甘肃省“十三五”坡耕地水土流失综合治理效益评估

坡耕地是广大山地和丘陵区群众赖以生存和发展的生产用地,同时也是水土流失的主要源地。为进一步加强坡耕地水土流失治理,"十三五"期间甘肃省选取8个市(州)的27个县(区)开展了坡耕地水土流失综合治理工程,共完成坡耕地改梯田5.66万hm~2。采用水土保持综合治理效益计算方法评估了坡耕地水土流失综合治理工程的生态效益、经济效益和社会效益,并在总结典型经验及存在问题的基础上,提出了下一步工作建议。     

黄河流域水土流失遥感监测中土地利用现状分类体系构建

[目的]提出一种新的适于水土流失遥感监测的土地利用现状分类体系,并验证其合理性,为黄河流域水土流失遥感监测提供依据。[方法]以黄河流域不同地类水土流失的差异为出发点,按照科学性、可行性和完整性原则,参考国家土地利用现状分类标准,基于水利部颁布的土壤侵蚀分类分级标准,构建了黄河流域水土流失遥感监测土地利用现状分类体系。[结果]以坡耕地、梯田、林草地、在建开发用地、淤地坝、沙地和其他用地7个类型构建了黄河流域水土流失遥感监测土地利用现状分类体系,并用5个县(旗)的土地利用数据进行验证,结果表明该分类体系具有科学性。[结论]本研究提出的土地利用分类体系在获取同等精度水土流失评价结果的同时,又能提高水土流失遥感监测的效率。     

用模糊——动态聚类法对青海省东部进行水土保持综合治理亚区划分

青海省东部农业区是本省水土流失最严重的地区,属黄土高原丘陵沟壑区第四副区。本文在对该区16县（市）共234个乡的自然、社经、土地利用、水土流失和气象等因子全面调查的基础上,采用模糊－动态聚类方法,对本区进行水土保持分类,克服了单用模糊聚类或系统聚类易出现聚类分散,分类结果难于预见和单用动态聚类人为授权过多的弊病。特别是分区指标的样本数量较多时,这种现象就表现的更加突出。应用该方法进行分类,得出了3个亚区,各区的自然条件,水土流失特点和治理方向与实际情况完全相符,分类结果科学合理。     

分析坡耕地侵蚀强度,选择优化治理措施

本文简要介绍了黑龙江省东部低山丘陵区的自然概况和坡耕地的土壤侵蚀特征;重点对该区坡耕地的土壤侵蚀强度进行了计算和分析,为坡耕地治理措施的优化配置和领导决策提供了极其重要的科学依据.     

侵蚀性降雨对黑土坡耕地土壤侵蚀特征的影响

[目的]降雨是黑土坡耕地水力侵蚀的动力来源,研究天然降雨条件下坡耕地土壤侵蚀特征对水土流失防治具有重要意义。[方法]基于黑龙江省海伦市光荣小流域2021—2022年不同坡度(3°,5°和7°)顺坡垄作径流小区观测的43场次侵蚀性降雨事件,采用K-Mean聚类法对比分析不同雨型和坡度下径流与输沙特征,并探讨影响坡耕地径流与输沙的影响因素。[结果]研究区以短历时、大雨强、小雨量的降雨(雨型3)为主,其次是中等历时、中等雨强、中等雨量的降雨(雨型2),长历时、小雨强、大雨量的降雨(雨型1)极少发生。相同雨型下,累积径流深和输沙量均随坡度的增加而增大。相同坡度下,不同雨型对累积径流深响应不同,累积输沙量整体表现为雨型3贡献最高(50.90%～57.90%),雨型2次之(37.60%～44.10%),雨型1最低。雨型2事件降雨侵蚀力和坡度对径流深产生直接影响,径流深和坡度对输沙量产生直接影响。雨型3事件降雨侵蚀力通过直接和间接作用影响径流深,进而影响输沙量。[结论]对所有雨型事件,降雨侵蚀力和坡度是影响坡耕地径流深的主控因子,径流深和坡度是影响坡耕地输沙量的主控因子。     

鲁中南花岗岩丘陵区坡耕地不同厚度土壤中优先流的发育特征

[目的]研究不同土壤厚度条件下坡耕地优先流发育特征,为土层浅薄条件下坡耕地灌溉效率提高及面源污染防治提供依据.[方法]以地处北方土石山区的山东省蒙阴县花岗岩丘陵区坡耕地为例,选取土层深度为30 cm和50 cm的样地,运用野外染色示踪试验法和室内图像处理技术,分析土层厚度对优先流发育特征的影响.[结果]土壤厚度为30 ...     

