2015年江淮分水岭区域土壤侵蚀特征分析

为了解江淮分水岭区域的水土流失情况及其影响因素,该文基于GIS平台,使用RUSLE模型,对2015年江淮分水岭区域土壤侵蚀现状进行了研究.结果表明:(1)2015江淮分水岭区域平均侵蚀模数为84.53t/(km2·a).土壤侵蚀以微度和轻度侵蚀为主,微度侵蚀的面积占比达97.81%,微度侵蚀总量达259.83×104t·a-1(74.35%),轻度侵蚀总量为56.89×104t·a-1(16.27%);土地利用类型中,耕地侵蚀量和侵蚀模数最高,耕地侵蚀量达314.26×104t·a-1(89.92%).(2)侵蚀等级呈现东部、西南部高,中部、北部和西部区域较低,轻度以上的侵蚀主要发生在西南山区、巢湖东南部、滁州市中部、北部、东部区域;(3)土壤侵蚀受地形起伏、坡度、降水量和植被覆盖条件的影响明显.研究结果可为江淮分水岭区域水土流失的治理提供科学依据.     

湿地抗自然力侵蚀效益评估--以莫莫格国家级自然保护区为例

利用环境经济学评价方法,结合侵蚀模型、野外实测数据以及GIS手段,对莫莫格保护区湿地的抗自然力侵蚀效益进行了评估.莫莫格保护区湿地潜在土壤侵蚀量为1.15×108kg·a-1,潜在土壤侵蚀模数为801 kg·hm-2·a-1;潜在土壤侵蚀模数西部大于中东部.湿地抗侵蚀效益为398万元,单位面积效益为28元·hm-2·a-1.湿地减少土地废弃和减少河道淤积的效益分别为4.65和2.94万元·a-1;减少营养物质流失效益为390.41万元,大于前两项效益.湿地抗侵蚀效益评估研究,进一步丰富了湿地效益评价的理论基础,是建设绿色GDP的需要.     

区域农田生态系统碳足迹时空差异分析——以江苏省为案例

以江苏省为案例,应用江苏省1995—2009年化肥用量、农药消耗量、灌溉面积、农机燃料用量、农膜用量、耕地面积、农作物产量等数据,测算了区域农田生态系统碳吸收、碳排放及碳足迹的变化动态,以及在各地市的空间分布特征。结果表明:近15a来,江苏省农作物碳吸收总量和碳吸收强度呈"V"字形变化,变化范围分别为2933.6×104～3896.9×104t·a-1和6.04～7.71t·hm-2·a-1。农业投入碳排放呈逐渐上升趋势,由727.2×104t·a-1增长至882.7×104t·a-1,同时碳排放强度从1.43t·hm-2·a-1上升到1.88t·hm-2·a-1,增长了31.5%,化肥排放始终占据主导地位。农田生态系统碳足迹呈现波动增长,变化在13.68×105～17.56×105hm·2a-1之间,占同期耕地面积的比重达到27.0%～36.1%,碳生态盈余呈明显减少趋势,变化在36.99×105～32.22×105hm2·a-1之间。各地市之间碳足迹存在明显差异,空间分布格局为由北向南递减。     

陕西省榆林市土壤侵蚀动态演变及预测

为了研究退耕还林后黄土高原地域土壤侵蚀的变化,在ArcGIS和ENVI软件中,利用土地利用、降雨、地形和植被覆盖度数据,在通用的土壤侵蚀模型的基础上,结合中国土壤流失方程,计算出陕西省榆林市1988—2013年土壤侵蚀模数,运用马尔科夫转移矩阵对1988—2013年土壤侵蚀变化趋势进行了预测分析,并利用空间分析方法进一步探讨了土壤侵蚀强度空间变化与坡度、土地利用类型等地形因子间的关系。结果表明:1988—2013年榆林市总体土壤侵蚀平均模数稳定,但在2000年和2001年出现明显差异,2000年土壤侵蚀平均模数达到最小值,2001年土壤侵蚀平均模数达到最大值。1988—2013年榆林市土壤侵蚀状况明显改善,平均土壤侵蚀由1988年4 368.83 t/(km~2·a)减少为2013年2 345.97 t/(km~2·a),相应的土壤流失总量从175.94×10~6 t减少到68.96×10~6 t。全市微度侵蚀面积增加,其他侵蚀等级转移到剧烈侵蚀的百分比均不足1%。根据马尔科夫模型预测,未来40年榆林市土壤侵蚀状况逐渐减轻,微度土壤侵蚀面积逐渐增加,其他侵蚀等级的面积持续减少。     

