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    2024,44(1):1-8,19, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.001
    [摘要] (79) [HTML] (257) [PDF 9.47 M] (337)
    摘要:
    [目的] 露天煤矿区生态脆弱,水资源短缺,利用微生物复垦已成为矿区生态重建的研究热点。探究露天矿排土场重构土层海绵生态结构条件下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)对玉米根系生长及水分利用特征的影响,为矿区生态农业建设提供科学依据。[方法] 在室内布设土柱模拟试验,设置裸土柱(CK)、玉米不接菌(NM)和玉米接菌(AM)3个处理,采用氢氧稳定同位素示踪技术研究玉米根系水分利用特征。[结果] ①接种AMF处理促进了玉米根系的生长,改变了玉米根系分布。AM处理玉米的总根长、总根表面积、总根体积和根尖数分别比NM处理高19.3 %,14.8 %,9.1 %和34.0 %,AM处理小于0.3 mm的细根及大于0.7 mm的粗根比例分别比NM处理高3.2 %和3.5 %。②AMF改变了玉米的水分利用特征,AM处理玉米利用的水分来源于0-20 cm土层的比例较NM处理提升5.5 %。③AM处理土柱0-20 cm土层含水率显著低于NM处理,饱和黏土层含水率:CK处理>NM处理>AM处理。AMF提升了玉米根系吸收水分的能力,影响黏土层中水分的释出。[结论] 在矿区排土场海绵结构重构土层上接种AMF能促进玉米根系发育,改善水分利用策略,使其充分利用海绵结构中涵水层保蓄的水分。
    2024,44(1):9-19, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.002
    摘要:
    [目的] 黄河沿岸地带是水土流失最严重的地区之一。研究沙区河岸固沙林带不同带间距下的土壤水分和植被群落特征,确定最优配置模式下的带间距,为建设沙区河岸固沙林带行带式造林提供依据。[方法] 以内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗西柳沟不同带间距行带式固沙林为研究对象,对带间距8,16,22,28 m的固沙林样地进行土壤取样和植被调查,统计不同带间距固沙林带的带间土壤物理性质以及植被群落特征,并分析土壤水分与植被间的相关性。[结果] ①不同行带式固沙林中的土壤水分与植被指数整体上均随带间距增大而提升。②各样地带间0-100 cm范围内不同土层土壤水分也随水平间距增加而升高,至11 m后变化趋于稳定。③各样地带间土壤水分均与植被指数大体呈极显著正相关,但均匀度指数与丰富度指数有所差异。带间距越大,植被恢复效果越好,带间距22 m时约达峰值。[结论] 以低覆盖度行带式固沙林进行沙地治理时,植被恢复效果随带间距增大而增长,但带间距并非越宽越好。22 m带间距的行带式固沙林带间植被恢复效应最佳,对沙地的近自然修复效果最优。
    2024,44(1):20-28,39, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20231009.001
    摘要:
    [目的] 生产建设项目弃土场进行植被恢复后能够有效防治水土流失。探讨弃土场不同植被恢复方式的减流减沙效果,可以为弃土场后续治理与监管提供理论依据。[方法] 选取皖西大别山区生产建设项目弃土,通过人工模拟降雨试验获得不同建植方式(撒播、条播、穴播)和植被恢复阶段(生长期、成熟期、枯萎期)的弃土坡面产流产沙特征,并利用累积距平等方法分析其规律和差异。[结果] 相对裸坡,植被恢复可有效延缓初始产流时间,撒播种植的效果最为明显。不同建植方式均起到一定的减流减沙效应,坡面累积产流产沙量呈现出:撒播<条播<穴播<裸坡以及生长期<成熟期<枯萎期的规律;坡面产沙与产流过程存在差异性,减流效应弱于减沙效应。[结论] 建植方式减流减沙效益表现为撒播优于条播,穴播最差。生长期减流减沙效益优于成熟期,枯萎期最差。撒播方式在生长期内呈现出最佳的减流减沙效益,减流率和减沙率分别达到49.6 %,95.5 %。
    2024,44(1):29-39, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.004
    [摘要] (43) [HTML] (234) [PDF 2.43 M] (303)
    摘要:
    [目的] 分析放牧干扰下草地群落及功能群数量特征变化与草地土壤风蚀间的关系,阐明草地不同功能群对草地侵蚀过程的影响,为荒漠草原合理放牧利用及保护提供理论依据。[方法] 以内蒙古短花针茅荒漠草原为研究对象,采取完全随机试验设计设置对照、中度和重度3个不同的放牧处理,对不同处理下的草地输沙量和功能群特征进行研究。[结果] ①随放牧强度增加,各功能群内物种高度、盖度和地上生物量基本呈下降态势。适当放牧能显著提高Simpson优势度指数和Shannon-Wiener多样性指数。②各放牧处理间的草地输沙量差异显著,不同输沙高度处的草地输沙量变化规律均为HG>MG>CK,同一放牧处理下,随输沙高度上升输沙率显著降低。③各功能群高度、盖度与输沙量均存在指数负相关关系,其中多年生禾草和多年生杂类草的高度变化对输沙量的影响更显著。各功能群的地上生物量与输沙量存在负相关指数关系,其中多年生禾草的生物量与输沙量的拟合程度最高。[结论] 过度放牧会显著影响功能群特征并降低草地的防风固沙能力,建议放牧强度控制在中度及以下。
    2024,44(1):40-49,85, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.005
    摘要:
    [目的] 分析九寨沟2017年"8·8"地震后崩坡积碎石土和当地沉积黏性土不同比例混合体的土壤水分特性,选出适宜研究区植物生长的最佳改良碎石土,为九寨沟地区灾后生态环境修复提供科学依据。[方法] 将九寨沟当地黏性土与九寨沟地区碎石土以不同体积比进行混合,通过土水特征曲线试验、水分常数试验、土柱试验来探究不同比例下土壤水分特性,挑选适宜于植物生长的混合土比例。[结果] ①van Genuchten模型能够很好地拟合改良碎石土的土水特征曲线,土壤进气值随着黏性土比例的增加而增加,参数α在一定程度上能够表征进气值的状态。②改良后的碎石土使吸湿系数、凋萎系数、田间持水量、饱和含水量等都随着黏性土比例的增加而增加。相较于碎石土,添加黏性土的改良碎石土可用水量增大22.26 %~50.00 %,最大有效水量增大70.96 %~131.46 %,更加有利于植物生长。③3种模型对比下,Philip模型对土壤水分入渗模拟效果最好,吸渗率S大小能够在一定程度上代表初始入渗速率的变化趋势。[结论] 综合对比不同比例改良碎石土水分特性可见,当下覆土层为储水层,可选择碎石土与黏性土比例为7:3作为改良碎石土最佳配比;当下覆土层为非储水层,无法储存水分时,可选择碎石土与黏性土比例为3:7作为改良碎石土最佳配比。
    2024,44(1):50-56, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.006
    [摘要] (31) [HTML] (226) [PDF 1.27 M] (290)
    摘要:
    [目的] 研究土壤秸秆注孔对土壤含水量及作物生长的影响,为旱作农田增加雨水蓄集能力及提高水分利用效率提供理论依据。[方法] 开展玉米-小麦轮作田间试验,设置常规种植(CK)、土壤秸秆注孔2孔/m2(T1),4孔/m2(T2),8孔/m2(T3)4个处理。[结果] 秸秆注孔所有处理均提高了整个试验期表层土壤含水量。T2,T3处理提高了收获期深层土壤含水量,试验结束时两者底层土壤(60-80 cm)含水量较CK分别提高了29.19 %和28.18 %。秸秆注孔处理提高了作物株高、经济产量和生物量,以及降水利用效率和水分利用效率,T2,T3处理的提高效果最明显,且彼此差异不显著。[结论] 秸秆注孔具有保水性能和增产能力,根据成本和效果综合考虑,推荐秸秆注孔4孔/m2(T2)作为优选处理。
    2024,44(1):57-67, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20231120.001
    摘要:
    [目的] 灵江是浙南诸河流域重要河流,在浙南一带具有典型性和代表性。分析灵江流域地表水体的水化学特征和演化机理及其灌溉适宜性,为该区域生态保护和高质量发展提供科学依据。[方法] 综合利用数理统计、Piper三线图、主成分分析和离子比等方法对流域地表水体进行水化学统计分析及成因判别;通过绘制Wilcox图和USSL图评估流域内地表水体灌溉适宜性。[结果] ① 灵江流域地表水的化学类型在空间上具有分带性。从中上游(Ⅰ区)-下游温黄平原河网区(Ⅱ区)-台州湾入海口(Ⅲ区)水化学类型从HCO3-Ca型向Cl-Na型过渡。②Ⅰ区地表水的化学特征主要受到岩石风化作用中的硅酸盐岩溶解影响,少量受碳酸盐岩溶解影响;Ⅱ区地表水的水化学特征主要受硅酸盐岩溶解影响,Ⅲ区地表水的化学特征主要受蒸发盐岩溶解影响。③Ⅰ,Ⅱ区地表水的K+,Na+主要来源于硅酸盐矿物溶解,Ca2+,Mg2+,HCO-3,SO2-4主要受硅酸盐岩溶解,少量来源于碳酸盐岩的溶解。NO-3则主要来源于人类活动。④Ⅰ,Ⅱ区地表水适用于农业灌溉,Ⅲ区地表水灌溉适宜性较差,易引起盐碱害。[结论] 灵江流域地表水体的水化学组分受天然溶解及人类活动共同影响,中上游和下游温黄平原河网区地表水适宜农业灌溉,台州湾入海口地表水易引起盐碱害,在制定农业灌溉及生态保护和高质量发展规划时应予以重视。
    2024,44(1):68-75, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.008
    [摘要] (27) [HTML] (226) [PDF 5.00 M] (291)
    摘要:
    [目的] 探究聚丙烯酰胺(PAM)施用对花岗岩母质发育砂土分离与产沙过程的影响,明确PAM改良砂土抗蚀性的浓度阈值,为崩岗侵蚀防治提供依据。[方法] 选取崩岗侵蚀区花岗岩母质发育的砂土,设置5个PAM施入水平(0‰,1‰,3‰,5‰,7‰),通过径流冲刷模拟试验,研究不同水力条件下砂土产沙速率、分离速率及细沟可蚀性对PAM施用浓度的响应规律。[结果] ①PAM显著降低了砂土的产沙速率、分离速率和细沟可蚀性,且显著提高了临界剪切力(p<0.01)。PAM的减沙效应随冲刷时间的增加呈降低后稳定的趋势,而随其施用浓度的增加逐渐增大。当PAM施用浓度在5‰以内时平均减沙效果最明显。②土壤分离速率与PAM施用浓度呈极显著的负相关关系(p<0.001),但随着PAM施用浓度的增加,分离速率的降低速率逐渐减缓,且PAM(F=37.39,p<0.001)对土壤分离与产沙过程的作用大于水流剪切力(F=15.38,p<0.001)。③PAM处理组与CK的细沟可蚀性之比与PAM浓度呈二次函数关系(R2=0.996,p<0.001),且5‰的PAM对细沟可蚀性的降低效率最显著。[结论] 施用PAM有效降低了花岗岩砂土的产沙速率、分离速率与细沟可蚀性,提高了其临界剪切力,改良效果在PAM施用浓度低于5‰时呈不断增加的趋势,而PAM施用浓度大于5‰时改良效果没有明显变化。因此,建议5‰为PAM改良花岗岩砂土抗蚀性的浓度阈值。
    2024,44(1):76-85, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.009
    摘要:
    [目的] 分析野火变化特征并探讨火点数与不同深度土壤水分的关联性,为评价生态文明建设和人类生产生活提供科学依据。[方法] 基于SNPP/ⅦRS卫星火点监测、火烧迹地和SMAP土壤水分等数据,使用统计方法多角度对2016-2021年中南半岛野火变化特征进行分析,探讨不同干湿条件下火点数与0-5 cm和0-100 cm 2个不同深度土壤水分的相互作用。[结果] ①中南半岛火点数和火烧迹地年内主要出现在2-4月,二者在时空分布上具有较高的一致性,多集中在缅甸西部与印度接壤区域、缅甸中部以东和老挝北部。②2-4月火点主要出现在林地、灌木地和耕地,而易发生在归一化植被指数(NDVI)为如下3个等级的区域:0.2
    2024,44(1):86-96, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.010
    [摘要] (26) [HTML] (220) [PDF 2.62 M] (278)
    摘要:
    [目的] 分析陕西省区域创新生态系统安全发展状况并对其安全演变趋势进行预警,为实现陕西省区域创新生态系统的经济可持续的高质量发展提供科学依据。[方法] 基于生态位视角构建了一个包含开放性、生长性、协同性和可持续性4个维度的区域创新生态系统安全测度指标体系,利用生态位适宜度模型对2011-2020年陕西省区域创新生态系统安全状况进行了测度分析,并利用BP神经网络模型预测2020-2024年陕西省区域创新生态系统安全警情演变趋势。[结果] ①陕西省区域创新生态系统安全水平在2011-2020年间总体呈现出稳定上升的态势,表明区域创新发展具有良好的基础和潜力。②陕西省区域创新生态系统安全警情在2020-2024年间将继续保持向好的趋势,但仍呈南北低、中部高的分布特征。[结论] 陕西省区域创新生态系统安全状况整体呈现良好的演变趋势,但仍需采取相关措施进一步缩小其区域间的差距从而实现陕西省区域创新生态系统的安全发展。
    2024,44(1):97-108, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.011
    [摘要] (49) [HTML] (226) [PDF 10.95 M] (267)
    摘要:
    [目的] 分析浙江省钱塘江源区域山水林田湖草生命共同体健康状况,为国土空间规划和生态管理提供科学参考。[方法] 基于生命共同体理论与活力-组织力-恢复力(vitality-organization-resilience, VOR)生态模型理论,构建生命共同体健康评价指标体系。利用3S技术和社会经济统计资料,以县域为评价单元,对钱江源区域山水林田湖草生命共同体的健康状况进行评价和分级。[结果] ①2020年,钱江源区域的淳安县处于生命共同体健康状态,建德市、开化县、常山县生命共同体均为亚健康状态。②2015-2020年4个县(市)生命共同体健康指数总体呈上升趋势,健康指数上升趋势大小依次为:建德市>常山县>淳安县>开化县。③2020年,4县(市)中山水林田湖草子系统健康状态最好的为常山县,最差的为淳安县;生态系统健康状态最好的为淳安县,最差的为常山县。④钱江源区域林、田子系统结构及其生态服务功能有待提升优化。⑤生态修复试点工程对于提升钱江源区域生命共同体健康状态在一定程度上起到了积极的推动作用。[结论] 钱江源区域山水林田湖草生态修复工程取得了阶段性成果。4县(市)接下来应针对山、水、林、田、湖等子系统的不同问题开展相关修复工作,同时进行统筹规划与生态整治,实现山水林田湖草生命共同体系统的统筹共治、健康管理与持续经营。
    2024,44(1):109-117, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.012
    摘要:
    [目的] 为提升区域滑坡稳定性评价模型的预测精度,解决传统滑坡稳定性分析基于静态的物理模型过度简化滑坡发生机理与力学机制,导致过度预测的缺点,以及模型参数通常具有的时空变异性、不确定性的问题。[方法] 基于集合卡尔曼滤波的数据同化方法,以甘肃省兰州市北环路周边区域为例,构建了基于TRIGRS模型和SBAS-InSAR观测数据的区域滑坡数据同化方案,对模型中的安全系数(Fs)进行同化,更新模型参数内摩擦角,进而修正滑坡稳定性,并利用均方根偏差(RMSD)检验同化值的精度。[结果] 同化后研究区域滑坡安全系数明显高于模型预测的结果,不稳定区域的面积比例由12 %降低至7 %,与实际观测更为接近;试验使内摩擦角参数逐渐向观测值方向改正,实现了模型参数的动态更新;均方根偏差从0.33减小到0.04左右。[结论] 基于集合卡尔曼滤波的数据同化方法有效修正了模型稳定性预测结果,可以更准确体现当前区域滑坡实际情况,具有更高的预测精度。
    2024,44(1):118-126, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.013
    摘要:
    [目的] 测算和分析畜禽养殖粪污耕地负荷和土地承载力,为防治农业面源污染,促进农牧协调发展提供科学依据。[方法] 根据湖南省畜禽养殖、作物产量等数据资料,在考虑粪污综合利用率的前提下,采用产排污系数法、养分平衡法分别计算2020年各地市州畜禽养殖耕地污染负荷和土地承载力,分析畜禽养殖空间布局以及粪污消纳分配。[结果] 湖南省2020年共养殖猪当量4.27×107头,各区域养殖量差异很大;畜禽粪便和TN,TP耕地负荷分别为19.04 t/hm2,94.85,24.99 kg/hm2,耕地负荷警报级别均在Ⅱ级以上,对耕地环境稍有威胁,其中永州市、娄底市、怀化市、郴州市至少有两项耕地负荷警报级别达到了Ⅲ级及以上,耕地环境风险较高;畜禽养殖土地最大承载量为1.23×108头猪当量,已养殖猪当量仅占其37.18 %。各地市州的可增加养殖量也非常可观,常德市、益阳市、岳阳市、邵阳市、长沙市、永州市、衡阳市7个市的可养殖猪当量在5.00×106头以上。在确认区域内畜禽养殖未超载的基础上,永州市、娄底市、怀化市、郴州市要鼓励林地、园地的作物管理者增加有机肥的施用比例,加大粪污消纳量,才能降低耕地环境污染风险。[结论] 湖南省畜禽养殖耕地环境风险整体上较低,畜禽养殖业发展空间很大,但是部分地市州存在耕地污染风险,必须调整粪污消纳去向,才能缓解耕地的粪污消纳压力,推动农业可持续发展。
    2024,44(1):127-135, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.014
    摘要:
    [目的] 利用精细化测绘调查数据开展城市降雨径流过程模拟,旨在盘活国土资源数据资产和促进城市内涝风险精准管控。[方法] 以广东省广州市番禺区为研究区,基于高精度的地形和建筑数据,采用SCS-CN径流模型和GIS技术,模拟不同强度暴雨情境下的城市内涝淹没深度,定量分析研究区内涝淹没风险空间分布特征,同时结合承灾体灾损经验模型,对洪灾损失风险进行评估,识别高发易损规划管理单元。[结果] ①番禺区内涝淹没风险区空间上呈现河涌与城市低洼地区聚集状态,临近市桥-沙湾水道、三枝香-大石水道的街镇存在着较高的淹没风险。②随着暴雨强度增加,农业用地和建设用地将受到最严重的影响。③在100 a一遇暴雨情形下,番禺区4个规划管理单元处于高损失风险,损失主要来自住宅建筑,而处于中等损失风险的单元主要面临农业耕地淹没损失。[结论] 通过精细化的测绘数据建模,从地块级别成功识别了番禺区潜在易淹没高损失区域,与实际情况较为符合,提高了风险研判的精细度,能够为城市内涝治理和海绵城市规划建设高质量发展提供技术支持。
    2024,44(1):136-146, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.015
    摘要:
    [目的] 基于1950-2022年时间序列ERA5再分析降水数据,探究南水北调中线工程水源区和受水区降水量时空变化特征,旨在保障跨流域调水的可行性和持续性,为南水北调中线工程水资源调度和运行管理提供科学参考。[方法] 采用Mann-Kendall检验、小波分析、云模型以及Copula函数等方法,分析水源区和受水区降水变化趋势以及丰枯遭遇特征。[结果] ①1950-2022年南水北调工程水源区和受水区分别按照年降水量34.75和39.35 mm/(10 a)幅度减少,水源区年降水量存在43 a的主周期,受水区年降水量存在55 a的主周期。②云模型隶属云图夏季降水量分布不均且离散程度较高,而冬季分布均匀且较集中。③调水不利的组合汛期和非汛期遭遇频率分别为23.15 %和25.92 %。[结论] 水源区和受水区年降水量均呈现明显减少趋势,水源区丰枯交替变化显著;南北丰枯异步概率大于丰枯同步,同枯频率不高,有利于调水工程的安全性和可靠性。研究结果可为制定南水北调中线工程相关政策和技术指导提供理论依据,有助于工程的规划和管理,提高水资源利用效率和可持续性。
    2024,44(1):147-157, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.016
    [摘要] (21) [HTML] (228) [PDF 16.67 M] (276)
    摘要:
    [目的] 基于动态更新数据综合对比中国三大河流入海水沙通量的特征,为流域开发和管理提供依据。[方法] 收集黄河(利津站)、长江(大通站)、珠江(高要站、石角站、博罗站)5个水文控制站1960-2020年实测数据,采用滑动平均法、Pettitt检验法、双累积曲线法以及小波变换分别对水沙通量的趋势性、变异性、周期性特征进行分析,采用交叉小波变换和小波相干谱探究径流量和泥沙量的共振周期与相干性。[结果] 近60 a黄河、长江、珠江入海水沙通量均发生了明显变化,黄河径流量和泥沙量在1986年突变减少,泥沙量在1997年二次突变减少;长江和珠江入海径流量未发生变异,泥沙量分别于1992,1999年突变减少。这三大河流入海水沙具有显著的年际和年代际周期特征,年代际共同演化周期分别集中于1980年以前、1990年以前和2000年以前。年际共同演化周期为5 a,"丰-枯"转换频繁。交叉小波分析结果显示,黄河、长江和珠江的入海径流量和泥沙量在1965-1975年具有显著的1~3 a的共振周期,以正相位演变为主。[结论] 中国三大河流入海水沙具有显著的趋势性、变异性和周期性特征,可以据此进行的流域开发和管理更有效。