基于SOFM网络的西藏自治区流域尺度生态功能分区

[目的]基于区域关键生态系统服务,研究西藏自治区生态功能区划,为高原生态系统的区域综合认知和空间综合治理提供科学依据。[方法]在GIS技术支持下,基于区域关键生态系统服务功能构建西藏生态功能分区指标体系,运用自组织特征映射(SOFM)网络聚类栅格单元指标,并基于小流域单元逐步合并破碎化的聚类结果来确定生态功能区边界。[结果](1)区域内各生态系统服务功能指标整体上呈现出从东南向西北递减的格局;(2)根据各分类栅格的景观聚集度指数确定最优分类数为5类;(3)破碎化的5种聚类结果经过子流域单元的合并而最终被划分为5个生态功能区。[结论]根据各区域生态系统特征进行命名,划分出藏北高寒荒漠草原生态脆弱区、藏中草原牧业盈余区、藏东亚热带山地针叶林农牧产品供给区、藏东南亚热带山地针叶林产水区和藏东南热带季雨林生物多样性保护区5个生态功能区。     

浙江省县(市)域土地利用效率的时空演变、驱动因素与调控对策

[目的]探究浙江省县(市)域土地利用效率演变与优化机制,为实现土地资源高效优配提供对策和建议.[方法]综合运用SBM-Undesirable模型、熵值法、自然断点法和地理探测器模型,探究2007-2018年浙江省69个县(市)域的土地利用效率演变特征及优化机制.[结果]①浙江省县(市)域土地利用效率演变呈明显的"三阶段...     

基于层次分析法的生产建设项目水土流失影响综合指数研究

[目的]研究生产建设项目引发的水土流失影响综合指数,为水土保持科学分类管理提供依据。[方法]在全国8个水土保持区划一级区31类生产建设项目中,筛选出国家、省、地(州、市)、县(区、市)共2 227个项目,收集每个项目的扰动地表面积、损坏植被面积、土石方挖填总量、永久弃渣量、是否涉预防保护区及地貌类型等13项水土保持相关指标。采用专家咨询法和层次分析法,将生产建设项目水土保持分类指标体系分为目标层(水土流失影响等级)、准则层(生产建设项目类别)、约束层(水土保持区划一级区)、指标层(水土流失相关指标)4个层次。[结果]线性工程的影响指数基本呈现出:西南岩溶区(西南紫色土区)西北黄土高原区(青藏高原区)南方红壤区(北方土石山区、东北黑土区)北方风沙区的趋势。点式工程在西南岩溶区和西南紫色土区水土流失影响指数较高,而在北方风沙区的水土流失影响指数较小。[结论]生产建设项目水土保持指标体系中层次划分合理,层次分析法计算得出的综合指数可以作为生产建设项目的水土流失影响指数,反映生产建设项目水土流失影响程度的水土流失影响潜在值。     

连云港市低山丘陵区侵蚀性降雨特征及产流产沙规律

[目的] 分析不同降雨特征和不同下垫面条件下江苏省连云港市低山丘陵区土壤侵蚀产流产沙规律,为当地水土流失防治和提高水土保持效益提供科学依据。[方法] 以黑林水土保持监测点为研究对象,采用K均值聚类法对当地2013—2020年侵蚀性降雨类型进行分类,识别侵蚀性降雨特征,采用灰色关联法分析该监测点5个坡面径流小区降雨量、产流量、产沙量之间的相关性,通过双累积曲线法比较不同下垫面条件下产流产沙能力差异,分析人类活动对地表扰动的水土保持效应。[结果] ①侵蚀性降雨主要发生在汛期,以Ⅰ型(小雨量、小雨强)降雨为主,频次占比66%,其次为Ⅱ型(中雨量、中雨强)降雨和Ⅳ型(大雨量、中雨强)降雨,Ⅲ型(大雨量、大雨强)降雨最少; ②产沙量与降雨量和径流深密切相关,相关系数分别为0.64～0.85,0.61～0.86; ③Ⅲ型降雨引起的次降雨含沙量最大,Ⅳ型降雨引起的土壤流失总量最大; ④农地的产沙能力最大,林地次之,自然荒地最小,减少地表土壤的人为扰动,横向起垄种植,选择覆盖度高的植物更有利于提高当地的水土保持效益,总体上林地水保效益优于农地。⑤不同下垫面间产流产沙差异随着雨量和雨强的增大逐渐减小。[结论] 连云港市低山丘陵区侵蚀性降雨主要发生在汛期,不同雨型不同下垫面间产流产沙特征差异明显,林地水保效益优于农地。     

