摘要:[目的] 针对新疆准东五彩湾露天煤矿开采区浮尘扩散的问题,选定多种气象因子分析其对浮尘扩散和自然沉降的影响,为监测自然降尘污染提供时间和空间依据。[方法] 通过统计分析不同的气象因子同自然降尘量的相关性,确定主导影响因子;通过对自然降尘量时间序列和空间序列的分析,研究准东露天煤矿开采期引起的自然降尘污染的时间和空间变化规律。[结果] (1)随着时间的推移自然降尘量总体呈三峰趋势;(2)气象因子对于自然降尘量的影响强弱表现为:平均风速 >平均土壤湿度 >平均环境温度;(3)该地区开挖期间自然降尘分布受人为扰动和风的叠加影响。[结论] 4,6和9月份由于开采强度较大,自然降尘量相对较大;平均环境湿度对自然降尘量影响不大。风为该地区影响自然降尘的主要气象因子。自然降尘主要分布在主导风上下风向距煤矿开采区、堆渣区和工业区约8~10 km范围区域。

摘要:[目的] 研究矿区复垦对土壤养分和酶活性以及微生物的影响,并揭示其时空演变规律。[方法] 以安徽省庐江钒矿区碳质页岩风化物区域的复垦土壤为对象,采用野外调查和室内分析的方法,对矿区复垦下的土壤养分、酶活性及微生物数量展开调查。[结果] 随着复垦年限的增加,土壤电导率、含水量和全盐含量均明显增加,土壤容重、pH值和总孔隙度则明显降低;随着复垦年限的增加,土壤全钾和有效钾含量均降低,有机质、全氮、碱解氮、微生物量碳和微生物量氮增加,而全磷和有效磷并没有明显的变化趋势,其中土壤微生物量的变化幅度最大,对复垦的响应最为敏感;随着复垦年限的增加,矿区土壤蔗糖酶、脱氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性和微生物数量均有所增加,但其增加幅度逐渐减小,细菌数量处于绝对优势地位,占到微生物总数的99.3%以上;随着土层深度的增加,土壤酶活性、微生物数量和土壤养分均呈降低趋势,表现出明显的"表聚性",同层相比,基本呈现出:60 a >40 a >20 a >5 a规律,局部有所波动。[结论] 矿区复垦能够改善土壤质量和土壤肥力;矿区复垦过程中通过影响土壤微生物活动和代谢进而影响土壤养分及酶活性,同时土壤微生物与养分和酶活性等地下生态指标之间在复垦过程中具有统一性。

摘要:[目的] 研究近50 a来白龙江上游径流变化特征,并进一步分析径流对降水的滞后效应以及降水与人类活动对径流变化的影响。[方法] 以1961-2010年白龙江上游武都水文站的月径流数据和白龙江上游气象站月降水量数据为基础,采用集中度和集中期、Mann-Kendall法、R/S分析法等多种数理统计方法,分析了近50 a来白龙江上游径流量在年际、季节和月尺度上的变化特征,并预测了其未来可能的变化趋势。[结果] 白龙江上游径流年内分配极不均匀,多年平均集中度C_d达34.92%。近50 a来白龙江上游年径流量呈极显著减少趋势(p<0.001),变化率为-3.942×10⁸ m³/10 a,Hurst指数为0.98>0.5,表明未来一段时间内白龙江上游年径流量可能继续呈减少趋势。四季和1-12月径流量均呈显著减少趋势(p<0.05),年径流量在1990年发生由多到少的突变。白龙江上游径流对降水的响应存在滞后效应,且滞后时间有微弱延长趋势。近50 a来白龙江上游径流系数呈显著减小趋势(p<0.001),降水量转化为径流的部分逐年减少,径流系数在1990年后减少了0.14。[结论] 1990年之前,白龙江上游径流变化主要受降水影响;1990年以后,人类活动逐渐成为影响白龙江上游径流变化的主要因素。

摘要:[目的] 研究衡阳市紫色土丘陵坡地恢复对土壤酶活性及理化性质的影响,以揭示不同恢复阶段土壤性质的变化、土壤生态系统的恢复/退化机理。[方法] 采用时空互代方法,分析草本(Ⅰ)、灌草(Ⅱ)、灌丛(Ⅲ)和乔灌群落(Ⅳ)阶段的0-10 cm,10-20 cm和20-40 cm土层的土壤酶活性和理化性质变化。[结果] (1)不同恢复阶段的Patrick指数(R)、Shannon-Wiener指数(H)的大小顺序为:Ⅲ >Ⅳ >Ⅱ >Ⅰ,Simpson指数(D)排序为:Ⅰ >Ⅱ >Ⅳ >Ⅲ,Evenness指数(E)排序为:Ⅳ >Ⅲ >Ⅱ >Ⅰ,各植被地上和地下生物量均显著增加;(2)随着植被恢复过程的进行,土壤含水量(SWC)、土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、硝态氮(NO₃^--N)和有效磷(AP)含量明显上升,土壤容重(SBD)、pH值及根土比(R/S)逐渐减小。随着土壤深度增加,SWC,R/S,SOM以及N,P养分等明显下降,而SBD和pH值逐渐增大;(3)随着恢复进行,脲酶(URE)、蛋白酶(PRO)、碱性磷酸酶(APE)、蔗糖酶(INV)、纤维素酶(CEL)和多酚氧化酶(PPO)活性明显上升,过氧化氢酶(CAT)活性以Ⅲ最高。除PPO和CAT外,其他土壤酶活性随土壤深度加深显著减小。[结论] 植被恢复可改善土壤理化性质和提高土壤酶活性。

摘要:[目的] 研究1983-2013年徐州市土地利用变化对径流的影响,为该市水资源利用与保护和土地利用结构调整服务。[方法] 基于Landsat TM/ETM⁺影像提取徐州市土地利用变化信息,采用验证后的SCS (soil conservation service)水文模型模拟了不同降水条件和下垫面状态下径流量的时空特征。[结果] (1)丰、平、枯降水条件下,年均径流深分别增加46,42和38 mm;(2)径流深变化范围为299~800 mm;(3)林地与建设用地之间转换导致径流系数的变化超过0.3,其余在0.1~0.3之间;(4)不同土壤湿润程度条件下,径流增幅大小表现为:AMCⅠ >AMCⅡ >AMCⅢ。[结论] 建设用地的增加是近期径流增大的主要因素;2003年建设用地比超过20%,为土地利用变化影响径流突变的一个阈值;径流深的高值区为水体、建设用地、耕地以及煤矿区,低值区为林、草地;林地转为建设用地导致最大的径流增加值。

摘要:[目的] 对采煤塌陷区土壤中磷赋存形态以及释放规律进行研究,了解土壤磷污染特征。[方法] 以淮南矿区潘一矿塌陷区为研究对象,应用分级提取的方法对塌陷区土壤中磷的赋存形态进行分析测定,采用室内柱状样模拟实验对土壤中磷释放特征进行研究。[结果] (1)潘一杨庄塌陷区土壤TP的含量在103.58~489.89 mg/kg之间,平均值为248.47 mg/kg;(2)活性磷(BAP)的含量在86.94~378.24 mg/kg,占TP含量的43.53%~91.12%,平均为71.1%。(3)TP累计释放量大小依次为:pH=12 >pH=3 >pH=6 >pH=8 >pH=10 >pH=4。[结论] 采煤塌陷区土壤中TP有极高的释磷潜力;不同pH值条件下,磷的释放强度大小为:碱性>酸性>中性。

摘要:[目的] 了解四川省射洪县土壤氮素的空间分布特征及社会经济因素对其的影响。[方法] 以随机采样的土壤样点数据为基础,并结合社会经济数据,运用ArcGIS 9.3的地统计学、空间分析等方法进行分析研究。[结果] (1)该县土壤全氮含量1.08±0.29 g/kg,碱解氮含量100.24±34.80 mg/kg;全氮高值区(>1.4 g/kg)位于严家沟和向家营附近,在碾槽坝等地形成两个低值区(<0.9 g/kg);碱解氮高值区(>140 mg/kg)主要在万柏山和鲜家坪,低值区(<80 mg/kg)主要位于碾槽坝等地带;(2)随着距离的增加,城镇周围全氮先增加后减少,碱解氮逐渐减少;道路周围全氮没有变化,而碱解氮逐渐降低;宅基地周围全氮没有变化,而碱解氮逐渐增加;(3)不同类型、不同地貌区的城镇、道路和宅基地,对土壤氮含量的影响存在很大的区域差异;(4)不同的氮肥、磷肥和有机肥施用量对土壤氮含量影响不同,其中氮肥对碱解氮影响明显。[结论] 社会经济因素对土壤氮素的影响具有明显的区域差异性。

