• 2025年第3期文章目次
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    • >试验研究
    • 平朔煤矿废弃地刺槐凋落物水文变化与养分归还潜力

      2025, 45(3):1-9,35. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.004

      摘要 (15) HTML (0) PDF 2.06 M (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究平朔露天矿排土场20~30 a人工林凋落物的水文特征和养分归还潜力对其衰退变化的响应,为退化人工林的生态修复提供科学依据。[方法] 以平朔矿区刺槐纯林与刺槐—榆树混交林不同衰退程度林分凋落物为研究对象,研究其存量、持水特性、养分含量及归还潜力。[结果] ①混交林重度衰退时凋落物蓄积量较正常林明显多49.4%(p<0.05)。②随衰退程度的增强,两种林分凋落物的最大持水量总体均呈上升趋势。吸水速率的变化过程表现为前期吸水速率降低较快,后期变化趋缓。刺槐—榆树混交林的凋落物最大持水量、最大持水率和持水率均高于刺槐纯林。③刺槐—榆树混交林的凋落物C含量是刺槐纯林2.11倍。刺槐纯林重度衰退时较正常林N,K含量分别显著增加0.9%,0.13%(p<0.05)。刺槐—榆树混交林重度衰退时较正常林P,K含量分别显著增加0.07%,0.04%(p<0.05)。不同林分不同衰退程度的C,N,K养分潜在归还量均存在差异显著性(p<0.05)。[结论] 矿区人工林衰退增强了其凋落物的持水性及养分归还潜力,有利于退化林地的改善,且刺槐—榆树混交林相对占优势。

    • 皖西大别山区土壤抗蚀与抗冲特征及其影响因素

      2025, 45(3):10-15. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.041

      摘要 (7) HTML (0) PDF 1.46 M (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 评估皖西大别山区不同土地利用方式下不同土壤的抗蚀与抗冲特征,揭示影响该区土壤抗侵蚀能力的主要因素,为该区水土流失治理工作提供科学指导。[方法] 基于文献查阅及实地调研,选择2种典型土地利用方式下的4种典型土壤。利用原位冲刷和室内试验,观测各土壤抗蚀和抗冲性及其主要物理性质。[结果] ①不同土壤抗冲性表现为:黄棕壤>紫色土>棕壤>粗骨土,抗蚀性表现为:紫色土>粗骨土>棕壤>黄棕壤。②林地土壤具有更好的物理性质,其抗冲性显著高于园地,而抗蚀性略有差异。③5~2 mm及1~0.5 mm水稳性团聚体含量是影响不同土壤、不同土地利用方式下土壤抗蚀抗冲性差异的主导因素。[结论] 水稳性团聚体含量是评价皖西大别山区土壤抗侵蚀能力的理想指标,在今后研究中应同时考虑土壤抗冲性及抗蚀性以综合反映土壤抗蚀能力。

    • 砾石对强风化白云岩弃渣土体入渗特性的影响

      2025, 45(3):16-24. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.002

      摘要 (8) HTML (8) PDF 83.15 K (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究砾石对强风化白云岩隧洞开挖弃渣土体水分入渗特性的影响,为大型输水隧洞开挖弃渣场安全稳定性评估提供科学依据。[方法] 通过室内模拟土柱入渗试验,采用一维垂直定水头入渗法,以无砾石为对照(CK),研究3种砾石粒径(2~5 mm,5~10 mm,10~20 mm)和4种砾石含量(10%,20%,30%,40%)条件下强风化白云岩弃渣土体湿润锋运移及水分入渗速率变化,并对其入渗过程进行拟合和适用性评价。[结果] 与CK处理相比,含砾石的弃渣土体在相同时间下湿润锋运移深度、水分入渗各参数及累计入渗量显著降低,初始、稳定、平均入渗速率及累计入渗量分别减小了17.34%~68.67%,6.45%~51.94%,28.51%~73.06%和6.74%~49.42%(p<0.05)。砾石对弃渣土体水分入渗过程表现出显著的阻滞效应,其中砾石粒径对其无显著影响(p>0.05),而砾石含量的影响显著(p<0.05),随着砾石含量的增加,砾石对弃渣土体水分入渗的抑制效果呈阈值特征。当砾石含量超过30%时,入渗参数随砾石含量增加的变化不再显著(p>0.05)。基于3种典型入渗模型的拟合度及参数模拟值的实际物理意义进行综合分析表明,Horton模型在模拟强风化白云岩弃渣土体水分入渗过程中优于Kostiakov和Philip模型。[结论]砾石含量是抑制强风化白云岩弃渣土体水分入渗的主要因素,Horton模型对其入渗过程的拟合具有最佳适用性。

    • 黑龙江西部半干旱区经济灌木冠层降雨再分配特征

      2025, 45(3):25-35. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.029

      摘要 (5) HTML (0) PDF 3.17 M (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究黑龙江西部半干旱区不同灌木冠层降雨再分配特征,为筛选利于半干旱地区水源涵养的经济灌木树种提供理论依据。[方法] 以平榛(Corylus heterophylla)、枸杞(Lycium chinense)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、樱桃(Prunus tomentosa)、刺五加(Eleutherococcus senticosus)、刺玫果(Rosa davurica)6种经济灌木为研究对象,通过2023年6—9月15次降雨的监测,对比分析6种灌木林冠层降雨再分配差异及影响因素。[结果] 6种灌木林冠层降雨分配差异显著(p<0.05),超过70%的降雨以穿透雨形式降落。灌木冠层的穿透雨率(均值)、树干茎流率(均值)和冠层截留率(均值)分别为71.47%~91.16%(82.14%),2.31%~7.46%(4.40%),6.56%~23.41%(13.65%);冠层截留率表现为:毛樱桃林>沙棘林>平榛林>刺玫果林>刺五加林>枸杞林。降雨量是影响灌木冠层降雨再分配过程的关键气象要素,6种灌木的穿透雨量、树干茎流量、冠层截留量均和林外降雨呈显著线性正相关(p<0.01),穿透雨率、茎流率、截留率与林外降雨之间呈对数函数关系。气象因素、林分特征与冠层截留能力的相关性分析表明,截留率和气温呈正相关(p<0.05)、与风速呈负相关(p<0.01);除分枝数和穿透雨率不显著相关外,其余林分特征与树干茎流率、冠层截留率均呈显著正相关,与穿透雨率均呈显著负相关关系。[结论] 不同灌木冠层降雨分配存在差异性,毛樱桃林、平榛林、沙棘林冠层的降雨截留率和茎流率较高,在减少雨水击溅侵蚀,涵养水源方面具有优势;枸杞林、刺五加林、刺玫果林冠层的穿透雨率高,在增加林冠下有效利用水分方面具有优势。气象因素与林分特征在灌木林冠层降雨再分配过程中均发挥重要作用。

    • 青海省高寒草甸退化秃斑土壤风蚀规律

      2025, 45(3):36-46. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.011

      摘要 (5) HTML (0) PDF 38.36 M (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究高寒草甸退化秃斑地土壤风蚀规律,为退化草甸区的植被恢复和生态环境保护提供科学依据。[方法] 选取青海省河南县因高原鼠兔活动而退化形成的秃斑地作为研究对象,在9,12,15 m/s这3种风速条件下,对不同植被覆盖度(0%,20%,40%,60%,80%)的退化秃斑地进行原位模拟风力侵蚀试验,以分析植被盖度在不同风速下对土壤风蚀的影响。[结果] ①退化秃斑地的土壤风蚀速率随时间推移呈现先急剧下降后趋于平缓的变化趋势(p<0.05)。在总时长为60 min的风蚀试验下,前10 min是土壤风蚀速率变化的敏感期。②3种风速下,植被盖度与总输沙量之间均呈显著负相关的指数函数关系(R2=0.98),其指数系数绝对值越大,表明植被覆盖度对风蚀的抑制作用随风速增加而减弱。③随着植被盖度的增加,0~5 cm高度范围内输沙量显著降低,且各植被盖度的输沙量均随高度增加而逐渐减少。[结论] 增加植被盖度能够有效降低风蚀速率和输沙高度,但在较高风速下,植被盖度对风蚀的抑制效果显著减弱,且植被盖度抑制土壤风蚀的关键阈值在40%左右,并随着植被盖度的持续增大,风蚀减少的边际效益逐渐降低。

