我国北方山区坡地分布规律研究

坡度和海拔是制约山区土地利用至关重要的影响因子。基于SRTM-DEM数据对北方山区的坡度和海拔信息进行提取和分级,通过叠加分析,研究了山区各级坡地在不同海拔带下的面积分布变化规律。结果表明:北方山区坡度25°的土地面积为3 061 639.8 km2,占北方山区总面积的89.47%;坡度2°—6°的缓坡地和6°—15°的坡地分别占山区总面积的38.23%和28.69%,其中分布在海拔1 500 m以下的土地分别占各自面积的79.80%和73.41%;同坡度级不同海拔带下坡地分布面积的变化表现出分阶梯起伏的规律,其中6°—15°和15°—25°的坡地表现尤为明显。     

基于模糊伽马模型的河南省生态空间辨识与格局优化

生态空间的辨识与格局优化是保障区域内土地生态安全的有效途径。为明晰研究区内生态空间整体格局,清查研究区整体资源清单,了解土地自然生态系统现状,通过综合生态系统服务重要性评价模型和生态系统敏感性评价模型,以河南省为研究区域,依托ArcGIS 10.5平台,根据研究区生态本底状况选择评价指标,基于模糊逻辑理论利用模糊伽马模型辨识生态空间,并提出了生态空间优化格局方案。研究表明:研究区域生态空间分为生态保护空间、限制约束空间、控制缓冲空间、优化开发空间4种类型,生态保护空间面积为13 668.73 km~2,占研究区总面积的8.3%,限制约束空间面积为19 161.78 km~2,占研究区总面积的11.63%,控制缓冲空间面积9 434.67 km~2,占研究区总面积的5.72%,优化开发空间面积为122 480.73 km~2,占研究区总面积的74.34%。根据生态空间辨识结果提出研究区生态空间格局优化方案,将研究区域划定为"三区、两带、3块",分别为太行山生态红线保护区、大别山生态红线保护区、伏牛山生态红线保护区;沿黄河生态保护带、沿淮河生态保护带;豫东平原生态保护块、豫西丘陵生态保护块和豫北丘陵生态保护块。     

依据水土流失分布特点制定防治对策

辽宁省现有土壤侵蚀面积46 341.3 km2,占全省土地总面积的31.7%。其中:水力侵蚀为40 429.1km2,风力侵蚀3 318 km2,人为侵蚀2 593.3 km2。全省年土壤侵蚀总量为1.31亿t,水土流失区平均土壤侵蚀模数为2 834 t/(km2.a)。地域分布主要在辽西4市及辽东32个县(市、区)。地类分布:林草地中共有水土流失面积2 551.3 km2,占全省总侵蚀面积的55%。旱作坡耕地侵蚀面积18 131.3 km2,占全省侵蚀总面积的39.1%,主要发生在3°~5°坡耕地上,占耕地侵蚀面积的71.8%。防治对策:认清形势,继续加大治理力度,改善林草地环境质量,发挥植被防御功能;加强坡耕地治理,改变小地形及退耕还林;沟壑治理必须防御性治理与开发性治理相结合。建立监测预警机制,控制水土流失。     

山西采煤造成的土地荒漠化及趋势分析

 以山西省煤矿区土地为研究对象,对山西省采煤破坏土地所造成土地荒漠化程度、范围、分布等方面进行研究,应用山区地表移动变形预测数学模型和统计学方法,对未来5年煤矿区的土地破坏状况进行预测。结果表明:1949—2004年间,山西省因采煤导致的土地荒漠化面积累计1151.9 km2,其中采煤塌陷面积1 113.8 km2,废弃物压占面积15.1 km2,露天开采破坏面积23.0km2。在采煤塌陷破坏的土地中,耕地占42.8%,未利用地占43.2%,其他已利用地占14%。采煤塌陷土地破坏程度的比例为轻度42.6%,中度39.0%,重度18.4%。预测结果表明:到2010年山西省煤矿区的土地破坏总面积将达到1853.9 km2,其中塌陷地1 811.7km2。研究结果为山西省煤矿区土地荒漠化治理、生态环境评价以及可持续生态系统的重建,提供了翔实的基础数据和决策依据。     