    2024,44(1):158-171, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20231127.001
    摘要:
    [目的] 测度国土空间冲突强度,分区探讨国土空间冲突管理和优化国土空间利用途径,为县域国土空间可持续开发利用提供新的思路。[方法] 以江西省宜黄县为例,通过景观生态指数模型、可开发强度分析、用地现状与适宜性评价叠加3种方法,以"把握景观格局-明确开发强度-摸底适宜性-实现功能优化"综合视角为导向,构建综合视角下国土空间冲突测度模型,识别乡镇尺度下空间显著冲突与区域本位基底相耦合的综合冲突类型区,进而提出功能优化措施。[结果] ①2010-2020年宜黄县城镇化趋势扩大,生态空间的容纳度变低,国土空间主要表现为农业生产空间和生态空间向工矿生产空间和城镇生活空间转移。②2010-2020年宜黄县区域空间冲突强度加剧,不同时段和区域下空间冲突强度和分布情况差异显著,可控空间主要分布在南部,轻度和中度冲突在域内分布较为均匀,重度冲突主要分布在北部、中部和东部。③根据开发强度和冲突产生诱因,可将宜黄县乡镇划分为地形发展劣势区、城镇开发密集区和自然保护地集中区3类,作为空间功能优化的重点。④宜黄县乡镇尺度上空间冲突类型区分布存在差异性,表现为:农业空间与生态空间冲突>城镇空间与生态空间冲突>城镇空间冲突>农业空间冲突。⑤由综合冲突测度模型,得到宜黄县域内包含8种综合冲突组合,归并后可分为城镇扩张无序、城镇规模扩张、城镇规划不当、总体发展滞后和城镇发展滞后5种冲突类型。[结论] 2010-2020年宜黄县空间冲突强度加剧,区域生态安全和粮食安全受到不断挑战。应当加强空间冲突分区管控,针对性优化区域国土空间资源开发利用。
    2024,44(1):172-180,192, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.018
    摘要:
    [目的] 分析甘肃省武威市风力侵蚀空间动态变化特征,确定风力侵蚀可治理区划及其防治对策,为该市风蚀水土保持工作和生态环境建设提供科学参考。[方法] 基于多源地理信息数据,应用遥感、地理信息系统(ArcGIS)等技术手段,使用修正土壤风蚀方程(RWEQ)计算武威市2000-2020年5期风蚀模数,获得区域风蚀的面积分布和变化特征。结合重点建设工程分布等空间要素叠加分析方法,提出该市风力侵蚀可治理区域划分原则,并将该原则应用于划分武威市风力侵蚀可治理区。[结果] 修正土壤风蚀方程(RWEQ)能较好地估算武威市多年风力侵蚀模数,其多年风力侵蚀模数为5 788.98[t/(km2·a)],多年平均土壤风蚀总量1.92×108 t;研究区风力侵蚀在时间上呈现总体下降,偶有上升趋势,且风力侵蚀强度等级明显减弱;在空间上具有明显的空间异质性,主要分布在民勤县、凉州区、古浪县;依据多要素叠加风蚀分区治理方案,武威市可治理风力侵蚀面积共2 872.66 km2,其中民勤县1 468.48 km2,凉州区708.75 km2,古浪县695.43 km2。[结论] 风力侵蚀分区治理是武威市风蚀水土保持的重点工作,根据风蚀分区治理划分结果,针对不同行政区划,民勤县北部坡度较低的平坦戈壁沙漠地区是其重点关注区域,治理措施应以风沙防治和植被恢复为主,并需要注意控制人为工程建设扰动的影响,明确区域管理范围;凉州区应注意采取工程措施和生物措施结合的方式进行治理;古浪县应以封育措施和对天然植被进行保护为主。同时,在戈壁沙漠地区需特别注意大型光伏电站建设等施工扰动的风沙防治和生态恢复。
    2024,44(1):181-192, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.019
    摘要:
    [目的] 依据长吉图地区土壤保持服务功能时空变化及其供需匹配特征,辨别区域内不同土壤修复治理需求,为推进区域土壤生态环境保护有效落实提供科学依据。[方法] 利用InVEST模型,定量评估2000,2010,2020年3期长吉图地区各地市、县区的土壤保持服务功能,分析土壤保持服务供需及其时空变化匹配状态关系,以识别亟需采取针对性管理的优先区域并制定土壤整治策略。[结果] 2000-2020年长吉图土壤保持强度为0.00~2 590.42 t/km2,减少侵蚀服务功能为0.00~1 544.23 t/km2,泥沙持留服务功能为0.00~2 452.20 t/km2,区域间土壤保持服务水平差异显著,具有明显的时空分异特征;研究区供需匹配情况较平衡,未出现低供给高需求匹配类型;区域土壤保持服务供需变化匹配关系包括供需同增/供增需减可持续,供需同减/供减需增不可持续4种类型。亟需治理的不可持续区域比例逐年扩大,截至2020年分别为68.15 %(减少侵蚀),72.57 %(泥沙持留),集中于研究区东侧以及西侧的中间部分,土壤保持服务弱化显著。[结论] 长吉图地区土壤保持服务功能空间差异明显。确定长吉图地区中东部、东部尾端与西部区域为土壤敏感区、土壤脆弱区、土壤修复区,其土壤生态管理工作应分别以土壤整治、土壤保育、土壤修复为主。
    2024,44(1):193-205, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.020
    [摘要] (20) [HTML] (222) [PDF 20.40 M] (289)
    摘要:
    [目的] 以山西省吕梁市吕梁山区的离石、石楼、柳林三区(县)为例研究高精度地质灾害易发性评价模型,为该地区区域规划提供辅助决策支持。[方法] 基于地理信息系统,以区域内525个历史灾害点及500个非灾害点为样本,选取19个地灾影响因素,应用地理探测器(geographic detectors, GD)判断各因素的相对重要性,在Jupyter Notebook平台展开相关性检验并筛选指标因子,以信息量模型(information method, IM)为基础,利用灾害点计算其所提供的信息量的同时结合非灾害点提供信息量得到指标因子改进信息量模型(improved information method, IIM),并借助地理探测器空间分异性q值计算权重。利用综合确定性系数法(certainty factor, CF)分别建立GD-IIM, GD-IM, GD-CF, IM, CF, IIM共6大评价体系,采用自然断点分类法将研究区易发性依次划分为5,4,3个等级,以种子细胞面积指数(seed cell area index, SCAI)验证其分区结果准确性,采用ROC曲线对比模型结果精确度。[结果] 经SCAI检验将各模型分为极低、低、高、极高4个等级,满足合理性要求, GD-IIM模型的灾易发性评价成功率、预测率分别为90.5 %,85.5 %,精度较高。[结论] 双变量统计方法耦合地理探测器在构建研究区的易发性评价预测模型中表现出较为准确的结果。考虑非灾害点信息量进行模型构建比IM单一考虑灾害点信息量模型精度有所提升,适宜研究区的模型构建。
    2024,44(1):206-217, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20231030.001
    [摘要] (14) [HTML] (233) [PDF 12.09 M] (289)
    摘要:
    [目的] 粮食主产区在实现粮食稳产保供中具有重要的战略地位。研究粮食主产区的耕地利用效率及其时空演变特征,旨在为促进粮食主产区耕地资源高效利用、保障粮食安全及实现农业可持续发展提供参考。[方法] 创新性地运用两阶段动态网络DEA模型,测算粮食主产区2010-2020年179个地级市耕地利用效率,并通过ArcGIS可视化技术和核密度估计分析其时空演变特征,构建Tobit模型并探究耕地利用效率影响因素。[结果] 2010-2020年粮食主产区整体效率水平呈"小幅下降-快速上升-波动增长"的阶段趋势,整体效率水平偏低,仍具有较大提升空间。分阶段来看,生产阶段效率水平始终高于消费阶段,且两阶段效率水平差距有进一步增大的态势;粮食主产区耕地利用效率提升受两阶段效率水平共同作用的影响,生产阶段是效率提升的主要动力,阻力来自于消费阶段效率。分区域来看,松花江流域>长江流域>黄河流域的耕地利用效率,区域不均衡性显著。从空间上来看,整体效率、生产阶段效率高值区呈东北-西南空间分布,并逐渐形成"高-高"集聚和"低-低"集聚的空间格局,消费阶段效率高值区呈离散化分布格局,并未呈现出向提升方向收敛的发展态势。整体、生产阶段和消费阶段的外部影响因素不尽相同,涉及社会经济发展水平、城乡发展水平、科技水平及农业基础设施建设。同时不同因素对不同区域的整体及各子阶段耕地利用效率作用强度及作用方向也存在显著差异。[结论] 未来粮食主产区不但要探索区域差异化耕地利用路径,加强各地级市间合作,更要在提升生产阶段效率的同时,重点关注各地级市消费阶段效率提升收敛速度以及与生产阶段效率差距之间的协调。
    2024,44(1):218-226,237, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.022
    [摘要] (14) [HTML] (222) [PDF 6.61 M] (275)
    摘要:
    [目的] 探究东南丘陵地区土壤侵蚀状况和其空间分布,为当地的水土流失和水土保持提供理论依据。[方法] 基于修正版通用流失方程(RUSLE)和地理探测器,选取中国东南丘陵地区的湖南省张家界市为研究区域,探究其土壤侵蚀的时空特征变化,并对土壤侵蚀的驱动力因子进行分析。[结果] ①张家界市2000,2010,2020年平均土壤侵蚀量为1.03×107,2.05×107,6.74×106 t/a,20 a平均土壤侵蚀量呈先增加后减少趋势。②土壤侵蚀以林地侵蚀为主,其他地物类型呈不同程度的侵蚀,其中侵蚀主要集中于8°~35°坡度区域,侵蚀强度随坡度增加而增加。③研究区内土壤侵蚀由植被覆盖度、坡度、土壤属性和高程等共同作用,特别是植被覆盖度的驱动作用最明显,各因子产生交互关系时,以坡度和植被覆盖度交互时影响力最强。[结论] 张家界土壤侵蚀分布具有明显的时空差异,后续需要在保障生态安全的前提下,合理开展水土保持工作。
    2024,44(1):227-237, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.023
    摘要:
    [目的] 分析重庆市土地利用时空演变规律,探究土地利用转型及景观格局响应的演变特征与城镇化的关系,为重庆市"三生"土地规划与城镇化可持续发展提供数据支持。[方法] 基于"三生空间"功能分类的视角构建用地分类标准,利用2000,2010,2020年土地遥感影像和夜间灯光数据,采用转移矩阵、相关性分析及回归分析法进行分析。[结果] ①2000-2020年重庆市生产、生态空间总体减少,生活空间持续扩张。2000-2010年,生产、生态空间减少191.87,252.95 km2,生活空间增大446.03 km2;2010-2020年,生产空间面积减少13.76 km2,生态空间减少324.05 km2,生活空间增大314.87 km2。②重庆市生产功能向生活功能转化较为明显。随着城镇化加强,生态空间转向生产空间显著,功能转变明显聚集于重庆市中心区域。③重庆市空间景观破碎度减小,景观复杂度逐渐提高,林草水生态空间占据主导优势。④2000-2010,2010-2020年土地利用面积变化对夜间灯光值的影响存在差异;2000年,城镇生活空间、农村生活空间变化对夜间灯光变化影响起主导作用,而2020年工业生产空间、城镇生活空间变化对夜间灯光变化影响较强。[结论] 重庆市各类空间发生相互转换,利用不同"三生"空间类型变化和城镇化的关系,推动土地规划与城镇化协调发展。
    2024,44(1):238-246,283, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.024
    摘要:
    [目的] 土地利用及其对陆地生态系统的影响是当前全球变化研究的重要内容。科学分析土地利用变化对植被覆盖度的影响,促进社会经济与生态环境质量的协调发展及地区经济的平衡发展,为政府部门对区域生态保护和恢复管理提供借鉴和参考。[方法] 以湖北省为研究对象,利用2000,2020年2期Landsat遥感影像、土地利用遥感数据,利用遥感数据的空间处理、像元二分模型、土地利用转移矩阵等方法,分析研究湖北省植被覆盖的时空变化、土地利用类型变化特征及其对植被覆盖度的影响。[结果] ①2000-2020年,湖北省耕地、草地和未利用地面积减少,水域以及建设用地面积增加,林地面积基本保持不变,其面积大小顺序为:林地>耕地>水域>建设用地>草地>未利用地。②湖北省植被覆盖度平均值上升了6.50 %。林地、耕地、草地和未利用地的平均植被覆盖度均有所增加,建设用地的平均植被覆盖度有所降低。③湖北省植被覆盖度总体呈现增加的趋势。植被覆盖度增大的区域主要集中在湖北省的西部和东南部地区,局部地区也存在植被退化的区域,主要集中在湖北省中南部及襄阳北方部分区域。④不同土地利用类型FVC转移过程中,耕地较高植被覆盖与高植被覆盖之间的转移过程最为剧烈,林地不同等级植被覆盖的转移量占转移总量的47.87 %,草地不同水平植被覆盖度的转移量占转移总量比例较小,仅为3.40 %。[结论] 2000-2020年湖北省土地利用变化较大,不同土地利用类型的植被覆盖度相互转移,尤其是林地、耕地及草地的平均植被覆盖度均有所增加,使得湖北省近20 a来整体植被覆盖度呈现出上升趋势。
    2024,44(1):247-258, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20230925.001
    [摘要] (20) [HTML] (221) [PDF 9.14 M] (284)
    摘要:
    [目的] 评估河北省生态产品价值(EPV),探索其空间演变背后的驱动因子,为构筑京津冀生态安全屏障,加快生态文明建设提供科学依据。[方法] 基于当量因子法核算2010,2015,2020年河北省168个县区的EPV,利用全局莫兰指数、高/低聚类指数、热点分析法分析其空间分布演变和聚类演变特征,并借助地理探测器探测其主要驱动力。[结果] ①2010-2020年河北省EPV均突破3.80×1011元,整体上大幅提高,呈先平稳后急速上升的态势,到2020年突破4.20×1011元;林地EPV最高,始终是所占比例最大的生态产品类型,水域次之且始终是变化量和变化率最大的类型。②2010-2015年EPV空间分布呈现出北高南低,西高东低的特征,高值集中于北部的燕山、坝上高原地区和西部的太行山地区,低值集中于东南部的河北平原地区;2015-2020年呈现出北高南低,东西高,中部低的特征。③2010-2020年空间聚类表现为显著高值集聚,冷热点分布呈现与空间分布相似的规律。④从单因子探测看,CO表面浓度、O3浓度、年均气温是EPV空间演变的主导因子,人均GDP次之,社会因子的解释力相对最弱;从双因子交互探测看,3期中起主导作用的组合因子分别是人均GDP∩NO2表面浓度、高程∩O3浓度和人均GDP∩CO表面浓度,其解释度(q值)分别为0.71,0.73,0.66。[结论] 林地和水域对提高生态产品价值具有重要作用,但空间上差距较大,为使其产生更加积极变化,不仅要考虑生态单因子的强大驱动力,也应充分认识驱动力来源的复杂性和非线性。
    2024,44(1):259-270, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.026
    [摘要] (18) [HTML] (234) [PDF 29.44 M] (196)
    摘要:
    [目的] 矿山开采促进地方经济的同时,也深刻影响着其周边的生态环境质量。基于多源长时序遥感数据,监测并定量评估矿山及周边区域的生态状况,为绿色矿山建设与可持续发展服务,也为矿山区域的生态恢复治理起积极的示范作用。[方法] 以甘肃省永靖县智慧矿山及周边5 km范围区域为研究区,基于矿山2009-2022年间5期Landsat 系列卫星多光谱遥感影像,以及同期多幅高分系列卫星、Planet系列卫星等高分辨率遥感影像,监测识别矿区及其周边的重要地表变化和时间节点,并对该区域2009-2022年间生态质量时空分布格局、变化特征、影响因素等进行系统研究。[结果] ①甘肃省永靖县智慧矿山矿区的生态质量2009-2019年呈现持续降低,2019年后保持平稳的变化态势,矿区对周边区域生态质量的影响程度较小。②在永靖县矿区遥感生态指数的时序分析中,绿度、热度指标相较干度与湿度指标变化更为显著。③对废弃矿坑进行回填、平地、修整边坡等土地复垦的前期工作,可显著提高该区域的遥感生态指数值。[结论] 遥感生态指数可以较为客观地反映矿区生态质量的实际状态,废弃矿坑的土地复垦、矿区地表作业向地下作业的转变等行动,可以有效地解决矿区生态质量随着采矿时间推移持续下降的问题。
    2024,44(1):271-283, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.027
    摘要:
    [目的] 对内蒙古自治区锡林郭勒盟草原生境质量动态变化及其影响因素进行研究,为该地区生态环境保护政策的制定和高质量发展提供科学理论依据。[方法] 利用Google Earth Engine(GEE)平台和MODIS数据构建生态遥感指数(RSEI)评价研究区的生境质量,并运用Moran指数和地理探测器分析遥感生态指数(RSEI)的空间异质性和影响因素。[结果] ①2000-2021年研究区的生境质量经历了先恶化后改善的过程。生态环境得到了较大程度的改善,中部的典型草原和东部的草甸草原生境质量较好,而西部的荒漠草原区生境质量较差。② 5个年份的全局莫兰指数(global Moran's I)均大于0.935,表明研究区内RSEI的空间分布呈高度正相关,主要呈现高高和低低聚类分布。③地理探测器结果显示,绿度是影响RSEI的主要因素,模型因子与自然因子之间的交互作用最为显著,其次是模型因子与社会经济因子的耦合。[结论] 锡林郭勒盟东部的生境质量高值区应继续加强对生态环境的保护力度,西部的生境质量低值区要注重对荒漠草原的修复与治理,遏制沙漠向东扩张。
    2024,44(1):284-292, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.028
    摘要:
    [目的] 陕西省神木市是黄河流域生态保护建设的重要地区。分析该地区生态环境质量变化,为资源型城市神木市的生态环境治理、修复及绿色发展提供科学依据。[方法] 选取2010,2015与2020年共3期Landsat遥感影像,利用主成分分析方法构建遥感生态指数(RSEI)作为生态环境评价指标,分析神木市生态环境质量时空演变格局,并通过地理探测器探究该地区生态环境驱动机制。[结果] ①神木市生态环境质量持续恶化,RSEI指数下降幅度达到12.47 %,在2010-2015年间下降最快;神木市生态环境质量很差与较差的面积增加幅度达到15.29 %。②神木市生态环境质量恶化以西北部的风沙区率先增强,随后转向地势较低的东南部和东北部。同时,神木市生态环境质量以较差和一般为主,两者总和占据神木市总面积的67.09 %。③植被覆盖度与绿度、湿度、干度及热度4个指标因素均表现出显著的驱动性,其中植被覆盖度解释力最高(达到62.4 %),是神木市生态环境质量的主要驱动力;多因子交互也均表示出协同增强的作用,夜间灯光、人口密度、热度与植被覆盖度交互作用最强。[结论] 神木市生态环境质量总体仍在进一步恶化,尽管前期退化得到遏制,但恶化区域在逐渐扩大,提高植被覆盖度可以有效增强神木市生态环境质量。为此应进一步落实植被绿化等生态保护措施,提升神木市高品质生态环境质量。
    2024,44(1):293-302,313, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20230925.002
    摘要:
    [目的] 以县域为单位对1980-2020年福建省耕地非农化时空演变特征进行系统研究,揭示福建省耕地非农化的空间分布、迁移规律和集聚特征,以期为福建省耕地资源保护与可持续利用提供依据。[方法] 基于福建省1980,1990,2000,2010,2020年5期土地利用数据,运用重心模型、空间自相关等方法分析福建省耕地非农化时空演变特征。[结果] ①福建省耕地资源主要呈带状分布于东南沿海,且耕地面积随时间推移逐年减少。②福建省耕地非农化空间分布地域差异性显著,耕地非农化程度不断加剧,由东南沿海地区逐步向全省范围扩散。耕地非农化高等级区域主要分布在东南沿海地区和西北地区,以耕地转为建设用地、林地和草地为主要类型。③福建省耕地非农化重心偏离于几何中心,其分布具有非均衡性。耕地非农化重心主要位于该省几何中心东南方向,沿先西南后东南再西北的路径转移。福建省东南部地区的耕地非农化程度仍高于西北部地区,耕地非农化空间格局的总体趋势由东南部地区向西北部地区迁移。④福建省耕地非农化呈空间正相关性,空间集聚程度加深。"高-高"集聚和"低-低"集聚的空间变化对福建省耕地非农化空间自相关关系的格局演变起主导作用,"高-高"集聚由东南部地区向西北部地区转移,"低-低"集聚数量减少。[结论] 福建省耕地非农化程度不断加深,空间聚集度加强及耕地非农化重心逐渐向西北地区移动。为确保粮食安全,兼顾经济发展,应采取合理措施保护耕地,实现耕地资源的可持续发展。