摘要:[目的] 了解小叶杨的抗旱机理,为山西省北部半干旱风沙区小叶杨防护林建设提供科学依据。[方法] 通过在山西省苗圃基地盆栽模拟干旱试验,以小叶杨生长过程中的苗木株高和地径,根、茎、叶生物量,叶片相对含水量和水势,净光合速率、蒸腾速率等为生长和生理指标,研究干旱胁迫对小叶杨幼苗生长的影响。[结果] 干旱胁迫抑制了小叶杨幼苗的生长,包括地上部分和根系的生长;叶片相对含水量和水势随土壤相对含水量降低而下降;各干旱梯度下CK,T₁,T₂,T₃,T₄,T₅的净光合速率、蒸腾速率也随干旱梯度加深而降低,但从CK (田间持水量,土壤含水量20.3%)到T₃(田间持水量的40%,土壤含水量8.12%)净光合速率和蒸腾速率随干旱梯度加深降幅逐渐较小,并且干旱时也能保持较大的光合速率和蒸腾速率,表明小叶杨具有明显抗旱特性;当土壤水分进一步减少,T₄(田间持水量的30%,土壤含水量为6.09%)时小叶杨开始出现干枯现象,T₅(田间持水量量的20%,土壤含水量为4.06%)时小叶杨全部死亡。[结论] 山西省西南部及其周边地区进行小叶杨造林时,土壤水分应尽量要保持在6.09%(T₄)以上。

摘要:[目的] 研究不同坡度和降雨强度条件下,不同覆被的减流减沙效果,定量分析各侵蚀影响因子的权重。[方法] 采用室内人工模拟降雨的方法。[结果] (1)与裸地相比,枯落物、砾石和黑麦草均具有良好的减流减沙效果,枯落物的减流效果最好,减流效益最大为79.7%,平均减流效益46.1%。其次为黑麦草,最大减流效益68.9%。第三为砾石,最大减流效益68.0%。(2)黑麦草的减流效果存在临界盖度,其值在60%左右,当盖度大于60%后其减流效益不再增加。(3)减沙效益随着盖度的增加而增加,枯落物、砾石和草地最大减沙效益分别为98.8%,64.6%和88.1%。(4)经过灰色关联定量分析得出选取的8个影响因子与径流均有较高的关联性,关联度都在0.6223以上。[结论] 不同试验条件和不同覆被对坡面产流产沙具有明显影响,降雨强度和降雨量是对泥沙量影响较大的因素,降雨强度、降雨量、覆被盖度和坡度是对径流量影响较大的4个因子,影响因子与径流和泥沙的关联度和关联序因土壤种类不同而存在差异。

摘要:[目的] 研究内蒙古中西部地区3种乡土植物种根系的抗拉机理,为该区水土保持的树种选择提供依据。[方法] 以内蒙古中西部地区3种常见植物柠条、沙棘和紫花苜蓿根系为对象,进行室内单根瞬时极限拉伸试验研究。[结果] (1)3种植物单根极限抗拉力随着直径的增加而增大,单根极限抗拉强度随直径的增加均呈幂函数递减。(2)当直径在0.19 mm~2.89 mm范围内相同径级时,3种植物单根极限抗拉强度和弹性模量均值大小顺序相同,依次为:柠条 >沙棘 >紫花苜蓿,3种植物根径≤0.5 mm的细根具有较大的极限抗拉强度和弹性模量;(3)同一树种当根系直径相同时,土壤含水率高则其单根平均极限抗拉强度小。[结论] 根系的力学特性与形态结构特征的结合,是选择适宜的水土保持树种非常重要的因素。从根系抗拉性能方面评价3种植物根系固土抗蚀能力大小则柠条优于沙棘和紫花苜蓿。

摘要:[目的] 揭示巨桉人工林组培苗和实生苗两种起源对土壤抗蚀性的影响。[方法] 利用S形采样法在样地内采集多个样点,按上(0-10 cm),中(10-20 cm),下(20-30 cm)三层分别利用环刀和塑料盒采集原状土壤,测定不同层次土壤容重、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度、渗透速率、水稳性团聚体含量等。[结果] (1)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤容重呈现递增趋势,而总孔隙度和通气孔隙度呈递减趋势。组培巨桉林土壤容重低于实生苗巨桉林地,而土壤总孔隙度、通气孔隙度高于显著实生苗巨桉林地(p<0.05);(2)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤水稳性指数、抗蚀指数、团聚状况、团聚度和结构系数呈现下降趋势,水稳性指数和抗蚀指数达到显著水平(p<0.05),而分散率和分散系数呈现升高趋势。组培巨桉林地不同土层的抗蚀指数和结构系数均高于实生苗巨桉林地,但分散系数均显著低于实生苗巨桉林地(p<0.05);(3)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤各粒径水稳性团聚体含量和平均重量直径(MWD)呈现出下降趋势,土壤结构体破坏率呈现上升趋势。组培苗巨桉林地不同土层各粒径(>5 mm;5~2 mm;0.5~0.25 mm; >0.5 mm; >0.25 mm)水稳性团聚体含量和MWD均高于实生苗林地,而结构体破坏率、2~1 mm和1~0.5 mm水稳性团聚体含量均低于实生苗巨桉林地。[结论] 组培巨桉人工林的土壤抗蚀性更佳。

摘要:[目的] 探究华北落叶松人工林在不同林龄下的健康经营模式,并对其经营效果进行评价。[方法] 以内蒙古赤峰市喀喇沁旗旺业甸林场华北落叶松人工林为研究对象,以林下植被盖度、多样性指数、生物量为指标,对照无干扰经营模式,研究常规经营模式和近自然经营模式对华北落叶松人工林林下植被的影响。[结果] (1)在幼龄林阶段,无干扰经营模式有利于林下植被多样性的发展,常规经营模式有利于获取最大生物量;(2)在中龄林阶段,无干扰经营模式的林下植被多样性最高,近自然经营模式的林下植物种类、盖度、生物量最大;(3)在近熟林阶段,近自然经营模式的林下植被种类、盖度、多样性指数、生物量均大于常规经营模式和无干扰经营模式。[结论] 开展华北落叶松人工林抚育经营活动时,应依据林龄和经营目标,选择制定最适宜的经营方案。

摘要:[目的] 研究我国东南沿海小流域土地利用/覆被变化的水文效应,为该区水土资源合理配置和可持续发展提供科学依据。[方法] 以东南沿海福建省晋江山美水库集水区为例,运用SWAT水文模型。[结果] (1)研究区土地利用变化表现为林地转向园地和建设用地、耕地转向建设用地的特征。(2)固定其他条件,将构建的模型2006年土地利用数据替换为1995年,对比分析发现2000-2010年全流域和典型子流域的年径流深增加,洪水期平均径流增加,枯水期径流基本减少。(3)从全流域空间角度看,径流量均增大,特别是研究区西部地区和东南部地区;同时径流量变率增大,稳性减小。(4)园地、林地、建设用地和水田是驱动区内水文变化的主要因子。[结论] 研究区土地利用与覆被变化导致"洪水量更大,枯水量更小"的径流变化趋势。河川径流的变化受各地类变化的组合叠加效应影响,这种叠加效应还须进一步研究。

摘要:[目的] 对神府煤田开发建设过程中造成的弃土弃渣体的径流水动力学特性进行研究,并分析土壤剥蚀率与各水动力学参数之间的关系。[方法] 采用野外模拟降雨试验方法。[结果] (1)弃土弃渣体的土壤剥蚀率D_r随雨强增大显著线性递增;(2)雷诺数R_e总体上随着雨强增大而增大,随降雨历时先增大后保持稳定;佛罗德数F_r受雨强影响不显著,在产流0~12 min内波动较大,随后在某一常数附近上下波动;阻力系数f随降雨历时呈递增趋势,受雨强影响不显著,次降雨平均阻力系数f大小表现为:沙少石多弃渣体>弃土体>沙多石少弃渣体;(3)各下垫面土壤剥蚀率D_r与水流剪切力、水流功率P之间均呈显著的线性函数关系。[结论] 研究区不同类型下垫面次降雨径流水动力学参数变化各具特点,土壤剥蚀率与各水动力学参数之间存在显著相关关系。

摘要:[目的] 探讨不同放牧强度对荒漠草原植被多样性、土壤理化性状、土壤养分及土壤微生物量的影响。[方法] 以围封禁牧草地为对照,采用野外调查和室内分析的方法,对不同放牧强度下的草地土壤及植被展开调查。[结果] 随放牧强度的增加,荒漠草原植被盖度、物种多样性、地上生物量、土壤养分和微生物量显著降低,土壤容重和pH值呈增加趋势,土壤电导率呈先增加后降低趋势,地下生物量则没有明显变化趋势;在植被作用下土壤养分和微生物量垂直方向表现递减规律并且在表层富集,"表聚性"较为明显;在放牧干扰下土壤全磷变异系数最高;放牧并没有改变荒漠草原土壤养分和微生物量的垂直分布特征;相关分析表明,放牧干扰下土壤微生物量与土壤养分之间具有较强的相关性,二者与土壤含水量也有较强的相关性。[结论] 放牧强度对土壤全磷的空间变异影响较大,并且土壤微生物量对于放牧干扰的敏感性高于土壤养分全量;土壤养分和微生物量等地下生态系统各指标之间具有统一性。