    • 基于水化学和氢氧同位素的拜城盆地泉水成因研究

      2025, 45(3):47-59. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.038

      摘要 (3) HTML (0) PDF 4.99 M (36) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析拜城盆地泉水水化学及同位素特征,识别泉水、河水、潜水三者的转化关系,揭示泉水成因,为拜城盆地水资源合理开发利用提供理论依据。[方法] 通过采集拜城盆地泉水样品,测试分析,综合运用Gibbs图、PCA-APCS-MLR模型、氢氧同位素等方法,定量探讨泉水与其他水体的转化量,分析泉水来源及其成因。[结果] ①泉水水化学类型主要为HCO3 · SO4 · Cl-Ca · Na型,泉水与潜水、河水转化频繁; ②泉水水化学组分中Ca2+,Na+,Mg2+和SO42-源于石膏等盐类的风化溶解,Na+和Cl-源于钠长石和蒙脱石等硅酸盐矿物风化溶解,且农业及工矿生产、人类生活对泉水中硝酸盐的影响较大; ③泉水δD和δ18O值变化范围分别为-81.28‰~-50.27‰和-12.20‰~-8.57‰,拜城盆地南部潜水、泉水中δD和δ18O整体贫于北部,大量河水的补给使南部潜水、泉水δD和δ18O趋于贫化; ④盆地内地表水—地下水转化关系主要为河水补给潜水、泉水,木扎提河中游、克孜尔河上游,河水、潜水对泉水的补给比例分别为8.3%~50.1%,49.9%~91.7%。[结论] 拜城盆地泉水主要为侵蚀下降泉和溢出下降泉。拜城盆地北部高中山区的大气降水、冰雪融水沿基岩裂隙入渗形成地下水,受河流、山洪沟切割第四系松散岩类孔隙水含水层影响,潜水溢出形成侵蚀下降泉,主要分布在木扎提河上游至中游段;高中山区形成的地下水在河流或沟谷切割含水层后出露形成地表水,地表水入渗到平原区后再次转化为地下水,地下水在运移过程中遇到新近系泥岩、砂岩、砾岩形成的相对隔水层后运动受阻,水位壅高出露地表,形成溢出下降泉,主要分布在木扎提河中下游与克孜尔河下游。

    • 不同放牧强度下荒漠草原植物群落土壤的分离能力

      2025, 45(3):60-68. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.017

      摘要 (4) HTML (0) PDF 2.28 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究不同放牧强度下草原植物群落根系性状对土壤分离能力的影响以及根系缠绕—固结效应和根系分泌物黏结效应对土壤抗侵蚀能力的相对贡献,为荒漠草原水土流失治理提供科学依据。[方法] 以内蒙古希拉穆仁荒漠草原为研究对象,采用土壤分离冲刷试验,系统测定不放牧、轻度放牧、中度放牧及重度放牧4种处理条件下的土壤分离能力,并计算根长密度等根系参数。[结果] 随放牧强度增加,禾本科植物植被盖度和生物量降低,0~1 mm径级范围内的细根含量明显减少;重度放牧强度下的土壤分离能力为不放牧样地的2.5~3.1倍;根长密度可表征土壤的分离能力,当根长密度>0.4 cm/cm3且根重密度>0.6 kg/m³时土壤分离能力显著降低;根系缠绕—固结效应和根系分泌物黏结效应在抑制土壤侵蚀中的贡献率比例为0.65∶0.35。[结论] 放牧强度显著影响了荒漠草原的土壤分离能力,根系的缠绕—固结效应对土壤分离能力的降低起到了关键作用。

    • 东北黑土区秸秆覆盖免耕坡耕地不同坡位土壤质量评价

      2025, 45(3):69-78. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.034

      摘要 (6) HTML (0) PDF 1.81 M (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 评价东北黑土区坡耕地秸秆覆盖免耕下不同坡位的土壤质量特征,为该区坡耕地土壤质量调控和生态修复提供科学依据。[方法] 采用主成分分析法(PCA)和聚类分析法(CA),分别建立东北黑土区秸秆覆盖免耕(NT)坡耕地和传统耕作(CK)坡耕地土壤质量评价最小数据集(MDS),计算最小数据集土壤质量指数(SQI-PCA,SQI-CA),通过与总数据集土壤质量指数(SQI-TDS)对比分析,筛选出最适合的最小数据集土壤质量指数(SQI-MDS),并对田间试验区土壤质量进行评价分析。[结果] ①试验区坡耕地土壤质量评价最小数据集由总孔隙度、pH值、有机质、全钾和有效磷组成。②主成分分析最小数据集土壤质量指数(SQI-PCA)与总数据集土壤质量指数(SQI-TDS)的纳什有效系数和相关系数均高于聚类分析最小数据集土壤质量指数(SQI-CA),因此更适合使用主成分分析最小数据集(MDS-PCA)代替总数据集(TDS)进行土壤质量评价。③通过主成分分析最小数据集(SQI-PCA)进行土壤质量评价得出,试验区秸秆覆盖免耕(NT坡中,0.661)土壤质量最优,传统耕作(CK坡上,0.472)土壤质量最差。④制约NT处理坡耕地土壤质量的主要障碍因子为容重(0.156)和总孔隙度(0.132),CK处理坡耕地土壤质量的主要障碍因子为全磷(0.151)和速效钾(0.159)。[结论] 秸秆覆盖免耕能够有效提高东北黑土区坡耕地土壤质量,并减少土壤养分流失与再分布。

    • 江汉平原不同母质发育水稻土磷含量及其空间分布异质性——以湖北省荆州区为例

      2025, 45(3):79-85,97. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.003

      摘要 (8) HTML (0) PDF 5.26 M (27) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 明确江汉平原不同母质发育水稻土磷含量及其空间分布特征,为水稻种植区域磷肥合理施用提供科学参考。[方法] 以江汉平原腹地荆州区为例,测定不同母质发育水稻土磷含量并对其等级进行评价。对荆州区水稻土3种成土母质(冲积物母质、次生黄土母质和湖积物母质)分布地区的基本农田进行调查,共选择600个土壤样点进行采样,测定土壤样品中的总磷(TP)、有机磷(OP)、有效磷(AP)和水溶性磷(WSP)含量。[结果] 荆州区冲积物母质地区、次生黄土母质地区和湖积物母质地区的水稻土总磷含量平均分别为0.881,0.427,0.579 g/kg;有机磷含量分别为0.104,0.058,0.066 g/kg;有效磷含量为24.418,11.339,17.043 mg/kg;水溶性磷含量为21.157,13.421,22.600 mg/kg。水稻土各形态磷含量在荆州区南部(长江沿岸)冲积物母质和湖积物母质发育地区较高,而中部和北部次生黄土母质发育(丘陵岗地)地区较低。根据第二次土壤普查磷分级标准,荆州区水稻土总磷处于中等及以上水平,有效磷以中等水平为主,且冲积物和湖积物发育水稻土磷量高于次生黄土母质地区。冗余分析和空间插值表明,荆州区不同母质发育水稻土的地带分布与长江、湖泊和丘陵位置密切相关,并显著影响土壤磷的空间异质性。[结论] 荆州区可考虑在长江两岸和湖泊周边的冲积物和湖积物母质分布区适度控制磷肥用量,在丘陵地区的次生黄土母质分布区适当增施磷肥用量以提高土壤肥力和维持作物生产力。

    • 不同降雨条件下海南省典型农田土壤优先流特征及其对溶质运移的影响

      2025, 45(3):86-97. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.009

      摘要 (4) HTML (6) PDF 88.69 K (84) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]探究海南省典型农田土壤不同降雨条件下优先流发育特征及其对溶质运移的影响,为热带地区农业水环境污染治理与风险防控提供理论依据。[方法] 以海南省典型砖红壤为研究对象,采用野外染色示踪、Br-模拟溶质运移以及图像分析技术,研究不同降雨条件下土壤垂直剖面优先流发育与离子分布特征,分析优先流特征指数、壤中流类型组成比例等与优先流区、土壤基质区离子浓度的相关关系。[结果] ①大雨(30 mm)和暴雨(60 mm)降雨条件下的总染色面积分别为506.85和857.86 cm2,最大染色深度分别为16.80和31.08 cm,优先流综合评价指数分别为0.25和0.55,表明降雨量从30 mm增至60 mm时优先流发育程度更高。②30 mm降雨量条件下,5—10,10—15 cm土层优先流路径中的离子浓度较土壤基质路径显著增加了22.14%~63.91%;60 mm降雨量下,10—15,15—20 cm土层优先流路径中的离子浓度较土壤基质路径显著增加了54.98%~63.54%,优先流对溶质运移存在显著促进作用。③大孔隙流与溶质浓度变异系数呈显著正相关,土壤大孔隙流比例越高,土层溶质浓度差异越大。[结论] 海南省典型农田土壤存在明显优先流现象,优先流综合评价指数随降雨量增加而增大,土层中大孔隙流比例越高溶质浓度差异越大,优先流路径对溶质运移具有显著促进作用。