基于区统计方法的石羊河流域土地生态敏感性评价

以石羊河流域为研究区,以遥感数据为基础数据源,采用ArcGIS区统计方法进行土地生态敏感性评价,通过构建石羊河流域水土流失、土壤盐渍化、土壤沙漠化、生物多样性四个定量评价指标,利用栅格叠置分析方法定量研究了石羊河流域土地敏感性特征,生态敏感性等级及影响因素。研究结果表明,极敏感和高敏感区占到了全流域总面积的74.68%,低度敏感区和不敏感区分别占石羊河流域总面积的10.59%和0.88%。最后,针对石羊河流域土地生态敏感性分区的特点,通过综合研究结果和相关资料提出了环境保护和生态建设的相关对策,为指导石羊河流域生态治理提供科学依据。     

西北黄土区水土流失现状与综合治理对策

通过西北黄土区水土流失与生态安全综合考察,在对该区水土流失现状特点与发展趋势综合分析的基础上,总结水土流失治理的主要经验,提出水土保持与综合治理的目标和对策。根据遥感分析,黄土高原地区2000年土壤侵蚀面积41．9万km^2,占总面积的67．14％,其中水力侵蚀占总面积的52．78％,风力侵蚀占总面积的14．11％。近年来,黄土高原地区土壤侵蚀强度及其面积发生显著变化,强度侵蚀面积显著减少;目前黄土高原地区水土保持措施平均每年可减少入黄泥沙4．1亿-4．5亿t。该区综合治理对策是：以生态安全和经济可持续发展为目标,实现生态、经济及社会效益协调发展;以黄土丘陵区与风沙丘陵区为主,以粗泥沙集中来源区为重点;进一步扩大生态修复规模,加快林草植被建设;加大淤地坝建设力度,加快实施坡改梯工程;加强水土保持科学与技术研究,为治理工程提供有效的科技支撑,建立稳定的投入机制,加大投入力度。     

沙化土地整治背景下的沙漠化监测预警

为保障中国粮食及生态安全,对沙化土地整治开发过程进行沙漠化监测预警尤为必要。该文以科尔沁左翼后旗为例,基于Landsat 8 OLI影像,利用决策树分类实现沙漠化监测,并将监测结果引入"压力-状态-响应"模型,综合沙漠化影响因素和人为响应措施,实现沙漠化预警,最后与各类土地整治项目标准进行比对分析,对研究区土地整治项目实施的效果进行评价。1)研究区沙漠化形势较为严峻,沙漠化面积占研究区总面积的88%,其中以轻度和重度沙漠化为主,两者占研究区总面积的61%,另外极重度沙漠化占6%,主要位于科左后旗西部;2)沙漠化预警警度分为重警、中警、轻警和无警,其中沙漠化中警面积最大,沙漠化重警与极重度沙漠化空间分布大致相同,但前者更趋向于研究区西北方向的牧区,沙漠化无警和轻警则主要位于科左后旗东部的农区;3)在土地整治项目中,高标准基本农田建设项目和农用地整治项目以沙漠化无警面积最大。宜农后备土地开发项目、土地复垦项目以沙漠化轻警和中警为主,而沙漠化重警则主要零星分布于农用地整治项目、宜农后备土地开发项目和饲草料基地建设项目中。总体来看,研究区在土地整治背景下,进一步沙漠化的风险不高,但局部沙漠化重警区须加以关注。研究结果可为研究区后续土地整治规划调整提供决策依据。     

综合治理水土流失促进生态自我修复

梅溪小流域土地总面积69．7km^2，水土流失面积35．3km^2，占土地总面积50．6％，是南安市严重水土流失区之一。1985年以来，小流域所在地的镇党委、政府认真学习“美林金丹治理模式”的成功经验，努力探索治理水土流失的新途径、新方法，提出了以生态效益为中心，以“封、造、管”为手段，以恢复生态为重点，找准了综合治理水土流失新的切入点，依靠自然力量修复生态，取得显著的生态、经济、社会效益，成为我市治理水土流失，建设生态环境的示范典型。     

