榆林市还林还草后土壤保持功能和经济价值评价

为了定量评估退耕还林还草工程在黄土高原核心区的土壤保持能力和经济价值,以榆林市12个县市为研究对象,利用USLE土壤侵蚀模型结合RS、GIS技术,估算了2000—2013年榆林市土壤侵蚀模数,在此基础上评估了土壤保持能力的变化,利用市场价值法、机会成本法和影子工程法估算了其经济价值。结果表明:14 a来榆林市土壤侵蚀强度呈现降低趋势,2013年比2002年平均侵蚀模数减少784.82 t·km-2·a-1,土壤流失总量减少4.20×107t。土壤保持能力明显提高,但空间差异明显,南部丘陵沟壑区较西北部风沙区土壤保持能力明显提高。2013年土壤保持能力从大到小依次是林地41 540.00 t·km-2·a-1、草地34 852.71 t·km-2·a-1、耕地29 679.39t·km-2·a-1、未利用土地7 973.03 t·km-2·a-1。2013年土壤保持能力为33 685.89 t·km-2·a-1、潜在侵蚀总量为1.61×109t,土壤保持总量约为1.43×109t。为了消除年际降雨侵蚀力不同对土壤侵蚀造成的影响,利用模拟降雨法,模拟了2013年在2002年降雨条件下的土壤保持能力为37 303.64 t·km-2·a-1,比2002年增加1 423.54 t·km-2·a-1。土壤总保持量为1.58×109t,比2002年多出7.20×107t,N、P、K元素共增加了8.24×104t。2013年和2002年土壤保持总价值分别为1.49×1010元和1.51×1010元,增加了5.90×108元。退耕还林还草工程在榆林市取得了显著的生态经济价值,该研究结果可以为该地区土壤保持能力与生态管理提供一定的参考。     

基于GIS的秦巴山区土壤侵蚀空间特征分析——以陕西省宁强县为例

为了给秦巴山区宁强县的水土保持与土壤侵蚀防治提供科学依据,本研究利用遥感影像解译和GIS技术,得到研究区土地利用现状、植被覆盖和数字高程模型(DEM)等数据,并利用USLE模型计算研究区的土壤侵蚀模数。结果表明,研究区的土壤侵蚀面积轻度占47.015%,中度占33.36%,强度占12.53%。土壤侵蚀严重的地区主要分布在研究区的东北部,并且也是灌溉水田、水浇地、旱地和菜地分布的区域;本研究还运用GIS和遥感技术,选用通用土壤流失方程(USLE)成功估算了宁强县的侵蚀模数及各种侵蚀等级面积,研究结果与二调结果相符合。     

陕北黄土高原生态资产与区域生态安全程度研究

在GIS支持下,通过测定陕北黄土高原植被生产和生态调节的物质量及生态资产价值.结果表明:①通过计算,陕北黄土高原每年的生态资产总价值为7.00×1010元,其中释放氧气的价值最高,占总价值的29.51%;土壤保持价值最小,占总价值的1.5%.而就植被类型而言,果树的生态价值最高,占总价值的43.89%;最小是沼泽,占总价值的0.4%.②通过地理信息系统与生态学的结合,对陕北黄土高原的生态资产进行定量测量,并利用GIS软件的空间分析功能,绘制了陕北黄土高原生态资产价值空间分布图.③陕北黄土高原生态安全程度为0.45,处于生态不安全状态,负荷超载,要狠抓生态建设.④针对陕北黄土高原环境现状,提出相应的治理对策.     

秦岭太白山植被的生态服务价值测评

生态系统服务功能的定量评价是当前生态学与生态经济学研究的热点课题。根据太白山植被类型及覆盖度的分布,利用生态经济学方法,定量测定各类植被的生态服务价值。结果表明:太白山区植被生态系统服务功能的总价值为12.52×108元/a,单位面积的生态服务价值平均为22041.09元/hm2.a。其中有机质生产价值为1.63×108元/a,涵养水源价值量为2.35×108元/a,植被保持土壤的经济价值为0.63×108元/a,固定CO2价值为2.99×108元/a,释放O2价值为3.18×108元/a,净化空气价值为1.74×108元/a。其中植被的固碳释氧价值最高,占总价值的49.3%,其次是涵养水源的价值,占18.8%。     

