喀斯特小流域不同等级石漠化综合治理生态工程技术集成研究

分析了花江示范区木工和孔落箐两个小流域不同等级石漠化的空间分布特征,采取脆弱生态环境恢复模式,木工小流域的发展方向为发展草食畜牧业,孔落箐小流域为发展区域经济。通过研究两个小流域不同等级石漠化治理生态技术优化组合,提出强度石漠化地区宜采取生态修复与先锋物种恢复技术集成方式,中度石漠化地区采取人促生态恢复与经济林规范种植技术集成方式,轻度石漠化地区采取林草配置与特色经济林果栽植技术集成方式。     

基于 SWAT模型的小流域面源污染负荷时空分异研究--以重庆市万州区陈家沟小流域为例

以三峡库区陈家沟小流域为研究区,通过实地监测调查和资料收集建立空间和属性数据库,采用2006、2007年监测数据建立SWAT模型,并进行模型参数率定,利用2008、2009年的监测数据进行模型验证。应用验证后的SWAT模型模拟分析研究区面源污染负荷的时空分异规律以及不同土地利用类型污染负荷的差异性,结果表明：空间上,小流域内不同子流域的污染负荷存在差异;时间上,污染负荷分布与降雨周期、农药化肥施用时间密切相关;不同土地利用类型面源污染负荷存在差异,耕地负荷最大,林地最小。针对面源污染负荷的时空分异性,综合考虑土地利用方式和小流域生态、经济要求,提出了小流域面源污染防治措施配置建议。     

渭北西部丘陵区小流域土地生态规划与设计

改善和优化土地利用方式是综合治理黄土高原水土流失的关键,以黄土高原小流域的恢复生态、提高土地生产力、实现经济可持续发展为目的,以渭北西部丘陵沟壑区的典型流域为例,对陕西千阳县冉家沟小流域进行生态规划与设计。主要包括小流域土地利用现状分析、土地生态类型的评价、土地利用系统的结构优化及土地利用的生态设计与规划等。     

东北沟小流域生态服务价值评估

冀北山区作为京津地区的重要水源地,对于保障下游的水资源安全发挥着关键性的作用,评估其生态服务价值是对其进行生态补偿的直接依据。选取京津水源区的典型小流域——东北沟小流域进行了评估,经计算,其生态服务价值为7 104.07万元,其中农地的生态价值为183.09万元,林地的生态价值为6 714.34万元(主要是涵养水源价值,占56%),水域主沟的生态价值为206.64万元。在水源地的保护过程中,应调整土地利用方式,充分发挥林地的水源涵养功能,并对流域内的生态系统服务价值定量化测量,以期为制定生态补偿提供科学依据,确保水源地生态得到保护。     

黄土丘陵区人工柠条恢复为主小流域土壤有机碳空间变异性及其影响因素

柠条是黄土丘陵区人工植被恢复生态环境的重要树种。为进一步研究大面积种植柠条对小流域土壤有机碳空间分布的影响,选择人工柠条种植为主的宁夏固原市上黄村火岔湾小流域为研究区域,分析了其土壤有机碳的空间变异特征及其影响因素。基于野外取样和室内分析,利用地统计学和ArcGIS空间分析,分析了小流域0—40 cm土层土壤有机碳的空间分布与变异性,不同土地利用方式以及地形和整地方式等对其的影响。结果表明:(1)不同土地利用方式对小流域土壤有机碳含量有显著影响,表现为林地灌木地农地草地,分布范围为8.78～29.81 g/kg,变异系数为19.03%～21.80%,属中等程度变异。(2)小流域各土层有机碳的最优拟合模型均为球面模型,具有强烈的空间分布相关性,并以结构性因素引起的变异为主。(3)小流域土壤有机碳含量呈斑块状空间分布,以人工种植柠条为主的区域整体土壤有机碳含量较高。(4)坡位和整地方式对整个小流域土壤有机碳含量有显著影响(p0.05),地形对不同土地利用方式的有机碳含量影响不大,但整地方式对柠条灌丛地土壤有机碳含量有显著影响(p0.05)。研究结果总体说明,以人工柠条种植为主的植被恢复方式促进了黄土丘陵区小流域土壤有机碳的积累,但小流域土壤有机碳空间分布及其变异性也受土地利用方式及其坡位和整地方式的重要影响。在实际区域土壤有机碳研究中有必要将整地方式和植被类型相结合进行综合研究。     

