拟降雨技术,测定径流水动力学参数和泥沙各粒径团聚体有机碳组成及其δ13C值,并辅以棕壤侵蚀泥沙有机碳δ13C值和水力参数,验证塿土试验结果的准确性。[结果] ① 雨强和坡度较小时,侵蚀泥沙LFoc和HFoc易发生富集,且相较黏粉粒和微团聚体,大团聚体LFoc与HFoc含量受雨强和坡度的影响更大;②侵蚀泥沙黏粉粒中有机碳δ13C值与其有机碳活跃分数(λ)呈负相关,而其他粒径团聚体有机碳δ13C值与其λ呈显著正相关(p<0.05);③流速与黏粉粒λ显著正相关(p<0.05),雷诺数与各粒径团聚体有机碳δ13C值均呈显著负相关(p<0.01),片蚀过程中流速越大,黏粉粒中LFoc越易于优先输移,而紊流加剧则促进低δ13C值团聚体有机碳的优先输移;④ 对于侵蚀泥沙黏粉粒,流速和雷诺数越大,其有机碳δ13C值越小,λ越大;对于微团聚体和大团聚体,雷诺数越小,其有机碳δ13C值与λ越大。[结论]片蚀过程中轻重组有机碳流失与流速和雷诺数密切相关,并进一步验证了13C同位素对侵蚀泥沙有机碳示踪的有效性。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    [摘要] (224) [HTML] (0) [PDF 12.90 M] (215)
    摘要:
    [目的] 预测黑龙江大兴安岭地区蓝绿空间用地变化并分析其对碳储量的影响,为实现大兴安岭“双碳”目标提供科学指引。[方法] 基于2015,2020年黑龙江大兴安岭地区土地利用数据,通过二元Logistic回归检验的驱动因子引入PLUS模型,预测2030年蓝绿空间用地格局,耦合InVEST模型分析蓝绿空间变化对碳储量的影响,量化并验证蓝绿空间对碳储量波动的主要驱动地类。[结果] ① 2015—2030年蓝绿空间持续增长,林地均达蓝绿空间转入的60%以上,占绝对优势。② 2015—2020年蓝绿空间占碳储量增长空间总面积的96.52%,2030年自然发展、蓝绿空间保护、城镇快速发展情景碳储量分别为1. 459 4×109,1.483 1×109和1.464 7×109 t,主要为大量非蓝绿空间向林地、草地的转入,其中蓝绿空间保护对碳储量增加作用最明显。③ 蓝绿空间中林地、草地、水域聚集程度与碳储量呈显著正相关,林地、草地为碳储量变化第一、第二主导地类。[结论] 未来应延续优良生态政策,对黑龙江大兴安岭蓝绿空间进行重点保护,提高林地、草地结构完整性,助力黑龙江大兴安岭地区实现“双碳”目标。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    [目的] 土壤侵蚀是全球性的重要环境问题,严重制约了人类的生产生活。定量研究土壤保持服务有助于区域水土保持措施的制定,为哈尔滨市水土保持功能分区规划及治理措施提供科学依据。[方法] 基于InVEST模型泥沙输移比例模块,对哈尔滨市2000,2010,2020年的土壤侵蚀量和土壤保持量进行评估,借助空间自相关分析土壤保持量的空间聚集类型,并利用参数最优地理探测器揭示其空间异质性形成的驱动力。[结果] ① 2000,2010,2020年哈尔滨市土壤保持量分别为2.18×109 ,2.07×109 ,2.77×109 t,呈现先减少后增加的趋势,整体呈现“西低东高”的空间分布格局;② 土壤保持量呈现强烈的空间正相关,以“L-L聚集”和“H-H聚集”类型为主,“L-L聚集”类型面积呈现下降趋势,而“H-H聚集”类型则呈现先降低后上升的趋势;③ 高程、降水量和坡度对哈尔滨市土壤保持量空间异质性的解释力最强,平均解释力分别为0.225 9,0.198 9,0.180 4,坡度和降水量与其他因子的交互作用,是研究区解释力最强的交互因素。[结论] 哈尔滨市应加强对城市西部和松花江沿岸的水土治理,同时维持城市北部和东部良好的水土状况,避免大规模的人类干扰活动。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    [摘要] (244) [HTML] (0) [PDF 7.70 M] (233)
    摘要:
