GIS空间分析在退耕还林中的应用研究

空间分析功能是GIS的本质特征。选择黄土高原小流域退耕还林(草)工程为研究对象,以探讨GIS空间分析在退耕还林(草)工程中的应用方法为目标,确定了一种基于GIS空间分析的黄土高原小流域退耕还林(草)规划方法;建立了相关地理编码体系和规则,并运用GIS空间分析的坡度分析、坡向分析、叠置分析、属性分析等功能实现了规划的全过程,完成了黄土高原小流域退耕还林(草)规划图以及退耕地还林面积和还林规划面积统计。结果表明,此方法在以小流域治理为特点的黄土高原地区退耕还林(草)工程实施中有借鉴意义。     

黄土高原地区退耕还林(草)政策的持续性分析

通过黄土高原地区农户和基层干部的问卷、随访调查，对退耕还林(草)政策的持续性进行了初步评价。初步结论为：目前的退耕还林(草)政策虽有部分地方尚需修改和完善。但总体而言，退耕还林(草)政策已在黄土高原地区产生了较为深远的影响力，奠定了坚实的民意基础；同时，退耕还林(草)政策具有以往的生态环境建设措施无法比拟的优越性和强有力的保障体系。随着政策的不断改进和完善，必将有效促进和保障退耕还林(草)工作的持续、深入开展。     

黄土高原地区土壤有机碳估算及其分布规律分析

黄土高原地区开展退耕还林还草,不仅会改变生态环境,也势必培育土壤,影响全球碳循环。要准确预测退耕还林对黄土高原乃至全球未来环境的影响作用,需要估算目前黄土高原地区土壤有机碳量。根据第二次土壤普查资料和土壤类型图,计算了黄土高原地区表层土壤有机碳密度和储量。结果表明,黄土高原地区0～20cm土壤有机碳密度变幅为0.66～12.18kgC/m2,其中大部分土壤有机碳密度集中在1～4kgC/m2,土壤有机碳面积平均加权值为2.49kgC/m2,总储量为1068Tg。此结果可为水土保持的环境效益评价提供背景资料,以便通过对比分析退耕还林前后的土壤碳密度,预测未来区域生态环境状况。     

宁南山区退耕还林还草管理系统的建设

本着推动GIS在宁南山区水土保持中的应用，以及宁南山区退耕还林还草管理的要求，研究以MapInfo为开发平台，MapBasic为二次开发语言，对宁夏退耕还林还草管理进行采集存储、管理、分析和图形处理显示，构建宁南山区退耕还林还草管理系统。宁南山区退耕还林还草管理系统的建设，可以实现宁南山区退耕还林还草管理的存储、处理、查询和分析功能，为宁南山区退耕还林还草提供决策支持。研究显示宁南山区退耕还林还草管理系统的开发方法简单易行，系统可操作性强，它的建成将对宁南山区退耕还林还草的决策、管理起重要的推动作用。     

黄土丘陵沟壑区县域耕地变化驱动要素研究——以安塞县为例

土地利用变化的驱动要素研究是当前土地利用／土地覆盖变化(LUCC)研究的热点和关键问题之一。黄土丘陵沟壑区因其严重的水土流失问题，成为全国实施退耕还林还草措施的重点区域之一。运用典型相关分析，通过对典型区安塞县耕地数量、耕地质量变化驱动要素的定量分析，探讨了县域耕地变化的驱动要素，并运用典型相关系数和冗余度分析，对诊断结果进行了检验。为进一步研究整个黄土高原地区实施退耕还林还草政策提供借鉴，为该区土地利用的合理调整和水土保持的有效实施服务。     