基于坡度等级的喀斯特山区石漠化与水土流失相关性研究——以贵州省盘县为例

为了定量分析不同坡度等级下石漠化与水土流失之间的相关性,为县域生态环境治理与修复提供科学理论依据,以贵州省盘县为研究区,在遥感与地理信息系统技术支持下,以ALOS遥感影像、岩性及1∶50 000地形图等为基础数据源,采用遥感解译方法、表面分析及地图代数原理,提取出石漠化与水土流失的各指标因子。通过ArcGIS空间分析及相关性分析模型,从不同坡度等级下分析盘县石漠化与水土流失的相关性。结果表明:盘县石漠化面积为1 008.45km~2,占总面积的24.9%,已发生石漠化等级以轻度、中度和强度为主,分别占盘县石漠化面积的45.47%,29.67%,20.29%;水土流失面积为521.05km~2,占总面积的12.85%,已发生水土流失等级以轻度和中度为主,分别占盘县水土流失面积的67.75%和17.36%。石漠化与水土流失发生区坡度以5°~35°为主,分别占石漠化与水土流失面积的85.08%与82.45%。当坡度8°时,石漠化与水土流失等级、水土流失与石漠化等级存在负相关关系。当坡度为8°~35°时,已石漠化与已水土流失面积均呈现出先减小后增加再减小的趋势。当坡度35°时,石漠化与水土流失等级在强烈侵蚀等级以下表现为负相关,超过强烈侵蚀为正相关;而水土流失与石漠化等级在轻度石漠化等级以下表现为正相关,超过轻度石漠化为负相关。     

喀斯特石漠化生态系统服务价值对生态治理的响应——以贵州花江峡谷石漠化治理示范区为例

为揭示喀斯特石漠化生态系统服务功能价值对生态治理的响应,以贵州花江峡谷为例,将提供产品、涵养水源、保持土壤、土壤肥力、固碳释氧5项功能作为服务价值评估指标,选择生态治理两个时段(前期2000—2005年、后期2005—2010年),基于实测与调查数据,采用物质量和价值量相结合的方法对生态系统服务价值进行了估算。研究区10 a的生态系统类型变化过程中,发生转变的面积14.29 hm2,占总面积的27.7%。其中林分、灌丛、其他生态系统面积有所增加,而耕地、裸岩荒地面积大幅度减少。2000—2005年研究区生态系统类型发生转变的面积11.83 hm2,占土地总面积的22.9%,主要变化区域集中在河岸两侧实施退耕还林区域。2005—2010年研究区生态系统类型发生转变的面积仅占总面积的4.8%,与上一阶段相比转变强度明显降低,变化区域较为分散。研究区生态治理后系统服务价值显著增加,2000—2010年共增加9.61×107元,其中前期增额占18.2%,后期占81.8%。前期年均增长3.49×106元,后期年均增长1.57×107元,后期生态服务价值增长更为显著。其中固定CO2、释放O2价值,产品供给价值和土壤肥力都是服务价值主要组成部分。功能价值的增加一方面源于服务价值低的生态系统向服务价值高的演变(10年间研究区耕地和裸岩荒地向经济生态系统转出868.60 hm2),另一方面归功于生态系统内部服务价值的增加,其贡献率大于80%,是驱动服务价值变化的主导因素。生态治理后生态系统类型间发生明显的空间转变,转变强度、场所与所实施生态治理工程的数量、区域密切相关。治理后生态系统类型间发生转变时间响应较快(前期转变面积占总转变面积的83.0%),但主要服务功能恢复期后才大幅度增加(后期增加功能价值占总增额的81.8%),相比较服务价值变化响应有一定滞后性。     

贵州喀斯特山区石漠化生态环境背景与生态重建

贵州省地处中国西南喀斯特中心地区,是中国石漠化分布面积最大、危害最严重的省份。轻度以上的石漠化面积已达35 920 km2,占全省土地总面积的20.39%。由于贵州喀斯特石漠化生态环境背景的特殊性,其研究对石漠化的生态重建研究有着重要的意义。对此贵州省采取了一系列措施,但实施过程中尚存在一些问题。在总结前人的研究基础上,综合考虑贵州喀斯特石漠化生态地质环境背景的特殊性,提出适宜的生态重建措施。     