    [目的]评估河北省生态产品价值(EPV),具体探索其空间演变背后的驱动因子,为构筑京津冀生态安全屏障、加快生态文明建设提供科学依据。[方法]基于当量因子法核算2010、2015、2020年河北省168个县区的EPV,利用全局莫兰指数、高/低聚类指数、热点分析法分析其空间分布演变和聚类演变特征并借助地理探测器探测其主要驱动力。[结果]①研究期河北省EPV均突破3800亿元,整体上大幅提高,呈先平稳后急速上升的态势,到2020年突破4200亿元;林地EPV最高,始终是占比最大的生态产品类型,水域次之且始终是变化量和变化率最大的类型。②2010~2015年EPV空间分布呈现出北高南低、西高东低的特征,高值集中于北部的燕山、坝上高原地区和西部的太行山地区,低值集中于东南部的河北平原地区;2015~2020年呈现出北高南低,东西高、中部低的特征。③研究期空间聚类表现为显著高值集聚,冷热点分布呈现出与空间分布相似的规律。④从单因子探测看,CO表面浓度、O3浓度、年均气温是EPV空间演变的主导因子,人均GDP是仅次之的重要因子,社会因子的解释力相对最弱;从双因子交互探测看,三期起主导作用的组合因子分别是人均GDP∩NO2表面浓度、高程∩O3浓度和人均GDP∩CO表面浓度,q值分别为0.71、0.73和0.66。[结论]林地和水域对提高生态产品价值具有重要作用,但空间上差距较大,为使其产生更加积极变化,不仅要考虑生态单因子的强大驱动力,也应充分认识驱动力来源的复杂性和非线性。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    [目的] 以县域为单位对1980—2020年福建省耕地非农化时空演变特征进行系统研究,揭示福建省耕地非农化的空间分布、迁移规律和聚集特征,以期为福建省耕地资源保护与可持续利用提供依据。[方法] 基于福建省1980,1990,2000,2010,2020年5期土地利用数据,运用重心模型、空间自相关等方法分析福建省耕地非农化时空演变特征。[结果] ① 福建省耕地资源主要呈带状分布于东南沿海,且耕地面积随时间推移逐年减少。② 福建省耕地非农化空间分布地域差异性显著,耕地非农化程度不断加剧,由东南沿海地区逐步向全省范围扩散,耕地非农化高等级区域主要分布在东南沿海地区和西北地区,以耕地转为建设用地、林地和草地为主要类型。③ 福建省耕地非农化重心偏离于几何中心,其分布具有非均衡性。耕地非农化重心主要位于几何中心东南方向,以先西南后东南再西北的路径转移。福建省东南部地区的耕地非农化程度仍高于西北部地区,耕地非农化空间格局的总体趋势由东南部地区向西北部地区迁移。(4) 福建省耕地非农化呈空间正相关性,空间集聚程度加深。“高—高”聚类和“低—低”聚类的空间变化对福建省耕地非农化空间自相关关系的格局演变起主导作用,“高—高”聚类由东南部地区向西北部地区转移,“低—低”聚类数量减少。[结论] 研究揭示1980—2020年福建省耕地非农化的时空演变格局,为政府管控耕地非农化现象、实现耕地资源的可持续发展提供参考和借鉴。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    [目的]降雨是诱发区域性滑坡灾害的重要因素,研究不同历时降雨强度与区域滑坡灾害的关系。[方法]本文收集了研究区近10年348个雨量站的逐小时降雨数据和231处近10年已发生灾情、险情滑坡事件的时间及位置,基于平均降雨强度(I)—降雨历时(D)模型,分地貌单元,提出了不同降雨历时的临界降雨预警阈值和分级预警阈值。[结果]研究表明:研究区丘陵地貌区不同前期降雨条件下1h、3h、6h、12h、24h、48h平均雨强的红色预警阈值依次为29.774 mm、18.579 mm、14.416 mm、11.186 mm、8.679 mm、6.734 mm;低山地貌区不同前期降雨条件下1h、3h、6h、12h、24h、48h平均雨强的红色预警阈值依次为28.849 mm、15.542 mm、10.520 mm、7.121 mm、4.820 mm、3.263 mm。[结论]在24h前期降雨条件下,低山区对降雨的敏感性明显比丘陵区高,具体表现为低山区1h、3h、6h、12h、24h的临界预警阈值明显比丘陵区更低,但随着降雨历时进一步延长,低山区和丘陵区域临界预警阈值趋于相近。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    [摘要] (465) [HTML] (0) [PDF 4.64 M] (188)
    摘要:
