国家水土保持重点工程效益综合评价模型研究

[目的] 研究水土流失治理效益评价指标体系、评价模型与评价标准,为国家水土保持重点工程绩效评价、实施效果后评价等工作提供技术支撑。[方法] 采用频度分析法筛选评价指标,采用层次分析法确定评价指标权重。[结果] 提出水土保持工程效益评价指标体系,并构建综合评价模型。模型包含土壤固持与保护、水源涵养、生态改善、收益增加、防灾减灾等5大类15个指标。在此基础上,提出了优秀、良好、缓慢改善、恶化、极度恶化5级评价标准。[结论] 水土保持工程效益综合评价模型涵盖了生态、经济、社会等多方面因素以及各因素之间相互作用关系,可为国家水土保持重点工程实施效果提供直观的、综合的、可量化的评价结果。     

应用浮游植物生物完整性指数评价长江上游河流健康

2013年11月-2014年6月对长江上游宜宾至江津段五个断面的浮游植物进行了四次调查,共鉴定出浮游植物6门38属95种。对13个备选指标进行分布范围、判别能力及Pearson相关性分析,构建了适合长江上游的浮游植物生物完整性指数(P-IBI)指标体系,即香农多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数、浮游植物密度、硅藻密度百分比等参数指标。采用3分制法、4分制法和比值法分别对生物指标计分,评价结果显示:高庄桥、羊石处于"健康"状态;白沙处于"亚健康"状态;而江安、德感处于"亚健康"向"一般"过渡状态。综合来看,三种评价方法所反映各样点的健康状况基本一致,只是4分制法和比值法在划分评价等级上更细致,评价结果更精确。Pearson相关性分析显示:TN、pH与P-IBI值呈显著负相关(P0.05)。     

合理开发利用南方草地资源促进草地畜牧业发展

我国南方草地资源十分丰富,但南方草地畜牧业发展缓慢,草地利用率低下。作者通过综合分析南方草地资源现状及目前落后的畜牧业生产模式中存在的问题,提出了创建新型畜牧业生产模式,合理利用草地资源增大草地的产品输出,使“生态,经济,社会”三大效益完美结合。     

基于SEBAL模型的北京市日蒸散发区域分布规律

为了对北京市地表水转换过程中的分量-蒸散发进行定量研究，基于Landsat7 ETM+遥感影像信息并结合气象数据，通过ERDAS构建了SEBAL模型，并通过模型计算得到北京市2014 年7 月26 日的平均蒸散发为2.49 mm，同时利用彭曼公式和MOD16 产品数据对SEBAL 反演结果的可靠性进行验证。结果表明，通过SEBAL 模型计算得到的蒸散发与彭曼公式法和MOD16 数据产品的误差分别为3.2%和3.3%，其结果具有一定的可靠性，且通过Landsat7 数据反演具有数据获取便捷、空间分辨率高的优点。通过对比各区域蒸散发分布，得出北京市蒸散发整体呈现西北山区高、东南平原低的趋势，西北山区林草植被覆盖率较高是导致这一趋势的主要原因。通过统计分析，水域的蒸散发最高，硬化面积及建筑物的蒸散发接近于0，在除去水体及硬化面积后，蒸散发的大小与NDVI呈现极显著的正相关关系，两者的决定系数达到0.9233，故下垫面类型是影响某一时刻区域蒸散发大小的主要因素之一。     

彭阳县综合治理中移民搬迁的做法及效果

宁夏彭阳县在水土保持综合治理中实施移民搬迁,根据本地实际情况制定了一系列搬迁措施和优惠政策,保证了搬迁工作的顺利进行,取得了良好的生态效益、经济效益和社会效益,为黄河水土保持生态工程茹河流域治理项目建设打下了基础。彭阳县在移民搬迁工作中的政策保护、科学规划、强化管理等具体做法,适宜在同类地区推广。     

茹河流域生态景观创新模式研究与实践

以景观生态学的理论和方法为指导,运用景观生态规划方法对茹河流域进行了景观格局整体优化,以期建立合理稳定的生态系统,引导空间资源的合理配置,保障系统功能的协调与完善。分析了景观型小流域综合治理模式,探讨并总结了流域景观生态应用的方法和原理,对流域综合治理规划有重要的推广价值。     