基于GIS和RS技术的辽宁省土壤侵蚀强度空间分析

利用GIS和RS技术,以辽宁省为例,提出土壤侵蚀强度危险指数(Soil erosion dangerous index,SEDI),对不同土地利用类型和分市县土壤侵蚀强度空间分布进行了定量分析,实现了对辽宁省土壤侵蚀程度分级.结果表明:辽宁省土壤侵蚀面积4.23×104hm2,土壤侵蚀区内平均侵蚀模数2 801 t·km-2·a-1,以水力侵蚀为主;不同土地利用类型土壤侵蚀程度表现为:草地233＞林地122＞农地68＞城镇用地65＞未利用地60＞水域55;土壤侵蚀程度等级为较严重是辽宁西部低山丘陵区的朝阳市174、葫芦岛156、阜新市110,这个区域对于辽宁省土壤侵蚀环境的影响是最大的.     

不同坡度及坡向条件下的土壤侵蚀特征研究——以淮河北部支流低山丘陵区为例

借助RS和GIS技术获取研究区土壤侵蚀的相关影响因子,运用RUSLE土壤侵蚀模型,计算研究区土壤侵蚀模数,进行侵蚀强度分级,并探讨不同坡度和坡向条件下的土壤侵蚀特征。结果表明,研究区平均土壤侵蚀模数为1 173.755 t/(km2·a),年侵蚀总量约9.56×107t;约96%的区域为微度侵蚀;轻度以上侵蚀主要发生在西部和北部的低山丘陵区,侵蚀土壤面积占总面积的3.32%,但泥沙流失量的比重为72.024%,是防治水土流失的关键区域;随着坡度的增加,侵蚀面积呈先减小后增大而后又减小的趋势,8°~15°坡度带是土壤侵蚀状况的转折点;不同坡向条件下,土壤侵蚀面积由大到小的顺序为半阳坡、阳坡、阴坡和平地,半阳坡侵蚀面积约占总侵蚀面积的50%。     

基于RUSLE的福建省长汀县河田盆地区土壤侵蚀定量研究

以RS、GIS和RUSLE模型为主要技术,选取典型的土壤侵蚀区福建省长汀县河田盆地区为研究区,通过对模型因子的合理选择,估算了该地区1988年、1998年和2010年的土壤侵蚀量,实现土壤侵蚀状况的定量评价和动态监测.结果表明:在1988年至2010年期间,研究区土壤侵蚀状况得到明显改善,平均土壤侵蚀模数由4259.11 t·km-2·a-1下降为1280.09 t·km-2·a-1,年侵蚀量由252.42万t下降至75.87万t;中度及其以上侵蚀面积由176 km2减少至62.69 km2,微度侵蚀面积由225.85 km2增加至358.9 km2.研究结果说明近22年来针对长汀河田盆地区土壤侵蚀的治理所采取的措施是卓有成效的.长汀河田盆地区水土流失进一步重点治理的区域应集中在盆地中心及其西北部等地区的高程低于400 m、植被覆盖度为20％-50％的地区.     