    摘 要:[目的]水资源短缺问题已经严重制约人类的生产生活,开展产水服务的定量研究有利于区域水资源保护规划对策和区域生态系统的综合服务功能提升策略的制定。[方法]本研究选取我国典型的寒地城市哈尔滨市作为研究区,基于InVEST模型产水量模块对2000年、2010年和2020年的产水服务时空变化特征进行分析,并利用参数最优地理探测器揭示了哈尔滨市产水服务时空演变的驱动因素。[结果]结果表明:(1)2000—2020年哈尔滨市产水量呈逐年增长趋势,产水量由2000年的78.71×108m3增长至2020年的223.08×108m3,不同年份产水量的空间分布格局基本相似,在空间上整体表现为“东高西低”的分布特征;(2)研究区产水量的分布存在显著的空间正相关,以“低-低聚集”和“高-高聚集”类型为主,2000—2020年间,二者面积占全市总面积的比例呈下降趋势;(3)各驱动因素对产水服务的影响具有明显的空间异质性:实际蒸散发量和土地利用类型是经济质量发展区的主要驱动因子,而在自然主导的生态屏障区,二者的综合驱动力远不及经济质量发展区。[结论]研究结果为研究区建立生态补偿机制和生态系统的科学有效管理提供依据,对保障研究区及东北地区生态安全具有重要意义。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    [摘要] (145) [HTML] (0) [PDF 22.62 M] (307)
    摘要:
    [目的] 对云南省生态环境质量与生态修复区识别进行研究,为该省低碳的可持续发展提供科学依据。 [方法] 以云南省为研究区,基于遥感生态指数研究生态环境质量时空变化及空间相关性,与区域生态系统碳储量及生态保护红线结合识别云南省生态修复优先序。 [结果] ①22年间云南省RSEI均值呈S形变化趋势,分别以2005年和2011年作为上升和下降的拐点; ②2000—2022年空间上生态环境质量均表现为“西高东低”的态势,西部地区生态环境质量较好,而中部城市群及东部喀斯特地区生态环境质量较差; ③2000—2005年受退耕还林政策的影响使得生态环境质量变好,2005—2011年则因旱灾和建设用地的剧烈扩张导致生态环境质量大幅下降,2011—2016年是旱灾后恢复时段,除中部城市化快速发展地区外,其他地区生态环境质量在逐渐恢复,2016—2022年受国家政策的影响,生态环境质量进一步变好; ④云南省生态环境质量在空间上表现出明显的空间全局与局部自相关; ⑤2000—2022年云南省碳储量呈先增加后减少的趋势,22 a间总碳储量减少2.38×107 t,在空间上总体表现为“南北高中间低”的地带性分布特征; ⑥云南省生态修复极优先区主要分布在北部及东部地区,约占总面积的18.08%,生态修复优先区及中等优先区则分布较为广泛,约占总面积的70.17%,生态修复一般优先区主要位于普洱市等地,约占总面积的11.76%。 [结论] 云南省2000—2022年生态环境质量在时空上均呈现一定规律,在此基础上进行生态修复区划分,因地制宜治理生态环境,推进云南省生态及低碳的可持续发展。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    [目的]利用遥感技术及时、动态、客观地监测和评估城市生态环境质量变化信息,对城市生态环境规划与管理具有重要参考价值。[方法]以南宁市为案例,利用Google Earth Engine (GEE) 平台对2000~2020年季相相近的Landsat TM/ ETM+和 OLI系列遥感影像进行像元级融合、消除色彩、去云等预处理,通过中值合成法计算绿度、湿度、干度和热度等4个遥感指标并采用主成分分析法构建遥感生态指数,定量评价南宁市生态环境质量动态变化及空间分异特征。[结果]南宁市RSEI多年平均值为0.615,总体呈现“下降—上升—稳定”的波动上升趋好的态势。生态环境质量较好的区域主要是自然保护区、山林地、草地和水域,生态环境质量较差的区域则集中于人类活动频繁、土地利用强度较大的城镇及城乡交错区、农耕区。生态环境质量与植被绿度和湿度指标呈正相关,与干度和热度指标呈负相关,且干度指标因子对 RSEI影响程度最大。[结论]南宁市2000-2020年间生态环境质量总体生态环境质量处于良好水平且呈现上升态势。结合GEE平台和RSEI指数能够较好地反映城市生态环境质量,可为城市区域生态环境质量长期序列监测提供计算平台。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    [目的]近年来,农业集约化导致的面源污染尤其是沟渠侵蚀的发生日益严重,沟渠侵蚀及其相关养分流失入河,致使水环境污染加剧。