    2024,44(1):303-313, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.030
    摘要:
    [目的] 基于江西省2000-2020年5期土地利用数据,分析生境质量时空演变特征和研究区域生境质量变化的主要因素,以期为江西省土地利用规划及区域生态系统服务优化提供参考。[方法] 使用InVEST栖息地质量评估模型对江西省生境质量水平进行空间测度,利用全局Moran's I指数分析生境质量时空关联性,并运用地理探测器模型捕捉影响生境质量的主导因子。[结果] ①2000-2020年,江西省生境质量整体处于较高水平,但呈现缓慢下降趋势。②江西省生境质量具有较高空间正相关性,空间分布差异性逐渐增强。③自然-社会经济驱动体系中,土地利用类型因子中林地所占比例是影响生境质量的主控因子,各驱动因子间交互作用均为非线性增强,其中距建设用地距离和耕地比例两者交互作用最大。[结论] 江西省生境质量整体水平较高,空间分布差异明显,生境质量水平主要受土地利用类型的影响。
    2024,44(1):314-325, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20231212.001
    摘要:
    [目的] 研究耕地可持续集约化与规模化耦合协调模式,为制定国土空间规划、乡村振兴、耕地保护等政策提供科学依据。[方法] 以内蒙古自治区为例,基于研究区2006-2021年的土地利用实际,运用熵值法构建耕地可持续集约化与规模化评价指标体系,采用多因子综合分析法对耕地可持续集约化与规模化进行测算,根据评价结果进行耦合协调性分析。[结果] 2006-2021年内蒙古耕地集约化综合水平在0.218~0.370之间,总体呈上升趋势,空间特征为东西耕地集约化水平较高,中部较低。各盟市耕地集约化水平差距较小,耕地利用程度与产出效果对耕地集约化水平影响较为显著。耕地规模化综合水平在0.433~0.532内波动,总体呈现先上升后下降的趋势,空间分布特征不规律。各盟市耕地规模化水平差距较大,耕地斑块形状与面积对耕地规模化水平贡献度较高。在过去15 a间,内蒙古耕地集约化与规模化的耦合度由磨合阶段逐步向高度磨合阶段发展,耕地集约化与规模化的耦合协调度持续增长,由濒临失调、勉强协调向初级协调、中级协调跃进,但仍有33.33 %的盟市处于勉强协调阶段,空间分布格局大致为东西部较高,中部较低。[结论] 内蒙古耕地利用水平存在优化空间,应更加注重对耕地科学利用,改善种植环境,将耕地利用与保护并重,促进内蒙古地区农业可持续高质量发展。
    2024,44(1):326-334, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.032
    摘要:
    [目的] 探究阿克苏河流域植被动态特征及其与潜在影响因子的响应关系,为干旱区生态环境保护和治理提供理论依据。[方法] 基于MODIS归一化植被指数(NDVI)、气候、地形、土壤类型及土地利用等数据,利用趋势分析和地理探测器方法对2000-2020年阿克苏河流域植被动态及驱动机制进行分析。[结果] ①2000-2020年阿克苏河流域NDVI呈显著增加趋势,增速为0.003 2/a,且人类活动区增速显著大于非人类活动区。②潜在因子对NDVI变化的解释力存在时间和空间差异;土地利用转化是人类活动区NDVI变化重要驱动因子,海拔、土壤类型、距冰川积雪距离、距水体距离是非人类活动区NDVI变化重要驱动因子。因子间交互作用可以提高对NDVI变化的解释力,在人类活动区土地利用转化与土壤类型的相互作用对NDVI变化的解释力最强;背景因子、距补给水源的距离与其他因子的交互是非人类活动区NDVI变化的重要因子组合。③2000-2020年阿克苏河流域超过10 %的面积发生土地利用转化,主要表现为裸地和草地的相互转化,耕地、林地、灌木地、人造地表面积显著增加。[结论] 阿克苏河流域人类活动区和非人类活动区NDVI变化时空特征及驱动机制存在差异,应因地制宜,合理管理,促使该流域生态环境良性发展。
    2024,44(1):335-345, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.033
    摘要:
    [目的] 研究区域生态系统服务价值和生态风险变化及影响,为土地资源合理利用及国土空间生态修复提供决策支持。[方法] 以Landsat遥感影像为数据源,使用GEE(Google Earth Engine)平台随机森林分类方法对云南省昆明市1990-2020年的土地利用变化信息进行提取,基于解译结果进行空间动态变化分析,采用当量因子法估算生态系统服务价值,运用生态风险模型揭示生态风险变化趋势,并借助双变量空间自相关模型计算二者的相关性。[结果] ①1990-2020年,昆明市土地利用类型中林地和草地占地面积最大,建设用地面积明显增加,耕地、草地和林地面积减少。②昆明市生态系统服务价值总体呈逐年上升趋势,共上升3.08×108元,生态保护政策的有效实施对生态系统服务价值的提升有积极作用;研究期间生态风险以中、低风险为主,占总面积的79 %,生态风险总体均值下降了0.12,城市经济发展与环境保护向良性态势发展。③生态风险对生态系统服务价值变化具有一定的影响。随着时间的推移,高价值-高风险区面积逐渐减少,低价值-低风险区面积逐渐增加,无明显极值。[结论] 将区域生态系统服务价值和生态风险结合,能够较好地刻画昆明市人类活动所引起的生态环境状况的改变,为环境保护和高质量的可持续发展提供决策管理参考,有效防范生态风险,使昆明市经济发展与环境保护向良性态势发展。
    2024,44(1):346-356, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.034
    摘要:
    [目的] 系统分析退耕还林以来植被覆盖时空变异特征,评估植被恢复的潜力,为陕西省生态环境建设的可持续发展提供科学的理论依据和实施建议。[方法] 以MODIS NDVI数据为基础,采用Sen+Mann-Kendall模型和Hurst指数探究了2000-2020年陕西省及秦巴山区、关中平原和黄土高原3个亚区植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)的时空变化特征,并运用相似生境法测算了不同区域的植被恢复潜力。[结果] ①2000-2020年陕西省FVC增长率为0.002 9/a,74.58 %的区域有所改善。其中:黄土高原区FVC改善面积达84.46 %,且以显著改善为主;秦巴山区FVC改善面积为74.40 %,以轻微改善为主;而关中平原区FVC具有退化趋势,退化区域占64.56 %。②全省FVC持续性改善面积占19.80 %,黄土高原区和秦巴山区以持续性改善为主,面积比例分别为27.83 %和13.68 %,而关中平原区以持续性退化为主。③黄土高原区西北部及其与关中平原接壤地带的植被恢复空间较大,而子午岭林区植被恢复空间较小;秦巴山区森林覆盖率较高,几乎没有恢复空间;关中平原受城市化的影响,植被恢复空间小。[结论] 近几十年来,陕西省植被覆盖度显著提高,但受气候、地形、植被类型和人类活动等因素的影响,植被覆盖变化具有明显的空间异质性。陕西省植被恢复的增长速度趋于放缓,持续改善能力已经较低,植被覆盖趋于平稳,但是黄土高原西北部地区及其与关中平原的接壤处植被覆盖恢复潜力仍较大。
    2024,44(1):357-367, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20230828.001
    摘要:
    [目的] 土壤侵蚀是全球性的重要环境问题,严重制约了人类的生产和生活。定量研究土壤保持服务价值为区域水土保持措施的制定,哈尔滨市水土保持功能分区规划提供科学依据。[方法] 基于InVEST模型泥沙输移比例模块,对哈尔滨市2000,2010,2020年的土壤侵蚀量和土壤保持量进行评估,借助空间自相关法分析土壤保持量的空间聚集类型,并利用参数最优地理探测器揭示其空间异质性形成的驱动力。[结果] ①2000,2010,2020年哈尔滨市土壤保持量分别为2.18×109,2.07×109,2.77×109 t,呈现先减少后增加的趋势,整体呈现"西低东高"的空间分布格局; ②土壤保持量呈现强烈的空间正相关,以低-低聚集和高-高聚集类型为主,低-低聚集类型面积呈现下降趋势,而高-高聚集类型则呈现先降低后上升的趋势; ③高程、降水量和坡度对哈尔滨市土壤保持量空间异质性的解释力最强,平均解释力分别为0.225 9,0.198 9,0.180 4,其中坡度和降水量与其他因子的交互作用,是研究区解释力最强的交互因素。[结论] 哈尔滨市应加强对城市西部和松花江沿岸的水土治理,同时维持城市北部和东部良好的水土状况,避免大规模的人类干扰活动。
    2024,44(1):368-377, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.036
    [摘要] (36) [HTML] (53) [PDF 9.90 M] (104)
    摘要:
    [目的] 建立兼顾区域本底差异的生态补偿模型,进一步明确京津冀生态补偿时空分异格局及其主导驱动因子,为政府部门制定环境保护与宏观经济政策提供参考。[方法] 基于修正碳赤字,利用模型构建、空间相关性分析与地理探测器技术等方法构建了合理的生态补偿框架,分析和研究了2007-2020年的京津冀县域生态补偿的时空变异格局、空间自相关性、驱动因子排序和交互作用等内容。[结果] ①京津冀县域2007-2020年碳排放量呈现"先增后减"的变化趋势,碳吸收量大体呈现持续增加的变化趋势。②修正前的京津冀县域碳赤字呈现东、南、西部高,而北部较低的U形格局,而修正后的碳赤字由于兼顾了区域间本底差异,在时空分布上更加均匀。③生态补偿额度冷点区域基本分布在京津冀东北部,热点区域分布在京津冀西南部,两者之间存在个别冷热点区域,整体呈现热点区域向东北方向移动,冷点显著区域向西南方向移动的趋势。④不同年份内影响生态补偿额变化的主要因子不同,2007,2012,2017和2020年这4 a中影响京津冀县域生态补偿变化的主导影响因子分别为第三产业产值、财政收入、第二产业产值和人均生产总值;不同年份导致生态补偿变化的因素交互影响力不同,交互作用表现出先互相减弱后互相增强的反复效应。[结论] 兼顾区域本底差异的生态补偿模型,对京津冀生态补偿时空分异格局及其主导驱动因子的分析具有一定的公平性,可为政府部门制定环境保护与宏观经济政策提供更精准的指导和建议。
    2024,44(1):378-388, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20240008.002
    摘要:
    [目的] 分析中国2000-2020年中国30个省(市、区)碳中和效应的变化特征和动态演进趋势,定量揭示农业农村生态环境特征和内在动因机理,为进一步推动中国农业农村"碳中和"进程提供理论依据。[方法] 基于大农业视角,运用排放系数法选取37类碳源和28类碳汇指标,测算了中国2000-2020年21期30个省(市、区)农业农村碳中和效应,揭示其时空分布特征,并采用Kernel-Density方法观测其动态演进特征。[结果] ①中国农业农村碳中和效应呈平稳上升趋势,年均递增2.79 %,环比增速总体处于波动上升态势,其中碳汇增速明显快于碳排放增速。②中国农业农村碳中和效应空间分布不均衡程度明显增加,呈"中间低四周高"的分布格局,省域差异明显:排在前10位的省(市、区)占全国碳中和效应的66.42 %,而排在后10位的省(市、区)仅占全国的4.72 %。③碳中和效应水平呈现:中部地区>东部地区>西部地区的态势,各地区间存在较大差异,种植业是减排增汇的最大源头。④中国农业农村碳中和效应密度函数曲线中心整体向右偏移,各省(市、区)空间差距逐步扩大,存在区域发展不均衡的现象。[结论] 低碳经济与现代农业相互交织,各地区应当因地制宜地制定农业农村领域碳中和发展规划,实现区域间碳中和协同机制,加速农业农村碳中和进程。
    2024,44(1):389-398,420, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20240019.002
    摘要:
    [目的] 探究"双碳"目标背景下黄淮海5省74市粮食生产碳排放效率并量化其空间分异及动态演变,旨在分析黄淮海5省粮食生产碳排放效率现状,促进黄淮海5省粮食绿色低碳生产。[方法] 采用碳排放系数法和三阶段超效率SBM模型分别测算2011-2020年黄淮海5省74市粮食生产碳排放及碳排放效率,借助泰尔指数和核密度估计探究粮食生产碳排放效率的空间分异及动态演变。[结果] ①研究期内,黄淮海5省市域粮食生产碳排放呈"M"型波动下降趋势,但下降缓慢;其中,化肥使用是导致粮食碳排放的主要原因。②黄淮海5省市域粮食生产碳排放效率呈先降后升的演变趋势,第一阶段效率均值为0.59,剔除环境变量和随机误差对效率值的影响,第三阶段效率均值为0.48,较第一阶段效率值下降18.6 %;其中,滁州、驻马店、德州等地效率值较高,而黄山、威海等地效率值较低。③粮食生产碳排放效率空间差异呈上升趋势,区域内差异是影响总体差异的主要因素,其中河南省各市差异最为显著。④样本考察期内,核密度曲线由"单峰状"向"双峰状"转变,主峰呈波动上升且轻微右移趋势,侧峰隆起幅度较小,表明黄淮海5省粮食生产碳排放效率整体水平提高,地区差异增大,并呈多极化趋势发展。[结论] 黄淮海5省粮食生产碳排放效率整体水平较低,有明显的空间分异特征,未来各地区应减少化肥等物资投入,并采用"对口帮扶"策略,促进各地区粮食生产技术良性互动,以缩小区域间粮食生产碳排放效率地区差异。
    2024,44(1):399-409,431, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20231023.001
    摘要:
    [目的] 探究片蚀泥沙轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)不均匀富集的水动力学和碳同位素特征,为正确理解水蚀作用下土壤有机碳库变化提供理论与技术支撑。[方法] 以陕西省咸阳市杨凌区土为研究对象,采用改进"三区"移动式变坡钢制土槽,结合人工模拟降雨技术,测定径流水动力学参数和泥沙各粒径团聚体有机碳组成及其δ13C值,并辅以棕壤侵蚀泥沙有机碳δ13C值和水力参数,验证土试验结果的准确性。[结果] ①雨强和坡度较小时,侵蚀泥沙LFOC和HFOC易发生富集,且相较黏粉粒和微团聚体,大团聚体LFOC与HFOC含量受雨强和坡度的影响更大; ②侵蚀泥沙黏粉粒中有机碳δ13C值与其有机碳活跃分数(λ)呈负相关,而其他粒径团聚体有机碳δ13C值与其λ呈显著正相关(p<0.05); ③流速与黏粉粒λ显著正相关(p<0.05),雷诺数与各粒径团聚体有机碳δ13C值均呈显著负相关(p<0.01),片蚀过程中流速越大,黏粉粒中LFOC越易于优先输移,而紊流加剧则促进低δ13C值团聚体有机碳的优先输移; ④对于侵蚀泥沙黏粉粒,流速和雷诺数越大,其有机碳δ13C值越小,λ越大;对于微团聚体和大团聚体,雷诺数越小,其有机碳δ13C值与λ越大。[结论] 片蚀过程中轻重组有机碳流失与流速和雷诺数密切相关。并进一步验证了13C同位素对侵蚀泥沙有机碳示踪的有效性。
    2024,44(1):410-420, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.040
    [摘要] (29) [HTML] (54) [PDF 27.42 M] (108)
    摘要:
    [目的] 探究珠三角地区2005-2020年土地利用变化及其对碳储量的影响,并对2035年珠三角的土地利用格局和碳储量进行模拟预测,以期为珠三角地区"双碳"目标下的国土空间规划和生态决策提供科学依据。[方法] 基于2005-2020年4期土地利用数据,以珠三角城市群为研究区域,采用PLUS模型和InVEST模型对该区的土地利用变化和碳储量演变进行分析,并预测其2035年土地利用空间格局和碳储量变化趋势。[结果] ①2005-2020年,珠三角地区碳储量先增加后减少,林地、建设用地和未利用地增多促进碳储量增长了4.82×107 t,耕地、草地和水域减少导致碳储量减少了5.10×107 t。②预计2035年,随着建设用地和林地的增加,该区碳储量较2020年增长5.75×107 t,生态环境向好发展。③该区碳储量表现出"四周高,中部低"的空间分布格局,与土地利用空间分布具有显著一致性,即碳储量高值区集中在林地、耕地和草地,碳储量低值区集聚在建设用地。[结论] 随着未来城市发展需要,政府部门应进行土地综合开发利用,采取生物、工程技术等生态修复措施,提升区域固碳能力,助力实现碳中和目标。
    2024,44(1):421-431, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20240019.003
    摘要:
    [目的] 探究辽宁省"三生"功能时空演变及其碳排放效应,为"双碳"目标下的国土空间规划提供依据。[方法] 基于土地利用多功能性分类识别辽宁省国土"三生"功能,结合直接和间接排放因子法核算碳排放量,探索"三生"功能与碳排放量空间关系及其时空分异性,揭示"三生"功能时空演变的碳排放效应。[结果] ①2005-2020年辽宁省"三生"功能空间分布格局总体变化不大,大部分地区以生产和生态功能为主,生活功能区扩张明显,各地级市中心与周边区域空间差异明显。②2005-2013年,辽宁省各县域碳排放量增长迅速,2013-2020年增速缓慢,但空间差异愈发显著,碳排放高值明显集中在沈阳市和大连市。③辽宁省"三生"功能与碳排放量空间布局及数量变化的相关性总体较强,但空间差异明显且影响因素复杂。[结论] 辽宁省各县域需要在自然地理条件约束和经济社会发展需求引导下,在明确各自土地主导功能定位的基础上,依托自身区域优势与资源禀赋,加强区域协作,以实现全域碳减排。
    2024,44(1):432-442, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20240019.001
    摘要:
    [目的] 评估广西壮族自治区茅尾海土地利用与碳储量的时空变化特征,为促进增碳汇与可持续发展提供科学依据。[方法] 使用监督分类的方法对茅尾海2009,2015和2021年的3期遥感影像数据进行解译提取,基于ArcGIS软件和InVEST模型对茅尾海土地利用变化与碳储量演化进行研究。[结果] ①茅尾海土地类型主要呈现"大聚居,小杂居"的分布特点,2009-2021年耕地、浅海水域和渔业养殖区面积减少,红树林湿地、建筑用地、林草地、淤泥质滩涂面积增加; ②茅尾海碳储量呈先下降后上升趋势,2009-2015,2015-2021,2009-2021年区域碳储量变化量分别为-1.10×105,3.77×104,-7.29×104 t;碳固定净现值分别为-1.37×108,4.66×107,-9.01×107元; ③2009-2021年,茅尾海主要为渔业养殖区、林草地等高固碳土地利用类型向建筑用地等低固碳类型的转变,转为建筑用地造成的碳储量损失最大,达2.85×105 t;转为渔业养殖区增加的碳储量达1.81×105 t。[结论] 加快推动茅尾海养殖方式转型升级,加强红树林在宜林区域的增殖及加快森林城市建设,有利于研究区域固碳与可持续发展。
    2024,44(1):443-452, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2024.01.043
    摘要:
    [目的] 探究土地利用/覆被变化对区域生态系统碳储量及生态系统脆弱性的影响,以期为区域绿色低碳和生态系统的可持续发展提供参考依据。[方法] 以2000,2010,2020年黔中城市群核心经济区3期土地利用/覆被数据为基础,运用InVEST模型和土地利用转移矩阵定量分析生态系统碳储量及其空间分布格局,并采用潜在影响指数(PI)对区域生态系统服务脆弱性进行评估。[结果] ①2000-2020年,黔中城市群核心经济区土地利用/覆被变化总体表现为耕地和林地持续下降,建设用地持续上升。研究区土地利用/覆被转移主要表现为耕地、林地、草地向其他地类的转移,其中,2000-2010,2010-2020年分别有3 339.35,3 669.15 km2土地发生了转移,前者林地转为草地是主要转移类型,后者耕地转为建设用地为主要转移类型。②2000-2020年区域的碳储量表现为减少趋势,由4.42×107 t减小到4.33×107 t,累计减小9.40×105 t,林地转为草地是引起碳储量减少的主要原因。各年度碳储量密度均呈现西部、东部高,中部低的分布态势;20 a间,高密度区未发生明显变化,低密度区表现为由中心区域向外围扩散。③2000-2020年黔中城市群核心经济区主要扮演碳源的角色,土地利用程度指数增加了2.83,PI指数分别为-0.04,-0.31,均表现为负面潜在影响,且脆弱性不断增强。[结论] 增加林地、控制林地转为其他用地及建设用地扩张是促进区域绿色低碳和生态系统的稳定可持续发展的重要手段。