流域尺度全球景观生态风险时空演变及其对NPP变化的影响

人类活动强度的迅速增加,不断改变全球下垫面,造成区域景观生态风险持续变化。该研究以全球主要流域和亚流域为研究对象,使用1982—2015年连续34 a的土地利用栅格数据,构建了景观生态风险指数,分析了流域尺度全球景观生态风险时空演变特征,并进一步量化了不同驱动因素对景观生态风险的影响,同时分析了流域尺度全球植被净初级生产力（net primary productivity,NPP）的时空变化特征,揭示了流域尺度全球景观生态风险对NPP的影响。结果表明：1）温带和寒温带、干旱气候带以及北极附近的极地带区域的流域多年平均景观生态风险较高。在1982—2015年间,17.44%和23.45%的流域景观生态风险分别呈现显著增加和显著减少趋势（P<0.05）。2）干旱气候带、亚热带和热带地区的景观生态风险变异系数的空间变化幅度较大,36.82%的流域景观生态风险存在显著突变点,这些突变点主要发生在1988—2006年（P<0.05）。3）在多年尺度,各种因素对流域景观生态风险的影响从大到小依次为降水量、气温、NDVI、人口密度、海拔、坡度和GDP。此外,各种因素对景观生态风险的变化存在增强的交互作用。4）超过50%的流域年NPP变化具有显著增加趋势,而仅有12.60%的流域年NPP呈显著减少趋势（P<0.05）,超过20%的流域年景观生态风险与年NPP间存在显著相关关系（P<0.05）。研究成果可为气候变化背景下,实现全球碳中和,增加陆地生态系统碳汇,适应气候变化提供坚实的科学依据。     

响应面优化甜高粱汁酶解工艺分析

【目的】研究甜高粱汁最佳酶解工艺参数,为甜高粱相关产品的开发利用提供技术参考。【方法】以新疆3号甜高粱为材料,在单因素试验基础上,采用Box-Behnken响应面设计,分析试验因素果胶酶添加量、酶解时间、酶解温度、酶解pH对甜高粱汁的酶解效果的影响,用Design-Expert 8.0建立二次多元回归模型并进行方差分析。【结果】最佳酶解工艺条件为:果胶酶添加量0.06%、酶解温度50℃、酶解时间4 h、酶解pH值4.0,在该条件下,甜高粱汁透光率为85.54%、粘度为1.30 mPa.s,与预测模型值(85.71%、1.23 mPa.s)吻合度高。【结论】经过响应面试验优化酶解工艺条件,甜高粱汁澄清度显著提高,最大程度保持其营养价值。     

基于GIS与RS的大理河流域植被格局分形维数时空变化特征

为掌握大理河流域植被格局时间和空间分布特征,构建了基于分形布朗运动理论的流域植被格局量化模型。该文利用自1990年至2006年共计5期TM/ETM影像为基础信息源,在ARCGIS平台下计算得到大理河流域各时相的像元归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI),建立了流域像元尺度的栅格结构数字植被模型(digital vegetation model,DVM),并逐个计算得到各子流域植被格局分形维数。结果显示分形维数都大于2.5,介于2.7311~2.8499之间,各下一级子流域植被覆盖分形维数的大小都没有超过其所在的更大流域的分形维数。植被格局分形维数(fractional brownian motion,FBM)从下游到上游随着离出口点距离的增大而逐渐变小,植被格局自下游到上游逐渐趋于破碎复杂。各子流域从1990年至2006年植被格局分形维数基本随着时间的变化呈现了先减小后增大的趋势。该文建立的流域植被格局分形量化模型在综合量化流域植被格局破碎程度等方面具有一定的优越性。     

不同砾石覆盖保持土壤水分有效性研究

土壤水分状况是制约金沙江干热河谷地区植被恢复和造林的主要因素,改善土壤水分状况是实现该地区生态恢复重建和农业持续发展的必然途径。为给干热河谷的造林以及作物种植提供切实可行的方法,进行了不同砾石覆盖保持土壤水分有效性的试验研究,结果表明:在起始条件相同的情况下,同一小区不同深度的土壤含水量是不同的,含水量随着土层深度的增加而增大;不同砾石覆盖厚度条件下,土壤含水量与砾石覆盖厚度成正相关关系;在相同覆盖厚度情况下,砾石粒径越小,覆盖抑制土壤蒸发效果越好,土层含水量也就越高。