高寒绿洲防护林体系防风阻沙效应研究

 以典型高寒人工绿洲—香日德绿洲为研究对象,对防护林现状进行实地调查,同时实测绿洲不同部位(外围、边缘和内部)和不同季节的多日大风风速及绿洲外围天然灌木林阻沙效应。在此基础上,对绿洲防护林体系的防风固沙效应进行分析。结果表明:香日德绿洲防护林体系防风效应显著,边缘风速降低约1/3,内部风速降低1/2以上,总体防风度60.44%;外围天然灌木林阻沙效应也十分显著,灌木冠幅和阻沙量之间呈线性相关,在0.01水平上呈极显著相关,相关系数达0.7823;灌木高度在0.01水平上也和阻沙量之间呈线性相关,相关系数为0.6088。     

FEFLOW软件在地下水数值模拟中的应用——以柴达木盆地香日德绿洲为例

 作为我国内陆高寒干旱地区绿洲代表的青海柴达木盆地香日德绿洲,近年来由于大规模引水灌溉,使得下游局部地区生态环境恶化。为了定量分析灌溉引水对下游生态系统的影响,利用FEFLOW软件对研究区的地下水流进行数值模拟。结果表明:现状条件下潜水排泄量为3.93亿m3;区内用于绿洲灌溉合理可行的水资源量为1亿～1.5亿m3。所建立的模型合理可行,能够进行该地区地下水位动态预报,可为研究区水资源的合理开发提供科学依据。     

基于3S技术的绿洲土地覆盖变化研究--以香日德绿洲为例

选择干旱区典型绿洲香日德地区为研究区,以1987年和1999年两期不同时相的Landsat TM遥感影像为数据源,结合实地调查所获得的大量数据,利用遥感、全球定位系统以及地理信息系统技术（3S技术）对图像进行综合技术处理,获取该地区土地覆盖变化的动态信息。分析总结了香日德绿州土地利用时空变化的规律性和驱动因子,为合理开发绿洲,可持续发展绿洲资源以及改善生态环境等提供了新的研究方法和科学依据。     

气候变化对非洲水资源和农业的影响

尽管非洲是世界上温室气体排放总量或人均排放量最少的地区,但在承受气候变化造成的恶劣影响方面首当其冲。气候变化已经给非洲的水资源、农业、生物多样性、人类健康和国家安全等带来诸多严重影响,粮食生产和水资源一直是非洲长期面临的两大难题,也是深受气候变化影响的两大领域还较欠缺,需要在未来的研究中进一步加强,以探寻减缓气候变化对非洲水资源和农业不利影响的有效途径。本文系统梳理了气候变化对非洲水资源系统和农业生产影响的研究成果和不足,以期为非洲气候变化影响评估工作提供一定参考和借鉴。已有的观测结果表明,气候变化导致非洲许多山脉冰川面积正在大范围缩减、大部分地区降水量有所减少,降雨的年际间分布也更为不稳定,通过水文模型的模拟预测,未来气候变化将进一步影响降水量和非洲部分地区河流的径流量,导致非洲水资源供给压力加大。同样,气候变化也给非洲农业生产带来了巨大的挑战,无论是观测结果分析,还是统计模型和作物模型等对不同气候情景和时间尺度下非洲农业的模拟研究,都显示气候变化对非洲农业以负面影响为主,导致非洲干旱加剧、生长季改变和粮食产量下降,并可能危及非洲的粮食安全。然而,现有研究结果还存在较多不确定性,其主要集中在未来气候情景数据、研究方法、数据的质量和数量等方面。与世界其它地区相比,非洲气候变化影响研究无论是研究的深度和广度都     

