川中丘陵地区农业生产与面源污染状况调查及特征分析——以李子口小流域为例

以李子口小流域为例,研究川中丘陵地区的农业生产情况和农业面源污染状况,调查发现该流域农业生产用肥以农家肥为主,耕地类型以早地为主,畜禽养殖以散养为主,该流域水质各项指标状况较好,但是总氮严重超标。分析认为,肥料施用结构和用量的不合理、耕地类型以旱地为主、耕作作物以小麦蔬菜等旱作植物为主、该区域水土流失严重是造成李子口小...     

基于遥感技术的苕溪流域水土流失动态监测研究

以多源遥感影像为信息源，基于ArcGIS平台的空间分析与数据管理等功能，获取苕溪流域土地利用、植被覆盖、水土保持措施等数据，对降雨、土壤、地形、植被、水土保持措施等数据进行处理，提取各土壤侵蚀因子，应用中国土壤流失方程(CSLE)计算土壤侵蚀模数，得到苕溪流域水土流失动态监测成果。监测结果表明，2020年苕溪流域土地利用以林地、建设用地和耕地为主；耕地主要分布在≤2°坡度级；植被覆盖状况良好，九成以上的园、林、草地植被覆盖度大于60%;流域水土流失总面积304.45 km~2,侵蚀强度以轻度侵蚀为主；水土流失主要分布在茶园、人为扰动用地、其他林地及旱地，其中极强烈及以上侵蚀主要分布在人为扰动用地、茶园和坡耕地；整体来看，土壤侵蚀强度改善的区域面积大于加剧的区域面积。     

河南省土地覆盖变化的时空特征分析

以遥感与GIS为技术支撑,对河南省20世纪80年代至2005年的土地覆盖进行了动态监测,并分析了土地覆盖变化的时空特征及其驱动因子.监测结果表明,河南省土地覆盖变化的时空特征为:(1)变化数量.城镇建设用地显著增加,内陆水体面积增加明显,农村聚落和落叶阔叶林有所增加,常绿阔叶林略有增加;灌丛草地、水浇地、旱地和河湖滩地面积减少明显.(2)变化速度.城镇建设用地面积增速迅猛,内陆水体增速明显;沙地面积减速最快,裸地、沼泽和草甸草地减速较快,河湖滩地和灌丛草地减速明显,旱地和水浇地面积减速较小.(3)空间转换.以农田和聚落之间的转换为主,另外城镇建设用地的增加包括其扩展融人的农村聚落等;内陆水体增加主要由河湖滩地转变的;灌丛草地减少主要转变为旱地.驱动力分析表明,区域自然因素相对稳定,对土地覆盖变化的影响较小,而人口增长、经济发展、农业结构调整、政策和交通等社会经济因素是河南省土地覆盖变化的主要驱动力.河南省土地覆盖变化的总体特征与区域经济发展、产业布局及其工业化、城市化演变的特征十分吻合.     

“稻转旱”对低山丘陵区氮素流失通量的影响——以三峡库区渠溪小流域为例

为探究“稻转旱”的土地利用变化对区域氮素流失的影响,以三峡库区渠溪小流域为研究对象,利用土地利用转移矩阵揭示了该流域2001—2019年的土地利用变化,基于输出系数模型并利用流域氮负荷实测数据进行模型参数修订后,对该流域2001年和2019年氮负荷进行了估算并比较。结果表明:该流域2001—2019年土地利用总体演变趋势为水稻田向旱地转化、旱地向林地转化,且以“稻转旱”为主。这种演变使流域氮素流失增加,2019年相对于2001年氮流失量增加了26%,平均每公顷氮流失量增加了约7.8 kg。这种变化表明在农业结构调整时应考虑到水稻田对面源污染物氮素良好的净化拦截作用,控制其面积的缩减以及在小流域氮素输移关键节点上的布局。     