    • 宁夏铜银矿区大气降尘重金属污染的季节性特征及其风险评价

      2025, 45(3):98-108. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.024

      摘要 (4) HTML (0) PDF 3.12 M (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 识别铜银矿区大气降尘重金属的污染特征及风险,为矿区生态修复及风险管控提供科学依据。[方法] 以宁夏铜银矿尾矿堆积区为研究对象,利用降尘缸在春、夏、秋、冬4个季节收集大气降尘,进行重金属(Cd,As,Cu,Ni,Cr,Hg,Pb,Ag)测定,并采用单因子污染指数、地积累指数、潜在生态危害指数评价、人体健康风险评价模型等方法,分析大气降尘重金属污染的季节性特征及风险。[结果] ①研究区大气降尘量整体呈现春季>秋季>夏季>冬季的规律,大气降尘重金属累积含量呈:夏季>春季>冬季>秋季,其中As,Cu,Ni,Cr,Hg,Ag含量均表现春、夏时期高于秋冬时期,但Cd,Pb表现为秋冬时期大于春夏时期,春夏时期的大气降尘重金属含量均超过宁夏土壤背景值; ②研究区不同季节的大气降尘重金属单因子污染指数和地积累指数表明Cd,Cu,Ni,Cr,Hg,Ag,Pb均有一定程度的污染,其中Cu,Pb和Ag污染程度相对较高,Cr污染最小。潜在生态风险评价发现季节顺序为:春季>夏季>冬季>秋季; ③人体健康风险评价表明,大气降尘重金属通过呼吸途径和手口途径引起非致癌健康风险,其风险程度表现为:春季>夏季>冬季>秋季,引起的儿童非致癌健康风险显著大于成人。[结论] 研究区大气降尘重金属污染具有明显的季节性特征,尾矿重金属在春、夏的污染水平较高,需要在春季及夏季重点控制重金属的释放与扩散,以降低对生态环境和居民健康的影响。此外,儿童面临的非致癌健康风险显著高于成人,需重点考虑儿童的健康防护。

    • 吐鲁番市不同年限人工梭梭林防风固沙效益及其与生物量的关系

      2025, 45(3):109-118. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.039

      摘要 (2) HTML (0) PDF 2.71 M (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 评估不同种植年限的人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林对风沙流的防风固沙效益,探索快速评价防风固沙效益的方法,界定生物量—防风固沙效益的下限,为荒漠植被恢复与重建提供科学依据。[方法] 以新疆吐鲁番市的荒漠化区域不同种植年限的人工梭梭林为研究对象,通过野外调查、野外观测和室内分析对其各项防风固沙效益指标进行监测和分析,对比防风固沙效益指标与生物量变化的关系。[结果] ①人工梭梭林随着营造年限的增长,其防风效能、地表粗糙度、地表蚀积量与阻沙效能均随种植年限增加显著提升(p<0.05)。②人工梭梭林随着营造年限的增长,区域内的风速廓线规律发生改变,原生荒漠风速廓线呈现“L”形变化特征,2年生、4年生的人工梭梭林风速廓线呈现出“I”形变化特征,6年生、8年生、10年生的人工梭梭林风速廓线呈现出反“J”形变化特征。③人工梭梭林输沙通量随着营造年限的增加而呈现递减趋势,并随着高度的增长也呈现递减趋势。④基于5种不同年限梭梭林,本研究构建了生物量—防风固沙效益指标模型,其中,立木生物量指数与防风效益、地表蚀积量、地表粗糙度、输沙通量、阻沙效能的关系,最佳函数模型分别为幂函数模型、幂函数模型、二次方程函数、指数函数模型、Logistic函数模型,R2分别为0.651,0.962,0.790,0.804,0.925。⑤若要起到良好的防风固沙效益,人工梭梭林立木生物量指数下限需达到4.94 kg/m2。[结论] 人工梭梭林种植4 a以上时,防风固沙效益可达到稳定状态,可采用相应模型估算评估指标。当人工梭梭林立木生物量指数≥4.94 kg/m²时,可稳定发挥防风固沙效益。

    • >水保监测与应用技术
    • 基于无人机摄影测量的平陆运河弃土场水土流失综合防控研究

      2025, 45(3):119-128,142. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.020

      摘要 (5) HTML (0) PDF 48.13 M (94) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 评估平陆运河的弃土场在不同时期的土壤侵蚀量,并模拟其水土流失倾向,探讨坡度与侵蚀强度关系,为运河类线性工程弃土场水土流失综合防控提供科学参考。[方法] 以广西平陆运河的4个弃土场为例,利用无人机低空正摄技术获取弃土场不同时期的高分辨率影像与地形数据;利用GIS技术分析弃土场的水土流失倾向;结合修正的通用土壤流失方程(RUSLE)对各侵蚀因子进行了量化和估算。[结果] ①4个弃土场不同时期的土壤侵蚀模数的范围为1 977.55~5 748.96 t/(km2· a),其中侵蚀强度从轻度到强度侵蚀。②土壤侵蚀模数随着坡度的增大而增大,特别是在坡度为8°~25°的区域,土壤侵蚀量占总侵蚀量的76.8%~86.4%。③在丘间谷地型弃土场,涓流主要沿着边缘地势较高的区域流向低洼地带;在边坡型弃土场,涓流则集中在堆土区域的上坡部分,流向坡底。[结论] 坡度对弃土场的土壤侵蚀有显著影响,8°~25°的坡度区域是水土流失防治的重点区域。对于丘间谷地型弃土场,削坡和布设外侧排水设施是有效防治措施;边坡型弃土场则应加强坡底排水和沉沙池的建设。此外,植被覆盖是防治水土流失的关键因子,尤其在水热条件良好的地区,植被覆盖对降低土壤侵蚀风险的作用更为显著。

    • SSP-RCP情景下中国生态系统服务价值评估及生态风险预测

      2025, 45(3):129-142. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.016

      摘要 (5) HTML (5) PDF 92.24 K (95) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 定量评估中国生态系统服务价值并将其与不确定性整合实现区域生态风险动态预测,为适应气候变化政策制定、国土空间规划、生态环境保护、经济转型发展及区域风险管理提供科学依据。[方法] 耦合LUH2数据和PLUS模型模拟可持续发展(SSP119),当前中等发展(SSP245),高速发展情景(SSP585)下2030年中国土地利用格局,融入建设用地并利用修正的当量因子法估算生态系统服务价值(ESV),采用夏普比率预测区域生态风险。[结果] ①PLUS模型具有较高的准确性,其kappa系数为0.90,总体精度(OA)为0.93。不同情景下各土地利用类型面积变化差异明显,但空间分布较为相似;各地类聚集效应明显,由东南向西北逐渐变化。②2030年3种情景中国ESV分别为2.188×105亿元、2.176×105亿元、2.170×105亿元。受土地利用格局的影响,单位面积上ESV空间上呈“东南高、西北低”,各项ESV空间分布呈“整体一致性、局部差异性”的特点。③中国未来的生态风险以低、较低及中风险为主,城市数量所占比例介于84.47%~90.46%。3种情景下,可持续发展情景低和较低风险区域比例最大,而高速发展情景高和较高风险区域所占比例最大。[结论] 走可持续发展道路是平衡经济发展和生态保护的最优选择,可有效降低区域生态风险;延续当前中等发展道路,生态系统的稳定性处于中间水平;以化石燃料为主的高速发展道路,不利于生态系统的稳定性,存在生态环境退化的风险。

    • 北部湾滨海地区土地覆被信息提取及时空演变驱动机制——以广西壮族自治区钦州市为例

      2025, 45(3):143-154. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.031

      摘要 (3) HTML (0) PDF 32.10 M (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 开展北部湾滨海地区覆被信息提取及时空演变驱动机制研究,为该区域经济发展和资源可持续利用提供科学支持。[方法] 面向北部湾滨海地区,以广西壮族自治区钦州市为例,基于谷歌地球引擎平台(GEE),在随机森林模型中融合光谱特征、纹理特征、指数特征以及地形特征,完成2012—2022年土地利用/覆被变化(LUCC)数据集制作和格局演变分析,引入最优参数地理探测器探讨驱动机制。[结果] ①经参数优化的随机森林模型可实现覆被信息有效提取,各期LUCC产品总体精度均在0.88~0.92,kappa系数介于0.86~0.90,结合4 km×4 km解译图斑与Google Earth同期同位高分辨率影像进行目视对比,表明解译结果与地物的实际布局具有较好一致性。②2012—2022年钦州市林地面积增加91.93 km²,耕地面积减少284.73 km²,建设用地面积增加180.05 km²,综合土地利用动态度呈上升趋势。③研究期内,经济动力(国内生产总值,GDP)和地形特征(高程、坡度)是研究区土地利用演变的主要影响因素。[结论] 2012—2022年钦州市在发展经济的同时也在环境保护领域积极作为,未来应充分利用“平陆运河”建设带来的机遇和挑战,科学规划土地资源,推动生态文明建设和经济建设平衡发展。