摘要:[目的] 分析喀斯特区树干液流速率与土壤水分之间关系,揭示云南鼠刺的水分动态及对生境的适应机理,为喀斯特区生态环境建设提供理论依据。[方法] 2009年7月26日至8月1日期间,利用热扩散式液流探针对喀斯特区的土面和石沟两种不同生境中云南鼠刺的树干液流进行连续测定,同时测定土壤水分含量的变化。[结果] 两种不同生境中树干液流日变化呈现出不规则峰形曲线,每天液流速率的最大值均出现在白天,最小值均出现在夜间;同一深度土壤含水量随着时间的推移均逐渐降低,但降低速率不同,其变化与土壤深度的关系不明显;云南鼠刺树干液流速率与土壤含水量存在着不显著的正相关关系。[结论] 云南鼠刺在喀斯特区的土面和石沟两种生境中的树干液流速率不同,但规律基本一致,树干液流速率与土壤含水量的相关关系不显著。

摘要:[目的] 研究沙丘不同坡位土壤碳氮的分布特征,旨在探索沙丘不同坡位植被演替机制。[方法] 选取高于5 m的半固定沙丘,沿主要风向于坡底、坡中、坡顶和背风坡设置样点,对土壤容重、土壤总有机碳含量和土壤总氮含量进行测定,并计算碳氮比、碳氮密度和碳氮储量。[结果] (1)不同坡位土壤碳含量均随深度增加显著降低,主要变异层发生在0-40 cm层。不同坡位土壤碳含量在30-40 cm层和60-100 cm层存在差异。(2)氮含量与容重在不同坡位和不同深度均不存在显著差异性,碳氮比在坡底和坡顶存在显著的垂直差异性,背风坡60-100 cm层土壤碳氮比显著高于其它坡位。(3)各坡位土壤碳密度随深度增加显著下降。30-40 cm层土壤碳密度存在显著的坡位差异,而土壤氮密度的垂直差异和坡位间差异均不显著。(4)半固定沙丘土壤碳氮储量分别为716.89和94.14 kg/m²,不同坡位差异性不显著;碳储量的构成在4种坡位差异较大,而各坡位不同深度土壤氮储量对总储量的贡献差异较小。[结论] 科尔沁沙地半固定沙丘土壤碳氮含量与密度不同坡位的差异较小,同时各坡位的碳氮均存在显著的垂直差异性,尤其在30-40 cm层,变异程度较大,这可能与该层植物根系分布有关。

摘要:[目的] 研究辽河源地区典型森林类型林下土壤的水文效应,为辽河源森林生态系统健康的监测和评价提供理论佐证。[方法] 选取典型森林类型,采用不同入渗模型拟合各森林类型土壤的入渗过程。[结果] (1)土壤容重变化范围为1.21~1.56 g/cm³,油松中龄林最大,山杨成熟林最小;土壤总孔隙度变化范围为41.26%~54.38%,山杨成熟林最大,油松中龄林最小;(2)山杨成熟林土壤蓄水能力最强,为1087.56 t/hm²;油松中龄林土壤蓄水能力最小,为825.17 t/hm²;(3)山杨成熟林稳渗速率最大,为1.33 mm/min;(4)霍顿(Horton)入渗模型和菲利普(Philip)入渗模型能较好地反映各森林群落土壤入渗过程,但通用幂函数模型拟合结果较差。[结论] 不同森林类型土壤均表现出随着土层深度的增加容重逐渐增加的现象,阔叶林林下土壤蓄水能力要强于针叶林,通过比较认为可以利用霍顿(Horton)模型作为研究该区森林土壤水文功能的重要手段。

摘要:[目的] 为了准确了解煤炭开采对脆弱生态环境造成的影响。[方法] 通过样地调查和室内分析,对毛乌素风沙区超大工作面煤炭开采当年和3 a后的土壤物理性质和结皮情况进行分析。[结果] 开切点土壤物理性质受到采矿的影响强于开采面,开采面土壤的修复能力优于开切点,且采煤对土壤物理性质的影响3 a后仍未消除;各采样点的土壤温度不仅与对照存在差异性(p<0.05),而且各土壤温度在空间和时间跨度上也存在差异性(p<0.05);20 cm处的土壤容重、孔隙度和含水率与土壤温度均存在负相关,含水率与土壤温度存在显著负相关(p<0.05);结皮的厚度和覆盖度受到采煤的影响,结皮含水率和结皮持水能力在3 a内均未恢复到采煤前。[结论] 风沙区超大工作面采煤对土壤物理性质和结皮会造成破坏,且在无人为干扰的情况下土壤将进行自我修复,但3 a的修复效果与对照组仍存在一定差异。

摘要:[目的] 分析对比3种不同土地利用类型3 a坡面产流产沙动态变化,为巨尾桉工业原料的可持续经营管理服务。[方法] 对云南省普洱市巨尾桉工业原料林、灌木林、撂荒地3种土地利用类型径流小区进行连续3年定位观测。[结果] 2010-2012年研究区降雨集中在6-10月,3 a降雨量逐年减少。径流小区年径流总量变化依次为:2012年<2010年<2011年,2012年径流总量比2011及2010年分别减少了52.28%和40.92%。2010-2012年6-10月坡面产流顺序依次为:巨尾桉工业原料林<灌木林<撂荒地,巨尾桉工业原料林比灌木林和撂荒地分别减少产流25.01%和30.86%。2010-2012年土壤侵蚀总量变化依次为:2012年<2010年<2011年,2012年土壤侵蚀总量比2011及2010年分别减少了41.83%和18.49%。3 a间土壤侵蚀总量与年际径流总量变化趋势一致。巨尾桉工业原料林比灌木林及撂荒地分别减少土壤侵蚀量47.56%和50.69%,3个径流小区土壤侵蚀量大小顺序与产流量一致。[结论] 巨尾桉工业原料林水土保持效益最为显著,防止水土流失的效益最佳。

摘要:[目的] 探索空间异质性较大的岩溶区的土壤温度空间自相关尺度及其空间结构,分析影响典型岩溶区土壤温度空间结构的主要环境因子。[方法] 应用经典统计学方法与"3S"技术。[结果] 不同深度土壤温度的空间分布均存在高度的正向全局空间自相关和明显的空间聚集区,各深度土壤温度的空间孤立区分布较少;影响不同深度土壤温度空间分异的环境因子排序为:土壤厚度>坡度>植被覆盖度>高程。[结论] 土壤厚度对土壤温度的影响,实质上是岩溶环境的综合反映。坡度、高程等地形因子是造成土壤逆温结构的主要影响因素。此外,土壤温度的空间分异还会受到植被覆盖"遮蔽作用"或"保温效应"的影响。

摘要:[目的] 研究不同汇水面积的周边外来雨水径流,计算绿地产流过程的动态径流系数以及对径流的削减率。[方法] 采用人工模拟的下凹式绿地,模拟绿地的不同暴雨强度。[结果] (1)30%下凹式绿地面积比基本可以拦蓄3年,5年一遇暴雨,稳定后径流系数在0.30以下;(2)下凹式绿地面积比为20%时,雨水口高8 cm和5 cm时对3年,5年一遇暴雨产生的径流削减率均在40%以上,稳定后的径流系数均在0.90以上,且两种雨水口高度下的削减率差异不明显,相比之下5 cm雨水口高度设计较8 cm更为合理;(3)绿地的产流速率变化过程曲线呈"几"字形,汇水面积越大、暴雨强度越大,产流速率稳定时的峰值就越大,产流历时也越长。[结论] 下凹式绿地对暴雨条件下产生的径流有很好的削减作用,其所占面积比越大,削减效果越好。

摘要:[目的] 定量分析松花江融雪径流变化过程,并探讨降雪量、温度、辐射等因素对融雪径流的影响,为松花江流域融雪径流调控和利用提供依据。[方法] 采用Mann-Kendall检验、移动平均、斜率估计等方法,对松花江流域1956-2010年的降雪、气温、辐射、径流量等进行分析。[结果] (1)春季解冻期松花江径流量介于1.26×10⁸~1.20×10¹⁰ m³/a,且呈减小趋势;(2)该时段流域内气温上升明显,增加幅度达0.047℃/a,大于年平均温度变化幅度0.036℃/a;(3)辐射值在研究期内呈现减小趋势,多年平均及解冻期辐射值降幅分别为5和8 J/(m²·a);(4)降雪量逐年增加,从流域降雪量分布来看,松花江干流自东向西递减,松花江上游支流嫩江流域降雪量自北向南降雪量逐渐减小。降雪量与融雪径流变化一致。[结论] 温度升高为融雪创造条件的同时也增强了蒸发作用,而降雪量的增加并不足以抵消温度对融雪的影响。

