水土保持生态服务功能价值估算

以水土保持学、生态学和生态经济学理论为指导,提出水土保持生态服务价值的概念。认为水土保持生态服务价值估算是在特定尺度和区域范围内,将水土保持措施为人类和社会提供的服务进行货币值计量的研究,具体评价内容包括保持和涵养水源价值、保持和改良土壤价值、固碳供氧价值、净化空气价值、防风固沙价值、维持生物多样性价值等6个方面。针对水土保持措施提供生态服务功能的不同表现形式,采用市场价值法、影子工程法、生产成本法、机会成本法等多种价值评估方法,以2004年全国水土流失新增综合治理面积为例,对水土保持生态服务的功能价值量进行估算。初步估算出水土保持措施带来的生态服务价值总量为2117．8亿元,其中,保持与涵养水源价值为406．0亿元,保持与改良土壤价值为889．9亿元,固碳供氧价值为106．9亿元,净化空气价值为183．2亿元,防风固沙价值为172．0亿元,维持生物多样性价值为359．8亿元。在各项价值中,保持与改良土壤和保持与涵养水源的价值最为突出。     

北方土石山区水蚀及水保措施对土壤有机碳的影响

土壤侵蚀是土壤有机碳退化的主要因素。为探究水蚀对土壤有机碳的影响及寻求有效的水土保持措施对土壤有机碳进行保护,在北京周边选取4处典型样地,进行土壤有机碳调查及野外人工模拟降雨实验,分析了水蚀及水土保持措施对土壤有机碳的影响。结果表明:①不同样地土壤有机碳质量分数大小顺序为:土壤堆积区、轻微溅蚀区、细沟侵蚀区、强烈冲刷侵蚀区。水蚀对浅层土壤有机碳质量分数影响较大,程度剧烈的侵蚀,会造成深层土壤有机碳流失;②土壤平均有机碳质量分数随降雨历时的增加（土壤侵蚀量增长）呈减少趋势,并且减少趋势随降雨历时增加（土壤侵蚀量增长）逐渐变缓而趋于稳定;③不同鱼鳞坑配置对土壤有机碳的累积规律为:乔木枯枝落叶覆盖（32.7 g·kg-1）>乔木低矮植被覆盖（27.9 g·kg-1）>乔木种植（23.5 g·kg-1）>无措施（21.9 g·kg-1）>灌木（21.5 g·kg-1）。其中地表覆盖（枯枝落叶及低矮植被）能有效增加土壤有机碳;④不同植被措施对土壤有机碳恢复作用从大到小依次为人工林、苗圃、果园和农田,因此要选取适合的水土保持措施进行土壤有机碳的保护。     

华北平原杨树人工林5种植被类型土壤CO2通量研究

利用Licor-8100土壤CO2通量测定系统对华北平原地区5种不同密度和类型杨树人工林2009年10月份的土壤呼吸通量进行了观测、比较和分析.结果表明:(1)在短时间尺度上,它们的土壤呼吸通量有显著的差别,表现出明显的空间异质性.其大小顺序为:8 m行宽林间小藜、牛筋草地>2 m行宽林问苍耳地>8 m行宽林间水蓼、灰灰菜地>8 m行宽林间苍耳地>2 m宽林间裸地,其中平均值最大呼吸通量为3.23 μmol/(m2·s),最小为1.87μmol/(m2·s).(2)造成各植被类型和密度土壤呼吸差异的因素有土壤草根密度、与杨树的距离和地表空气流通性.(3)5种类型和密度的土壤呼吸通量的日变化过程并不一致,除8 m行宽林间小藜、牛筋草地和8 m行宽林间水蓼、灰灰菜地的呼吸通量与温度有较一致的规律,呈单峰型外,其余无明显的变化规律.(4)在较大时间尺度上,空气温度,土壤含水率和空气湿度有显著的相关关系;随着空气温度、土壤含水率和空气湿度的下降,土壤呼吸通量在一个月内呈逐渐的下降趋势.     

水淹胁迫下饲料桑苗的生长及光合响应

三峡库区消落带耐淹植物的筛选一直是该区生态系统修复的关键问题。该文利用室内水淹模拟试验研究了不同程度水淹胁迫下饲料桑苗的生长及光合响应特性。试验以1 a生饲料桑为材料,水淹胁迫分为对照、根淹、深淹等不同水平处理。结果表明:1水淹胁迫下根淹处理和深淹处理桑苗都生出不定根,根淹处理桑苗出现的涝害症状较轻,而深淹处理则从水淹5 d开始出现叶斑、黄化等症状,水淹结束严重落叶;2水淹明显影响桑苗的生长,影响程度为根淹小于深淹,且根淹处理桑苗能维持较高的株高、地径生长率;3水淹降低了桑苗的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率。根淹处理桑苗的光合响应指标在水淹40 d明显低于对照处理,但仍能维持较高水平,之后随水淹时间增加没有明显变化,而深淹处理桑苗的光合响应指标在水淹55 d已很微弱。4深淹胁迫对桑苗水下叶片光合能力的影响大于对水上叶片的光合能力的影响。水淹55 d深淹处理水上叶片的净光合速率甚至和根淹处理很接近。因此1 a生饲料桑苗无法抵抗长期深淹,却可很好地适应根淹,适合在消落带海拔较高、水淹深度较浅的区域生长。研究为库区消落带的生物治理提供了理论支持。     

