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    2025,45(5):1-10, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.023
    摘要:
    [目的] 探究生态缓冲带(EBZs)在不同内外部因素综合作用下对径流和渗流水体中氮、磷污染物的净化效果,为农业面源污染治理提供优化设计依据。[方法] 采用正交试验,选取植被配置方式、坡度两个内部因素以及入流污染物浓度、入流流量两个外部因素,探究生态缓冲带在不同内外部因素综合作用下对径流和渗流水体中氮、磷污染物的净化效果,并利用极差分析法分析不同内外部因素对生态缓冲带截污能力的影响程度。[结果] 生态缓冲带对地下渗流中TN,TP的削减效果(21.31%和29.80%)明显优于对地表径流中TN,TP的削减效果(16.91%和23.04%);复合植被配置生态缓冲带截污效果优于纯草本配置,其中灌木+草本截污效果最佳,对地表径流和地下渗流中TN和TP的平均削减率分别为20.16%,27.24%以及24.54%,33.89%;生态缓冲带不同内外部因素对不同类型污染物的具体影响程度存在显著差异,总体上,由大到小均按照以下顺序排列:植被配置类型>入流污染物浓度>坡度>入流流量。[结论] 对生态缓冲带截污能力影响最大的因素是植被配置类型,但随着缓冲带坡度、入流流量和入流污染物浓度增大,不同植被配置缓冲带对污染物的削减率总体均呈下降趋势。
    2025,45(5):11-24,34, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.001
    摘要:
    [目的] 研究砾石含量和降雨强度对壤土和风沙土两种土质工程堆积体产流产沙的影响,为生产建设项目高质量水土流失防治提供理论参考和数据支撑。[方法] 在室内模拟降雨条件下,选择土石混合堆积体作为工程侵蚀下垫面代表,定量分析堆积体在4种砾石含量(0,10%,20%,30%)和3种降雨强度(1.0,1.5和2.0 mm/min)下的产流产沙特征。[结果] ①两种堆积体径流率呈现“先递增后波动”趋势。风沙土堆积体在低雨强(1.0和1.5 mm/min)下径流率和径流功率低于壤土堆积体,但在高雨强(2.0 mm/min)和高砾石含量(30%)条件下增速更大,达到或超过壤土堆积体水平,在类似条件下可能引发更严重的土壤侵蚀。②两种堆积体的侵蚀速率均随雨强增加而上升,随砾石含量增加而降低,风沙土堆积体的侵蚀速率普遍高于壤土堆积体。风沙土堆积体在1.0和1.5 mm/min雨强条件下,10%砾石含量时侵蚀速率降幅最大,分别为11.89%和73.10%;2.0 mm/min雨强条件下30%砾石含量时降幅最大,为26.16%;壤土堆积体在1.5和2.0 mm/min雨强条件下30%砾石含量时侵蚀速率降幅最大,分别为75.23%和56.35%。③风沙土堆积体在10%砾石含量下径流功率较纯土降幅达16.09%~26.92%;壤土堆积体在1.5和2.0 mm/min雨强条件下,30%砾石含量时径流功率降幅达18.71%~23.13%;在1.0 mm/min雨强条件下砾石的减弱作用不明显。[结论] 风沙土堆积体径流率和径流功率在高雨强(2.0 mm/min)高砾石含量(30%)条件下增速更大,快速增至与壤土堆积体相当或更大,可能发生更严重侵蚀。两种土质堆积体侵蚀速率均随雨强增大而增大,随砾石含量增加而减小。
    2025,45(5):25-34, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.008
    摘要:
    [目的] 以科尔沁沙地地表物质化学元素记录为切入点,揭示沙地化学风化程度和空间特征,分析影响地表物质化学风化的主要因素,为进一步理解科尔沁沙地地表物质迁移过程以及沙地生态保护和修复工作提供科学依据。[方法] 通过采集和分析118个科尔沁沙地地表沉积物样品,利用多种化学风化指数,如化学蚀变指数(CIA)、斜长石风化指数(WIP)、斜长石蚀变指数(PIA),以及成分变异指数(ICV)和地球化学分析三角图来评估科尔沁沙地地表空间风化特征,并探讨影响区域风化的因素。[结果] ①科尔沁沙地整体处于化学风化的初等阶段,不同类型沙地化学风化程度差异不明显。西南部及中部地区的化学风化强度略高于其他地区,地表沉积物成熟度较低,以初次循环沉积物为主;沉积物风化以斜长石风化为主,处于脱Na,Ca阶段。②通过物源判别三角图解、函数二元图解分析,指示出化学元素特征与中酸性花岗岩相似,印证沉积物母岩主要来自中酸性花岗岩。物源区的岩石类型和矿物组成决定了风化作用的初始条件,进而影响了风化过程的进行。③气候条件是控制风化作用的重要因素,沙地西部化学风化强度与温度相关,沙地东部化学风化强度与降水相关。此外,沉积分异也会导致CIA值发生变化,进而影响化学风化强度。[结论] 科尔沁沙地化学风化呈现“整体弱-局部异”的特征:物源属性(中酸性花岗岩)奠定风化基础,气候驱动空间差异,沉积分异过程进一步放大了风化强度差异。
    2025,45(5):35-44, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.038
    摘要:
    [目的] 分析白酒废水污泥施用于辣椒栽培后对土壤肥力、作物产量及重金属含量的影响,为白酒废水污泥高效资源化利用提供理论参考。[方法] 基于白酒废水污泥富含氮磷钾,重金属含量低的特性,通过造粒工艺优化其性状。以辣椒为试验植物,根据辣椒产量计算当地辣椒需肥量分别按1 500~6 000 kg/hm2的量将颗粒状白酒污泥施于盆栽辣椒土壤,并以未施用白酒污泥(CK)和施用普通复合肥(F)为对照。[结果] ①6 000 kg/hm2的处理(W4)综合效果最佳,土壤pH值、电导率(EC)分别比对照(CK)提高了7.37%,59.21%;土壤有机质(OM)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、碱解氮(AN)、铵态氮(NH4+-N)以及硝态氮(NO3--N)含量分别提高72.73%,93.28%,62.24%,24.08%,63.40%和14.91%;②不同处理土壤重金属含量均远低于标准限值并达到Ⅰ类标准,且处理后土壤中铁(Fe)含量、铝(Al)含量较低不易导致土壤酸化板结; ③施用颗粒状白酒污泥明显促进辣椒生长,其中W4处理的辣椒株高和叶绿素含量分别比CK增加68.84%,65.48%,辣椒产量也最高(达33 180 kg/hm2)。[结论] 施用颗粒状白酒污泥可显著改善土壤理化性质,明显提升土壤肥力并有效促进辣椒的生长。
    2025,45(5):45-52,62, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.037
    摘要:
    [目的] 分析单施改良剂和有机肥配施改良剂对酸性水稻土团聚体分布特征和水稻产量的影响,为酸性水稻土修复和提高水稻产量提供科学依据。[方法] 以酸性水稻土为研究对象,设置了对照(CK)、钙镁磷肥(T1)、碳酸钙粉(T2)、钙镁硅类调理剂(T3)、有机肥+钙镁磷肥(T4)、有机肥+碳酸钙粉(T5)、有机肥+钙镁硅类调理剂(T6)共7个处理。比较不同处理下土壤的团聚体分布特征、团聚体的稳定性以及水稻产量。[结果] ①整体上,T1—T6处理的土壤pH值和土壤养分指标较CK均呈上升趋势,但未达显著水平;T5处理的pH值提升至最高,达4.8,较CK的提升了0.4个单位,T1有效磷含量为最高值9.74 mg/kg,较CK提升了152%。②T1—T6处理风干性土壤团聚体中>5 mm粒级的含量显著高于CK处理,其中T5处理效果最显著,较CK增幅为6.37%。③T4—T6处理土壤风干性团聚体和水稳性团聚体的平均重量直径(MWD),几何重量直径(GMD),>0.25 mm团聚体含量(R0.25)较CK处理显著提高,分别提升7.51%~8.61%,26.0%~28.6%,6.29%~6.50%,分形维数D显著降低。④T1—T6处理水稻产量显著高于CK处理,T5处理水稻产量增幅最大,为17.46%。[结论]有机肥配施钙镁磷肥、碳酸钙粉和钙镁硅类调理剂可显著提高土壤结构稳定性和水稻产量,以有机肥配施碳酸钙粉处理效果最佳。
    2025,45(5):53-62, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.015
    摘要:
    [目的] 定量评估不同人为干扰方式对土壤-草地系统健康的影响,为草原生态恢复、管理措施的制定及可持续利用提供科学依据。[方法] 以内蒙古希拉穆仁草原为研究对象,对比分析围封、放牧、垦殖和旅游4种干扰方式下草地土壤理化性质与植被特征,采用灰色关联分析与模糊综合评价法评估系统健康状态。[结果] ①砾石及沙粒百分比含量均为旅游区最大,分别为14.98%和67.79%,围封区最小,分别为9.02%,55.38%;围封区黏粒(15.45%)和粉粒(20.13%)含量最高,旅游区最低(分别为7.21%和10.02%)且容重最大(1.61 g/cm³),但土壤含水量与饱和持水量在不同土层均无显著差异。②土壤有机质及全氮含量围封区最高(12.98 g/kg,0.73 g/kg),旅游区最低(8.23 g/kg,0.46 g/kg);全磷、全钾平均含量均表现为:垦殖>围封>放牧>旅游,垦殖区速效磷含量较旅游区高出9.08 mg/kg,围封区速效钾含量268 mg/kg显著高于其他样地。③草地总生物量表现为:围封342.67 g/m2>垦殖155.29 g/m2>放牧112.93 g/m2>旅游43.51 g/m2。④不同人为干扰下的土壤质量及草地综合健康大小顺序均为:围封区>垦殖区>放牧区>旅游区。[结论] 不同人为干扰下的土壤理化性质及生物量均具有显著性差异。围封区的土壤质量以及草地健康状况最好,旅游区最差,垦殖及其放牧也均降低了土壤质量以及草地综合健康。