摘要:[目的] 研究库姆塔格沙漠及周边区域地表覆被变化状况。[方法] 通过遥感技术对库姆塔格沙漠及周边区域的地表覆被变化状况进行监测,并对该区1990年代、2000年代和2010年代的TM影像进行处理和分类,而后应用ArcGis软件对3期数据进行对比分析。[结果] (1)该地区植被面积一直在增长,但仍然占很小比重,戈壁与裸地则占很大比重;(2)沙漠面积经历一个先增长后减少的过程,总体仍是增长;(3)湿地的稳定性最差,湿地的变动取决于水分的积聚与流失。[结论] 人类已经着手改善该地生态环境,并取得一定效果。山地和库姆塔格沙漠南缘是绿化和防沙治沙的重点区域。

摘要:[目的] 评估鄂尔多斯实施禁牧、休牧政策以来获得的成效。[方法] 以MODIS长时间序列的植被指数产品为数据源,利用像元二分模型研究了2000-2012年植被生长期5-9月份鄂尔多斯禁牧区的植被覆盖度及其时空变化特征。并采用转移矩阵的方法,分析了年度间植被覆盖度高低变化的方向。[结果] 研究区植被覆盖度自东向西逐渐减小,东部高于西部,北部高于南部;2000-2012年研究区植被覆盖度总体呈上升趋势,均有低等级植被覆盖度向高等级植被覆盖度转化的趋势;2008-2012年植被恢复状况比2000-2004年和2004-2008年这两个阶段更优。[结论] 禁牧政策使研究区植被长势逐年改善,禁牧、休牧政策对草原生态恢复起到了良好的作用。

摘要:[目的] 了解秦巴山地县域土壤碱解氮的空间分布规律,确定合理的采样密度,为研究区农田养分管理提供科学依据。[方法] 运用地统计学与GIS结合的方法,随机抽取不同采样密度的样点数据,进行插值分析,采用交叉验证法对插值精度进行评价。[结果] (1)土壤碱解氮的变异系数为42.95%,属于中等变异;(2)块金值与基台值的比值约为1/2,具有中等强度的空间相关性,空间最大相关距离为9171 m;(3)样点数目从1060个到742个时,变程以及块金值与基台值之比出现明显偏差,其相对误差分别为152.32%和36.1%,均方根误差(RMSE)、相关系数(R)同样出现明显偏差。[结论] 汉滨区土壤碱解氮空间连续性较好,适当地减少采样密度,仍可以满足插值分析的需要,考虑到土壤碱解氮的空间变异评价的精度分析结果,县域土壤碱解氮的合理采样数应该控制在1060个以上,即最大以345.5 hm²为一个采样单元。

摘要:[目的] 了解洱海缓冲带内土壤特性空间分布状况,进而为缓冲带面源污染治理、精细农业与植被布局等提供参考。[方法] 采集80个缓冲带表层土壤样品,测定其含水率、有机质、全磷、全氮、氨氮和硝氮的含量,并应用传统统计学和地统计学方法对数据进行分析。[结果] (1)土壤中含水率、有机质、全磷、全氮、氨氮和硝氮各项统计特性均通过K-S检验,呈正态分布;(2)洱海缓冲带土壤中养分水平较高;氨氮和硝氮的变异系数大于100%,属强变异性;(3)有机质南部略低,东西向呈东西高,中部低,全氮、全磷南北向呈南北低,中部高,东西向变化不大;(4)有机质表现出强烈的空间相关性,而全氮和全磷空间相关性弱。[结论] 缓冲带农田格局和迁移转化是影响土壤特性空间分布的两个重要因素。

摘要:[目的] 分析江苏省NDVI时空变化特征,并探讨该地区NDVI与气候因子之间的关系,为合理制订生态环境保护政策和措施服务。[方法] 运用一元线性回归模型分析NDVI时空变化特征,运用相关性分析法分析NDVI与气候因子之间的关系。[结果] (1)江苏省NDVI在2001-2010年上升速率为0.005/a。(2)江苏省部分丘陵山区平均NDVI达到0.8以上,江淮平原及黄淮平原平均NDVI大多位于0.7~0.8之间。(3)年际NDVI与相对湿度的相关系数为-0.720,月际NDVI与当月气温的相关系数为0.860;降雨和相对湿度对NDVI的影响存在滞后效应和累积效应,且滞后期均为1个月。[结论] 江苏省NDVI在2001-2010年呈上升趋势;NDVI平均值空间分布及其变化趋势区域差异明显;NDVI年际变化与相对湿度相关性最高,而气温对月际NDVI变化影响最大。

摘要:[目的] 研究三江平原2010年表层(0-30 cm)土壤有机碳储量空间分布规律和不同土地利用类型对有机碳空间分布的影响。[方法] 采用地统计学和GIS相结合的方法。[结果] (1)2010年三江平原表层土壤有机碳总储量为1161.28 Tg;(2)表层土壤有机碳空间分布变异性较大,中部和西南地区较低,东北、西北、东南地区较高;(3)不同土地利用类型土壤有机碳密度和储量有所不同,旱地表层土壤有机碳储量最大,为412.10 Tg,草地最小,表层土壤有机碳储量为2.31 Tg;(4)不同植被类型表层土壤有机碳密度大小顺序为:沼泽湿地>林地>草地>水田>旱地,沼泽湿地表层土壤有机碳密度为147.84 Mg/hm²。[结论] 三江平原土壤有机碳密度空间分布存在较大的分异性,土壤有机碳密度的空间分布特征受土地利用类型分布的影响。

摘要:[目的] 探究辽宁省庄河市滨海湿地景观格局变化及其驱动力,为该市滨海湿地的合理利用和生物多样性保护提供决策支持和科学依据。[方法] 以庄河市2000,2010年2期遥感影像为基础数据,在遥感和GIS技术支持下,运用景观格局指数模型来分析研究区景观格局的变化特征和该区景观格局变化的驱动因素。[结果] 10 a间,庄河市滨海湿地的面积减少了7.44%;景观斑块数(NP)由2000年的3425块增加到2010年的3563块,增加了4.03%;景观多样性指数(H)由2000年的0.6315增加到2010年的0.8554;景观优势度指数(D)从2000年的0.8359降低到2010年的0.7364;景观均匀度指数(E)从2000年的0.578降低到2010年的0.514。[结论] 庄河市滨海湿地的景观破碎化程度在加剧。在自然驱动力和人文驱动力作用下,湿地面积大幅减少,生态功能不断下降,使得研究区生态环境恶化,从而严重影响庄河市的经济发展。

摘要:[目的] 研究不同土地改良材料对沙化土壤热量传递关系的影响,以便有效保墒和防治沙漠化。[方法] 分别将4种沙化土地改良材料(无机性沙化土地改良材料、综合性沙化土地改良材料、石膏性沙化土地改良材料、高碳性沙化土地改良材料)按一定比例(5%,7%,9%,11%,12%)与沙化土壤进行混合配制,通过模拟稳态辐射作为土壤沙化过程的热推动力,测定不同土层深度,不同成分的沙化土壤温度。[结果] 不同材料的添加导致土壤导热率发生改变;在-4~-8 cm土层,4种材料以不同比例添加至沙土中后,对导热率的影响为:石膏性沙化土地改良材料 >无机性沙化土地改良材料 >高碳性沙化土地改良材料 >综合性沙化土地改良材料。综合性沙化土地改良材料在该土层范围内最适宜的添加比例为9%。[结论] 综合性沙化土地改良材料和高碳性沙化土地改良材料对沙化土壤的改良效果较佳。

摘要:[目的] 研究添加不同量的污泥有机肥对生长在铅锌尾矿中的黑麦草、白三叶、草木樨、沙打旺4种植物生长状况和对Pb,Zn,Cu,Cr,Cd累积的影响,以期为合理利用污泥有机肥改良、修复尾矿库提供理论依据。[方法] 采用盆栽试验的方法。[结果] 20 g/kg处理水平下,4种植物株高、根长、地上鲜重、根鲜重均达到最大。施肥处理下,供试的4种植物叶绿素a+b含量均比对照高。随着改良剂含量的增加,黑麦草、白三叶丙二醛含量呈下降趋势。黑麦草、白三叶、草木樨体内Pb,Zn,Cd含量在10 g/kg处理水平下达到最大,在20 g/kg水平下降低。[结论] 随着有机肥添加量的增加,重金属量向植物体内转移减少,有利于缓解重金属的毒害作用。

