水土保持生态修复的若干科学问题

生态修复是水土保持生态建设的深化和发展。在综合分析国内外生态修复研究进展、发展趋势、存在问题的基础上,根据我国水土流失造成生态系统退化的特殊性,以及水土保持生态修复的特点,提出了一系列我国水土保持生态修复过程中需要深入研究的科学问题。主要包括生态修复的潜力及驱动因子,不同尺度生态修复的布局,生态修复技术措施及标准,以流域为单元的生态系统健康评价,水土保持生态修复对生态水文过程、植被演替、生物多样性、农村经济的影响等的综合评价与预测等。     

我国公路生态修复工作存在的问题及思考

在对生态修复和生态恢复两个概念进行辨析的基础上,指出了我国公路生态修复的本质,归纳了公路生态修复的主要内容及对象。结合工程实践,总结了我国公路生态修复存在的主要问题:对生态修复的认识尚有待提高、早期建设的公路急需开展生态修复、技术标准体系尚未建立、公路生态修复后的实际效果缺乏系统评价等。提出了对策措施,主要有转变修复理念,加强全过程管理;探索重点生态区域的修复技术;开展全国范围的公路生态修复规划;提出公路生态修复评价标准。     

中阳县生态修复区植被恢复状况研究

对中阳县生态修复区的植被恢复状况进行了研究,分析了封禁措施对生态修复区植被恢复的效果。采用物种重要值、丰富度指数、多样性指数、均匀度指数对修复区的主要植物群落多样性进行了研究,结果表明:经过4年封禁治理的生态修复项目区,林下以多年生草本植物为优势种,而对照区则以一年生草本为主;生态修复区样地群落的物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数比对照区有不同程度的提高;形成明显乔、灌、草结构的群落应该是该地区水土保持生态修复后的主要植被类型。     

试论千山区水土保持与生态修复

千山区土壤侵蚀强度以轻度侵蚀为主,土壤侵蚀主要是由于开矿、采石、开荒、放牧等人为活动造成的。水土保持生态修复是通过封山停止人为干扰与破坏,依靠生态系统自身的能力来恢复植被,使生态环境向良性方向演化的措施。千山区水、热条件好,光照条件充足,水土流失程度轻,人口密度适宜,有利于水土保持生态修复工作的开展。通过对生态修复影响因素的分析,确定千山区生态修复的具体措施包括农村产业结构调整、发展节能设施和开发新能源、舍饲圈养和生态移民。     

曼大公路仙米自然保护区标段取土场边坡生态修复措施

[目的]探讨青藏高原仙米自然保护区取土场生态修复技术的关键技术措施,为高原保护区边坡生态修复提供借鉴。[方法]以穿越仙米国家森林公园自然保护区的国道569曼德拉至大通高速公路NKSG4标段4#取土场边坡为例,基于取土场当地气候特点、地质土壤及植被状况,详细介绍了取土场生态修复的关键技术措施,包括取土场削坡、坡顶截水沟、平台排水沟及急流槽等措施,客土绿化及客土喷播生态修复工法要点,以及选择披碱草、冷地早熟禾、星星草、油菜和豌豆混合物种的具体配比。[结果]施工后1a的效果表明:排水沟体系排水效果良好,坡底无积水,坡面保持完整且无水土流失;客土绿化坡面植被覆盖率达到80%以上,客土喷播坡面植被覆盖率达到85%以上。[结论]取土场的生态修复效果达到要求;在进行生态修复时应尽量利用当地资源,以实现生态效益和经济效益最大化。     

鲁中山区不同水土保持生态修复措施对土壤侵蚀的影响

 为探索水土保持生态修复工程对区域土壤侵蚀的影响,运用3S技术手段,研究鲁中水土保持生态修复区土壤侵蚀的时空变化及4种生态修复措施下土壤侵蚀强度与面积的变化特征。结果表明:生态修复工程实施后,区域土壤侵蚀状况明显改善;各种生态修复措施都具有明显降低区域土壤侵蚀强度、减少土壤侵蚀面积的作用;不同生态修复措施类型防治土壤侵蚀作用最大的是残疏林补植,其他的依次为经济林退耕、荒坡造林和有林地封禁措施。研究成果可为科学评价生态修复工程效益和合理确定生态修复措施类型提供参考。     

海原县水土保持生态修复试点工程成效与经验

宁夏海原县地处西北内陆,是典型的黄河流域水土流失重灾区。"十二五"期间,海原县先后在清水河水系的葫芦河、红柳沟、苦水河等干支流开展流域水土保持生态修复试点工程,使当地的农业生产条件和居民生活环境得到了明显改善。在调查水土流失现状的基础上,总结了海原县实施生态修复试点工程的实践经验,并提出了一些意见和建议,包括:以建促修,在经济发展中维持生态平衡;以调促修,调整产业结构有利生态修复;以移促修,实施生态移民配套措施促进生态、经济双增长;以管促修,多方协调等。     