基于熵权法的新疆奇台绿洲水资源承载力评价研究

针对新疆奇台绿洲水资源日益短缺及生态环境逐渐恶化的现实情况,本文通过构建水资源承载力研究的指标体系,应用主成分分析法选取主要指标,并采用熵权法进行赋权,依据水资源承载力综合模型对其水资源承载能力予以分析评价,以期使该地区水资源得到合理利用,并为绿洲可持续发展提供支撑。研究结果表明:该区1993年水资源承载力综合得分0.83,1998年为0.75,至2005年达到研究时段的最低值0.66,反映出其水资源承载力不断下降,且近几年下降速度加快。后期(2003—2005年)水资源承载力综合得分年均下降率是早期(1993—1998年)的47.96倍,为中期(1999—2002年)的8.39倍。奇台绿洲水资源承载力主要受经济与生态环境、人口、农业用水、水资源利用程度、气候状况5大成分影响。其中前三者累计贡献率为73.58%,反映出经济迅猛发展、生态环境恶化、人口数量增加以及农业灌溉水激增是导致水资源可进一步利用潜力减小的最主要因子。     

基于模糊优选模型的区域可持续发展研究

根据且末绿洲实地考察、历年统计资料及绿洲水资源一生态环境一经济社会耦合系统互动关系的分析和对该耦合系统可持续发展模式的探讨,利用模糊优选模型将多个评价指标转化为单一指标,采用描述复杂水资源系统可持续发展水平的评价方法,并结合且末绿洲水资源开发与利用的实际情况,研究且末Ⅸ域水资源可持续利用与经济社会协调发展的关系.综合对且末绿洲2003-2007年的水资源系统的量化分析,结果表明:且末绿洲水资源利用可持续发展水平有上升的趋势,2007年且末绿洲水资源系统可持续度0.239 5为5 a最高,但整体水资源可持续度还比较低,且水资源丰富尚有较大的开发潜力和提升空间.研究成果可为且末绿洲水资源可持续利用及其管理提供定量的决策依据.     

陕西省水资源生态风险评价及驱动因素分析

利用陕西省水资源和社会经济环境资料,结合GIS技术,依据区域生态风险评价的方法理论,采用层次分析法和综合指数法,建立了水资源压力-状态-响应的生态风险指标体系,分析了水资源经济和人口承载力,并对陕西省水资源生态风险的时空演化进行了综合评价。评价结果表明,水资源承载的经济和人口规模呈增加趋势,水资源压力不断增大,水资源综合风险也呈增加趋势。水资源区域风险表现为关中地区风险最大,其次为陕北地区,陕南地区水资源风险相对较小。水资源综合风险中,以状态风险最大,其次是压力风险,响应风险相对较小。不同地区水资源综合风险大小顺序依次为:西安地区>咸阳地区>榆林地区>渭南地区>宝鸡地区>延安地区>汉中地区>铜川地区>安康地区>商洛地区。水资源时空分布不均,开发利用程度大,经济快速发展,水生态失衡及污染源治理和环境保护措施力度等方面不能满足遏制水生态环境恶化等自然环境本底脆弱性的要求,经济系统不稳定性已成为陕西省水资源风险的主要驱动因素。     

灰色评估模型定量评价于田绿洲土壤盐渍化风险

针对土壤盐渍化这一干旱区重大生态环境问题,以新疆维吾尔自治区于田绿洲为研究靶区,在野外踏探、室内试验的基础上,将土壤电导率作为评价盐渍化风险生态终点,选择地面蒸散发、地表温度、地表反照率、地面高程、地下水埋深、地下水电导率、地上生物量、叶面积指数、归一化植被指数、表层土壤pH值、表层土壤含水率、土地利用/覆被类型、人口密度和人均耕地面积共14个评价指标作为主要盐渍化风险源,通过遥感与GIS技术获取这些评价因子空间数据集,同时进行数据标准化、叠加并生成相应的栅格图层集,采用Pearson相关性分析法确定评价因子风险权重,引入灰色系统分析法构建研究区盐渍化风险灰色评价模型,构建了土壤盐渍化风险评价模型,并对研究区的盐渍化风险进行定量评价与分析。结果表明:整个研究区盐渍化风险值介于0.053～0.747之间,平均值达到0.190。总体以一般风险为主,盐渍化高度风险占23.37%,虽然分布面积不大,但对绿洲北部区域的生态环境和农业生产影响深远。研究可为干旱区绿洲的土地资源管理、农田系统的合理布局及农业可持续发展中的风险决策提供数据基础与参考依据。     