    2024,44(1):453-464, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20231024.001
    摘要:
    [目的] 预测黑龙江省大兴安岭地区蓝绿空间用地变化并分析其对碳储量的影响,为实现大兴安岭"双碳"目标提供科学参考。[方法] 基于2015,2020年黑龙江省大兴安岭地区土地利用数据,通过二元Logistic回归检验的驱动因子引入PLUS模型,预测2030年蓝绿空间用地格局,耦合InVEST模型分析蓝绿空间变化对碳储量的影响,量化并验证蓝绿空间对碳储量波动的主要驱动地类。[结果] ①2015-2030年蓝绿空间持续增长,林地均达蓝绿空间转入的60 %以上,占绝对优势。②2015-2020年蓝绿空间占碳储量增长空间总面积的96.52 %,2030年自然发展、蓝绿空间保护、城镇快速发展情景碳储量分别为1.459 4×109,1.483 1×109和1.464 7×109 t,主要为大量非蓝绿空间向林地、草地的转入,其中蓝绿空间保护对碳储量增加作用最明显。③蓝绿空间中林地、草地、水域聚集程度与碳储量呈显著正相关,林地、草地为碳储量变化第一、第二主导地类。[结论] 未来应延续优良生态政策,对黑龙江省大兴安岭地区蓝绿空间进行重点保护,提高林地、草地结构完整性,助力该地区实现"双碳"目标。
    2024,44(1):465-476, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20240019.004
    摘要:
    [目的] 探究黄河流域内蒙古段土地利用变化格局对碳汇空间分布的影响,并找出其主要驱动因素,为研究区生态空间发展方向和增汇政策提供依据。[方法] 以黄河流域内蒙古段为例,基于2000,2010与2020年土地利用数据,使用InVEST-FLUS模型分析各期碳汇能力变化情况,进而模拟2040年自然发展、生态保护及农业优先3种不同情景下碳储量变化格局,并借助地理探测器找出造成碳汇空间分布差异背后的主要驱动因素。[结果] ①2000-2020年,黄河流域内蒙古段碳储量呈先上升后下降态势,碳储量总体增加8.63×106 t,其中,地下生物碳储量增加3.91×106 t,土壤碳储量增加2.28×106 t。②未来自然发展情景下碳储量继续减少3.92×106 t,而在生态保护情景下增长2.21×107 t,高于农业优先情景下4.99×106 t的碳储增量,其中,土壤碳库是造成增量差异的关键。③年平均降雨量、年平均温度的不平衡分布是造成黄河流域内蒙古段各类碳库差异的主要因素。[结论] 合理的生态保护政策更符合未来城镇集约化和生态高质量发展要求,未来应重视荒漠化防治工作,推进林草建设,为提升区域生态安全格局和增汇政策提供保障。
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    摘要:
    [目的]为探究和若铁路大风沙区铁路防沙的植物种植的林带宽度和布置形式,[方法]本文以梭梭和沙拐枣为林木模型,开展防沙林带配置的风洞实验研究。[结果]防护林带宽度为5行,防护林带间距为6H时,第二条林带气流减弱效果明显,第三条阻沙林带之后区域,气流衰减显著,且不会随着风速的增大而增加,具有较好的防护效益,3条林带达到较好的防护作用。风速越大,林带背风侧防护区的范围越短。[结论]为保证体系在较大风速作用下有较好的防护作用,林带体系选择5条防护林配置体系模式。风洞试验结论为和若铁路防沙林带建设提供了重要的理论依据。
    摘要:
    [ 目的 ]分析黄土丘陵区典型林型土壤相对酶活性和动力学参数变化规律,揭示土壤酶活性特征变化的驱动因素。[ 方法 ]以黄土丘陵区针叶林(油松)、阔叶林(麻栎)、混交林(油松—麻栎混交林)3种人工林为研究对象,通过野外采样和室内培养,分析不同林型土壤理化性质和与碳氮磷转化相关的β-1,4-葡糖苷酶(BG)、N-乙酰氨基-β-葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸酶(LAP)和碱性磷酸酶(ALP)的单位有机碳酶活性及动力学参数(最大反应速率(Vmax)、米氏常数(Km)、催化效率(Kcat))。[ 结果 ](1)土壤容重(BD)、pH、BG、LAP和ALP三种酶的单位有机碳酶活性均随土层深度增加而增加,含水率(SWC)和有机碳(SOC)含量随土层深度增加呈减小趋势。pH表现为针叶林最大,铵态氮(NH4+-N)、总磷(TP)含量在林型上均表现为阔叶林>混交林>针叶林。(2)土壤平均(综合)酶活性和动力学参数Kcat均表现为混交林>针叶林>阔叶林。动力学参数Km值在不同林型间表现为混交林<针叶林<阔叶林。(3)与碳氮磷转化相关四种酶的单位有机碳酶活性均与NH4+-N、硝态氮(NO3--N)、速效磷(AP)、SOC含量存在极显著负相关,BG、NAG和ALP的单位有机碳酶活性与pH呈极显著正相关关。冗余分析表明,针叶林和阔叶林中SOC含量对酶促反应特征参数有极显著影响(P<0.01),而影响混交林土壤相对酶活性及动力学参数的关键因素为SOC含量(P<0.01)和TP含量(P<0.05)。[ 结论 ]混交林的单位有机碳酶活性和Kcat高于针叶林、阔叶林,说明混交林土壤酶催化能力高于针叶林、阔叶林,未来在进行人工造林时可以优先考虑混交林来改善土壤质量。
    摘要:
    [目的]研究砒砂岩的风化程度和物源特征,为砒砂岩的深入研究及岩土侵蚀防治提供基础理论依据。[方法]选取内蒙古准格尔旗下侏罗统延安组砒砂岩为研究对象,通过野外调查及实验研究,利用主量元素、微量元素及稀土元素地球化学方法对砒砂岩化学蚀变指数(CIA)、斜长石蚀变指数(PIA)、轻重稀土元素比(LREE/HREE)及相关微量、稀土元素关系进行了分析。[结果]①准格尔旗下侏罗统延安组砒砂岩以SiO2和Al2O3为主,大部分主量元素含量低于平均上地壳(UCC);地球化学分类图显示砒砂岩主要为页岩、长石砂岩和岩屑砂岩;砒砂岩CIA值为64.95~86.57,平均值为77.46。这与研究区周边的中三叠统二马营组特征较为一致,反映经历共同的岩石风化历史。②砒砂岩中粉砂岩和泥岩中各微量元素含量均高于砂岩,其中Ba含量最高,Zr次之;砒砂岩形成古温度为10.67 ℃~22.78 ℃,平均17.68 ℃,PIA值为70.48~97.13,平均值为89.76。③砒砂岩稀土元素配分模式与UCC一致,整体呈现轻稀土富集、重稀土亏损、弱负铕异常特征;粉砂岩和泥岩总稀土(∑REE)、轻重稀土比(LREE/HREE)、(La/Yb)N值均高于砂岩。这种分异主要是由于表生作用中岩石风化溶出的主要微量元素大多被黏土矿物吸附或水力分选所致。[结论]内蒙古准格尔旗下侏罗统延安组砒砂岩为成分成熟度、分选程度较低的陆源碎屑沉积岩,源区经历了中等—强烈的化学风化;砒砂岩形成时为干旱—半湿润的古气候条件;砒砂岩稀土元素配分模式结合主、微量元素判别图指示延安组砒砂岩来自鄂尔多斯盆地北部阴山—大青山地区的海西—印支期花岗岩类。
    摘要:
    [目的]为探究水面光伏电站对沉陷塘冬季水质及浮游植物群落结构特征影响,以期为水面光伏应用于采煤沉陷水域提供一定数据参考。[方法]对立柱光伏沉陷塘、漂浮光伏沉陷塘和无光伏沉陷塘(对照)的水体和浮游植物群落进行采样调查,并通过Pearson相关性分析和逐步回归分析进行影响因素分析。[结果]立柱光伏沉陷塘浮游植物共鉴定出41种,漂浮光伏沉陷塘浮游植物共40种,无光伏沉陷塘浮游植物共47种,物种均以硅-绿藻型为主。相较对照沉陷塘,水面光伏电站减弱了沉陷塘光照强度,光伏沉陷塘的电导率(EC)、总溶解固体(TDS)、氧化还原电位(ORP)和氨氮(NH3-N)有所降低,且立柱光伏电站上述指标小于漂浮光伏电站;漂浮光伏电站还能降低水体化学需氧量(CODCr)、总氮(TN)和总磷(TP)的含量。漂浮光伏、立柱光伏沉陷塘的浮游植物种类数、密度和生物量相比与对照沉陷塘均略有降低。而Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数均表现为:无光伏沉陷塘>漂浮光伏沉陷塘>立柱光伏沉陷塘。[结论]水面光伏有助于降低冬季水体盐度,保持水体温度与溶解氧含量,并且上述指标立柱光伏电站改善效果比漂浮光伏电站好,在一定程度上漂浮光伏电站还可以改善富营养水体。水面光伏能对浮游植物群落结构产生一定影响,且漂浮光伏对沉陷水体浮游植物影响较立柱光伏小。Pearson和逐步回归分析发现立柱光伏沉陷塘浮游植物群落多样性主要受水温(WT)、总氮(TN)影响,漂浮光伏沉陷塘主要受水温(WT)影响。综合而言,漂浮光伏电站更有利于沉陷塘水质,对浮游植物群落结构影响最小。
    摘要:
    摘要:[目的]内蒙古大兴安岭作为独特山地生态热点地区,研究其土地流转和强度对生态系统服务功能的响应关系,有助于推进该地科学配置土地利用格局,从而促进生态可持续发展。[方法]本文基于1990-2022年5期遥感影像,在县域尺度上综合运用InVEST-CASA模型和四象限模型法,评估5种典型的生态服务功能(生境质量、碳储量、水源涵养量、土壤保持量和植被净初级生产力)变化,并研究土地利用强度(LUI)时空演变与生态系统服务功能相关性。[结果](1)1990-2022年间,研究区土地利用格局稳定,农田、草地和林地(天然林、人工林)是内蒙古大兴安岭主要组成地类。(2)生态系统服务功能呈北高南低缓慢退化态势,生境质量和土壤保持量逐年下降,产水量和植被净初级生产力波动式衰减,碳储量增速减缓。(3)由于土地利用格局变化和利用强度增加,生态系统服务功能综合值与土地利用强度之间呈现负相关,受其影响较为显著的县域主要分布在该研究区的东南侧。[结论]本研究旨在探究人类活动对生态系统影响,对内蒙古大兴安岭生态修复及土地政策制定提供参考。
    摘要:
    [目的]优选水文效应较好的城市绿地生态覆盖物,为城市裸露绿地的覆盖管理提供理论指导。[方法]以4种有机生态覆盖物(秸秆、菇渣、锯木屑、松树皮)和4种无机生态覆盖物(陶粒、火山石、珍珠岩、麦饭石)为研究对象,采取室内浸泡法研究有机无机生态覆盖物应用于城市绿地的水文效应,并选出水文效应较好的生态覆盖物。[结果]①有机、无机生态覆盖物的持水量、吸水速率变化趋势基本一致,其持水量与吸水速率呈显著对数函数关系Q=m+nln(t),与浸泡时间呈显著幂函数关系V=atb。②有机生态覆盖物的最大持水能力、有效拦蓄能力都普遍高于无机生态覆盖物,在4种有机生态覆盖物中,锯木屑、秸秆的最大持水能力、有效拦蓄能力较好,菇渣次之,松树皮最差。在4种无机生态覆盖物中,火山岩、珍珠岩和陶粒的最大持水能力、有效拦蓄能力都较好,麦饭石最差。[结论]在实际的城市绿地覆盖应用中,在充分考虑当地各种自然环境因子的条件下,可以优先选取水文效应较好的有机生态覆盖物(锯木屑、秸秆)以及无机生态覆盖物(火山石、珍珠岩、陶粒)。研究结果可为城市绿地生态覆盖物的优选提供参考依据。
    摘要:
    [目的]内蒙古地区重点生态功能区是我国北方生态安全重要屏障,揭示其生态系统结构变化及土壤风蚀影响,为促进该区生态环境安全与绿色发展提供科学参考。[方法]基于土地利用、气象和基础地理信息等数据,采用修正的土壤风蚀方程模型,揭示内蒙古地区重点生态功能区生态系统结构与土壤风蚀的时空变化特征,并剖析生态系统结构变化及其对土壤风蚀的影响。[结果]①2000-2022年内蒙古地区重点生态功能区内生态系统间转换强烈,生态系统变化总面积6019.59 km2,以草地与荒漠以及耕地与林草的相互转化为主,2015年之后生态系统趋向稳定,各类生态系统动态变化强度降低;②内蒙古地区重点生态功能区平均土壤风蚀模数为56.39 t/hm2,按土壤风蚀量由大到小为荒漠、草地、农田和森林生态系统,土壤风蚀程度以微度和轻度侵蚀为主,主要分布在大小兴安岭森林生态功能区和科尔沁草原生态功能区等区域;③内蒙古地区重点生态功能区各类生态系统类型之间的转换造成土壤风蚀量净减少了1.08×108 t,生态退耕、耕地开垦、荒漠化防治和建设用地扩展造成土壤风蚀模数分别减少了0.11 t/hm2、0.23 t/hm2、0.84 t/hm2和0.68 t/hm2。[结论]加强巩固重点生态功能区的生态治理成效,避免复垦与新开荒事件发生,有利于内蒙古地区荒漠化综合防治及高质量发展。
    摘要:
    沙地土壤水分动态变化是干旱区生态水文研究的热点问题之一。[目的]为了深入探究沙地土壤水分动态变化特征,[方法]本研究选择宁夏河东沙地(流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、防护林)为研究对象,定期观测0-150cm深度的土壤含水量。[结果]结果表明:(1)各样地土壤含水量随时间变化趋势表现出良好的一致性,根据土壤含水量变化可分为3个时期:4-5月为土壤水分积累期,6-8月为土壤水分消耗期,9-11月为平稳期;(2)不同月份0-10cm的土壤含水量差异明显,其他土层土壤含水量差异不显著;(3)0-20cm为土壤水分活跃层,20-40cm为土壤水分次活跃层,40-150cm为土壤水分稳定层;(4)各样地之间土壤含水量表现为流动沙丘>防护林(旱柳+新疆杨+樟子松林)>固定沙丘(花棒林)>固定沙丘(沙拐枣+柠条林)>半固定沙丘(沙拐枣+柠条林);(5)不同地形部位土壤含水量表现为迎风坡坡底>背风坡坡底>背风坡坡中>迎风坡坡中>丘顶。[结论]本研究区的土壤含水量垂直分布分层特征明显,土壤含水量的变化除了受到降雨量、植被种类、植被分布格局的影响,还与沙丘微地貌形态有关,本研究结果对该地区沙漠化治理具有重要意义。
    摘要:
    [目的]研究中国北方农牧交错带耕地压力时空演变状况及空间分异状况,为北方农牧交错带未来粮食安全发展战略布局提供决策参考。[方法]本文基于修正的耕地压力指数模型分析北方农牧交错带2000~2023年耕地资源状况,并细化研究区域,分析耕地压力时空发展态势,利用预测模型测算耕地压力未来变化状况并提出相应对策建议。[结果](1)北方农牧交错带耕地压力总体上升,在时间序列上呈现“W”字形变化;空间格局呈现“整体警戒,局部平稳”的态势,压力重心随时间总体向西南迁移;(2)区域耕地压力异质性呈逐渐分异趋势,受区域功能及产业结构发展的影响,时间格局上呈现异质性逐渐明显的趋势,空间格局分布上呈现出“长城沿线沙化地区长期稳定,黄土丘陵沟壑地区逐渐上升,京津冀水源涵养地区平缓下降”的特征;(3)未来7年北方农牧交错带耕地压力呈现逐年增长的趋势,对于粮食安全及区域发展构成一定威胁,需引起有关部门的保护及重视。
    摘要:
    [目的]灌丛化已成为草地保护面临的重要生态问题。探究黄土高原封育草地土壤养分及微生物养分需求变化对草地灌丛化的响应特征,对黄土高原封育草地资源管理有重要意义。[方法]本研究选取云雾山国家级自然保护区未灌丛化草地、半灌木白莲蒿(Artemisia sacrorum)扩张草地和灌木矮脚锦鸡儿(Caragana brachypoda)扩张草地为研究对象,测定不同样地土壤理化性质及参与土壤碳、氮、磷循环的5种酶活性,分析草地灌丛化对土壤养分、酶活性及化学计量比的影响。[结果]草地灌丛化提高了土壤水分、养分含量及碳、氮、磷循环酶活性,但是不同土层土壤微生物养分需求并不一致。在0-15cm土层中灌丛化草地土壤微生物对磷元素需求更高,而在15-30cm土层中灌丛化草地土壤微生物对碳元素需求更高。冗余分析表明,土壤中养分有效性是影响土壤酶活性及化学计量比变化的关键因子。[结论]鉴于黄土高原封育草地灌丛化对土壤养分含量及酶活性的正效应,且灌丛下土壤微生物会通过改变碳、氮、磷循环酶相对投入以满足其养分需求,因此,未来该地区半灌木和灌木扩张趋势会进一步加强,亟待开展相应的调控措施探索以维持黄土高原草地生态系统稳定性。
    摘要:
    [目的]基于生态水文变异特征的济南南部山区河流生态需水研究,为区域水资源综合管理和生态保护提供理论依据,助力黄河流域生态保护和高质量发展。[方法]收集1979-2021年黄河下游济南南部山区的崮山站(北大沙河)和卧虎山站(玉符河)的径流量数据,采用累积距平法,Mann-Kendall(M-K)检验法,滑动T检验法,双累积曲线法多种统计分析方法,分析径流突变点;结合IHA-RVA法,研究济南南部山区河流径流变异特征和生态需水;通过分析河流生态需水满足度,研究区域生态水文和生态需水变异的主要影响因素,提出济南南部山区生态需水的保障措施。[结果]北大沙河和玉符河的径流量突变点为1996年,整体水文改变度分别为72.75%和69.42%,均属高度改变;北大沙河和玉符河的年生态需水分别为147.534万m3、181.134万m3。总体上,北大沙河月生态需水满足度平均为32.35%,玉符河月生态需水满足度平均为60.42%。[结论]济南南部山区在突变前后水文变异较大,总体的生态需水满足度整体偏低,可从河流生态调度和提高水资源利用效率方面加强河流生态需水保障。
    摘要:
    [目的]为了科学评估南方红壤侵蚀区汀江流域植被覆盖的时空变化特征及其驱动力,揭示各驱动因子对植被覆盖空间分异的作用强度和交互作用机制,为汀江流域的生态系统的修复和水土流失的综合治理提供科学依据。[方法]基于2000—2020年20年间月尺度MOD13Q1(250m)数据集,采用一元线性回归方法和皮尔逊相关分析方法探究植被NDVI与时间之间的关系,综合温度、降水量、海拔、坡度、植被类型和土壤类型自然因子及土地利用类型、人口密度和GDP人为因子,利用地理探测器模型分析流域内植被NDVI时空变化特征及其驱动力强度。[结果](1)时间上,2000—2020年汀江流域植被覆盖度呈现出波动上升的趋势,增长率为7.11%,上升平均速度为0.0022·a-1,表明该区域的生态环境正稳定的持续改善中。(2)空间上,整体上以中高和高覆盖度为主,呈现出明显各区县中部低于四周区域的空间分布格局,具有显著的地域性差异,NDVI改善区域面积为86.33%,远大于退化面积区域。(3)驱动因子探测结果:降水量>海拔>温度>GDP>人口密度>土地利用类型>植被类型>坡度>土壤类型。[结论]汀江流域植被覆盖度时空变化受自然因子和人为因子双重影响,降水量因子解释力为0.705,是影响研究区植被覆盖度变化的主要驱动因子,海拔、温度和GDP等为次要驱动因子,解释力均为0.58以上。各因子交互作用的解释力(q值)均高于单因子,主要表现出双因子增强和非线性增强关系。
    摘要:
    [目的]通过研究不同情景下的土地利用和碳储量变化,为优化海南海带雨林土地利用格局,制定保护政策提供科学依据。[方法]以2001年、2011年、2021海南热带雨林国家公园土地利用数据为基础,利用PLUS模型和InVEST模型相结合的方法,分析海南热带雨林国家公园在2001-2021年及2030年不同情景下的土地利用及碳储量变化。[结果](1)2001-2021年海南热带雨林国家公园土地利用变化的特征为耕地、草地、水域面积逐年减少,林地、人造地表面积不断扩张,20年间林地面积增加561.19km2;到2030年,自然发展与耕地保护情景下土地利用变化模拟结果有些相似,而在生态保护情景下,土地利用变化与其他两种情景截然相反。(2)2001年、2011年、2021年海南热带雨林国家公园碳储量分别为8724.53×104t、9219.39×104 t、9126.51×104 t,到2030年自然发展情景下碳储量为 9041.77×104 t,耕地保护情景下碳储量为9122.75×104 t,生态保护情景下碳储量为9126.66×104 t,可见实施生态保护措施可以进一步提升海南热带雨林国家公园固碳能力;[结论]海南热带雨林国家公园碳储量变化与土地利用变化呈高度一致性,土地利用变化很大程度上决定了碳储总量及空间分布。
    摘要:
    在2022年5月26日至27日强降雨作用下福建省龙岩市武平地区发生群发性地质灾害,诱发了浅表层流态型滑坡282处,造成8人死亡,群众生命财产安全受到巨大威胁。为了揭示这类滑坡的灾害机理,在地灾点典型滑坡处开展原位人工降雨入渗试验,采用土壤水分计、张力计、孔隙水压力传感器和雨量计等监测装置,研究边坡土体含水率、孔隙水压力、基质吸力和降雨的动态响应关系,探索短历时强降雨作用下边坡土体的入渗规律,同时利用有限元软件模拟不同降雨强度下雨水入渗过程。试验结果表明:在靠近坡体表面的位置,土体的体积含水率增加幅度较大,随着埋深的增加,增加幅度逐渐减小;边坡各处入渗速度大小为:坡顶<坡中≈坡脚;在短历时强降雨作用下,孔隙水压力呈现逐渐增大并达到峰值后稳定的趋势,值得注意的是,在距离坡表120cm处的孔隙水压力值较其他两个深度的孔隙水压力值大,这可能是由于该处的土层渗透性较低,形成了一个相对滞留的水位,数值模拟结果也较好的反映了这一规律。研究成果可以为该地区地质灾害的形成机理、预警预报等提供科学依据,具有重要的意义。
    摘要:
    [目的] 厘清地下水流场演变影响因素与机制,为研究区地下水资源可持续利用提供理论依据。[方法] 采用地学统计、投影寻踪回归技术等研究方法,分析了降水量变化和人类活动对山西六大盆地地下水系统演变的影响特征。[结果] ①降水量与地下水位变幅呈直线相关关系,降水量每增加100mm,太原、运城、大同、忻州、临汾和长治盆地地下水位下降幅度分别减少0.45m、0.46m、0.20m、0.28m、0.22m和0.73m;②地下水位与地下水系统蓄变量呈直线相关关系,地下水超采量每增加1×108 m3,运城、太原、大同、忻州、临汾和长治盆地平均地下水位分别下降0.18m、0.36m、0.25m、0.55m、0.40m和2.0m;③不同区位影响地下水资源量的相关因素的贡献度有明显差异。降水量是影响地下水资源量的首要因素,贡献度均超过了40%;在运城和大同盆地,耕地变化是第二影响因子,贡献度均为22.55%;太原、忻州、临汾和长治盆地,建设用地变化是第二影响因子,贡献度分别为19.12%、17.57%、16.56%和22.43%。[结论] 可通过适时开展人工降雨,增大降水量,增加地下水补给量,减缓地下水位下降幅度;在地下水超采区应适当压减地下水开采量,增大地下水系统蓄变量,逐步恢复地下水位;应采取有力措施抑制耕地不断减少及建设用地过快增大,从而减少土地利用类型变化对地下水资源量造成的影响。
