三峡库区坡耕地植物篱对土壤特性的影响研究

植物篱在减少坡耕地径流、控制土壤侵蚀和降低非点源污染方面具有重要的作用。采用中国科学院万州典型区生态环境监测重点站监测的三峡库区坡耕地皇竹草植物篱小区和对照小区连续6年的监测资料,研究了坡耕地皇竹草植物篱对土壤特性的影响,结果表明植物篱能有效地改善坡耕地土壤结构、提高土壤养分含量。植物篱的实施有利于三峡库区坡耕地的可持续利用。     

三峡库区等高植物篱的控蚀效益及其机制

 水土流失是影响长江中上游地区社会、经济持续发展的关键限制因素。等高植物篱农作措施具有很好的控制土壤侵蚀功效,但还缺乏较为系统的定量研究。根据1993年在三峡库区典型流域建设的5个植物篱小区,对径流、土壤侵蚀的多年连续观测数据分析,结果表明:4种试验植物篱均有很好的水土保持效果,从植物篱栽植的第4年起,水土效益呈现出较为稳定的态势。同对照相比,植物篱小区土壤侵蚀量下降18·4%～70·0%,径流下降幅度为17·2%～70·8%。马桑、黄荆较香根草、新银合欢有着更为突出的控制侵蚀效果,但不同植物篱之间水土保持效益的差异没有达到统计显著水平。植物篱小区内,局部的径流流速变化是导致侵蚀产沙变化的根本原因,即在植物篱条带的上坡位置,径流流速下降,而在条带的下坡位置,径流流速增加。经过流速的一减一增,使得在小区出口的径流流速及径流量同对照小区相当的情况下,条带上坡位置由于流速下降,径流携沙能力下降,而导致泥沙侵蚀本身的减少和已经侵蚀泥沙的淤积,并最终使侵蚀量大幅下降。     

三峡库区植物篱技术对坡耕地土壤肥力的影响

通过三峡库区25°紫色土坡耕地的定位试验观测,探讨了植物篱技术对坡耕地土壤肥力的影响。结果表明,植物篱技术科学合理地解决了坡耕地用地和养地的问题,一方面通过植物篱根系吸收土壤深层养分并以刈割茎叶返还土壤,促进了养分的循环与再分配,发挥了养分泵的功能;另一方面通过植物篱的阻滞和坡面覆盖,减少了由径流与侵蚀泥沙携带的养分损失,有效地改善了土壤肥力性状。     

植物篱防蚀措施对三峡库区坡耕地微地形的影响

三峡库区是我国重要的水蚀区之一，过度农业利用引发水土流失和生态退化。采用保护性管理对坡耕地水土和营养盐流失的影响已经开展了很多研究，而基于长期试验的保护性管理措施对坡面微地形的影响，鲜有涉及。本文对位于三峡库区域地区陡坡地四种管理模式长期试验径流小区坡面地形相关参数进行了观测、分析。结果显示，与对照小麦—花生种植模式相比，采用套种紫花苜蓿植物篱、香椿植物篱能够极显著降低水土流失，坡面地形沿篱基梯级化显著。而黑麦草-籽粒苋替代模式对水土流失控制效果不稳定，且坡面地形与对照无差异。小麦-花生套种紫花苜蓿、香椿植物篱处理的坡面均形成基于篱带部的篱坎，篱坎下部侵蚀较强，篱带上淤下蚀现象明显。其中小麦-花生套种香椿植物篱小区坡面形成2级植物篱淤积坎，坎宽幅平均达到420.8 cm，淤积坎相对高差为40.4 cm，平均坡度下降1.4度。小麦-花生套种紫花苜蓿植物篱坡面形成4级篱坎平均坎宽幅为210.3 cm，平均相对高度为110.6 cm，平均坡长为238.1 cm，平均坡度下降0.3度。说明坡耕地采用植物篱技术能够减蚀截淤，显著改变微地形。针对微地形的变化，套作植物篱的坡耕地在后期宜实行坡改梯或梯级坡地配套完善灌排设施，利用已优选的植物品种设计木本与草本套种的复合植物篱，有望进一步改善土体根系分布，从而稳固篱坎，控制水土流失。该研究为植物篱技术后续管理措施优化提供了参考依据。     