黄土高原典型区退耕还林还草工程实施效果实证分析

为缓解黄土高原地区水土流失、土地退化等生态环境问题,中国自1999年开始在该地区实施退耕还林还草等生态保育工程。选取甘肃省会宁县为研究区,基于农户问卷调查、统计资料及相关政府报告,应用统计学软件SPSS和满意度指数分析法,对典型区退耕还林还草工程实施前后土地利用、种植养殖结构、农户经济收入的变化进行了研究,并调查了农牧民对退耕还林还草工程影响的满意度,旨在评估退耕还林还草工程实施对黄土高原典型区农户生产生活的影响。结果显示,退耕还林还草工程对会宁县的土地利用结构具有重要影响,有4.48%的耕地转换成草地和林地,退耕还林还草工程取得了较好效果。但与此同时,农户问卷调查显示,有0.08 hm2·户-1大于25°坡耕地未实施退耕,表明工程实施需要加强监督并及时巩固退耕成果。工程实施后,会宁县谷物、薯类、豆类和油料作物的种植面积和单位面积产量都有一定增长,产量提高的主要原因是耕地的投入和耕作集约化程度有所提高。由于耕地面积减少,为提高土地利用效率,会宁县政府通过重点发展地膜玉米产业调整种植业结构,玉米种植面积增加近3倍。过去10多年间,会宁县还修建了大量梯田,这也有利于提高单位土地面积产出。另外,退耕还林工程实施后,会宁县家畜养殖数量有一定增长,但由于自然环境限制和饲草来源不足等原因,养殖规模维持在较低水平。由于连年旱灾导致种植业风险增大,农户环保意识增强,打工收入高等原因,较多农户选择外出打工,使打工收入成为最重要的收入来源,占总收入的62.69%。农户对退耕还林还草工程实施的9个方面较为满意,但在就业和收入方面满意度较低,满意度分别为-0.1和-0.2。本研究结果可为黄土高原典型区退耕还林还草工程进一步实施和生态系统可持续管理决策提供参考。     

宁夏原州区退耕还林总体规划的实施效果评估

以地处黄河上游、黄土高原西北部、水土流失严重并以贫困著称的宁夏原州区退耕还林还草总体规划为例。在进一步实地认识该规划设计的背景基础上,概括出该总体规划的生态、经济和社会目标,然后,通过对获取的6个典型村的73份有效问卷的分析,从生态、经济和社会效益角度探讨了该区退耕还林还草总体规划实施后的效果。发现退耕还林总体规划的实施对于抑制水土流失、改善生态环境、发展后续产业、增加农民收入、稳定农村社会、促进农村经济发展起到了积极作用,效果明显,但仍存在很多需要进一步研究和解决的问题。     

新时期黄土高原退耕还林(草)有关问题探讨

[目的]总结黄土高原退耕还林(草)工程实施20 a来取得的成效,旨在为新时期黄河流域生态保护和高质量发展提供参考。[方法]根据多年研究结果,结合近期调研和相关资料,归纳了新时期黄土高原退耕还林(草)工程实施过程中出现的问题。[结果]当前需要考虑的问题包括:①如何加速退耕还草;②是否实行严格的轮封轮牧;③如何处理好生态林和经济林的比例;④如何持续提高单位面积粮食产量等。[结论]新时期生态建设过程中需注重分析与研究出现的新问题,寻求切实的应对方案,以推动黄土高原地区生态文明建设和乡村振兴。     

实施退耕还林(草)工程的作用及问题初探

退耕还林(草)工程是20世纪我国政府实施重大生态恢复工程,是实施可持续发展战略的重大举措。按照“退耕还林(草),封山绿化,以粮代赈,个体承包”的基本方针,以生态恢复学的基本原理为依据,分析了退耕还林还草的巨大作用,探讨了退耕还林还草实践中存在的主要问题,并提出相应的发展对策。     

黄土高原地区淤地坝建设前景展望

黄土高原地区水土流失极其严重,建设淤地坝可以改变微地貌,增加良田面积,有效拦截泥沙,防止沟道侵蚀;能有效拦蓄洪水,提高水资源的利用率;有利于促进退耕还林还草,加快区域植被恢复,改善生态环境;还可以坝代路,便利交通.实践证明,淤地坝建设是治理黄土高原地区水土流失的主要措施之一.     