但有关植物降低沟渠侵蚀和相关养分流失的研究目前还没有被量化,为此,探究植物在降低沟渠侵蚀及减少C、N、P流失方面的影响,以期为流域沟渠侵蚀防控及污染物治理提供技术支撑。[方法]本研究以中国南亚热带集约化蔗区那辣流域沟渠为研究对象,在沟渠中植入不同植被盖度的草本植物香根草,对4-10月份的植草沟渠在降雨后定期实地调查和监测,量化不同植被盖度下沟渠的侵蚀与养分流失特征。[结果]①4-10月份,不同植被盖度沟渠宽度、侵蚀量、C、N、P流失量随着时间的增加逐渐增加,大小均表现为BG>SC>MC>CC;②相比于BG沟渠侵蚀量,SC、MC和CC沟渠侵蚀量分别降低了37.01%、71.60%和75.04%,C分别降低了35.56%、70.91%和75.23%,N流失量分别降低了35.89%、71.01%和74.39%,P分别降低了34.22%、70.59%和77.01%;③通过相关性分析表明沟渠侵蚀量与覆盖度和植物根系密度均达到极显著负相关关系(p<0.01),分别解释了沟渠侵蚀变化的91.94%和89.23%。[结论]研究表明:流域内植草,随着沟渠植被盖度的增加,沟蚀量和养分流失量逐渐降低,且植被盖度在MC和CC时差效果差异不显著,在改善其他水源区沟渠的侵蚀及降低污染物方面可提供参考依据。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    摘 要:探讨甘蔗等高种植与新植适宜的配置比例,为甘蔗种植区减少坡面沟蚀和养分流失、提升耕地质量和合理种植甘蔗提供技术支撑。[方法]本文通过野外测量与实验分析相结合,确定苗期、分蘖期、伸长期和成熟期四个甘蔗生长时期,低、中、高3种等高种植和新植比例的甘蔗坡面沟蚀量和养分流失量,并明确其影响因素。[结果]①整个甘蔗生育期,那辣流域甘蔗种植坡面沟蚀及其导致的全氮、全磷流失量分别在31.3-66.3 t/hm2、39.0-82.5 kg/hm2和18.0-38.4 kg/hm2之间;②苗期是那辣流域沟蚀和养分流失的主要时期,其贡献量占全年比例为47.7%-57.7%。③全生育期,高比例等高(Hc)的坡面沟蚀和养分流失比低比例新植坡面(Lc)低33.03%-35.42%(P < 0.05),但中比例等高(Mc)和Hc、Lc的流失量均不显著;低比例新植(LRp)坡面沟蚀和养分流失量比高比例新植(HRp)低27.41%-32.98%,比中比例新植(MRp)低21.02%-25.86%(P < 0.05),凋落物覆盖度和根系密度是影响沟蚀与养分流失的重要因素。④全生育期,坡面全氮和全磷流失量分别占年氮肥和磷肥施用量的24.1%-39.5%和107.0%-156.7%。[结论] 甘蔗种植时,60%以上的等高种植比例和30%以下新植比例,可以有效减少坡面土肥流失。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    [目的] 评价生态恢复过程中环境因素对边坡植物群落的影响,为藏东南工程扰动区生态恢复研究提供参考。[方法] 以藏东南新修派墨公路为研究对象,基于沿线边坡生态恢复植物群落调查,分析群落盖度、物种多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数)、群落加权性状值(比叶面积、叶干物质含量、叶氮含量、叶磷含量)与环境变量(海拔、修复措施)的关系,探究当前恢复重建植物群落对环境变量及工程措施的响应。[结果] (1) 海拔显著影响Margalef丰富度指数、叶干物质含量(p<0.05);(2) 高强度的措施显著提高群落盖度、比叶面积、叶氮含量(p<0.05),但对叶磷含量有显著负向作用(p<0.05);(3) 人为高度干预的SJP技术能够显著增加高海拔植物的叶干物质含量,对群落修复效果总体较好。[结论] 海拔和修复措施是派墨公路沿线边坡植物群落恢复的主要影响因素,随着海拔升高,植被自然恢复难度增大,应加强人为修复措施强度,避免引起高寒地区生态退化。
    Available online:2023-11-01, DOI:
    [摘要] (138) [HTML] (0) [PDF 1.01 M] (285)
    摘要:
    [目的]三江源是“中华水塔”和中国重要生态安全屏障,探讨三江源国家公园土壤侵蚀分布规律对实施生态保护政策至关重要。[方法]利用中国土壤流失方程(CSLE)、风力侵蚀模型和冻融侵蚀强度评价模型,采用叠加分析的方法,分析三江源国家公园土壤侵蚀状况及其在不同空间和下垫面下的分布特征。[结果]2020年公园土壤侵蚀面积2.64×104km2,黄河源园区是土壤侵蚀分布最广泛的园区,而长江源园区土壤侵蚀相对严重;70%的水力侵蚀面积分布在地下冰发育带(海拔4900m以上),85%的风力侵蚀面积分布在地下冰发育带以下区域(海拔4900m以下),不同海拔高度区域土壤侵蚀及其分布差异显著;坡度5°及以下区域风力侵蚀面积占比达60%,是风力侵蚀相对集中分布区;水力侵蚀相对集中分布在8°—25°区域,水力侵蚀面积占比达75%,均是水土流失综合防治的重点区域;草地面积占比近80%,低覆盖、中低覆盖草地土壤侵蚀相对集中分布,沙地、裸土地的土壤侵蚀问题相对严重,值得重点关注。[结论]综合来看,三江源国家公园水力侵蚀主要分布在海拔4900m以上地下冰发育带、8°—35°的中低覆盖以下草地,占水力侵蚀面积的2/3左右;风力侵蚀主要集中分布在4200m—4900m、≤5°的中覆盖度以下草地。研究结果可以为三江源国家公园水土保持与生态文明建设提供基础依据。
    显示方式:3
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      2023,43(4):238-247, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20230508.007
      [摘要] (214) [HTML] (374) [PDF 27.25 M] (24505)
      摘要:
      [目的] 借助“源—汇”景观原理,明晰区域性的森林覆盖时空变化特征所蕴含的内在机制,为森林资源保护提供决策依据。[方法] 利用福建省2010和2020年的土地利用/覆盖变化(LUCC)、数字高程模型(DEM)和道路交通数据集,将对森林丧失起到促进或阻止/延缓作用的景观分别视为“源”景观和“汇”景观,综合高程、坡度和距离3个景观空间要素计算得到综合景观空间负荷对比指数(LCI'),从省、市2种尺度对福建省森林丧失空间格局变化进行系统分析。[结果] 省域尺度下,2010和2020年LCI'分别为0.117和0.152,“源”景观对森林丧失贡献较大,且景观空间要素的作用表现为:距离>坡度>高程;市域尺度下的LCI'计算结果存在差异,南平、三明、龙岩,LCI'相对较小(<0),福州、莆田、厦门、泉州、漳州地区的LCI'较大(>0);与2010年相比,2020年福建省各市LCI'均有小幅上升,其中福州市增长幅度最大(0.070),相对其他城市的森林丧失变化情况更为剧烈。[结论] 近10 a来,福建省各区域存在不同程度的森林丧失,LCI'能够将景观格局与过程相结合,在一定程度上有效地反映2010—2020年福建省森林空间格局变化情况。
      2023,43(4):154-161,210, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.04.019
      [摘要] (172) [HTML] (0) [PDF 12.20 M] (15830)
      摘要:
      [目的] 研究太原城市群2002—2021年生态环境质量变化状况,为城市可持续发展及绿色转型提供科学建议。[方法] 基于GEE平台与MODIS影像,利用主成分分析法耦合绿度、湿度、热度、干度构建生态遥感指数(RSEI),结合稳定性分析、空间自相关分析研究太原城市群生态环境质量变化的空间性质,并利用地理探测器量化分析多种因子对RSEI的影响。[结果] 各年份第一主成分贡献率均高于75%,表明基于第一主成分提取RSEI能够综合表征研究区生态环境质量;2002—2021年,太原城市群生态环境质量总体呈现上升趋势,从0.433提高到0.488,增长率约为0.002 9/a。生态改善面积所占比例为17.1%,主要分布在西北部的岚县、静乐县;研究区生态环境质量变化存在明显空间自相关,Moran’I指数为0.729,高高集聚与低低集聚区域与生态改善、退化区域基本重合;太原城市群生态环境质量与气候因子中的相对湿度、气温、潜在蒸散量有显著相关性。[结论] 2002—2021年太原城市群生态环境质量得到改善,植被覆盖和城市扩张因素影响较大,RSEI能够有效监测研究区生态环境质量变化。