植物篱与石坎梯田改良坡耕地效益研究

三峡库区秭归段生态环境脆弱,当地群众广泛采用以石坎梯田为主的工程措施和以植物篱为主的农林复合技术措施改良利用坡耕地。通过试验,对三峡库区秭归县相同坡度、坡向和土层厚度的坡耕地采取石坎坡改梯和定植等高植物篱的投入和产出进行对比,结果表明:石坎梯田与植物篱均是改良利用坡耕地的有效方法;石坎梯田建设期投入费用高,涵水保土能力强,田坎无经济效益;植物篱坡地建设期投入费用低,生产期运行费用略高于石坎梯田,成坎周期较长,涵水保土能力初期较低后期逐渐增强,生产期产出效益明显。     

植物篱与石坎梯田改良坡耕地效益研究

三峡库区秭归段生态环境脆弱,当地群众广泛采用石坎梯田为主的工程措施和植物篱为主的农林复合技术措施改良利用坡耕地。通过试验,对三峡库区秭归县相同坡度、坡向和土层厚度的坡耕地采取石坎坡改梯和定植等高植物篱的投入和产出进行对比,结果表明:石坎梯田与植物篱均是改良利用坡耕地的有效方法;石坎梯田建设期投入费用高,涵水保土能力强,田坎无经济效益;植物篱建设期投入费用低,生产期运行费用略高于石坎梯田,成坎周期较长,涵水保土能力初期较低后期逐渐增强,生产期产出效益明显。     

等高固氮植物篱脐橙园综合效益分析

对四川省宁南山地实施等高植物篱技术措施试验表明,在约15°～38°坡耕地上每隔4～6m沿等高线建立固N植物篱且在植物篱中套种桑树养蚕,耕作带上培植脐橙且脐橙中套种西瓜和蔬菜等经济作物,发展畜牧业,可建立稳定的坡地农业生态系统;综合效益显著,等高固N植物篱脐橙园第4年试果,4年投入6233元,收入2.9706万元,净收益2.3 483万元,投入产出比为1∶4.77.对照脐橙园4年投入44万元,收入144万元,净收益100万元,投入产出比为1∶3.27.与对照相比,植物篱脐橙园系统的生物多样性提高,化肥、农药对水果的污染程度降低,脐橙品质较好.等高固N植物篱脐橙园为贫困山区发展绿色农业、实现资源可持续利用和环境保护提供了有效途径.     

香根草植物篱对三峡库区坡耕地侵蚀分布的影响

为探究植物篱对坡耕地侵蚀分布的影响,设置1个坡度(15°)、3个降雨强度(60,90,120 mm/h)和3种坡面条件(裸坡对照CK、植物篱P和仅有植物篱根系R),采用稀土元素氧化物将坡面分成5段(自上而下),开展室内人工模拟降雨试验。结果表明:随着降雨强度的增加,各坡面条件示踪坡段的侵蚀速率和侵蚀量均有所增加,整体上均表现为CK>R>P的趋势,植物篱可以显著降低坡面各部位的侵蚀速率及其侵蚀量,且使得侵蚀产沙主要集中在坡中部的Ce、La和Yb 3个示踪区。与CK坡面条件相比,R与P坡面条件下Sm和Ce示踪坡段对总侵蚀量的平均贡献率分别减少77.15%,90.38%和30.01%,28.35%,而Yb、La和Eu示踪坡段对总侵蚀量的平均贡献率分别增加54.34%,35.39%和12.39%,40.58%以及101.45%,91.31%。研究结果表明,植物篱造成坡面下部侵蚀贡献减小而中上部侵蚀贡献增加,坡面侵蚀部位整体上移,对坡地侵蚀的空间分布有显著影响。     

