辽西低山丘陵区水土保持生态文明现状评价

构建科学的指标体系和评价标准是有效推动生态文明建设的关键,对于提升国家生态环境质量以及保护自然生态系统具有重要意义。以辽西低山丘陵区为例,从生态、经济、人居、文化和管理等方面选择23个指标建立评价体系,利用层次分析法和德尔菲法确定指标权重,并使用加权求和法评定区域水土保持生态文明状况。结果表明,该区域水土保持生态文明整体处于中期发展阶段,现阶段依然存在生态状况较差、农村经济发展仍不够强劲和农业面源污染等问题,并有针对性地提出相应的解决措施,可以为实现水土保持生态文明建设目标、提升生态文明建设水平、促进辽西低山丘陵区的可持续发展提供科学依据。     

辽西低山丘陵区生态环境综合评价研究

应用模糊评价方法,对辽西低山丘陵区生态现状进行了评价研究,提出了该区生态脆弱程度和根源,为该区的生态环境建设提供了决策依据。     

辽西低山丘陵区不同土地利用类型水土流失特征分析

以辽西低山丘陵区为案例,对区域水土流失强度与土地利用类型运用GIS技术、遥感影像叠加,从而获取二者之间的空间关系矩阵,并量化分析了区域水土流失特征。研究表明:林地、草地类型分布于北部的高海拔地带,而中南部以建设用地、园地和耕地利用为主;水土流失强度较小的区域集中于建设用地分布区和林草覆盖较好的区域,而强度高的区域以园地、河道边坡和未利用地为主,水土流失强度及其分布与土地利用类型密切相关。按照由强到弱的次序排列不同地表覆被景观为:裸地>旱地>园地、草地、林地>水域;研究成果可为区域水土保持规划和治理措施空间布置提供借鉴。     

辽西低山丘陵区坡地砾石含量及粒径对土壤入渗性能的影响

基于室内土柱模拟试验对比分析辽西低山丘陵区坡地不同粒径及砾石含量的土壤入渗规律,并采用4种模型分析了含砾石土壤对传统土壤入渗模型的适用性。结果表明:粒径一定时,随砾石含量的增加土壤累积入渗量减少,随累积入渗量的增加土柱湿润锋变化速率由小变大;砾石含量小于20%时,湿润锋前进到一定深度下,土壤累积入渗量随粒径的增加而增大;当砾石含量增大到一定值时,砾石含量相同直径不同的土壤累积入渗量与湿润锋随时间的变化基本无差异。累积入渗量与湿润锋推进距离呈良好的线性关系。利用Green-Ampt模型、通用模型、Horton模型和Kostiakov模型对入渗率与入渗历时的关系进行拟合,其中砾石含量为5%时,Horton模型拟合效果最好,砾石含量为10%~30%时通用模型适用性更强,Horton模型拟合效果最差,其他模型拟合效果因砾石含量及粒径等因素的不同而异。     

辽西低山丘陵区土地开发整理研究

辽西低山丘陵区土地资源丰富,水热同步,光照充足、四季分明,适宜发展农业。但其水资源贫乏,森林植被稀疏,水土流失严重是困绕全区经济发展的“瓶颈”。农村居民点分散,占地较大,造成居民点土地资源浪费严重。该区土地利用的根本原则是以水土保持为中心,重点加大基本农田建设力度,提高小流域生态环境质量,因地制宜适度开发宜耕土地后备资源,归并农村居民点、治理“空心村”,提高土地利用率。对应政策措施是树立耕地后备资源可持续发展观念,变单一垦地种粮为造地、造林、栽果、种菜、养鱼等多种经营和优化生态环境相结合。实现耕地后备资源与开垦资金的双重储备。健全规划体系,强化土地开发与水土保持“三同时”统一管理,完善耕地后备资源动态监测和管理系统,应用先进的“3S”技术,结合每年的土地变更调查,建立耕地后备资源动态管理系统和动态数据库,实现耕地后备资源的可持续利用。     

辽西北低山丘陵区水土流失特点及主要影响因素分析

辽西北低山丘陵区受气候(大风、季节性干湿交替)、地形(沟壑纵横、侵蚀面高陡)、人为扰动(农忙时节与风季、旱季重叠)等因素影响,其水土流失具有径流侵蚀力强、接力式侵蚀、季节性裸地侵蚀、乱采滥垦"后遗症"严重等特点。采用的水土流失综合防治对策是在传统技术体系的基础上,根据流失特点、主要影响因素,不断寻求新的技术突破,追求水土保持衍生效益,通过产业引导、科技创新把水土保持工程建设转变为新的经济增长点。     