    • 嘉陵江中游不同土地利用下紫色土抗蚀性多模型评价

      2025, 45(3):155-164,178. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.023

      摘要 (6) HTML (0) PDF 15.43 M (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨嘉陵江中游紫色土抗蚀性最优评价模型及指标,揭示不同土地利用方式下土壤抗蚀性的差异性,为长江流域生态环境保护提供科学参考。[方法] 分析土壤团聚体、粒度组成、土壤结构和有机质等特征值,利用主成分分析、熵值法、主成分—熵值法及主成分—熵值-TOPSIS这4种模型分别评价土壤抗蚀性。[结果] ①提取出团聚体、土壤颗粒、土壤结构、胶结和分散状况等5个主成分; ②最佳紫色土抗蚀性评价指标为粉黏粒含量、细黏粒含量、结构性颗粒指数、风干团聚体平均直径、>0.5 mm和>0.25 mm团聚体破坏率、>0.5 mm和>0.25 mm水稳性团聚体含量、团聚度和分散率。③主成分—熵值-TOPSIS模型能避免主成分分析的加权主观性、熵值法的高维数据适应性差、主成分—熵值模型简单加权等问题,评价结果差异显著且拟合效果最佳。[结论] ①主成分—熵值-TOPSIS模型评价结果效果较好,适宜用于紫色土区土壤抗蚀性评价。②研究区不同土地利用方式下土壤抗蚀性强弱表现为:撂荒地>草地>林地>果园>旱地。

    • 基于土地利用变化的青海省生态系统健康时空演变及情景模拟

      2025, 45(3):165-178. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.028

      摘要 (6) HTML (0) PDF 69.25 M (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析青海省不同土地利用情景下生态系统健康的时空变化规律,并定量评估在不同自然和人为干扰条件下土地利用变化对青海省生态系统健康的具体影响,为该省生态保护和高质量发展提供理论支撑。[方法] 基于VORS和GMMOP-PLUS模型研究青海省2005—2020年生态系统健康演变格局,并模拟4种发展情景下土地利用变化对生态系统健康的影响程度。[结果] ①青海省生态系统健康空间上呈现出西北低、西南次之,东部高的分布格局,2005—2020年生态系统健康指数从0.292下降至0.252,尤其在东南部和柴达木盆地等区域,生态健康显著下降。耕地和建设用地的快速扩张破坏了生态系统结构,进而导致生态健康水平下降。②基于GMMOP-PLUS模型设定不同自然和社会政策条件,模拟了2030年4种发展情景下〔自然发展(ND)、生态保护(EP)、城镇发展(UD)和综合发展(CD)〕的土地利用变化特征,建设用地均有不同程度增加,其中UD和CD情景中建设用地增幅为3.72×104 hm2,空间上集中在以西宁市城区为中心向四周扩张,且共和县、德令哈市和格尔木市均有不同程度增加。EP情景下生态用地得到有效保护,林地和湿地面积比例最大达7.54%。③4种情景模拟中EP情景下的生态系统健康指数最高(0.256),表明生态保护措施的有效实施,保障林地、湿地等生态用地能显著提升斑块及景观连通性,从而改善生态系统健康,提升生态系统服务功能。[结论] 空间集约化利用是提升生态健康的关键策略,尤其是在城镇化较快的地区。具体措施包括合理规划建设用地,限制土地扩张,提升生态用地的连通性,同时加强生态保护和修复,以促进生态系统的健康恢复和长期稳定。

    • 考虑滞后效应的气温胁迫下植被损失风险评估——以黑龙江省为例

      2025, 45(3):179-186,223. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.013

      摘要 (3) HTML (0) PDF 13.37 M (86) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对考虑滞后效应的气温胁迫下植被损失风险进行评估,为制定区域适应性管理措施提供科学依据。[方法] 以黑龙江省为例,基于周尺度归一化植被指数(NDVI)和温度数据,提出了考虑滞后效应的气温胁迫下植被损失风险评价方法。对黑龙江省不同陆地生态系统的增温和降温胁迫风险概率进行量化。[结果] 生长季的植被与气温变化的关联密切,分别在滞后9周与23周左右达到最敏感状态,且具有较高的空间一致性。研究区的东部和西部是植被损失的高风险区域,西北和中部地区的风险较低。平均气温每升温1 ℃,风险概率增加了0.5%左右,每降温1 ℃,风险概率增加了0.70%左右。表明降温比升温对植被的影响更大。农田生态系统对气温胁迫的风险变化更显著,森林生态系统最小。[结论] 黑龙江省东部与西部是植被损失风险的高风险区域,降温比升温对植被的影响更大,凸显了气候变化背景下综合评估滞后效应对植被健康管理的关键作用。

    • 成渝地区双城经济圈生产建设活动水土保持监管试点研究

      2025, 45(3):187-193,212. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.035

      摘要 (5) HTML (0) PDF 13.25 M (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 开展成渝地区双城经济圈生产建设活动水土保持监管试点研究,为探索更有效的水土保持监管技术手段、方法、体制机制和技术标准提供科学参考。[方法] 采用3S技术、数据库及信息系统技术、移动网络等先进技术,并结合现场核查、调研等方法,对成渝地区双城经济圈的3个典型区县实施了生产建设活动水土保持全覆盖监管。[结果] 率先在全国开展生产建设活动水土保持监管试点研究,取得了良好的成效和一系列具有推广价值的成果。①如生产建设活动分类; ②生产建设活动水土保持监管系统及核查APP;③新的监管技术和体制机制等。研究发现3个试点区县生产建设活动扰动面积占土地总面积的1.48%~2.01%、水土流失严重且监管缺失。[结论] 生产建设活动强度和规模较大,水土流失严重且缺少有效的水土保持措施;基于3S技术、数据库、移动网络等技术的监管技术手段和方法先进高效,配套的监管系统及APP实用性强,生产建设活动分类体系客观且便于管理,各行业行政主管部门对“行业监管,水保协同”的新监管体制机制形成共识。

    • 改土材料对鄂尔多斯满来梁露天矿排土场风沙土理化性质的影响

      2025, 45(3):194-204. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.008

      摘要 (2) HTML (0) PDF 2.15 M (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究微生物菌剂(EM)与粉煤灰配施对矿区排土场风沙土理化性质的影响,为露天煤矿排土场未来废弃地土壤植被恢复和生态修复提供理论参考。[方法] 选取鄂尔多斯市满来梁露天矿排土场风沙土为研究对象,采用野外盆栽试验的方法,依据二因素完全试验,设置EM菌剂0,240,480,720 kg/hm2共4个水平,设置粉煤灰0,60 000,120 000,180 000 kg/hm2共4个水平,将EM菌剂和粉煤灰按不同比例与风沙土进行混施,研究不同用量改良剂对矿区排土场土壤理化性质的影响,并计算土壤质量指数。[结果] ①EM菌剂、粉煤灰的施配相对于对照(CK)显著改善了土壤理化性质,EM菌剂和粉煤灰的混合施配对土壤理化性质的影响优于单施EM菌剂或粉煤灰,且在不同施配比例中随着粉煤灰添加量的增加对土壤理化性质的改善效果越好。②当EM菌剂为480 kg/hm2和粉煤灰为180 000 kg/hm2配施时对土壤质量的提升最为显著,土壤质量指数为0.78,相对于CK增加了147%,属于肥沃等级。③羊柴的生长、光合指标与土壤理化性质具有紧密的关联性,Mantel分析结果表明羊柴生长指标、光合指标受土壤全氮、有机质驱动。[结论] 两种改良材料混施相对单施改良材料能够显著提高矿区排土场风沙土土壤质量,且以EM菌剂为480 kg/hm2和粉煤灰为180 000 kg/hm2配施时表现最优。

    • 黑土坡耕地秸秆还田方式对土壤团聚体稳定性的影响

      2025, 45(3):205-212. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.040

      摘要 (4) HTML (0) PDF 1.90 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探讨秸秆还田方式对土壤结构性状及有机碳与团聚体稳定性之间的关系,为黑土区坡耕地实施合理侵蚀防控技术提供理论依据。[方法] 模拟自然条件下土壤团聚体破碎机制,分析秸秆还田下团聚体稳定性的变化。[结果] 不同秸秆还田方式下土壤团聚体稳定性的变化因破碎机制和还田方式而变化,快速湿润是黑土团聚体破碎最主要的机制。快速湿润与湿润震荡机制下<2 mm和2~5 mm团聚体平均重量直径(MWD)值差异显著,湿润震荡2~5 mm团聚体稳定性最高,表明黑土中大粒径团聚体稳定性较高,且大粒径团聚体稳定性与土壤有机碳呈正相关。湿润震荡<2 mm粒径团聚体与土壤容重和毛管孔隙呈显著正相关,与总孔隙度、非毛管孔隙呈显著负相关。[结论] 短期内,秸秆覆盖处理因土壤容重和孔隙度等非生物因素可能掩盖秸秆覆盖地表对侵蚀防控的效果从而影响团聚体稳定性,而秸秆碎混还田土壤总孔隙度与非毛管孔隙度降低,团聚体稳定性有增强趋势。