退耕还林（草）和降雨变化对延河流域土壤侵蚀的影响

 【目的】通过定量评估退耕还林（草）和降雨变化对延河流域土壤侵蚀的影响，为延河流域水土保持效益评价、流失治理和环境建设提供决策参考。【方法】利用延河流域日降雨、数字高程模型、土壤类型图、土地利用图和植被覆盖图，运用RUSLE模型，在ArcGIS平台的支持下计算流域1997年和2000年土壤侵蚀量，并分别模拟了退耕还林（草）和气候变化对土壤侵蚀的影响。【结果】由于降雨的变化，研究区年降雨侵蚀力均值由1997年的775.32 MJ?mm?hm-2?h-1?a-1增加到了2000年的1292.07 MJ?mm?hm-2?h-1?a-1，降雨大大加剧了流域土壤侵蚀;由于退耕还林（草）政策的实施，坡耕地面积大大减少，林草面积增加，植被覆盖和管理因子值显著减少，由退耕还林（草）前的0.1714下降到了退耕还林（草）后0.1592，减小了流域土壤侵蚀;由于退耕还林（草）的实施、气候变化以及水土保持工程措施和耕作措施变化共同影响，单位面积平均土壤侵蚀量由退耕还林（草）前的3 012 t?km-2?a-1增加到了退耕还林（草）后4 671 t?km-2?a-1，年土壤侵蚀总量2314×104 t增加到了3589×104 t。【结论】降雨变化使得研究区土壤侵蚀量增加了71.28%，退耕还林（草）约减少研究区土壤侵蚀量7.84%，二者共同作用使得研究区土壤侵蚀量增加了59.26%，退耕还林（草）政策的实施对减少区域土壤侵蚀的作用是显著的。     

近30年三北防护林工程区中阳县土壤侵蚀变化分析

基于遥感和GIS,应用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)对比分析中阳县实施三北防护林工程后1978年、1992年和2006年的土壤侵蚀量变化,掌握三北防护林工程建设对水土流失治理的影响,为进一步制定相应的治理措施提供科学依据。结果表明,中阳县土壤侵蚀面积减少,比工程建设初期减少了305.56km2,土壤侵蚀强度降低,从建设初期的极强烈侵蚀成为中度侵蚀。从1978-1992年,中阳县发生轻度以上土壤侵蚀面积减少了145.52km2,平均土壤侵蚀模数降低了1 619.04t.km-2.a-1,尽管土壤侵蚀强度仍然为极强烈,但是整体来说土壤侵蚀治理初步呈现好转。从1992-2006年,中阳县发生轻度以上土壤侵蚀面积减少了160.01km2,平均土壤侵蚀模数降低了5 962.57t.km-2.a-1,土壤侵蚀强度从极强烈降低到中度,土壤侵蚀面积中有588.60km2侵蚀强度降低,占侵蚀面积的75.21%,土壤侵蚀呈现逆转趋势。土壤侵蚀强度降低的土地,主要是由于三北防护林工程实施以来,荒山造林、退耕还林和加强林地管护,以及农田基本建设工程改造坡耕地成为梯田。     

基于GIS与RUSLE模型岔口小流域土壤侵蚀定量研究

在RUSLE模型理论支持下,以山西省永和县岔口小流域为研究对象,分析野外实地调查及观测数据,在ArcGIS软件环境下建立土壤侵蚀定量计算模型,生成小流域土壤侵蚀分布图,并分析土壤侵蚀空间分布特点.结果表明,流域主要以微度侵蚀为主,占流域总面积的98.52％;流域最高侵蚀模数为4377.82 t·km-2·a-1,未达到强度侵蚀分级;流域内土壤侵蚀强度较大的区域集中于坡度大于8°的荒坡及无植被覆盖的居民点用地等.通过定量计算不同土地利用类型的土壤侵蚀模数及土壤侵蚀分级,为流域侵蚀防治及水土保持规划提供一定的数据参考.     

浙江缙云公益林生物量及固碳释氧效益

 根据浙江省缙云县117个公益林固定小班监测数据,在推算不同群落类型（松林、杉木Cunnunghamia lanceolata林、阔叶林、针阔混交林、毛竹Phyllostachys edulis林和灌木林等6种群落类型）生物量的基础上,估算了公益林植被碳储量与碳密度,并通过碳税法、工业制氧法对缙云县公益林固碳释氧效益进行了分析。结果表明：缙云县公益林生物量现存总量为282.73 × 10⁴ t,单位生物量为93.21 t·hm^－2,杉木林单位生物量最高（102.61 t·hm^－2）,阔叶林次之（100.93 t·hm^－2）,灌木林最低（21.76 t·hm^－2）;公益林平均植被碳密度为47.37 t·hm^－2;固碳释氧总量为38.59 ×10⁴ t·a^－1,总价值4.07亿元·a^－1。对缙云县公益林建设提出了一些意见和建议。图3表6参25     