      [摘要] (2768) [HTML] (0) [PDF 855.09 K] (13024)
      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。
      2023,43(4):220-228,326, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.04.027
      [摘要] (196) [HTML] (0) [PDF 20.51 M] (11964)
      摘要:
      [目的] 探索基于形态学空间格局分析(MSPA)和生态保护重要性评价的市域生态网络构建方法,为市域生态网络规划与建设提供科学参考。[方法] 以黑龙江省牡丹江市为例,采用MSPA分析结果拓扑叠加研究区生态保护重要性评价,综合得出生态源地;利用最小阻力模型提取研究区潜在生态廊道并结合重力模型进行重要度划分;从源地补充、廊道补充、增补踏脚石三方面进行生态网络结构优化。[结果] ①根据MSPA分析结果,牡丹江市核心区域面积在景观类型中比例最高,为87.41%,其中林地为主要景观类型。②牡丹江市域内有主要生态源地10处,次要生态源地6处。③牡丹江市域内潜在重要生态廊道16条,一般生态廊道104条。④优化前生态网络闭合度(α指数)为0.53,优化后为0.66;网络连接数(γ指数)优化前为0.69,优化后为0.77,线点率(β指数)优化前为2.0,优化后为2.26。[结论] 综合MSPA分析法和生态保护重要性评价法的生态网络构建方法运用,有助于生态网络的结构性和功能性提升。
      2022,42(2):264-274, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.02.036
      [摘要] (1066) [HTML] (1120) [PDF 11.27 M] (11934)
      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。
      [摘要] (907) [HTML] (0) [PDF 852.92 K] (10578)
      摘要:
      降水入渗规律的研究可为流域水文过程的预测和评价提供重要的科学依据。通过野外人工模拟降雨的试验方法,研究了短历时暴雨条件下,不同降雨强度对林灌地、封禁草灌地以及裸露农地3种不同土地利用类型下土壤入渗的影响。试验结果表明:不同土地利用类型之间,林灌地和封禁草灌地的土壤入渗速率差异不明显,而与裸露农地之间的差异显著,且前者具有较大的入渗速率,后者入渗速率较小;在不同降雨强度下,林灌地和封禁草灌地的土壤水分入渗速率有随雨强增大而增大的趋势,对于坡耕裸地,随着雨强的增大,土壤水分入渗速率有降低的趋势;通过对试验数据的回归分析,建立了林灌地和封禁草灌地在短历时暴雨条件下的土壤水分入渗经验模型。
      2009(1):62-65, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2009.01.027
      [摘要] (2475) [HTML] (0) [PDF 271.76 K] (8773)
      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: 10.13961/j.cnki.stbctb.1983.06.017
      [摘要] (2061) [HTML] (0) [PDF 765.45 K] (7632)
      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] (441) [HTML] (0) [PDF 13.93 M] (6477)
      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: 10.13961/j.cnki.stbctb.1987.05.011
      [摘要] (3568) [HTML] (0) [PDF 556.46 K] (6344)
      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] (1541) [HTML] (0) [PDF 1.57 M] (5271)
