侵蚀环境小流域生态恢复过程中自然与社会生态的协同效应

 【目的】自然与社会生态的高度协调是生态恢复的保证,探索侵蚀环境生态恢复过程中自然和社会生态的协同耦合关系,为流域生态恢复提供理论依据。【方法】以典型侵蚀环境小流域——纸房沟流域为例,通过收集资料、测试分析,选择不同社会人文环境因子和自然环境因子,运用统计和相关分析等方法,研究生态恢复过程中自然与社会生态的协同效应。【结果】在生态恢复过程中,表征流域生态状况的因子植被覆盖率、土壤有机质含量和粮食单产潜势实现率与表征社会经济人文的因子人均纯收入、恩格尔系数、人均基本农田、义务教育普及率、水土流失治理度和工副业贡献率之间关系密切,表现出较好的协调性效应,生态状况的改善能促进社会经济的发展,同样,社会经济的发展亦能推动生态环境的恢复。同时,体现流域系统稳定性的生态综合功能的系统抗逆力与其社会经济人文状况也有密切关系,系统抗逆力增强,流域稳定性提高可促进社会经济人文状况的好转。同样,流域社会经济人文状况的好转亦可推动其生态功能的发挥,即系统抗逆力的增大,使流域系统稳定性增强,表现为较好的协调效应。此外,国家政策策略对生态恢复具有重要的导向作用。【结论】侵蚀环境小流域生态恢复过程中自然与社会生态具有较强的协同互作效应关系,自然生态恢复促进社会生态发展,同样社会生态发展促使自然生态恢复。     

喀斯特坡耕地不同微地貌土壤养分效应

为探索喀斯特坡耕地不同微地貌类型与土壤养分间的相互关系,采用网格取样法对不同微地貌土壤养分进行了研究。结果表明,不同微地貌下土壤主要养分含量不同,土壤有机质平均含量的变化范围为61.14~191.34 g/kg,土壤全氮平均含量的变化范围是1.50~3.58 g/kg,土壤全磷平均含量的变化范围为0.67~1.31 g/kg,土壤全钾平均含量的变化范围为13.7~36.4 g/kg,土壤碱解氮、速效磷和速效钾平均含量的变化范围分别为210.96~320.88、1.47~3.91、94.61~226.76 mg/kg,其大小关系均表现为土面>土槽>土窝>土被。相关分析显示,在研究区域内,地形因子与微地貌土壤养分之间没有明显的相关性,喀斯特坡耕地土壤养分含量空间分布与微地貌类型关系密切。     

侵蚀环境撂荒地植物群落恢复动态研究

以侵蚀环境不同退耕撂荒年限样地为研究对象,采用空间代替时间序列的方法调查植物群落特征,分析植物恢复过程。结果表明：植物群落覆盖度和地上生物量随退耕撂荒年限的增加,恢复演替的推进逐渐增大;群落物种多样性指数与撂荒年限呈正相关,而群落优势度指数与撂荒年限呈负相关;物种多样性指数能极好地反映群落物种丰富度,并能客观表达物种的动态变化,其演变呈升—降—升的趋势,退耕撂荒3、10和25 a左右时为物种多样性指数的高峰。植物群落结构稳定性与物种多样性、群落生物量、覆盖度和优势度关系密切,随着退耕撂荒地植被恢复演替的进展,植被结构稳定性呈阶梯式增强,从而为侵蚀环境生态恢复提供了基础保障。     

侵蚀环境人工刺槐林土壤水稳性团聚体演变及其养分效应

采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为参照,分析了植被恢复过程中土壤水稳性团聚体变化规律及其与土壤养分状况之间的相互关系。结果表明,侵蚀环境下的坡耕地由于人为耕作干扰,土壤水稳性团聚体含量低下,抗蚀性能较差。营造刺槐林前5a土壤水稳性团聚体含量较坡耕地显著快速增加,随后增幅变缓,成对数增长,恢复25a后土壤水稳性团聚体含量已经达到天然侧柏林水平。在植被恢复过程中土壤小粒径的水稳性团聚体逐渐聚集转变形成大粒径的团聚体。相关性分析和回归分析表明,植被恢复过程中〉0．25mm土壤水稳性团聚体与有机碳、全氮、碱解氮、速效钾、容重等相关性达到显著（P〈0．05）或极显著水平（P〈0．01）,与全磷和速效磷相关性较弱。坡耕地退耕营造刺槐林后可以减少人为干扰,增加碳素和氮素供给,提高水稳性团聚体含量,使土壤抗蚀性能提高。     