关于生态修复几个相关问题的探讨

区分了生态系统退化、生态恢复、生态修复的概念,认为影响水土保持生态修复的自然因素是气候、水文、地貌、土壤及植被等因素,明确了生态修复的五个原则:生态学与系统学原则、可行性原则、风险最小、效益最大原则、自然修复和人为措施相结合原则,总结了目前急需要研究和解决的主要问题.     

南方红壤丘陵区耕地生态问题识别与修复分区

农业空间生态修复是国土空间生态修复的重要内容之一,耕地作为农业空间的重要载体,精准识别耕地生态问题并对其系统分区,是新时期耕地高质量发展与科学高效开展国土空间生态修复的重要前提。该研究以南方红壤低山丘陵区耕地生态修复为研究对象,以江西省为例,针对国土空间规划中耕地生态修复的景观连通性、矿山生态负面影响,恢复退化土地生态功能和农业开发对生态空间胁迫程度四大方面,识别了江西省耕地的破碎化、矿山损毁、水土流失以及与生态用地冲突四大生态问题,采用基于修正的通用水土流失方程（RUSLE）模型、景观指数、土地利用转移矩阵和GIS空间分析等方法对各生态问题的指标程度进行定量化分析;基于组合权重构建了生态修复综合指数,依据流域、主要生态问题与修复程度分区方法,对全省耕地生态修复进行了综合分区。结果表明：1）2000-2018年间,江西省耕地水土流失主要以轻度侵蚀为主,水土流失总面积减少50.98%,赣江上游流域和鄱阳湖环湖区等水土流失现象加重;耕地斑块密度、破碎度趋于增加,聚集度趋于离散;耕地占用林地、水域与湿地等生态用地面积共计739.15 km2;建材及砖瓦黏土类和稀有稀土金属等废弃矿山累计破坏耕地的面积为13.18 km2。2）江西省耕地生态修复综合指数空间差异化明显,按照划分标准,将江西省共划分为8个流域大区,38个小区,包括水土保持重点修复、矿山生态重点修复、生态用地重点修复和耕地连通重点提升四个方向的修复内容。研究可为国土空间规划中农业空间的耕地高质量发展提供方法支撑,为江西省农业空间生态修复布局提供科学依据。     

黄土高原水土保持生态修复潜力及对策探讨

在综合已有研究成果的基础上 ,分析了黄土高原实施生态修复的必要性 ;从生态脆弱性、植被生产潜力、气候资源潜力、粮食农产品自给潜力等方面探讨了黄土高原生态修复潜力 ,进而提出了实施生态修复的对策 :首先要树立人与自然和谐相处的理念 ,控制人类活动对自然的过度干扰和侵害 ,充分利用生态自我恢复能力 ,提高植被覆盖度 ,同时加强相应的配套措施 ,植被恢复才能稳定长久。注重自然修复的同时还应充分发挥人的作用 ;人工促进生态修复 ,缩短修复周期。充分考虑黄土高原社会经济环境的区域差异性、多样性 ,根据各类型水土流失及生态退化区的具体特点 ,因地制宜地确定修复措施。水土保持科研院所应加强生态修复的基础研究工作 ,为大面积实施生态修复工程提供强有力的技术支撑。这是制定不同类型区水土保持生态修复规划和措施的基础。     

生态清洁小流域水生态环境监测指标体系初探

以生态清洁小流域为研究对象,构建了北京市生态清洁小流域水生态环境监测指标体系。该指标体系包括3个层次,第一层共包括土壤侵蚀强度、村庄生活污水处理率、河流生物完整性指数等17项指标;第二层包括水土流失与面源污染状况、点源污染状况、河流健康状况;第三层为顶层指标,通过对第一、二层指标进行综合分析,评价生态清洁小流域水生态环境质量状况。建立该指标体系以期能为广泛开展的生态清洁小流域建设提供基础数据和决策依据,能够对小流域生态系统的保护和恢复起到一定的指导作用。     

浅谈北京市山区水土流失与非点源污染

利用北京市山区坡面径流小区实际观测资料,进行了山区非点源污染与水土流失关系的分析,说明了水土流失是非点源污染物的载体和水体污染的主要途径,影响非点源污染物流失和水土流失的主要因素一致,污染物流失量随着水土流失量的加大而加大。目前北京市在非点源污染治理方面,已实现了从以末端治理为主向从源头上控制为主的综合治理的转变,生态清洁小流域建设将水土流失和面源污染防治作为治理目标,在小流域内构筑"生态修复、生态治理、生态保护"三道防线,已在水源保护方面取得了显著的效益。     