吉林低山丘陵区土壤的入渗特征

土壤入渗性能对于削减地表径流,减少水土流失具有重要的意义。利用环刀法,研究了吉林省低山丘陵区不同植被类型土壤的入渗性能。结果表明:(1)不同植被类型土壤稳定入渗率由大到小的顺序为蒙古栎紫穗槐落叶松玉米菜园大豆果园杨树;不同植被土壤平均入渗速率由大到小排序为:蒙古栎落叶松紫穗槐玉米菜园大豆果园杨树,落叶松、蒙古栎、紫穗槐的土壤渗透性能较好,杨树、果园的土壤渗透性能较差。(2)Horton公式拟合的稳定入渗率与实测值较为接近,Horton公式对本研究区土壤入渗过程拟合效果较好,比较适于描述本研究区的土壤入渗过程。(3)土壤初始入渗率与毛管孔隙度呈显著负相关,稳定入渗率和平均入渗率与0.25 mm水稳性团聚体含量呈显著正相关。由此可见,低山丘陵区要做好森林的保护和营造,从而增加土壤水分入渗,减少水土流失。     

辽西低山丘陵区针叶林与阔叶林枯落物持水性对比

为对比分析辽西低山丘陵区针叶林与阔叶林枯落物的持水性差异,为辽西森林植被恢复提供科学依据和技术支撑,选取3个针叶林(红松林、油松林、兴安落叶松林)和3个阔叶林(榆树林、山杨林、紫椴林)下的枯落物作为研究对象,采用野外现场采样与室内浸水相结合的方法对枯落物的持水特性进行测定.结果表明:针叶林平均蓄积量大于阔叶林,其中针叶林蓄积量在14.65 ～ 17.75 t/hm2,阔叶林在8.44 ～ 16.92 t/hm2;针叶林枯落物平均厚度(2.79 cm)大于阔叶林(2.44 cm);针叶林最大持水率在148.88％ ～ 173.19％,阔叶林在145.42％ ～156.91％;针叶林有效拦蓄水量为19.47～25.59 t/hm2,阔叶林有效拦蓄水量为10.56～ 22.04 t/hm2,表现为针叶林下枯落物的拦蓄能力更强;针叶林半分解层拦蓄水量显著大于未分解层,阔叶林未分解层拦蓄水量大于半分解层;阔叶林未分解层吸水速率大于针叶林.     

辽西低山丘陵区旱作节水农业技术体系初探

针对辽西低山丘陵区坡地多、平地少的土地资源特点，以及干旱少雨的气候特点，采取修建集流聚肥梯田、增施有机肥及秸秆覆盖等旱作节水技术措施，可改善土壤理化性状，增加土壤含水量，缓解作物需水矛盾，但这些旱作节水技术措施的作用是有限的，只有将它们与雨水集蓄工程、节水灌溉及抗旱保水剂应用技术有机地结合起来，才能打破干旱对农作物生长的制约，保证农业的可持续发展。     

土壤干化的水文生态效应

应用土壤-植被-大气传输模型(SVAT-model)——CoupModel,对黄土丘陵沟壑区农地(马铃薯)、林地(刺槐林)、采伐迹地(刺槐被砍伐)和荒草地(天然灌草)的土壤水分变化进行了模拟。分析了不同植被覆盖条件下土壤干化程度、气候干旱和植被耗水对土壤干化的贡献率以及土壤干化的水文生态效应。研究结果表明:农地不存在土壤干化现象,刺槐林地、采伐迹地和荒草地均存在明显的土壤干层,以刺槐林地最为严重;气候干旱和植被过度耗水对土壤干化的贡献率分别为70.74%和29.26%,气候干旱是导致土壤干化的主要原因;土壤干化可以导致土壤剖面水分交换深度变浅,土壤剖面水分的移动性变差,使土壤水库丧失77.58%~93.55%的调节能力,形成土壤水分循环的隔离层,增加植被生长对年度降水的依赖性。总之,土壤干化恶化了陆地土壤水文循环环境,影响植被的正常生长,不利于黄土丘陵沟壑区的生态环境建设。     

辽西半干旱区森林土壤大孔隙特征研究

根据水分穿透曲线和Poiseulle方程,研究了辽西半干旱区8种植被类型下土壤大孔隙的半径范围、个数及分布情况。结果表明,不同植被下土壤大孔隙半径分布在0.5～2.3mm,加权平均半径在0.61～1.85mm,均值为0.95mm,均值为粗通气孔隙标准的近2倍,>1.4mm的特大孔隙仅为大孔隙总数的2.73%,0.5～1.4mm的孔隙占97.27%,表现出大半径孔隙少而小半径孔隙多的特点。不同植被下土壤大孔隙度在0.95%～5.24%,仅占土壤体积很小的一部分,但大孔隙平均半径与稳定出流速率和饱和导水率之间有显著线性相关关系,决定了稳定出流速率71%的变异和饱和导水率50%的变异。     

