对三峡水库消落区生态系统与其生态修复的思考

三峡水库蓄水后,逆反自然洪枯规律的水库运行使原有消落带生态系统被破坏,如果没有及时有效地防止和治理,将会产生严重的生态环境问题。为此,在明确消落区的影响范围后,通过对水库运行后消落区的特点分析,预测了可能产生的环境问题,确立了消落区该具备的生态功能和构建其积极生态功能应考虑的因素,指出了消落区生态系统构建和保护应遵循的基本原则。     

三峡水库消落区土壤胶体对Cd在土壤中迁移的影响

选取三峡水库消落区典型土壤,即紫色土、黄壤、紫色潮土和灰棕潮土为研究对象,以相应土壤胶体、蒙脱石矿物的10 mg/L Cd(NO3)2淋洗液分别淋洗土柱,研究了水分散态胶体对镉在土柱中迁移的影响.添加上述胶体的镉淋洗液,在紫色土、黄壤、紫色潮土和灰棕潮土土柱中镉迁移量分别是对照的1.18～4.96,1.05～2.37,1.10～4.33,1.03～3.33倍.结果表明胶体能够促进镉离子在土层中的迁移,其迁移能力遵循紫色土胶体≥紫色潮土胶体＞灰棕潮土胶体＞蒙脱石胶体＞黄壤胶体的规律.由此得出,胶体吸附态镉的迁移能力取决于胶体类型和土柱性质.     

三峡水库消落区蓄水前土壤重金属含量及生态危害评价

三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程,其建设对我国生态环境和社会经济发展产生深远的影响。三峡水库2003年6月开始蓄水,至2009年水库将全部建成。根据拟定的“蓄清排浊”的运行方案,水库每年水位在高程145 m至175 m之间变化,在库区两岸会形成水位涨落高差达30 m且水位冬涨夏落、反自然节律的消落区,总面积为348.9 km2[1]。水库消落区是陆生生态系统和水生生态系统的过渡地带,在此区间,陆域与水域物质、能量的转移和交换频繁,消落区内土壤的重金属元素也会与库区水体发生频繁的交换和转移,影响三峡水库水质。目前,三峡库区消落区土壤重金属的研究主要集中在不同土地利用方式以及不同土壤类型下重金     

三峡水库消落区淹水后土壤性质变化的模拟研究

通过模拟淹水过程，研究了淹水后三峡库区消落区主要类型土壤性质的变化，发现淹水后酸性土壤的pH值升高，碱性土壤的pH值降低，Eh在淹水初期都会降低。土壤中的Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、As的含量都有不同程度的降低，其中Hg较为显著，而有效态的Zn,Cu、Pb、Cd、Fe和Mn的含量大部分呈增加趋势，但其变化规律不尽相同。     

基于模糊层次分析法的生态环境脆弱性评价——以三峡水库生态屏障区湖北段为例

三峡水库生态屏障区的生态环境脆弱性评价,对屏障区自身生态系统的构建与维护、发挥屏障区对三峡水库水质和生态环境的安全保障功能,具有重要的意义。利用模糊层次分析法,基于GIS和RS技术,对屏障区湖北段的生态环境脆弱性进行了评价,并分析了主要影响因素。结果表明:(1)生态环境脆弱性以轻度、中度和潜在脆弱性为主,占屏障区总面积的74.9%,主要分布在秭归县中部和巴东县北部,严重脆弱区面积占总面积21.7%,主要分布在秭归县南部、巴东县中南部和夷陵区南部;(2)生态环境脆弱性级别较高的区域主要分布于高程800m以下、坡度25°以下、植被覆盖较低、人口密度较大的位置,人类活动是导致生态环境脆弱的重要原因;(3)在严重脆弱性区域通过构建农林复合系统,结合植树造林、生态恢复等措施,以提高植被覆盖度,是解决该区生态环境脆弱的可行性措施。     

基于PSR-可拓云模型的井工煤矿区生态安全评价

[目的]综合评价山西省大同市某井工煤矿区的生态安全状况,为同类井工煤矿区生态保护提供科学依据。[方法]以该井工煤矿区2017—2021年的各项指标为依据,基于PSR模型从压力、状态以及响应3个方面构建煤矿区生态安全评价指标体系,使用合作博弈法确定组合权重系数,利用可拓云模型来分析该矿区生态安全状况。[结果]压力指标下人口自然增长率(C₂)的评价等级为Ⅲ级,表明人口出生率和死亡率分布不均衡,其他指标评价等级均为Ⅱ级;状态指标下,植被覆盖率(C₈)的评价等级为Ⅰ级,表明该煤矿区植被覆盖率高,尾矿库排洪排渗措施(C₉)的评价等级为Ⅲ级,已经达到了不安全的等级,其他指标的评价等级均为Ⅱ级;在响应指标下废弃物综合利用率(C₁₅)以及科研投入增长率(C₂₀)为Ⅱ级,环保投资增长率(C₁₉)为Ⅲ级,其他指标评价等级均为Ⅰ级。[结论] 2017—2021年该井工煤矿区生态安全响应力度明显增强,但是生态压力以及目前的状态仍然严峻,应采取针对性地保护措施,从而维护当地的生态安...     

