三峡库区长江防护林模式的研究

鄂西三峡地区包括秭归、兴山、巴东、夷陵四县(区)。在推广、应用、转化“鄂西山地长江上干流生态经济型防护林体系营建技术研究”科技成果的基础上,通过对坡度的调查,结合气候带、立地条件等因子,划分防护林类型,建立了4种防护林模式类别,11个防护林模式类型,33个模式种类,总结出33个模式种类的关键技术,找出了模式的规律性。     

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。     

鲁东低山丘陵区黑松林适宜造林密度研究

为选出鲁东低山丘陵区黑松林适宜的造林密度,以山东省乳山市海阳所镇杜家岛小流域栽植的9年生4种造林密度的黑松林为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,系统分析了代表不同密度黑松林生态效益的枯落物蓄积量、林下灌草生物量、土壤物理性状、土壤水文效应、土壤侵蚀量、土壤养分状况等指标。结果表明:不同密度黑松林的生态效益各项指标均存在显著差异,其中除枯落物层蓄积量随造林密度的减小而减少,林下灌草植被生物量随造林密度的减小而增加之外,其余各项指标均为密度2 000株/hm²较好,1 660株/hm²的次之,2 500株/hm²和1 110株/hm²的较差。综合生态效益从大到小依次为2 000株/hm² > 1 660株/hm² > 2 500株/hm² > 1 110株/hm²。因此在鲁东低山丘陵营造黑松林时,造林密度1 660～2 000株/hm²为宜。     

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。     

三峡库区低山丘陵区牧草适应性研究

在海拔640m的重庆市巴南区樵坪试验基地对由美国、新西兰、澳大利亚及加拿大引进的56个豆科牧草品种和19个禾本科牧草品种进行了野外生长观测和室内营养成分分析。结果表明：在类似于樵坪低山丘陵区生态条件下,适宜的优良牧草品种有紫花苜蓿（畜科2号、塞特、盛世）、百脉根（马库）、苇状羊茅（法恩）和鸭茅（道森、斯巴达）;在大面积种植牧草时,可参考选择这些牧草品种。     

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。     

低山丘陵区不同坡位茶园土壤肥力特征研究

南方低山丘陵区是我国茶园的集中分布区域, 研究其土壤肥力状况是改善茶园土壤养分状况、实现茶叶安全高效生产和可持续发展的基础.选择川西茶区典型低山丘陵茶园, 通过野外调查与样带采样研究土壤养分性质, 利用主成分分析等多元统计方法定量化比较了不同坡位及对照间土壤肥力质量.结果表明: (1)茶园土壤中砂粒含量最高, 平均占总量的39.13%, 其次是黏粒, 粉粒含量居第3位;土壤pH低于4.5, 有机质和全氮含量较低, 速效氮含量较高, 速效磷缺乏, 速效钾变化不显著.与林地、撂荒地相比, 茶园土壤各粒级含量变化规律不明显.有机质和全氮除在下坡位略高于撂荒地外, 其他坡位均小于撂荒地和林地;速效养分变化规律不显著.(2)茶园土壤肥力沿坡面变化明显, 以上坡位为基准, 土壤肥力指数PI值为零, 中坡位PI值(-13.64%)低于上坡位PI值(0)和下坡位PI值(14.39%).(3)与撂荒地、林地相比, 茶园的土壤肥力综合指数QI值最低.茶园、撂荒地、林地的QI值分别为0.56、1.11和2.73.     

低山丘陵区不同坡位茶园土壤肥力特征研究

南方低山丘陵区是我国茶园的集中分布区域, 研究其土壤肥力状况是改善茶园土壤养分状况、实现茶叶安全高效生产和可持续发展的基础。选择川西茶区典型低山丘陵茶园, 通过野外调查与样带采样研究土壤养分性质, 利用主成分分析等多元统计方法定量化比较了不同坡位及对照间土壤肥力质量。结果表明：（1）茶园土壤中砂粒含量最高, 平均占总量的39.13%, 其次是黏粒, 粉粒含量居第3位;土壤pH低于4.5, 有机质和全氮含量较低, 速效氮含量较高, 速效磷缺乏, 速效钾变化不显著。与林地、撂荒地相比, 茶园土壤各粒级含量变化规律不明显。有机质和全氮除在下坡位略高于撂荒地外, 其他坡位均小于撂荒地和林地;速效养分变化规律不显著。（2）茶园土壤肥力沿坡面变化明显, 以上坡位为基准, 土壤肥力指数PI值为零, 中坡位PI值（-13.64%）低于上坡位PI值（0）和下坡位PI值（14.39%）。（3）与撂荒地、林地相比, 茶园的土壤肥力综合指数QI值最低。茶园、撂荒地、林地的QI值分别为0.56、1.11和2.73。     