红壤坡耕地不同植物篱配置模式减流减沙效益对比

植物篱作为坡耕地一种有效的水土保持生物措施,已有大量的研究。但对植物篱带内降雨产生的径流泥沙过程细化研究较少,有必要从微区尺度研究篱带范围内多种植物篱的减流减沙效益,并进行植物篱品种以及搭配模式的筛选。在模拟降雨条件下,本试验选取3种单一植物模式(黄花菜,香根草,百喜草),每种植物各设置3种篱带宽(1行,2行,3行),以及4种组合植物模式(1行黄花菜+2行百喜草,1行香根草+2行百喜草,1行香根草+2行黄花菜,1行百喜草+1行香根草)、1组对照,进行产流产沙过程比较,试验结果表明,各植物篱模式均不同程度地改善了土壤理化性质,减少了水土流失量;同类植物中,2行植物篱即可达到较好的水保效果;组合植物篱模式的减流减沙效益优于单一植物篱模式。     

坡地植物篱技术的效益及其评价研究综述

植物篱技术作为水土保持与农业面源污染的源头控制措施,已被广泛地研究应用于世界各国。在介绍植物篱技术概念、分类的基础上,综述了植物篱技术的效益及其评价的国内外研究现状。植物篱的生态效益集中体现在保持水土,改善微地貌,提高土地生产力与控制农业面源污染上。植物篱的效益评价存在评价内容与指标片面,评价结果可比性差等不足之处。最后,就植物篱技术效益及评价研究的相关问题提出展望。     

基于正态云模型的三峡库区土地利用生态风险评价

为有效解决三峡库区土地利用生态风险评价中因某些基础数据不能被准确获取或量化而造成的评价指标和评价结果中存在的模糊性和不确定性问题,引入了正态云综合评价模型。正态云模型既能直观地看出各评价指标的状态,也能客观地反映出各评价指标对整个三峡库区土地利用生态风险的影响。该文采用三峡库区2000年和2012年遥感数据、社会数据、经济数据以及环境监测数据,基于压力-状态-响应(pressure-state-response,PSR)模型构建评价指标体系,利用正态云模型对三峡库区土地利用生态风险进行评价。结果表明:三峡库区2000-2012年各区县平均土地利用生态风险等级均隶属于较低等风险级;其隶属度值由0.4233下降到0.4013,库区总体土地利用生态风险等级有逐年上升的趋势,并在空间上由东北到西南逐渐增加;库区6区县,含库腹4区县和库尾2区县,土地利用生态恶化突出,特别是重庆长寿区,值得重点关注。正态云模型实现了各评价因子向生态风险等级的不确定性映射,兼顾了评价因子量化与等级划分的随机性和模糊性,使评价结果更具客观性。该研究结果为三峡库区合理土地利用与生态保护政策的制定提供一定的借鉴参考。     

文献三峡库区森林植被林地枯落物现存量及其持水能力

 基于三峡库区森林资源2类清查数据,结合森林植被林地枯落物现存量样地调查及浸泡实验,建立关于浸泡时间的持水量和吸水速率系列预测模型,对库区主要森林植被类型林地枯落物现存量及持水特性进行研究。结果表明:1)三峡库区不同植被类型林地枯落物现存量在一些类型间存在显著差异——杉木林林地枯落物现存量最高,达到11.610 t/hm²;柏木林枯落物现存量最低,仅为3.948t/hm²。2)不同森林植被类型林地枯落物的含水率竹林最高,达到182.9%,柏木林枯落物含水率最低,仅为32.2%。3)所有森林植被类型林地枯落物持水量均随浸泡时间的延长而增大,24h后增加速度急剧下降,48h后基本达到饱和;竹林枯落物的饱和持水量最高,达到自身质量的3.367倍,灌木林最低,为2.089倍。4)不同森林植被类型林地枯落物在前2h内吸水速度最大,类型间差别也较大,之后急剧下降,20 h后类型间吸水速度趋向一致,48h后基本不再吸收水分。5)三峡库区不同森林植被林地枯落物现存量干质量总量为2 048万5 668 t,枯落物对单场次降水的潜在持水总量为4 695万3 451t,现实饱和持水总量为3 291万7 480t。单位面积林地枯落物潜在持水量和现实饱和持水量的空间分布体现"东高西低,南高北低"的特征。研究结果可为科学评价森林植被水源涵养功能奠定基础,也可为三峡库区林业生态工程规划与建设提供理论依据。     

