京津风沙源治理工程区植被恢复效果调查

“京津风沙源治理工程”区植被恢复效果是研究该区生态环境建设的重点。利用传统生态学方法对整个“京津风沙源治理工程”区的植物多样性进行调查研究,并利用像元二分法对工程第1阶段实施前后的植被盖度进行对比。结果显示：整个京津风沙源区植被平均覆盖度上升,植被盖度低的土地面积逐渐减少,盖度高的土地面积逐渐增加,区内土地具有良好的植被恢复潜力与趋势。证明经过5年的努力,京津风沙源治理工程植被恢复已取得一定治理效果。调查结果可为“京津风沙源治理工程”第2阶段提供基础数据及有益参考。     

京津风沙源治理工程区沙尘暴时空变化及其与植被恢复关系

沙尘暴是长期以来影响京津地区社会经济可持续发展的主要环境灾害之一。该文以京津风沙源治理工程区26个气象站1957-2007年观测资料为基础,结合GIMMS-NDVI、SPOTVGT等遥感植被数据,研究了近50a京津风沙源治理工程区沙尘暴时空变化及其与气象因子、植被恢复的关系。研究表明:近50a京津风沙源治理工程区沙尘暴发生频次呈显著下降趋势,虽自1999年有所上升,但仍远低于20世纪50-60年代。风速和相对湿度是影响沙尘暴变化的最重要气象因子。近30a,治理工程区沙尘暴变化很大程度上受到植被覆盖与相对湿度的影响,贡献率分别为32.7%和44.5%。京津风沙源治理工程区植被覆盖对沙尘暴影响具有一年的滞后效应,夏季植被覆盖会显著影响到下年沙尘暴发生。自2000年京津风沙源治理工程实施以来,沙尘暴频发的荒漠草原区植被覆盖显著提高,对缓解京津沙尘暴起到了重要作用。     

京津风沙源生态系统服务时空分布及冷热点分析

[目的] 为明晰京津风沙源区生态系统服务时空格局特征及识别其冷热点,评估京津风沙源区实施生态工程后的生态效益及生态影响。[方法] 基于京津风沙源区2000—2017年的遥感、气象、土壤、土地利用等数据,利用CASA(carnegie-ames-stanford approach)模型、InVEST(integrated valuation of ecosystem services and trade offs)模型、RWEQ(revised wind erosion equation)模型和RUSLE(revised universal soil loss equation)模型分别估算产水量、土壤保持、固碳和防风固沙服务,采用Getis-Ord Gi^*统计指数方法,识别京津风沙源区生态系统服务冷热点区域。[结果] (1)2000—2017年各项生态系统服务功能均呈现上升趋势,4项生态系统服务功能的高值区集中在研究区的东南部,低值区集中在研究区的西北部。(2)2000—2017年4项生态系统服务均在京津风沙源西南部的鄂尔多斯高原沙化土地治理区出现明显的热点面积增加现象;固碳服务热点区域面积显著增加,其中,浑善达克-科尔沁沙地沙化土地治理区和坝上高原及华北北部丘陵山地水源涵养治理区的冷点区域向热点区域转化;产水服务冷热点面积占比没有明显变化,热点区主要集中在研究区南部坝上高原及华北北部丘陵山地水源涵养治理区,冷点区分布较为零散;防风固沙服务冷点区域面积增加;土壤保持服务冷热点区域面积占比很小且变化不大,区域土壤保持供给能力比较平均。(3)多重生态系统服务结果显示,研究区东南部区域能够提供2项及以上的高值生态系统服务功能,属于重点生态系统服务功能供给区,约占整个研究区15.5%。(4)2000—2017年林地4项生态系统服务热点面积占比较高,草地和林地的固碳服务功能热点面积显著增加,林地可提供较高的综合生态系统服务功能。[结论] 京津风沙源治理工程的实施使得区域内总体生态系统服务功能提升。研究结果可为评估京津风沙源治理工程恢复成效提供一定科学数据,最终实现京津地区生态环境的可持续发展。     

推进京津风沙源治理 加快平泉产业化发展

平泉县依托京津风沙源区治理工程 ,从组织领导、突出重点、创新机制、配套政策、强化监督等方面进行探索与实践 ,以治理水土流失、改善生态环境为目标 ,以调整产业结构、增加农民收入为切入点 ,开展水土保持生态环境建设 ,培育和发展了食用菌主导产业 ,加快了县域经济发展     

京津风沙源区生态保护与建设工程对防风固沙服务功能的影响

[目的] 评价京津风沙源生态保护与建设工程自2000年启动实施近20 a以来的防风固沙效应,以指导工程二期的实施。[方法] 选取植被覆盖度、风蚀量和防风固沙服务功能保有率等指标进行分析。[结果] 京津风沙源区以草地为主,其次为林地和农田;工程实施以来,多年平均土壤风蚀量为7.87×10⁸ t,以微度和轻度侵蚀为主;一期工程实施期间的土壤风蚀量总体呈逐年减小趋势,二期工程实施以来,风沙源区遭受风蚀危害又逐渐加重,尤其是沙化草原亚区,该区风蚀模数变化趋势达到了8.96 t/（hm²·a）;就防风固沙服务功能保有率而言,整个风沙源区均值达到了0.82,低值区主要分布于沙化草原亚区（0.743）和晋北山地丘陵亚区（0.752）;二期工程实施以来,大部分区域保有率均显著提升,这与二期工程实施期间全年及冬春季的植被覆盖度变化情况一致。[结论] 京津风沙源的风蚀防治区重点在保有率下降区域和以草地和沙地为主的沙化草原亚区、浑善达克沙地亚区和科尔沁沙地亚区。     