    2025,45(5):63-71,244, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.028
    摘要:
    [目的] 探究内蒙古砒砂岩区沙棘根土复合体抗剪特性对平茬复壮的响应,为该区固土保水和沙棘人工林可持续管理的生物力学策略优化提供理论指导。[方法] 以内蒙古砒砂岩区8年生衰退型沙棘人工林为研究对象,对比平茬复壮1个生长季后与未平茬对照的根系分布特征及根土复合体抗剪特性。[结果] 沙棘标准株根系0~1.5 mm径级的根数、根长、根表面积、根干重较未平茬分别提升9.29%,0.03%,8.35%和8.60%,表明平茬促进了细根的生长。在根系集中分布的土层中,根土复合体抗剪强度、残余抗剪强度分别增长了4.08%和28.80%,黏聚力和残余黏聚力与未平茬相比,平茬后分别增长了8.25%和50.64%,内摩擦角和残余内摩擦角分别增长了18%和25.57%;且平茬与未平茬沙棘根土复合体的抗剪特性、残余抗剪特性均优于素土,即含根土体的抗剪能力优于无根系土壤。[结论] 平茬促进了细根的生长,细根旺盛的生命活动增强了根与土壤的相互作用,根土黏结性能改善。通过细根的网络胶结缠绕等,提高了平茬后沙棘根土复合体的抗剪强度,促进了土体的稳定性及抗侵蚀能力。
    2025,45(5):72-80, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.019
    摘要:
    [目的] 探究陕西省子洲县不同类型人工林土壤养分及化学计量特征,为该区生态治理修复提供科学依据。[方法] 以子洲县5种典型人工林(油松纯林、侧柏纯林、刺槐纯林、山杏侧柏混交林和刺槐山杏混交林)为研究对象,以自然草地作为对照,研究不同林分类型0—100 cm土层不同深度土壤的有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量及生态化学计量特征。[结果] 5种人工林土壤C,N,P含量的变化范围分别为4.56~3.31 g/kg,0.29~0.23 g/kg,0.58~0.55 g/kg。在0—100 cm土层中C,N,P含量均表现为山杏侧柏混交林最高,且与其余林分类型呈现显著差异。土壤C,N含量呈现出随着土层深度的增加而降低的趋势。混交林各土层TN含量大于纯林;除60—80 cm和80—100 cm土层外,其余土层SOC和TP含量均表现为山杏侧柏混交林最高。5种人工林土壤C∶P,C∶N,N∶P变化范围分别为7.75~5.69,16.30~14.14,0.50~0.40。各土层C∶P均表现为侧柏纯林最低;而N∶P则表现为:混交林>纯林。不同林分类型中土壤TN和SOC均与N∶P呈显著正相关,而在不同土层深度下TN和SOC则与C∶P和N∶P呈显著正相关。[结论] 土壤养分和土壤化学计量特征在不同人工林类型间呈现显著差异,整体来看山杏侧柏混交林土壤养分和土壤化学计量高于其余林分类型,因此营造混交林能够提高林分生产力和稳定性。
    2025,45(5):81-90, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.032
    摘要:
    [目的] 探究耦合模型在不同坡度、雨强、时间和地表措施条件下定量微地形土壤流失量的预测精度,为微地形侵蚀量的精确预测提供科学参考。[方法] 以黄土裸坡微地形为研究对象,提出根据地表实测径流(QT)和地表粗糙度(SR)对径流曲线法模型(SCS-CN)进行修正以预测径流量,并与修正通用土壤流失方程(MUSLE)耦合进行侵蚀量预测。[结果] ①与原始SCS-CN模型径流量预测结果QOR2=0.705 6)相比,通过QT反算CN值的修正模型SCS-Q和通过SR修正模型SCS-SR的径流量QCNR2=0.933 8)和QSRR2=0.769 1)预测精度分别提高了32%和9%;②在微地形条件下耦合模型精度与传统RUSLE因子组合模型相比有了明显提升,且相较SCS-Q与MUSLE的耦合模型(MUSLE-Q)(NSE∈ [0.23, 0.94]),SCS-SR与MUSLE的耦合模型(MUSLE-SR)表现出更高的预测精度(NSE∈[0.50,0.94]);③在微地形侵蚀量预测中,地表措施对耦合模型精度的影响(ΔNSE=63%)显著大于雨强(ΔNSE=52%)和坡度(ΔNSE=40%)的影响。[结论] 在微地形条件下,耦合模型的预测精度随降雨时间显著提高,降雨前20 min精度较低(R²<0.5),而降雨20 min后精度显著提升(R²>0.8)。
    2025,45(5):91-102,244, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.009
    摘要:
    [目的] 分析广西大瑶山森林土壤养分随海拔梯度的变化规律及各因子之间的相关性,为亚热带山地森林群落分布格局和森林水文机制研究提供科学指导。[方法] 采用单因素方差分析、多重比较等方法对大瑶山不同海拔梯度的表层土壤(0—10 cm,10—20 cm)养分进行分析。[结果] ①大瑶山森林土壤理化性质沿海拔梯度表现出明显的空间异质性变化规律。土壤最大持水量、有机质、全氮及水解氮含量随海拔升高呈波动性递增趋势,变异系数均超过40%,显示强空间变异特征;而土壤容重与pH值则随海拔梯度上升呈波动性下降趋势,全磷、全钾含量在海拔梯度上未表现出显著差异。②在垂直剖面上,0—10 cm土壤层有机质、全氮及水解氮含量较10—20 cm土壤层分别高出65.21%,57.07%和55.24%,呈现典型的“表聚性”特征。③相关性分析结果表明,土壤有机质与容重、全氮、水解氮等指标均呈极显著相关性(p<0.01),表明有机质通过降低土壤紧实度、增强胶体吸附及微生物矿化作用提升团聚体稳定性与养分有效性,可有效改良土壤结构和促进物质循环。[结论] 大瑶山森林土壤理化性质沿海拔梯度呈现显著的空间异质性特征,有机质、全氮及水解氮含量沿海拔梯度显著增加(变异系数>40%),在0—10 cm土壤层较10—20 cm土壤层均高出50%以上,呈典型“表聚性”。有机质与容重、氮素等指标显著相关,表明其通过改善土壤结构可有效促进土壤养分循环。
    2025,45(5):103-110,123, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.003
    摘要:
    [目的] 探究大兴安岭多年冻土区优势树种兴安落叶松(Larix gmelinii)和伴生种白桦(Betula platyphylla)凋落叶的分解动态特征及其影响因素,为冻土退化背景下森林生态系统稳定性维持、碳汇功能提升及适应性管理策略的制定提供科学依据。[方法] 采用凋落物分解袋法,设置兴安落叶松、白桦及其混合(3∶1比例)3种处理类型,通过为期2 a的原位分解试验,系统分析凋落物质量损失动态变化特征及其与碳氮含量的关系,结合Olson指数模型计算凋落物分解半衰期和完全分解所需时间。[结果] ①凋落物在两年分解期内质量损失依次为:阔叶(23.53%)>针阔混合(16.41%)>针叶(14.47%),其中第1年占总分解量的65.11%~66.80%;针阔混合凋落物失重率的观测值仅在分解第1年显著高于预期值,表现出协同效应。②阔叶和针阔混合凋落物失重率与氮含量呈极显著正相关,与碳氮比呈极显著负相关,而针叶失重率与氮含量及碳氮比无显著相关性。③Olson指数模型可有效描述凋落物分解过程(>0.89),分解半衰期和完全分解所需时间阔叶最短(5.45和23.55 a),其次是针阔混合(9.32和40.27 a),针叶分解最慢(11.55和49.93 a)。[结论] 大兴安岭多年冻土区阔叶凋落物分解快,主要与其氮含量高且碳氮比低有关,其完全分解需要20 a以上,而针叶与针阔混合凋落物需要40 a以上,针阔混合凋落物仅在分解第1年表现出协同效应。凋落物分解的缓慢过程对维持冻土—植被互馈系统的碳氮平衡及提升寒区生态屏障功能具有重要作用。
    2025,45(5):111-123, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.018
    摘要:
    [目的] 探究长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)种子萌发期抗逆性,揭示不同种源长柄扁桃种子性状之间的差异及其萌发特性间的差异,为筛选长柄扁桃优良种源及其在干旱和盐碱地区的合理引种及生态修复提供理论指导。[方法] 以榆林市榆阳区小纪汗乡(XJH)、榆林市神木市锦界镇(JJZ)、包头市固阳县金山镇(JSZ)、锡林郭勒盟苏尼特右旗赛汉塔拉镇(SHT)4个种源长柄扁桃种子为试验材料,使用聚乙二醇(PEG-6000)和NaCl分别模拟干旱胁迫和盐胁迫,探究萌发期内的变化,并采用主成分分析法(PCA)和隶属函数法对种子抗逆性进行综合评价。[结果] 4个种源长柄扁桃种子在耐旱性和耐盐性上有显著差异,其分别表现为:SHT>XJH>JJZ>JSZ和XJH>JJZ>SHT>JSZ,其中SHT种源的耐旱性综合评价指数为90.12,XJH种源的耐盐性综合评价指数为89.51。[结论] SHT种源更抗旱,JJZ种源更耐盐,不同种源的长柄扁桃种子对胁迫的耐受性存在差异性。
