试论将“水土保持”改称“水土生态保持”的科学性

我国“水土保持”一词的提出已有60多年的历史,而治理水土流失的历史则可以追溯到西周初期(公元前16~11世纪)。水和土是陆地生态系统重要的生态因子,而以水和土为首要立地条件的生态植被,是陆地生态系统的第一性生产者,也是水土保持生态效益的直接承担者,所以植被的保护和恢复是水土保持不可或缺的重要部分,生态保护和生态与环境的改善愈来愈成为水土保持不可分割的重要内容。从水土保持的历史和当今不断丰富的水土保持实践来看,应将传统的“水土保持”称谓改称“水土生态保持”,这样更符合水土保持学科发展的需要,能够反映当前水土保持实践,有利于提高全社会对水土保持生态建设的认知度,有利于水土保持的行业管理。  

高速公路绿地生态系统与农田生态系统服务价值的对比研究——以郑州西南环高速公路为例

根据黄土沟壑地带高速公路建设不同时期生态系统特征和生态服务功能的内涵，选择了水土保持、固定CO2、释放O2、滞尘、吸收有害气体、营养元素循环等指标，采用物质量和价值量相结合的评价方法，使用市场价值法、影子工程法、生产成本法、机会成本法研究了郑州西南绕城高速公路不同时期生态系统服务功能经济价值。结果表明：研究区建设前农业生态系统服务功能价值平’均每年为424．2万元，建设期间为197．5万元，生态防护后为484．6万元。生态防护前后生态服务价值的差异极为显著，防护后生态服务价值超过原农业生态系统价值。  

基于SWAT模型的浑太河流域农业面源污染物产生量估算

结合浑太河流域的下垫面、水文气象、污染源的物理特征，基于实际监测数据，率定验证模型，建立降雨径流、土地利用方式对应下的SWAT模型，对农业面源污染物的迁移-转化过程进行模拟计算，系统解析流域面源污染物排放量、分布特征。划定浑河、太子河、大辽河干流左右岸河流两侧l km、水库周围5 km为缓冲区，改变现有的土地利用方式，恢复天然生态。以常规发展模式为基础，计算在区域生态保护占优模式下污染物产生量。在常规发展模式下，浑太河流域年平均土壤侵蚀模数为400 kg/hm2，总氮、总磷输出强度为19、7 kg/hm2；从单位面积上看，总氮、总磷负荷强度最大值分别为317、260 kg/hm2。总氮、总磷负荷强度空间差异较大，通过面积加权计算，平均负荷强度为29和10 kg/hm2。在生态保护占优模式下，耕地的氮、磷损失量有所减少，总氮、总磷单位面积年减少量为9.5、0.9 t/hm2；从农业面源污染物化学需氧量（chemical oxygen demand，COD）、氨氮来源层面分析，单位面积土地退耕后化学需氧量、氨氮污染物减少量为14、5 kg/hm2。经比较，在生态保护占优发展模式下面源污染物产生量相对常规发展模式下减少9%，化学需氧量、氨氮、总磷、总氮分别减少5.12%、31.67%、10.40%、25.95%，农业面源污染减排效果明显。研究为实现浑太河流域污染物排放总量不超标、水体水质达标，并确保农业基础地位不动摇，充分挖掘区域农业减排增收潜力提供策略依据。  

山西省生态安全格局空间识别研究

维护生态安全格局对于生态环境的维护和改善、支撑经济社会可持续发展具有重要作用.生态保护红线是识别区域生态安全格局的基础框架和关键组分,划定生态保护红线有助于保障生态安全.为研究山西省生态安全格局空间识别,结合山西省生态环境现状,应用水源涵养、水土流失、维护生物多样性、防风固沙生态系统服务功能与水土流失、土地沙化生态敏感性评价划定生态保护红线的方法,利用最小累积阻力算法的思想,通过确定生态保护红线为“生态源地”、进而得出缓冲区、生态廊道、辐射通道和战略节点识别生态安全格局.结果表明:研究区生态安全格局分为三级,依次分为高安全水平格局、中等安全水平格局和最低标准安全水平格局,各分区面积比例分别为24.45％,25.66％和30.24％,有效突出了山西省生态安全格局分布,为保障我省生态系统的完整性、生态系统服务功能的重要性具有重要的意义.  

基于多目标的湖南省耕地需求量预测研究

随着社会经济的快速发展,人口数量的日益增加,湖南省耕地数量在不断减少,质量也日趋下降.科学预测湖南省的耕地需求量,并制定切实可行的耕地保护措施,对湖南省粮食生产及社会经济的发展具有重要意义.基于粮食安全、经济发展和生态环境保护目标,对湖南省2015年和2020年的耕地需求量进行了预测.预测结果得出,2015年的耕地需求量为3.940 9×10~6 hm~2,2020年的耕地需求量为3.440 7×106 hm~2.该结果可为湖南省土地利用总体规划中确定耕地保护目标提供参考依据.  