中国森林生态系统水源涵养功能

森林是巨大的绿色宝库,是全球维持生态平衡的主体和人类赖以生存的重要自然资源,对调解生物圈、地圈和大气圈平衡具有重要的不可替代的作用。森林以其高耸的树干和繁茂的枝叶组成的林冠层,林下茂密的灌草植物形成的灌、草层和林地上富集的枯枝落叶层截持和蓄积大气降水,从而对大气降水进行重新分配和有效调节,发挥着森林生态系统特有的水文功能。该项研究根据森林水源涵养的机理、森林的水文效应,对我国森林生态系统水文涵养功能及其价值进行了分析及评价。     

基于WEPP的砒砂岩坡面复合侵蚀治理生态水文效应评价

基于2014—2016年二老虎沟小流域坡面径流小区的7场野外降雨下径流泥沙监测数据,在砒砂岩区表土(0—20cm)条件下,通过累积误差法率定模型土壤参数;同时采用模型有效性系数(ME)和决定系数(R2)对模型有效性进行验证,并利用WEPP模型对不同侵蚀治理措施坡面径流泥沙情况进行了模拟预测,对其减流减沙生态水文效应进行了比较分析。结果表明:(1)当模型有效水力传导系数为4.73mm/h、临界剪切力为1Pa和细沟土壤可蚀性为0.01s/m时,模型模拟效果最佳。(2)WEPP模型模拟无措施(裸地)小区径流量和侵蚀量的R2分别为0.7223和0.7025,ME分别为0.6160和0.6167,WEPP模型模拟措施(草地)小区径流量和侵蚀量的R2分别为0.7116和0.8447,ME分别为0.6741和0.6903;措施小区的模型效果比无措施小区的模拟效果好。(3)不同降雨类型下,情景a(阳坡低盖度草本)、情景b(阳坡低盖度灌丛)、情景c(阳坡中盖度灌丛)、情景d(阴坡灌木林)、情景e(阴坡高盖度灌丛)、情景f(阴坡低盖度灌丛)的植物措施减流效应为13.04%~91.28%,减沙效应为44.46%~99.98%。总体来看,不同情景的减流减沙效应为情景d>情景e>情景c>情景f>情景b>情景a。     

荒漠土壤产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙优化与效果分析

产脲酶菌诱导碳酸钙已广泛应用于土壤固化,但存在环境适应性差的缺陷。该研究使用荒漠土壤产脲酶菌,结合室内试验和响应面法优化反应条件,通过野外试验分析固沙效果,以期解决荒漠地区产脲酶菌诱导碳酸钙固沙的技术问题。结果表明：1）影响碳酸钙沉积的主要因子是温度、时间、pH值、菌液和胶结液配比,优化条件为34.47℃、71.68 h、pH值7.73、配比74.94%,此时钙沉积率最高,为42.33%。2）最优条件下诱导形成的碳酸钙呈立方体形、菱形、球形和无定形等多晶态,分布在沙粒表面或镶嵌在沙粒中。3）优化后固沙效果明显增强,风沙土颗粒显著增大（P<0.05）,固结层硬度和厚度分别提升5倍和10倍,所有时间段内风蚀可蚀性因子均降低,24h降幅最大,由0.91降至0.66。该技术是防沙治沙的新方法,野外应用需确定施用时间,采用洒水、覆盖、适当破碎等措施,营造适宜条件提升固沙效果的同时避免土壤板结问题。     

Priestley-Taylor模型参数修正及在蒸散发估算中的应用

准确估算和模拟植被蒸散可为提高水分利用效率、合理配置水资源,及生态系统可持续经营管理提供科学依据。Priestley-Taylor模型因其所需参数较少而在蒸发散估算中得到广泛应用。介绍了该模型的计算方法和发展情况,总结分析了Priestley-Taylor模型参数的各种修正方法及适用条件,简要介绍了其在农田生态系统和森林生态系统蒸散估算研究中的应用情况,并指出了该模型今后的应用和发展方向,以期为Priestley-Taylor模型的进一步深入研究和广泛应用提供参考。表1参42     

基于涡度相关技术测算地表碳通量研究进展

准确测定地表碳通量对评价陆地生态系统碳源、碳汇的区域分布、寻找未知碳汇及预报未来的气候变化趋势意义重大, 涡度相关法以其独特的优势成为研究碳通量的标准方法。文中简要回顾了涡度相关技术的发展历程和基本原理, 概述了其优缺点, 着重总结了碳通量变化规律、环境响应机理及碳收支和测量尺度提升在陆地生态系统碳通量方面的研究成果, 并从避免误差、数据处理、模型的应用及数据的空间拓展等方面探讨了今后的研究重点。     

森林生态系统服务功能价值评估问题

随着人类对生态系统功能不可替代性的认识愈来愈深刻,生态系统服务功能研究愈来愈受到人们的重视.近年来,这一领域的研究已经取得了令人瞩目的进展.森林作为陆地生态系统的主体,在全球生态系统中发挥举足轻重的作用,其服务功能价值的评估是研究的一个热点.该文就生态系统服务功能评价的进展、意义、评价方法做扼要论述,并对生态功能评价存在的问题提出几点看法,以期为森林资源资产核算提供科学依据,最终为自然资源和环境因素纳入国民经济核算体系而最终为实现绿色GDP提供基础,为我国可持续发展的政策与生态环境保护提供科学依据.