    2025,45(5):124-134, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.027
    摘要:
    [目的] 对北方土石山区板栗林的土壤侵蚀及土壤质量进行定量分析,评估该区板栗林下土壤退化情况,为北方土石山区经济林下水土保持研究和治理提供理论依据。[方法] 于2022—2024年,对北京密云朱家湾和怀柔八道河两个流域内板栗林及其周边灌木林下土壤的土壤侵蚀模数、土壤颗粒级配、有机质、全氮等12个指标进行调查,分析土壤肥力、土壤粗化程度和侵蚀强度,并通过主成分分析(PCA)评估土壤质量指数(SQI)。[结果] ①未采取措施的板栗林的年平均土壤侵蚀模数是灌木林的8.3倍,2023—2024年,汛期后板栗林下的细沟侵蚀模数均超过了13 000 t/km2,林下侵蚀非常强烈; ②板栗林表层1 cm土壤的粗砂(0.5~2 mm)含量约为相邻灌木林的1.3倍,呈现土壤粗化的趋势; ③板栗林土壤中有机质、全氮和碱解氮的平均值不到相邻灌木林的1/4,速效钾的平均值约为相邻灌木林的1/2,有效磷和缓效钾存在富集现象; ④板栗林的SQI值显著低于灌木林(p=0.025<0.05)。[结论] 北方土石山区板栗林下的土壤存在侵蚀强烈、土壤粗化和肥力流失的问题,其土壤质量比周边灌木林下的土壤质量差,需要实施科学的土地治理措施。
    2025,45(5):135-143,154, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.029
    摘要:
    [目的] 研究红壤区土地利用方式对土壤水分入渗性能的影响,为该区水土保持与土地利用规划提供科学依据。[方法] 使用双渗环测定了林地、灌丛、草地、花生地、玉米地和裸地等6种土地利用方式的土壤的水分入渗特征,并运用Philip模型、Kostiakov模型、Horton模型和Mezencev等4种模型模拟水分入渗过程,比较不同土地利用方式下的土壤水分入渗特征差异,探讨土壤物理性质对土壤入渗性能的影响。[结果] ①红壤的初始、平均及稳定水分入渗速率分别为3.50~41.93 mm/min,2.03~28.37 mm/min,1.28~17.15 mm/min,这些水分入渗特征值在不同土地利用方式下的差异均表现为:林地>裸地>灌丛>玉米地>草地>花生地; ②Kostiakov模型模拟红壤入渗过程的效果最佳,在6种土地利用方式中的R2为0.91~0.99,而Horton和Mezencev模型分别适合模拟草地和花生地土壤的水分入渗过程,R2分别为0.93,0.91,Philip模型模拟红壤水分入渗过程的效果较差; ③影响红壤水分入渗特征值的物理因素包括非毛管孔隙度、自然含水率和黏粒含量,贡献度分别为25.80%~32.30%,19.20%~21.20%和16.30%~20.70%。[结论] 不同土地利用方式下的红壤水分入渗性能存在差异,其中,林地土壤的入渗性能较好。建议在水土保持过程中实施农林复合措施,改善红壤区农用地土壤的水分入渗性能。
    2025,45(5):144-154, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.012
    摘要:
    [目的] 量化黑龙山林场森林生态系统的碳储量与碳密度格局,提出增汇优化路径,为区域森林碳汇潜力评估提供数据支撑。[方法] 以样地调查和室内测定数据为基础,结合乔木生物量模型,利用GIS技术,研究河北省黑龙山林场森林生态系统碳储量、碳密度的分布特征及其增汇途径。[结果] ①黑龙山林场森林生态系统总碳储量为1.87×106 t,平均碳密度为173.57 t/hm2,碳密度大小顺序为:土壤层>乔灌层>腐殖质层>枯落物层>林下灌木层>林下草本层。碳储量分配特征大小顺序与碳密度一致,土壤碳库最大,占总碳储量的66.30%。②乔木林总碳储量为5.44×105 t,平均碳密度为56.72 t/hm2。白桦林和榆林是乔木林分碳储量的主体,占乔木林分总碳储量的84.36%,并以中、幼龄林为主,具有较大的增汇空间和潜力。③海拔、坡度、坡向影响水热、土壤、人类干扰等因素的分配,对黑龙山林场森林生态系统碳储量、碳密度的空间分布有显著影响。[结论] 未来黑龙山林场森林具有较大的增汇空间和潜力;加强森林抚育、预防火灾、控制森林病虫害、保护森林土壤等措施提升森林质量,减少碳排放,是黑龙山林场森林增汇的有效途径。
    2025,45(5):155-166, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.006
    摘要:
    [目的] 核算内蒙古自治区森林碳汇价值,探究生态产品价值实现路径,为深入理解该区森林碳汇价值变化的内在机理,推动森林生态产品可持续经营管理和价值实现提供理论参考。[方法] 以内蒙古自治区12市(盟)为研究区,以2009—2023年为研究区间,运用固碳速率法、最优价格法、碳税法和固定CO2的造林成本法,对森林碳汇量和价值进行核算与时空演变格局分析,并利用多元回归模型、灰色系统关联度模型对价值影响因素和因子关联度进行测算,进而探索森林碳汇生态产品价值实现路径。[结果] ①内蒙古自治区各市(盟)森林碳汇量均实现显著增长,且以2014年增长最为明显,总增幅大部分介于160.00%~200.00%,乌海、巴彦淖尔和乌兰察布市超过240.00%,鄂尔多斯市所占比例超过50倍。②各市(盟)森林碳汇价值时间上整体呈现增长趋势且以偏中部地区增速最快,空间上呈现“东高西低且东北部最高、中部由南北两端向中心递减、西部由西北向东南递减”的演变格局。③由于各市(盟)地理位置、产业结构、政策导向、林龄结构等的不同,影响因素的作用方式和影响程度具有显著的空间异质性;乌海市、巴彦淖尔市、兴安盟和呼伦贝尔市的因素关联程度较大,阿拉善盟、呼和浩特市和赤峰市的因素关联度较小,关键影响因素包括经济发展状况、降水、林业产值、森林覆盖度和森林投资规模。[结论] 内蒙古森林碳汇量与价值量存在显著的地域分异特征,未来应立足各市(盟)资源禀赋与生态功能定位因地制宜制定碳汇发展政策,探索差异化的森林碳汇产品价值实现模式,以分区精细化管理推动内蒙古森林碳汇产品价值的高效转化与实现。
    2025,45(5):167-176, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.007
    摘要:
    [目的] 对黄河流域甘肃段粮食生产全周期碳收支测度及分区开展研究,为该区粮食安全和生态保护提供科学支撑。[方法] 以黄河流域甘肃段为研究对象,基于2000—2022年多期数据,构建粮食生产全周期碳平衡框架,综合运用IPCC碳转换系数法、生命周期法与经验公式法,测量粮食生产碳收支水平,揭示其时空演变规律,运用“动-静”结合的方法划分碳平衡分区。[结果] ①研究区粮食生产碳排放呈“先增后减”趋势,2015年为转折点,碳吸收量整体呈增加态势;②时序演变上,动态平衡水平呈现“先降后升”的趋势,2015年后其平衡水平得以显著提升;空间格局上,各地区静态平衡水平空间差异化程度较高,至2022年超过90%的区域实现静态平衡; ③碳平衡分区呈现“西高东低”的分布格局,且2015年后以失衡良变为主导类型。[结论]流域内粮食生产碳平衡总体呈积极改善趋势,反映出区域治理在逐步完善,为提升粮食生产碳平衡能力,仍需进一步制定差异化的粮食绿色生产策略。
    2025,45(5):177-186, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.014
    摘要:
    [目的] 揭示向海国家级自然保护区湿地水体中氟化物的时空分布规律及其驱动机制,明确水质超标原因,为科学制定向海湿地生态治理措施提供理论支撑,为区域水环境治理,流域水质改善提供指导。[方法] 基于2012—2021年向海自然保护区湿地地表水国控断面监测数据,对比氟化物在丰水期、平水期和枯水期的不同浓度特征,阐明氟化物的年际和季节变化特征。运用Pearson相关性分析探析各项水质指标间的关联性,并结合Gibbs图分析地表水水化学特征,解析氟化物的自然来源。[结果] ①2012—2021年向海水库地表水氟化物年均浓度为2.02~3.87 mg/L,长期超过地表Ⅴ类水质标准(GB 3838—2002)限值,年均超标倍数达0.36~1.61倍。②时间变化上,氟化物浓度在枯水期较高(3.54~3.66 mg/L),丰水期较低(2.76~2.87 mg/L),呈现出先下降后回升再下降的趋势,具有较强的季节性波动;空间上,2022年一场泡氟化物浓度(1.56~3.2 mg/L)显著高于二场泡(1.16~2.48 mg/L)。③向海水库周边区域内土壤中总氟化物含量平均值为1013.91~2067.12 mg/kg,水溶性氟含量达到10.45~50.12 mg/kg,远大于全国背景值。④向海水库地表水主要水化学类型为HCO3⁻-Na ∙ Mg和HCO3⁻-Na型,地表水水化学的成因以及氟化物富集与区域蒸发浓缩作用、溶解沉淀作用、离子交换作用等均有密切关联。[结论] 向海水库地表水氟化物主要污染途径为内源释放,建议着手于内源污染和水文调控进行治理。