黄土高原上黄小流域土地利用类型的坡度分析

以上黄小流域1:1万DEM和1982-2008年6期土地利用数据库为基础,运用RS/GIS技术提取不同坡度下各土地利用类型的面积分布数据,研究黄土高原小流域尺度下的土地利用类型坡度组成状况及其变化趋势.结果表明:(1)近30 a来,上黄小流域各土地利用类型均发生了剧烈的变化.其中,耕地呈现先增加后锐减的变化趋势,林地一直呈现递增趋势.而草地变化趋势与林地相反;(2)目前各土地利用类型的坡度分布较为合理,基本体现了因地制宜,合理配置资源的原则;(3)该流域仍有约6.81 h㎡的土地需要退耕还林还草,但该面积还占不到全试区总面积的1%,说明该试区基本完成国家退耕还林还草任务的要求.     

晋西北黄土丘陵区小流域土壤团聚体稳定性及其分异特征

土壤团聚体是土壤结构的基本组成部分,在影响水分入渗和转移、土壤肥力方面起到重要作用。分析土壤团聚体结构特征及其稳定性影响机制,对揭示黄土高原退耕还林还草生态环境效应具有重要意义。研究以晋西北朱家川流域内7个坝控小流域不同土地利用方式(林地、草地、农地)下土壤团聚体为研究对象,利用GIS平台空间分析模块提取样点地形因子,用湿筛法分析水稳性团聚体粒径组成,借助通径分析法分析各理化因子对于分形维数的影响。结果表明:晋西北朱家川流域不同土地利用方式下,土壤团聚体稳定性存在显著差异,团聚体稳定性从高到低顺序为:林地>草地>农地。分形维数和小粒径团聚体含量呈显著正相关,而与大粒径团聚体含量呈显著负相关。处于流域下游的后会沟流域土壤团聚体稳定性最低,中游柳树咀沟流域土壤团聚体结构稳定性最优。对土壤团聚体分形维数影响最大的因子是有机质含量,其次是海拔高度,直接通径系数分别为-0.427和-0.229,决策系数分别为0.168 0,0.085 6。研究结果可为黄土高原生态恢复和土地合理利用提供科学依据。     

地形和土地利用对黄土丘陵沟壑区小流域土壤无机碳分布的影响

地形和土地利用方式对土壤无机碳(SIC)的空间分布和碳汇效应有重要影响。以黄土高原丘陵沟壑区纸坊沟小流域为对象,研究土地利用、地形对0-200cm土层内SIC空间分布的影响。结果表明,地形对纸坊沟流域SIC空间分布呈极显著影响(P<0.01),表现为峁顶(15.32g/kg)>坡地(14.45g/kg)>沟底(12.27g/kg)的变化趋势;土地利用方式影响该流域SIC分布,其含量表现为灌木地>草地>林地>农地,其中灌木地极显著高于林地、草地和农地,林地和草地极显著高于农地,而林地与草地无显著差异;地形与土地利用交互作用极显著影响SIC空间分布(P<0.01)。相关结果可为黄土高原土壤碳库提供基础数据,有助于明确黄土高原在中国陆地碳循环中的作用。     

优化土地利用配置 建设生态清洁小流域

从优化土地利用配置入手建设生态清洁小流域,是保护区域水土资源、防治生态环境退化的重要途径。在分析构筑小流域"三道防线"与区域水土资源相互关系的基础上,从小流域内土地利用现状、社会发展的空间差异性角度,讨论了在上游区实施生态修复、中游区实施生态治理和下游区进行土地利用配置优化、实施生态保护的必要性和可行性,提出了改进流域内生态补偿的新思路。     

黄土丘陵沟壑区不同土地利用方式下小流域侵蚀产沙特征

为进一步优化和合理配置水土保持措施,以黄土丘陵沟壑区3个不同土地利用方式下的坝控小流域为例,基于人工探槽取样、淤积层次甄别及与产流降雨事件的对应关系,结合1∶10 000早期地形图与全站仪测量,拟合库容曲线来估算淤地坝泥沙淤积量,进而反演坝控流域的产沙模数变化特征。结果表明:(1)延河马家沟3个不同土地利用方式下的洞儿沟、阎桥和芦渠坝控小流域,自建坝至2016年的多年平均淤积量分别为2 748.80,4 634.31,3 141.17 t;(2)洞儿沟、阎桥和芦渠流域多年平均产沙模数分别为2 432.56,3 131.29,1 794.95 t/(km~2·a),依次属于轻度、中度和轻度侵蚀;不同土地利用方式下坝控小流域的最小产沙降雨量均20 mm以上;(3)不同的土地利用方式对小流域侵蚀产沙影响显著,人类活动明显的阎桥流域多年平均产沙模数大于以林草地为主的洞儿沟流域,而以林地和梯田为主的芦渠流域多年平均产沙模数最小。由此可见,在黄土丘陵沟壑区合理配置不同的水土保持措施,是减少小流域侵蚀产沙的有效途径。     