基于Landsat 8 TIRS数据与TVDI的流域地表土壤干旱分析

以漓江上游流域为研究区域,利用较高空间分辨率的Landsat 8 TIRS数据定量反演流域的地表温度,并结合温度-植被干旱指数探讨干旱季节流域地表土壤干旱时空分布特征。结果表明:不同干旱季节,漓江上游流域地表温度分布规律类似,即以林地为主的上游流域地表温度低于以城乡工矿居民用地为主的中下游区域;流域地表土壤以干旱等级为主,部分区域出现极干旱现象,在一定程度上会影响区域农业和旅游业的可持续发展。流域地表土壤干旱程度受土地利用类型影响明显,以林地为主的上游区域地表土壤主要为湿润等级,而以城乡工矿居民用地为主的中下游区域主要为干旱等级。     

论三峡库区流域治理与农村经济可持续发展

三峡库区是一个生态环境背景较脆弱且水土流失严重的丘陵山区,目前该区域面临着社会经济持续发展和水土保持的双重压力.本文对三峡库区水土流失和流域治理的研究内容做了简单回顾,并通过对流域生态系统的理论分析,提出三峡库区流域治理中迫切需要解决的3类科学问题,即(1)开展以土地生产力为中心的水土流失机理研究;(2)生态系统恢复重建机理与模式研究;(3)以产业结构调整为中心的农村经济可持续发展研究.同时对流域治理的研究方法进行了刍议.     

小流域土地整理与农村经济可持续发展研究——以云南省牟定县飒马场小流域为例

土地整理是实现土地可持续利用的重要途径,景观整理和生态整理是国际国内土地整理发展的趋势。首先从论述小流域土地生态系统的特点入手,提出以水土流失综合治理为核心内容的小流域土地整理是一种综合整理或者叫小流域土地景观整理,并据此确定小流域土地整理的目标和内容;其次,根据云南省牟定县飒马场小流域土地整理翔实的调研资料,分析小流域土地整理在改善农业生态环境,促进区域农业和农村经济可持续发展中的作用;最后,提出进一步搞好小流域土地整理的运作模式。     

甘肃寒旱农业生产现状及未来研究方向

为了理清对寒旱农业的认识和界定,明确寒旱农业当前的发展态势和未来发展方向,通过调研大量资料,以甘肃省为例,明确了寒旱区的分布及自然特征,探讨了寒旱农业的概念和内涵。从土壤类型及耕地质量水平、作物种植结构及生产水平、机械化水平、土地经营方式、社会化服务水平等方面阐释了寒旱农业现状;从生境因素、土壤因素、区域结构布局、投入水平、技术支撑等方面分析了寒旱农业存在的问题。提出了寒旱农业未来要在绿色覆盖、流域生态、种养循环模式下,充分集成设施化、机械化、智能化、数字化等手段,重点研究绿色覆盖、土壤定向培育、土壤有机质快速提升、智慧化集雨农业、旱作智慧农业决策平台、智能养分产品应用、作物种植制度优化设计等关键技术和策略。     

土地流转后农业经营模式转变下的小流域综合治理

土地流转后农业经营模式以规模种植为主要特征,在给山丘区水土流失集中治理创造条件的同时,也因为大面积的土地开垦带来了严重的人为水土流失。传统的以小流域为单元的水土流失综合治理正面临着治理与破坏并存,追求规模经营、经济利益与国家要求生态、社会效益兼顾不匹配等新问题。通过调查淮河流域及周边地区农业经营模式转变下的小流域综合治理项目,研究分析了新时期水土流失的特点、小流域综合治理面临的问题,从创新思路、理念、标准、机制等方面对当前小流域综合治理提出了建议。     

辽西低山丘陵区不同土地利用类型水土流失特征分析

以辽西低山丘陵区为案例,对区域水土流失强度与土地利用类型运用GIS技术、遥感影像叠加,从而获取二者之间的空间关系矩阵,并量化分析了区域水土流失特征。研究表明:林地、草地类型分布于北部的高海拔地带,而中南部以建设用地、园地和耕地利用为主;水土流失强度较小的区域集中于建设用地分布区和林草覆盖较好的区域,而强度高的区域以园地、河道边坡和未利用地为主,水土流失强度及其分布与土地利用类型密切相关。按照由强到弱的次序排列不同地表覆被景观为:裸地>旱地>园地、草地、林地>水域;研究成果可为区域水土保持规划和治理措施空间布置提供借鉴。     