    摘要:
    [目的]为揭示典型工矿区土壤pH值的空间分布规律及影响过程,促进土壤生态系统健康及可持续利用。[方法]以南太行典型工矿区蟒河小流域为研究区,采集121个土壤表层(0~20 cm)样品和部分辅助样品,综合应用“3S”技术、地统计学及地理探测器等模型方法,对研究区土壤表层pH值空间分布特征及影响因素展开研究。[结果]研究区土壤pH值范围在6.40~8.53之间,均值为7.82,低于黄河流域河南段背景值(背景值为8.46),与其他时期相比,土壤pH均值呈下降趋势,存在土壤酸化问题。土壤pH值呈弱空间变异,受地形等因素影响大,当间隔距离小于1905 m时,空间分布连续,具有较强空间自相关性。小尺度范围内南-北(0°)方向空间变异占主导地。基于经验贝叶斯克里金的土壤pH值空间插值效果更优,土壤pH值空间上呈梯度分布,由中西部向东北和南部递增。低值区主要在中部和西部的河谷及山前平原地带,是土壤环境监测的重点区;单个因子对pH值解释力不明显,坡向、土地利用等叠加其他因子后对流域内土壤pH值空间分布解释程度显著增强,需加强区域自然条件及人类活动多要素叠加的土壤环境问题综合研究。[结论]该研究可为南太行典型工矿区复杂环境下土壤环境质量评估及污染防治提供精准支撑。
    摘要:
    [目的]针对干旱地区微量降水及露水田间利用问题,[方法]设置了普通聚乙烯膜覆垄(T1)、高密度聚乙烯膜覆垄(T2)、聚四氟乙烯膜覆垄(T3)和裸地(T4)4种处理,进行集流面坡度优化,研究了不同处理条件下微量降水、露水对土壤水分的影响。[结果]结果表明:(1)研究期,多年单次5mm以下降水总量占全年降水量的29.8%,作物关键生育期4-7月单次5mm以下降水占该阶段降水的33.2%;年平均露水量为31.68mm,占多年平均降水量13.2%,作物关键生育期4-7月露水量为11.89mm,占该阶段降水量10.5%;(2)各处理5cm、15cm埋深位置土壤含水率大小顺序一致,均为T3>T1>T2>T4;(3)当降水量分别为5mm、4mm、3mm和2mm时,对土壤含水率的影响深度为15cm,且T2处理土壤水分变化最大,当降水为1mm时,仅影响5cm以上土壤含水率,对T2处理土壤水分影响最明显;(4)露水对土壤水分的影响主要在0~5cm,当露水量为0.8mm时,4种处理T1、T2、T3和T4土壤体积含水率分别增加0.6%、1.6%、4%、0.2%。[结论]各处理进行比较,采用T3处理时能够有效汇集微量降水和露水,提高土壤水分含量,可作为宁夏中部干旱带降水和露水利用的参考选项。
    摘要:
    [目的]探讨干旱区脆弱森林生态系统不同海拔梯度植物养分含量及生态化学计量特征,对研究脆弱生态系统植物树种的养分管理具有重要意义。[方法]以贺兰山国家自然保护区五个不同海拔梯度(1730、1799、2025、2487、2544 m)的不同优势植物种为研究对象,分析其叶片、细根与土壤C、N、P及化学计量特征沿海拔梯度的变化特征及相关关系。[结果](1)土壤SOC含量随海拔升高呈“单峰”变化趋势,于2487 m处达到峰值(42.92 g·kg-1),土壤TN含量高海拔(2025、2487、2544 m)显著大于中低海拔(1730、1799 m),而TP无明显变化。C:P和N:P随海拔梯度上升呈先增加后减小趋势。(2)植物叶片与细根C随海拔无显著变化,P含量随海拔的升高而增加。细根N含量随海拔上升逐渐降低,而叶片N呈波动变化趋势。高海拔区植物叶片与细根N:P<14,低海拔区N:P>16。(3)植物叶片N、P含量显著高于细根;(4)相关性分析结果显示,植物叶片C与土壤SOC、TN、C:P、N:P呈正相关关系,叶片N与细根N随着土壤SOC、TN、C:P、N:P含量的升高显著降低,叶片、细根P与土壤TP相关性不显著。[结论]高海拔区植物生长受N限制,低海拔区植物生长受P限制,不同海拔优势植物叶片相比细根具有更高的养分含量,而海拔引起的土壤养分供应的差异调节贺兰山植物叶片与细根的氮、磷及化学计量特征。
    摘要:
    [目的]开展农户参与水土保持的福利效应评价对区域水土保持可持续发展具有重要意义。[方法]运用可行能力理论构建了福利评价指标体系,以三峡库区水土保持项目区县为例,通过倾向得分匹配法、模糊综合评价法和分位数回归法探究农户参与水土保持的福利效应。[结果]1)农户参与水土保持后,耕作环境和居住环境福利指数分别提升了0.523和0.614,农户的居民幸福指数水平较高,收入满意度等主观福利指数均分布在0.5以上。2)参与水土保持的农户与未参与水土保持的农户的福利状况存在明显差异,参与农户的福利总模糊指数大于未参与农户。3)水土保持项目从经济、社会和生态等方面综合提升农户的福利水平,福利效应为2.75% ~ 2.80%。4)农户参与水土保持的程度越高,福利水平越好;农户自发水土保持行为产生的总福利大于政府引导水土保持产生的总福利,对于产量和耕作环境福利方面政府引导产生的福利更显著,耕地面积是影响农户参与水土保持福利状况的主要因素。[结论]研究认为,应加强对水土保持技术的推广和培训,实施水土保持措施时需考虑地区特性,从而提高农户的水土保持参与度,确保更多农户从水土保持中获益。
    摘要:
    [目的]淤地坝以直接拦截泥沙的方式治理水土流失,显著改变了土壤有机碳(SOC)的横向迁移过程,探究坝地内SOC的空间分布及流域土地利用对坝地浅土层(0-200cm)内SOC分布的影响,可为淤地坝建设与流域生态环境协同发展提供科学依据。[方法]本文以岔巴沟流域内3个土地利用类型差异较大(草地、坡耕地、梯田面积占比不同)的小流域为对象,采用遥感解译、野外采样与室内测试相结合的方法,研究了坝地SOC空间分布特征及坝地表土层SOC对土地利用的响应关系。 [结果](1)在垂直方向上,SOC在表层土(0-20cm)含量最高,并随土层深度增加快速降低,深层SOC含量变化较小,在3.5 g/kg上下浮动;(2)在顺水流方向上,因土壤侵蚀沉积特征等影响,SOC在坝地中、后段含量较高;在平行坝体方向上,两侧含量较高。(3)流域内梯田占比较高的B淤地坝,坝地SOC均值(0.44 g/kg)显著高于A淤地坝坝地(0.39 g/kg)和C淤地坝坝地(0.35 g/kg)。(4)流域内梯田的SOC最高,同时梯田建设影响了侵蚀泥沙的土壤粒径,从而使得流域内梯田占比与坝地表土层SOC呈显著正相关关系。草地表层SOC碳含量较低,使得坝地地表SOC含量与草地呈负相关关系。坡耕地SOC密度与坝地地表的SOC含量呈正相关关系,但由于坡耕地面积较小,其占比与坝地地表SOC无明显相关性。[结论]受土壤侵蚀、SOC来源和矿化特征影响,坝地表层土SOC最高,随土层深度增加快速降低并趋于稳定。梯田地类内的高SOC含量水平及较细颗粒的侵蚀土粒特征,可能导致了占比最高的B淤地坝坝地内SOC含量最高。本文揭示了半干旱区坝控小流域内SOC的空间分布特征,同时也探明了流域内梯田建设对坝地内表土层(0-200cm)SOC的正向效应。
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    Available online:2024-03-01, DOI:
    摘要:
    [目的]贵州存在大量红黏土边坡,水土流失和浅层滑坡问题突出。利用草本植物对红黏土边坡进行防护,对于贵州省的浅层滑坡治理和水土保持具有重要意义,但相关研究较少。[方法]以红黏土边坡为研究对象,选取狗牙根和香根草作为护坡植物,通过种植试验、根系拉伸试验、直剪试验、室内模拟冲刷试验,探讨两种草本植物的护坡效应。[结果]①种植150天内,两种草本植物均稳定生长,根系抗拉强度持续增加;生长30~150天,狗牙根的最大抗拉力从0.84N增至8.59N,香根草的最大抗拉力从4.78N增至89.89N。②生长120天时对比无根土,狗牙根根土复合体的黏聚力提升91.1%,内摩擦角提升12.45%;香根草根土复合体的黏聚力提升107.47%,内摩擦角提升12.74%。③生长150天时对比裸坡,狗牙根坡的径流速率降低45.02%~54.15%,产沙速率降低58.3%~93.85%,60min累计产沙量降低81.02%;香根草坡的径流速率降低35.46%~46.48%,产沙速率降低46.8%~89.44%,60min累计产沙量降低74.61%。[结论]两种草本植物对红黏土边坡都具有良好的固土护坡效应,香根草对土体抗剪强度的增益效果更明显,狗牙根的水土保持效果更显著。
    Available online:2024-03-01, DOI:
    摘要:
    [目的]分析茅尾海土地利用变化与碳储量演化特征,为增碳汇提高生态价值提供科学依据。[方法]使用监督分类的方法对茅尾海2009年、2015年和2021年的遥感影像数据进行解译提取,基于ArcGIS软件和InVEST模型对茅尾海土地利用变化与碳储量演化进行研究分析。[结果]①茅尾海土地类型主要呈现“大聚居,小杂局”的分布特点,2009-2021年土地利用类型存在较大变化,耕地、浅海水域和渔业养殖区面积减少,红树林湿地、建筑用地、林草地、淤泥质滩涂面积增加;②茅尾海碳储量呈先下降后上升趋势,2009-2015年、2015-2021年、2009-2021年区域碳储量变化量分别为-11.05万t、3.77万t、-7.29万t;碳固定净现值分别为-1.37亿元、0.47亿元、-0.90亿元;③2009-2021年,茅尾海主要为渔业养殖区、林草地等高固碳土地利用类型向建筑用地等低固碳类型的转变,转为建筑用地造成的碳储量损失最大,达28.51万t;转为渔业养殖区增加的碳储量达18.08万t。[结论]加快推动茅尾海养殖方式转型升级,加强红树林在宜林区域的增殖及加快森林城市建设,有利于研究区域固碳与可持续发展。
    Available online:2024-03-01, DOI:
    摘要:
    【目的】“双碳”背景下,探究华北地区市域粮食生产碳排放效率并量化其空间分异及动态演进规律,分析华北地区粮食生产碳排放效率现状,有利于促进华北地区粮食绿色低碳生产。【方法】采用碳排放系数法测算2011-2020年华北地区市域粮食生产碳排放,在此基础上,运用三阶段超效率SBM模型进一步测度华北地区粮食生产碳排放效率,最后借助泰尔指数和核密度估计分别探究了粮食生产碳排放效率的地区差异及动态演进。【结果】①研究期内,华北地区市域粮食生产碳排放呈“M”型波动下降趋势,但下降缓慢。②华北地区市域粮食生产碳排放效率呈先降后升的演变趋势,第一阶段效率均值为0.59,剔除环境变量和随机误差对效率值的影响,第三阶段效率均值为0.48,明显低于第一阶段效率。其中,滁州、驻马店、德州等地效率值较高,而三门峡、黄山、济源等地效率值较低。③粮食生产碳排放效率空间差异呈上升趋势,区域内差异是影响总体差异的主要因素,其中安徽省各地市差异最为显著。④核密度估计结果显示,研究期内,波峰呈波动上升的趋势,主峰向右移动的幅度较小且主要以单峰出现,侧峰隆起幅度较小,各地级市的粮食生产碳排放效率主要集中于0.4-0.6之间,华北地区各市粮食生产碳排放效率水平整体较低。【结论】华北地区粮食生产碳排放效率整体水平较低,且地区差异明显,应减少化肥等物资投入冗余,加强地区交流与合作。
    Available online:2024-03-01, DOI:
    摘要:
    [目的]探究黄河流域内蒙古段土地利用变化格局对碳汇空间分布的影响,并找出背后的主要驱动因素,为研究区生态空间发展方向和增汇政策提供依据。[方法]以黄河流域内蒙古段为例,基于2000、2010与2020年土地利用数据,使用InVEST-FLUS模型分析各期碳汇能力变化情况,并模拟2040年自然发展、生态保护及农业优先3种不同情景下碳储量变化格局,借助地理探测器找出造成碳汇空间分布差异背后的主要驱动因素。[结果]①2000-2020年间,黄河流域内蒙古段碳储量呈先上升后下降态势,碳储量总体增加8.63×106t,其中,地下生物碳储量增加3.91×106t,土壤碳储量增加2.28×106t。②未来自然发展情景下碳储量继续减少3.92×106t,而在生态保护情景下增长22.1×106t,高于农业优先情景下4.99×106t的碳储增量,其中,土壤碳库是造成增量差异的关键。③年平均降雨量、年平均温度的不平衡分布是造成黄河流域内蒙古段各类碳库差异的主要因素。[结论]合理的生态保护政策更符合未来城镇集约化和生态高质量发展要求,未来应重视荒漠化防治工作,推进林草建设,为提升区域生态安全格局和增汇政策提供保障。
    Available online:2024-03-01, DOI:
    摘要:
    [目的] 探究辽宁省“三生”功能时空演变及其碳排放效应,为“双碳”目标下的国土空间规划提供依据。[方法] 基于土地利用多功能性分类识别辽宁省国土“三生”功能、结合直接和间接排放因子法核算碳排放量,探索“三生”功能与碳排放量空间关系及其时空分异性,揭示“三生”功能时空演变的碳排放效应。[结果] ① 2005-2020年辽宁省“三生”功能空间分布格局总体变化不大,大部分地区以生产和生态功能为主,生活功能区扩张明显,各地级市中心与周边区域空间差异明显;② 2005-2013年,辽宁省各县域碳排放量增长迅速,2013-2020年增速缓慢,但空间差异愈发显著,碳排放高值明显集中在沈阳市和大连市;③ 辽宁省“三生”功能与碳排放量空间布局及数量变化的相关性总体较强,但空间差异明显且影响因素复杂。[结论]辽宁省各县域需要在自然地理条件约束和经济社会发展需求引导下,在明确各自土地主导功能定位的基础上,依托自身区域优势与资源禀赋,加强区域协作,以实现全域碳减排。
    Available online:2024-02-29, DOI:
    [摘要] (160) [HTML] (0) [PDF 14.39 M] (114)
    摘要:
    [目的]科学地构建国土空间生态网络和识别国土生态修复关键区域是推进区域山水林田湖草沙一体化的重要保障。[方法]以郑州市为例,利用形态学空间格局分析(MSPA)识别生态源地,通过景观连通性评价与电路理论提取生态廊道、识别生态修复关键区域,最终构建生态网络安全格局。[结果]郑州市生态源地共37个,面积共计983.29km2,呈现西多东少,南北呈带状聚拢分布;提取郑州市85条生态廊道,廊道长度为0.11~47.92km,共计689.50km,其中关键生态廊道19条、重要生态廊道29条、一般生态廊道37条;识别生态夹点55处,总面积2.78km2,多集于郑州市西南部,夹点所处位置阻力较小,土地类型主要以林地、草地、水体为主;将累计电流值划分三种等级障碍点,总面积为1054.31km2,占研究区面积的14.16%,主要位置在登封市与新密市主要交通道路周围的城镇区域;综合考虑研究区自然与社会现状,提出“一带,一环,两区,四团,多点”的生态网络安全格局;[结论]对识别的生态夹点与障碍点分别提出修复策略:生态夹点区域生态环境较好,因此以自然生态维护为主;生态障碍点区域主要为建设用地,开发强度较大,受人类干扰程度较多,因此以人工和自然修复并重的方式为主。研究可以为郑州市国土空间生态修复规划以及其他市域国土空间生态修复提供参考。
    Available online:2023-12-05, DOI:
    摘要:
    [目的]科学合理的防沙工程能有效减轻风沙活动对公路的影响,对防沙工程综合效益的准确评估是判断其能否实现预期防护效果、保证沙漠公路畅通运营的关键。[方法]在分析沙漠公路防沙工程综合效益影响因素的基础上,从工程效益、经济效益、环境效益三个维度建立沙漠公路防沙工程综合效益评价指标体系。构建变权物元可拓模型,利用变权理论对固定权重进行修正,以体现指标值波动对指标权重的影响,并通过敏感性分析指出对综合效益影响显著的指标。最后,将模型应用于乌玛高速公路沙漠区段防沙工程。[结果]乌玛高速公路沙漠区段防沙工程的综合效益处于“较好”效益等级,但有大幅偏向“中等”效益等级的趋势,与传统的固定权重法相比,更加符合工程实际;在众多评价指标中,防护效果、破损程度、施工质量、植被环境影响对评价结果影响最为显著。[结论]研究成果可为风沙区公路防沙工程的评价研究与后期运维工作提供参考。
    Available online:2023-12-05, DOI:
    [摘要] (104) [HTML] (0) [PDF 2.95 M] (261)
    摘要:
    灵江流域是浙南诸河流域的重要河流,也是浙江重要的社会经济活动区。揭示流域地表水体水化学特征及其灌溉适宜性对该区域生态保护和高质量发展具有重要意义。本文综合利用数理统计、Piper三线图、主成分分析和离子比等方法对流域地表水体进行水化学统计分析及成因判别;通过绘制Wilcox图和USSL图评估流域内地表水体灌溉适宜性。结果表明:灵江流域地表水水化学类型在空间上具有分带性,从中上游(Ⅰ区)-下游温黄平原河网区(Ⅱ区)-台州湾入海口(Ⅲ区)水化学类型从HCO3-Ca型向Cl-Na型过渡。流域地表水水化学组分受天然溶解及人类活动共同影响。其中Ⅰ区段地表水体水化学特征主要受到岩石风化作用中的硅酸盐岩溶影响解,少量受碳酸盐岩溶解影响;Ⅱ区主要受硅酸盐岩溶解影响,Ⅰ、Ⅱ区地表水体适用于农业灌溉;Ⅲ区主要受蒸发盐岩溶解影响,灌溉适宜性较差,易引起盐碱害。Ⅰ、Ⅱ区K+Na+主要来源于硅酸盐矿物溶解,Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-主要受硅酸盐岩溶解,少量来源于碳酸盐岩的溶解。NO- 3则主要主要来源于人类活动。
    Available online:2023-12-05, DOI:
    [摘要] (168) [HTML] (0) [PDF 4.76 M] (203)
    摘要:
    [目的] 以陕西省为研究区,分析耕地资源与建设项目空间分布之间的关系,研究建设项目耕地占比阈值的确定方法,为自然资源管理部门制定耕地保护措施提供依据。[方法] 基于国土变更调查数据和建设项目样本数据,构建耕地密度指数作为指标,采用GIS空间叠加分析、地貌分区和统计参数对比方法,提出陕西省耕地分布密集程度分区方法,确定单独选址类建设项目总规模中耕地占比的上限。[结果] 采用地貌分区和耕地密度分级结合的方法,以80%累计频率值作为建设项目耕地占比的阈值参数,将全省分为三个耕地密度区:陕北黄土高原耕地密集区、关中平原/陕南秦巴山地耕地密集区和其他区域(耕地非密集区),确定线性项目和面状项目在三个分区中的的耕地占比上限分别为26%、42%和22%,45%、80%和27%。 [结论] 通过建设项目耕地占比上限阈值的确定,各类项目的耕地节约率为1.2%-17.9%,在保障项目用地的同时能够控制13.9%-22.5%的建设项目过度占用耕地,达到了有效保护耕地的效果。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (162) [HTML] (0) [PDF 17.80 M] (297)
    摘要:
    [目的] 陆地生态系统碳储量的主要驱动因素之一是土地利用变化,以“过去—现在—未来”的逻辑,分析郑州市土地利用与碳储量时空演变之间响应关系,为实现城市的生态安全可持续发展提供参考。[方法] 首先基于GIS和InVEST模型,对2005—2020年碳储量时空分布进行定量评估,然后结合PLUS模型,模拟2050年自然发展情景和生态保护情景下土地利用和碳储量时空变化特征;并辅以莫兰指数和热点分析在格网尺度下评估其空间关联程度。[结果] (1) 2005—2020年,耕地不断调整为建设用地,累计转入1004.98 km2,致使郑州市土地利用结构发生显著变化,生态保护情景下生态用地减少趋势相对自然发展情景得到较好改善;(2) 受城镇化快速扩张的影响,2005,2020年郑州市碳储量分别为6.59×107 t,5.67×107 t,15年间高碳密度地类用地转移,碳储量空间分布呈“西高东低,南北中等,中部低”的特点,自然发展情景和生态保护情景下碳储量变化分别减少了8.27×106 t和1.80×106 t,其中耕地发挥着重要碳汇作用;(3) 碳储量空间分布上具有集聚性,冷热点分布不均,生态保护情景下热点破碎化程度缓和,巩义市和登封市始终为碳储量集聚程度较高区域。[结论] 碳储量时空分布特征与土地利用结构变化密切相关,郑州市未来土地利用规划应适当采取生态保护措施,优化土地利用格局,增强生态系统固碳能力。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (205) [HTML] (0) [PDF 1.57 M] (282)
    摘要:
    [目的] 在碳排放总量控制下,对省域间碳排放配额进行公平科学的分配是实现“双碳”目标的关键途径,也是碳排放交易机制体系的重要基石。分析不同情景下碳排放配额分配结果的碳减排边际成本,以期以最小成本确定最优的碳排放配额分配方案,为区域后期开展分配工作提供理论基础,为地区碳减排方案制定提供工作参考。[方法] 在前人建立的碳配额分配指标基础上引入生态性指标,并设置公平、效率、生态、兼顾公平—生态—效率4种情景,利用SBM对偶模型测算不同情景下区域碳边际减排成本,并以此为依据确定最优分配方案。[结果] 在公平、效率、生态、兼顾情景下平均碳边际减排成本分别为0.295万元/t,0.312万元/t,0.291万元/t,0.309万元/t,引入生态性指标的方案减排成本明显更低,可推断出是碳汇抵消掉部分减排难度较大、成本较高的碳排放所致;兼顾情景下减排成本明显高于公平、生态情景,表明碳排放效率的提升同会导致碳边际减排成本增加。[结论] 生态情景下的碳排放配额是以最低碳边际减排成本实现“双碳”目标的最优方案,可以作为地区碳排放方案制定的参考。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (482) [HTML] (0) [PDF 22.60 M] (248)