    • 腾格里沙漠两种白刺生境土壤粒度和养分的评价

      2025, 45(3):213-223. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.005

      摘要 (3) HTML (0) PDF 1.86 M (13) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究不同生境下灌丛土壤结构与养分的差异性,为沙漠地区综合治理及植被营建工作提供科学参考。[方法] 选取腾格里沙漠东部沙地、盐碱地两种生境下白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆为研究对象,对其土壤粒径组成及土壤养分含量进行分析。[结果] ①沙地、盐碱地白刺灌丛沙堆土壤粒径均以细砂为主,分别占总含量的55.03%~74.21%,44.71%~72.83%,土壤分选性均极好; ②白刺灌丛沙堆在盐碱地(1.86~2.32)土壤分形维数显著高于沙地(1.62~1.72)。分形维数从白刺灌丛沙堆顶部到坡脚均呈现出减小的趋势,而随着土层深度的增加同样呈现减小的趋势。③盐碱地白刺灌丛沙堆土壤全氮(TN)(3.35~4.24 g/kg)、全磷(TP)(0.11~0.26 g/kg)、全钾(TK)(0.44~0.65 g/kg)显著高于沙地白刺灌丛沙堆土壤TN(1.48~3.43 g/kg)、TP(0.10~0.22 g/kg)、TK(0.30~0.61 g/kg)含量,且与细颗粒含量呈正相关性,与粗颗粒含量呈负相关。[结论] 白刺灌丛对土壤环境的适应与改良能力在不同生境下具有不同的表现形式,沙地与盐碱地生境下白刺灌丛土壤颗粒组成与土壤养分含量存在相关性,因此可以通过增加土壤细颗粒含量改善土壤养分条件。

    • 2018—2022年陕西省关中地区土壤侵蚀时空分布

      2025, 45(3):224-232,252. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.015

      摘要 (7) HTML (0) PDF 2.63 M (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究关中地区土壤侵蚀时空分布特征,为制定精准有效的水土流失防治政策提供科学参考。[方法] 基于中国土壤水土流失方程CSLE(Chinese soil loss equation)计算土壤侵蚀模数,采用ArcGIS的区域分析和叠加方法,分析关中地区土壤侵蚀时空分布特征,土地利用类型、坡度及植被覆盖度对土壤侵蚀的影响。[结果] ①2018—2022年,关中地区水土流失面积减少了568.67 km2,土壤侵蚀等级主要由中度及以上类型转移为微度和轻度。②关中地区土壤侵蚀呈现南北高中间低的分布特征。微度是关中地区主要的侵蚀类型;5 a间,微度及轻度侵蚀范围呈现从中间向两端扩大的趋势,强度及以上侵蚀范围则逐渐缩小。③8°~25°坡度带土壤侵蚀对坡度的敏感性较强;小于8°区域土壤侵蚀对坡度的敏感性较弱。④2018—2022年林地高覆盖度区域水土流失减少面积比例为72.60%,是引起水土流失面积减少的主要原因。⑤林地及耕地是研究区土壤侵蚀发生的主要土地利用类型。[结论] 关中地区呈现水土流失面积减少和高等级侵蚀强度比例减少的双下降趋势,土壤侵蚀状况好转。8°~25°坡度带是进行坡耕地治理时需要重点关注的区域;高覆盖林地对于减少水土流失面积至关重要。

    • >碳效应研究
    • 黄土高原植被恢复过程中土壤碳固存变化及其驱动因素

      2025, 45(3):233-241. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.014

      摘要 (5) HTML (7) PDF 72.75 K (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析黄土高原区域尺度不同植被类型、不同气候带土壤固碳速率变化,厘定不同影响因素的相对重要性,为黄土高原植被恢复过程中的土壤碳汇评估及管理提供理论依据。[方法] 基于最新的土壤固碳数据库,整合1992—2023年发表的100篇文献(935条观测数据,55个地区),分析干旱半干旱黄土高原区域尺度植被恢复(人工乔木、人工灌木和撂荒草地)过程中土壤碳固存变化及其驱动因素。[结果] ①人工乔木和灌木固碳速率均为0.30 Mg/(hm2· a),高于撂荒草地〔0.10 Mg/(hm2 · a)〕;常绿人工林固碳速率〔0.45 Mg/(hm2· a)〕高于落叶人工林〔0.33 Mg/(hm2 · a)〕,但后者具有更高固碳量,恢复约51 a后,常绿人工林具有更大固碳效益;②土壤固碳速率随降雨量的增加而增加,但变化程度受植被类型和恢复年限影响; ③区域尺度上,土壤固碳速率先增加(<30 a)后稳定(>30 a),0~10 a,10~20 a,20~30 a,>30 a土壤固碳平均速率分别为0.02,0.13,0.19和0.18 Mg/(hm2 · a); ④在植被恢复过程中,不同恢复阶段土壤碳固存的主要影响因子不同,总体来说,主要受气候因子调控(降雨和温度)。降雨量、温度、恢复年限、植被类型和初始碳储量对土壤碳固存变化的相对重要度分别为31.8%,16.3%,17.7%,15.9%和18.3%。[结论] 建议建立基于固碳速率大小及固碳能力可持续性的生态恢复模式。通过可持续的科学管理增加植被数量和质量,可有效增加生态脆弱区土壤固碳量。

    • 保护性耕作对黄土高原半干旱地区农田土壤碳通量的影响

      2025, 45(3):242-252. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.007

      摘要 (2) HTML (3) PDF 88.04 K (37) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究保护性耕作对陇中黄土高原半干旱地区旱作农田土壤二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)排放的影响,阐明两者的排放特征及主要影响因素,为区域农业生态可持续发展和制定有效的增产减排政策提供科学参考。[方法] 以传统耕作(CT)为对照,布设免耕(NT)、传统耕作+秸秆覆盖(CTS),免耕+秸秆覆盖(NTS)3种保护性耕作措施,利用静态暗箱—气相色谱法测定旱作春小麦农田土壤CO2和CH4排放通量,同时对土壤理化性质和小麦产量进行同期测定。[结果] ①与CT处理相比,NT,NTS和CTS处理的CO2累积排放量分别减少17.34%,15.67%和1.52%;CH4累积吸收量分别提高11.95%,16.26%和0.16%;全球增温潜势(GWP)分别减少17.66%,16.01%和1.5%;温室气体排放强度(GHGI)分别降低38.15%,45.15%和24.98%。②各处理的土壤有机碳(SOC)和微生物量碳(MBC)含量随土层的加深呈减少趋势;在0—40 cm土层,NT,NTS和CTS处理的SOC和MBC含量均高于CT处理。③相关性分析表明,土壤温度和SOC与CO2排放通量呈极显著正相关(p<0.001),与CH4吸收通量呈极显著负相关(p<0.001);而土壤含水量与CO2排放通量呈极显著负相关(p<0.001),与CH4吸收通量呈极显著正相关(p<0.001)。冗余分析结果则显示,土壤含水量、土壤温度和SOC是影响土壤碳通量的关键因素,其中土壤含水量最为重要。[结论] 保护性耕作能够减缓研究地区旱作农田土壤温室气体排放,降低其对温室效应的贡献,同时显著增加小麦产量。综合生态效益与经济效益来看,可以优先考虑将免耕与秸秆覆盖相结合作为该地区农田实现增产减排的耕作措施。