2000-2017年天山北坡西白杨沟流域土壤侵蚀时空变化分析

掌握天山北坡西白杨沟流域水土流失时空变化特征,为该区域水土保持和生态环境建设提供科学依据。以西白杨沟流域为研究区,采用样地调查、遥感和地理信息系统相结合的方法,应用CSLE模型,定量分析2000-2017年西白杨沟流域土壤水力侵蚀时空变化特征,分析该区域侵蚀强度和坡度、旅游活动的关系,结合实地调查,探讨西白杨沟流域水力侵蚀强度变化的驱动机制。结果表明:(1)2000-2017年西白杨沟流域土壤侵蚀量总体呈增加趋势。流域内土壤侵蚀强度主要是以轻度、微度为主,分别占流域总面积的65.52%、24.71%。(2)2000-2017年西白杨沟流域不同坡度下土壤侵蚀模数变化明显。坡度≤5°时,土壤侵蚀模数无明显波动;坡度在25°~35°时土壤侵蚀模数最大,土壤侵蚀较为严重。坡度>35°时,土壤侵蚀模数减小。流域内土壤侵蚀主要发生在25°~35°。(3)植被盖度、地上生物量随着旅游强度的增加而减少(CK>LG>MG>HG),土壤侵蚀受人为活动的影响较为显著。     

基于水土流失评价的高寒草甸经营模式比较

选择甘肃省单户草地经营为主的天祝县和联户经营为主的合作市为研究区,采用RS和GIS技术并根据RULSE土壤流失模型,计算两地10 a间(2004—2014年)的草地土壤侵蚀模数,研究两地降雨、农牧业人口、家畜数量和畜牧业产值与水土流失的相关性,并用排除法分析造成两县草地土壤侵蚀模数差异的原因。结果显示:(1)天祝县和合作市土壤侵蚀现状以微度侵蚀为主;(2)天祝县年均土壤侵蚀模数比合作市高7. 21 t·a~(-1)·km~(-2),10余年土壤侵蚀增加速率为合作市的4倍,各草地类型平均土壤侵蚀模数比合作市增长更快;(3)天祝县年降雨量与草地平均土壤侵蚀模数成显著正相关(R=0. 737,P 0. 05),合作市农牧业人口与草地平均土壤侵蚀模数成显著负相关(R=-0. 829,P 0. 05);(4)两县草地平均侵蚀模数差值与年降雨量差值不存在相关性(P 0. 05),合作市家畜超载率高于天祝县。认为草地经营模式是造成草地退化、水土流失的主要原因,且草地联户经营模式在防止水土流失方面优于单户经营模式。     

基于InVEST模型的祁连山国家级自然保护区土壤保持现状与功能

运用InVEST模型,对甘肃祁连山自然保护区土壤保持现状与功能进行了定量评估,分析了不同土地利用、海拔高度、坡度以及土壤类型下的保土状况。结果表明:2015年甘肃祁连山自然保护区土壤侵蚀量与土壤保持量分别为1. 67×10^8t、4.21×10^8t。从侵蚀面积来看,保护区以微度和轻度侵蚀为主,占总面积的63.95%;虽草地的土壤保持能力弱于其他自然植被类型,但草地是土壤保持总量最高的土地利用类型;不同海拔梯度下的土壤保持总量随海拔增加呈现先增后减的趋势,保护区内海拔2 500~3 500 m的土壤保持功能最好;栗钙土的土壤保持量最高,黑毡土在草原土壤类型中土壤保持强度较低;坡度为15°~25°的区域土壤保持量最大,占土壤保持总量的31.93%;甘肃祁连山保护区生态系统减少泥沙淤积和减少土地废弃的价值分别为5. 76×10^8元和1. 44×10^8元,保护区内林草地保肥价值为9. 03×10^10元。     

基于CSLE模型的天山北坡中段山区水力侵蚀时空变化特征及影响因素研究

掌握天山北坡土壤水蚀分异的空间规律及其驱动力,对生态预警和土壤侵蚀防治具有重要意义,为天山北坡区域生态环境的综合治理提供理论依据和数据支持。以天山北坡中段山区为例,基于中国土壤流失方程(Chinese Soil Loss Equation,CSLE),采用野外调研、地理信息系统、数理统计和地理探测器等方法,定量分析2000—2018年研究区土壤水力侵蚀的时空格局特征(面积,强度和地理分布),借助地理探测器探究降雨、地形、土壤、植被对土壤水力侵蚀强度的内在驱动力。结果表明:(1)2000—2018年天山北坡中段山区土壤水力侵蚀强度主要以微度、轻度侵蚀为主,分别占总面积的32.34%～40.87%、33.36%～43.01%。近20 a的微度、轻度侵蚀的面积均呈下降趋势(-26.70 km~2·a~(-1)、-77.47 km~2·a~(-1)),而其他侵蚀强度的面积均呈上升趋势(22.10～30.96 km~2·a~(-1)),总体上土壤水力侵蚀强度处于增加趋势。(2)整体土壤侵蚀模数呈乌鲁木齐市昌吉市阜康市呼图壁县玛纳斯县沙湾县石河子市。天山北坡中段山区侵蚀强度的空间分布与降雨、地形、土壤、植被密切相关,土壤类型为棕钙土、草毡土、栗钙土,植被覆盖度小于15%、坡度大于15°和降雨量在400～450 mm范围内的地区为高风险侵蚀区域。(3)分异性的大小由因子探测器中q值来度量,其q值越大,该影响因素对土壤侵蚀空间分布的解释力越强,呈降雨(0.49)土壤类型(0.17)坡度(0.11)植被覆盖度(0.10)。不同影响因素通过交互作用明显增强土壤侵蚀空间异质性,及植被覆盖度与降雨因子的耦合作用,q值增幅极大,确定土壤侵蚀重点治理区域对全面土壤侵蚀防治具有重要意义。     