城乡结合型地区水土流失特点及其治理措施

东陵区地处沈阳市东南部,是沈阳市的一个半城半乡,城乡结合型地区。东陵区总面积为913.4 km2,现有水土流失面积155.53 km2,占总面积的17.0%,水土流失形式以水力侵蚀为主,重点是坡耕地和沟壑。根据各乡镇的自然资源、生态环境、社会经济及科技水平,定量地划分类型,将相同的乡镇作为一个生态经济区。按生态区方式可将东陵区水土保持区域划分为:丘陵生态屏障区、平原高效产业区、城市工业园区。针对丘陵生态屏障区的7个重点防治区做出了具体的治理措施。应用工程原理着重"截、蓄、排"建设,变山区资源优势为经济优势,重点发展果树生产,大力发展养殖业,调整种植业结构。充分发挥林、草资源优势,建立以林为主,林、粮、草和多种经营相结合的生态农业结构。     

河南省坡耕地现状及治理对策

通过坡耕地专项调查,查清了河南省坡耕地总面积、坡度组成情况、分布情况及治理现状。河南省5°—15°坡耕地占坡耕地总面积的70.7%,50 hm2以上集中连片面积占36.47%,主要分布在黄河、淮河两大流域。坡耕地占全省总耕地面积的23.8%,但粮食产量仅占总产量的10.11%;河南省15°以下的坡耕地面积较大,是将来坡耕地综合治理和挖掘粮食生产潜力的重点区域。结合坡耕地现状调查,提出了分区治理对策。     

基于RS与GIS的生态用地评价——以辽宁省大洼县为例

生态用地评价是当前生态环境保护与土地利用规划领域重要的研究内容。本文根据研究区自然条件、社会经济状况、土地利用特点和生态保护要求, 借助RS和GIS技术, 在建立基于生态服务功能的生态用地分类体系的基础上, 从生态服务功能和生态敏感性2个方面选取合适的生态用地评价指标, 采用层次分析和专家咨询相结合的方法确定评价因子权重, 合理划分评价单元, 采用指数和法对辽宁省大洼县生态用地进行了定量评价。结果表明, 大洼县生态用地划分为禁止开发生态用地、限制开发生态用地和可适当开发生态用地3个类别。其中, 禁止开发生态用地面积为14 695.97 hm², 占生态用地总面积的27.13%; 限制开发生态用地面积为25 185.49 hm², 占生态用地总面积的46.50%; 可适当开发生态用地面积为14 281.84 hm², 占生态用地总面积的26.37%。这3种生态用地类型有其自身特点, 在土地利用开发过程中应采取相应的生态保护措施。研究结果将为区域生态用地保护、生态环境与人地关系的改善以及新一轮土地利用规划修编提供重要的数据参考与科学依据。     

沟壑治理实现控制山地灾害

岫岩县地处辽宁东部山区,全县80%以上为石质山区,水土流失总面积占全县土地总面积的40.52%。20世纪80年代,开始在全县范围内开展了以沟壑治理为龙头,以小流域综合治理为重点的水土保持工作,特别是近10a,全县加强了沟壑治理力度,共完成沟壑治理69条,修建各种拦沙坝286座,干砌石谷坊9846万座,同时植物配套措施2400hm2,控制水土流失面积1.6万hm2,取得良好的生态治理效果。     

基于MODIS NDVI的广西喀斯特石漠化演变特征

为了研究广西喀斯特石漠化演变特征,选择2000,2004,2008,2012年MODIS NDVI数据,结合研究区的土地利用数据和土壤数据,采用基于归一化植被指数(NDVI)的像元二分模型估算了研究区的植被覆盖度,根据石漠化与植被覆盖度的对应关系,反演了研究区不同时相的石漠化信息,分析了石漠化总体演变特征、演变轨迹,并探讨了石漠化演变与环境背景因素、气候因素、社会经济因素、石漠化治理政策因素的关系。结果表明:1)2000—2012年研究区石漠化面积总体呈先迅速减少后又略有回升的趋势,石漠化改善与恶化并存,石漠化演变动态度最快的为轻度石漠化,动态度为3.73%;2)13a间,石漠化演变轨迹为改善型的面积占喀斯特总面积的11.60%,反复型的占9.54%,恶化型的占3.69%,4个研究时段均为石漠化的面积仅占1.59%,改善面积大于恶化面积;3)石漠化演变过程受环境背景因素、气候因素、社会经济因素、石漠化治理政策因素的共同影响。     