辽西低山丘陵区褐土和棕壤坡耕地溅蚀过程模拟

为揭示辽西低山丘陵区坡耕地典型土壤溅蚀特征,选取褐土和棕壤作为研究对象,采用人工模拟降雨试验对比研究2种土壤的溅蚀差异。结果表明:褐土和棕壤不同方向溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率差异较大。不同降雨强度下,棕壤溅蚀率均随降雨历时呈现递减并趋于稳定的趋势;褐土溅蚀率随降雨历时的变化可以划分为缓慢增长阶段、迅速增长阶段、快速下降阶段和相对稳定阶段。褐土的小粒级颗粒完成迁移的降雨历时临界值与不同方向溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率的降雨历时临界值一致,降雨历时为20~25 min;棕壤的小粒级颗粒完成迁移的降雨历时临界值与不同方向溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率的降雨历时临界值一致,降雨历时为10~15 min。褐土向上坡溅蚀率、向下坡溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率皆与降雨历时呈显著二次多项式关系,而棕壤向上坡溅蚀率、向下坡溅蚀率、净溅蚀率和总溅蚀率皆与降雨历时呈显著对数关系。     

降雨特性和坡度对辽西低山丘陵区坡耕地褐土溅蚀的影响

为揭示辽西低山丘陵区坡耕地典型土壤溅蚀特征,选取褐土为研究对象,采用人工模拟降雨试验研究降雨特性和坡度对溅蚀的影响。结果表明:随着降雨强度的增大,5°和10°溅蚀量分别由6.86g/cm和8.13g/cm增加到14.21g/cm和16.00g/cm,增加幅度为48.47%~209.81%;不同溅蚀距离内的溅蚀量表现为0~5cm>5~10cm>10~15cm>15~20cm>20~25cm,溅蚀距离0~5cm范围内的溅蚀量(75mm/h)为7.29g/cm,占0~25cm范围内总溅蚀量(16.00g/cm)的45.56%,溅蚀距离20~25cm范围内的溅蚀量仅占9.88%。溅蚀量与降雨强度和溅蚀距离均具有较好的指数关系,其回归方程的决定系数R2在0.8以上。随着降雨时间的延续,溅蚀量逐渐增加,但溅蚀量增长率呈减小的趋势;降雨历时由5min增加到10min时溅蚀量增长率最大。溅蚀量和降雨历时之间具有较好的指数关系,其回归方程的决定系数R2在0.9以上。随着降雨强度发生变化时,溅蚀团聚体空间分布规律也随之发生改变。各径级团聚体的溅蚀距离均随降雨强度的增大而增大,2~5mm团聚体由30mm/h的0~5cm扩大到75mm/h的0~15cm。溅蚀团聚体以粒径<1mm为主,小粒径团聚体溅蚀距离和溅蚀量均大于大粒径团聚体,>5mm团聚体并没有迁移。5°总溅蚀量、上坡溅蚀量、下坡溅蚀量、净溅蚀量(75mm/h)依次为14.21,3.54,10.67,7.13g/cm,10°依次为16.00,3.85,12.15,8.30g/cm,与5°相比显著增加12.60%,8.76%,13.87%,16.41%,下坡溅蚀量大于上坡溅蚀量。     

鲁中花岗岩山区人工林土壤水分物理性质

在济南市南部山区圣泉寺林场内,以5种人工林为研究对象,对其土壤物理结构和土壤水分特征进行研究,以其为北方石质山区人工林的科学经营与抚育管理提供依据。结果表明:①各种林分的土壤密度、孔隙度和渗透速率等表征土壤水文物理性质的指标明显好于无林地,其中混交林好于纯林,刺楸纯林好于黄连木、栾树纯林。②在旱季和雨季,随着土壤深度的增加,大部分林地土壤含水量呈现递减趋势,其变动幅度小于无林地。③随着土壤深度的增加,各林地土壤饱和持水量逐渐减小;混交林表层土壤蓄水功能最好,其它林分各层次差异较小。混交林对水分的贮蓄和调节能力较强,但各林分供水性能差别不大。在涵养水源和水分有效性方面,混交林优于纯林,纯林中以刺楸大阔叶树种较好,栾树较差。建议在今后的森林经营中,首先考虑营造混交林分,林种组成以刺楸×黄连木较好;若营造纯林以刺楸林分较好。在现有林分的经营管理中,对黄连木和栾树纯林应注重对其地表植被和枯枝落叶层进行保护,对残次林分采取封山育林措施,有条件时尽量改造为混交林。     