辽西低山丘陵区聚水农业技术体系的研究

在对辽西山丘陵区旱地及其生态条件系统分析的基础上,指出了影响辽西低山丘陵区旱地生产潜力发挥的主要因素,并有针对性地研究了改变辽西低山丘陵区旱地生产状况的技术路线,提出了从梁顶到沟底各类旱地治理改造的关键技术措施。     

三峡库区消落带植物治理措施

根据三峡库区消落带的水土流失程度及库区水位变化规律,将145～152 m、152～170 m、170～177 m的消落带分别划为消落带下端、消落带中端与消落带上端,并以三峡库区185 m观景平台的上游消落带生态治理试点为例,采取植物与工程相结合的治理模式,通过选取植被覆盖率、物种种类、物种多样性、植物生长基质流失量4类指标,对试验区的生态修复效果状况进行监测分析.结果表明:试验区的植被覆盖率沿消落带梯度方向从上至下在观测期内逐年降低;物种种类因受库水长时间的淹没有所减少,均匀性随高程的不同也呈现较大差异,α多样性指数在监测期内随时间的增长逐年降低;库岸受库水的长期浸泡以及浪涌的高频繁冲刷是消落带植物生长基质流失的关键因素,造成消落带上下两端植物生长基质流失比中端严重的主要原因为行船所产生的涌浪,且其随时间的增长日趋严重.     

三峡库区端坊溪小流域的森林水文效益

 三峡库区的森林水文作用,对于长江三峡水利枢纽工程的安全运行和效益发挥具有重要意义,对于改善和维持三峡库区的生态环境具有重要作用。根据1992— 2000年实测降雨、径流等观测资料,分析了三峡库区端坊溪小流域森林的林冠截留作用、林地枯落物的水文作用及森林覆盖率与土壤容重、土壤孔隙和小流域径流的关系。结果表明:三峡库区端坊溪小流域不同树种枝条基部直径与枝叶质量呈线性正相关,不同树种枝叶容水量与枝叶质量呈线性正相关,不同森林类型在场降雨中,林冠截留量为0.38～8.78mm,截留率为10.27%～49.48%,林冠截留量与降雨量呈幂函数关系;随着森林覆盖率的增加,林地的土壤容重减少,总孔隙度增加;主要森林类型中,针阔混交林林地枯落物的饱和持水量最大,端坊溪小流域枯落物层截留量可达到降水量的2.8%～6.3%;小流域径流量与同期降水量呈线性正相关。端坊溪小流域森林覆盖率每增加1%,小流域汛期径流深减少6.95mm。     

三峡库区人地关系及其协调发展途径研究

在分析三峡库区人地关系现状的基础上,指出了三峡库区生态环境脆弱,自然资源的不合理开发,法制观念淡薄和管理不当及其协调的失误是造成三峡库区人地关系紧张的主要原因。最后为了缓和三峡库区尖锐的人地关系矛盾,提出了库区人地关系协调共生的可持续发展对策:生态环境恢复与重建;农业生产方式的转变和管理制度的革新。     

三峡库区土壤侵蚀经济损失估算

运用环境经济学的理论与方法,计算了三峡库区不同时空,不同土地利用结构下的土壤侵蚀经济损失,并分析了土壤侵蚀经济损失的动态变化规律及其与土地利用结构之间的关系。结果表明:1988,2000和2007年三峡库区土壤侵蚀经济损失总量分别为98.21,99.37和87.99亿元。其中养分经济损失最大,分别占当年库区土壤侵蚀总经济损失的87.44%,88.29%,88.02%。在不同土地利用方式中,耕地经济损失最大;单位面积经济损失以灌草地最大,林地最小。土壤侵蚀经济损失存在空间差异性,云阳县和开县的土壤侵蚀经济损失最大,长寿县最小;单位面积的经济损失以云阳县、武隆县和开县最大,这些区域也是今后土壤侵蚀的重点治理的区域,而夷陵区的单位面积经济损失最小。     

三峡库区农业生态系统综合评价研究

采用Delphi法与AHP法相结合方法,研究建立了三峡库区农业生态系统综合评价指标体系;并通过建立模糊隶属函数模型和确定评价指标标准值,对重庆市丰都县包鸾农业综合开发区农业生态系统进行模糊综合评判,结果表明该区农业生态系统综合效益较差,亟待改进;其3大效益社会效益>生态效益>经济效益,这与实际情况相符。     

