基于GIS和RUSLE的高山峡谷区土壤侵蚀研究——以云南省泸水县为例

[目的]研究区域土壤侵蚀,揭示水土流失的空间分异规律,为区域水土保持和生态农业建设提供理论指导依据。[方法]应用GIS和RUSLE模型对云南省泸水县的土壤侵蚀进行研究。RUSLE模型中的因子包括降雨侵蚀力、土壤可蚀性、坡度坡长因子、植被覆盖和水土保持措施因子,运用GIS空间分析模块,获取泸水县土壤侵蚀模数空间分布图,根据SL 190-2007的分级标准进行土壤侵蚀强度分级,并分析该区土壤侵蚀强度空间分布格局。[结果](1)从各强度侵蚀面积上看,泸水县2014年土壤侵蚀以微度侵蚀为主,占总面积的86.86%,但从平均土壤侵蚀模数看,土壤侵蚀量为4.24×10~6 t,平均侵蚀模数为1 373.1t/(km~2·a),土壤侵蚀强度属于轻度侵蚀;(2)土壤侵蚀较严重区与未利用地、耕地空间分布基本一致,在坡度25°~50°的范围内,侵蚀面积占总侵蚀面积的75%,并且在该坡度段上的耕地面积占总耕地的63%,剧烈侵蚀集中分布在未利用地上,中度以上剧烈以下强度侵蚀集中分布在该坡度段上的耕地上,说明该坡耕地、未利用地对土壤侵蚀的贡献最大,要加强对未利用地的生态治理。[结论]坡度大,陡坡垦殖和未利用地的不合理利用是该区土壤侵蚀加重的主要原因,坡度在25°以上的地区不适宜耕种,应优化农业产业结构如实施退耕还林还草等措施,才能有效的保持水土。     

滇东南喀斯特地区植被覆盖变化及其影响因素

利用MODIS NDVI数据资料集、标准气象站点的气候数据及社会经济统计数据,辅以叠置分析、空间统计分析和相关分析等方法,探讨了滇东南喀斯特地区植被覆盖的时空变化特征及其与气候因子、人类活动的关系。结果表明:滇东南喀斯特地区植被4月上旬进入生长季而9月中旬结束,2001—2010年植被覆盖呈现出上升的趋势,NDVI增加速率为0.03/10 a;滇东南喀斯特地区植被覆盖呈增加和减少趋势的面积分别占总面积的70.03%和29.97%,植被NDVI减少最为突出的区域主要集中在人口聚集的城镇周围及河流沿线,而增加的区域主要集中在高海拔山区;气候影响因素中的水分类因素即平均相对湿度、最小相对湿度和降水是滇东南喀斯特地区植被NDVI年内变化主要的影响因素,其影响有2个月左右的滞后期,温度类气候因子的滞后期为3个月左右,其他类型的气候因子滞后期约为2个月;滇东南喀斯特地区实施的退耕还林工程,极大地提升了植被覆盖度,而城镇化过程则使得城镇周边的极低、低植被覆盖度区面积增加。     

滇中亚高山典型森林林下植被碳氮储量及其分配格局

通过标准地调查和生物量实测相结合的方法,对滇中亚高山5种典型森林华山松(HSS)、云南松(YNS)、滇油杉(DYS)、高山栎(GSL)和常绿阔叶林(CL)林下植被(灌木层、草本层和凋落物层)各组分生物量、碳氮储量及其分配格局进行了研究。结果表明:(1)在5种森林群落中,林下灌木、草本和凋落物生物量变幅为1.47～11.19t/hm2,0.01～0.63t/hm2,7.85～46.73t/hm2。(2)灌木层的碳氮储量变幅在0.77～5.94tC/hm2,10.97～92.84kgN/hm2,碳氮储量的主要营养器官分别为茎和叶;草本层为0.01～0.29tC/hm2,0.07～5.35kgN/hm2,均呈现出地上部分>地下部分;凋落物为2.15～13.03tC/hm2,42.07～320.58kgN/hm2,碳氮储量随分解程度加深各有不同。(3)5种林分林下灌草及凋落物碳储量大小顺序为:CL>YNS>DYS>HSS>GSL;氮储量为:CL>YNS>DYS>GSL>HSS。综上,常绿阔叶林和云南松林下灌草和凋落物具有较高的碳氮贮能力,滇油杉的碳氮贮潜力较大,应提高林分质量增加林分密度,加大保护管理力度,制定科学可行的森林管理措施,为林下植被与上层林木的协同发展以及今后研究林下植被对于全球气候变化的响应提供理论支撑。     

基于气候生产潜力的云南人粮关系及其未来变化

基于云南117个气象站1961?2015年观测实况及全球气候模式模拟的2016?2055年年平均气温、降水量数据,使用Thornthwaite Memorial模型计算并分析云南各地气候生产潜力（Tspv）的时空变化特征,构建并计算Tspv的人口承载力（Tspv-人口承载力）和气候承载力指数。结果表明：（1）云南Tspv呈现明显的纬向分布及垂直分布特征,总体表现为南部高于北部,低海拔地区高于高海拔地区,降水是云南Tspv主要限制因子;（2）1961-2015年全省Tspv仅滇西的部分地区显著增加,滇中局部等地显著减少,其余地区变化不显著,全省平均Tspv年际波动大,在2009年前后发生突变;（3）2006-2015年云南人均粮食供应稳定增长,接近或超过小康型粮食需求,耕地的人口承载力（耕地,人口承载力）逐年增加,但远低于Tspv-人口承载力,即使在极端减产年,Tspv-人口承载力水平仍能满足当前人口、耕地规模下富裕型粮食需求,人粮关系状态为盈余;（4）如果保持现有稳定的人口、耕地及生产力水平增幅,未来不同的排放情景下,云南Tspv及Tspv-人口承载力都将稳定增加,人粮关系状态以粮食盈余为主,且高排放情景下承载力和人粮关系状态水平均优于低排放情景。     