乌兰布和荒漠生态系统防风固沙功能价值初步评估

运用生态经济学理论与研究方法,对乌兰布和荒漠生态系统2009年防风固沙功能价值进行了初步评估。结果表明:乌兰布和荒漠生态系统2009年防风固沙物质量为2.75×108t;价值量为44.204×108元。其中,减少农田经济损失价值为8.148×108元;减少草地经济损失价值为0.407×108元;保持土壤肥力价值为31.962×108元;减少泥沙淤积灾害价值为1.65×108元;减少交通运输经济损失价值为2.037×108元。可以看出,荒漠生态系统具有巨大的生态经济价值,因此,建议在今后的开发与建设过程中应对荒漠生态系统进行保护与合理利用。评估结果可为生态环境建设政策的制定及国家宏观决策提供一定的科学依据。     

Geo-CA与GIS在区域土壤侵蚀动态监测与模拟中的应用

动态监测和模拟土壤侵蚀的发育及演化过程,对于区域水土保持与环境修复工作意义重大。以黄土丘陵区魏沟流域为例,基于遥感融合影像和GIS技术,采用通用土壤流失方程,计算了其1998年和2004年的土壤侵蚀量,并分析了土壤侵蚀与其环境背景的空间关系;在此基础上,构建了与ArcView软件平台集成的地理元胞自动机,模拟了该流域2004年和2010年土壤侵蚀空间演化情形。结果表明:流域2004年平均土壤侵蚀模数为9242.5 t/(km2.a),1800~1900 m的海拔高程带、15~25°坡度带和南坡是发生土壤侵蚀的主要区域;经模拟,2010年总侵蚀面积为120.65 km2,侵蚀总量1.21×106t,土壤侵蚀状况总体上将有所减缓。     

塔里木河下游胡杨对水分条件变化的响应

通过对塔里木河下游应急输水河畔胡杨样枝的年轮分析,结果表明:第3次应急输水后,喀尔达依断面胡杨的横向响应范围达到离河1 000 m;应急输水后不同断面、不同离河距离,地下水埋深梯度、过水时间梯度随着离河道和大西海子水库距离增加,胡杨生长量减少;输水量大的年份胡杨生长量明显大于输水量少的年份,在相同输水量和输水时间前提下,春秋季持续输水对胡杨生长恢复效果要优于夏秋季输水;在持续输水后,胡杨生长量增长幅度减小,其大小逐步趋于近似.     

环境条件变化下汾河水库沉积物中重金属形态分布特征及潜在生态风险评价

对汾河水库沉积物中重金属的污染特征和潜在生态风险评价结果表明:汾河水库沉积物中Cd含量为11.42±2.84mg/kg,高于中国湖泊底泥重金属含量背景值。沉积物中Cd的单项潜在生态风险系数远大于其它重金属,高达2346.57,具有极强的生态危害性;而Zn、Cr和Cu只显示出轻微的生态危害性,故Cd是导致汾河水库沉积物中重金属的潜在生态风险增强的主要贡献者。室内模拟沉积物经历好氧和厌氧等环境条件下,并用EDTA铵盐溶液单一提取法和BCR连续提取法分别研究了汾河水库沉积物中Cd、Zn、Cr和Cu等重金属的形态分布特征;结果表明:在好氧条件下,Cd的形态分布特征变化最为明显,具有潜在环境效应的Cd含量所占总量的比例上升至52.15%;用EDTA单一提取法测定结果表明:生物有效态Cd含量占总量的比例(B/T)在好氧处置后最高,达30.37%;上述试验结果进一步证明了沉积物中Cd具有强烈的潜在生态风险和较高的生物有效性。     

