北京山区小流域治理现状与建议

北京山区属于我国典型的北方土石山区,山区面积占全市总面积的62%。近年来,北京市提出生态清洁小流域建设的思路以来,山区水土流失情况虽得到了一定的治理效果,但其复杂的地质地形条件导致近几年地质灾害频发,水资源污染加剧。本研究基于小流域规划系统科学、生态学、水文学、景观生态学、地理信息科学等相关理论和技术,全面分析引发山区小流域地质灾害的间接原因和小流域规划治理工作中的薄弱环节如生态风险预报系统的不完善、现有水保措施效益评价内容的缺失、小流域水土流失面源污染等,提出合理的治理小流域的新对策与建议,为更好地建设北京山区小流域奠定良好的基础。     

北京市生态清洁小流域建设中的污水治理

经济的快速发展和旅游人数的不断增加,使北京市山区小流域内分散的点源污染和污水排放量逐渐增加,对地表水环境造成诸多危害。生态清洁小流域建设是小流域综合治理发展的新阶段,污水治理是其中的重要内容之一。探讨了北京市山区小流域污水治理适用标准、治理方式和污水管网建设、处理工艺设施选择,并针对污水处理中存在的问题,提出了水污染防治的建议。     

北京山区耕地质量变化及未来趋势模拟

准确把握区域耕地质量现状、空间分布以及未来变化,对实现耕地保护由数量平衡与管理向数量-质量综合平衡与管理具有重要意义。应用GIS空间分析与模拟技术,在对北京山区耕地质量进行定量评价的基础上,对山区不同地域层次上的耕地质量变化及未来趋势进行了分析。研究结果发现,1993－2004年北京山区以及各地貌类型区域耕地质量处于总体提高态势,耕地质量的提高主要是耕地布局优化的结果。2004－2015年,北京山区耕地总体质量将继续提高,但总体幅度有所减小;同时,不同区域耕地质量变化出现分异,山区和半山区耕地质量仍然不断     

北京山区土壤流失方程探讨

 水土流失是生态环境恶化的重要原因之一。土壤流失方程是定量评价水土资源发展动态、指导综合治理规划和评价水土流失治理效果的重要技术工具。利用北京近1000个坡面径流试验小区的年降雨、径流和泥沙资料以及人工降雨试验资料,并考虑北京石质山区存在大量砾石覆盖地表的特点,将砾石覆盖因子作为一个独立的因子考虑在土壤流失方程中。得到北京山区坡面土壤侵蚀方程,并确定了方程中各个因子的计算方法或数值。该方程的建立,可为北京山区土壤侵蚀动态监测和水土保持规划提供依据。     

北京山区泥石流灾害现状及防治对策

通过对北京市门头沟、房山、延庆、昌平、密云、怀柔、平谷7个区（县）24条山洪泥石流重点沟道的野外调查,了解泥石流危险区的社会和经济发展的最新动态,结合1998年北京山区山洪泥石流调查资料进行对比分析,以期为北京市政府制订科学的山洪泥石流灾害防治体系、对山区进行合理开发和建设、确保2008年北京奥运会的顺利举行提供科学的决策依据。结果表明,北京山区山洪泥石流灾害的潜在危险仍然比较严重,居民对泥石流灾害防治认识不足、重视不够,过度的山区经济开发活动以及村庄建设缺乏科学规划是加大北京山区泥石流潜在威胁的主要原因。在此基础上提出了北京山区泥石流灾害防治的8项对策。     

基于InVEST模型的北京山区土壤侵蚀模拟

为客观认识北京山区森林生态系统的土壤保持功能,基于北京山区森林资源二类调查,应用INVEST模型对北京山区土壤侵蚀状况进行模拟研究,并重点探讨不同森林类型土壤保持功能的大小.结果表明:该模型适用于北京山区的土壤侵蚀模拟,北京山区林地下总的土壤侵蚀量为176万t,平均保持土壤能力为220 t/hm2.各森林类型的保持土壤能力均较高,其中天然混交针叶林保土能力最高,为335 t/hm2.其次是天然侧柏林.为297 t/hm2,而最小的是人工落叶松林,为148 t/hm2.     