中亚农业水资源脆弱性及其变化特征分析

农业用水是链接自然环境和社会经济发展的重要环节,研究农业水资源脆弱性的时空变化对揭示水资源的可持续开发利用、保障水资源安全、应对洪旱灾害具有重要意义。为研究中亚地区农业水资源脆弱性变化特征,本文以中亚五国为研究区,基于气象、土地覆盖、地形和社会经济数据,依据脆弱性概念框架,从暴露度、敏感度和适应度3个方面选取18个指标,建立了农业水资源脆弱性评价指标体系,采用等权重法和主成分分析法确定指标权重,对1992-2017年中亚农业水资源脆弱性进行了评价及特征分析。结果表明:1)中亚农业水资源脆弱性空间分布表现为"南高北低"的特征,5国中土库曼斯坦农业水资源脆弱性最强,其次为乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦和吉尔吉斯斯坦,而哈萨克斯坦农业水资源脆弱性最弱;研究时段内农业水资源脆弱性空间分布格局变化较小。2)中亚农业水资源脆弱性随时间变化表现为"前期升高,中期降低,后期稳定"的态势,整个研究期内研究区农业水资源脆弱性变化类型以相对稳定为主。不同地区农业水资源脆弱性随时间的变化存在差异,吉尔吉斯斯坦西部和土库曼斯坦的农业水资源脆弱性升高,乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦以及咸海地区水资源脆弱性降低,其他地区相对稳定。3)不同地区农业水资源脆弱性对各指标的敏感性不同,北部农业水资源脆弱性动态变化对农田灌溉定额和灌溉指数以负敏感为主,对其他指标以正敏感为主,而南部对各指标的敏感性正负均有;相关性分析表明,森林覆盖率、农业用水比例、农田灌溉定额、水分胁迫指数、灌溉指数和农业水分生产率是导致中亚农业水资源脆弱性空间差异的重要因素。4)为降低农业水资源脆弱性,中亚地区需发展集约型农业,调整作物种植结构,推广耐旱品种农作物,进行节水灌溉。研究结果可为中亚农业水资源规划管理、农业生产布局调整以及农业可持续发展提供参考依据。     

基于多层次模糊综合评价模型的沙漠绿洲水资源承载力评价与预测

[目的]对腰坝绿洲未来水资源承载力进行评价和预测研究,为该地区水资源的可持续利用及合理管理政策的制定提供决策依据。[方法]取2016年为现状水平年,2020,2025,2030年为规划水平年,根据绿洲发展历史和现状及相关规划,对社会经济发展进行预测,进而对各水平年的需水进行预测。选取9个评价指标构建水资源承载力评价指标体系,建立水资源承载力模糊综合评价模型,对各水平年水资源承载力进行评价分析。[结果]水资源承载力综合评判值2016年仅为0.251 2,表明水资源承载力已达到饱和;至2030年,上升至0.434 4,水资源承载力处于较高的可承载水平,但区内地下水资源开发潜力仍然有限。[结论]现状年水资源承载力处于超载状态,水资源供需矛盾突出,社会经济子系统是水资源承载力提高的主要压力源,通过采取一系列的措施,未来水资源承载力状况将逐渐好转,需采取全面有效的措施使水资源承载力提升至较高水平,将研究区打造成为和谐高效的绿洲。     