云南普洱茶感官品质与内含成份关系研究

在云南不同地区选择具有一定生产规模的5家云南普洱茶生产企业,到厂现场进行普洱饼茶随机取样,共取样6个;在云南省农业科学院茶叶研究所进行感官审评,在云南农业大学普洱茶学院进行内含成份分析,研究云南普洱茶感官品质与内含成份的关系,为云南普洱茶的规范生产和持续健康发展提供参考。结果表明：水浸出物含量的高低直接影响普洱茶的品质,并与普洱茶的汤色、浓度、滋味密切相关;茶多酚含量相对较高的茶样其感官品质均高于茶多酚含量相对较低的茶样;咖啡碱含量和糖类物质含量对云南普洱茶的感官品质的影响不是主要因子,但可以适度增进云南普洱茶的内质。     

云南枇杷野生种质资源叶片性状多样性分析

对147份云南枇杷野生资源叶片表型性状进行了调查分析,结果表明,这一群体枇杷种质资源的叶姿、叶形、叶片长度、叶片宽度、叶形指数、叶背茸毛、叶面形态、叶片横切面形状、叶面光泽、叶片颜色等性状均存在丰富的多样性。其中,叶背无茸毛的种质占77.62%,初步断定这个群体中的多数种质不是普通枇杷类型。     

云南玉米需水规律及灌溉效应的试验研究

基于玉米苗期控水试验和玉米需水量田间试验，分析研究了土壤含水量和灌溉对出苗率、成活率、有效株数和玉米产量经济性状的影响，得到了云南玉米生长季内各月平均日需水量和玉米作物系数。研究认为，苗期灌溉或降水条件好能确保基本的有效株数，促进营养生长；在光照条件好但干旱缺水年份，灌溉的增产效益十分突出；但在干旱缺水影响较小的条件下，玉米灌溉的增产效益并不显著。     

滇中地区小流域治理前后水土流失变化规律的研究

通过生物措施、工程措施和耕作措施对滇中地区典型小流域—王家箐进行综合治理,观测了治理前后气象、水文、土壤侵蚀资料,分析了治理前后试验区降雨与径流、侵蚀之间的关系及变化。结果表明,试验区的水土流失主要集中在5～10月,区内次降雨的径流量、侵蚀量与降雨量和最大30 min雨强乘积的相关性最好,其关系式为一元三次方函数,相关系数在0.956到0.993之间(极显著相关);月径流量、月侵蚀量与月降雨量之间的关系为一元幂函数,相关系数在0.819到0.985之间(极显著相关)。采取生物措施、工程措施和耕作措施相结合的综合治理方式,能有效抑制以坡耕地为主的小流域的水土流失,但不改变流域降雨径流侵蚀函数关系式,只改变其系数。     

滇中地区小流域水土流失治理效应研究

通过生物措施、工程措施和耕作措施对滇中地区典型小流域———王家箐进行综合治理,对治理前后气象、水文、水土流失资料进行观测分析。结果表明综合治理后,试验区径流系数从0.290降到0.06,侵蚀模数从294.28t/(hm2.a)降到9.19 t/(hm2.a),水土流失治理效果显著。治理措施减少水土流失作用主要表现在三个方面:一是提高了降雨产流的最小雨量和最大30 min雨强I30,降雨产流的最小雨量从2.9 mm提高到4.5 mm,最小I30从0.027 mm/min提高到0.067 mm/min,最小PI30从0.077 mm.mm/min提高到0.300 mm.mm/min。二是降低了径流的泥沙含量,治理后的泥沙含量减少65%。三是影响了产流过程,采取水保措施延长了汇流过程,推迟并削减洪峰。选治理前后P,I30相似的降雨,分析其洪水过程表明,治理后产流的洪峰流量和洪量比治理前减少84.2%~92.1%和81.6%~87.5%,涨水速率降低78.6%~91.4%,洪峰和雨峰的间隔时间延长1.5~2倍。     

滇东南石漠化地区封山育林前后群落生态学特征比较

通过样地法比较了滇东南石漠化地区封山育林前后植被的群落学特征,从生活型谱、叶型谱、光照生态类型谱、水分生态类型谱和优势植物等群落特征看,封山育林后群落的水湿条件有所改善,群落正向地带性植被—半湿性亚热带常绿阔叶林演替;从物种多样性来看,封山育林后群落的物种丰富度、物种多样性指数、生态优势度和群落均匀度均有很大的提高,物种多样性增加,群落稳定性增强,且破坏后修复能力增强。结果说明封山育林措施是石漠化地区植被恢复的很好措施之一。西北林学院学报21卷第5期李品荣等滇东南石漠化地区封山育林前后群落生态学特征比较