摘要:[目的] 研究入渗水量和试验尺度对土壤水非均匀流动(最大入渗深度和平均入渗深度、土壤水流运动非均匀程度和土壤优先流尺寸的影响)的影响,为农业灌溉施肥的高效利用、地下水环境保护以及流域水文过程预测等方面提供理论支撑。[方法] 采用亮蓝染色示踪方法在砂土条件下开展了9组18个(每组2个重复)不同入渗水量(分别为1.25,2.5和5.0 cm)和试验尺度(分别为0.25 m×0.25 m,0.5 m×0.5 m和1.0 m×1.0 m)的入渗试验。[结果] (1)相同试验尺度条件下,土壤水最大入渗深度和平均入渗深度均随着入渗水量的增大而增大;土壤水流运动非均匀程度随入渗水量的增大而先增大后减小。(2)相同入渗水量条件下,当入渗水量较小时,土壤水最大入渗深度和土壤水流运动非均匀程度随着试验尺度的增大而增大;当入渗水量很大时,试验尺度的变化对最大入渗深度和土壤水流运动非均匀程度的影响不明显。(3)入渗水量的增加和试验尺度的增大都将使得优先流通道尺寸增大。[结论] 入渗水量和试验尺度对土壤优先流运动有重要影响。

摘要:[目的] 探究坡面薄层水流流态判别时表面张力的作用。[方法] 采用比较作用力大小的理论方法。在比较表面张力(未降雨条件下)在运动方向上的所体现的表面波阻力与黏滞力大小的基础上,基于相关文献试验及数值模拟结果,分析波长、波高与水深的定量关系。[结果] (1)层紊流判别临界雷诺数与弗劳德数、滚波波长、波高有关。(2)滚波发生条件(F_r ≥2),坡面薄层水流临界雷诺数大于明渠水流临界雷诺数。[结论] 滚波发生后坡面薄层水流临界雷诺数最大值为明渠水流的1.1875倍。

摘要:[目的] 研究黄土高原地区土壤微生物群落结构及其主要生理类群在杏树不同嵌套种植模式中的地位和作用。[方法] 用"平板培养法"和常规方法,研究了不同嵌套模式下土壤微生物三大类群、主要功能群组成、土壤全氮及有机质含量的变化,并以系统聚类及主成分分析(PCA)等方法进行数据分析。[结果] (1)土壤微生物总数量及三大类群数量以杏树与紫花苜蓿的嵌套模式最高(p<0.05),杏树嵌套黄花菜和紫花苜蓿次之(p<0.05),其余嵌套模式间无显著性变化(p>0.05);(2)在杏树和紫花苜蓿的模式中土壤固氮菌数量、氨化细菌和纤维素分解菌数量最高(p<0.05),杏树和黄花菜和紫花苜蓿嵌套模式次之(p<0.05);(3)土壤微生物三大类群中,土壤放线菌数量对Shannon-Wiener指数的大小变化起着较大作用;(4)依据可培养微生物组成,5种嵌套模式可划分为3个类群,嵌套植被对土壤微生物组成的影响不同,紫花苜蓿对土壤微生物学性质的作用更强。[结论] 杏树在不同嵌套种植模式下土壤微生物群落结构组成与嵌套植被类型关系密切且具有其独特的规律及变化原因。

摘要:[目的] 研究不同土壤质地下耕层土壤有效态微量元素含量特征,为合理制定农田土壤施肥方案和提高土壤养分资源利用率提供依据。[方法] 以库车县不同质地耕层土壤(0-20 cm)为调查对象,采用统计方法对土壤微量元素有效态含量特征进行分析。[结果] (1)土壤有效态微量元素在壤土、砂壤土、黏土、黏壤土及砂土中含量差异显著(p<0.05),且壤土和砂壤土的有效态微量元素含量相对较高;(2)土壤微量元素有效性综合指数排列顺序依次为:砂壤土(1.51) >砂土(1.44) >黏土(1.42) >壤土(1.41) >黏壤土(1.27);(3)土壤有机质与土壤有效态微量元素均具有极其显著的相关性(p<0.01),pH值则与有效铜和有效锰相关显著(p<0.05)。[结论] 在不同土壤质地下,微量元素铁和锌含量较为缺乏,锰和铜含量则相对较为丰富,故应依据这一特性进行土地科学管理和施肥。

摘要:[目的] 研究不同林种土壤的优先路径分布特征,为土壤水的高效利用以及植物生长环境改善等方面的研究提供理论参考。[方法] 以重庆四面山张家山的针阔混交林和楠竹林为研究对象,在林地土壤存在优先路径的情况下,运用染色示踪法研究了水分及溶质的运移,并对采集的垂直剖面染色图像进行处理分析。[结果] 两种林地对水分入渗的响应不同,染色路径宽度和染色路径数量在同一剖面不同深度处及不同剖面同一深度处均呈现明显的异质性:(1)针阔混交林染色路径宽度曲线呈"倒阶梯型";(2)楠竹林染色路径宽度曲线呈S形。两种林地的土壤优先流宽度和数量在一定范围内均随着深度增加而逐渐下降。[结论] 两种林地均存在优先流现象,随着深度增加优先流路径不均匀递减,在0-20 cm深度内,植物根系对土壤优先流影响较大。

摘要:[目的] 从农户视角出发,基于过程和结果两个方面测度农地整理项目后期管护绩效,诊断其关键性障碍因子,以期为政府建立健全农地整理项目管护机制提供决策依据。[方法] 运用多层次模糊综合评价模型和障碍度模型。[结果] 所调查农地整理项目后期管护绩效水平普遍不高;水网圩田平原工程模式区及岗前平原工程模式区后期管护绩效水平存在差异;农地整理项目后期管护的综合绩效主要受制于过程绩效;过程绩效测度中的管护主体、管护制度、管护资金、管护措施等因素,以及结果绩效测度中的灌溉排水工程与农田防护工程的管护结果对提升综合绩效水平有较大影响。[结论] 为提良好的农地整理项目后期管护水平必须明确管护主体,农民自治组织应成为农地整理项目后期管护的首选主体;制定规范的农地整理项目后期管护制度体系,增强日常管护的及时性和有效性;多渠道筹集后期管护资金,调动农户参与的积极性。

摘要:[目的] 分析耕地生态效益支付意愿(WTP)和受偿意愿(WTA)的不对称性与差异性,为耕地生态效益表征指标的选取提供依据。[方法] 以焦作市耕地生态效益测算为例,在多情景下,基于条件价值评估法(contingent valuation method,CVM)开展研究。[结果] (1)WTP和WTA具有选择的差异性。在不同情景下,农户和城镇居民的受偿意愿均高于其支付意愿;(2)WTP和WTA具有分布的差异性。在不同情景下,WTP累积概率分布曲线明显位于WTA累积概率分布曲线上方;(3)WTP和WTA具有离散程度的不对称,WTA的离散程度明显高于WTP的离散程度,受访者对WTP的支付区间小于WTA的受偿区间;(4)WTP和WTA比值具有不对称性。受访城镇居民在不同情景下的WTA与WTP比值一般小于农户在不同情景下的WTA与WTP比值。[结论] 结合不同情景下WTP和WTA不对称性与差异性,依据持有效应、耕地生态效益的非唯一性、WTA/WTP波动的差异性,可选取WTP作为CVM多情景下耕地生态效益测算的表征指标。

摘要:[目的] 对嘉兴市污染重点区域进行划分,并探明该区域主要污染因子。[方法] 在嘉兴市及周边地区的主要河道上设置29个监测断面,监测指标包括COD_Cr,大肠杆菌总数,TN,NH₄⁺-N和TP。再利用熵权法将多个水质参数转化为一个综合指数,通过对综合指数进行分析。[结果] 嘉兴市TN,TP超标严重,浓度范围分别为2.60~10.52 mg/L,0.60~5.68 mg/L,均超过地表水水质标准(GB3838-2002)中的Ⅴ类标准。29个监测点的水质综合指数范围为1.61~8.69。嘉兴市的海盐县、平湖市交界处以及秀洲区中部综合污染最严重,以此为中心向外污染程度逐渐降低,桐乡、海宁西部及嘉善县北部相对污染最轻。研究区中TP为主要污染因子,COD_Cr,大肠杆菌总数次之。[结论] 在污染总体较严重的地区,水质综合指数法可以较好地体现区域间污染程度的差异,通过比较同一监测点不同水质参数对综合指数的贡献还可获得区域主要污染因子。