黄土丘陵区纸坊沟小流域土壤有机碳储量研究

通过野外调查和室内分析,研究了黄土丘陵区纸坊沟小流域不同土地利用方式下土壤有机碳的剖面变化特征及土壤有机碳储量。结果表明,该流域各层土壤的有机碳含量为中等变异,土壤有机碳含量随土层深度的增加而减少。0—60 cm土层有机碳储量为4.73×104t,天然草地和林地的储量较高,占总储量的80%。不同土地利用方式下,流域内的土壤有机碳含量差异显著,表现为:天然草地>灌木林地>乔木林地>川坝地>梯田>坡耕地>撂荒地>果园。     

三峡库区小流域土地资源优化利用模式的研究

实现土地资源的合理利用是促进社会经济与环境协调发展,建立人与环境和谐关系的重要举措。针对三峡库区小流域生态系统的特点,提出了三峡库区小流域土地资源优化利用的理论框架,以开县芋子沟小流域为例,对三峡库区小流域土地资源优化利用模式进行了探讨。三峡库区小流域土地资源优化利用的关键是流域内土地利用方式和农业产业结构的调整     

浅谈水土保持生态经济小流域建设

水土流失是我国的头号生态环境问题。建设具有良好生态环境和较高经济效益的生态经济小流域是社会经济发展的客观需要和基本手段。黑龙江省克山县新安小流域和联兴小流域通过治理水土流失、建设水土保持生态经济小流域 ,既改善了生态环境又提高了经济收入。在水土保持生态经济小流域建设途径方面 ,首先要发展生态立体农业 ,有效利用土地资源 ;其次要丰富生物种类 ,提高单位面积生物产量 ;第三加强基础建设 ,为生态良性循环提供保障 ;第四完善产业化体系 ,提高生态经济小流域运行质量。     

黄土丘陵区不同土地利用方式下土壤养分及生态化学计量特征

[目的]探究黄土丘陵区土地利用方式变化前后土壤养分及生态化学计量比的变化特征,为该区农业生产以及生态恢复工作提供科学依据。[方法]选取山西省永和县岔口小流域因生态工程的实施而改变土地利用方式的坡改梯地(梯田)、退耕还林地(林地)、地埂核桃园地(园地)3种样地为研究对象,以现有坡耕地为对照,利用时空互代法,比较不同土地利用方式变化前后0—20 cm,20—40 cm土壤C,N,P,K含量以及生态化学计量比的差异。[结果]①流域各种生态恢复措施实施后,土壤C,N元素含量明显增加,梯田、林地、园地0—40 cm土壤有机C含量分别是坡耕地的1.38,2.44和1.09倍,全N含量分别是坡耕地的1.76,2.66,1.68倍。P,K元素增加量不明显,林地相比其他2种土地利用方式对C,N元素的固持更加明显;②通过分析土壤养分化学计量比的关系,发现流域土壤的限制性元素为C,N元素;③流域土壤养分及计量比之间存在着稳定的耦合关系,C-N之间的耦合关系最为显著且在各元素和生态化学计量比稳定方面发挥着重要作用。[结论]流域3种土地利用方式有效地改变了土壤全量养分含量和元素的生态化学计量比,有利于流域的生态保护和植被修复。     

陕北黄土丘陵区燕沟小流域综合治理的经济响应

以陕北黄土丘陵区燕沟小流域为对象,采用农村社会调查和统计资料相结合的方法,分析小流域水土保持和退耕还林(草)工程建设以来流域经济特征的变化,阐明小流域综合治理对农村发展的主要影响.结果湿示,流域农村各业产值和农民人均纯收入(1990年不变价)分别由2000年的803万元和1 230元提高到2005年的1 069万元和1 855元,表征产业结构多样性的香农指数也相应的由1.110增加到1.126.恩格尔系数、基尼系数和贫困指数等计算结果表明流域农民生活状况和收入分配明显得到改善.研究表明通过积极的土地利用和农村产业调整,基本上建立了适合于流域土地利用结构和自然特点的特色产业链条,产业结构也由原来单一的种植业向多元化产业结构演变,小流域综合治理使流域社会经济发展水平得到了整体提升.     