生态脆弱区灾变救治及区域发展中本土生态知识的发掘利用

陇中属典型的生态脆弱区,当地居民在干旱缺水条件下摸索出的挖水窖蓄水的方法,是在特殊生态环境下积累的重要本土生态知识。这些本土生态知识对当地灾变救治及区域发展具有不可替代的作用,但现实中由于存在"共性偏颇"现象,本土生态知识被边缘化,没有发挥其应有效用。因此,在生态脆弱区灾变救治和区域发展过程中应树立本土生态知识与普同性知识并存互补观念,秉持开放与宽容理念,做好本土生态知识的保护、挖掘、利用和传承工作。     

不同植被恢复模式下三峡库区万州段消落带土壤养分及其空间分布特征

消落带植被状况与水位消涨是影响土壤养分及其分布的重要因子。本文以三峡库区万州段消落带为研究地点,通过对人工和自然恢复样地沿海拔梯度对土壤进行取样和分析,揭示了不同恢复模式下消落带土壤养分及其空间分布特征。研究结果表明,植被恢复模式对土壤养分有显著影响,人工恢复样地消落带主要土壤养分含量总体高于自然恢复样地,显示人工恢复能有效促进土壤养分在植物群落中的积累;在库区反季节水位消涨的作用下,人工恢复地消落带土壤养分沿海拔梯度呈先增加后减少的空间分布格局,土壤养分含量在消落带中部(海拔165 m)达到最高值,而自然恢复地土壤有机质和全氮的空间分布则随海拔梯度增加而增加,以消落带上部(海拔175 m)的值最高。土壤养分的空间分布格局源自于不同海拔梯度的消落带受水位消涨扰动程度以及植被恢复状况的差异,植被恢复模式对土壤养分的空间分布仍有一定影响。今后应在消落带上部进一步引种适宜的乔灌木物种,不断提高消落带植被对土壤养分的固持能力。     

周期性水位波动对三峡水库消落带土壤有机碳含量和密度的影响

为探究水位波动对三峡水库消落带土壤有机碳的影响,在三峡水库消落带采集和测定了受不同水淹强度影响的石灰土、紫色土、黄壤及其植物样品,并运用Kruskal-Wallis非参数检验和基于冗余分析的典范分析等方法进行了研究。结果表明：周期性水淹增加了石灰土和紫色土的有机碳含量和密度,但降低了黄壤的有机碳含量和密度。此外,石灰土的有机碳分布还受地上生物量、土壤pH和土层深度的影响,紫色土的有机碳分布还受土层深度和地上生物量的影响,而黄壤的有机碳含量和密度则与地上生物量、土层深度和地下生物量有关。总之,周期性水位波动对消落带土壤有机碳影响深刻,但土壤类型分异了有机碳对水位波动的响应。     

三峡库区坡耕地粮经果复合垄作技术效益评价

坡耕地水土流失对三峡库区生态环境和农业可持续性发展构成双重压力。以聚土垄作与农林复合为基础,组装坡耕地粮经果复合垄作技术。结果表明:该技术不仅培肥土壤,增加土壤水有效性,减少水土流失,而且显著提高土地生产力,发挥了较好的立体农业生态经济效益,为三峡库区坡耕地的利用与保护提供了技术支撑。     

三峡库区植物篱技术对坡耕地土壤肥力的影响

通过三峡库区25°紫色土坡耕地的定位试验观测,探讨了植物篱技术对坡耕地土壤肥力的影响。结果表明,植物篱技术科学合理地解决了坡耕地用地和养地的问题,一方面通过植物篱根系吸收土壤深层养分并以刈割茎叶返还土壤,促进了养分的循环与再分配,发挥了养分泵的功能;另一方面通过植物篱的阻滞和坡面覆盖,减少了由径流与侵蚀泥沙携带的养分损失,有效地改善了土壤肥力性状。     

三峡库区坡耕地土壤养分流失的实验研究

采用室内模拟降雨装置研究了三峡库区坡耕地土壤养分流失规律。无论是紫色土还是黄色石灰土,坡耕地表层土壤养分含量在人工降雨后发生衰减,并表现出随雨强增大,雨后表土各养分含量衰减幅度加大的趋势,但径流和流失泥沙的养分含量与雨强无关;径流中养分含量虽低于泥沙养分含量,但养分含量的差异主要体现在全量养分含量上,而速效养分含量的差异则相对较小。对三峡库区坡耕地土壤养分流失而言,紫色土坡耕地土壤养分流失主要以流失泥沙为载体,而黄色石灰土坡耕地土壤养分流失则由流失泥沙和径流共同携带。     