小陇山生态站森林生态系统服务功能及其价值评估

根据森林生态系统结构与功能特征,探讨森林资源二类调查资料与定位观测资料相结合的森林生态系统服务功能评价方法。以小陇山生态站5种典型林分类型为研究对象,对小陇山生态站森林生态系统服务功能进行评估与分析。研究结果表明:1)森林生态系统服务功能总价值为9 564.53万元/a,单位面积价值量为4.61万元/(hm2.a);2)6项森林生态系统服务功能价值量大小顺序为:生物多样性保护>固碳制氧>涵养水源>净化大气>保育土壤>林木营养积累,变化在4 150.40～12.72万元之间。生物多样性保护、固碳制氧、涵养水源这3项的价值量占总价值量的92.9%;3)不同林分森林生态系统服务功能价值量表现为:阔叶混交林>落叶松>栎类>油松>针叶混交林。阔叶混交林和落叶松林在单位面积服务功能价值量依然排在前2位。     

黑木相思人工林生态系统生物量、碳贮量及其分配特征

研究了广西壮族自治区南宁市8年生黑木相思(Acacia melanoxylon)人工林生态系统的生物量、碳贮量及其分布特征。结果表明:黑木相思人工林生物量为108.47 t.hm-2,其中乔木层占总生物量的85.85%、灌木层占7.26%、枯枝落叶层占4.47%、草本层占2.42%。黑木相思人工林生态系统总碳贮量为143.06 t.hm-2,其中乔木层为46.33 t.hm-2,占整个生态系统碳贮量的32.39%;灌草层为4.78 t.hm-2,占3.34%;凋落物层为2.26 t.hm-2,占1.58%;林地土壤(0～60 cm)为89.69 t.hm-2,占62.24%。黑木相思人工林乔木层年净生物量增长量为17.02 t.hm-2.a-1,年净固碳量为8.45 t.hm-2.a-1,折合成CO2为30.98 t.hm-2.a-1。     

水稻品种对三江平原稻田温室气体排放的影响

利用静态箱一气相色谱法研究了三江平原3个主栽水稻品种(空育131、龙粳18、垦鉴稻6)对生长季节稻田CO2、CH4和N2O排放规律、源/汇及其与环境因子关系的影响.结果表明:3个水稻品种的CO2、CH4和N2O平均通量范围分别为405.5 ～ 647.2、9.6 ～20.5 mg·m-2·h-1、4.1 ～6.3 μg...     

福州鼓山茶园生态系统服务功能价值评估

选取3、8、25 a常规茶园和30 a有机茶园为研究对象,结合相关统计调查数据和试验地样品实测数据,从物质生产功能、固碳释氧功能、营养物质贮存功能、涵养水源功能、水土保持功能5项指标对福州鼓山茶园生态系统服务功能价值进行评估。结果表明,4种茶园单位面积生态系统服务功能价值表现为:30 a有机茶园(112551.49元·hm-2·a-1)>25 a常规茶园(85670.05元·hm-2·a-1)>8 a常规茶园(75431.86元·hm-2·a-1)>3 a常规茶园(74050.83元·hm-2·a-1),其中生态系统服务功能间接经济价值表现为:25 a常规茶园(17199.74元·hm-2·a-1)>30 a有机茶园(9846.02元·hm-2·a-1)>8 a常规茶园(6961.55元·hm-2·a-1)>3 a常规茶园(5580.52元·hm-2·a-1),且茶园生态系统服务功能价值随植茶年龄增加而增大,有机栽培有利于提高茶园生态系统服务功能价值。     