摘要:[目的] 研究不同改良剂在黄河入海口附近滨海重盐碱地上的改良效果,选择出适合于该区滨海重盐碱地上的盐碱改良剂。[方法] 选用禾康、磷石膏、微生物菌肥、土生、药肥和有机肥在黄河三角洲毛坨试验站进行盐碱地改良试验,分析不同盐碱改良剂对滨海重盐碱地的物理、化学、生物学性质的改良效应。[结果] (1)所有改良剂均能显著降低盐碱地土壤容重,增强土壤通透性,尤其是磷石膏和禾康效果更显著;(2)所有改良剂使土壤电导率明显下降(至少15.9%以上),具有较好的压盐降盐作用。(3)对盐碱棉田脱盐效果较好,能有效改善盐碱土壤化学性质的改良剂是磷石膏和禾康;(4)所有改良剂均能增加盐碱地土壤微生物量,增强土壤呼吸,其效果最好的是有机肥和有机肥菌肥混施处理;(5)能较好地改善盐碱地土壤肥力,提高棉花产量的改良剂是有机肥及有机肥菌肥混施处理。[结论] 磷石膏、禾康、有机肥及有机肥菌肥混施处理均能明显改良盐碱土物理、化学、生物学性质。

摘要:[目的] 对河北省保定市涞源县13个主要矿区进行生态环境敏感性评价,旨在为矿区生态环境评价和治理提供理论基础和技术保障。[方法] 通过PSR框架模型建立矿区生态环境敏感性评价指标体系,并引入理想点(TOPSIS)法。[结果] (1)空间布局上,涞源县南部矿区生态环境质量较差,中部矿区中等,而北部矿区较好;(2)具体矿区上,塔崖驿乡矿区、东团堡乡矿区生环境敏感性最好,而乌龙沟乡矿区最差。[结论] 引入TOPSIS法进行小尺度县域矿区范围内生态环境敏感性评价,评价过程简便易行,可操作性强,且不受评价指标个数的影响,评价结果更加准确、客观、实用,能很好地反映涞源县各矿区生态环境的优劣程度及区域差异。

摘要:[目的] 研究徐州市近10 a水环境承载力状况,为完善区域水环境承载力研究体系提供理论支撑。[方法] 从水资源承载力和水污染承载力两方面选取指标,采用改进熵值法对指标进行重要性排序,建立基于突变级数法的区域水环境承载力评价模型。[结果] (1)研究区各目标年水资源承载力水平总体偏低,年际波动较大,其中2002,2006和2010年处于等级Ⅰ水平,即弱承载状态;(2)水污染承载力整体呈上升趋势,从2005年开始达到并保持在等级Ⅲ水平;(3)徐州市水环境承载力仅2005和2009年达到等级Ⅲ水平,为中承载状态,其余年份均在等级Ⅲ水平以下。[结论] 徐州市近10 a水环境承载力状况从2003年开始有所改善,但依然普遍较差。水资源承载力因其具有人为不可控的自然属性,成为影响徐州市水环境承载力的限制因素。

摘要:[目的] 研究砂姜黑土区采煤塌陷坡耕地动态过程中表层土壤NH₄⁺-N和有效磷(AP)的时空分布,揭示氮磷随地表径流流失的雨强和坡度变化特征。[方法] 选择淮北平原砂姜黑土区两类不同煤矿井工开采方式引发的地表塌陷坡耕地,动态监测表层土壤中NH₄⁺-N和AP含量,并在实验室应用人工模拟降雨,测定2种雨强和3种坡度处理的地表径流中可溶态及颗粒态NH₄⁺-N,AP含量。[结果] (1)充填开采地表塌陷坡耕地表层土壤中NH₄⁺-N含量为16.5~72.0 mg/kg,AP为26.0~63.5 mg/kg,非充填开采分别为9.08~67.2 mg/kg和22.4~82.1 mg/kg,未塌陷区域为83.5~162 mg/kg和38.7~86.5 mg/kg;(2)两种开采方式地表塌陷坡地土壤NH₄⁺-N和AP含量与未塌陷区域相比,均显著降低(p<0.05),NH₄⁺-N含量自坡顶至坡底逐渐增加。随时间推移,NH₄⁺-N和AP含量未显著降低,AP含量反而有增加迹象;(3)强降雨时NH₄⁺-N和AP的流失量是弱降雨的3~5倍,颗粒态NH₄⁺-N和AP流失量占总流失量的60%以上。坡度越大,NH₄⁺-N和AP的流失量越多,流失量突变的坡度为5°~10°之间。[结论] 砂姜黑土区采煤塌陷坡耕地土壤氮磷流失显著增加,颗粒态NH₄⁺-N和AP为径流流失的主要形式。

摘要:[目的] 探明川西高原冻融过程对岩土体的破坏类型、成因机制及其产生的灾害效应。[方法] 通过对川西高原道孚县全县境内的地质灾害详细调查,对冻融破坏类型进行了室内统计分析,并在此基础上总结了冻融过程所产生的灾害效应。[结果] 提出了冻融过程产生"剥皮效应"、滑坡的"浅表层效应"及泥石流物源的"碎化效应";发现川西高原上的泥石流流体携带块石含量较少且粒径多小于1 m,其成灾模式多以於埋破坏为主;县境内约70%的滑体厚度小于20 m滑坡,多以浅层小规模为主,危害相对较小。[结论] 道孚县境内发育的泥石流具有相对较弱的冲击力,防治时应以疏导工程为主;道孚县境内发育的滑坡具有规模相对小的特点,且易在冰雪融水或降雨作用下产生滑动,地表排水对其稳定性的维持极为重要。

摘要:[目的] 从制度是博弈的规则角度分析影响跨行政区流域水污染治理绩效的症结,旨在为提高流域水环境质量提供规则建议。[方法] 通过对《环境保护法》、《水法》、《水污染防治法》相关法律条款和水资源管理体制进行分析,以及对中国水环境质量状况进行调查。[结果] 条块分割,多头管理,缺乏协调机制的流域管理体制及制度安排已难以适应污水排放量急剧增长和解决日渐频繁的跨区域性流域水污染事件的需要,而环境法制执行力的缺失进一步使嵌入经济和政治双重竞争博弈的地方政府容易采取保护污染企业和转嫁污染等恶性竞争手段,使流域陷入公地悲剧的非理性均衡。[结论] 提高跨行政区流域水污染治理绩效需要进一步完善博弈规则设计,提高制度执行力以承诺行动的方式提高中央政策的可信性和有效性,建立"河长制",创新流域产权及完善异地开发补偿制度。

摘要:[目的] 崩岗内部堆积土体是侵蚀的主要物质来源。通过对其渗透过程进行研究,揭示其中的规律性,探索崩岗的侵蚀机理。[方法] 采用自制双环渗水试验装置,结合PR2/6土壤剖面水分测定仪,在广东省五华县莲塘岗崩岗野外现场进行渗水试验。[结果] (1)崩积锥稳渗率在0.58~2.41 mm/min之间,3个试验点平均稳渗率为1.37 mm/min,沟道土体平均稳渗率高达5.58 mm/min,渗透过程以重力流为主,土体结构稳定;(2)入渗速率与时间成负指数幂函数关系,符合Kositakov模型;(3)初始含水率越高,湿润锋移动速度越快,影响范围越深,稳渗时湿润锋深度在600~1000 mm及以上;(4)土体剖面含水率分布受土体非均质性的影响,自上而下呈波动式下降。[结论] 崩岗堆积土体最大失稳深度至少为600~1000 mm,甚至可以达到1000 mm以上,崩积锥的非均质性具有阻渗作用,易形成滞水层并发生潜蚀,对崩岗侵蚀过程产生影响,是渗透研究的重点。

摘要:[目的] 从旱涝灾害角度分析气候变化对东北农牧交错带的影响,对该区的气候变化和旱涝特征进行研究,为充分利用气候资源,合理调配水资源,提高灾害应变能力提供科学依据。[方法] 统计1960-2011年东北农牧交错带21个气象台站的逐月气温、降水资料,应用Mann-Kendall气候突变检验法、标准化降水指数(SPI)、样条函数插值法对该带旱涝状况的时空分布进行了分析。[结果] (1)东北农牧交错带气候呈现出明显的暖干化趋势,SPI3表明春、夏、秋三季干旱事件增多,21世纪以来,春旱事件较为频繁,冬季降水略微增加;(2)气温突变发生在1988年,突变后,干旱的比例增加了20.7%,涝的比例增加了9.3%,降水处于"正常"的年份则大幅度减少,对该区极为不利;(3)SPI12低值中心由科尔沁沙地向东北延伸到松嫩平原,干旱面积有大幅度增加的趋势,东北农牧交错带中南部旱化较为严重。[结论] 东北农牧交错带暖干化的趋势给该区农牧业带来不利影响,受旱地区应及时启动干旱预警紧急方案,开展抗旱工作。

摘要:[目的] 研究广东省旱涝灾害时空变化特征,并对广东省1960-2012年旱涝等级进行划分。[方法] 应用小波分析、马可尔夫链、Mann-Kendall突变检验、经验正交函数以及克里金空间插值法等方法。[结果] (1)在时间上,广东省年降水量呈上升趋势,存在28,13和6 a的时间尺度上的震荡周期;(2)广东省旱涝灾害发生频率及未来几年旱涝状态与气温变化有良好的响应关系。(3)在空间上,粤东地区和粤西地区以涝灾为主,而广宁-广州-台山地区一带以旱灾为主。[结论] 广东省旱涝灾害与气温变化存在一定的响应关系,气温突变后旱涝灾害增多。

