西藏地区生产建设项目扰动地表遥感监测方法与监管应用

西藏地区地域辽阔,生产建设项目类型多样,覆盖范围广,传统的现场调查方法难以满足区域性水土保持监管工作的需求。应用高分一号卫星影像,选择西藏地区生产建设项目扰动范围广的区域,在面向对象分类方法的基础上,开展生产建设项目地表扰动范围提取的技术研究,生产建设项目扰动区的提取精度达到83%以上。将提取结果应用于区域生产建设项目水土保持监管工作中,发现2014—2016年,扰动面积的扩大区域主要集中于在建矿山项目区。     

隧道弃渣颗粒粒径对泥石流起动的控制作用——以兰州市烂泥沟为例

泥石流物源中的颗粒级配直接影响泥石流的形成机理和起动模式,是泥石流治理工程设计时需要明确的重要参数。隧道开挖形成的弃渣不同于原沟床的泥石流物质,通过对兰州市烂泥沟隧道弃渣和原沟床泥石流物质的颗粒级配、孔隙度、透水性能的差异对比,探讨了隧道弃渣颗粒级配对泥石流起动的影响。研究表明,隧道弃渣松散无黏结,粒径变化范围主要在0.075~60 mm之间,其中>2 mm的砾石级颗粒占总渣量的80.49%~85.07%,平均粒径为8.27 mm,以砾石级为主,黏粒物质几乎没有。隧道弃渣颗粒渗透系数是原沟床泥石流物质的36倍,具有极高渗透性,遭遇一般降水难以起动弃渣堆形成泥石流。结合研究区地质环境特点,构建了隧道弃渣诱发或加剧泥石流的起动模式,据此提出了隧道弃渣诱发或加剧泥石流的治理需按3个阶段进行。     

广西壮族自治区土地利用与土壤侵蚀的关系

[目的]对广西壮族自治区的土壤侵蚀现状进行定量分析,分析土地利用类型与土壤侵蚀的关系,为科学防治土壤侵蚀提供决策依据。[方法]以RUSLE模型为基础,引入喀斯特石漠化修正因子M,构建适合广西地区的土壤侵蚀模型。[结果](1)2015年,研究区土壤侵蚀模数为135.51t/(km~2·a),土壤侵蚀厚度达0.08mm/a,土壤侵蚀面积2.52×10~4 km~2,土壤侵蚀量3.21×10~7 t。其中,喀斯特地区土壤侵蚀面积1.86×10~4 km~2,占土壤侵蚀面积的73.81%,占总侵蚀量的31.01%。(2)土壤侵蚀量占总侵蚀量的大小顺序为:耕地(37.58%)林地(30.94%)草地(16.10%)园地(6.39%)工矿用地(4.09%)裸地(2.16%)。[结论]人类活动干扰强烈的土地利用影响全区土壤侵蚀空间分布格局。     

金沙江干热河谷冲沟发育区不同部位土壤水分的时空变化特征

【目的】为了研究干热河谷冲沟不同部位(集水区、沟头和沟床)土壤水分时空变化特征。【方法】基于元谋干热河谷典型冲沟不同部位土壤水分的长期监测,分析冲沟不同部位土壤水分(10~100 cm)时空变化特征。【结果】(1)冲沟不同部位土壤平均含水量随时间变化可划分为土壤水分消耗期(2-6月)、土壤水分积累期(7-10月)和土壤水分消退期(11-12月)等3个变化阶段;冲沟不同部位不同深度土壤水分年内变化特征不同,其中集水区20、30和40 cm土层,土壤水分年内分配差异不明显,其他部位不同深度土壤水分均表现明显的干湿季变化。(2)冲沟不同部位年内土壤水分含量及变异系数随着土层深度的增加均表现出先减小后增加的分布特征,其中40~60 cm土层土壤水分变异系数较低且土壤水分亏损表现明显,表明表层(10~30 cm)和深层(60~100 cm)土壤水分年内含量高且分配不均,而中间(30~60 cm)土层土壤水分含量相对较少且分配相对均匀。(3)不同深度的土壤水分日变异系数表明,集水区和沟床在干季,不同深度土层间土壤水分差异较小,雨季差异较大,分配不均,而沟头土壤水分在春季土壤水分分配较均匀,其他时间均出现分配不均现象;冲沟不同部位土壤水分含量差异显著,表现为沟头(9.98%)沟床(9.65%)集水区(6.64%)。【结论】在进行植被恢复时,应该考虑冲沟不同部位、季节性以及剖面土壤水分变化规律,因时因地进行植被恢复。     

基于分形理论的川西南山区河流与农村居民点分布关系研究

河流的分形特征反映其复杂程度,农村居民点的分形特征反映其占据空间能力的大小。基于分形理论,利用四川省西南攀西地区2010年TM影像数据及数字高程模型(DEM)数据分析攀西地区河流与农村居民点的分维值,并探析农村居民点分维值在不同临水范围内的变化。结果表明,在不同流域内河流的分维值均大于农村居民点的分维值,在河流尚处于发育阶段时,流域内水资源可被农村居民有效利用;研究区内农村居民点具有靠河分布的现象;农村居民点的最大分维值出现在不同的临水范围内,当流域内河流主干化明显时农村居民点有靠河扩展的趋势,而当水系发育程度增强后,农村居民点扩展趋势的河流导向性将变小。     