生草栽培方式对坡地果园氮磷流失的控制效果

采用径流小区法,研究自然生草和低、中、高不同施肥水平下人工生草的栽培方式对果园土壤流失量、径流量及氮磷面源污染的控制效果．结果表明：（1）自然生草和人工生草处理均可极显著降低果园径流总氮、可溶性总氮、氨态氮和硝态氮的含量及流失量,且自然生草与人工生草处理问的差异显著,而不同施肥水平下人工生草处理间的差异不显著;（2）自然生草和人工生草处理均可极显著降低果园径流总磷和可溶性磷的含量,不同施肥水平下人工生草处理均可极显著降低径流总磷和可溶性磷的流失量,且低、中、高肥处理间的差异不显著;（3）人工生草和自然生草处理的土壤流失量分别只有清耕处理（对照）的2．44％-2．96％和13．26％,均可极显著降低土壤流失量,人工生草处理的保土效果不同施肥水平间的差异不显著;（4）人工生草处理对于减少坡地果园的水土和养分流失有着显著或极显著的效果,人工生草和自然生草处理的全年径流量,土壤流失量,总氮、总磷含量分别为538．91m3·hm-1·a-1、22．7t·km-2·a-1、1．36kg·hm-2·a-1和0．18kg·hm-2·a-1。     

脱毒甘薯龙岩7-3高产栽培措施研究

以脱毒甘薯龙岩7-3为材料,采用四因素五水平二次通用旋转组合设计,探讨氮、磷、钾肥不同施用量和种植密度对产量的影响。经计算机模拟建立施肥的高产数学模型并找出最佳农艺措施组合方案。结果表明,①产量超过45t.hm-2的最佳农艺措施组合为尿素施用量163.05～191.55kg.hm-2;过钙施用量546.6～653.4kg.hm-2;硫酸钾施用量510.3～614.55kg.hm-2;种植密度5.45万～5.80万株;②4个因素对鲜薯产量影响的顺序依次为钾肥>密度>氮肥>磷肥;③各因素间对产量影响皆存在一定的互作效应;④较高水平的施钾量和施氮量有利于产量的提高;⑤适宜种植密度条件下大中薯率高。     

江苏句容水库农业流域农田土壤反硝化作用的研究

2008年6月、8月、12月和2009年3月,在江苏句容水库农业流域采集农田原状土壤样品,使用乙炔抑制实验室培养法测定土壤的反硝化速率,同时测定土壤的含水率、铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)的含量,研究农田土壤反硝化速率变化、影响因素及其对流域氮损失的贡献。结果显示,旱地土壤反硝化速率范围在0.13～51.96kgN.hm-.2a-1之间,水田土壤的反硝化速率范围在3.16～12.29kgN.hm-.2a-1之间。相关分析表明,反硝化速率与土壤硝态氮(NO3--N)浓度、铵态氮(NH4+-N)浓度之间不具有显著相关关系;在12月和3月,反硝化速率与土壤含水率之间有显著相关关系,其他月份无显著相关关系。流域内农田土壤反硝化损失的总氮量为31.93tN.a-1,低于流域施氮总量的3.19%,可见,反硝化作用不是该流域氮损失的主要途径。     

氮添加对杨树人工林表层土壤微生物群落结构的影响1）

以江苏东台沿海地区杨树人工林地为研究对象,建立野外模拟氮沉降试验样地,试验设置5个氮处理水平,分别为对照（0 kg· hm－2· a－1）、低氮（50 kg· hm－2· a－1）、中氮（100 kg· hm－2· a－1）、高氮（150 kg· hm－2· a－1）和超高氮（300 kg · hm－2· a－1）。于2012年5月开始在生长季（5—10月）每月进行施氮处理,2013年8月和10月运用磷脂脂肪酸法分别分析了土壤微生物群落的变化特征。结果表明,施氮处理近2 a后,两个月份中的土壤微生物磷脂脂肪酸总量均显著下降,细菌、真菌中磷脂脂肪酸的量出现了不同程度的下降,真菌与细菌中磷脂脂肪酸的量之比没有显著变化。磷脂脂肪酸组成的主成分分析显示,除低氮处理样地外,其他水平施氮样地均使微生物群落结构显著变化,且超高氮处理样地变化格局具有季节差异性。