陕西省土壤有机质含量及其与影响因素的关系

[目的]分析陕西省土壤有机质空间分布特征及其影响因素,并揭示土壤有机质与地形、植被类型、气候和土壤其他属性的关系,为该区土壤碳汇(碳源)功能变化研究提供科学基础。[方法]通过采集陕西省12个样区不同植被类型和地形条件下的85个表层土壤样品,并利用SPSS 16.0中的K-means聚类和Canoco 4.5软件中的冗余(RDA)方法进行分析。[结果]土壤有机质浓度在2~6级之间;并表现为由南至北,由西至东大致呈降低趋势;在各样区,最大值是最小值的1.89~14.84倍;同一样区不同样地土壤有机质含量等级不同;各影响因素中,除经度和无霜期的影响不显著外,其他各环境因子的影响均显著,退耕年限和植被类型的影响最大,坡度和坡向的影响程度较低,且交互影响作用明显。[结论]除农地转变为果园外,农地退耕能够显著提高土壤有机质含量,并随着恢复年限的延长,有机质含量增加日益显著,生态系统逐渐由碳源转变为碳汇。     

基于公平视角的耕地生态补偿标准量化研究

[目的]基于公平视角量化2011-2018年东北地区的耕地生态补偿标准和优先级,为东北地区耕地生态保护提供理论指引.[方法]从生态系统服务价值出发,在对耕地生态补偿行为和标准进行理论分析的基础上,构建当量因子和水足迹模型.[结果]①东北地区耕地生态系统服务价值呈现东高西低的特点,在2011-2018年,各省份均出现先上...     

坡度分级方法对坡度制图的影响

[目的]利用多种分级方法进行坡度制图,探究不同分级方法对坡度制图带来的影响。[方法]选取陕西省绥德县,陕西省眉县境内的秦岭山区,黑龙江拜泉县的3个样区,用多种分级法对坡度进行分级,利用量化指标分析坡度分级对坡度格局和统计分布的影响。[结果](1)就一个样区而言,分位数或Evans分级法比较好;不同地区比较,选用统一分级方案较好;(2)分级后的坡度空间变异急剧减少;(3)所有分级都使坡度信息有所损失;(4)所有分级均难以准确表现坡度的统计分布规律。[结论](1)坡度表面和自然断点分级方法效果较好。(2)随着分级间距的增加,坡度信息量快速减少。(3)坡度统计分布的分析须用坡度表面和自然断点分级进行制图。     

基于网格的中国耕地畜禽养殖废弃物氮负荷估算

[目的]估算网格化的中国耕地畜禽养殖废弃物氮负荷,以期准确分析中国畜禽养殖废弃物对环境的污染威胁。[方法]基于统计数据进行行政区域的畜禽养殖废弃物氮养分量的估算,并利用面积权重内插法和GIS空间分析技术进行中国耕地畜禽养殖废弃物氮负荷估算及网格化研究。[结果]网格化后的畜禽养殖废弃物耕地氮负荷基本保持了以各省区为单元数据的基本特征,不再是以行政边界为划分不同畜禽养殖废弃物氮养分负荷的依据,更接近于实际情况,并以河南省为例进行了验证。[结论]从整体空间分布角度看,2010年中国畜禽养殖废弃物氮负荷量空间分布其高值范围与低值范围的界线近似于中国400mm等降水量线。从各省域空间分布范围分析,氮负荷量高的主要集中在广东省、北京市、四川省及湖南省范围,而蒙古、新疆、西藏及青海这4个区域范围内的氮负荷量都较低。     

河南省城市化与生态环境耦合协调状态的时空格局

[目的] 探索河南省城市化与生态环境耦合协调状态的空间聚集特征,提出相关的发展建议,为河南省城市可持续发展提供科学的参考。[方法] 通过构建城市化与生态环境评价体系,利用改进的耦合协调度模型,研究2008—2018年河南省城市化与生态环境发展水平及耦合协调度,对河南省17个地级城市耦合协调度进行时空格局分析。[结果] 2008—2018年全省耦合度值都在0.9以上,耦合协调度呈波动上升趋势;多数城市的城市化水平低于生态环境水平,各市城市化与生态环境的耦合协调度等级有基本不协调、基本协调、协调、高级协调;城镇化与生态环境耦合协调存在空间正相关性,有西部和中部耦合协调度高、东南部耦合协调度低的聚类特征。[结论] 河南省整体城镇化进程加快,经济城市化和生态环境压力分别对城市化和生态环境两大系统产生了重要影响。应加强郑州市中心城市的发展,推动河南东南部城市的发展。     