黑河干流中游地区适宜绿洲及耕地规模确定

为了确定黑河干流中游地区适宜绿洲及耕地规模,利用黑河干流中游地区1954-2012年水文气象资料及黑河流域2000年和2011年土地利用数据,采用水热平衡原理建立适宜绿洲规模计算模型,并在模型中考虑林地和草地的腾发量计算不同来水情景下适宜绿洲规模;根据分带理论建立适宜耕地规模模型,计算不同来水情景下绿洲适宜耕地规模。基于GIS建立黑河干流中游土地利用马尔科夫链模型,并利用此模型预测2015年和2020年黑河干流中游地区绿洲规模和耕地规模的变化,并对未来绿洲发展的适宜性进行评价。结果表明:黑河干流中游地区地表径流存在丰枯变化;在丰水年、平水年和枯水年的适宜绿洲规模分别为3 245~4 868、2 635~3 953和2 422~3 633 km2;相应的适宜耕地规模分别为2 337、2 004和1 878 km2;现状年2011年为丰水年,实际绿洲规模和耕地规模分别为4 035和2 366 km2,现状绿洲规模适宜性指数为0.6;预测2015年绿洲规模和耕地规模分别扩张到4 155和2 527 km2,绿洲规模适宜性指数下降到0.44~0.59;2020年绿洲和耕地规模扩张到4 304和2 719 km2,规模适宜性指数比2015年下降0.02~0.03,2011年、2015年、2020年的耕地规模都高于绿洲适宜耕地规模。干旱地区适宜绿洲规模及耕地规模研究为区域水资源可持续利用提供依据。     

黄河流域水土保持减水定额研究

 流域年径流量是水资源评价与合理配置利用的重要依据,而水土保持减水定额又是估算水土保持对河川年径流量影响的基础。综合分析了水土保持减水作用现有主要研究成果,在对黄河上中游进行生态环境建设分区的基础上,采用小流域综合治理法,计算出黄土丘陵沟壑区、黄土高塬沟壑区、土石山区的水土保持减水定额依次为245.5、118.5、471.9m3/hm2,并提出了推求黄河流域水土保持减水量的有效途径。     

东北黑土区小流域综合治理措施及效益评价——以振祥小流域为例

 在东北黑土区振祥小流域全面调查的基础上,采用坡面防护、沟道治理等工程措施,配置相应的林草措施,并辅之以适当的耕作措施,对振祥小流域进行了水土保持综合治理开发,并对治理后产生的效益进行初步评价。经过5a的实践,综合治理取得了良好的生态、经济和社会效益。2008年各项措施全部生效,每年拦蓄径流30.65万m3,保土总量1.71万t,水土流失区土壤侵蚀模数由治理前的2350 t/(km2.a)下降到416t/(km2.a),年增加经济收益29.39万元,林草覆盖率由治理前的9.0%增加到12.3%。证明该综合治理措施适用于黑土区,为黑土区小流域综合治理的全面开展提供参考。     

大兴安岭林区湿地生态水环境失调机理探析

阐述了大兴安岭林区湿地特征和生态水环境失调机理,指出该区大气转暖期的温室效应增加,原始森林被砍伐,湿地排水造林,三者相互制约,促使降水径流加速,冻结滞水层融深和融水量加大,地面蒸发作用增强,并人为加大湿地及其流域内地表积水和地下径流向山地河谷排泄,导致湿地生态水环境失调,由此造成大兴安岭针叶森林、冻结滞水层分布区向北和高海拔退缩,森林生态水环境随之失调恶化。     

塔里木河干流治理工程对天然植被的影响及对策建议

 塔里木河沿岸是我国胡杨林分布最集中的地区,在世界上占有极其重要的地位。塔里木河干流治理工程实施后,将对天然植被的生境产生一系列的影响。结合水资源配置,对天然植被进行保护和建设,对防止沙漠化、保护人工绿洲具有重要的意义。介绍塔里木河干流植被分布特征、干流治理工程布局及水资源配置,分析治理工程对天然植被的影响,提出了保护对策建议。     

珠江源头区几种主要林分类型下土壤的水分涵养功能研究

通过对珠江源头区几种主要的植被类型——云南松林、华山松林、云南松＋栓皮栎、云南松＋旱冬瓜林、早冬瓜林、滇石栎林、高山栎林等林分土壤的水源涵养功能进行研究，分别从土壤吸湿水分的能力、枯落物截留状况、渗透性能以及水土流失状况方面进行了分析．认为：阔叶林地表枯落物含量较多，分解速度也最快，土壤渗透功能及持水能力也最强，其次为针阔混交林，针叶纯林的持水保土功能最差。地表径流量以针阔混交林〈阔叶林〈针叶林依次递减．但其差异较大，地表径流最大的云南松针叶林是最小的高山栎灌丛的2．18倍，泥沙量最大的云南松林是最小的云南松＋栓皮栎林的25．65倍，而阔叶林与针阔混交林差异不大，研究表明针叶林下土壤的水分涵养功能较差，而针阔混交林和阔叶林则较强。     