摘要:[目的] 对内蒙古境内浑善达克沙地植被恢复过程中植物群落的物种组成以及多样性的变化规律进行分析,为该地区的植被恢复提供理论依据和科学指导。[方法] 采用样带法对植物群落进行调查。[结果] (1)沙地植被恢复5年后群落内共有33种植物,分属于10科27属;(2)随着恢复年限的延长,物种丰富度指数、物种多样性指数、物种均匀度指数和群落盖度均逐渐增大,而生态优势度指数则逐渐减小。植物群落物种由6种(未治理)增加到21种(治理5 a),物种多样性指数由1.20增加至2.77,物种均匀度指数由0.67升高至0.91,群落盖度从2.06%增加到75.58%,生态优势度指数由0.57减少至0.32。[结论] 浑善达克沙地飞播区植被得到明显恢复,沙地恢复到一定阶段后群落趋于稳定,风沙化得到一定程度的遏制。

摘要:[目的] 对南方典型区域的旱灾风险进行评估,为南方防旱减灾决策提供依据。[方法] 运用降水标准化指数法(SPI)对2013年湖南省衡阳市干旱危险性进行评价,构建评估指标体系,借助数学模型评估旱灾脆弱性。[结果] 衡阳县、祁东县为特旱,衡东县、衡南县、常宁市、耒阳市属于重旱区,衡山县为中旱区。选择降水量、水利化程度等8个指标体系,并构建数学模型计算衡阳市7个县域水田系统旱灾脆弱度。水田系统旱灾脆弱度以衡南县最大,为0.627,耒阳市最小,为0.429;衡阳县、衡南县、祁东县、常宁市为高度脆弱区,衡山县、衡东县、耒阳市是低度脆弱区。[结论] 综合干旱危险性与水田系统脆弱性来看,衡阳市西部农业旱灾风险高于东部农业旱灾风险。

摘要:[目的] 在全球变暖背景下,为深入认识环渤海地区区域响应特征,进而制定防灾减灾政策,提高旱涝灾害应变能力。[方法] 利用环渤海地区60个气象台站1961-2012年的实测气温、降水资料,采用线性趋势法、Mann-Kendall检验以及空间插值法揭示环渤海地区气候的时空变化特征;应用Z指数旱涝等级标准和区域旱涝指标分析该区域旱涝灾害的时空响应特征。[结果] (1)环渤海地区近52 a气候总体呈现暖干化趋势,年平均气温显著上升,增温速率为0.25℃/10 a,且于1988年前后发生增温突变;年平均气温南高北低,大部分地区呈增温趋势,且南北增温程度差异不大。(2)降水量呈减少趋势,下降速率为10.37 mm/10 a;降水自东南向西北递减,沿海多于内陆,差异逐渐减小;(3)1988年后,环渤海地区旱涝灾害频率明显增加,其中旱灾显著增加,涝灾略有减少;空间上旱灾比例高于涝灾,且呈现出明显的干旱趋势。[结论] 环渤海地区气候对全球气候变化有所响应,尤其是旱涝灾害,表现出一定的区域特征。

摘要:[目的] 研究丝绸之路东段生态支持能力与社会经济的动态耦合现状,旨在为实现区域经济与环境协调发展,促进社会经济持续健康发展提供理论依据。[方法] 运用系统论构建丝绸之路东段生态支持能力与社会经济协调耦合模型,提出评判标准和基本类型,并对该区2000-2012年生态支持能力与社会经济协调发展状况进行分析。[结果] (1)2000-2012年丝绸之路东段生态支持能力以0.02/a的速率减小,社会经济发展水平以0.04/a的速率提高;(2)2000-2012年丝绸之路东段生态支持能力和社会经济发展耦合度虽不断提高,但仍处于低水平协调发展阶段;(3)丝绸之路东段生态支持能力与经济耦合发展总体水平较低,可划分为4类:轻度失调发展生态损益型、轻度失调发展磨合型、低水平协调发展同步型、低水平协调发展经济滞后型。[结论] 目前该段生态支持能力无法满足高能耗和高污染的传统工业发展模式,当前最要紧的是优化产业结构,促进生态经济协调发展。

摘要:[目的] 研究我国粮食主产区13个省份2001-2011年农业水资源利用效率,旨在明确各省份农业水资源利用效率提升的潜力。[方法] 采用DEA (数据包络分析)交叉评价模型。[结果] (1)2001-2011年我国粮食主产区农业水资源利用效率普遍偏低,且各省份之间的差异较为显著;(2)吉林、内蒙古、湖北、湖南、山东、辽宁和黑龙江省(区)属于"低投入低产出"类型,四川、河南、安徽、江西、河北和江苏省属于"高投入高产出"类型;(3)我国粮食主产区农业水资源利用效率整体处于"低投入低产出"阶段,农业水资源利用效率具有很大的提升空间。[结论] DEA交叉效率评价模型实现了对所有决策单元效率的完全排序和效率评价;虚拟决策单元的引入明确了研究区域内各单元农业水资源利用的提升潜力和改进方向。

摘要:[目的] 探讨土地复垦评价及其方案决策方法。[方法] 在借鉴国内外相关研究成果和经验的基础上,针对工矿废弃地复垦利用的特点,将特尔斐法、层次分析法(AHP)与GIS技术相结合,选择湖北省黄石市阳新县七约山矿区进行实证研究。[结果] 界定了工矿废弃地的内涵,建立了试验区数字高程模型,提出了评价的指标体系,确定了宜耕、宜园、宜林、宜草的复垦方向,较好地解决了以往土地复垦研究中较难克服的由于数据精度引起的决策偏差等问题。[结论] 该研究数据时效性和精度较高,研究模型简单实用,研究结果通过实际操作证实误差较小,研究方法具有很好的应用前景。

摘要:[目的] 了解石质山不同坡向沙冬青的种群结构、分布格局,旨在揭示沙冬青种群与环境异质间的相互关系。[方法] 在北砸山不同坡向上采用样线和样方相结合的方法调查沙冬青群落特征,运用平均拥挤度、丛生指数、聚块性指标、Cassie指标、扩散系数、负二项分布指标等方法对景泰北砸山不同坡向沙冬青种群结构和分布格局进行了研究。[结果] (1)北砸山阳坡沙冬青种群密度最高,是半阳坡的2.5倍,半阴坡生长状况最好;(2)阳坡、半阳坡、山脊处沙冬青年龄结构为稳定型,半阴坡年龄结构为增长型;(3)阳坡、半阳坡、半阴坡扩散指数C均大于1,说明阳坡、半阳坡、半阴坡都服从集群分布,而山脊处扩散指数C小于1,说明山脊处沙冬青服从均匀分布;(4)北砸山沙冬青种群分布格局规模:阳坡为4 m×8 m,半阳坡为4 m×4 m,半阴坡为8 m×8 m,山脊部为4 m×8 m。[结论] 北砸山沙冬青生长状况良好,年龄结构稳定,分布格局大多为集群分布,各区域分布的沙冬青种群格局规模存在差异。

摘要:[目的] 分析不同树龄核桃林在不同栽植模式下的水土保持效益,为该区核桃经济林栽培技术技术的完善以及水土流失的有效防治提供理论依据。[方法] 以河北省邢台市裸地和不同核桃林地内的径流场为研究对象,采用野外试验布设和室内分析测定相结合的方法,以裸地为对照研究了不同核桃林在天然降雨后的产流产沙特征。[结果] (1)在常规核桃林、核桃-苜蓿林和核桃-生态放养(鸡)林3种核桃林栽植模式中,核桃-苜蓿林保水保土效果表现最优,径流系数在0.14%~0.30%之间,径流含沙量在4.04~8.95 kg/m³之间。(2)在同一核桃林栽植模式中,随着核桃树树龄的增长其保水保土作用也逐渐增强。5年生核桃林的径流系数和径流含沙量平均为3年生核桃林的95.90%和83.63%,8年生核桃林的径流系数和径流含沙量平均为3年生核桃林的94.54%和77.66%。[结论] 核桃林适宜的栽植模式可以在增加经济效益的同时,有效地控制水土流失,在实际应用中,应针对不同的地形条件、降雨特性进行合理的选择。

摘要:[目的] 通过分析烟台市2000-2011年碳排放与经济发展之间的关系,为烟台市碳减排及发展低碳经济提供参考。[方法] 基于土地利用碳源/碳汇研究的理论框架和计算模型,首先对烟台市土地利用、能源消费等数据进行分析,计算了不同土地利用类型的碳源/汇。然后利用Tapio脱钩模型分析该区碳排放与经济发展之间的脱钩弹性关系。[结果] (1)建设用地是主要碳源,其面积与净碳排放量成倒U型库兹涅茨曲线关系。(2)林地为主要碳汇,其他用地影响较小且主要表现为碳汇。(3)烟台市净碳排放量在2001-2011年持续增长,年均增长率不断降低。[结论] 烟台市碳减排工作已取得一定的成效,但减排形势依然严峻。其经济发展3个阶段(连接阶段、脱钩阶段Ⅰ和脱钩阶段Ⅱ)分别对应于其碳排放的高速增长、较快增长、稳定阶段这3阶段。