川中丘陵极强度侵蚀区治理技术及效应研究

川中丘陵区水土流失总面积为7.71万km~2,其中极强度流失面积占流失总面积的32.4%.以具有典型代表性的遂宁市市中区为基点,分别研究了荒山极强度侵蚀区和陡坡耕地极强度侵蚀区的综合防治技术,分析了极强度侵蚀区实施综合治理措施后的水保作用及生态经济效益.结果表明,极强度侵蚀区经综合治理后,年泥沙流失总量由10664.6t/km~2减少到647.3t/km~2,与未治理对照区相比,年径流量减少862%,土壤肥力平均提高61.4%.     

重点生态功能区水土流失敏感性评价与分布研究—以贵州省雷山县为例

为了定量分析重点生态功能区雷山县水土流失敏感性现状,揭示其空间分布特征,识别出水土流失敏感性关键地域,也为县域水土流失综合防治和生态环境治理提供理论依据,研究选取2010年10月覆盖雷山县全域的ALOS遥感影像和1∶50 000地形图等为数据源,通过地理空间信息技术(RS和GIS技术)结合使用,运用3D Analyst栅格计算功能,提取雷山县DEM、坡度、坡向和土地利用等主要因子,运用ENVI软件,结合归一化植被指数模型,获取植被覆盖度,运用ArcMap空间叠加分析方法,划分出水土流失敏感性等级,得到研究区水土流失敏感性空间分布情况。结果表明,雷山县轻度及以上水土流失敏感性区域面积812.29km2,占总面积的67.45%,水土流失敏感性以轻度为主;强烈以上等级占总面积5.96%,所占面积小;同时研究区不同高程、坡向、坡度和植被覆盖度等级与水土流失敏感性之间存在显著关系,即轻度以上的水土流失敏感性区域面积出现先增大后减小的单峰分布;水土流失敏感性区域主要出现在高程为800~1 400m范围内,坡向为东南和西北,坡度为15°~35°,植被覆盖度在30%~45%的区域。     

刘家峡库区康沟流域治理措施配置分析

康沟流域总面积11664 hm2,水土流失面积11572 hm2,占总面积的99.2%,主要的侵蚀类型是水力侵蚀,以面蚀和沟蚀为主,兼有重力侵蚀等。根据现场调查及统计分析,治理措施根据方案比选确定本流域进行土地利用调整综合治理模式。调整后,农、林、草用地比例将由基期的100∶4.59∶0调整到实施期末的100∶87.05∶5.37,预计通过综合治理,水土流失治理程度由初期的12.94%提高到70.55%,土地利用结构得到合理调整,林草地所占比重由期初的1%提高到19.32%,土地利用率由期初的30.39%提高到72.01%,荒坡封禁,实施生态自我修复。     

基于RUSLE模型的土壤侵蚀量估算——以辽宁省阜新市为例

[目的]准确掌握辽宁省阜新市的土壤侵蚀状况,为政府制定土地和经济方面的相关政策提供科学依据。[方法]基于修正的土壤流失方程(RUSLE),运用RS和GIS等技术和方法,对阜新市的土壤侵蚀状况进行分析和研究。[结果]阜新市年均土壤侵蚀量为1.99×107 t,土壤侵蚀模数为19.18t/(hm2·a)。土壤侵蚀强度在中度以下的区域占研究区总面积的77.01%,对研究区土壤侵蚀量的贡献率为12.57%,而中度以上侵蚀区域占研究区总面积的22.99%,对研究区土壤侵蚀量的贡献率高达87.43%。[结论]5°~25°为研究区主要侵蚀坡度段,裸土地、湖泊和农村居民点为研究区主要侵蚀地带,应将其列为水土保持重点治理对象。