山区小流域景观格局变化及其水土流失效应

景观格局变化及其生态效应分析是景观生态学研究的热点之一.以锦云川小流域1996～2004年土地利用分布图为基础,通过选取和计算景观格局指数分析了该流域8年来的景观格局变化及其生态效应.结果表明:疏林地、未利用土地面积减少外,有林地等斑块面积都有所增加,8年来流域内的斑块总数量明显增加,其中水浇地和建设用地等数量明显增加,有林地等斑块数量明显减少,破碎度指数降低;小流域景观多样性有所增加,表明景观的异质性程度提高,土地利用向着多样化均匀化方向发展,水土流失得到有效控制,生态环境有所改善.     

福建长汀朱溪小流域NPP估算

南方花岗岩红壤侵蚀区生态系统退化的研究集中在侵蚀的过程模拟与预测、土壤退化成因和生态恢复与重建等方面,关于植被净第一性生产力对退化生态系统评估的研究还较少。本研究选取朱溪小流域气象数据,结合Spot-5卫星遥感数据和DEM(数字高程模型),构建朱溪流域植被净第一性生产力(Net Primary Productivity,NPP)的CASA(Carnegie–Ames–Stanford Approach)模型,进行朱溪小流域NPP估算。结果表明:1朱溪小流域的NPP分布整体上呈现出低值水平,平均值仅为24.04 g/m2·mon,标准差高达9.78。2经过近15年的强化治理,朱溪小流域NPP空间上呈现出:西部和东部地区NPP值较大;中部地区NPP显著改善,部分地区仍需强化治理。3NPP的空间分布具有明显的带状分布:NPP在270~320m呈现较高值区,生态环境较好;NPP在320~470m呈现低值带,生态环境破碎化严重;NPP在470~680m呈现高值区,植被生长良好,生态环境良好。4林地、园地、农田等经济用地的NPP值较高且均匀分布,其中一级土地利用类型NPP值大小顺序为:耕地草地林地园地未利用地,二级土地利用类型NPP值大小顺序为:耕地天然草地有林地苗圃果园茶果间作园疏林地荒草地迹地。人为干预痕迹显著,二级土地类型的空间变异程度:耕地茶果间作果园苗圃有林地荒草地疏林地迹地。     

黄土高原沟壑区小流域土壤水分空间分布特征

以长武王东沟小流域为研究对象 ,研究了黄土高原沟壑区小流域的土壤水分分布特征。结果表明 :在王东沟小流域内 ,土壤剖面中 0— 2 m的土层经过一个雨季之后 ,土壤水分得到了部分的恢复 ;2 m以下土层 ,由于没有水分补给 ,相对比较干燥。该流域内农地的土壤贮水量高于草地 ,草地高于果园地 ,林地的土壤贮水量最低。而在同一地理位置 ,土壤的水分分布又受坡度、坡向、坡位、植被类型、植被密度和生物量的影响 ,表现出一定的空间变异特性     

晋江溪小流域综合治理成效显著

宜昌市夷陵区在"长治"七期工程晋江溪小流域治理中,认真贯彻"长治"工程改革的要求,结合流域内人地矛盾突出的实际,坚持生态优先的原则,加强部门配合,整合各部门资金,以抢救土地资源为突破口,因地制宜地布设生物措施、工程措施和保土耕作措施,基本形成了综合防治体系,取得了社会稳定、生态改善、经济发展的良好效果。     

黄土高原上黄小流域土地利用动态变化及驱动力分析

以黄土高原上黄小流域土地利用变化图谱为数据基础,采用RS/GIS技术与数理统计法,研究了其土地利用动态变化状况及其驱动因素,以期为黄土高原小流域水土流失综合治理提供数据基础和理论依据。研究结果表明:(1)根据景观基质的不同,可将该流域土地利用变化划分为3个阶段:1982—1990年以草地为主,1990—2002年以耕地为主和2002—2008年以林地为主;(2)近30a来上黄小流域土地利用发生了明显的变化,主要表现为林地面积大幅度增长,坡耕地面积减少和果园面积逐年增加。研究表明,土地利用变化是影响区域水土流失的重要因素,可以通过土地利用结构的合理布局来减少水土流失。