开发建设项目水土保持方案中植物措施的配置

在总结和分析水土保持方案植物措施配置存在的多个问题的基础上,就科学配置植物措施,包括植物措施科学选择、生态功能和景观功能优化配置、生态安全与整地以及苗木管护等方面提出了一些合理化建议与对策,为今后水土保持方案中植物措施合理配置提供了一定的参考。     

黄土高原植被恢复与建设策略

以中国水土流失与生态安全综合科学考察——西北黄土区考察组获得的资料为依据,对黄土高原地区植被恢复的基础和潜力进行了系统分析,提出了植被恢复的目标和策略。黄土高原天然群落恢复的基本措施是封育,有条件的区域应实施人工促进,使植被自然恢复力与人为促进力相结合;人工植被建设应充分利用乡土树草种,合理利用外来种,采用防护性整地和管理措施,造林种草后引导乡土物种进入群落,进行天然化培育;以流域为治理单元,优化景观斑块空间布局和面积构成,逐步改造具有退化特征的人工群落,使建群种能够自我更新,群落可永续利用;政府部门在政策上要保护现有成果,扩大自然修复比例;保护大户承包治理的积极性,鼓励多元化投资,进行植被建设;扩大黄土区植被建设和科研投资力度,培育黄土区植被恢复方面的科技创新能力。     

基于面向对象影像分类技术的生态清洁小流域现状调查

结合当前北京市开展的生态清洁小流域建设,尝试利用现有的高分辨率航片,采用基于面向对象的高分辨率影像分类技术和G IS技术来开展生态清洁小流域水土保持现状等本底资料的调查,从而为生态清洁小流域的基础数据库建设、治理措施规划与布局提供基础数据和科学依据。应用实例表明,采用面向对象影像分类技术开展生态清洁小流域现状调查,在方法上、技术上都是可行的,不仅可以提高调查的客观性、准确性和现势性,而且也可以大大提高调查的工作效率,是未来生态清洁小流域调查的可选方法。     

树立并坚持科学的生态修复观

实施生态修复是人类认识自然、改造自然的历史性进步。生态修复应坚持科学的理念,树立既尊重自然,顺应自然,依靠自然,又要充分发挥人的主观能动性的科学的生态修复观。要科学地选择并划定生态修复的区域范围,加快立法,明确职能,落实责任,制定规划,加大投入,积极采取飞播、人工增雨及生态移民等辅助性措施,为加快恢复创造条件。同时,要大力开展监测监控和预报工作,为深化管理与科学决策提供理论依据。     

定西地区生态修复效果研究

生态修复期间,不同土地类型上植被响应最明显的是植被盖度和生物量;生态修复调节径流、减少土壤流失的作用非常明显,减水减沙效果以退耕草地最好,其次为灌木林地和乔木林地,荒坡草地最差;生态修复有助于土壤的正向发育,能够提高土壤有机质和氮磷含量。生态修复的重点是先要保护退耕地和林草地,其次是荒地。     

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。     

水土保持对区域植被演替的影响——以黄土高原地区为例

 在综述已有研究的基础上,结合实地调查,初步分析了水土保持对植被演替影响的主要方式,不同水土保持措施(工程措施、人工恢复植被、水土保持生态自我修复)对植被演替所产生的影响。结果表明,水土保持生态自我修复下的植被演替趋向自然演替过程,而人工恢复植被的影响取决于物种选择与营造方式,不当的物种及纯林营造,往往使植物群落结构单一化,植被正常演替中断或逆向发展。反之,则可促进植被正常演替,缩短植被恢复过程。工程措施对植被演替的影响,可能更多地表现其对植物群落空间分布格局方面。但要全面科学地认识和评价水土保持对区域植被演替的影响,仍需系统的调查研究。     

外部性理论与生态补偿

生态补偿即促进生态环境保护的经济手段和机制。生态补偿的核心理念是外部效应的内部化。正是由于外部性的存在,导致行为主体的非社会理性行为产生,即个体的非理性行为导致了对生态环境的破坏,主要表现为:对于具有负的消费者外部性的生态服务的过度消费和对于具有正的生产者外部性的生态服务的供给不足。提出了通过建立适当的激励机制,一方面来抑制行为主体对生态服务的过度消费,另一方面来揭示个人的偏好,确定受益人及受益量,从而解决最优供给的问题。