南水北调中线水源区水土保持的生态经济问题研究

南水北调中线河南水源区水土流失问题严重,以面蚀、沟蚀为主要形式,还有局部的滑坡、崩塌、泥石流等重力侵蚀。为保中线调水水质,应坚持生态经济相协调和可持续发展的观点,按不同类型区施予不同水保措施,建立政府行为与市场经济相结合的运行机制,建立封禁区群众生产生活补贴机制,加强水源区水土保持科研和监测工作。     

跨流域调水工程水源区生态补偿理论框架

[目的]通过建立水源区生态补偿机制,改善水源区生态环境,促进水源区和受水区的可持续发展。[方法]在分析跨流域调水工程水源区生态补偿定义、必要性和原则的基础上,从跨流域调水工程水源区生态补偿行为主体确定、生态补偿量计算、生态补偿模式与途径选择等方面对水源区生态补偿理论框架进行研究。[结果]跨流域调水工程水源区生态补偿的核心在于回答"为什么要补偿?""谁给谁补偿?""补偿的内容是什么?""如何补偿?"等问题。水源区生态补偿的途径主要包括实物和资金补偿,项目和产业扶持,政策和技术支撑,智力服务等。[结论]跨流域调水工程生态补偿机制有助于协调水源区及受水区关系,推动生态保护共建机制,实现可持续发展,促进生态文明建设。     

基于熵权法的林下土壤抗蚀性评价及影响因素分析

针对南方红壤区林下水土流失的特征,以浙江省瓯江流域源头区为研究区域,经过2a近2 000km~2的野外考察,选择5种主要林地类型的林下土壤为评价对象,在系统采集土壤样品和多指标测试分析计算的基础上,建立了包含11项指标的评价体系,应用熵权法计算了各评价指标的权重,最后综合研究了试验区内不同林地林下土壤的抗蚀性差异和主要影响因素。结果表明:(1)5类林地林下土壤抗蚀性强弱的排序为灌木林松树林材用竹林经济林茶园;(2)影响林地林下土壤抗蚀性的主要因素为土壤机械组成的结构性、水稳性团聚体含量和有机质含量;(3)11项评价指标中的结构性颗粒指数、土壤团聚度和土壤结构体破坏率等指标能够很好的衡量土壤抗蚀性强弱。因此提出了在水源区控制经济林和茶园地面积、提高地上植被多层性结构、合理调控土壤机械组成的结构比例等有利于提高土壤抗蚀性能的建议。     

关于建立南水北调中线工程水源区水土保持生态补偿机制的思考

南水北调中线工程是缓解京津和华北平原水资源供需矛盾、促进国民经济与社会可持续发展的重大举措。这一工程的实施,增加了水源区经济社会发展的成本,因此有必要建立水土保持生态补偿机制。在介绍水源区为保护生态环境而付出巨大代价的基础上,论述了建立水源区水土保持生态补偿机制的必要性和重要意义,指出建立水土保持生态补偿机制是贯彻落实党的十七大精神的重要举措,是地方性法规的明确要求,进而提出了开展水土保持生态补偿的原则、主体、对象、途径、方式和有关建议。     

南水北调中线陕西水源区生态补偿量模型研究

在跨流域生态共建共享补偿机制中,生态补偿量的计算是工作的重点和难点,是确定补偿水源区多少的关键,补偿标准确定方法的合理性直接关系着机制的顺利实施.选择南水北调中线陕西水源区为研究对象,构建生态补偿量计算模型.从水源区保护水源所付出的成本、受水区经济可承受能力、水源区的水资源价值和环境容量排污权的损失价值4种途径计算陕西水源区水土保持生态补偿量.通过4种途径计算结果比较分析,认为基于水源区保护水源所付出成本的水源区生态服务补偿支付较为可行.陕西水源区的生态补偿量生态环境建设期为99.56亿元/年,生态环境管护期为90.86亿元/年,同时,根据受水区所需水质标准对所推荐的补偿标准进行修正,为建立跨流域调水水土保持生态补偿机制提供了有益参考.     

滇中水源区典型林地土壤结构分形特征及其对土壤抗蚀、抗冲性的影响

为探讨土壤结构分形特征与土壤抗蚀、抗冲性的关系,采用分形原理、弹性及边际分析法对滇中重要水源区迤者小流域内3种典型林地(以坡耕地对照)土壤孔隙组成、颗粒组成和微团聚体组成分形维数及其对土壤抗蚀、抗冲性的影响进行分析。结果表明,各林分类型下土壤孔隙组成分形维数分布于2.687 9~2.741 3之间,土壤颗粒组成分形维数为2.759 6~2.856 9,微团聚体组成分形维数为2.701 3~2.731 1之间,林地土壤结构分形特征均优于坡耕地,混交林对改良土壤结构作用优于纯林。林地土壤抗蚀、抗冲性优于坡耕地,且随着坡度的增大,混交林对提升土壤抗蚀、抗冲性效果更佳。不同林地土壤的抗蚀指数以针阔混交林地最大(39.0%),桉树林地次之(37.0%),云南松林地最小(24.0%),均优于坡耕地(20.1%);不同林地同一土层抗蚀指数差异极显著,且随土层深度的增加,土壤抗蚀指数逐渐减小;林地土壤抗蚀、抗冲性优于坡耕地,混交林对提升土壤抗蚀、抗冲性效果更佳。区域土壤的孔隙组成、颗粒组成和微团聚体组成分形维数与表征土壤抗侵蚀性质的抗蚀指数与抗冲系数存在显著的相关关系,关系模型分别为:γ=(4.27×10-21)D7.867tD-56.048jD1.514k和γ=(1.67×10-14)D-50.063tD-0.813jD19.468k,相关系数分别为0.819和0.841。通过弹性和边际效应分析可知,土壤抗蚀、抗冲性受土壤结构分形特征的影响较明显,土壤孔隙组成分形特征对土壤抗蚀、抗冲性的影响大于颗粒组成和微团聚体组成分形特征的影响,且土壤结构分形特征对土壤抗蚀性的影响较抗冲性更显著。     