摘要:[目的] 对石漠化区域人工植被恢复的物种配置方案进行研究,为恢复石漠化地区的生态服务功能,遏制水土流失提供技术支撑。[方法] 通过对砚山县不同等级石漠化区域的植被进行实地调查,选取并查明无明显石漠化、潜在石漠化和轻度石漠化3类小区域植物群落结构特征及各物种在群落中的地位。[结果] 清香木、栓皮栎是乔木层优势种,火棘、野花椒是灌木层优势种,茅草为草本层优势种,葛藤为藤本植物优势种,它们均具有极为重要的生态价值和经济价值。[结论] 结合当地实际情况,提出采用各层乡土优势种并结合引进物种山葡萄等进行石漠化山地乔灌草藤搭配为适合人工植被修复的物种配置方案。

摘要:[目的] 通过对东阳江流域生态系统健康进行评价,旨在为该区生态补偿体制的制订提供参考。[方法] 参考环保部《流域生态系统健康评价技术指南》,建立水域生境结构、水生生物、水域生态压力、陆域生态格局、陆域生态功能和陆域生态压力共6大类17项评价指标,对东阳江流域29个评价单元进行生态系统健康评估。[结果] (1)东阳江流域生态健康等级处于一般及以上水平,其中优秀、良好和一般的评价单元分别占6%,60%和34%。(2)水域生态系统健康的主要限制因子是水质质量指数;陆域生态系统主要限制因子为森林覆盖率、建设用地比例、重要生境保持率及水源涵养功能指数等。(3)山地丘陵地区流域生态系统健康等级高,平原与盆地地区健康等级低;上游健康等级高,中下游人口密集地区健康评价等级偏低。[结论] 东阳江流域生态系统健康等级差异的根本原因是人类活动类型及强度的地区差异,而干流水质质量较差,建设用地比例高,点、面污染源排放量大是其主要的生态环境问题。

摘要:[目的] 分析宁夏自治区贺兰山自然保护区4种主要森林树种青海云杉、油松、灰榆、山杨不同器官的含碳率,为更大区域森林碳储量研究提供参考。[方法] 通过实地调查取样、室内实验测定及生物量资料对这4种主要林分地上部分平均含碳率进行了测定分析。[结果] 宁夏贺兰山4种主要森林树种青海云杉、油松、山杨和灰榆,林分的地上部平均含碳率分别为:0.4576,0.5184,0.4664和0.4390。同一树种不同组分间的变异系数在1.30%~2.57%间,相同组分的变异系数在0.62%~1.92%间;不同树种不同组分变异系数在0.89%~5.68%间,不同树种相同组分变异系数在4.87%~13.37%间。[结论] 不同森林类型林分含碳率不同。针叶树种各器官的平均含碳率高于阔叶树种,相应的针叶林分的平均含碳率也高于阔叶林。

摘要:[目的] 探索成都平原高产条件下稻麦轮作农田系统适宜的秸秆还田模式,为区域秸秆资源的农业循环再利用和农田系统的可持续发展提供一定的实践指导与科学依据。[方法] 在田间定位试验中,设置了常规施肥(CF)、秸秆半量还田(CFS₁)、秸秆全量还田(CFS₂)和秸秆1.5倍量还田(CFS₃)4种施肥模式,应用能值分析方法探讨了不同农田系统的能值投入产出总量、结构及综合指标的变化。[结果] (1)从能值结构看,较CF模式,秸秆还田模式降低了农田系统能值投入中工业辅助能的比重,增强了系统的自给能力,并提高了系统总能值产出;(2)从能值指标看,较CF模式,秸秆还田模式提高了农田系统的净能值产出率、能值投入率、能值反馈率、能值生产力和能值-劳动生产率,降低了环境负载率,有效提升了农田系统的可持续发展性能,增强了系统的发展潜力,其中CFS₂和CFS₃模式的养分物质内部循环利用率较高,环境负载率较小,有利于农田系统的持续、高效运行。[结论] CFS₂和CFS₃模式是成都平原稻麦轮作农田较优的秸秆还田生产模式。

摘要:[目的] 探究当前我国各区域水土资源承载力的异质性变化规律,为现阶段我国宏观水土流失治理提供实证建议。[方法] 基于2011年的省际面板数据选用多指标评价体系运用因子分析法进行了水土资源承载力的综合评价,在此基础上,结合各区域经济发展水平构建综合评价矩阵对31个省区进行聚类分析。[结果] (1)河北、山东和河南省的综合分值位于全国前3位;青海省、天津市和上海市位于后3位。(2)河北、山东和湖北等8个地区属于"承载力强-经济强"型。河南、四川、黑龙江等7个地区属于"承载力强-经济弱"型,吉林、陕西、福建等7个地区属于"承载力弱-经济强"型,而云南、新疆、海南等9个地区属于"承载力弱-经济弱"型。[结论] 地区第一产业生产总值、农村改水累计受益人口、废水排放总量等是导致我国水土资源承载力状况存在一定程度区域差异的主要因素。

摘要:[目的] 在塔克拉玛干沙漠油田公路机械防沙展示区,对比两种固沙技术的固沙效益及其地形适应性,为工程防沙的优化设计及其应用提供理论依据。[方法] 对地形起伏条件下芦苇方格和尼龙网方格沙障的风沙危害状况进行了野外调查。[结果] 在固沙方格沙障设置初期,各种地形条件下芦苇方格沙障的沙害类型相对单一,均为半埋危害。尼龙网方格沙障的沙害类型多样,而且在沙丘纵断面上变化很大,在迎风坡和落沙坡风蚀危害发生比例大;在调查区内,尼龙网方格沙障4种沙害类型均有发生,发生的比例依次为:半埋 > 风蚀 > 全埋 > 压埋。两种方格沙障防护效益的差异与地形引起强烈风动力空间分异、自身布设方法和孔隙度有关。[结论] 草方格地形适应性强,在不同起伏的地貌区均有显著的固沙效果,而尼龙网方格沙障更适宜布设在较平坦的地貌区,而不适于地形起伏较大的地貌区。

摘要:[目的] 探究贵阳市花溪区石漠化地区5种优势种黑扭口藓(Barbula nigrescens)、美灰藓(Eurohypnum leptothallum)、卷叶湿地藓(Hyophila involuta)、小牛舌藓全缘亚种(Anomondon minor subsp.integerrimus)、北方紫萼藓(Grimmia decipiens)的水分吸收特征,为喀斯特石漠化地区利用苔藓植物开展水土保持工作提供理论支撑。[方法] 采集样品120份,运用经典形态分类法进行鉴定;测定其生物量、饱和吸水率、吸水量、最大吸水速率(V_max)、吸水速率常数(K_m)和叶片展开时间。[结果] (1)5种苔藓植物间的生物量、吸水量和饱和吸水率差异较大,最大吸水速率差异小;生物量为10.36~114.51 g/m²;饱和吸水率为675.436%~1125.41%;吸水量为98.21~766.13 g/m²;V_max为35.59~51.28 g/(g·min);K_m为69.97~101.99 g;叶片展开时间为35.9~86.1 s。(2)生物量和吸水量呈正极显著相关;吸水量和盖度、V_max和K_m呈正相关;K_m和叶片展开时间呈负相关。[结论] 在喀斯特石漠化地区干旱缺水的环境条件下,苔藓以独特的水分吸收和利用方式适应这种恶劣的环境。石生苔藓为适应该地区的先锋植物。

摘要:[目的] 水稻田具备重要的生态服务价值,通过调查城乡居民对稻田生态服务价值的支付意愿,量化水稻田的生态服务价值。[方法] 以苏州市为例,在稻田生态系统服务及价值评价方法的基础上,采用意愿调查法(CVM)法和相关计量模型研究了稻田生态服务价值和城乡居民对稻田生态服务价值的支付意愿及其影响因素。[结果] (1)苏州市稻田生态服务价值为3.75×10¹⁰元,单位面积稻田生态服务价值为4.52×10⁵元/hm²;(2)68.99%市民和65%的农民家庭愿意为稻田生态服务价值付费,支付额度分别为1230.43元/户和434.67元/户;(3)受教育程度、家庭总人数、工作人数(劳动力人数占比)、被抚养人数和家庭收入等是影响城乡居民支付意愿的重要因素。[结论] 稻田生态服务价值有其重要性,有必要将稻田生态服务价值纳入资源配置决策,建立稻田生态补偿机制。