基于~(137)Cs本底值计算模型和地理加权回归克里格对~(137)Cs本底值空间分布的预测

~(137)Cs示踪技术是土壤侵蚀研究的一种重要方法,目前已得到广泛应用。准确的~(137)Cs本底值是运用该技术开展研究的基础。为了获取区域高空间分辨率~(137)Cs本底值数据,作者基于147个气象站点的实测数据和WallingHe的~(137)Cs本底值计算模型,运用主成分分析(PCA)和地理加权回归克里格(GWRK)相结合的方法,预测四川省~(137)Cs本底值的空间分布。结果表明:1)应用PCA法可在保留大部分原始信息的同时,有效地消除变量间的多重共线性,为后续的回归分析与空间插值奠定基础;2)GWRK插值法综合考虑了降水、空间位置等多个影响因素及其对~(137)Cs本底值影响的空间非平稳性,相对于传统的普通克里格和全局回归克里格插值法具有更高的预测精度,且较准确地表达局部区域~(137)Cs本底值空间分布的细节信息;3)以实测数据为基础、基于GIS技术的空间插值方法是获取区域高分辨率~(137)Cs本底值空间数据的可行途径。本研究有效地揭示~(137)Cs本底值的空间分布规律及不同因素对其影响,为运用~(137)Cs示踪技术开展土壤侵蚀研究、水土流失治理等工作提供基础数据和技术支持。     

西藏自治区水土保持监测的任务与策略

西藏自治区复杂多样的地质地貌及独特的高原气候,导致区域内生态环境十分脆弱,水土流失严重。对水土流失现状及水土保持情况进行动态监测,及时而准确地了解生态状况与变化原因,可为水土保持生态建设的决策制定、水土流失防治措施设计等提供科学依据。总结近年西藏自治区水土保持监测工作取得的成效及存在的问题,结合水土保持监测的目标、内容及特点,提出西藏自治区水土保持监测的任务及相关策略。     

海螺沟野生重楼资源调查

【目的】为保护海螺沟野生重楼资源,给区域野生重楼人工驯化和规范化种植提供依据。【方法】本研究采用实地调查、标本采集鉴定和访问调查相结合的方法对海螺沟生长的野生重楼种类、分布及生境条件进行了详细调查。【结果】研究发现,海螺沟共有8种野生重楼植物,包括七叶一枝花(Paris polyphylla var. chinensis)、黑籽重楼(P. thibetica)、禄劝花叶重楼(P. luquanensis)、短梗重楼(P. delavayi)和毛重楼(P. mairei)5个种,球药隔重楼(P. fargesii var. fargesii)、狭叶重楼(P. polyphylla var. stenophylla)和具柄重楼(P. delavayi var. petiolata)3个变种。多生长在海拔1600～2400 m的常绿阔叶林、杂木林及竹林灌丛中,适宜的土壤为酸性或中性的砂壤土、腐殖质土。【结论】海螺沟重楼种类和数量随海拔升高呈先增后降的趋势,分布最广的是七叶一枝花,为《中国药典》(2015年版)收载,是海螺沟主流野生重楼品种,可在当地发展野生品种的人工驯化和规模化种植。     

川西贡嘎山不同森林生态系统土壤有机碳垂直分布与组成特征

通过野外采样与室内实验相结合的方法,对川西典型亚高山不同海拔处暗针叶林、针阔混交林和常绿-落叶阔叶林3种森林类型表层土壤总有机碳(SOC)和活性有机碳的含量特征进行分析,旨在为亚高山生态系统土壤碳循环研究提供理论和数据支撑。结果表明:3种森林类型土壤中总有机碳含量(SOC)在44.21~179.98g·kg-1,表层(0-15cm)SOC含量大小顺序为针阔混交林常绿-落叶阔叶林暗针叶林,0-5cm土层SOC含量与活性有机碳含量均高于5-15cm土层,说明土壤有机碳具有土壤表聚现象。3种森林类型间SOC密度差异不显著,但不同森林类型土壤SOC密度沿土层的分布具有差别:与常绿-落叶阔叶林和暗针叶林相比,针阔混交林5-15cm土层SOC密度较高。土壤溶解性有机碳(DOC)、轻组分有机碳(LFOC)和微生物(MBC)含量均以针阔混交林最高,但其相对于SOC的比例则以暗针叶林最高,说明高海拔生态系统土壤活性有机碳有更大的累积,同时也暗示在气候变化背景下,高海拔生态系统可能具有更大的CO2排放风险。     

干热河谷冲沟侵蚀劣地不同坡位草被生长和土壤水分关系研究

金沙江干热河谷区冲沟侵蚀极为发育,形成大量侵蚀劣地,对该区域侵蚀劣地不同坡位草被生长特征和土壤水分状况进行了调查分析。结果表明,1)侵蚀劣地不同坡位草被生长差异较大,草被盖度和地上生物量大小均表现为:坡上部坡中部坡下部,且坡下部与坡上部和坡中部之间草被生长状况存在极显著差异(P0.01);2)同等降雨状况下,不同坡位土壤水分含量随时间延长均呈现指数递减趋势,但其衰减速率不同,导致土壤水分含量存在差异,衰减速率表现为:坡上部坡中部坡下部,土壤水分含量表现为相反顺序;3)监测时段内土壤水分(土壤平均含水量和末次土壤含水量)与草被覆盖度和生物量之间均呈现极显著正相关关系(P0.01),说明侵蚀劣地不同坡位下土壤水分差异是决定草被生长差异的关键因素。