    2025,45(5):187-198,217, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.016
    摘要:
    [目的] 研究砒砂岩区雨季降雨特征、不同林分土壤水分动态及其对降雨的响应,阐明不同降雨等级下土壤水分变化规律,为砒砂岩区造林树种选择提供科学依据。[方法] 基于2024年7—9月定点监测,分析砒砂岩区3种人工林 (柠条纯林、油松纯林、柠条×油松混交林)0—100 cm土层水分时空变化及其对降雨的响应。[结果] ①柠条×油松混交林的土壤含水率最高(26.15%),油松纯林次之(24.15%),柠条纯林最低(16.43%),3种林分土壤含水率随着土层深度的增加呈现出先增加后减少再增加的波动趋势。②随着降雨等级从小到大,土壤水分补充深度分别为10,60 cm,在降雨等级为大雨与暴雨时,0—100 cm深度的土壤水分均得到补充。在不同降雨等级下,柠条纯林土壤水分增量最高,油松次之,柠条×油松混交林的土壤水分增量最低。③在降雨等级为暴雨时,3种林分在0—50 cm土层中,均在雨后对降雨作出响应,且在第2天土壤含水率缓慢下降,50—100 cm土层出现水分运移的滞后性。[结论] 混交林整体保水能力优于纯林,但对降雨的水分增量响应较弱,柠条纯林虽含水率低,但对降雨的水分吸收能力较强,深层土壤对降雨的响应存在明显滞后性。在砒砂岩地区进行生态恢复过程中,可以优先选取柠条×油松混交林,来减少水分流失。
    2025,45(5):199-210, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.034
    摘要:
    [目的] 针对开采活动引发的生态损失及矿区生态修复产生的生态效益难以量化的问题,构建科学、可信的矿区生态系统价值评估体系,为矿区生态价值提质增效及生态环境恢复治理提供科学参考。[方法] 针对现有生态服务价值评估方法对开采扰动和生态修复作用敏感性不足的问题,提出基于“概念框架—指标选择—体系构建—应用评估与校验”逻辑思路的矿区生态系统价值评估体系,以“物质生产—能量流动—物质循环—信息传递”4类功能价值为核心,并在内蒙古不连沟矿区对评估体系进行应用验证。[结果] ①矿区生态系统的4大功能中,以采矿产业驱动的能量流动功能对矿区生态系统价值有显著贡献,2022年达到68 831.79万元/km²。②矿区水源涵养、防风固沙等构成的物质循环功能受复合扰动的影响更为显著,物质生产功能和信息传递功能受到的影响较低。③自2019年集中性生态修复对矿区生态系统功能价值具备正向提升效果,修复区生态价值平均增加9.80万元/km²;采矿扰动导致的生态系统价值损失呈现波动降低。④4种生态功能价值与开采强度整体呈现U形变化趋势。[结论] 能量流动功能显著影响矿区生态系统价值总量,而物质循环功能是矿区生态系统价值空间异质性的关键影响因素,不连沟矿区仍需强化生态修复以提升其生态系统价值。
    2025,45(5):211-217, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.010
    摘要:
    [目的] 揭示滨海城市小流域多环芳烃(PAHs)的污染特征及生态风险,为滨海城市小流域污染溯源及生态风险管理提供科学依据。[方法] 选取厦门后溪流域为研究对象,系统采集了18个点位的表层(0—5 cm)沉积物样品,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对16种PAHs进行定量分析。[结果] 研究区域16种PAHS的总含量为115.02~807.27 ng/g(均值371.33 ng/g)。组分以4环和5环芳烃所占比例最大,均超过25%;2环芳烃比例最小,小于4%;3环和6环芳烃比例居中,约为20%。空间分布呈现上中下游3个显著梯度特征,上游(A区)含量最低(86.23~153.61 ng/g),中游(B区)次之(298.23~456.71 ng/g),下游(C区)最高(435.24~656.11 ng/g),表明人类活动强度越大,PAHs污染程度也越高。基于沉积物质量基准法(SQGs)的生态风险评估显示,大部分的采样点位风险值介于最低级的罕见效应(REL)和次低级的临界效应(TEL)之间,少部分点位达到中级的偶然效应阈值(OEL),未出现较高级的可能效应(PEL)和最高级的频繁效应(FEL)风险等级。[结论] 后溪流域PAHs整体生态风险处于可控范围,但不同点位和不同类型多环芳烃的生态风险存在一定差异,需引起相关部门的关注。
    2025,45(5):218-229, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.020
    摘要:
    [目的] 探究打邦河流域景观生态风险分布,分析典型喀斯特流域景观生态风险驱动因素并进行多情景预测,为提升该区生态系统稳定性、保护喀斯特生态环境提供理论依据。[方法] 采用景观指数法构建生态风险评估模型,结合空间自相关分析、最优参数地理探测器及多情景模拟等方法,对打邦河流域2013—2023年的生态风险进行研究。[结果] ①流域土地利用面积转移最大的是耕地和林地,转移最剧烈的时间段为2018—2023年。②流域景观生态风险总体逐步改善,中高风险与高风险区主要在西秀区西部、六枝特区、关岭县西南部及镇宁县中部,以草地、水域和建设用地为主,流域生态风险的空间集聚性呈先增强后减弱趋势。③流域景观生态风险的单因子探测表明,NDVI(0.37)、夜间灯光(0.16)和植被覆盖(0.11)是解释力最强的3个因子,双因子探测受NDVI∩土壤类型、距铁路距离∩NDVI、人口分布∩NDVI交互作用的影响。表明自然与社会因素的共同作用是流域景观生态风险变化的关键。④多情景预测中,经济发展(ED)情景下景观生态风险相对较高,而生态保护(EP)情景下景观生态风险较低,且兼顾流域可持续发展与生态保护,EP情景是流域未来发展的有利路径。[结论] 打邦河流域景观生态风险是自然与社会因素共同作用的结果,生态保护情景(EP)下景观生态风险相对较低,是实现可持续发展、建设美丽中国的必然路径。
    2025,45(5):230-244, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.021
    摘要:
    [目的] 揭示西部陆海新通道地区土地利用空间异质性规律,模拟不同政策导向下未来土地利用格局,为协调区域生态保护与经济发展、优化国土空间布局提供科学依据。[方法] 计算2002—2022年土地利用程度指数,运用空间自相关、最优参数地理探测器(OPGD)和时空地理加权回归(GTWR)模型分析空间异质性及其驱动因素,并采用PLUS模型模拟自然发展、耕地保护、经济发展与可持续发展4种情景下2032年的土地利用格局。[结果] ①2002—2022年,区域土地利用程度总体稳定,处于中等水平,较弱等级土地占比增幅最大,空间上呈现“核心扩张,生态约束,轴线集聚”特征。②土地利用程度变化存在显著空间正相关,高-高集聚区由单极核心向多核联动扩散,低-低集聚区持续锁定在生态敏感区;驱动因素表现出显著的空间异质性,高速公路密度呈正向效应,坡度、年平均降水量、城镇居民可支配收入呈负向效应,年平均气温、人口密度、铁路密度、公路货运量兼具正、负效应。③多情景模拟结果表明,可持续发展情景较优,建设用地增长放缓至48.35%,林地面积增长2.64%,耕地降幅减缓至6.37%。[结论] 西部陆海新通道地区土地利用变化是自然本底约束与战略开发需求空间博弈的结果,未来需构建“轴带串联,多核联动”开发模式,实施“生态优先”国土空间管控,强化通道—腹地协同,以实现从“通道流量”向“可持续发展增量”的转化。
    2025,45(5):245-254, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.002
    摘要:
    [目的] 对河流型水库消落带开展生态敏感性评价,明晰区域土壤侵蚀、生物多样性下降等生态风险,为水库生态安全保障提供决策依据。[方法] 以黄河上游龙羊峡水库消落带为研究对象,运用GIS技术,对研究区内的土壤侵蚀敏感性、生物多样性敏感性、生境敏感性及地形敏感性4个关键因子开展评价;基于变异系数法确定各因子对综合生态敏感性的权重,计算综合生态敏感性。[结果] ①研究区生境敏感性与生物多样性敏感性中度偏高,土壤侵蚀敏感性中度偏低,地形敏感性整体呈现较低水平。②地形敏感性与生境敏感性因子在综合生态敏感性计算中的权重最高,分别为38.4%和25.5%。③研究区内75.49%的区域综合生态敏感性处于中度偏低等级。[结论] 龙羊峡水库消落带综合生态敏感性的主导因素为地形与生境敏感性因子,空间分布呈现出库首>库腹>库尾的特点,库首区域需优先保护。
    2025,45(5):255-266,293, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.030
    摘要:
    [目的] 探讨珠江流域1993—2022年气温与降水量时空变化特征,同时对其未来极端气候变化进行估算预测,为该流域气候变化预测和防灾减灾工作提供科学依据。[方法] 选取珠江流域1993—2022年51个气象站点的气温和降水量数据,运用Mann-Kendall法和普通克里金插值等统计方法,分析了气温与降水量的变化,并基于SSP1-2.6(可持续路径下到2100年辐射强迫稳定在2.6 W/m2)情景模式对2023—2050年的极端气候事件进行了预测。[结果] ①从时间上看,气温呈现上升趋势,降水量除全年和夏季外,亦呈现上升趋势; ②从空间上看,气温冬季变化较均匀,其他3季部分地区变化差异明显。降水量总体呈东、东南多,西、西北少的分布特征; ③在SSP1-2.6情景下,2023—2050年日最高气温极大值、日最低气温极小值和最多连续无雨日数呈现不显著上升趋势,而极端湿天降水量则呈现不显著下降趋势; ④空间上,2023—2050年日最高气温极大值由中部向周围递减,极端湿天降水量极高值出现中南部。日最低气温极小值由东南向西北地区递减,而最多连续无雨日数由中南部向其他地区递减。[结论] 1993—2022年珠江流域已呈“暖湿化”趋势;在SSP1-2.6路径下2023—2050年极端气候事件呈现复杂化、局部突出化的趋势。
    2025,45(5):267-276,325, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.013
    摘要:
    [目的] 探究宁夏河东沙地固定沙丘花棒林土壤水分的变化规律,为该区沙漠化持续治理和防沙治沙效果评价提供科学参考。[方法] 利用Hydrus-1D模型,模拟0—150 cm土壤剖面的土壤水分垂直分布和时间变化特征,并采用决定系数R2、均方根误差RMSE和相对误差RE评价了模型在宁夏河东沙地的适用性。[结果] ①降雨入渗表现出阈值依赖特征:降雨量小于2.2 mm时,入渗深度小于5 cm,降雨量介于3.6~8.2 mm时,入渗深度介于5~15 cm;降雨量介于10.8~22.8 mm时,入渗深度介于15~30 cm; ②利用Hydrus-1D模型模拟花棒林地不同深度土壤含水量总体模拟效果较好,模拟阶段和验证阶段决定系数分别为0.756和0.773,均方根误差分别为0.071%和0.064%,相对误差分别为0.030%,0.032%;表层5 cm和深层125 cm土壤含水量拟合精度不高,15,30,50,80 cm土壤含水量模拟效果较好,土层决定系数范围为0.571~0.849,均方根误差为0.000 1%~0.042%。[结论] 不同降雨事件下的入渗效果有所差异,总体上降雨入渗的深度随着降雨量的增加而增加。Hydrus-1D模型模拟的土壤含水量与实测值吻合度较高,并证明该模型适用于模拟宁夏河东沙地土壤剖面的含水量。
    2025,45(5):277-284,383, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.011
    摘要:
    [目的] 科学估算三江源生态系统服务价值,为掌握流域生态资产储量以及生态安全保障提供科学依据。[方法] 运用改良的当量因子法、替代工程法、替代成本法科学评估三江源地区生态系统服务总价值和各单项生态服务功能价值,并利用遥感与空间统计分析技术分析三江源地区生态系统服务功能价值空间分布特征,明确其核心功能区定位。[结果] ①三江源地区生态系统服务功能总价值量为2 464.85亿元;其中,水源涵养服务功能的价值最高,为934.01亿元,所占比例为38%,核算结果符合三江源“中华水塔”的称号;其次是气候调节、土壤保持,占总价值的33%;栖息地保护、景观美学占总价值的21%;空气净化服务价值最低,仅占总价值的8%。②水源涵养、土壤保持、栖息地保护、景观美学4项功能价值表现为“北高南低”的格局,气候调节、空气净化功能价值则呈现“东高西低”的分布特征。[结论] 玉树藏族自治州、果洛藏族自治州是重要的气候调节区和土壤保持区,应持续推进林草生态保护与恢复,建立水土流失综合防治体系,不断提升土壤保持能力;海西蒙古族藏族自治州、玉树藏族自治州、果洛藏族自治州是重要的水源涵养区与补给区,应加强湿地水体保护,降低被污染的风险。各流域间加强协同治理,科学规划土地利用。
    2025,45(5):285-293, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.004
    摘要:
    [目的] 科学评估三江源国家公园生态补偿政策实施的绩效表现,分析政策实施过程中存在问题和生态效益的实际效果,以期为政府优化生态补偿政策提供决策依据。[方法] 基于公共价值理论,从牧民视角构建涵盖政策实施过程感知和生态结果两个维度的综合评价指标体系。在政策实施过程中,围绕公平性、参与性、效率性和可持续性4个核心维度进行分析。而生态结果则通过政策达标率、植被生长状态、水土保持变化率、植被盖度变化和空间均一性这5个指标来衡量,并运用层次分析法(AHP)确定各指标权重。[结果] ①三江源国家公园生态补偿政策的实施过程综合绩效值为0.646,整体表现较好;②县域之间存在一定差异,其中治多县和杂多县的绩效值相对较低,生态结果的综合绩效值为0.623,整体评价为良好; ③政策实施过程中各县域的差异表明,政策更多关注生态结果,较少关注实施过程的管理。[结论] 未来生态补偿政策优化应加强对政策实施过程的关注,促进生态结果与政策实施的协同共进,全面提升生态保护与牧民福祉的公共价值。
    2025,45(5):294-304, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.005
    摘要:
    [目的] 分析新疆维吾尔自治区1986—2025年的盐碱地治理政策演变特征,以期为该区后续盐碱地治理利用工作提供科学指导。[方法] 基于政策内容演变与关键节点判别法,对1986年至今公开发布的160份新疆盐碱地治理政策进行阶段划分,通过ROST Content Mining System V6.0软件的词频分析和社会语义网络分析工具,对各阶段政策进行文本挖掘与量化分析。[结果] ①新疆盐碱地治理政策历经起步规划(1986—2013年)、专项整治(2014—2021年)和综合利用(2022—2025年)3阶段。②各阶段特征鲜明,起步规划阶段以土壤改良和系统性规划为核心;专项整治阶段注重耕地质量提升与生态环境保护;综合利用阶段聚焦盐碱地综合利用与高标准农田建设。③随着时间的推移,政策向全面化、精细化方向发展,治理目标转向盐碱地多元利用与可持续发展,治理过程注重与生态环境保护的平衡协调,治理框架日趋完善,治理措施逐渐多样。[结论] 基于政策内容的阶段划分与文本挖掘方法可以系统揭示新疆盐碱地治理政策的发展与演变特征,具有良好的适用性与可操作性。
    2025,45(5):305-315,444, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.024
    摘要:
    [目的] 对历年来陕西省荒漠化防治综合效益进行分析和评价,为该省制定防治荒漠化政策和发展规划,保护、改良和合理利用资源、实现可持续发展提供科学参考。[方法] 基于陕西省2011—2022年荒漠化治理中人工造林种草等相关数据,根据相关标准规定和前人研究经验,选择相应的生态、经济和社会效益计算指标和计算方法,进行综合评价。[结论] 陕西省荒漠化土地治理累计推广人工造林面积达8.36×105 hm2,2011—2022年期间,荒漠化综合防治工作在阻挡粉尘,防风固沙,提高土壤保氮量、保磷量和保有机量,涵养水源,固碳释氧等方面发挥了重要作用;同时,在碳汇林、饲草、造林种草节支、种子、果品、林下经济、“林(草)光”互补、生态旅游和森林康养8个方面经济效益突出,累计带动就业人数达1.5万人,农民累计收入达8亿元。[结论] 陕西省荒漠化综合防治对改善自然环境效益显著,也增加了就业机会、吸纳剩余劳动力、缓解就业压力,促进了人与自然和谐共生发展。
    2025,45(5):316-325, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.039
    摘要:
    [目的] 分析巴基斯坦洪涝灾害的时空演化特征及影响因素,为洪灾风险分析与管理提供科学参考依据。[方法] 基于达特茅斯全球洪水数据库(DFO)记录的1985—2021年143次典型洪涝灾害事件,结合ERA5-Land降水数据、DEM、土地利用、人口密度与GDP等多源空间数据,采用距平分析、重力模型与标准差椭圆等方法分析洪灾的时间变化特征、空间分布特征、重心迁移及分布方向演化,基于最优参数地理探测器模型(OPGD)定量识别洪涝灾害时空分布的主要影响因子及其交互作用。[结果] 巴基斯坦洪涝灾害在2005—2010年进入高发期,2007年频数达历史记录峰值。灾害在空间上表现出由广泛分布向印度河中上游高密度、高严重程度区域集聚的演化特征,灾害重心呈北移趋势,主分布方向趋于南北,空间格局趋于集中。地理探测结果显示:降雨类因子(Rx5dR20 mm,Rx1d)解释力显著,多数因子组合存在显著的交互增强效应。[结论] 巴基斯坦洪涝灾害风险持续上升,灾害重心和分布方向发生迁移,空间格局日趋集中。强降雨事件是洪涝灾害发生的关键诱因,而地形因子与降水相关因子之间的相互作用决定了洪水发生的空间异质性。