基于多源数据的京津风沙源区防风固沙功能变化

防风固沙功能是评估区域生态安全程度的重要指标,研究其时空变化和内部差异可为改善生态环境和促进生态系统可持续发展提供重要参考.基于京津风沙源区多源遥感数据,利用修正风蚀方程(RWEQ)和GIS空间统计技术,评估分析了2000—2017年京津风沙源区防风固沙功能时空变化及其区域内部差异.结果表明:(1)区域防风固沙功能明显...     

宁城县京津风沙源工程治理成效及做法

宁城县是内蒙古风沙入侵京津地区的一个重要通道,自2001年京津风沙源治理工程启动以来,至2006年末累计完成水土流失综合治理面积696.5 km2,占水土流失面积1 878.5 km2的37%。经过治理,水土流失得到有效控制,生态环境趋于良性循环;农牧业基础条件得到改善,生产能力显著提高;抵御自然灾害的能力大大增强;经济结构得到调整,经济效益明显好转。具体做法有加强领导、依靠科技、规范工程标准、创新建设机制、加强管护、培植后续产业、严格资金使用等。     

平泉县京津风沙源区的水土保持生态建设

平泉县把京津风沙源区治理工程作为改善生态环境、发展县域经济的战略举措来抓,7年来共完成了24条小流域、135 km2水土流失面积的综合治理,已探索出成功的治理模式,县域经济得到了快速发展。介绍了成功的做法与经验。     

京津风沙源区生态环境治理存在的问题与对策

通过对北京周边地区生态环境的现状考察,了解了京津风沙源治理工程等项目建设取得的成绩和经验,总结了目前生态环境建设中存在的问题,提出了相应的对策措施,对治理水土流失与建设生态文明的和谐社会具有一定的指导意义.     

山西省京津风沙源治理工程水利水保项目建设综述

10多年来,山西风沙源治理工程水土保持项目与林业生态工程建设相互配合,已建成万亩以上集中连片的生态防护工程130多处;累计完成小流域综合治理1 912 km2,年保水量6 700万t、年保土量95万t;生态环境初步改善、土地荒漠化趋势明显减缓;提高了用水效率、实现了人水和谐;调整了项目区产业结构,加快了经济社会的转型发展,增加了群众收入。其主要经验是:政府统一领导,部门密切合作;完善管理制度,落实奖惩责任;科学规划布局,优化措施配置;精品工程示范,典型流域引路;运用先进技术、推广科技成果;加强后期管护,巩固治理成果。亟待解决的突出问题有投资标准过低所致的治理力度不足、后续管理难以持续开展等。     

Spatiotemporal changes in terrestrial water storage in the Beijing-Tianjin Sandstorm Source Region from GRACE satellites

The Sandstorm Source Control Project in and around the Beijing-Tianjin region was one of the most important ecological projects in China. Terrestrial water storage (TWS) has important impacts on the ecological construction, agriculture, industry, and resident’s lives. Based on the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) data, meteorological and Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data, etc., this paper analyzed spatiotemporal characteristics of TWS, groundwater storage, and precipitation, and explored the influencing factors of regional TWS combined with land use and land cover (LULC), social and economic data. The most important results were as follows: (1) From 2003 to 2016, TWS in the Beijing-Tianjin Sandstorm Source Region showed a decreasing trend with a rate of 3.14 mm yr⁻¹. (2) The TWS decline was caused mainly by groundwater overexploitation, but not precipitation variation. (3) Spatiotemporal variations of TWS were related to LULC. The area with the most serious decrease of TWS was mainly located in the southwestern part of the region, where farmland percentage and population density were greater. (4) Reducing the percent of farmland and tree planting, and adding the shrub and grass planting, could be a viable choice for the Beijing-Tianjin Sandstorm Source Control Project. These results provide a scientific basis for regional water resource and ecological management.     