黑龙江省主要农作物生育期降水的分形特征与生态学意义

应用分形理论研究了黑龙江省各县市1984-1999年主要作物生育期(4-9月)降水的变化特点。结果表明:主要作物生育期降水存在较好的自相似关系,具有显著的分形特征;各县市分维结果反映,黑龙江省主要作物生育期降水分维从西南到东北增加,北部分维最高,分维越高说明降水变化越复杂、越不稳定。     

1990-2012年淮河流域粮食生产的时空演进及驱动机制

[目的]动态研究粮食连增及农业政策调整背景下淮河流域1990—2012年的粮食产量时空变化进程及影响因素,为淮河流域科学合理粮食安全政策构建提供理论参考。[方法]采用区域重心计算模型和空间自相关技术。[结果]（1）淮河流域粮食总产量及县域均值持续增长。高产县域集中在流域中游皖北地区,中高产县域逐步向中上游推进,低产县域日趋边缘化。（2）淮河流域粮食产量重心呈西进南移态势变动,西进速率减缓,南北波动幅度较小,空间格局趋向稳定。（3）县域粮食产量分布呈显著空间聚集性特征,且有持续增强趋势。高产县域聚集于流域中游豫皖交界及下游苏中沿海地区;低产县市逐步集中连片聚集于流域上游豫西北边缘地区;高—低与低—高聚集县域规模较小,空间分布变化剧烈。[结论]水土资源变化、农业新技术及政策倾斜、种粮比较效益等主导因素共同驱动流域粮食产量空间格局演进。     

基于三象限法的县域高标准基本农田建设布局与发展模式研究

[目的]探讨三象限法在高标准基本农田建设中的应用,为县域高标准基本农田建设布局与发展模式提供一定依据。[方法]以安徽省宿松县为例,采用三象限法对高标准基本农田的建设区域进行划分,从耕地质量适宜性及社会经济条件可行性2方面对其高标准基本农田建设进行评价。其中,耕地质量从立地条件、耕地理化性状及利用条件等方面选择评价指标,社会经济条件从耕地农业生产力、耕地建设利用状况及群众意愿等方面构建评价指标体系。[结果]高适宜高可行区域的耕地面积为3 046.67hm^2,占建设耕地总面积的14.89%,高适宜低可行区域的耕地面积为10 974.53hm^2,占建设耕地总面积的53.62%,低适宜高可行区域的耕地面积为6 445.73hm^2,占建设耕地总面积的31.49%。在对3个区域的耕地限制性因素及高标准基本农田分布情况进行分析的基础上,提出了高标准基本农田的空间布局和建设模式。[结论]运用三象限法,耕地质量与社会经济条件组合成3个区域。宿松县的高标准基本农田建设布局及发展模式与3个区域动态联系。     

山东省西部经济隆起带耕地集约利用评价与空间分异研究

[目的]以山东省西部经济隆起带各县(市、区)为研究对象,对山东省西部经济隆起带耕地集约利用与空间分异进行评价和研究,为科学规划该区耕地资源,提高耕地集约利用水平,增加耕地产出及统筹区域农业发展提供参考。[方法]基于县域尺度采用熵权TOPSIS法和GIS计算山东省西部经济隆起带各县(市、区)的耕地集约利用水平和空间格局。[结果]山东省西部经济隆起带耕地集约利用水平分布表现为以东平县为界南部耕地集约利用水平低,北部高,北部中又以东北部耕地集约利用水平高,西南部低,中间一般,并存在"俱乐部趋同"的态势,即同一集约利用水平的耕地表现为集中成片分布态势;耕地集约利用水平各县(市、区)数量上呈现"金字塔"的趋势,即水平越高数量越少,水平越低数量越多;从指标层指标来看,化肥投入指数、机械投入指数、复种指数、机械化率、粮食安全指数、耕地安全指数、粮食单产和人均产粮是影响山东省西部经济隆起带耕地集约利用水平的主要指标。[结论]山东省西部经济隆起带耕地集约利用水平分布具有明显的空间差异。