黄土丘陵小流域景观空间格局动态分析——以固原市上黄试区为例

 为黄土高原土地资源合理利用及区域可持续发展提供参考,以上黄试区为例,在地理信息系统支持下获得计算景观多样性的有关参数,选取斑块大小及数量、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、均匀度和破碎度等指标,对黄土丘陵小流域10年来景观多样性动态变化进行分析。结果显示:1995—2004年,该试区总斑块数增加了6个,斑块变化明显的主要表现为:坡耕地及天然草地斑块分别减少19个和12个,人工草地斑块及梯田分别增加15个和9个;平均斑块面积及平均斑块周长分别下降了0.14hm2和185.36m2;梯田、天然草地、疏林地、园地及居民点用地分维数,都有不同程度的下降,而坡耕地、人工草地、灌木林地及未利用地景观的分维数有所上升,水浇地、川台地、乔木林地、水域景观分维数保持不变;上黄试区景观异质性特征表现为:均匀度指数下降5.86,景观破碎度指数上升0.002,人为干扰度增加1.95,景观类型多样性指数下降0.25,优势度指数上升0.25。目前,试区从耕地及草地为主的景观生态系统,转变为以林地和草地景观为主的高度异质化的景观生态系统,人类活动的干预,是驱动该试区景观空间格局变化的主要驱动因素。     

黄土高原的形成与整治对策

本文以雨土和雨尘等泥质“细粒团”的形成和细小矿粒楔入粗粒等现象,作为只有经过风力吹扬搬运才能形成的“专一”特征,来检查250万年以来黄土高原各期黄土后,发现黄土确系西来黄尘在黄土高原上空与东来湿气相遇不断降落、堆积增厚所成。这样堆积以颗粒支架式接触为主的黄土层,本来就具有良好的通透性能,后来因植被的繁生,尤其是禾本科草本植物根系的作用,而更加提高和巩固。这是在自然环境下,黄土高原堆积厚达100m以上完整的黄土——古土壤系列的唯一背景和根源。目前黄土高原水土流失剧烈进行,其主要原因就是人为活动对天然植被的无情破坏,从根本上破坏了土壤的入渗和抗冲性能。当前黄土高原整治的对策也只有按照“全部降水就地入渗拦蓄”为战略目标,采取“米粮下川上塬;林果下沟上岔;草灌上坡下坬”,并与社会经济需求紧密结合,来安排土地合理利用和具体生产措施。     

植被工程与水土保持关系分析

五华河中游的乌陂河流域水上流失严重,人为恢复植被的速度仍赶不上自然水土流失的速度。本文在分析植被的作用,植被工程的特征与作用等问题的基础上,提出了实施植被工程的三条基本原则和两个不容忽视的问题,最后讨论了植被工程的开发利用问题。     

地形复杂地区遥感图像分类方法应用研究——以黄土丘陵沟壑地区坡耕地遥感调查为例

由于黄土高原地区地形复杂,在坡耕地遥感调查中单纯采用监督分类法很难获得理想的精度。以黄土丘陵沟壑地区为研究区域,在坡耕地的分类中采用改进的分类方法,首先以非监督分类法获得初始训练样本,在对样本进行增补和修改的基础上再进行监督分类,使分类精度明显提高。研究表明,用改进的分类法提取坡耕地及其它地物的信息取得了良好的分类效果,是该地区进行坡耕地调查较为理想的方法。     

黄土高原水土保持与水环境

通过分析黄土高原水环境背景特征,主人为黄土高原雨水环境差;人工林草地土壤水分长期处在亏缺状态,高产农田、林草、坡地生产力受水分环境制约严重;径流水可利用程度低。生态环境的改善必须借助于水土保持的生物、工程等措施,首先改善水环境。水土保持措施对在水环境的影响表现为：在地块尺度上,可以汇集雨水、增加入渗、满足作物、植物生长的水分需求平衡。但高耗水的林草地、水分亏缺严重,在植被建造中还应因地制宜。水土保     