    2025,45(5):326-335, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.025
    摘要:
    [目的] 探究秦岭北麓(西安段)土壤侵蚀空间分布特征,精准定位侵蚀调控治理重点,为区域水土流失综合治理与生态系统修复工程提供科学依据和决策支持。[方法] 基于RUSLE模型和GIS空间分析技术,系统评估2010—2023年秦岭北麓(西安段)土壤侵蚀时空演变特征及其驱动机制。[结果] ①区域土壤侵蚀以微度和轻度为主;时序变化上,侵蚀强度轻度以下面积比例增大,中度以上侵蚀面积减小,并向微度及轻度转变; ②2010—2023年,草地和耕地主要转为林地;平均土壤侵蚀模数在不同土地利用类型条件下均呈下降趋势;林地和建设用地面积增加,耕地和草地面积减少; ③降雨侵蚀力与土壤侵蚀分布基本一致;侵蚀强度受高程和坡度影响程度排序为:强烈>中度>极强烈>剧烈>微度>轻度。[结论] 秦岭北麓(西安段)土壤侵蚀在空间和时间尺度上均呈下降趋势,但由于地质环境脆弱、人类活动强烈及气候变化的影响,局部地区仍需加强治理。植被恢复、植物篱、地埂和秸秆覆盖等综合治理手段可作为土壤侵蚀治理的重要措施。
    2025,45(5):336-346,432, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.041
    摘要:
    [目的] 探究毛乌素沙地生态环境质量的动态特征及驱动因素,为该生态脆弱区的治理与可持续发展提供科学依据。[方法] 基于GEE(Google Earth Engine)平台,利用2000—2023年MODIS遥感数据构建遥感生态指数RSEI (remote sensing ecological index),通过BFAST(breaks for additive season and trend)突变检测和地理探测器方法,对毛乌素沙地生态环境质量的时空演变特征及驱动因素进行系统分析。[结果] ①RSEI模型在毛乌素沙地表现出良好的适用性,主成分贡献率均大于70%,可有效反映研究区生态环境演变过程; ②BFAST检验结果表明,2000—2023年研究区生态环境质量在空间上存在显著异质性,其中单调型增加(无突变)占沙地总面积43.4%,集中分布在沙地东部,而单调型减少(无突变)则占33.6%,主要分布于沙地西部及南部边缘地带。RSEI突变年份在空间上呈现“局部聚集,整体分散”并存的分布特征,其中2019年为突变最频繁年份;③地理探测器分析表明土壤湿度是影响生态环境质量空间分异的主导因子,同时突变发生最多的2019年,气温和降水与其他因素的交互作用明显增强。[结论] 毛乌素沙地的生态环境演变规律受气候变化与人类活动的双重驱动,区域生态治理与政策制定应考虑综合因素的影响。
    2025,45(5):347-359, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.035
    摘要:
    [目的] 探究干旱区农业生态效率与经济韧性协同权衡识别及其驱动因素,为实现区域可持续发展,以及新疆农业发展与生态保护双赢的管理决策提供科学依据。[方法] 测度新疆维吾尔自治区14个地州2010—2022年农业生态效率水平和农业经济韧性,运用Spearman秩相关分析法、生产可能性边界(PPF)和权衡强度指数定量化分析效率与韧性的权衡-协同关系,采用GWR分析不同地区效率-韧性协同权衡关系的影响因素。[结果] ①新疆农业经济韧性时间上呈现快速增长态势,空间上呈现“南部>北部”的分布格局。农业生态效率呈现增长态势,空间上为“南部>北部”的格局。②产出与抵抗力显著协同,产出与恢复力显著权衡,投入-抵抗力与产出-恢复力的PPF曲线形状为“下凹—上凸”形状,且对应组合多数处于最优配置。③各影响因素加强效率与韧性的权衡关系,整体大小表现为:农林水财政支出>财政科技支出>农林牧渔业总产值>环境污染治理投资总额;各影响因素加强效率与韧性的协同关系,从大到小排序为:环境污染治理投资总额>财政科技支出>农林牧渔业总产值>农林水财政支出。[结论] 新疆各地州需要因地制宜制定农业生态效率与农业经济韧性权衡协同发展政策,实现干旱区可持续发展。
    2025,45(5):360-371, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.040
    摘要:
    [目的] 对城市化影响下的城市生态安全格局时空演变开展研究,分析人类活动对生态连通性的影响,进而提出改善生态网络的策略,为城市生态保护与可持续空间治理提供理论支持与决策参考。[方法] 以昆明市为例,采用遥感生态指数(RSEI)评估区域生境质量,并结合机器学习模型XGBoost和SHAP解释性分析工具,明确影响RSEI空间格局的主要驱动因素。基于这些驱动因素,构建生态阻力面,并利用形态学空间格局分析(MSPA)、景观连通性指数(LCI)和电路理论,构建“点-线-面”结合的生态安全格局。[结果] 2000—2023年昆明市的生态安全格局发生了显著变化。尽管生态源面积增加了1 258.50 km2,生态源的总面积扩展,但生态廊道的数量减少了23条,总长度减少了201.58 km。此外,生态夹点数量减少了14个,而生态障碍点则增加了4个,这些变化严重影响了生态网络的连通性和物种的自由迁徙能力。滇池周边区域受城市扩展和人类活动影响尤为显著,成为生态阻力值最高的区域,面临较大的连通性破坏风险。[结论] 为应对城市化带来的挑战,昆明市应加强对生态源的保护,修复关键生态廊道,减少人类活动对生态网络的干扰,并在滇池周边实施更为严格的生态保护措施,缓解城市化对生态系统的负面影响。
    2025,45(5):372-383, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.036
    摘要:
    [目的] 探究清水河流域植被水分利用效率的时空变化特征,并深入分析影响植被WUE的主要因素,为清水河流域植被保护和水资源持续利用提供科学依据。[方法] 以清水河流域为研究区域,基于MODIS遥感数据、气象数据和土地利用等多源数据,利用趋势分析、Hurst指数、变异系数、相关性分析及偏导数等方法,估算并分析2001—2022年清水河流域植被WUE的时空演变特征及其影响因素。[结果] ①流域植被WUE总体呈现“南高北低”的空间格局,年际变化趋势为0.005 g/(kg· a);②流域植被水分利用效率(WUE)主要呈上升趋势,其面积占流域总面积的76.19%;③流域植被WUE以比较稳定为主,占流域总面积的83.94%;Hurst均值为0.48,说明该流域的植被WUE总体呈现出弱的反持续性; ④流域植被WUE与叶面积指数(LAI)的相关性最高,其平均系数为0.54;研究区自然因子对WUE变化的贡献小于人类活动;WUE变化主要受人类活动主导升高。[结论] 流域植被WUE呈现明显的空间异质性,植被WUE主要受人类活动的影响。因此,加大流域的生态保护力度,对提高流域WUE至关重要。
    2025,45(5):384-395, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.033
    摘要:
    [目的] 分析资源环境双重约束下,塔里木河流域耕地利用绿色转型与粮食绿色全要素生产率的耦合协调关系及其驱动因素时空演变,为该流域农业绿色转型提供理论依据。[方法] 基于耕地利用和粮食生产数据,结合碳排放和面源污染系数,运用熵值法、Super-EBM和耦合协调度模型探究塔里木河流域2000—2021年耕地利用绿色转型与粮食绿色全要素生产率耦合协调水平的时空演变趋势,并借助时空地理加权回归模型分析其驱动因素。[结果] ①研究期内塔里木河流域各地州耕地利用绿色转型和粮食绿色全要素生产率普遍处于高度耦合阶段,协调度总体偏低,协调类型从一般协调转变为良好协调,耦合协调度总体呈上升趋势,均值由0.643上升到0.872,增幅为35.6%,耦合协调类型从初级协调发展为良好协调。②空间上,耦合协调水平呈现中部高、东西低的分布特征,地区差异呈现波动变化趋势。③驱动因素具有阶段性特征,自然因素由负转正并波动变化,经济因素由正向转为负向驱动,社会因素则经历正负交替波动。[结论] 建议塔里木河流域响应农业绿色发展理念,实施空间适配性治理策略,促进技术-制度协同创新,推动耕地利用绿色转型与粮食绿色全要素生产率耦合协调发展。
    2025,45(5):396-408, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.031
    摘要:
    [目的] 分析洮河流域地形梯度特征下的生态系统服务价值空间分异及其驱动因素,为促进流域生态保护和社会经济可持续发展提供科学支撑。[方法] 基于1993—2023年6期土地利用遥感数据,综合运用生态系统服务价值(ESV)核算模型、地形分布指数和地理探测器方法,系统探究流域近30 a生态系统服务价值的时空演变规律及其地形梯度特征与驱动机制。[结果] ①流域地形梯度呈现典型阶梯式分布特征,84.99%的区域集中分布于第2—7梯度,其中梯度1—9的优势地类依次表现为建设用地—水域—耕地—草地—林地—林地—林地—未利用地—未利用地的递变格局; ②研究期间流域ESV总量增加6.39×10⁷元(增幅2.36%),其空间分布沿着地形梯度(由低到高)呈现先增后减的梯度分异特征,高值区主要分布于靠近青藏高原的梯度5和梯度7区域,低值区则集中于黄土高原西南部的梯度1和梯度9区域; ③ESV梯度分异是自然地理要素与社会经济要素协同作用的结果,其中高程(DEM)作为主导解释因子(q=0.491)与坡度、土地利用强度等因子的交互作用均呈现双因子增强效应。[结论] 随着地形坡度的增大,洮河流域ESV先增大后减小。1993—2023年,低梯度区ESV呈负增长,中、高梯度区ESV呈持续增长和稳定增长。ESV的空间分异主要受自然因素驱动。建议在低坡度地区应严格控制建设用地扩张,加强水生态恢复;在中等坡度地区应加强生态农业和耕地保护;在高坡度地区应减少人为干扰,加强未利用土地管理。