张峰水库水源区水土保持现状及建议

张峰水库是沁河干流上的一座大型水利枢纽工程、晋城市最重要的水源地,是解决晋城市水资源供需矛盾的一项重大战略性工程。水源区水土流失严重制约张峰水库水源区生态文明建设,对供水水质安全构成新的潜在威胁,为保证供水水质长期稳定达标,确保水质安全,建设水源区和谐社会,实现可持续发展,就必须搞好水源区水土保持。本文分析了张峰水库水源区水土保持建设的必要性、采取的措施和面临的问题及建议。     

南水北调中线水源区土地利用时空变化分析

在RS和GIS技术支持下,利用马尔科夫转移矩阵和土地利用动态度指数对南水北调中线水源区1990—2010年土地利用空间格局特征及其时空变化进行了分析。结果表明:1)南水北调中线水源区土地利用类型以林地、耕地、草地为主,其中林地面积占水源区土地总面积的76.00%左右,占有绝对优势。2)1990—2010年水源区土地利用变化主要发生在林地、耕地、草地三者之间,耕地、草地、水域和未利用地均呈现波动变化趋势,林地则呈现先大幅增长后趋稳定,建设用地不断增长,且增长速度不断加快。而这些发生变化的土地利用类型在空间上多分布于人类活动较多的低海拔、低坡度的河谷地区。3)水源区土地利用变化综合动态度为1.20%左右,整体上水源区土地利用变化速度不大,水源区土地利用稳定性整体上较好。     

基于马尔科夫转移矩阵的南水北调中线水源区土地类型变化分析

[目的]揭示南水北调中线水源区土地利用结构变化特征,为区域土地规划提供依据。[方法]根据土地利用现状调查数据及影像资料,测算水源区土地利用结构熵、均衡度和优势度,并利用马尔科夫转移矩阵求解各种类型土地间的数量转换关系。[结果](1)水源区土地类型转化主要发生在耕地、林地和草地之间;(2)2010年以前,水源区土地利用结构稳定性较高,2010年以后,由于丹江口水库蓄水而导致水源区土地利用结构波动性较大。[结论]水源区各种类型的土地面积不断变化,在2008—2010年土地结构较为稳定,2010—2013年土地结构和稳定性出现了波动。     

“十三五”湖北省丹江口库区水土流失治理成效

湖北南水北调中线工程水源区是国家南水北调核心水源地,生态区位十分重要。"十三五"以来,通过夯实水源区综合治理基础,推进水源区"放管服"改革,强化水源区预防监管,加快补齐水源区治理短板,持续提升水源区监测预报能力,全力助推库区精准脱贫和绿色发展,水土流失综合防治取得了明显成效:共建设生态清洁小流域7条,治理水土流失面积463.07 km~2,其中坡改梯1 780 hm~2、发展1 213 hm~2经济林、新建873 hm~2水保林、种草47 hm~2、封禁30 320 hm~2疏幼林。     

缺水·节水·管水思考

通过对全球及我国水资源短缺现状的分析,针对性地提出按流域成立有权威的、统一的水资源分配和管理机构是解决水资源矛盾的有效措施;高效节水是解决水资源矛盾的主要手段;依靠科技进步,实行开源与节流并举的对策与建议.     

论水土、水土生态与水土生态保持

在论述水土在陆地生态系统中的地位和作用的基础上,提出了水土生态的概念,认为植被与水土不可分割的整体观念是水土生态的重要特征。同时,对水土生态保持的含义作了新的定义,并将水土生态保持划分为四大类型,即生态型、自然型、生产型、建设型。从水土生态的高度,从源头上、要素的联系中去认识和防治水土流失,是一种主动的、有机的、整体的水土保持观念,是水土保持认识观的深化和发展,将使水土生态保持事业进入一个崭新的时代。     