      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: 10.13961/j.cnki.stbctb.2002.04.013
      [摘要] (2373) [HTML] (0) [PDF 208.46 K] (5217)
      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: 10.13961/j.cnki.stbctb.2002.03.017
      [摘要] (2836) [HTML] (0) [PDF 224.65 K] (4270)
      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。
      2023,43(2):43-49,59, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20230423.001
      [摘要] (169) [HTML] (0) [PDF 11.51 M] (4163)
      摘要:
      [目的] 研究紫穗槐根系在不同含水率和不同融化时间对土体加固作用,为季冻区紫穗槐固土效应提供设计依据。 [方法] 以取自西宁市黄土为研究对象,用室内三轴试验方法研究紫穗槐根系根—土复合体的应力应变及强度特性,探讨在不同解冻时间和不同含水率下紫穗槐根—土复合体抗剪强度指标变化规律,并通过SEM电镜扫描试验从微观的角度评价紫穗槐根系的加固机理。 [结果] 紫穗槐根系在不同含水率时有不同的加筋情况,在低含水率和高含水率加筋作用更加明显;在冻融前后紫穗槐根系的加筋作用体现在当土体受到荷载作用时,紫穗槐根系会束缚土颗粒之间的移动,增大土颗粒之间的咬合以及增大根系和土颗粒之间的接触面,从而增大内摩擦角;通过电镜扫描试验可以看出,紫穗槐根系可以抑制土体中的裂隙产生与发展,从而增大土体的整体性。 [结论] 紫穗槐根系在不同地区均能起到加筋作用。不同含水率会存在不同的最佳含根量,紫穗槐根系的固土作用体现在增大土体的内摩擦角,增加土体的整体性。
      2014(5):153-157, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20140928.002
      [摘要] (1997) [HTML] (0) [PDF 303.29 K] (3968)
      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: 10.13961/j.cnki.stbctb.2001.03.020
      [摘要] (2639) [HTML] (0) [PDF 174.94 K] (3947)
      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: 10.13961/j.cnki.stbctb.2001.01.008
      [摘要] (2812) [HTML] (0) [PDF 230.73 K] (3864)
      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.
      2017,37(5):128-134, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.022
      [摘要] (1289) [HTML] (0) [PDF 932.37 K] (3766)
      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] (1109) [HTML] (900) [PDF 1003.19 K] (3752)
      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: 10.13961/j.cnki.stbctb.2008.04.023
      [摘要] (1946) [HTML] (0) [PDF 492.29 K] (3695)
      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。
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