黄土丘陵区植被次生演替灌木种群的土壤养分效应

【目的】研究黄土丘陵区植被次生演替灌木群落形成过程中土壤养分的变化情况。【方法】以白羊草群落为对照,选取杠柳、狼牙刺、丁香、虎榛子和柠条5种乡土树种为研究对象,测定其土壤养分含量,计算灌木群落形成变化过程中的土壤养分指数(Soil Nutrient Index,SNI),分析了各养分因子间的线性相关关系。【结果】不同灌木初期对土壤养分的适应能力大小顺序为:柠条(0.072)>狼牙刺(0.114)>杠柳(0.163)>丁香(0.172)>虎榛子(0.292)。不同植被物种群落土壤SNI值大小顺序为:虎榛子群落(0.979)>狼牙刺群落(0.535)>柠条群落(0.457)>丁香群落(0.341)>杠柳群落(0.333)>白羊草群落(0.145)。从不同灌木群落形成过程所产生的土壤养分改善效应来看,各参试群落相对于白羊草群落土壤养分的增幅分别为:虎榛子(4.740倍)、狼牙刺(2.909倍)、柠条(2.661倍)、杠柳(1.169倍)和丁香(1.168倍)。各土壤养分因子间除土壤全磷与有效磷和有效钾的相关性不显著外,其余各土壤养分因子间均表现出极显著的线性相关关系(P<0.01)。【结论】不同灌木种群所需的适宜土壤养分条件和对土壤养分的改善效应存在较大差异;植被次生演替灌丛阶段的土壤养分明显优于草本阶段,植被次生演替过程土壤养分呈逐步改善的趋势。     

黄土丘陵区川道地种植业结构分析与效益评价

选取10个具有代表性的川道地村为研究对象,对种植业用地结构、系统生产力、产值结构、系统稳定性和种植业效益进行了动态分析,结果表明:研究区退耕还林还草效果显著,坡地明显减少,林草地明显增加,种植业用地结构由坡地与川道地为主转变为以川道地为主;种植业结构调整初见成效,由粮食与经济作物为主转变为粮食与蔬菜特别是保护地蔬菜为主的种植结构,蔬菜已成为种植业收入的最主要来源,产值结构趋于平衡,系统稳定性有所提高;种植业产投比较低,种植业已步入高投入、高产出的发展轨道,基本实现了农业增产与农民增收,种植业效益有待提高。     

吉林省西部沙产业可持续发展初探

在详细分析吉林省西部丰富沙产业的基础上，论述了该区沙产业的可持续性，确定了吉林省西部沙产业可持续发展的原则和主要途径，并指出了该区沙产业可持续发展存在的主要问题，提出了沙产业可持续发展的建议。     

黄土丘陵区中尺度生态经济系统健康诊断方法探索

 生态经济系统健康是黄土高原水土保持与生态建设的目标。本文在分析流域生态系统健康特征和诊断指标筛选原则的基础上，构建了一套适合于该区中尺度生态经济系统健康诊断指标体系。以均方差决策法确定了各指标的权重，运用递阶多层次综合法、线性加权函数法分别建立了二级层次和综合指标健康诊断模型――健康指数。采用比较生态学方法，分析研究黄土丘陵区中尺度生态经济系统健康空间和时间动态变化。结果表明，该区系统健康状况相对稳定，在不同途径生态恢复措施实施过程中，流域健康指数呈逐年波动式上升趋势（由建设前的0.2125增大的现在的0.5188），具有可持续发展能力。同时，以现实生态经济最佳水平为目标，引入障碍度、优势度等概念，对该区中尺度系统健康进行空间维上的障碍和优势诊断，并据此提出了不同模式建设的对策和建议，为该区生态环境建设提供科学依据。     

贵州茅台水源功能区不同植被类型的蓄水效应

森林植被层次结构对区域的蓄水保土功能具有重要的影响,对维护区域生态平衡也具有重要的意义。以贵州茅台水源功能区为研究对象,采用野外调查及室内分析相结合的方法,分析不同植被类型的蓄水效应,探讨防护林、水源涵养林的最优搭配层次结构。结果表明:随日降雨量增大,不同植被类型冠层截留量呈增加趋势,截留率呈相对减少趋势,树干茎流量和茎流率有所增加,且存在树干茎流产流降雨临界值,其中竹林为12.5mm,针阔混交林与马尾松林均为14.5mm,柏木林为18.5 mm;不同植被类型枯落物最大持水量平均值乔木林为26.14%,灌丛为9.26%,竹林为7.33%,草地为6.93%。研究揭示林分结构越复杂,蓄水效应越显著;在自然立地条件下,贵州茅台水源功能区乡土树种造林最优层次结构为针阔混交林+铁仔灌丛+白茅草丛。     

水蚀过程中裸露陡坡耕地土壤侵蚀特征

在坡耕地上,农业耕作措施改变了地表微地形,对坡地土壤侵蚀过程产生影响。深入了解耕作措施对坡地土壤侵蚀的影响,以便为开展陡坡耕地退耕还林(草)工程的水土保持效益评价提供科学依据。以30°陡坡耕地为研究对象,采用室内人工模拟降雨试验方法,对采用人工锄耕、人工掏挖和等高耕作的裸坡地土壤侵蚀特征进行研究。用相同坡度平整坡地作为对照措施。降雨强度为60,90,120mm/h,降雨历时80min。结果表明:(1)在陡坡耕地上,在雨强为60,90mm/h时,3种耕作措施都具有延缓坡地产流的作用,但在雨强为120mm/h时,人工锄耕和人工掏挖坡地产流开始时间与平整坡地无显著差异(P0.05);(2)对采用等高耕作的陡坡地,在3个降雨强度下,累计产流量均低于平整坡地,但采用人工锄耕和人工掏挖的陡坡地与平整坡地相比并无明显规律;(3)在降雨强度为120mm/h时,耕作陡坡地地表径流含沙量较高,土壤侵蚀量是平整坡地的2~5倍。因此,在裸露陡坡耕地上,当降雨强度偏大时,采用农业耕作措施不仅不能降低土壤侵蚀发生,反而会增加。