坝缘典型区域京津风沙源综合治理研究

尚义县是张家口坝缘山地的典型区域，京津风沙源的重点治理区之一。该区域内的生态环境非常脆弱，针对其生态环境现状。分析风沙的成因与危害，提出了以小流域为单元综合治理的几项措施：（1）采取综合措施治理小流域；（2）调整农、林、牧业结构，合理配置土地资源；（3）建设基本农田。稳定粮食生产；（4）大力营造防护林网；（5）加强草业建设；（6）政策引导，活化机制，调动全民参与生态工程建设。     

Effects of vegetation pattern and of biochar and powdery soil amendments on soil loss by wind in a semi-arid region

Dust emission from wind erosion is a widespread phenomenon in arid and semi-arid areas having considerable implications for ecosystems and human well-being. However, few studies have examined the efficiency of biochar amended to soil on wind erosion control. Aimed at studying the effect of biochar on resistance of soils against wind erosion, a wind tunnel experiment was conducted. We tested (a) soils amended with hard waste walnut wood biochar and soft maize cob biochar, and (b) soils amended with powdery waste wood and powdery maize cob, and compared them with (c) non-treated soil, in their susceptibility to wind erosion and also the additional effect of various patterns of vegetation cover. Amending soil with biochar and powdery material did significantly increase their resilience to wind erosion because of increased soil aggregation. In comparison with the non-treated control, the mass flux of un-vegetated soil reduced from 4.42 to 1.86 g m⁻² s⁻¹ for the waste walnut wood biochar, from 4.28 to 1.50 g m⁻² s⁻¹ for maize cob biochar, from 4.11 to 1.44 g m⁻² s⁻¹ for powdery maize cob and from 3.97 to 1.14 g m⁻² s⁻¹ for powdery waste walnut wood. When combining amendments with vegetation, there was still a substantial improvement, though the soil treatments responded differently in terms of soil loss to different vegetation patterns. A single row vegetation pattern had the highest mass flux, while a zigzag vegetation pattern had the lowest. In conclusion, waste wood or maize cobs, whether applied as biochar or as powdery material, are able to fix soil and reduce wind erosion.     

甘肃白龙江流域植被覆盖度及景观格局变化

基于1998—2012年SPOT NDVI数据,采用像元二分模型和景观格局分析方法,对甘肃白龙江流域植被覆盖度及景观格局时空变化及影响因素进行分析。结果表明:（1）1998—2012年白龙江流域植被覆盖度明显增加,高植被覆盖度面积增加量最大（737.30 km²）,2012年中高和高植被覆盖度面积比例达70.7%,植被覆盖度增加区域主要分布在宕昌县北部、岷江东岸、舟曲—武都段白龙江两岸及其以北区域。（2）研究期间,白龙江流域植被覆盖整体改善、局地退化,植被覆盖度显著增加和轻度增加的总面积和比例分别为4 675.90 km²,25%,显著减少的面积仅占3.84%。（3）1998—2012年景观破碎度增大,斑块密度增加了58.23%;景观形状趋于复杂化,LSI,AWMPFD和IJI分别增大到25.14,1.128,80.01;香农多样性和均匀度指数分别减少到1.342,0.834。（4）白龙江流域植被覆盖度增加是自然因素和人为因素共同作用的结果,退耕还林、天然林保护等一系列生态工程的实施是植被覆盖度增加的主要原因。     

三江源地区生态经济系统协调度评价及其时空演变特征

为探讨三江源地区生态经济系统协调发展程度,以1990—2018年4期遥感数据为基础,采用修正后的单位面积生态系统服务当量因子,结合生态经济协调度模型对三江源地区ESV和经济发展与生态环境的协调度水平进行了综合评价。结果显示:1990—2018年三江源地区耕地、草地、水域和建设用地呈增加趋势,分别增加16.22%,7.50%,8.67%,130.85%,未利用地和林地呈波动下降态势,其中未利用地下降幅度最大,为24.57%。研究期间,三江源地区ESV呈先减后增的变化趋势,而草地ESV的增减是导致研究区ESV变化的主要原因; ESV在空间上呈现西北高东南低的分布格局,甘德和久治单位面积ESV呈下降趋势,其余各县均呈增加趋势。三江源地区生态经济协调度指数为0.011 7,生态经济发展总体处于低度协调状态,从空间分布格局来看,生态经济失调的地区有玉树、久治和甘德,三地均属于低度失调区,其余地区均处于协调状态,属于低度协调区。总的来看,研究区生态经济发展协调程度有所改善,但仍处于低度协调度的边缘,而合理开发和有效利用区域水土资源是实现三江源地区生态系统服务功能维持、发展与经济可持续、协调发展的关键。     

江苏省农田植被净碳汇时空格局分析

科学地开展区域农田植被净碳汇及其时空格局研究,对采取合理的农业管理措施,达到农田生态系统减源增汇目的具有重要意义。以江苏省13个地级市为研究单元,采用2000—2015年农作物产量、农田投入等相关统计数据估算江苏省农田植被净碳汇,综合运用重心移动、空间自相关分析等方法分析其时空格局。结果表明:(1)2000—2015年,苏北及苏中地区农田植被净碳汇总量呈波动上升趋势,苏南地区总体呈下降趋势;江苏省各市农田植被净碳汇强度总体呈上升趋势;(2)江苏省农田植被净碳汇重心基本分布在江苏省宝应县境内,呈多次振荡式向西北方向迁移;(3)江苏省农田植被净碳汇表现为"北热南冷"相对稳定的空间格局,沿海和内陆地区的农田植被净碳汇水平明显高于沿江地区。总体而言,江苏省农田植被表现为较强的碳汇功能,苏北和苏中地区是未来江苏省农田植被净碳汇的主要潜力区,应根据地区差异,通过制定差别化的农业管理措施发挥农田生态系统整体的生态屏障作用。