调整农业结构与水土保持

农村土地利用结构是否合理, 对水土流失严重区小流域水土保持综合治理效果及农村经济发展影响很大。湖南省衡东县水保站通过在不同坡度、耕作措施、植被状况下设立降雨-径流-土壤流失观测试验小区进行观测试验的基础上, 调整土地利用结构, 使之逐步趋于合理, 再结合水土保持生物、工程措施, 使该流域水土流失综合治理效益显著。     

基于生态系统服务和PSO-SOFM神经网络的中亚水土热资源匹配分区

水土热资源匹配度分区研究对于区域农业规划具有重要意义。中亚地区长期以来缺乏合理的水土热资源管理,已引发了一系列资源环境问题,严重威胁该地区农业生产。目前的研究也较少关注中亚水土热资源匹配分区模式。本研究利用遥感数据,通过量化4种主要生态系统服务(植被固碳、土壤保持、水源供给与涵养及生物多样性保护)的时空分布特征,结合PSO-SOFM(particleswarm optimization,PSO;self-organizing featuremap,SOFM)神经网络模型实现中亚水土热资源匹配度分区,并利用Spearman秩相关分析探索不同匹配度分区与生态环境因子的关系,应用偏相关分析确定气温和降水量对中亚地区生态系统服务的影响。结果表明,中亚生态系统服务总体呈东南高、西北低的空间格局,沿山地—绿洲—荒漠方向递减。在2000—2015年间,各类生态系统服务均有不同程度变化,其中植被固碳和土壤保持呈显著下降的面积占整个中亚的84.81%和84.82%;水源供给与涵养以及生物多样性保护服务呈显著下降的面积较少,占比分别为69.48%和19.8%,且这两种生态系统服务在个别地区有增加趋势。PSO-SOFM神经网络模型在中亚水土热资源匹配度分区中表现良好,根据生态系统服务值空间模式,中亚水土热资源匹配度可被划为5大类21个子类分区。在空间尺度,各类匹配度分区之间生态系统服务值有显著差异,降水是影响生态系统服务和匹配度高低的重要限制因子,而气温和土壤因素影响较弱;在时间尺度,降水和各生态系统服务值间呈显著正相关关系的范围更广,而气温对生态系统服务值有显著影响的区域主要集中在哈萨克斯坦北部草地—半荒漠生态敏感区、中亚荒漠生态脆弱区、中亚中部半荒漠生态敏感区以及巴特赫兹—卡拉比尔半荒漠生态敏感区等地。而在其他区域,气温和降水量并非决定生态系统服务值高低的主要因素,生态系统服务值的变化可能与土地开发利用模式有关。结合不同匹配度分区的生态地理条件,本研究可为中亚地区水土资源开发利用、农牧业发展以及生态环境保护提供有用信息。     

南方水土保持林引种选择

水土保持林能有效的控制水土流失,在福建漳州通过林木引种选择适合该地区立地条件的树种,在此介绍了8种引种比较成功的树种,利用它们的特性,探讨治理水土流失、生态重建的途径。     

南方水土保持林引种选择

水土保持林能有效的控制水土流失,在福建漳州通过林木引种选择适合该地区立地条件的树种,在此又介绍了8种引种比较成功的树种,利用它们的特性,探讨治理水土流失、生态重建的途径。     