小水电代燃料生态保护区农村用电量预测研究

小水电代燃料生态保护工程是以生态效益为主的公益性工程，论文结合小水电代燃料生态保护工程的特点，利用灰色系统理论建立了项目区未实施小水电代燃料情况的农村年用电量预测模型，将实施小水电代燃料工程后的农村用电量分为代燃料生活用电量和常规用电量两部分，应用弹性系数法建立了常规用电量预测模型。实例应用表明，灰色预测模型和弹性系数预测模型对于小水电代燃料农村用电量和常规用电量预测是十分有效的；小水电代燃料工程实施后，不仅会极大地增加代燃料用电量，也会带动项目区常规用电量的增长。研究成果为小水电代燃料工程的生态环境效益评估、确定代燃料电价、制定多能互补方案奠定了科学基础。  

福州市生态用地保护格局的优化途径

[目的]从景观格局的角度提出思路与方法以实现福州市生态用地的合理保护及布局优化,为统筹解决城市扩张与生态环境矛盾提供科学依据。[方法]通过生态重要性评价提取核心生态用地,运用构建生态安全格局的方法划定生态用地保护分区,并将分区方案与现行的生态保护红线方案进行对比分析。[结果]福州市核心生态用地类型以林地和水域为主,呈现出沿海—内陆分异的空间分布特征;与生态红线相比,生态用地核心区的优势在于景观破碎化程度低、聚集度指数更高,且整体景观的连通性较好,有利于生态系统最大化发挥其功能及效应。[结论]基于构建生态安全格局的思路方法对于落实区域关键性生态用地的保护更加科学合理,可对现有的生态红线划定形成有效的补充与完善,是优化生态用地保护格局、实现生态用地保护目标的有效途径。  

市域尺度两种生态系统服务评价方法对比研究

生态保护红线的划定对于规范人类活动、控制人类活动强度、维护生态安全和保护生态系统功能的可持续性具有重要意义,生态系统服务评价是其中重要的一环。由于我国地域面积广阔、地形地貌特征多样、区域自然状况复杂多变,因此环境保护部于2015年出台的《生态保护红线划定技术指南》中有两种生态系统服务评价的方法,即NPP定量指标法和模型评价法。本研究基于MODIS遥感影像,利用NPP定量指标法对鹤壁市生态系统服务进行评价,并与模型评价法进行比较,为选取更为适合该区域的评价方法,及较小尺度的生态保护红线的划定提供理论依据。结果表明在市域尺度上,NPP定量指标法和模型评价法的评价结果之间存在显著差异。模型评价法对鹤壁市生态系统服务(水土保持功能和生物多样性保护功能)的高评价区域与生态保护现状较好的区域更为一致(面积重叠比例分别为19%和85%),而NPP定量指标法的评价结果与保护现状并不一致。相对于NPP定量指标法,模型评价法更适合对该研究区域的生态系统服务进行评价。因此在以后的研究中,应结合研究区域的实际情况,选取适当的方法进行生态系统服务评价。本研究的对比分析可为市域尺度的生态系统服务评价及生态保护红线的划定提供参考。  

山丘生态保护区乡村聚落空间分异及格局优化

合理优化乡村聚落空间格局对区域生态环境保护具有重要意义.该文以山丘生态保护区山东省泗水县为例,运用最近邻点统计、空间关联测度模型、空间韵律测度等方法分析泗水县乡村聚落空间分异特征,并从生态保护与建设的视角,运用最小累积阻力模型从森林、水体2个方面构建生态保护格局,探讨泗水县乡村聚落格局优化方向.结果表明:泗水县乡村聚落空间集聚态势显著,平均密度在1.6~4个/km2范围内,呈现出的"南北密,中间疏"的空间分异特征;聚落规模以小型聚落居多,斑块数量占总数的45.43%,存在低值集聚的冷点区,表现为"中部大,南北小"的分布态势;乡村聚落斑块形状较为复杂,连续性差,破碎化明显;聚落主要分布在高程73~250 m、坡度0~5?以及距河流600 m范围内.通过构建生态保护格局并根据乡村聚落对森林、水体的影响将其划分为重点整治型、限制扩张型、适度建设型和优先发展型4种格局优化类型,该研究结果可为生态保护与建设背景下区域乡村聚落的规划发展提供依据.  

水泥泥炭与纤维基干喷生态护坡基材配方优化及现场试验

为修复各种工程建设形成的边坡生态系统,获得干喷生态护坡基材的配制规律,该文以一种新型干喷生态护坡基材为研究对象,以生态基材组分中的泥炭、纤维、水泥、土壤改良剂和保水剂为5个因素,各取4个水平,开展了多指标多因素正交试验探索各因素和水平对狗牙根的发芽和生长状况的影响规律。结果表明:影响植物生长和出芽的因素的重要性从大到小依次为水泥、保水剂、聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)、纤维、泥炭。纤维和泥炭含量对植物出芽率影响不显著,植物出芽率与水泥含量呈线性关系,基材水泥含量越高植物生长越差;为确保植物较好生长,水泥体积百分比不宜超过10%。对于湖北三峡翻坝公路区域,适合狗牙根生长的最优基材配比:除当地泥土外,泥炭20%,水泥5%,PAM0.05%,保水剂0.15%,纤维40%。基材p H值与时间呈较好线性关系,植物本身具有调节p H值的能力,随着时间的增长,基材p H值逐渐降低,逐渐接近中性。该文结果对三峡翻坝公路所处长江中游及鄂西南地区生态护坡基材配比具有指导意义;研究所得规律,同样适用于土壤气候条件相似的其他中部地区;试验、分析方法亦可适用于其他区域生态护坡基材配比研究。