    • 增温对内蒙古大青山油松人工林土壤团聚体及有机碳分布的影响

      2025, 45(3):253-260. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.010

      摘要 (2) HTML (0) PDF 1.87 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析土壤团聚体粒级组成和稳定性及各级团聚体有机碳含量对模拟增温的响应,为明晰内蒙古大青山油松人工林土壤结构稳定性和碳储能力在气候变暖背景下的动态变化提供科学依据。[方法] 以内蒙古大青山油松人工林0—40 cm土壤为研究对象,基于连续4 a的全年野外模拟增温试验,采用湿筛法将土壤分成>0.25 mm,0.25~0.053 mm、<0.053 mm这3个粒级,并测量各粒级团聚体内的有机碳含量。[结果] ①研究区土壤以微团聚体为优势粒级,增温显著降低了各土层土壤大团聚体和微团聚体含量,而粉黏粒团聚体含量在各土层中均表现为显著增加,分别增加14.92%,14.01%,13.84%;②与对照相比,增温后土壤平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均显著降低,MWD在各土层分别下降了5.93%,3.66%和5.68%,GMD在各土层分别减少8.83%,8.41%,10.63%;③两种处理下各土层中均是土壤粉黏粒有机碳含量最高,增温使各土层粉黏粒团聚体内的有机碳含量升高却降低了大团聚体和微团聚体内的有机碳含量;增温后表层土壤总有机碳含量升高,而10—20 cm和20—40 cm土层的有机碳含量下降; ④在增温条件下土壤粉黏粒团聚体的有机碳贡献率最大,与对照相比,增温后土壤粉黏粒的有机碳贡献率各土层分别增加44.39%,39.60%和43.31%,其次为微团聚体,土壤大团聚体的有机碳贡献率最低。[结论] 增温导致土壤团聚体组成发生变化,破坏了土壤团聚体的稳定性,并且降低大团聚体和微团聚体内有机碳含量,表明增温不利于土壤有机碳的物理保护。

    • 祁连山中段青海云杉林土壤有机碳分布特征及影响因素

      2025, 45(3):261-267,277. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.001

      摘要 (3) HTML (0) PDF 1.90 M (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究土壤因子和林分因子对祁连山青海云杉林土壤有机碳分布的影响,以深入理解祁连山区土壤碳循环机制,并为该地区碳平衡的维持提供科学依据。[方法] 于2021年7月沿2 700,2 900,3 100和3 300 m海拔梯度设置样地,采集样地内土壤和林分数据,通过非参数检验分析不同土层土壤有机碳在海拔间的差异,使用Pearson相关性和线性拟合分析土壤有机碳与土壤pH值、容重、质量含水率、温度、郁闭度和林分密度之间的关系,采用置换多因素方差分析影响土壤有机碳变异的因素。[结果] ①海拔高度2 700 m土壤有机碳含量平均最高,为90.12~127.63 g/kg,海拔3 100 m土壤有机碳含量平均最低,为62.17~70.50 g/kg。10 cm土层土壤有机碳含量最高,为70.50~127.63 g/kg,40 cm土层土壤有机碳含量最低,为62.17~90.12 g/kg。②所有土层土壤有机碳与pH值和容重呈显著负相关(p<0.05),与温度、郁闭度和林分密度呈显著正相关(p<0.05),与质量含水率呈不显著负相关(p>0.05)。线性拟合关系表现为容重最好,决定系数为0.81(p<0.01),pH值和温度决定系数分别为0.57(p<0.01)和0.32(p<0.01)。③随着土层深度增加,在各因子对土壤有机碳差异的影响中pH值的比例在逐渐增加,容重的影响在逐渐减小,林分密度影响逐渐增加。[结论] 各土层土壤有机碳随海拔呈现为先降后升的趋势,表层土壤有机碳变化幅度最大,深度土壤有机碳变化幅度最小。土壤有机碳与土壤及林分因子相关关系表现为:容重>pH值>温度>林分密度>郁闭度>质量含水率。pH值是形成不同海拔高度间土壤有机碳差异的主要影响因子。

    • 城市公园海绵型绿地土壤有机碳含量特征及其影响因素

      2025, 45(3):268-277. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.026

      摘要 (3) HTML (6) PDF 83.61 K (81) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 研究城市海绵型绿地土壤固碳特征及其影响因素,为城市绿地规划与管理提供科学依据。[方法] 以南宁市3个公园的海绵型(雨水花园、净水梯田、植草沟3种样式)与常规型(常规乔灌草复层绿地、常规草坪2种样式)绿地为对象,分析两大类型各种汇集径流碳氮磷含量、绿地凋落物现存量以及0—20 cm土层土壤有机碳含量。[结果] ①海绵型绿地的汇水面积/绿地面积比值以及源自径流输入的有机碳和氮磷量均大于常规型绿地;海绵型与常规型绿地间凋落物现存量无显著差异。②除雨水花园0—5 cm土层土壤自然含水量显著高于其他样式绿地外,海绵型各样式绿地0—5 cm土层土壤的自然含水量、容重和孔隙度与常规型绿地的差异未达到显著水平。③雨水花园、植草沟0—20 cm土层土壤有机碳平均含量分别为7.73和10.69 g/kg,分别为常规型乔灌草复层绿地和草坪的1.33和2.20倍;净水梯田的土壤有机碳含量与常规型乔灌草复层绿地无显著差异;海绵型绿地土壤有机碳含量随建成年限增长呈不断增加趋势,汇水面积/绿地面积、径流碳磷含量、凋落物有机碳含量等是海绵型绿地土壤有机碳含量的主要影响因子。[结论] 海绵化改造有利于城市绿地土壤固碳,通过外部径流输入汇集更多有机碳是海绵型绿地土壤碳增汇的主要机制。

    • 干旱矿区排土场边坡生态修复模式对植被—土壤有机碳密度的影响

      2025, 45(3):278-285,306. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.032

      摘要 (2) HTML (0) PDF 2.19 M (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究不同生态修复技术模式对干旱矿区排土场边坡植被和土壤有机碳密度的影响,分析经过生态修复后的排土场边坡土壤有机碳变化状况,为推广生态修复技术、提升矿区碳汇能力提供理论依据。[方法] 选取内蒙古乌海市示范工程蒙泰、新星、棋丰3个露天煤矿生态修复排土场边坡植被和土壤为研究对象,通过野外采样与室内试验结合,分析植被碳密度、土壤理化因子和土壤碳密度以及植被指标与土壤因子的相关性。[结果] ①随着修复年限的增加,植被有机碳密度呈递增趋势,在2~5 a间,增长率处于31.91%~45.62%,5年到8年处于11.80%~36.67%之间。土壤有机碳含量及密度也呈增长的趋势,在2~5 a间,土壤有机碳密度增长率在15.55%~91.28%之间,5~8 a增长率在0.4%~11.70%之间; ②生态棒修复技术模式在干旱矿区排土场对于改善土壤及植被有机碳积累状况效果最好,修复8 a土壤有机碳密度达到最大,为66.70 t/hm2,植被有机碳密度达到1.85 t/hm2,植物篱修复技术模式的修复效果相比最差,修复8 a土壤有机碳密度仅为37.36 t/hm2,植物有机碳密度为1.48 t/hm2,生态修复5 a时,砾石压盖和铁丝石笼的植被—土壤有机碳密度分别为45.84和44.98 t/hm2。[结论] 在生态修复不超过8 a的情况下,这7种生态修复技术模式修复后的植被—土壤有机碳密度随修复年限增加而增加,在修复8 a时达到最大值,固碳效果明显。相比较之下,植物篱+生态袋截排水技术+播种+喷灌修复技术模式修复效果最差,生态棒+生态袋截排水技术+播种+喷灌、砾石压面+生态袋截排水技术+播种+喷灌、石笼水平拦挡+生态袋截排水技术+播种+喷灌这3种修复技术模式为低碳环保修复技术模式,固碳效果良好,适合推广应用,同时在修复前期,应注意土壤改良及施肥养护工作。

    • 基于PLUS-InVEST模型的小兴安岭地区土地利用模拟与碳储量评估

      2025, 45(3):286-294,306. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.012

      摘要 (3) HTML (5) PDF 95.17 K (88) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 评估黑龙江省小兴安岭地区未来不同情景下的土地利用变化与碳储量变化,为优化生态系统服务,建设北方生态安全屏障提供科学参考。[方法] 基于2000,2010和2020年3期土地利用数据,模拟2030年小兴安岭地区土地利用变化,评估自然发展,生态保护,城镇发展3种不同情景下的碳储量。[结果] ①2000—2020年,黑龙江省小兴安岭地区的土地利用格局发生显著转变,林地和草地面积不断缩减,林地面积缩减尤为突出,主要转变为耕地。②黑龙江省小兴安岭地区2000,2010和2020年的碳储量分别为2.204×109 t,2.203×109 t,2.191×109 t,呈现逐年下降趋势。③从固碳角度来看,到2030年,生态保护情景相较于自然发展情景优势显著,碳储量增加了1.933×107 t,碳储量下降趋势得到显著缓解,为后续政策制定提供了有力依据和指导。[结论] 未来应延续科学生态政策,以维护黑龙江省小兴安岭地区生态安全,提升碳汇能力,助力建设北方生态安全屏障。