    摘要:
    [目的] 研究福建省生态系统碳储量及其对土地利用变化的响应,为生态系统保护提供参考。[方法] 基于土地利用数据和碳密度数据,运用InVEST模型模拟福建省1980,2000,2020年碳储量;利用冷热点分布、转移图谱和矩阵分析碳储量和土地利用的时空特征;最后分析碳储量对土地利用变化的响应。[结果] (1) 福建省碳储量整体均较高,82.5%以上区域的碳储量为中等以上(>3 000 t),主要分布在山地丘陵地区,也是高碳储量的热点集中区;高(热点)低(冷点)碳储量集中区转移较少;1980—2020年总碳储量波动略升高,2000—2020年不同碳储量等级彼此之间转移相对较多。(2) 福建省土地利用/覆被以林地为主(61.4%-62.9%),其次是耕地(16.9%-18.3%)和草地(15.2%-17.2%);土地利用/覆被变化在1980—2000年较稳定,在2000—2020年较剧烈。(3) 林地、草地和耕地的总碳储量较高,水域、建设用地和未利用地总碳储量较少;耕地总碳储量减少,建设用地总碳储量增加,林地和草地有增加也有减少;由土地利用/覆被变化导致的总碳储量转出和转入最多均为林地,其次是草地和耕地;总碳储量净转移为负的是林地,其他为正,林地转移引起的碳亏损最多。[结论] 耕地、林地和草地是福建省主要土地利用类型,它们贡献了较高碳储量,并相互转移引起了碳储量变化。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    摘要:
    [目的] 分析河南省森林碳汇价值时空特征及影响因素,为促进河南省“碳达峰、碳中和”目标实现提供参考。[方法] 采用蓄积量扩展法和造林成本法评估2010—2020年河南省森林碳汇价值,分析其时间变化特征,运用莫兰指数探究其空间聚集特征,并构建扩展STIRPAT模型分析影响森林碳汇价值的因素。[结果] (1) 河南省森林碳汇价值在时间上呈现持续上升趋势,由2010年的4.18×1010 元增加至2020年的6.71×1010元,在空间分布上呈现为“豫西、豫南高,豫东、豫北低”的态势,且存在显著的正向空间聚集效应,碳汇价值显著高值聚集区域分布在豫西和豫南地区,显著低值聚集区域仅有两处且分布散落。(2) 除碳汇强度对河南省森林碳汇价值有负向作用外,森林面积占比、城镇化率、林业产业占比、人均GDP均产生正向影响作用,其中森林面积占比是推动研究区域森林碳汇价值增长的主要因素。[结论] 河南省森林碳汇价值潜力巨大,未来应分区域推进森林碳汇价值实现。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (131) [HTML] (0) [PDF 5.32 M] (282)
    摘要:
    [目的] 研究云南省土地利用碳排放的时空变化规律及其影响因素,为云南省优化土地利用结构,实现低碳发展目标提供理论依据。[方法] 基于云南省2005,2010,2015,2020年4期土地利用和化石能源消费数据,对全省碳排放效应进行测算,运用空间可视化和空间自相关研究云南省15 a间的碳排放时空变化规律和空间集聚特征,利用地理探测器对其影响因素进行分析。[结果](1) 2005—2020年云南省建设用地增幅最大,动态变化度达7.90%。(2) 区域净碳排放快速增加,年增长6.5%;碳排放空间特征为“中间高四周低”;碳足迹在研究期内增长明显,碳生态承载力较为稳定,导致碳生态赤字日益升高。(3) 人口规模、经济水平、产业结构、土地利用等促进了云南省各地州市碳排放的增加。[结论] 应保护或合理增加林地等碳汇地类的面积并加强其动态监测;控制建设用地面积和能源消费总量;探索碳补偿机制并发挥碳汇地区的辐射效应。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    摘要:
    [目的] 生态系统服务价值(ESV)是评估区域土地利用变化是否科学的重要手段之一,关系地区可持续发展。评估滨海城市ESV和陆地碳储存(TCS)变化,为大连市经济发展与生态系统服务价值调控提供依据。[方法] 利用2000—2020年5期土地利用数据和相关数据,基于土地动态度、当量因子法、土地转移矩阵、ESV贡献率、TCS和主成分分析法,计算大连市土地利用变化动态及其对ESV,TCS和陆地碳储存价值(TCSV)的影响。[结果](1) 在空间分布上,大连市建设用地主要侵占西南部沿海地区的耕地和林地。(2) 2000—2020年的4个时间阶段,大连市生态系统服务价值呈现先降后升,持续加剧下降的发展趋势;耕地面积减少,建设用地面积增长对生态系统服务功能保持造成直接影响。(3) 2000—2020年的4个时间阶段,大连市TCS和TCSV呈现先升后降,持续加剧下降的发展趋势;林地面积减少直接影响TCS功能的保持。(4) 2000—2020年大连市土地利用转移矩阵中,以耕地、林地、草地转出,建设用地转入为主;造成不同地类的生态系统服务贡献差异,贡献度大小为耕地,林地、湿地、水域、草地和未利用地。(5) 2000—2020年大连市的ESV,TCS变化主要受经济GDP增长,调整三大产业结构和镇化水平发展影响。[结论] 从大连市经济发展,ESV提升、TCS能力提升和可持续发展角度出发,需要着重关注滨海岸线建设用地扩张与生态用地和农业用地的冲突问题,加强对北部林草生态用地的保护,加快滨海地带生态环境修复工作,提升生态用地的碳封存能力,避免建设用地无限制盲目扩张。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    摘要:
    [目的] 土地利用变化是影响碳排放和环境质量的重要驱动力之一,研究土地利用碳排放时空格局变化与效应,为制定低碳发展策略提供理论依据。[方法] 基于灰色理论和生态承载系数,利用1980—2020年宁夏22个县区土地利用和能源消耗数据,分析了土地利用变化与碳排放强度变化及效应。[结果] (1) 碳排放变化量与土地利用变化之间具有密切的关联性。其中,建设用地与碳排放的关联度最大,为0.95。(2) 1980—2020年宁夏土地利用类型碳排放量净增加了5.24×107 t,增幅625.43%。建设用地面积以年均4.42%的速率增长,碳排放量增幅达2 385.85%;草地面积减少了2.95?105 hm2,碳汇量减少了5.80?104 t;林地对碳汇的贡献超过75%,且随林地面积的不断增大而增加。(3) 1980—2020年宁夏土地利用碳排放强度以年均0.25 t/hm2的速率增大,中度及以上等级覆盖面积逐渐增大,在空间上形成沿黄城市碳排放强度高于中、南部的分布格局。(4) 宁夏各县区碳排放生态承载系数空间差异明显,碳生态容量表现出北弱南强的分布格局。[结论] 1980—2020年宁夏土地利用碳排放强度逐渐增大,北部沿黄河各县区碳生态容量逐渐减小,中南部县区碳生态容量增大,但减排压力较大。建议优化建设用地空间格局,增加混交林面积,增强森林碳汇能力。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    摘要:
    [目的] 基于碳排放和碳吸收双重视角来探究农业碳收支时空差异和碳补偿潜力,为湖南省农业全面绿色转型和协调发展提供理论参考。[方法] 采用探索性空间数据分析、绝对β收敛、参数对比法和GIS空间分析方法,对湖南省县域农业碳收支时空差异、碳补偿率空间相关性及收敛性特征、农业碳补偿潜力区域差异进行实证分析。[结果] 湖南省县域农业碳排量整体呈“以高值区为中心,向外围逐渐降低”的结构且农田土壤碳排量是其主要来源,县域农业碳排强度呈“西南高—东北低”且逐年显著降低;县域农业碳汇量整体呈“东中北部高—西南部低”的空间格局且其农业碳汇能力渐趋增强,稻谷对农业碳汇量贡献最大,农业碳吸收强度显著提升且其空间格局发生明显转变;县域农业碳补偿率表现为净碳源,存在显著的空间正相关性和收敛性且其空间集聚特征和关联特征均较为明显;县域农业碳补偿潜力在空间上呈现显著不平衡特征,中、高碳补偿县域占比达60.66%,表明湖南省县域农业碳补偿率偏低,仍具有很大碳补偿空间。[结论] 应深入强化区域合作,多方共促绿色转型,充分发挥农业碳补偿率热点区辐射带动效应,维持好农业碳补偿能力较高区域优良低碳农业发展情势,重点关注中、高碳补偿潜力区域绿色农业发展趋势,缩减湖南省各县域低碳农业发展差距。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (417) [HTML] (0) [PDF 18.47 M] (417)
    摘要:
    [目的] 通过研究海南岛城市化扩张下土地利用变化对碳储量的影响,揭示碳储量时空格局演变和预测未来发展趋势,为优化国土空间布局和生态敏感区的保护提供科学依据。[方法] 本研究基于1980—2020年土地利用数据,采用InVEST模型碳储量模块反演1980—2020年海南岛碳储量时空变化,并耦合FLUS模型和InVEST模型模拟自然发展情景、快速发展情景和生态保护情景3种发展情景下2030年海南岛的土地利用和碳储量变化情况。[结果] (1) 海南岛土地利用类型以林地、耕地为主,1980—2020年,耕地、草地、林地和未利用地面积均有不同程度减少。建设用地和水域面积增加,尤以建设用地面积增长最快,增幅为83.4%。(2) 海南岛碳储量总体呈“中间高、四周低”的特点,1980—2000年碳储量变化较小,降幅约0.03%。2000—2020年海南岛城镇化进程加快,碳储量损失也随之加剧,年均损失约372 t,累计损失碳储量7439 t。(3) 预测结果表明:未来建设用地仍会继续扩张,受此影响三情景下2030年海南岛碳储量均呈现降低的趋势。其中,快速发展情景下建设用地土地利用变化量最大,碳储量最易流失,自然发展情景次之,生态保护情景变化最小。[结论] 在海南自由贸易港未来的土地利用规划中,应加强中部山区、自然保护地等重点生态区位的保护力度,优化土地利用格局,严格控制林地、耕地和湿地向建设用地转变,提高固碳增汇效能,实现区域可持续发展。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (130) [HTML] (0) [PDF 10.06 M] (249)
    摘要:
    [目的] 对不同低碳情景下土地利用变化进行模拟,对比多情景下的碳储量和碳排放差异,为南昌市的低碳发展提供相关建议。[方法]基于碳储量最大情景和碳排放最小情景对2030年土地利用结构进行优化,并运用FLUS模型模拟南昌市多情景下土地利用的空间分布特征。[结果] (1) 根据数量结构优化结果,碳储量最大和碳排放最小情景下土地利用碳排放均小于自然发展情景,碳储量均大于自然发展情景,综合来看,碳汇最大化情景下土地利用数量结构优化效果更优。(2) 根据空间结构模拟结果,低碳情景与自然发展情景对比下建设用地在空间分布上相对集中,并且碳排放减少区域和碳储量增加区域主要分布于中部和南部区域。[结论] 通过优化土地利用结构,落实生态保护和耕地保护政策,控制建设用地过度扩张,加强对重点区域的调控,有助于南昌市早日实现碳达峰和碳中和的目标。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (231) [HTML] (0) [PDF 1.00 M] (240)
    摘要:
    [目的]农业是影响气候变化不可忽视的碳源,农业减排固碳对“双碳”目标的如期实现和农业强国的顺利建成具有不可忽视的重要作用。[方法]采用排放系数法测算2000—2020年时空尺度下徐州市农业碳排放总量、强度和结构,而后基于Tapio脱钩模型分析其与农业经济发展间的脱钩关系。[结果]①徐州市农业碳排放总体呈“快速上升—波动上升—快速下降”3阶段变化趋势,从2000年的1.61×106 t先增后减至2020年的1.69×106 t,形象地表现为“M”形。对农业碳排放贡献率大小依次是耕地利用(46.44%)、作物种植(31.90%)和牲畜养殖(21.66%),化肥是最主要碳源;②徐州市各区(县、市)农业碳排放量差异明显,经历了由升到降的长期演化进程,空间层面上总体呈现出“中部高、周边低”的分布格局,邳州市最为突出;③徐州市农业碳排放与农业经济发展总体经历了“弱脱钩—强负脱钩—扩张负脱钩—强脱钩”的变化历程,且“十三五”以来主要表现为强脱钩。[结论]徐州市农业碳排放随着低碳减排理念的不断深入而日趋合理,农业经济发展也取得一定成效。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (203) [HTML] (0) [PDF 1.26 M] (270)
    摘要:
    [目的] 了解土壤活性有机碳组分和酶活性对天然林转换的响应,对于预测区域土壤健康演变和环境变迁具有重要意义。[方法] 选取本底一致、利用史清晰的天然常绿阔叶林以及由此转变而来的针叶人工林、果园、坡耕地和水田,应用物理、化学和生物化学分析技术,研究表土活性有机碳组分、酶活性对天然林转换的响应规律与差异。[结果] 天然林改为果园、坡耕地和水田后显著降低土壤有机碳、活性有机碳含量和酶活性,降幅分别为42% ~ 67%、47% ~ 88%和36% ~ 89%。其中,以易氧化有机碳、微生物生物量碳含量和蔗糖酶活性的敏感性相对高于SOC敏感性,敏感地指示土壤有机碳库及活性的降低,易氧化有机碳更适宜推广应用。天然林改为人工林,土壤活性有机碳、酶活性的敏感性一般低于天然林改为果园、坡耕地,相对有利于土壤中活性有机碳库的保存。活性有机碳占总有机碳的比例由天然林改为人工林后显著降低,敏感地指示土壤碳库质量的下降。[结论] 天然林转换不仅导致土壤活性有机碳数量大幅减少、有机碳库的质量下降,与之相关的酶活性也降低;土壤有机碳的活性和酶活性的降低,指示天然林转换后土壤生物健康/质量的退化。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    摘要:
    [目的]探究生态工程修复技术对土壤团聚体稳定性及有机碳分布的影响,为向家坝水电站不同生态修复边坡土壤结构稳定及碳汇功能的提升提供科学依据。[方法]本文以向家坝水电站4种不同生态修复边坡:植被混凝土(CBS)、厚层基材喷播(TB)、框格梁覆土(FB)、客土喷播(SS)表层土壤为研究对象,并以天然林(NF)和弃渣地(AS)两种自然恢复边坡为对照,采用湿筛法研究土壤团聚体分布和稳定性及其有机碳含量特征。[结果]研究表明:(1)各边坡土壤均以>0.25mm的大团聚体粒径为主;其中天然林大团聚体含量最高,为81.83%;植被混凝土和厚层基材边坡次之,弃渣地含量最低,仅占55.19%。四个人工生态修复边坡的MWD和GMD均低于天然林高于弃渣地,其中厚层基材边坡的值最高,分别为2.96mm和1.47mm。客土喷播和弃渣地的分形维数(D)显著高于(p<0.05)其余四个边坡。(2)各生态修复边坡措施均以>0.25mm粒径的大团聚体有机碳含量最高;除客土喷播和弃渣地外,其他修复措施和天然林均以>2mm粒级土壤团聚体贡献率最大。(3)相关性分析表明土壤SOC与MWD、GMD和R0.25呈极显著正相关(p<0.01),>5mm和5-2mm粒级团聚体数量与土壤MWD、GMD、R0.25和土壤SOC均呈极显著正相关(p<0.01),与D呈极显著负相关(p<0.01)。[结论]向家坝水电站研究区内厚层基材喷播技术和植被混凝土生态修复技术对土壤结构和有机碳库的改善效果比较接近天然林,客土喷播技术改善效果较差。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (425) [HTML] (0) [PDF 11.95 M] (242)
    摘要:
    [目的]通过管理优化调整可提高区域碳储量,研究碳储量服务功能是维持生态系统稳定的重要保障,对生态环境保护具有重要影响。[方法]以芜湖市2010年、2015年、2021年土地利用数据,利用InVEST模型Carbon storage模块定量评估研究碳储量空间分布,探究土地利用程度、地形、气象、土壤侵蚀等因子影响,并根据相关性分析叠加计算碳储量热点区域。[结果](1)近年,芜湖市因土地利用变化碳储量减少了4.15×105 t呈逐年减少趋势;固碳能力草地<耕地<林地,林地为5489.01t/km2且耕地碳储量高达7.41×106 t。(2)在自然因素中,用地类型、海拔、坡度及土地利用程度是影响碳储量空间分布主要原因,随海拔、坡度升高而逐级缓慢增加,碳储量整体呈“北低南高”分布情况。(3)在生态环境因素中,碳储量与土壤保持为显著正相关相辅相成互为协同关系;相反,与土壤侵蚀互为权衡关系。(4)南部碳储量呈现“高-高聚集”占比18.77%,北部为“低-低聚集”仅为2.73%;碳储量热点区域因资源开发利用影响呈逐年减少趋势,优良区域占比11.95%集中于南部山林地带,局部较弱需重点保护管理优化。[结论]研究碳储量变化及其相关影响因子,有利提升固碳能力对实现碳中和及城市可持续发展有重要意义,为耕地保护及绿色农业发展提供科学参考。
    Available online:2023-11-09, DOI:
    [摘要] (221) [HTML] (0) [PDF 2.92 M] (228)
    摘要:
    [目的]准确、有效地监测和核算综合治理水土保持碳汇成效,对建构水土保持碳汇能力评价指标体系与核算方法具有支撑作用。[方法]采用实地采样分析、激光雷达采集相关参数,核算罗地河小流域植被碳库和土壤碳库的储碳量,评价小流域综合治理的碳汇能力。[结果]20年综合治理后,各类水土保持措施碳汇作用和能力显著提升,小流域碳储量增加3.97×104 t,年均增长1.80×103 t/a,土壤和植被的碳储量分别增加73.73%和346.41%。小流域碳汇量达到3.05×104 t,其中土壤碳汇1.66×104 t、植被碳汇1.39×104 t。各种措施提升碳汇增量的能力存在差异,板栗林地和施肥马尾松林地增汇明显。[结论]各类水土保持措施保碳、固碳和增汇作用显著,整地、造林、配以施肥养育的林地碳汇能力更加显著,是提升保土持水效益、增加碳汇增量的有效手段。
    Available online:2023-11-08, DOI:
    [摘要] (168) [HTML] (0) [PDF 2.99 M] (313)
    摘要:
    [目的]为了寻求一种效率和精度均高且适应性强的坡面细沟侵蚀测量技术手段,克服传统测量方法效率低、成本高、适用性差等问题。[方法]利用无人机(M300 RTK无人机+Zenmuse P1测绘相机)通过贴近摄影测量获取连续6场人工模拟降雨下坡面细沟发育的高分辨率影像及模型,经定位精度、模型精度和侵蚀模拟3个方面验证该技术手段定量揭示坡面细沟侵蚀及形态演化过程的可行性,结果如下:[结果](1)三维实景模型地理配准均方根误差=1.5cm,像控点平面误差=0.42cm,高程误差=0.88cm,模型细节及纹理清晰,分辨率达到毫米级。(2)多期模型能够清晰刻画细沟发育经历的雨滴溅蚀-片蚀-小跌水-断续细沟-连续细沟5个阶段。坡面细沟平均沟宽、沟深、密度分别从最初的1.25cm,0.82cm,0.05发展到最终的3.27cm,4.75cm,0.23,最大沟长236cm,最大沟深14.23cm。(3)细沟土壤侵蚀量模拟值随着降雨历时的增加不断接近真实值并趋于稳定,平均误差10%以内。[结论]无人机贴近摄影测量技术能较好反映细沟发育演化过程,作业效率及便利性较传统测量方法有显著优势,可为坡面水土保持侵蚀监测实践及科学研究提供新的思路和技术手段。
    Available online:2023-11-06, DOI:
    [摘要] (261) [HTML] (0) [PDF 3.28 M] (297)
    摘要:
    [目的] 粮食主产区在实现粮食稳产保供中具有重要的战略地位,提升粮食主产区耕地利用效率是保障粮食安全和实现农业可持续发展的制度安排。[方法] 创新性的运用两阶段动态网络DEA模型,测算粮食主产区2010—2020年179个地级市耕地利用效率,并通过ArcGIS可视化技术和核密度估计分析其时空演变特征,基于此,构建Tobit模型探究耕地利用效率影响因素。[结果] 2010—2020年粮食主产区整体效率水平呈“小幅下降—快速上升—波动增长”的阶段趋势,整体效率水平偏低,仍具有较大提升空间。分阶段来看,生产阶段效率水平始终高于消费阶段,且两阶段效率水平差距有进一步增大的态势;粮食主产区耕地利用效率提升受两阶段效率水平共同作用的影响,生产阶段是效率提升的主要动力,阻力来自于消费阶段效率。分区域来看,松花江流域>长江流域>黄河流域的耕地利用效率,区域不均衡性显著。从空间上来看,整体效率、生产阶段效率高值区呈东北—西南空间分布,并逐渐形成“高—高”集聚和“低—低”集聚的空间格局,消费阶段效率高值区呈离散化分布格局,并未呈现出向提升方向收敛的发展态势。整体、生产阶段和消费阶段的外部影响因素不尽相同,涉及社会经济发展水平、城乡发展水平、科技水平及农业基础设施建设,同时不同因素对不同区域的整体及各子阶段耕地利用效率作用强度及作用方向也存在显著差异。[结论] 未来粮食主产区不但要探索区域差异化耕地利用路径,加强各地级市间合作,更要在提升生产阶段效率的同时,重点关注各地级市消费阶段效率提升收敛速度以及与生产阶段效率差距之间的协调。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    [摘要] (347) [HTML] (0) [PDF 2.76 M] (246)
    摘要:
    [目的] 生产建设项目弃土场进行恢复植被后能够有效防治水土流失,探讨弃土场不同植被恢复方式的水土保持效果,可以为弃土场后续治理与监管提供理论依据。[方法] 选取皖西大别山区生产建设项目弃土,通过人工模拟降雨试验获得不同建植方式(撒播、条播、穴播)和植被恢复阶段(生长期、成熟期、枯萎期)的弃土坡面产流产沙特征,并利用累积距平等方法分析其规律和差异。[结果] 相对裸坡,植被恢复可有效延缓初始产流时间,撒播种植的效果最为明显。不同建植方式均起到一定的减流减沙效应,坡面累积产流产沙量呈现出撒播<条播<穴播<裸坡以及生长期<成熟期<枯萎期的规律;坡面产沙与产流过程存在差异性,减流效应弱于减沙效应。[结论] 建植方式减流减沙效益表现为撒播优于条播,穴播最差,生长期减流减沙效益优于成熟期,枯萎期最差。撒播方式在生长期内呈现出最佳的减流减沙效益,减流率和减沙率分别达到49.6%,95.5%。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    :[目的] 探究片蚀泥沙轻组有机碳? LFoc)和重组有机碳(HFoc)不均匀富集的水动力学和碳同位素特征,为正确理解水蚀作用下土壤有机碳库变化提供理论与技术支撑。[方法] 以陕西省咸阳市杨陵区塿土为研究对象,采用改进“三区”移动式变坡钢制土槽,结合人工模拟降雨技术,测定径流水动力学参数和泥沙各粒径团聚体有机碳组成及其δ13C值,并辅以棕壤侵蚀泥沙有机碳δ13C值和水力参数,验证塿土试验结果的准确性。[结果] ① 雨强和坡度较小时,侵蚀泥沙LFoc和HFoc易发生富集,且相较黏粉粒和微团聚体,大团聚体LFoc与HFoc含量受雨强和坡度的影响更大;②侵蚀泥沙黏粉粒中有机碳δ13C值与其有机碳活跃分数(λ)呈负相关,而其他粒径团聚体有机碳δ13C值与其λ呈显著正相关(p<0.05);③流速与黏粉粒λ显著正相关(p<0.05),雷诺数与各粒径团聚体有机碳δ13C值均呈显著负相关(p<0.01),片蚀过程中流速越大,黏粉粒中LFoc越易于优先输移,而紊流加剧则促进低δ13C值团聚体有机碳的优先输移;④ 对于侵蚀泥沙黏粉粒,流速和雷诺数越大,其有机碳δ13C值越小,λ越大;对于微团聚体和大团聚体,雷诺数越小,其有机碳δ13C值与λ越大。[结论]片蚀过程中轻重组有机碳流失与流速和雷诺数密切相关,并进一步验证了13C同位素对侵蚀泥沙有机碳示踪的有效性。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    [摘要] (268) [HTML] (0) [PDF 12.90 M] (286)
    摘要:
    [目的] 预测黑龙江大兴安岭地区蓝绿空间用地变化并分析其对碳储量的影响,为实现大兴安岭“双碳”目标提供科学指引。[方法] 基于2015,2020年黑龙江大兴安岭地区土地利用数据,通过二元Logistic回归检验的驱动因子引入PLUS模型,预测2030年蓝绿空间用地格局,耦合InVEST模型分析蓝绿空间变化对碳储量的影响,量化并验证蓝绿空间对碳储量波动的主要驱动地类。[结果] ① 2015—2030年蓝绿空间持续增长,林地均达蓝绿空间转入的60%以上,占绝对优势。② 2015—2020年蓝绿空间占碳储量增长空间总面积的96.52%,2030年自然发展、蓝绿空间保护、城镇快速发展情景碳储量分别为1. 459 4×109,1.483 1×109和1.464 7×109 t,主要为大量非蓝绿空间向林地、草地的转入,其中蓝绿空间保护对碳储量增加作用最明显。③ 蓝绿空间中林地、草地、水域聚集程度与碳储量呈显著正相关,林地、草地为碳储量变化第一、第二主导地类。[结论] 未来应延续优良生态政策,对黑龙江大兴安岭蓝绿空间进行重点保护,提高林地、草地结构完整性,助力黑龙江大兴安岭地区实现“双碳”目标。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    [目的] 土壤侵蚀是全球性的重要环境问题,严重制约了人类的生产生活。定量研究土壤保持服务有助于区域水土保持措施的制定,为哈尔滨市水土保持功能分区规划及治理措施提供科学依据。[方法] 基于InVEST模型泥沙输移比例模块,对哈尔滨市2000,2010,2020年的土壤侵蚀量和土壤保持量进行评估,借助空间自相关分析土壤保持量的空间聚集类型,并利用参数最优地理探测器揭示其空间异质性形成的驱动力。[结果] ① 2000,2010,2020年哈尔滨市土壤保持量分别为2.18×109 ,2.07×109 ,2.77×109 t,呈现先减少后增加的趋势,整体呈现“西低东高”的空间分布格局;② 土壤保持量呈现强烈的空间正相关,以“L-L聚集”和“H-H聚集”类型为主,“L-L聚集”类型面积呈现下降趋势,而“H-H聚集”类型则呈现先降低后上升的趋势;③ 高程、降水量和坡度对哈尔滨市土壤保持量空间异质性的解释力最强,平均解释力分别为0.225 9,0.198 9,0.180 4,坡度和降水量与其他因子的交互作用,是研究区解释力最强的交互因素。[结论] 哈尔滨市应加强对城市西部和松花江沿岸的水土治理,同时维持城市北部和东部良好的水土状况,避免大规模的人类干扰活动。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    [摘要] (300) [HTML] (0) [PDF 7.70 M] (271)
    摘要:
    [目的]评估河北省生态产品价值(EPV),具体探索其空间演变背后的驱动因子,为构筑京津冀生态安全屏障、加快生态文明建设提供科学依据。[方法]基于当量因子法核算2010、2015、2020年河北省168个县区的EPV,利用全局莫兰指数、高/低聚类指数、热点分析法分析其空间分布演变和聚类演变特征并借助地理探测器探测其主要驱动力。[结果]①研究期河北省EPV均突破3800亿元,整体上大幅提高,呈先平稳后急速上升的态势,到2020年突破4200亿元;林地EPV最高,始终是占比最大的生态产品类型,水域次之且始终是变化量和变化率最大的类型。②2010~2015年EPV空间分布呈现出北高南低、西高东低的特征,高值集中于北部的燕山、坝上高原地区和西部的太行山地区,低值集中于东南部的河北平原地区;2015~2020年呈现出北高南低,东西高、中部低的特征。③研究期空间聚类表现为显著高值集聚,冷热点分布呈现出与空间分布相似的规律。④从单因子探测看,CO表面浓度、O3浓度、年均气温是EPV空间演变的主导因子,人均GDP是仅次之的重要因子,社会因子的解释力相对最弱;从双因子交互探测看,三期起主导作用的组合因子分别是人均GDP∩NO2表面浓度、高程∩O3浓度和人均GDP∩CO表面浓度,q值分别为0.71、0.73和0.66。[结论]林地和水域对提高生态产品价值具有重要作用,但空间上差距较大,为使其产生更加积极变化,不仅要考虑生态单因子的强大驱动力,也应充分认识驱动力来源的复杂性和非线性。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    [目的] 以县域为单位对1980—2020年福建省耕地非农化时空演变特征进行系统研究,揭示福建省耕地非农化的空间分布、迁移规律和聚集特征,以期为福建省耕地资源保护与可持续利用提供依据。[方法] 基于福建省1980,1990,2000,2010,2020年5期土地利用数据,运用重心模型、空间自相关等方法分析福建省耕地非农化时空演变特征。[结果] ① 福建省耕地资源主要呈带状分布于东南沿海,且耕地面积随时间推移逐年减少。② 福建省耕地非农化空间分布地域差异性显著,耕地非农化程度不断加剧,由东南沿海地区逐步向全省范围扩散,耕地非农化高等级区域主要分布在东南沿海地区和西北地区,以耕地转为建设用地、林地和草地为主要类型。③ 福建省耕地非农化重心偏离于几何中心,其分布具有非均衡性。耕地非农化重心主要位于几何中心东南方向,以先西南后东南再西北的路径转移。福建省东南部地区的耕地非农化程度仍高于西北部地区,耕地非农化空间格局的总体趋势由东南部地区向西北部地区迁移。(4) 福建省耕地非农化呈空间正相关性,空间集聚程度加深。“高—高”聚类和“低—低”聚类的空间变化对福建省耕地非农化空间自相关关系的格局演变起主导作用,“高—高”聚类由东南部地区向西北部地区转移,“低—低”聚类数量减少。[结论] 研究揭示1980—2020年福建省耕地非农化的时空演变格局,为政府管控耕地非农化现象、实现耕地资源的可持续发展提供参考和借鉴。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    [目的]降雨是诱发区域性滑坡灾害的重要因素,研究不同历时降雨强度与区域滑坡灾害的关系。[方法]本文收集了研究区近10年348个雨量站的逐小时降雨数据和231处近10年已发生灾情、险情滑坡事件的时间及位置,基于平均降雨强度(I)—降雨历时(D)模型,分地貌单元,提出了不同降雨历时的临界降雨预警阈值和分级预警阈值。[结果]研究表明:研究区丘陵地貌区不同前期降雨条件下1h、3h、6h、12h、24h、48h平均雨强的红色预警阈值依次为29.774 mm、18.579 mm、14.416 mm、11.186 mm、8.679 mm、6.734 mm;低山地貌区不同前期降雨条件下1h、3h、6h、12h、24h、48h平均雨强的红色预警阈值依次为28.849 mm、15.542 mm、10.520 mm、7.121 mm、4.820 mm、3.263 mm。[结论]在24h前期降雨条件下,低山区对降雨的敏感性明显比丘陵区高,具体表现为低山区1h、3h、6h、12h、24h的临界预警阈值明显比丘陵区更低,但随着降雨历时进一步延长,低山区和丘陵区域临界预警阈值趋于相近。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    [摘要] (505) [HTML] (0) [PDF 4.64 M] (263)
    摘要:
    摘 要:[目的]水资源短缺问题已经严重制约人类的生产生活,开展产水服务的定量研究有利于区域水资源保护规划对策和区域生态系统的综合服务功能提升策略的制定。[方法]本研究选取我国典型的寒地城市哈尔滨市作为研究区,基于InVEST模型产水量模块对2000年、2010年和2020年的产水服务时空变化特征进行分析,并利用参数最优地理探测器揭示了哈尔滨市产水服务时空演变的驱动因素。[结果]结果表明:(1)2000—2020年哈尔滨市产水量呈逐年增长趋势,产水量由2000年的78.71×108m3增长至2020年的223.08×108m3,不同年份产水量的空间分布格局基本相似,在空间上整体表现为“东高西低”的分布特征;(2)研究区产水量的分布存在显著的空间正相关,以“低-低聚集”和“高-高聚集”类型为主,2000—2020年间,二者面积占全市总面积的比例呈下降趋势;(3)各驱动因素对产水服务的影响具有明显的空间异质性:实际蒸散发量和土地利用类型是经济质量发展区的主要驱动因子,而在自然主导的生态屏障区,二者的综合驱动力远不及经济质量发展区。[结论]研究结果为研究区建立生态补偿机制和生态系统的科学有效管理提供依据,对保障研究区及东北地区生态安全具有重要意义。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    [摘要] (153) [HTML] (0) [PDF 22.62 M] (362)
    摘要:
    [目的] 对云南省生态环境质量与生态修复区识别进行研究,为该省低碳的可持续发展提供科学依据。 [方法] 以云南省为研究区,基于遥感生态指数研究生态环境质量时空变化及空间相关性,与区域生态系统碳储量及生态保护红线结合识别云南省生态修复优先序。 [结果] ①22年间云南省RSEI均值呈S形变化趋势,分别以2005年和2011年作为上升和下降的拐点; ②2000—2022年空间上生态环境质量均表现为“西高东低”的态势,西部地区生态环境质量较好,而中部城市群及东部喀斯特地区生态环境质量较差; ③2000—2005年受退耕还林政策的影响使得生态环境质量变好,2005—2011年则因旱灾和建设用地的剧烈扩张导致生态环境质量大幅下降,2011—2016年是旱灾后恢复时段,除中部城市化快速发展地区外,其他地区生态环境质量在逐渐恢复,2016—2022年受国家政策的影响,生态环境质量进一步变好; ④云南省生态环境质量在空间上表现出明显的空间全局与局部自相关; ⑤2000—2022年云南省碳储量呈先增加后减少的趋势,22 a间总碳储量减少2.38×107 t,在空间上总体表现为“南北高中间低”的地带性分布特征; ⑥云南省生态修复极优先区主要分布在北部及东部地区,约占总面积的18.08%,生态修复优先区及中等优先区则分布较为广泛,约占总面积的70.17%,生态修复一般优先区主要位于普洱市等地,约占总面积的11.76%。 [结论] 云南省2000—2022年生态环境质量在时空上均呈现一定规律,在此基础上进行生态修复区划分,因地制宜治理生态环境,推进云南省生态及低碳的可持续发展。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    [目的]利用遥感技术及时、动态、客观地监测和评估城市生态环境质量变化信息,对城市生态环境规划与管理具有重要参考价值。[方法]以南宁市为案例,利用Google Earth Engine (GEE) 平台对2000~2020年季相相近的Landsat TM/ ETM+和 OLI系列遥感影像进行像元级融合、消除色彩、去云等预处理,通过中值合成法计算绿度、湿度、干度和热度等4个遥感指标并采用主成分分析法构建遥感生态指数,定量评价南宁市生态环境质量动态变化及空间分异特征。[结果]南宁市RSEI多年平均值为0.615,总体呈现“下降—上升—稳定”的波动上升趋好的态势。生态环境质量较好的区域主要是自然保护区、山林地、草地和水域,生态环境质量较差的区域则集中于人类活动频繁、土地利用强度较大的城镇及城乡交错区、农耕区。生态环境质量与植被绿度和湿度指标呈正相关,与干度和热度指标呈负相关,且干度指标因子对 RSEI影响程度最大。[结论]南宁市2000-2020年间生态环境质量总体生态环境质量处于良好水平且呈现上升态势。结合GEE平台和RSEI指数能够较好地反映城市生态环境质量,可为城市区域生态环境质量长期序列监测提供计算平台。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    [目的]近年来,农业集约化导致的面源污染尤其是沟渠侵蚀的发生日益严重,沟渠侵蚀及其相关养分流失入河,致使水环境污染加剧。但有关植物降低沟渠侵蚀和相关养分流失的研究目前还没有被量化,为此,探究植物在降低沟渠侵蚀及减少C、N、P流失方面的影响,以期为流域沟渠侵蚀防控及污染物治理提供技术支撑。[方法]本研究以中国南亚热带集约化蔗区那辣流域沟渠为研究对象,在沟渠中植入不同植被盖度的草本植物香根草,对4-10月份的植草沟渠在降雨后定期实地调查和监测,量化不同植被盖度下沟渠的侵蚀与养分流失特征。[结果]①4-10月份,不同植被盖度沟渠宽度、侵蚀量、C、N、P流失量随着时间的增加逐渐增加,大小均表现为BG>SC>MC>CC;②相比于BG沟渠侵蚀量,SC、MC和CC沟渠侵蚀量分别降低了37.01%、71.60%和75.04%,C分别降低了35.56%、70.91%和75.23%,N流失量分别降低了35.89%、71.01%和74.39%,P分别降低了34.22%、70.59%和77.01%;③通过相关性分析表明沟渠侵蚀量与覆盖度和植物根系密度均达到极显著负相关关系(p<0.01),分别解释了沟渠侵蚀变化的91.94%和89.23%。[结论]研究表明:流域内植草,随着沟渠植被盖度的增加,沟蚀量和养分流失量逐渐降低,且植被盖度在MC和CC时差效果差异不显著,在改善其他水源区沟渠的侵蚀及降低污染物方面可提供参考依据。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    摘 要:探讨甘蔗等高种植与新植适宜的配置比例,为甘蔗种植区减少坡面沟蚀和养分流失、提升耕地质量和合理种植甘蔗提供技术支撑。[方法]本文通过野外测量与实验分析相结合,确定苗期、分蘖期、伸长期和成熟期四个甘蔗生长时期,低、中、高3种等高种植和新植比例的甘蔗坡面沟蚀量和养分流失量,并明确其影响因素。[结果]①整个甘蔗生育期,那辣流域甘蔗种植坡面沟蚀及其导致的全氮、全磷流失量分别在31.3-66.3 t/hm2、39.0-82.5 kg/hm2和18.0-38.4 kg/hm2之间;②苗期是那辣流域沟蚀和养分流失的主要时期,其贡献量占全年比例为47.7%-57.7%。③全生育期,高比例等高(Hc)的坡面沟蚀和养分流失比低比例新植坡面(Lc)低33.03%-35.42%(P < 0.05),但中比例等高(Mc)和Hc、Lc的流失量均不显著;低比例新植(LRp)坡面沟蚀和养分流失量比高比例新植(HRp)低27.41%-32.98%,比中比例新植(MRp)低21.02%-25.86%(P < 0.05),凋落物覆盖度和根系密度是影响沟蚀与养分流失的重要因素。④全生育期,坡面全氮和全磷流失量分别占年氮肥和磷肥施用量的24.1%-39.5%和107.0%-156.7%。[结论] 甘蔗种植时,60%以上的等高种植比例和30%以下新植比例,可以有效减少坡面土肥流失。
    Available online:2023-11-02, DOI:
    摘要:
    [目的] 评价生态恢复过程中环境因素对边坡植物群落的影响,为藏东南工程扰动区生态恢复研究提供参考。[方法] 以藏东南新修派墨公路为研究对象,基于沿线边坡生态恢复植物群落调查,分析群落盖度、物种多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数)、群落加权性状值(比叶面积、叶干物质含量、叶氮含量、叶磷含量)与环境变量(海拔、修复措施)的关系,探究当前恢复重建植物群落对环境变量及工程措施的响应。[结果] (1) 海拔显著影响Margalef丰富度指数、叶干物质含量(p<0.05);(2) 高强度的措施显著提高群落盖度、比叶面积、叶氮含量(p<0.05),但对叶磷含量有显著负向作用(p<0.05);(3) 人为高度干预的SJP技术能够显著增加高海拔植物的叶干物质含量,对群落修复效果总体较好。[结论] 海拔和修复措施是派墨公路沿线边坡植物群落恢复的主要影响因素,随着海拔升高,植被自然恢复难度增大,应加强人为修复措施强度,避免引起高寒地区生态退化。
    Available online:2023-11-01, DOI:
    [摘要] (170) [HTML] (0) [PDF 1.01 M] (348)
    摘要:
    [目的]三江源是“中华水塔”和中国重要生态安全屏障,探讨三江源国家公园土壤侵蚀分布规律对实施生态保护政策至关重要。[方法]利用中国土壤流失方程(CSLE)、风力侵蚀模型和冻融侵蚀强度评价模型,采用叠加分析的方法,分析三江源国家公园土壤侵蚀状况及其在不同空间和下垫面下的分布特征。[结果]2020年公园土壤侵蚀面积2.64×104km2,黄河源园区是土壤侵蚀分布最广泛的园区,而长江源园区土壤侵蚀相对严重;70%的水力侵蚀面积分布在地下冰发育带(海拔4900m以上),85%的风力侵蚀面积分布在地下冰发育带以下区域(海拔4900m以下),不同海拔高度区域土壤侵蚀及其分布差异显著;坡度5°及以下区域风力侵蚀面积占比达60%,是风力侵蚀相对集中分布区;水力侵蚀相对集中分布在8°—25°区域,水力侵蚀面积占比达75%,均是水土流失综合防治的重点区域;草地面积占比近80%,低覆盖、中低覆盖草地土壤侵蚀相对集中分布,沙地、裸土地的土壤侵蚀问题相对严重,值得重点关注。[结论]综合来看,三江源国家公园水力侵蚀主要分布在海拔4900m以上地下冰发育带、8°—35°的中低覆盖以下草地,占水力侵蚀面积的2/3左右;风力侵蚀主要集中分布在4200m—4900m、≤5°的中覆盖度以下草地。研究结果可以为三江源国家公园水土保持与生态文明建设提供基础依据。
    显示方式:3
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      2023,43(4):238-247, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20230508.007
      [摘要] (252) [HTML] (487) [PDF 27.25 M] (24624)
      摘要:
      [目的] 借助“源—汇”景观原理,明晰区域性的森林覆盖时空变化特征所蕴含的内在机制,为森林资源保护提供决策依据。[方法] 利用福建省2010和2020年的土地利用/覆盖变化(LUCC)、数字高程模型(DEM)和道路交通数据集,将对森林丧失起到促进或阻止/延缓作用的景观分别视为“源”景观和“汇”景观,综合高程、坡度和距离3个景观空间要素计算得到综合景观空间负荷对比指数(LCI'),从省、市2种尺度对福建省森林丧失空间格局变化进行系统分析。[结果] 省域尺度下,2010和2020年LCI'分别为0.117和0.152,“源”景观对森林丧失贡献较大,且景观空间要素的作用表现为:距离>坡度>高程;市域尺度下的LCI'计算结果存在差异,南平、三明、龙岩,LCI'相对较小(<0),福州、莆田、厦门、泉州、漳州地区的LCI'较大(>0);与2010年相比,2020年福建省各市LCI'均有小幅上升,其中福州市增长幅度最大(0.070),相对其他城市的森林丧失变化情况更为剧烈。[结论] 近10 a来,福建省各区域存在不同程度的森林丧失,LCI'能够将景观格局与过程相结合,在一定程度上有效地反映2010—2020年福建省森林空间格局变化情况。