保水剂构件的保水保肥效果研究

[目的]针对水土流失造成的肥料养分流失及部分地区干旱缺水的问题,进行节水保肥的系列研究,阐明保水构件的保水保肥效果及其应用前景。[方法]利用保水剂加工成各种形状的保水构件,并使其获得的保水保肥效果优于把保水剂和土混匀的常规方法。[结果]在同等淋水量的情况下使用保水构件可减少65%的水分流失,N,P,K养分流失可减少89%以上;盆栽试验中,在干旱胁迫情况下,保水构件可使玉米增产155%;大田试验显示,自然降雨条件下,保水构件可使玉米增产26%,甘蔗增产10.5%且糖度增加。同时N,P,K养分下渗流失减少而对养分的吸收增加。[结论]系列试验说明保水构件可提高作物产量、质量和对养分的吸收。     

海冰水灌溉对棉田水分及棉花产量的影响

采用海冰水（全盐含量为3‰）灌溉与井水灌溉对比,结合3种施肥措施：无机肥（传统施肥）、有机肥与无机肥配施、土壤调理剂与无机肥配施和不施肥处理,研究不同施肥条件下海冰水灌溉对土壤水分、棉花产量及水分利用效率的影响。结果表明：1）棉花整个生育期海冰水灌溉处理1m土层的土壤含水率均高于井水灌溉的处理,尤其在灌溉后0—40cm土层的土壤含水率差异显著,约为12个百分点。2）海冰水灌溉条件下,有机肥与无机肥配施、土壤调理剂与无机肥配施较传统无机肥处理均可显著提高盐碱地棉花籽棉产量,分别增产约10％、27％,井水灌溉处理也有相同的趋势,分别增产约12％、22％。3）无论井水或海冰水灌溉,有机肥与无机肥配施或土壤调理剂与无机肥配施均可显著提高棉花的水分利用效率,海冰水灌溉小区的棉花水分利用效率,两种施肥处理均高于传统无机肥处理,约为8％、30％。两种灌溉水源对棉花产量和水分利用效率均无显著影响。     

水土保持与绿水资源保护

绿水概念是由瑞典斯德哥尔摩国际水资源研究所水文学家Falkenmark于1995年首次提出的,它拓宽了传统水资源的范畴,更新了水资源的思维,引起科学界对水资源概念和水文功能的重新思考。在水资源越来越匮乏的严峻情况下,从绿水概念出发,可以看出"水土保持"概念的全面性,也更加明确了保水的思路和方法,为全面做好水土资源保护提供了理论基础。水土保持中"保水"的对象就是绿水,水土保持工程措施可以增加绿水比例,林草措施可以储蓄绿水,耕作措施可以提高绿水利用效率。应完善保水评价体系,加强绿水资源管理,发展保水技术,完整地宣传水土保持概念,树立完整的水土保持意识。     

关于水土生态与水土生态保持的再认识

2004年,笔者提出了"水土生态保持"一词,随后又撰文多篇探讨其内涵,阐述其意义。结合这些年的生产实践,笔者又对水土生态、水土生态保持的内涵与外延及其意义提出了进一步的思考和认识,希望专家学者指正或争鸣。     

魔芋超强吸水剂的保水性及水分活度研究

对魔芋超强吸水剂(KSAP)粒径,溶液的pH值以及不同种类化肥溶液对KSAP吸液能力的影响进行了分析研究;测试了不同吸液率凝胶水分活度,并与植物根系水分活度进行了比较;且对KSAP的农林保水应用进行了尝试。结果表明,KSAP在pH值为6~8,KSAP粒径>1 mm时,吸液性能最好;不同种类的化肥溶液对保水剂吸液倍率的影响按:(NH4)2SO4>KH2PO4>Na2SO4>KNO3>KCl>(NH2)2CO>去离子水的顺序递增;吸液率大于100倍时KSAP的水分活度高于植物根部水分活度,可充分提供植物生长所需水分且可有效减缓水分的自然流失和蒸发。     

南水北调水源区略阳片水质安全问题与对策

略阳县系南水北调中线工程重要的水源保护区,全县汉江流域水土流失面积449 km2,水土流失影响了水源区的水质安全。略阳县水源保护工作存在的主要问题是:水土流失严重,加大了水源区水质保护的难度;面源污染对水源区水质影响严重;水源保护与县域经济发展的矛盾日趋突出;生活污染对水源区水质影响不容忽视。针对存在的问题,提出了提高山区县生态环境治理投入标准、对退耕还林和移民搬迁给予补偿、对地方财政和工矿企业予以补偿、对水源补偿机制予以立法规范等对策。     

水土保持对流域水资源的影响

从水资源的自然属性和可持续发展的观点出发,阐述了水土流失区为改善生存条件优先使用水资源的必要性和迫切性,分析了水土保持措施在减少河流泥沙、调节径流、改善水质等方面的作用,以及对河川径流的影响,肯定了水土保持措施对水资源保护和可持续发展利用的正面效应,指出了生态用水的必要性。     

水土流失对水资源利用的影响

以宝鸡峡灌区为例,分析了由于水土流失导致河流高含沙量对水资源利用产生的不利影响。对宝鸡峡灌区六个水库联合调节计算的结果表明:河流含沙量与宝鸡峡灌区水资源利用的影响关系,指出宝鸡峡灌区水资源利用最根本的问题是流域水土流失问题。解决问题根本出路在于加快渭河上游水土流失治理,减少河川径流含沙量。同时,提出通过沙限的合理选取提高灌区水资源的利用率的调节利用途径。