    • “双碳”背景下农业新质生产力对中国农业碳减排的影响

      2025, 45(3):295-306. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.036

      摘要 (5) HTML (2) PDF 118.41 K (36) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的]分析农业新质生产力对中国农业碳排放的影响,为制定农业绿色发展政策、优化农业资源配置、促进区域农业协同减排提供数据支持和理论依据。[方法] 基于中国30个省区(不含西藏自治区、台湾省、香港和澳门特别行政区)2012—2022年的省级面板数据,通过核密度估计模型、空间杜宾模型和空间衰减模型等计量模型系统分析农业新质生产力对农业碳排放的影响。[结果] ①农业新质生产力能够显著降低农业碳排放,即在加入所有控制变量的情况下,农业新质生产力的发展水平每提高1%,农业碳排放就会下降1.601%。②从空间视角来看,农业新质生产力的提高具有显著的空间溢出效应。③城镇化水平和政府支持对农业新质生产力抑制农业碳排放具有不同的调节作用。④农业新质生产力的减碳作用存在显著的空间异质性。西部地区、粮食主产区和胡焕庸线西北部地区的农业新质生产力对农业碳排放的减碳作用更为显著。[结论] 农业新质生产力对农业碳减排有显著的促进作用,存在空间溢出效应和异质性特征,在构建区域协同减排机制和精准化政策设计时应予以充分考虑。

    • >综合研究
    • “一带一路”共建国家旅游生态效率的时空演变规律及其影响因素

      2025, 45(3):307-318. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.027

      摘要 (3) HTML (4) PDF 114.86 K (85) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究“一带一路”共建国家旅游生态效率的时空演变及影响因素,为旅游业可持续发展提供科学依据。[方法] 基于投入—产出视角建立旅游生态效率指标体系,采用改进4阶段DEA模型对2000—2021年52国旅游生态效率进行测度。利用空间自相关与空间杜宾模型,分析旅游生态效率空间演变特征、影响因素以及空间溢出效应。[结果] ①“一带一路”共建国家旅游生态效率总体呈现上升趋势; ②“一带一路”共建国家旅游生态效率发展呈现显著空间分异特征,区域内效率值差距较大; ③高—高集聚区主要集中在中国以及其邻国如泰国,老挝等,符合经济发展一般规律;低—低集聚区主要分布在沙特阿拉伯、阿曼等国家;低—高集聚、高—低集聚区较少; ④城镇化率、富裕程度对旅游生态效率具有显著正向影响,基础设施水平、人口结构对旅游生态效率具有显著负向影响,产业结构水平、对外开放水平对旅游生态效率产生负向影响但并不显著,同时空间溢出效应显著。[结论] 部分指标显著影响“一带一路”共建国家的旅游生态效率,从影响指标入手推动沿线各国旅游业发展,充分发挥部分国家的带动作用是提升共建国家旅游生态效率的关键。

    • 中国旱区2000—2022年乡村振兴水平评估

      2025, 45(3):319-330,373. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.006

      摘要 (5) HTML (3) PDF 126.67 K (57) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 测度中国旱区2000—2022年乡村振兴水平变化特征,从多维度揭示中国旱区乡村振兴水平和各子系统的发展趋势,探讨其空间异质性与潜在形成原因,为全面推进中国旱区乡村振兴和高质量发展提供科学依据。[方法] 从产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕等5个方面,构建评价指标体系,运用熵值法评估中国旱区乡村振兴水平,分析其空间分异的主导因素。[结果] ①2022年中国旱区乡村振兴水平与全国平均水平相比相对较低,为0.343。各子系统振兴水平差异明显,其中,生态宜居水平最高;治理有效水平最低,但年增长率和增幅最大;生活富裕增速较慢,增幅最小。乡村振兴指数呈“东高西低”的分布特征,低值区比例最高,为55.10%,高值区仅占18.36%; ②中国旱区乡村振兴水平在不同气候类型区内差异明显。亚湿润干旱区乡村振兴各项指数均相对较高,半干旱区和干旱区辖区的发展潜力较大; ③不同城市类型区之间乡村振兴特征有明显差异。特大城市辖区乡村振兴各项指数均处于领先水平,超大城市辖区年增长率最高,中等城市与小城市辖区的乡村振兴水平处于落后状态,且呈现出日益扩大的态势。[结论] 中国旱区需注重乡村区位优势与自然生态特色,因地制宜地制定精准性政策促进区域乡村发展。

    • 长江中游地区洪涝灾害韧性时空演变与驱动因素

      2025, 45(3):331-342. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.030

      摘要 (2) HTML (4) PDF 101.20 K (78) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 测度区域洪涝灾害韧性水平,探究其空间分异性驱动因素,为增强区域抗灾能力,实现区域可持续发展提供科学支撑。[方法] 运用CRITIC-熵权组合赋权法、地理探测器等方法,从社会、经济、基础设施、环境4个维度构建洪涝灾害韧性综合评价指标体系,对2012—2022年长江中游地区洪涝灾害韧性时空演变及空间分异驱动因素进行分析。[结果] ①2012—2022年长江中游地区洪涝灾害韧性由0.209 1波动增长至0.262 9,仅在2020年出现小幅度下降,洪涝灾害韧性结构由“环境—社会—基础设施—经济”演变为“环境—社会—经济—基础设施”; ②区域内部洪涝灾害韧性差异显著,95.24%的区域为波动增长型,赣州市、吉安市为持续增长型区域;区域内部社会韧性差异逐渐缩小;除恩施州与湘西州外,其余地区经济韧性等级均有上升;25个市州基础设施韧性等级提升;区域西北部环境韧性优于其余地区; ③因子探测结果表明,2012年洪涝灾害韧性空间分异性的主要影响因素为人口密度、地形起伏度和坡度,至2022年转变为最低生活保障人数、规模以上工业企业数量和年末公路通车里程; ④交互因子探测结果表明,人口密度∩第三产业比重为2012年影响力最大的交互因子,至2022年演变为人均GDP∩年末公路通车里程。[结论] 应系统总结、推广城市防洪减灾成功经验,加强各影响因素动态监测,对不稳定因素进行风险评估并及时调整城市发展战略。

    • 2012—2022年长江经济带土地利用变化对水生态系统服务的影响

      2025, 45(3):343-352. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.025

      摘要 (3) HTML (5) PDF 93.91 K (96) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析2012—2022年长江经济带土地利用变化对水生态系统服务影响情况,为探寻长江经济带水生态服务的提升提供科学参考。[方法] 利用InVEST模型计算了产水量、水质净化、碳固定等指标值,并结合ESV价值当量表,评价水生态系统服务价值,并通过Dagum基尼系数对长江经济带不同区域间的生态系统服务进行差异分析,采用生态敏感指数验证了结果的可靠性。[结果] ①长江经济带土地利用类型以林地和耕地为主,2012—2022年土地利用类型面积变化显著,建设用地土地利用动态度变化最大,但仅为2.99%,增速温和。②长江经济带水生态服务呈现显著的时空差异,空间上表现出西高东低的特征,随时间变化整体上呈现减弱趋势。③长江经济带水生态服务综合值整体上差异扩大,区域间差异明显,上下游差异是区域间差异的主要缘由。④各土地利用类型的生态敏感性指数均小于1,说明所得生态系统服务结果可靠。[结论] 2012—2022年,长江经济带水生态系统服务能力总体增强,而在局部如草地、水域等地类却呈现一定的减弱趋势。根据研究建议长江经济带城市群应响应绿色发展理念,合理优化土地格局,加强保护措施,以促进生态安全和持续发展。

    • 省际交界地区土地利用及生态系统服务价值预测——以淮海经济区为例

      2025, 45(3):353-362,396. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.021

      摘要 (6) HTML (0) PDF 14.90 M (84) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 分析淮海经济区的区域生态系统服务价值,为同类地区生态经济统筹发展提供科学依据。[方法] 以淮海经济区为研究区,基于PLUS模型和当量因子法,在分析省际交界典型地区淮海经济区2000—2020年土地利用演变特征基础上,评估其生态系统服务价值(ESV),预测其2030年不同情景下土地利用格局及ESV。[结果] ①研究区2000—2020年耕地与建设用地之间的转移最为密切,耕地转出面积为6 127.58 km2,其中89.76%转为建设用地。②自然发展情景下,耕地、林地、草地面积减少,建设用地、水域、未利用地面积增加;经济发展情景下,各地类的变化幅度比自然发展情景更大,生态环境将受不利影响;生态保护情景下,林地、草地和水域面积增加,生态环境将明显改善;统筹发展情景下,各地类面积基本介于经济发展和生态保护情景之间。③2000—2020年研究区ESV先降后升,研究区内绝大部分城市ESV低于其所属省平均水平,生态环境改善相对较慢,2030年自然发展、经济发展、生态保护与统筹发展情景的ESV较2020年均有不同幅度的增加。ESV空间分布特征与土地利用格局基本一致,高值区主要分布在研究区的江河湖泊地带,中值区集中在较高值区周围,呈分散状态,低值区与较低值区则集中于各城市中心城区。[结论] 淮海经济区各城市未来应注重加强合作,充分发挥经济区的协调作用,实现行政区和经济区的优势互动,以促进该区域生态系统的可持续发展。