    2025,45(5):409-420, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.026
    摘要:
    [目的] 识别皖南国际文化旅游示范区土地利用空间冲突格局,探究其与土地利用变化的关联机制,为区域协调可持续发展提供科学依据。[方法] 基于景观格局指数构建冲突测度模型,定量分析2000—2023年土地利用变化特征、土地利用冲突与土地利用强度时空分异规律,结合地理探测器探究影响机制。[结果] ①2000—2023年,皖南国际文化旅游示范区土地利用呈现耕地、林地缩减,建设用地扩张趋势,转移热点集中于北部沿江平原及南部山间盆地,林地通过双向转换维持生态基底功能。②研究期内冲突水平呈“北高南低”格局且整体趋缓。土地利用强度同步下降,形成“山区低强度条带-平原高强度节点”分异格局。③区域内土地利用冲突与土地利用强度空间协同性显著增强,全局Moran’sI指数持续上升,高值集聚区与建设用地扩张热点重叠。④坡度成为制约冲突格局的主要自然环境因素。土地利用强度与GDP之间的相互作用水平与土地利用强度与自然环境因子之间的相互作用水平相当,揭示了经济发展意图突破自然约束的趋势。56.6%的耕地被转为建设用地,证实了这种双重驱动效应。[结论] 皖南国际文化旅游示范区土地利用冲突水平下降但空间分异加剧,受自然和经济因素的双重驱动。亟需通过国土空间用途管制严控北部平原开发,统筹协调全区域生态保护与集约利用,推动皖南国际文化旅游示范区高质量发展。
    2025,45(5):421-432, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.022
    摘要:
    [目的] 分析三峡库区湖北省巴东县植被覆盖度时空变化及其驱动机制,为该区植被恢复水土保持和生态保护提供科学参考。[方法] 基于MODIS NDVI数据,分析2013—2023年巴东县植被覆盖度时空变化规律,探讨基于地形、地质、气候等影响因子的植被覆盖度分异特征,并运用地理探测器和随机森林模型探究主导因子及交互效应。[结果] ①2013—2023年,巴东县植被覆盖度整体较高,以0.001 7/a的速率呈波动增长趋势;②基于不同影响因子的植被覆盖度分异特征明显,植被覆盖度与高程、坡度、年降水量分布变化呈正相关,与年均气温负相关,且受坡向、地层岩性、植被类型、土壤类型等因子影响; ③通过地理探测器探测到高程、年均气温为主要驱动因子,解释力均在40%以上,地层岩性、地貌类型、年降水量为次级因子,且多因子交互表现为协同增强效应,高程与地层岩性的联合解释力达到55%;随机森林模型进一步验证了主导因子重要性排序:高程>年均气温>地层岩性>年降水量。[结论] 地理探测器与随机森林模型共同揭示高程为2013—2023年三峡库区巴东县植被覆盖度核心驱动因子,年均气温、地层岩性、年降水量次之。
    2025,45(5):433-444, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.05.017
    摘要:
    [目的] 探究甘肃省耕地资源开发现状及其驱动因素,为制定精准有效的耕地保护政策提供科学依据,促进耕地绿色可持续发展。[方法] 以甘肃省14个地州市为研究单元,量化耕地开发强度,采用泰尔指数、标准差椭圆及灰色关联分析等方法,揭示2004—2023年甘肃省耕地开发强度的时空格局演变特征及影响因素。[结果] ①2004—2023年,甘肃省耕地开发强度呈波动上升趋势,空间分布呈现“东高西低,南高北低”的显著异质性特征,高强度区集中于黄河流域中东部,低强度区分布于西南部与西部。②耕地开发广度的空间分异呈“东高西低,南高北低”格局且持续衰减。耕地开发深度高值区由北向南迁移且低值区范围逐渐缩小。开发频度呈“中部高,四周低”特征且市州间差异不断增大。③甘肃省耕地开发强度形成较稳定的空间集聚特征,重心整体朝西北方向迁移,标准差椭圆面积从135 816.83 km2增至144 192.68 km2,空间离散程度增大。④甘肃省耕地开发强度总泰尔系数在0.218 0~0.168 0间小幅波动。其中组间差异贡献率维持在59.83%~70.56%,主导着区域总差异,河西走廊对组间差异的贡献率达45.02%~58.50%,是耕地开发强度差异变化的主要驱动区域。⑤耕地开发强度分异并非单一因素决定,而是多因子(自然环境因素>社会经济因素)共同驱动结果,其中自然环境因素对开发强度、广度与深度起决定性作用,社会经济因素则主导开发频度。[结论] 甘肃省耕地开发强度变化是一个以自然环境因素为主导、社会经济因素为辅助的动态过程,具有明显的空间异质性和集聚性,在研究期内呈波动上升趋势。
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    摘要:
    [目的]玛纳斯河流域“山地-绿洲-荒漠”复合系统生态系统服务(ESs)对区域可持续发展至关重要。鉴于土地利用变化加剧改变了生态系统服务格局,本研究旨在基于2000-2023年的数据,系统揭示该流域生态系统服务价值(ESV)的时空演变特征。[方法]基于2000-2023年遥感数据,提取土地利用变化信息。采用当量因子法评估流域生态系统服务价值,并结合相关性分析,探讨ESV时空演变特征及其与土地利用变化的关系。[结果](1)土地利用变化态势为耕地扩张(净增3621.11 km2)和草地缩减(转出3493.61 km2)。绿洲区以耕地扩张为主,山地区呈现自然生态用地退化特征。(2)流域ESV总体呈下降趋势,23年间累计减少273.89亿元;2005-2010年出现显著下降,降幅达33.90%。(3)从ESs类型看,水文调节服务价值减少最多(192.53亿元),而食物生产、原材料供给和维持养分循环服务价值有所增加。(4)空间分布上,ESV高值区集中在南部山地冰川区和玛纳斯湖区,荒漠区为低值区;三个地貌区的ESV表现为:绿洲区>山地区>荒漠区。[结论]农业扩张驱动下的土地利用转型加剧了玛纳斯河流域的生态服务功能退化,建议建立地貌分区调控机制,重点协调绿洲区食物生产与其他生态功能间的矛盾,保证稀缺水资源的合理分配与高效利用,促进干旱区生态系统服务的有序管理及生态与经济的协同发展。
    摘要:
    [目的]研究非饱和灰土垫层的持水特性和强度特性,旨在揭示不同石灰掺量对其吸力和强度的影响规律,为黄土建筑物基础和路基的施工和理论研究提供指导和参考。[方法]通过室内土水特征试验和非饱和三轴试验研究了石灰固化非饱和黄土土水特征、非饱和强度及软化本构模型。其中设置4个石灰掺量,分别为0%、3%、6%、9%,旨在揭示石灰掺量对基质吸力的影响规律;研究基质吸力对强度影响时,设置基质吸力为0kPa、50 kPa、100 kPa和200 kPa,探究基质吸力对其强度影响规律。[结果]①石灰掺量越大,基质吸力越大。②提出了考虑石灰掺量影响的土水特征模型,且模型能准确描述石灰固化黄土的土水特征。③固化土的黏聚力和内摩擦角随石灰掺量的增大而增大;石灰掺量为9%时,基质吸力增大,石灰固化黄土的黏聚力逐渐增大,内摩擦角变化很小。④得到了一种能够较好描述石灰固化黄土的软化模型,通过引入损伤变量建立能够描述石灰固化黄土软化型的非线性模型。[结论]石灰掺量对固化黄土土水特征的影响不能忽略。同时,采用非线性模型能够准确描述石灰固化土的应力-应变关系曲线,且结果较好。
    摘要:
    [目的]青海省生态环境敏感脆弱,维系着全国乃至亚洲水生态安全命脉。因此,精准识别青海省农业面源污染负荷特征,对保障区域的生态安全具有重要意义。[方法]基于青海省2009-2023年统计数据,采用产排污系数法核算种植业、畜禽养殖业及农村生活源中总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)的排放量,选取不确定参数进行敏感性分析,并结合等标污染负荷法评价污染源和污染物的贡献特征。[结果]2009-2023年青海省农业面源污染排放总量呈上升趋势,从217288.26 t增至364869.09 t,增幅达67.92%。从污染物类型看,COD排放量最大为190603.48~334318.81t,占总排放量的87.72%~91.63%;TN次之,排放量为22343.76~25212.20 t,占总排放量的6.91%~10.28%。从污染源结构看,畜禽养殖业是主要排放源,排放量为174288.15~324337.15 t,占总排放量的80.21%~88.89%,农村生活源次之,排放量为27 794.01~29 531.32 t,占总排放量的7.71%~12.79%。敏感性分析表明,畜禽养殖业对区域污染负荷的调控最为敏感,居于优先控制地位。等标污染负荷年排放总量为441.52~569.10亿m3,其中,TN等标污染负荷量为223.44~252.12亿m3,等标污染负荷比最大在44.30%~50.61%之间,为主要污染物;畜禽养殖业等标污染负荷量为272.36~431.27 亿m3,等标污染负荷比最大在61.69%~75.78%之间,为主要污染源。结合污染源和污染物的等标污染负荷特征看,畜禽养殖业中TN的等标污染负荷量最大为117.02~167.67亿m3,等标污染负荷比为26.29%~29.46%。[结论]因此,青海省农业面源污染治理需优先管控畜禽养殖业,并将TN、COD作为关键控制污染物,以实现区域农业污染负荷的有效削减,筑牢高原水生态安全屏障。