北京山区建设用地扩展的景观表现

在描述山区景观镶嵌体水平景观格局的前提下，立足建设用地扩展的景观表现，重点测算了山区建设用地景观镶嵌体以及单一景观要素2个水平下的景观形状和分布指数变化，以系统地分析北京山区建设用地景观格局动态。研究结果表明，在北京山区的城市化进程中，山区生态建设的开展引发绿色空间不断增加，景观有向单一化、均一化方向发展的趋势。建设用地总体连通性变强，空间分布上呈现集中、密集的趋势，但尚未形成集聚效应。同时，建设用地景观的碎裂化特征也很显著，独立工矿用地则更趋不规则和破碎。应结合山区实际采取科学有效的规划措施引导建设用地的扩展。     

北京山区土地资源评价及可持续发展研究

通过对北京山区土地分异影响因素分析,建立了调查区土地资源评价系统及标准。从构成、质量及潜力三方面分析了该地区土地资源的特点,并提出了北京山区土地资源可持续发展战略措施。     

北京市山区河道生态治理措施体系构建

河道治理项目施工过程中的土石方开挖、回填及临时防护措施不到位等势必会破坏河道原生地貌和地表植被,并产生弃土弃渣,造成不同部位水土流失现象的发生,因此对河道生态治理措施体系进行系统研究有重要意义。通过实地调查与文献查阅相结合的方法,依据不同地形、断面、水文形态河道的水土流失特点,将山区河道划分为常水位以上坡面、常水位以下坡面、河床三个部分,构建了适用于北京山区河道生态治理的措施体系,为北京及类似地区的山区河道生态治理提供了有益参考。     

浅谈北京市山区水土流失与非点源污染

利用北京市山区坡面径流小区实际观测资料,进行了山区非点源污染与水土流失关系的分析,说明了水土流失是非点源污染物的载体和水体污染的主要途径,影响非点源污染物流失和水土流失的主要因素一致,污染物流失量随着水土流失量的加大而加大。目前北京市在非点源污染治理方面,已实现了从以末端治理为主向从源头上控制为主的综合治理的转变,生态清洁小流域建设将水土流失和面源污染防治作为治理目标,在小流域内构筑"生态修复、生态治理、生态保护"三道防线,已在水源保护方面取得了显著的效益。     

"北京市水土保持生态环境管理信息系统"管理单元--北京山区小流域划分

随着北京市水土保持生态环境建设工作的深入开展，信息系统的建设已成为当务之急。利用GIS技术，根据水土保持治理及管理的需要，将北京山区划分成547条小流域单元；并在北京河流代码的基础上，制定了小流域编码。小流域划分工作的完成，为北京市山区水土保持工作数字化管理莫定了基础，为水土保持数据库的建设提供了基本管理统计单元。     

北京山区泥石流防治对策探讨

北京山区是一个泥石流易发地区,为了加强防治泥石流危害,笔者通过实地调查,分析了北京山区泥石流的分布和灾害情况,以及泥石流的成因、特点。在此基础上,提出了北京山区泥石流的防治对策。     

密云水库周边水土保持与水源保护探讨

 根据密云水库周边自然地理特征和社会经济情况,特别是连续干旱导致水库水位急剧下降、水库周边形成大面积裸露地的现状,分析水库周边人口资源环境的突出矛盾和生态环境存在的主要问题,对密云水库周边水土保持和水源保护思路和措施进行了探索,提出生态建设总体思路和原则,和以库北库区裸露地治理与保护,入库口裸露河滩地治理与保护,以及小型分散点源污染治理为重点的具体措施,同时对加强水库周边的水土保持与水源保护提出政策及管理措施建议。     

北京山区果园水平阶整地措施的水土保持效益

坡地果树产业已成为北京山区市县农业的重要组成部分.坡地果园坡度大,地表覆盖低,土壤侵蚀严重.水平阶整地是北京山区坡地果园的重要水土保持措施之一,定量测算坡地果园土壤侵蚀速率和水平阶整地措施的水土保持效益对于实现资源环境和经济的可持续协调发展具有重要的实际意义.分别采集北京山区无措施（昌平）和水平阶整地措施（密云、怀柔）后的土壤样品,通过测定137 Cs面积活度换算土壤侵蚀速率,估算北京山区坡地果园水平阶整地措施的水土保持效益.结果表明：昌平、密云和怀柔坡地果园的土壤侵蚀速率分别为5 331、2 494和1 970 t/（km2·a）,水平阶整地措施减少50％的土壤侵蚀量,可起到降低土壤侵蚀的作用;但是由于年久失修,没能完全发挥其应有的水土保持功效.     