山区水土保持农业结构模式——以大别山区罗田县巴河上游为例

以大别山区罗田县巴河上游自然环境结构的研究为基础,划分治理类型区,建立以优化农林结构为主的分层治理模式,并以水土保持为重点,论证了模式效益。     

南方红壤区植被结构类型与降雨模式对林下水土流失的影响

植被和降雨是水土流失的关键因素,探究二者对水土流失的影响对开展水土保持具有重要意义。该研究基于鹰潭红壤生态试验站5种植被结构类型的径流小区2016-2018年93次降雨、径流、泥沙观测资料以及各小区植被结构参数,利用自组织映射(self-organizing maps,SOM)方法,根据雨量、历时、60 min最大雨强、平均雨强、降雨集中性等特征指标划分降雨模式,研究了不同降雨模式和植被结构类型的水土流失特征,并采用冗余分析(RDA)定量研究降雨与植被对林下水土流失的影响。结果表明,SOM方法能客观识别红壤区4种典型侵蚀降雨模式,R_Ⅲ模式(短历时、大雨强、雨量集中)是造成水土流失的主要降雨模式,R_Ⅳ模式(多雨量、大雨强、长历时)最具侵蚀性破坏力;植被结构类型显著影响水土流失,水土保持功能从大到小依次为:灌草混交林、草地、低灌林、乔木林、高灌林。RDA分析表明,降雨模式与植被结构类型能够改变降雨、植被对水土流失的影响,随着降雨模式由弱到强转变,植被的水土保持功能逐渐减小,降雨影响增强,水土流失由植被主控演变为平衡控制、降雨主控;随着植被结构类型由近地表植被向灌木、乔木的变化,植被的调节能力减小,降雨影响增强。     

基于InVEST模型的渭河流域干支流生态系统服务时空演变特征分析

渭河作为黄河的最大支流,是生态保护建成区重点之一,对其生态系统服务研究有利于实现流域内高质量发展和生态保护之间的平衡关系,保持流域生态系统服务功能,促进流域生态系统恢复。基于InVEST模型分析渭河流域2000—2018年5期土地利用和干支流生态系统服务时空动态变化,采用相关性分析水源涵养、土壤保持和生物多样性之间的权衡和协同。结果表明:19年间,研究区土地利用情况主要以耕地、草地和林地为主,占总面积的95%以上。流域内水源涵养呈现"先上升后下降"趋势,平均栅格单元产水量542.9 mm,渭河流域干流水源涵养量最高,为6.88×10~8 m~3,其次为北洛河和泾河流域,分别为3.36×10~8,5.04×10~8 m~3。土壤保持呈斑块状分布,流域整体土壤侵蚀状况为微度侵蚀,且渭河流域干流实际土壤侵蚀量总量最高为6.67×10~8 t,其次为北洛河和泾河流域,分别为6.22×10~8,3.13×10~8 t。生物多样性表现为生境质量高区集中分布在生态较好的森林生态保护区,人类活动较为密集地区生境质量较差。研究期间,渭河流域水源涵养与土壤保持、生态质量之间为高度协同关系,其他生态系统服务不显著,不同的土地利用类型对生态系统服务之间权衡和协同贡献值不一致。     

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。     

南方红壤丘陵区水土保持生态服务功能提升研究进展——以江西省兴国县塘背河小流域为例

[目的]总结和探讨南方红壤丘陵区水土保持生态服务功能的提升途径,为该区水土保持生态建设、脱贫致富和社会经济可持续发展提供科学借鉴。[方法]以江西省兴国县塘背河小流域为例,基于相关科学研究和文献资料,在综合考虑不同生态服务功能之间的关系基础上,开展以水土保持服务功能提升为核心的关键技术研究。[结果]在系统梳理塘背河小流域治理成效的基础上,指出崩岗侵蚀、林分结构单一和林下流、规模化经果林开发导致的局部水土流失恶化和生态系统脆弱等问题依然存在,亟需从前期侧重遏制水土流失为主的生态修复转向生态系统服务功能整体提升为主的新阶段,这是南方红壤丘陵区普遍存在的问题。[结论]建议以生态系统服务提升为核心目标,从不同服务之间权衡与协同关系和水土保持服务的空间流动等基础科学问题研究入手,研发水土保持生态服务功能提升关键技术(包括权衡与协同土壤保持与生物多样性、水源涵养和固碳增汇等服务功能之间的关系),并构建生态和社会经济协调发展的生态服务功能提升综合模式,打造塘背河小流域"升级版"和"扩展板",以促进研究成果的转化,服务南方红壤丘陵区生态环境保护与可持续高质量发展。     

基于景观功能分区的山地旅游地水土保持模式研究

山地旅游地在我国旅游目的地构成中具有重要地位.以景观生态协调发展,空间格局差异性和资源合理利用为原则,把山地旅游地分为旅游景观、生态环境保护景观、旅游引景空间景观、山地混合景观等功能区.基于景观功能分区,提出了山地旅游地的旅游景区型、农旅结合型、自然生态型、农业经济型等水土保持模式,为山地旅游地科学合理的水土保持景观生态建设提供参考.