三峡水库消落带土壤胶体释放与迁移特征

三峡水库消落带是库区陆源污染物进入水库的最后屏障。高强度、周期性的干湿交替对消落带土壤理化性质、结构和可蚀性产生潜在影响,进而影响胶体颗粒的释放和迁移特征。探究消落带土壤胶体的释放与迁移行为是衡量胶体促进污染物迁移入库的重要前提。该研究对比消落带与非消落带土壤,通过原状土柱淋洗试验,研究饱和流中土壤胶体释放及迁移特征。结果表明,消落带原状土柱饱和淋洗液中胶体颗粒浓度先总体快速降低（184.58～28.04 mg/L）再缓慢增加（21.18～97.58 mg/L）,存在较大的时间变化（变异系数为0.46）。胶体颗粒累计释放量为714.43 mg,比非消落带土柱高34.4%,而淋洗液的峰值粒径（13.25～19.90 μm）和中值粒径（14.98～22.90 μm）均远远小于非消落带土柱的相应值,表明反复淹水-排干作用导致消落带土壤中胶体及细颗粒的释放和迁移潜力增大。溶解性有机碳（DOC,Dissolved Organic Carbon）是影响消落带饱和土壤中胶体释放的关键因子,对胶体浓度动态变化的解释率高达42.3%,而水化学因素（EC、Ca2+及Mg2+）对非消落带土壤中胶体颗粒的释放影响相对更大。在消落带管理中,应注意减控DOC的流失,以减少消落带土壤胶体颗粒的释放,同时建议加强消落带土壤DOC来源及其与胶体偶合并促进污染物如农化物质迁移进入库区水体的研究。     

基于耕地非市场价值的三峡库区消落带生态休耕补偿标准研究

[目的]对三峡库区消落带耕地非市场价值进行评估,为生态休耕经济补偿标准的厘定提供参考。[方法]通过双边界二分式CVM法开展评估和分析。[结果](1)受访者基本可以构建起CVM假想市场,问卷理解度调查显示受访者的理解度达84.73%,调查可信度较高。(2)受访者支付意愿存在较大差异,农户愿意支付率达到75.65%,城镇居民愿意支付率仅占到64.80%。(3)Probit回归模型与Logit回归模型分析表明,收入状况是影响受访者支付意愿的主要因素。[结论]以受访者单位耕地支付意愿1 516.76元/(hm~2·a)作为该区的生态休耕经济补偿标准,则所涉及的三峡库区9区县消落带耕地的非市场价值约为30.15亿元。     

三峡库区紫色土坡耕地不同利用方式的水土流失特征

紫色土坡耕地水土流失已成为三峡库区生态环境和农业可持续性发展所面临的一个重大问题。研究通过15°、25°坡耕地不同利用方式的定位试验,探讨了三峡库区紫色土坡耕地的水土流失状况、侵蚀泥沙的颗粒组成及养分特征。结果表明紫色土坡耕地流失的泥沙中<0.02mm的颗粒大量富集,是养分流失的主要载体。不同土地利用方式中以果—植物篱复合、粮经果复合垄作模式的水土保持效果理想。     

三峡水库消落区生态环境保护与利用对策研究

三峡水库投入使用后，在库区两岸形成周期性变化的水陆交错地带即消落区。通过调查消落区的类型、分布、面积等基本情况，从消落区水、土相互作用角度，分析了消落区在水、土交互作用下对水、陆生态系统的影响，提出了利用生物缓冲带等技术来建立消落区生态保护的措施。     

三峡库区紫色土坡地土壤颗粒流失特征

选取20°长期耕作紫色土坡面径流小区进行模拟降雨试验,分析坡面土壤的颗粒组成及其变异,比较侵蚀泥沙颗粒组成的过程变化及其与坡面土壤颗粒组成的差异。结果表明,紫色土具有较宽变幅的颗粒组成,0.002～0.25mm的颗粒含量最高,坡面土壤存在较大的异质性;降雨初期侵蚀泥沙中<0.05mm的单粒和微团聚体含量都在65%以上,富集率分别为1.30,1.44,整个泥沙中的富集率分别为1.12,1.10,是侵蚀泥沙的主体,这其中又主要是0.002～0.05mm的粉粒和微团聚体;泥沙中<0.01mm的物理性粘粒及>0.25mm的水稳性团聚体富集率分别为1.10,1.16;随着降雨时间延长,单个泥沙样的颗粒组成逐渐接近雨前表土。