秦巴山区小流域水土保持综合治理对土壤入渗的影响

采用双环法及对比分析法对秦巴山区小流域的土壤入渗特征进行了分析研究。结果表明,两条对比小流域中各不同土地利用类型的土壤稳渗速率均呈现出草地>林地>沟台地>坡耕地>梯田>荒地的变化规律,且已治理流域土壤入渗能力较未治理流域相同土地利用状况的土壤入渗能力有所增大。这主要与流域实施水土保持综合治理后土壤容重、有机质、>0.25 mm水稳性团聚体含量、孔隙度等影响土壤入渗的因素发生了明显改变有关,梯田等工程措施对土壤稳渗速率的改善作用不明显。由此说明,大规模水土保持综合治理可有效改善土壤的某些物理、化学性质,并增大土壤的入渗能力,是导致流域洪水过程及径流量发生变化的原因之一。     

宁波市水土保持区划研究

宁波市的水土保持区划工作始于2000年.当时主要依据宁波市地形地貌特点的水土保持区划,已不能适应新时期水土保持工作的需求.为科学指导宁波市今后的水土保持工作,在全国水土保持三级区划的基础上,结合宁波市的自然条件、水土流失发生发展趋势和社会经济发展对水土保持的需求,有必要重新进行水土保持分区.作者采用叠图分析法,将全市划分为北部农田防护水质维护区、中部人居环境水质维护区、东南土壤保持水质维护区和西部水源涵养生态维护区等4个不同的水土保持分区.北部农田防护水质维护区,重点加强耕地、园地和林地等具有重要生态功能土地的保护,改善平原河网水质;中部人居环境水质维护区,重点加强城市开发建设中土石弃渣和泥浆处置的管理,构建生态走廊,改善人居环境和河湖水质;东南土壤保持水质维护区,重点改造治理低质林地,完善沿海防护林建设,对经济林园地实施保土耕作措施,提高土地利用综合效益;西部水源涵养生态维护区,重点采取封山育林措施,充分发挥植被拦截泥沙、调蓄径流、涵养水源和治理面源污染的能力.通过合理的区划,以期科学指导宁波市今后的水土保持工作.     

滇中高原山地防护林体系水土保持效益研究

以小流域为单元 ,根据山地防护林体系配置的特点 ,采取定位和半定位研究方法 ,分层次对山地防护林体系蓄水保土功能进行监测分析。研究结果表明 :不同地类及用地方式 ,不同森林类型保持水土效益差异较大 ,在滇中高原 ,裸地和坡耕地是流域产沙的主要来源 ,农耕地侵蚀量是林地的 18.7～ 36 .0倍 ,裸地侵蚀量远大于坡耕地 ,高达林地的 10 0倍左右 ;营建防护林体系后 ,防护效益显著 ,土壤侵蚀模数随森林覆盖率的增加而减少 ,流域森林覆盖率由 18.6 %上升到 42 .4%时 ,土壤侵蚀模数减少 36 % ;坡地造林后 ,地表径流减少 79.44 %～ 96 .9% ,泥沙削减 87.8%～ 99.9% ;要使山地小流域水土流失得以控制 ,森林覆盖率必须达到 30 %以上     

Snowmelt-induced soil erosion on gentle slopes in the southern Cis-Ural region

It has been revealed that, in the years when the freezing depth of leached chernozems on slopes in the southern Cis-Ural region is in the range of 30–38 cm, no surface runoff is observed in the spring regardless of the snow cover, soil wetting, or vegetation; the critical freezing depth under forest is half that on the open surfaces. When the freezing depth is deeper, the critical volume of the spring runoff is mainly determined by the meteorological conditions, the water permeability of the soil, and its protection by plants.