地表砾石对降雨径流及土壤侵蚀的影响

山区土壤表层常有大量砾石覆盖,地表砾石覆盖会对降雨入渗产生影响,从而影响径流和土壤侵蚀。利用人工降雨试验来评价北京山区普通褐土上不同砾石覆盖度对径流和土壤侵蚀的影响。试验降雨强度为30,67,92mm/h,土盘(1m×0.5m)坡度为20°,砾石覆盖度为0,5%,10%,20%,40%和60%。研究结果表明:对试验土壤,径流量随砾石覆盖度增加呈线性减小。水流流速和土壤侵蚀量随砾石覆盖度的增加呈负指数递减。降雨强度对径流量和土壤侵蚀量与砾石覆盖度之间的关系不存在影响。研究结果可为北京山区的土壤侵蚀预报提供数据基础。     

北京山区野生观赏植物资源

对北京山区野生观赏植物资源进行了实地调查和统计分析，结果表明：有２２７种植物具有观赏意义，其中１０９种植物可重点引种或具有开展驯化试验研究价值。根据植物性质及其用途，初拟了野生观赏植物分类系统，并对北京山区的野生观赏植物按类别作了概要介绍和评价，最后对野生观赏植物保持与合理开发利用提出了建议。     

北京山区林地凝结水特征研究

[目的]研究北京山区林地凝结水的发生情况及分布特征,为该地区的水资源合理利用提供科学依据。[方法]利用首都圈森林生态定位站的大型称重式蒸渗仪对北京山区4种林地的凝结水进行2a连续观测,同时监测林地各项气象因子,分析不同林地凝结水的分布特征以及影响因子。[结果](1)北京山区非生长季凝结水出现天数和凝结水量较生长季多,非生长季月平均凝结水量约4.5mm,生长季月平均凝结水量约1.6mm;(2)4种林分年凝结水量大小关系表现为草地(38mm)栓皮栎(36mm)油松(30mm)侧柏(25mm),与年凝结水出现天数大小关系相同,灌草丛是产生凝结水的主要场所,阔叶林产生的凝结水远高于针叶林;(3)空气温度和相对湿度对凝结水的产生起到决定性作用。[结论]北京山区林地凝结水在时间上分布不均,受环境因子和植被因子的综合影响。     

基于垂向混合产流模型的北京山区山洪预警模型构建

[目的]构建基于垂向混合产流模型的北京山区山洪预警模型,为临界雨量的计算提供理论基础。[方法]结合北京市的气候条件,选用垂向混合产流模型进行产流模拟,用单位线法和线性水库法进行坡面汇流模拟,用马斯京根法进行河道汇流模拟。安全流量则用淹没出流量代表。北京山区山洪预警模型中的参数可通过外业实验测定和历史数据率定获得。[结果]通过对降雨和流量历史资料的验证,确定性系数、洪峰流量、峰现时间、时效等级均符合洪水预报的要求和规定,是否发生山洪的预测结果也与实际情况一致,证明了该模型的准确性。[结论]该模型可以应用于北京山区的山洪预警,降低由山洪导致的人员伤亡与财产损失的可能性。同时,该模型还可为北京山区山洪灾害临界雨量的推求奠定基础。     

北京山区森林景观格局与环境关系的CCA研究

根据北京山区森林资源调查二类数据,在ArcGIS的支持下,采用网格样方的采样方法,进行典范对应分析(CCA),对北京山区的森林景观格局与环境因子关系进行了分析研究。结果表明,在北京山区,坡向、坡位和土壤厚度与森林景观类型的空间分布相关性较低,森林景观类型的空间格局更多地受到海拔和坡度的影响,海拔是控制森林景观类型空间分布的主要因素,其次是坡度;森林景观在总体上表现为人工林分布在低海拔地区,天然林分布在高海拔地区,这与景观类型在CCA排序图上的分布一致。     

北京山区建设用地扩展及其与耕地变化关系研究

基于土地利用详查和变更数据并利用两期土地利用现状图,分析比较了北京山区建设用地空间变化历史形态,力求准确测算建设用地扩展的时空特征及其差异;并对山区建设用地景观格局动态变化进行分析,探讨了其与耕地变化的相关关系。研究结果表明山区建设用地扩展程度逐年增强,圈层性与不规则性并存,并对耕地保护产生巨大压力;将来,必须制定科学的土地利用规划对建设用地扩展进行调控,防止大量优质耕地被占用。