兰州市采暖期气态污染物排放总量控制的研究

本文根据长时间平衡单箱型模式原理 ,结合兰州市城区特有的地形及气候背景 ,利用 1 989年和 2 0 0 0年兰州市采暖期大气污染源调查资料 ,对兰州市城区采暖期SO2 、NO2 允许排放量进行了模式预测 ,并和实际排放量进行了比较 ,结果表明 :通过近十年的环境治理 ,全城区SO2 削减率从 30 .5 %下降到 1 4.6% ;城关区由 2 3.5 %下降到 6.2 % ;西固区由 5 7.7%下降到 48.1 %。NO2 削减率呈上升趋势 ,全城区削减率由 9.2 %上升到了 38.9% ,特别是西固区由60 .8%上升到 73.3% ,说明兰州市除了要继续削减SO2 排放量外 ,还要加大对NO2 的治理措施。     

塔里木河下游绿色走廊特点及衰败成因分析

近50年来塔木河上中游的水土开发活动，使得下游地区的来水骤减并中断有近30年的历史，从而引发了下游绿色走廓的逐步走向衰败、土地荒漠化趋势加剧等生态环境恶化问题。本文在前人研究成果基础上，综合分析了塔河下游绿色走廓发生、发展的特殊性和特点，认为绿色走廓衰败主要有5个主要因素：绿色走廓自然生命过程的衰退；新生幼林发生和发育原生机制的中断；土壤盐分的累积和增加；水分条件持续恶化；人类开垦荒地、滥伐、滥控等行为。通过成因分析认为，只有充分考虑到下游绿色走廓的特点及其衰败的原因，才能从根本上解决下游绿色走廓衰败的问题。     

塔里木河中下游农户能流分析及生态经济分形特征

能流分析和分形理论是农业生态经济系统定性研究和定量分析的重要手段之一。把农户作为“分形元” ,以尉犁县兴平乡达西村 4 0个农户为研究对象 ,在绿洲农业生态系统能流分析基础上 ,对不同经营类型农户的生态经济特征进行分形研究 ,结果表明 :(1) 5类农户从总体上都显现生产经营结构单调 ,能量利用和转化链条短 ;牲畜养殖是唯一的次级生产系统 ,能量转化率低 ,增效不明显。 (2 )农田亚系统是农户生产力的主体 ,棉花生产现在和今后若干年内仍将是农户的支柱产业。 (3)基于农户分析的生态效益和经济效益之间没有相关关系 ;生态效益高 ,并不意味着经济效益也高 ,反之亦然。农户生产系统总体的生态经济协调发展水平不高。     

平贝母鳞茎腐烂病病原菌鉴定和药剂筛选

为明确平贝母Fritillaria ussuriensis鳞茎腐烂病的病原菌及其防治, 对病原菌进行分离?致病性测定, 通过形态学特征?ITS rDNA?β-tubulin及EF-1α基因序列分析确定其病原为尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum和芳香镰刀菌F.redolens?通过菌丝生长速率法, 对病原菌进行了室内药剂筛选, 表明8种药剂中25%多菌灵可湿性粉剂和43%戊唑醇悬浮剂对病原菌有更好的抑制作用, 处理第6天, EC50均不超过0.7 mg/L?对两种病原菌防效最好的药剂是戊唑醇, EC50分别为0.107?0.169 mg/L?这两种药剂可以选择应用于平贝母生产来防治茎腐病?     

苦瓜枯萎病病残体上病菌的存活力及其传病作用

在土表、田边草丛和室内纸盒中的病残体上越冬的苦瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum f. sp. momordicae Sun ＆ Huang）,次年均有传病作用;在稻田水中和稻田泥下5~10 cm处的病菌,3 个月内失去传病力;菜土地下5~10 cm处的病菌,经6~12个月也相继失去传病力,菜地土表和田边草丛中的则需12~18个月失去存活力。木霉可加速病残体上病菌的死亡。     

不同激素对银柴胡细胞生长及营养成分消耗的影响

采用液体培养基悬浮培养的方法,研究4种不同激素培养基对银柴胡悬浮细胞的生长特性及营养物质的代谢规律的影响,结果表明:当培养到16 d时,M4处理(MS 6-BA 0.5 mg/L 2,4-D0.5 mg/L NAA 0.5mg/L)的细胞鲜重、干重、细胞数目均明显高于其他处理;而M4处理的可溶性糖的含量在16 d时处于最低水平;M4处理的电导率在整个培养过程中均高于其他处理;培养到4 d时各处理的磷已消耗60%以上,表明磷是银柴胡细胞生长的限制性因子;硝态氮的吸收主要集中在4 d以后。     

环青海湖区沙漠化综合治理规划研究

环青海湖区沙漠化土地总面积 16 95 .12km2 ,根据其分布特点分为潜在沙漠化土地、正在发展中的沙漠化土地、强烈发展中的沙漠化土地和严重沙漠化土地 4个等级。研究了沙漠化发展趋势、防沙治沙和生态环境建设的规划 ,针对环青海湖区沙漠化危害特点提出了防治原则和目标、综合防治方案、防治工程和效益分析。