东北丘陵漫岗区坡耕地土壤抗蚀性研究

采用室内分析与野外试验测定相结合的方法,对研究区坡耕地土壤理化性状和土壤崩解速率进行了分析,并采用EPIC(土壤侵蚀和生产力影响估算)模型计算了土壤可蚀性因子K值,研究了东北丘陵漫岗区坡耕地抗蚀性分布特征。结果表明:(1)该区土壤容重的变化趋势为:0—5cm土层<20—25cm土层<40—45cm土层,坡下部<坡上部,7°<10°。土壤有机质含量变化趋势相反,中值粒径无明显变化规律。(2)土壤崩解速率随土层深度增加而逐渐增大,它与土壤容重和有机质相关性较好。容重越小,有机质含量越高,崩解速率越小。(3)土壤崩解速率随坡度和坡位变化规律一般表现为:坡上部>坡下部,7°<10°。(4)该区坡耕地土壤可蚀性K值处于0.20～0.40之间,土壤抗蚀性能较弱,应加强土壤抗侵蚀研究及水土流失方面的防治工作。     

丘陵山区林地土壤养分状况研究——以江西省兴国县为例

在江西省兴国县林地采集84个耕层样品,样地按坡向、海拔、土壤类型和林分类型分类,用来比较和确定对林地土壤肥力的影响。分析结果表明:该区林地土壤pH、全N、有机质、全P和速效P的含量均较低,坡向朝南的低海拔土壤比坡向朝北的高海拔土壤的全N和有机质含量低;全N、有机质、全P含量在马尾松纯林中最低,全K含量却最高;全N和有机质含量在阔叶林中最高;全N和有机质含量由黄壤、黄红壤、棕红壤到红壤依次降低;坡向和全N、有机质含量呈显著正相关关系,海拔和全N、有机质含量呈极显著正相关关系;海拔和全P的相关关系达显著水平,呈显著正相关关系。     

辽西半干旱区不同林龄大扁杏人工林的水分利用特征

利用稳定氧同位素技术,测定辽西地区不同林龄(5,11,17a)大扁杏枝条木质部水分、土壤水、降雨的雨水和井水的δ18 O值,结合其根系分布特征,分析不同林龄大扁杏人工林主要利用的水分来源;测定叶片δ13C值,分析不同林龄大扁杏人工林的水分利用效率。结果表明,大扁杏人工林利用土壤水的深度不同,5年和11年生大扁杏人工林主要利用0—30cm深度的土壤水,与其吸水根(d≤1mm)分布的土层深度一致,二者输导根分布在20—50cm土层深度;17年生大扁杏人工林主要利用0—20cm和50—70cm深度的土壤水,其吸收根分布在0—30cm土层深度,输导根分布在10—70cm土层深度;δ18 O值表明,3个林龄大扁杏人工林利用的土壤水均来自降雨的雨水和地下水;5年生大扁杏林的水分利用效率为-24.1‰,显著高于11年生和17年生大扁杏林(P0.05)。大扁杏人工林在不同生长发育阶段因其根系分布的差异而具有不同的水分利用特征,有助于其更好地适应辽西地区的半干旱环境。     

辽西北半干旱区煤炭资源型城市环境容量评价

以中国辽西北地区煤炭资源型城市阜新市为研究对象,对该市生态环境特点进行了分析。采用层次分析法和生态环境容量指数法,建立了生态环境容量评价指标体系及评价权重,计算了生态环境容量现状值,并对该市当前所处的生态环境状态进行了评价。结果表明,阜新市目前的生态环境容量评价值为0.316 7,属于生态环境容量分级标准中的第4级,说明阜新市当前的生态环境容量处于较低状态,自然生态系统承载能力已经接近极限。这与城市多年来的煤炭开采活动密不可分。未来应关注经济开发活动和自然生态环境的协调发展,从而改善城市生态环境,促进城市可持续发展。     

用于大比例尺土壤调查的侵蚀分级指标研究——以辽宁西部低山丘陵区为例

目前,我国对适用于各地区大比例尺土壤侵蚀分级指标的研究较少,现行的土壤侵蚀强度分级标准,在野外实际应用中困难,对指导土地合理利用意义不大。根据多年来在辽宁省西部低山丘陵区的实地调查研究,抓住成土母质这一主导因素,根据不同成土母质土地的土壤质量分异规律、土壤侵蚀特点以及土壤遭受侵蚀后对土壤生产力水平、土地利用管理的影响不同等实际情况,选取不同的分级方法和分级标准,确立了适合辽宁西部低山丘陵区大比例尺土壤资源调查的土壤侵蚀程度分级指标体系。该分级指标体系具有针对性强、分级指标界限明确、可操作性强、对土地利用管理指导意义大等优点。