    • 气候和土地利用变化对白洋淀流域土壤保持功能的影响

      2025, 45(3):363-373. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.022

      摘要 (4) HTML (0) PDF 30.32 M (86) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对白洋淀流域的土壤保持功能进行评估,量化气候和土地利用变化对土壤保持量变化的影响,为推进白洋淀流域生态环境保护提供科学依据。[方法] 基于2000—2020年气象、土地利用、土壤等数据,应用InVEST模型模拟分析白洋淀流域土壤保持量的时空变化特征,并基于情景模拟与趋势分析法识别了土地利用与气候变化对土壤保持量变化的相对贡献。[结果] ①2000—2020年白洋淀流域降水量多年平均值为445 mm,整体呈现增加趋势,流域范围内北京市和保定市东北部降水量均高于流域多年平均值。②2000—2020年,白洋淀流域的主要土地利用类型为耕地和林地,面积比例分别为40.16%~44.13%和24.71%~27.72%。耕地和草地面积显著减少,林地和建设用地面积显著增加,耕地主要转化为建设用地,草地主要转化为林地。③2000,2005,2010,2015和2020年,白洋淀流域的土壤保持强度分别为9 500,9 380,11 000,10 700和12 500 t/km2。年际变化整体呈波动增加趋势,空间分布上呈西北高、东南低的格局。林地和草地的土壤保持强度显著高于其他土地利用类型。④气候变化主导土壤保持量变化的面积比例为93.07%,土地利用变化主导土壤保持量变化的面积比例为6.93%。[结论] 白洋淀流域土壤保持量变化受气候和土地利用变化共同主导,气候变化为主要影响因素。

    • 内蒙古农牧交错区耕地韧性评价及管控

      2025, 45(3):374-384. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.033

      摘要 (3) HTML (0) PDF 7.03 M (55) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 对内蒙古自治区农牧交错区耕地进行韧性评价及管控研究,为辨析该区耕地韧性水平差异,有效开展分区调控及制定针对性的耕地持续利用保护对策提供科学参考。[方法] 基于韧性理论,以内蒙古农牧交错区的29个旗县作为研究区域,通过构建“压力—状态—响应”模型,以旗县为研究单元,利用熵值法综合评价内蒙古农牧交错区耕地韧性特征,依据耕地韧性水平组合特点,划分农牧交错区韧性分区,并提出分区管控路径。[结果] ①界定了耕地韧性内涵,并在识别耕地系统自然和社会压力,状态和响应指标基础上,构建了包含目标层、因素层、指标层为框架的“压力—状态—响应”模型。②2000—2022年内蒙古农牧交错带耕地整体韧性水平不高,呈现出“东部高,西部低”的趋势;从历史变化看,受气候影响,整体韧性水平呈降低趋势,东部韧性近期呈现恢复态势。③依据耕地韧性水平变化组合,划分3个区域。1级稳定种植区应严守耕地保护红线,发挥粮食生产功能区功能。2级监测保护区需加大人工投入力度,提升区域机械化水平。3级抚育休耕区应坚持宜农则农、宜牧则牧、宜养则养的国土空间适宜性格局。[结论] 内蒙古农牧区耕地韧性普遍较低,应加强土地整治和风沙治理,实现“精准管理”,提高耕地韧性。

    • 河南省黄河流域耕地NPP时空变化特征及其驱动因子

      2025, 45(3):385-396. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.019

      摘要 (6) HTML (0) PDF 28.90 M (93) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 揭示河南省黄河流域耕地净初级生产力(NPP)的时空演变特征与驱动因子,为有效协同区域耕地生产能力挖掘和流域生态环境保护提供科学依据。[方法] 综合运用土地利用/覆盖数据集(CLUD)、MOD17A3H NPP数据集等多源数据,采用变异系数、Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验方法和Hurst指数等方法,揭示2000—2023年河南省黄河流域耕地NPP时空变化特征,并借助地理探测器模型对其影响因子进行探测。[结果] ①2000—2023年河南省黄河流域耕地NPP年均值为383.04 g/(m2· a),以4.35 g/(m2 · a)的速度显著增加;空间分布总体呈现南高北低的特点,空间变异以较低波动和中度波动为主。②耕地NPP变化趋势以极显著增加为主,面积比例为43.61%,主要分布于研究区中西部;显著增加和不显著增加的耕地NPP面积分别为20.83%和22.76%。③耕地NPP的Hurst指数平均值为0.44,正向持续和负向持续面积比例分别为22.87%和77.13%;未来耕地NPP由增到减的区域面积最大,其面积比例为59.65%,广泛分布于各个地市。④年均气温、年均降水量、年均蒸发量和高程是影响耕地NPP的主要因子;气候条件、地形状况、社会经济等不同因子之间以非线性增强或双因子增强的交互作用方式共同影响耕地NPP。[结论] 2000—2023年河南省黄河流域耕地NPP总体呈现波动增加,自然因素和人为因素共同影响该区域耕地NPP;有效调控各因素以协同耕地利用与生态保护共同发展,对河南省黄河流域尤为重要,特别是在耕地NPP由增到减区的区域。

    • 2013—2022年江苏省植被覆盖度时空变化趋势及其驱动因素

      2025, 45(3):397-406. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.037

      摘要 (6) HTML (0) PDF 27.82 M (92) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 探究江苏省2013—2022年植被覆盖度(fractional vegetation cover, FVC)的时空变化趋势及其驱动力,为全面掌握该省植被覆盖情况,宏观调控相关政策提供科学参考。[方法] 基于GEE(Google Earth Engine),应用像元二分模型估算FVC,采用Sen趋势分析、Mann-Kendall显著性检验、变异系数、Hurst指数等方法,系统分析FVC的时空变化趋势与特征,并以FVC和夜间灯光指数(night light index,NLI)为变量构建一元线性回归模型,通过残差分析量化FVC变化的驱动因素及其贡献率。[结果] 2013—2022年江苏省年均FVC为0.648,尽管年际变化呈波动下降趋势,但仍以极高和高FVC类型为主。FVC呈减少趋势的面积比例为51.85%,呈增加趋势的面积比例为45.91%;变异系数平均值为0.16,Hurst指数平均值为0.56。气候变化和人类活动共同作用FVC的区域占58%,人类活动对江苏省FVC变化呈正向贡献的区域比例为86.53%,气候变化对江苏省FVC变化呈正向贡献的区域比例为71.47%。[结论] 2013—2022年江苏省整体植被覆盖良好,下降趋势趋于平缓,整体波动幅度较低,变化趋势以弱持续性为主、弱反持续性次之,交错分布,退化与改善并存。苏北和苏中的植被覆盖度显著高于苏南,但植被退化程度也更为严重。变化的主要驱动力以气候变化和人类活动的共同作用为主,人类活动对FVC变化的贡献总体上比气候变化的贡献更大。

    • 基于文献计量的放牧对草地植物—土壤交互作用关系的影响分析

      2025, 45(3):407-416. DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.03.018

      摘要 (11) HTML (0) PDF 21.46 M (95) 评论 (0) 收藏

      摘要:[目的] 系统评价放牧对草地生态系统植物—土壤交互作用关系影响的研究热点和发展趋势脉络,为草地生态学未来发展方向提供科学依据。[方法] 基于R语言、Citespace和VOSviewer软件,分析2000—2023年Web of Science和中国知网(CNKI)数据库中筛选的10 809篇文献。[结果] 国内外在该领域的发文量整体呈增长趋势,研究热点主要聚焦放牧管理对气候敏感区草地植被群落特征与土壤循环功能的影响,研究视角逐渐从基于传统植物群落—种群—个体生态学调查研究放牧强度、气候变化对草地生态系统的复杂作用机制,拓展至生态系统繁殖更新及碳平衡特征,最终延伸至多因素交互作用的脆弱生态系统优化管理模式研究上,这一转变标志着草地生态学研究的结构层次逐步从宏观向微观层面深化。[结论] 未来研究应借鉴同类领域的前沿研究方法,加大对跨尺度与多因素交互作用对生态系统复杂影响机制的研究,将小尺度的试验结果与区域或全球尺度生态模型相结合,重点关注多维度、多尺度、多因素对地上与地下生态过程联动的影响,以推动生态系统管理和保护策略的优化。

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