在“四化”建设中人为水土流失的类型

在“四化”建设中,人为水土流失的类型主要有山原区筑路造成的水土流失;开矿和采石造成的水土流失;兴修水利水电工程,乱弃沙石废土造成的水土流失;山原区建厂盖楼等基建工程和修建民房造成的水土流失;城乡工业企业排放大量粉尘、废渣、污染水源,加剧水土流失;毁林毁草开荒,陡坡开荒,造成人为水土流失;广种薄收、顺坡耕种、经济林垦复等旧的生产习惯,加速了水土流失;山原区居民发展木耳、天麻等副业生产,破坏了植被,加重了水土流失;城市垃圾、炉灰乱堆乱倒造成的水土流失。这9种类型,随着建设的蓬勃发展,有日益严重的趋势。     

川西地区退耕还林(草)成效调查与再决策

以川西干旱河谷地区某县为例,对退耕还林的成果进行了调查分析。结果表明,一些农业生产力高的土地和坡度小的耕地也纳入到退耕地中,主要与耕地地块分散,距离农户居住地远和水源不方便等情况有关。退耕还林是一个长期的、复杂的、逐步实施的过程,必须对当地自然条件和人文条件做深入了解和调查。只有综合各种原则和因素、分清楚轻重缓急,才能制定出适合当地的合理的退耕还林规划方案。     

黄土丘陵沟壑区坡面径流侵蚀试验研究

黄土丘陵沟壑区的水土流失主要由汛期一两次中大强侵蚀性暴雨引起。采用径流侵蚀模拟试验的结果表明,在农地、林地、草地、荒坡条件下,侵蚀率随时间的增加而逐渐减少;径流冲刷侵蚀量在坡度10°～26°之间是随着坡度的增加而增大的,坡度大于26°后趋于减小;径流侵蚀量随坡长的增加而增大。     

黔中喀斯特地区的景观变化及其生态效应

 为了解喀斯特地区景观变化过程及相应的生态效应,利用遥感影像数据对黔中地区1995—2000年的景观格局与动态进行分析。结果显示:研究区以灌木林地、坡耕地、中覆盖度荒草地占据着景观中的优势地位。旱地、林地和荒草坡的转换关系复杂,退耕还林还草与毁林毁草开荒同时并存,植被恢复与退化并存,整体景观尚处于一种波动状态,区域土地利用生态价值并未有明显提高,而呈下降趋势。研究区景观格局特征是岩性、地貌和人为活动共同作用的结果,景观斑块的转化主要受人文因素的影响,耕地的变化主要是被建设用地占用。在1995—2000年的土地利用变化中,研究区的生态既有恢复,又存在继续恶化的趋势。     

基于RS/GIS的生态脆弱区土地利用适宜性评价

 以加快水土保持步伐、提高土地生产力、改善生态环境为目的,以黄土高原水蚀风蚀生态脆弱区典型流域为例,以航片为基本信息源,通过实地调查,获得1990年和2002年土地利用数据。根据统计时期内土地利用变化,计算土地利用合理性指数,采用限制性影响因素法,评价研究区土地资源,并与2002年土地利用进行比较。结果表明:1990—2002年,基本农田、林草地类增加,坡旱地减少。1990年,土地利用合理性指数为0.55,2002年为0.67。2002年,农地类土地资源呈两级趋势,具备灌溉条件的水浇地为Ⅰ等适宜性,旱梯田与坡旱地为Ⅲ等适宜性。林地类土地资源有90.32%属Ⅱ等适宜性。牧草地类土地资源属于Ⅰ等适宜性和Ⅱ等适宜性。通过分析,Ⅲ等适宜性农地更适合草类生长。保持现有水浇地和旱梯田面积,将Ⅲ等适宜性农地退为草场,研究区农林牧用地结构将达到1.0∶2.5∶4.8。