      2023,43(4):154-161,210, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.04.019
      [摘要] (198) [HTML] (0) [PDF 12.20 M] (15932)
      摘要:
      [目的] 研究太原城市群2002—2021年生态环境质量变化状况,为城市可持续发展及绿色转型提供科学建议。[方法] 基于GEE平台与MODIS影像,利用主成分分析法耦合绿度、湿度、热度、干度构建生态遥感指数(RSEI),结合稳定性分析、空间自相关分析研究太原城市群生态环境质量变化的空间性质,并利用地理探测器量化分析多种因子对RSEI的影响。[结果] 各年份第一主成分贡献率均高于75%,表明基于第一主成分提取RSEI能够综合表征研究区生态环境质量;2002—2021年,太原城市群生态环境质量总体呈现上升趋势,从0.433提高到0.488,增长率约为0.002 9/a。生态改善面积所占比例为17.1%,主要分布在西北部的岚县、静乐县;研究区生态环境质量变化存在明显空间自相关,Moran’I指数为0.729,高高集聚与低低集聚区域与生态改善、退化区域基本重合;太原城市群生态环境质量与气候因子中的相对湿度、气温、潜在蒸散量有显著相关性。[结论] 2002—2021年太原城市群生态环境质量得到改善,植被覆盖和城市扩张因素影响较大,RSEI能够有效监测研究区生态环境质量变化。
      [摘要] (2770) [HTML] (0) [PDF 855.09 K] (13146)
      摘要:
      利用高分辨率遥感影像的判读, 结合现场调查、校核和前人资料分析, 研究了西藏自治区帕隆藏布江上游然乌-培龙段冰湖的分布变化规律。 结果发现:(1)该区有大小冰湖131个, 其中面积>0.01km2的有99个, 最大冰湖面积达到0.976km2。 (2)99个面积>0.01km2的冰湖中冰碛湖最多达68个, 占68.7%;分布于海拔4 500~5 000m的冰湖有53个,占53.3%。 (3)可对比的83个冰湖中, 冰碛湖总面积2005年为7.21km2, 较1988年的7.03km2仅增加2.56%。 其中, 面积减小的有45个, 占54.2%,面积增加的38个, 占45.8%。 (4)近18a来, 该冰湖区总面积变化很小, 但部分冰湖面积增大异常, 受海洋性冰川影响, 在该区域内出现大范围冰湖溃决的可能性很小, 但暴发零星冰湖溃决的可能性很大。
      2023,43(4):220-228,326, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.04.027
      [摘要] (254) [HTML] (0) [PDF 20.51 M] (12067)
      摘要:
      [目的] 探索基于形态学空间格局分析(MSPA)和生态保护重要性评价的市域生态网络构建方法,为市域生态网络规划与建设提供科学参考。[方法] 以黑龙江省牡丹江市为例,采用MSPA分析结果拓扑叠加研究区生态保护重要性评价,综合得出生态源地;利用最小阻力模型提取研究区潜在生态廊道并结合重力模型进行重要度划分;从源地补充、廊道补充、增补踏脚石三方面进行生态网络结构优化。[结果] ①根据MSPA分析结果,牡丹江市核心区域面积在景观类型中比例最高,为87.41%,其中林地为主要景观类型。②牡丹江市域内有主要生态源地10处,次要生态源地6处。③牡丹江市域内潜在重要生态廊道16条,一般生态廊道104条。④优化前生态网络闭合度(α指数)为0.53,优化后为0.66;网络连接数(γ指数)优化前为0.69,优化后为0.77,线点率(β指数)优化前为2.0,优化后为2.26。[结论] 综合MSPA分析法和生态保护重要性评价法的生态网络构建方法运用,有助于生态网络的结构性和功能性提升。
      2022,42(2):264-274, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.02.036
      [摘要] (1136) [HTML] (1311) [PDF 11.27 M] (12036)
      摘要:
      [目的] 分析2000—2020年环渤海地区植被NDVI时空演变特征和人口密度变化的冷热点变迁格局,探究环渤海地区植被NDVI对人口密度变化的响应特征,揭示环渤海地区植被NDVI和人口密度重心的迁移轨迹,为该地区植被监测和管理,以及生态环境保护提供理论依据。[方法] 以2000—2020年MODIS NDVI和Population Density时间序列为数据源,采用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验、格兰杰因果关系检验、Getis-Ord Gi*分析和重心转移模型等方法。[结果] ①2000—2020年环渤海地区植被NDVI整体呈上升趋势,上升斜率为0.022/10 a,且植被NDVI上升区域面积远大于下降区域面积。2000—2010年植被NDVI上升速率明显高于2010—2020年植被NDVI上升速率。②2000—2020年环渤海地区人口密度变化热点区和冷点区所占比例分别为11.26%和46.84%,人口密度变化以冷点区为主,冷点区主要呈条带状从环渤海地区东北部延伸至西北部,以及山东省东南部部分地区。③环渤海地区人口密度对植被NDVI存在单向格兰杰原因,人口密度的改变是引起植被NDVI变化的格兰杰原因,而植被NDVI的变化不是造成人口密度改变的格兰杰原因。整体上,人口密度的增长对区域植被NDVI的影响主要为负向效应,人口集聚程度越高的区域,植被NDVI下降越显著。④2000—2020年的植被NDVI重心迁移方向无明显空间模式,但总体向西北方向迁移,人口密度重心整体呈东南至西北方向迁移。[结论] 2000—2020环渤海地区植被NDVI整体呈上升趋势。人口密度的增长对植被NDVI变化具有负向影响。综合考虑人口密度变化和气候变化对环渤海地区植被NDVI变化的影响有待进一步研究。
      [摘要] (942) [HTML] (0) [PDF 852.92 K] (11066)
      摘要:
      降水入渗规律的研究可为流域水文过程的预测和评价提供重要的科学依据。通过野外人工模拟降雨的试验方法,研究了短历时暴雨条件下,不同降雨强度对林灌地、封禁草灌地以及裸露农地3种不同土地利用类型下土壤入渗的影响。试验结果表明:不同土地利用类型之间,林灌地和封禁草灌地的土壤入渗速率差异不明显,而与裸露农地之间的差异显著,且前者具有较大的入渗速率,后者入渗速率较小;在不同降雨强度下,林灌地和封禁草灌地的土壤水分入渗速率有随雨强增大而增大的趋势,对于坡耕裸地,随着雨强的增大,土壤水分入渗速率有降低的趋势;通过对试验数据的回归分析,建立了林灌地和封禁草灌地在短历时暴雨条件下的土壤水分入渗经验模型。
      2009(1):62-65, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2009.01.027
      [摘要] (2480) [HTML] (0) [PDF 271.76 K] (8890)
      摘要:
      采用固定点动态监测的方法,对黄土丘陵区吴起县合家沟流域阳坡和半阳坡各微地形土壤水分进行了对比研究。结果表明,微地形对土壤含水量具有显著影响,阳坡各微地形土壤水分顺序为:切沟>平缓坡>切沟沟头>陡坡>极陡坡;半阳坡各微地形土壤水分顺序为:平缓坡>浅沟>陡坡>极陡坡。0-20cm土层土壤水分变异系数最大的是切沟,最小的是切沟沟头。最后指出在植被恢复过程中,应根据不同微地形的土壤水分分布特征,结合"适地适树,适林适草"的植被恢复原则,合理配置乔、灌、草的营建模式。
      1983(6):86-93,85, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.1983.06.017
      [摘要] (2073) [HTML] (0) [PDF 765.45 K] (7735)
      摘要:
      纵观我国水土保持耕作法的创始,历史甚为悠久。据史书记载,早在后稷时代就采用了圳(甽)田法。从地下的发掘中,发现甲骨文有“圳”字,证明这一史实是可信的。依照《汉书》的记载,“圳田法是用两耜合并在一起,在耕地上开沟,开出来的沟一尺宽,一尺深,即叫做圳。圳和亩等长,每亩有三圳。……庄稼种在圳中”。
      2022,42(2):210-218, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20220124.001
      [摘要] (496) [HTML] (0) [PDF 13.93 M] (6565)
      摘要:
      [目的] 开展城市生态安全格局构建和主要生态廊道识别研究,为城市国土空间规划中生态格局的优化提供科学参考。[方法] 以江西省抚州市为研究区,选取土地利用因子,水土保持功能重要性以及生态敏感性等多种因子构建最小累积阻力模型,依据生物多样性维护功能重要性评价、全域水文分析、生态保护红线以及自然保护地识别生态源地,依托MCR模型和ArcGIS中的空间分析工具开展研究。[结果] ①抚州市整体生态环境良好,水土保持功能极重要性区所占比例为49.97%,主要集中在抚州市中部地区,以黎川县、乐安县、宜黄县和南丰县为主;抚州市生态敏感性极重要区所占比例为1.39%; ②生态源地面积3302.34 km2,所占比例为17.57%,以抚州市东部和西南部为主; ③以全域的生态要素和地形地貌等为基底,抚州市呈现出“一轴、两屏、多廊、多节点”的生态安全格局。[结论] 结合生态源地、生态廊道和生态节点,形成完整、系统的生态保护格局和开敞空间网络体系,维护抚州市生态安全和生物多样性。
      1987(5):47-52, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.1987.05.011
      [摘要] (3581) [HTML] (0) [PDF 556.46 K] (6473)
      摘要:
      三峡工程近期不能上,至少“七五、八五”期间不该上,理由有:一是投资600亿元,国家难以负担;二是防洪不仅解决不了中下游的防洪问题,反而还会加剧上游的洪水灾害;三是泥沙淤积难以解决;四是航运弊多利少;五是发电投资多、工期长、产出慢、效益差;六是移民很难办到,七是安全要冒灾难性的风险。文末附有6个调查报告的简明摘要。
      2019,39(5):194-203, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.05.027
      [摘要] (1608) [HTML] (0) [PDF 1.57 M] (5344)
      摘要:
      [目的] 探究区域水资源压力状态和产生的原因,为区域合理开发和配置水资源提供理论依据。[方法] 通过构建三维水足迹模型,利用水资源可持续指数定性分析水资源可持续程度,并用对数平均迪氏指数(LMDI)分解法因素分解模型定量分析结构效应、技术效应、经济效应和人口效应对2007-2016年间安徽省水资源压力的影响。[结果] ①2007-2016年间安徽省水足迹总体先增加后下降,其中比例达97.88%~98.73%的内部水足迹中以农业生产用水比例最高且与总水足迹变化趋势一致;2016年安徽省由北向南人均农业用水依次递减,其他类型水足迹以长江流域比例最高;②2007-2016年间安徽省水足迹深度在2~4内波动并最终呈下降趋势且由北向南逐渐递减;2007-2016年安徽省水资源整体可持续利用趋势在增强;③安徽省水足迹各驱动因素中,技术效应为逆向驱动,正向驱动中经济效应贡献值最大。[结论] 本文所用三维水足迹模型更能反映安徽省水足迹的实际情况;虽然水资源可持续利用趋势在增强,但还需优化水资源利用结构,加快提高水资源利用效率以缓解经济发展和人口增长带来的水环境压力。
      2002(4):50-53, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2002.04.013
      [摘要] (2375) [HTML] (0) [PDF 208.46 K] (5330)
      摘要:
      对青藏铁路格尔木—拉萨段的生态环境本底状况作了全面地分析,指出建于世界上最高、最大的高原面上的青藏铁路沿线的生态环境具有无以比拟的特殊性、敏感性、脆弱性和生态景观的差异性,如果施工期间未能采取行之有效的环保措施,那么巨大的土石开挖量、堆积量和工程迹地量定会对青藏高原的生态环境造成严重的负面影响。提出了一系列的环保措施,以期对铁路建设单位有所帮助,将对青藏高原生态环境造成的负面影响减少到最小,使生态环境恢复到最好
      2002(3):58-58, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2002.03.017
      [摘要] (2913) [HTML] (0) [PDF 224.65 K] (4375)
      摘要:
      坡面径流是土壤侵蚀发生的基本动力 ,径流量计算是定量估算水土流失和进行水土保持效益评价的关键步骤。径流曲线数法是美国农业部开发的计算地表径流量的经验模型 ,它有使用简单、有效 ,且适用于资料匮乏地区等优点。介绍了径流曲线数法的基本原理和计算方法 ,并以陕西安塞 2 5个小区的降雨径流资料 (次降雨 )为基础 ,计算了黄土高原地区不同下垫面条件下的曲线数 (CN )值大小 ,并分析研究了 CN值和各影响因子间的关系 ,对该模型在黄土高原地区使用的有效性也进行了评定。
      2023,43(2):43-49,59, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20230423.001
      [摘要] (213) [HTML] (0) [PDF 11.51 M] (4235)
      摘要:
      [目的] 研究紫穗槐根系在不同含水率和不同融化时间对土体加固作用,为季冻区紫穗槐固土效应提供设计依据。 [方法] 以取自西宁市黄土为研究对象,用室内三轴试验方法研究紫穗槐根系根—土复合体的应力应变及强度特性,探讨在不同解冻时间和不同含水率下紫穗槐根—土复合体抗剪强度指标变化规律,并通过SEM电镜扫描试验从微观的角度评价紫穗槐根系的加固机理。 [结果] 紫穗槐根系在不同含水率时有不同的加筋情况,在低含水率和高含水率加筋作用更加明显;在冻融前后紫穗槐根系的加筋作用体现在当土体受到荷载作用时,紫穗槐根系会束缚土颗粒之间的移动,增大土颗粒之间的咬合以及增大根系和土颗粒之间的接触面,从而增大内摩擦角;通过电镜扫描试验可以看出,紫穗槐根系可以抑制土体中的裂隙产生与发展,从而增大土体的整体性。 [结论] 紫穗槐根系在不同地区均能起到加筋作用。不同含水率会存在不同的最佳含根量,紫穗槐根系的固土作用体现在增大土体的内摩擦角,增加土体的整体性。
      2014(5):153-157, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20140928.002
      [摘要] (2039) [HTML] (0) [PDF 303.29 K] (4048)
      摘要:
      北京市水资源短缺的问题已成为制约社会经济发展和影响社会稳定的重要因素之一,因此,如何协调北京市城市绿化与水资源的合理有效利用问题亟需得到解决。基于北京市城市绿化现状及水资源利用现状,采用尺度扩展法,计算了2012年北京市城市绿化的生态需水量,并结合北京市有效降雨利用量和实地调查数据,求得2012年北京市城市绿化的理论供水量和实际供水量。在此基础上,利用灰色马尔科夫链模型与熵值法对北京市城市绿化供水的3种来源(地表水、地下水、再生水)做出评估,得出2014年实际供水量预测值区间。2012年北京市理论供水量为5.07×108 m3,实际供水量为6.86×108 m3。2014年预测实际供水量区间为7.29×108~7.93×108 m3。评估结果表明,北京市仍存在城市绿化用水供需风险问题,并据此提出相关节水措施和建议,为保障北京城市供水安全与水资源可持续利用相关研究提供参考和借鉴。
      2001(3):59-62, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2001.03.020
      [摘要] (2671) [HTML] (0) [PDF 174.94 K] (4032)
      摘要:
      分析了田间同深度土壤含水量的半方差和不同深度土壤含水量的交互半方差特征,探讨了土壤含水量的Kriging和Cokriging估值方法。研究表明,同深度土壤含水量与不同深度的土壤含水量之间均具有显着的空间相关性,用Kriging方法进行土壤含水量的估值精度较传统方法高。加入浅层土壤含水量用Cokriging方法来估测深层土壤含水量,可进一步提高估值精度。
      2001(1):30-34, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2001.01.008
      [摘要] (2818) [HTML] (0) [PDF 230.73 K] (3975)
      摘要:
      水资源承载力涉及到整个资源、经济、环境大系统,水资源承载力与社会、经济、环境可持续发展是否协调是全球关注的重大问题。在充分理解水资源承载力概念、水资源承载力影响因素的基础上建立了水资源承载力评价指标体系及评价方法,并以典型缺水的关中地区为例进行了研究,得到了关中水资源可持续利用的满意方案.
      2017,37(5):128-134, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.022
      [摘要] (1296) [HTML] (0) [PDF 932.37 K] (3860)
      摘要:
      [目的] 分析喀斯特地区水资源安全的影响因素及其影响趋势,提出促进喀斯特地区水资源安全的措施与建议。[方法] 采用贵州省近10 a的数据,建立BP型网络模型计算平均影响值(mean impact value,MIV),对其影响因素进行实证分析。[结果] 地下水供水比例、工业用水率、水资源利用率、人均粮食产量以及产水模数是水资源安全的阻碍因素。其中产水模数的影响程度呈现波动中逐年递减趋势,其余4个阻碍因素影响程度均显示逐年增强;工业固废综合利用率、工业废水排放达标率、中度以上石漠化面积比、单位GDP需水量以及地下水开发利用程度共同构成了水资源安全的驱动因素。从时间顺序来看,单位GDP需水量和地下水开发利用程度的影响趋于稳定,中度以上石漠化面积比因子对水资源安全影响越来越显著。工业废水排放达标率的影响逐年减弱,而工业固废综合利用率的影响情况波动比较大。[结论] 模型计算表明,MIV-BP模型在喀斯特地区水资源安全影响因素研究方面具有一定的现实可行性。
      2020,40(2):85-91,99, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.02.012
      [摘要] (1143) [HTML] (1096) [PDF 1003.19 K] (3840)
      摘要:
      [目的] 分析1985-2017年环渤海地区的围填海演化特征,并探讨其驱动力,为加强围填海综合管治,促进区域可持续发展等提供参考依据。[方法] 基于遥感影像,利用ENVI,ArcGIS处理并提取各时期围填海岸线和围填利用数据,结合分形维数、围垦强度系数、开发强度指数和转移矩阵分析围填海演化特征;采用灰色关联度法讨论围填海活动的驱动机制。[结果] ①1985-2017年,环渤海围填海总面积4.25×105 hm2,年均开发强度指数为2.6%;围填海岸线增长1 734 km,增长幅度为62%。从时间上看,年均增长速率和围垦强度变化趋势具有相似性,均表现出降低-升高-降低的趋势;从空间上看,表现为南部开发强度远高于北部,西部高于东部的特征。②研究期内有两次围填高峰,第一个围填高峰以围海养殖利用为主,占用了大量的植被用地和未利用地;第二个围填高峰以填海建设为主,占用了大量的自然海域。③社会经济发展是围填海活动的主要驱动力,其中水产品产量、区域人口、渔业产值是主要驱动因子。此外,国家政策和自然因素对围填海活动的发展有重要意义。[结论] 合理规划养殖水域,提高单位面积产能是恢复沿海生态环境的有效途径;均衡区域开发强度和调控区域人口增速对实现区域可持续发展有重要意义。
      2008(4):121-125, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2008.04.023
      [摘要] (1953) [HTML] (0) [PDF 492.29 K] (3801)
      摘要:
      公路建设过程中产生的水土流失非常严重。在标定人工降雨器降雨参数的基础上,研究了华北地区公路土质边坡水土流失规律。结果表明,土体硬度、前期土壤含水量、降雨强度相同条件下,土壤侵蚀量随坡度的增大而增加,在25°附近达最大值,之后随坡度的增加侵蚀量略有下降并渐趋稳定;土壤侵蚀量随土体硬度的加大而减小,且降雨强度越大这种影响愈显著;前期土体含水量愈大,土壤侵蚀量呈增大趋势。本研究可为科学评价工程土质边坡的水土流失提供依据。
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