三峡库区典型森林植被对降雨再分配的影响

为探讨三峡库区不同森林植被对降雨再分配的影响,选择位于湖北库区中上段的巴东县、重庆库区下段的四面山、缙云山的针阔混交林和常绿阔叶林为研究对象,利用重庆市缙云山2012年4-9月期间测得的52场降雨、林内穿透雨、树干径流观测资料,建立林冠截留模型,对降雨再分配特征进行综合分析,并与巴东县和四面山的降雨再分配特征进行对比分析.结果表明：1）缙云山、四面山、巴东县的针阔混交林、常绿阔叶林林内穿透雨量与降雨量呈显著的线性关系,林冠截留量与降雨量呈显著的幂函数关系;2）缙云山、四面山、巴东县针阔混交林出现林内穿透雨所需要的最小降雨量分别为1.0、1.8和2.6 mm,常绿阔叶林出现林内穿透雨所需要的最小降雨量分别为1.1、3.0和1.1 mm;3）3个地点的针阔混交林的平均林冠截留率均大于常绿阔叶林的平均林冠截留率;4）在相同降雨条件下,林冠截留能力因地域不同,具有差异,即针阔混交林的林冠截留率从大到小的排列顺序为重庆市缙云山（46.00％）、重庆市四面山（41.42％）,湖北省巴东县（22.30％）,常绿阔叶林的林冠截留率由大到小的排列顺序为重庆市四面山（28.78％）,重庆市缙云山（23.09％）,湖北省巴东县（21.69％）.     

三峡库区土壤侵蚀空间分布特征

结合三峡库区的区位特征和数据获取条件,对RUSLE模型的因子算法进行相应修正,最后基于GIS评估库区土壤侵蚀风险及其空间分布特征。结果表明:1)库区年均土壤侵蚀量为1亿8 359.43万t/a,平均土壤侵蚀模数为31.85 t/(hm2.a),水土流失面积占库区土地总面积的66.97%;2)库区土壤侵蚀强度与高程梯度间无直接线性关系,中度以上侵蚀主要分布在500～1 500 m高程带上,其中极强烈、剧烈侵蚀在500～1 000 m间出现频率最高,这应该与该区域强烈的人类活动有关;3)库区土壤侵蚀强度与坡度呈显著正相关,中度以上侵蚀在15°以上坡度带的发生频率急剧增加,其53.74%的面积比例贡献了89.06%土壤侵蚀量;4)库区土壤侵蚀强度在不同坡向上表现为半阴坡>正阴坡>半阳坡>正阳坡,阴坡的侵蚀量稍大于阳坡,占库区总侵蚀量的56.63%。说明500～1 500 m高程带、>15°坡度带以及阴坡是库区发生土壤侵蚀的主要区域,也是水土流失防治及治理的重点区域。     

三峡库区土壤可蚀性K值研究

 研究土壤可蚀性K值有助于宏观判断和定量分析三峡库区土壤侵蚀的特点。依据重庆市和湖北省的第2次土壤普查资料,建立三峡库区各土种的理化性质数据库,并通过三次样条插值方法对不同粒径标准的土壤质地进行转换,然后采用几何平均粒径模型修正公式计算出三峡库区各土种的可蚀性K值,经面积加权平均得到三峡库区11类土壤的可蚀性K值,最后在分类分级基础上,探讨土壤可蚀性K值的分布特征。结果表明:三峡库区土壤可蚀性K值变化于0.00720.019 2 t.hm2.h/（MJ.mm.hm2）之间,其中在0.015 00.019 0t.hm2.h/（MJ.mm.hm2）之间的中高可蚀性和高可蚀性土壤面积占库区总面积的74.49%;三峡库区存在很大的土壤侵蚀风险,国外已有的K值经验算式不能直接照搬,而采用几何平均粒径修正模型对三峡库区土壤可蚀性K值进行估算是可行的。     

三峡库区农村发展系统评价与空间格局分析

农村发展系统特征及其空间格局分异,是确立区域农村可持续发展模式的重要依据。该研究着眼于县域尺度,利用均方差权值评价法、系统耦合理论、探索性空间数据分析、空间变差函数等方法,从系统总体状态、子系统间的耦合关系、系统的空间格局分异与规律等角度探讨三峡库区农村发展系统特征及规律。结果表明,三峡库区19个区县属于中度协调、基本协调、轻度失调、中度失调4类之中,区县之间系统协调度差异不大;农村发展总系统以及社会系统、经济系统、资源环境系统3个子系统在空间整体上都呈现空间正相关特性,发展水平相似的区域分别集聚分布;农村发展总系统以及社会系统、经济系统、资源环境系统3个子系统由空间自相关引起的结构化分异十分显著,空间自组织性较强。该研究结果可为政府部门制定跨区域统筹发展战略,完善农村发展政策提供参考依据。