三峡库区果园生态系统分析

以重庆市万州区五桥"黄新"移民高效生态农业开发带为例,通过具体分析三峡库区果园生态系统的结构、功能和效益,发现库区果园生态系统存在结构不合理、功能没有发挥、效益偏低的问题,并根据库区近2年的调查与实验,提出了库区如何利用三峡工程这一巨大机遇来优化果园生态系统、发展果树生产的建议与对策。     

三峡库首典型区2001—2010年局地气象因子变化趋势分析

三峡工程对库区气候变化的影响一直是备受关注的科学问题,通过对库首秭归典型区2001-2010年10年期间局地气象因子的连续观测,分析各气象要素的动态变化趋势.根据现有观测资料,三峡库首典型区蓄水前后的温度、降水、气压日照等主要气象因子虽有一定程度年际波动,但未见较大显著变化.与蓄水前相比,秭归典型区在蓄水后年平均气温降低了0.3℃,年均最高气温降低了约0.7℃,年均最低气温升高了约03℃;蓄水后的4月、5月和12月平均气温升幅约为0.8℃～1.0℃,其余月份降幅约为0.4℃～2.0℃;蓄水后,多年平均≥10℃有效积温降低幅度约为116.6℃.10年期间,除极端最高地面温度有一定降低外,平均地面温度、平均最高最低地面温度和极端最低地温均无明显变化;每年4-8月份为雨日最集中时期,10年期间平均降雨量为939.7 mm,其中以2008年的降雨量最高为1 148.7 mm,而2009年降雨量最低为742.8 mm;10年平均年蒸发量为937.0 mm,各年份中5-9月份平均蒸发量为668.5 mm,占年度蒸发量的71.3％;10年期间平均气压有升高趋势,其中2010年平均气压为101.0 kPa,比2001年平均气压升高了约1.2％; 10年期间,日照时数存在波动,但总体有降低趋势,其中2004年日照时数最长达1 384.9 h,2005年日照时数最短为981.8h.     

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。     

表土剥离再利用工程绩效评价--以重庆市三峡库区移土培肥工程为例

以重庆市三峡库区移土培肥工程为例,通过对该工程特点的分析构建绩效评价指标体系。根据科学性、可操作性等原则将评价指标体系分为绩效指标体系和成效指标体系。采用层次分析法确定指标权重。通过模糊综合评价法进行项目绩效评价分析。分析结果显示,三峡库区移土培肥工程成效指标体系综合评价向量为0.875 1,绩效评价体系综合评价向量为0.617 0。按最大隶属度原则,该工程无论是成效评价还是绩效评价均属于优质工程。     

三峡水库消落区生态环境保护与利用对策研究

三峡水库投入使用后，在库区两岸形成周期性变化的水陆交错地带即消落区。通过调查消落区的类型、分布、面积等基本情况，从消落区水、土相互作用角度，分析了消落区在水、土交互作用下对水、陆生态系统的影响，提出了利用生物缓冲带等技术来建立消落区生态保护的措施。     

三峡库区柑橘生态环境质量评价

对三峡库区柑橘果园生态环境质量评价结果表明 ,该区域柑橘产地生态环境质量符合《绿色食品产地环境技术条件》标准 ,柑橘果实所测卫生指标符合NY/T4 2 6 - 2 0 0 0《绿色食品柑橘》标准 ,果实品质达到 1级产品     

三峡库区庭院生态模式及其效益分析

三峡库区生态环境脆弱，人地矛盾突出，农业经济发展水平不高。因此，探索一种适合三峡库区农村实际，可以防止水土流失，有利于生态环境保护和人民生活水平提高的庭院生态模式尤为迫切。以农业庭院生产为例，结合库区农业、农村发展实际，在分析庭院经济发展条件和影响因子的基础上，提出了建立在不同技术基础上的庭院经济发展模式，探讨了庭院生态模式所产生的生态、经济和社会效益，并提出了行之有效的建议。     

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.