    摘要:
    摘要:[目的]我国滨海盐渍土垦区分布广、存量面积大,改良滨海盐渍土对提高区域农业生产力、实现农业可持续发展具有重要意义。研究通过在常规施肥的基础上添加不同水平的生物炭、脱硫石膏和鸡粪的方式,分析滨海盐渍土理化性质、盐分离子以及玉米生长的响应特征。[方法]在盐城大丰滨海垦区进行田间控制性实验,以玉米(蠡玉88)为地上作物,实验共设置10个处理,分别为:对照(CK),复合肥配施低(1)、中(2)、高(3)三个水平的生物炭(BC1~BC3)、脱硫石膏(DG1~DG3)和鸡粪(CM1~CM3)。[结果](1)不同改良剂均在一定程度上改善了土壤理化性质、盐分离子含量与组成,但脱硫石膏的添加能更有效地改善滨海盐渍土的核心理化性质,其显著降低了土壤pH值与电导率。其中,中等水平脱硫石膏(DG2)的添加对土壤盐分离子的改良效果最优,显著降低了Na?和Cl?含量与SAR(钠吸附比),同时促进了K?、Ca2?、Mg2?和SO?2?的积累,但对NO??影响较小。(2)脱硫石膏添加对于玉米生长的促进效果要优于生物炭与鸡粪添加处理,尤其在中等水平脱硫石膏(DG2)添加处理下,玉米产量为两年间所有处理的最高值,分别为2.337t/hm2、2.190 t/hm2。[结论]研究所选用的不同水平改良剂中,中等水平脱硫石膏(5t/hm2)(DG2)对于滨海盐渍土脱盐效果、提升玉米产量效果最优,在滨海盐渍土改良时可优先考虑。
    摘要:
    摘要:[目的] 针对埂坎人工调查效率低、现有遥感影像提取尺度适配性不足等问题,构建多源数据协同的“宏观识别-微观提取”多尺度提取方法体系,提升埂坎识别与参数估算的精度与效率。[方法] 在县域尺度,基于卫星遥感影像与数字高程模型(DEM)建立埂坎(石坎/土坎)的特征解译方法,分析埂坎类型与地形的分布响应关系;在小流域尺度,融合无人机获取的数字正射影像图(DOM)与数字地表模型(DSM)数据,提取埂坎的埂长、埂宽、坎高及埂坎系数等几何参数,并通过偏离度(DE)、决定系数(R2)与均方根误差(RMSE)评估精度,构建几何参数的实测与反演值的线性回归模型。[结果] (1)卫星遥感影像适用于县域尺度耕地埂坎的识别与特征分析,虾子岭小流域验证埂坎条数与面积识别精度均超过91%。忠县耕地埂坎总数超过30万条,总面积约8 km2,埂坎系数约3%。(2)无人机影像可高精度提取小流域尺度的埂坎参数,埂长、埂宽、坎高及埂坎系数的绝对偏差分别小于2 m、0.1 m、0.3 m和2%,提取精度依次为埂长>埂宽>坎高>埂坎系数,土坎各项参数提取精度均优于石坎。参数回归模型拟合度良好(R2多在0.78以上),RMSE控制在1.6以内。(3)忠县埂坎集中分布于300~600 m高程和6°~15°坡度之间,数量随高程和坡度增加呈“先增后减”趋势,土坎多于石坎,槽谷区埂坎斑块面积大、数量多,山岭区埂坎密度较高且分布破碎。[结论] 构建的多源遥感协同方法适用于县域尺度埂坎分布格局识别与小流域尺度参数精细提取,回归模型可有效估算关键埂坎参数。
    摘要:
    [目的]本研究旨在系统梳理长江经济带重点湖泊生态环境领域的研究进展,通过文献计量方法识别其研究热点、发展脉络与前沿趋势,以丰富该领域系统性综述研究,为后续研究及政策制定提供科学参考。[方法]研究基于中国知网(CNKI)和Web of Science(WOS)核心数据库,检索1979年至今与长江经济带重点湖泊生态环境相关的中英文文献,最终纳入中文文献5081篇、英文文献2243篇。运用CiteSpace 6.3.R1软件进行关键词共现分析、聚类分析、突现词检测和时间线图谱绘制,从年度发文量、研究热点与演进趋势等方面开展多维可视化分析。[结果](1)年度发文量可分为四个阶段:初期(1979–1995,年均发文<50篇)、缓慢增长(1996–2003)、快速增长(2004–2015)和国际影响力提升(2016至今),其中国家政策与重大环境事件(如太湖蓝藻事件)显著影响研究进程;(2)研究热点集中于五大主题:湖泊富营养化机制与治理、水质与沉积物污染特征及风险评估、气候变化与人类活动对湖泊生态的驱动影响、生态修复与生物多样性保护、以及遥感与智能监测技术应用;(3)研究前沿从早期的局部污染治理正逐步转向多维度、系统性研究,突出表现为近年的强突现词如“气候变化”(2022至今)、“景观格局”(2015至今)和“ecosystem services”(2019–2021),反映出对社会—生态系统协同性与江湖一体关系的关注持续增强。[结论]长江经济带湖泊生态环境研究呈现出从问题识别到驱动解析、再到治理响应的完整研究链条,已形成较为鲜明的理论与实践体系。未来需进一步加强多尺度耦合机制、湖泊跨区域生态补偿与用途管制协同优化研究,深化基于自然的解决方案(NbS)在湖泊修复中的应用,以支撑长江经济带生态保护与高质量发展。
    摘要:
    [目的]分析吉林省黑土核心保护区2000-2023年耕地撂荒时空分布,阐明导致耕地撂荒现象的主要驱动因素,评估撂荒耕地的水土保持效应,为相同区域撂荒耕地遥感监测与水土保持效应研究提供理论依据。[方法]依托谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)平台,利用Landsat长时序影像,结合多维度特征,耦合随机森林及LandTrendr变化检测方法,获取研究区撂荒耕地时空分布范围,并利用地理探测器对其主要驱动因素进行分析。最后,基于AHP-EM-乘积归一化组合赋权法对撂荒耕地水土保持效应进行综合评估。[结果]①基于RF-LT模型获取研究区撂荒耕地总体精度大于85%,Kappa系数不低于0.8,分类精度较高,整体分类效果好。②撂荒耕地面积变化,总体呈现先上升后波动下降趋势,在2013年达到峰值459km2。在空间分布上,整体呈现先增加再减少,最后局部增加的趋势,撂荒耕地分布较为零散。③夜间灯光强度、地块平均面积和高程对耕地撂荒的解释力较高,q值均超过0.4。另外坡度与地块平均面积交互作用最为突出,q值为0.997。④研究区撂荒5年、10年、15年、20年、20年以上的撂荒耕地水土保持效应综合得分分别为0.3886、0.4773、0.8014、0.6044、0.4438分,呈先增加后降低的趋势。[结论]研究结果揭示了吉林省核心黑土区撂荒耕地及水土保持效应的变化趋势,为黑土地保护与农业可持续发展提供理论依据。
    摘要:
    [目的] 探究2000—2024年三江源国家公园黄河源园区生态环境质量的变化状况及其驱动因素,为该区域的生态环境保护和可持续发展提供科学依据。[方法] 基于GEE平台获取并处理MODIS影像构建遥感生态指数(RSEI)来监测黄河源园区2000—2024年的生态环境质量的变化,并运用地理探测器模型定量分析气候、地形与人类活动因素对其变化的影响。[结果] (1)2000—2024年,黄河源园区的年均RSEI介于0.527~0.689之间,生态环境质量呈现波动上升趋势,上升速率约为0.0031/a;从空间分布上来看,生态环境质量呈现“北部差,南部优”的分布格局。(2)黄河源园区生态环境质量提高的面积占比为81.50%,远高于降低的9.38%,生态环境显著改善;(3)单因子探测中降水因子的影响力最大,其次是温度与DEM因子;交互因子探测中降水与温度交互作用的影响力最大,降水与DEM因子交互作用影响力次之;气候、地形因子的影响力逐步减弱,人类活动因子影响力逐步增强。[结论] 黄河源园区2000—2024年生态环境不断改善,降水、温度和DEM是影响其生态环境质量变化的主要驱动因素,人类开展的生态保护与修复工作成效显著,未来应在保证研究区生态持续改善的基础上逐步推进重难点区域的生态治理。
    摘要:
    量化草地退化导致的经济损失是生态经济学研究的核心议题之一。本研究采用经济损失评估模型,对乌珠穆沁旗不同退化程度草地的经济损失规模进行测算,并识别了其驱动因子。结果表明:(1)截至2023年,西乌珠穆沁旗草原退化面积达82.8万hm2,其中轻度(42.8万hm2,占比28.3%)、中度(26.6万hm2,17.6%)和重度(13.4万hm2,8.8%),退化面积占比显著,但尚未突破不可逆退化临界点。(2)生态经济损失总额达26.23亿元,其中生态系统服务功能经济损失14.98亿元,牧草减产直接损失11.25亿元。重度退化草原单位面积损失最高(3680元/hm2),而中度退化区对生态经济损失总额贡献最大(39.7%)。单位面积产草量、退化面积规模和市场价格构成核心区定因素;(3)损失空间集聚特征显著,高值区集中分布于东北部、中西部和南部,主要与人为因素有关。,这为实施分区防控策略提供了依据。通过系统测算草地退化成本及其空间异质性,本研究为生态系统价值评估与管理决策提供了科学支撑。
    摘要:
    [目的]山水林田湖生命共同体各要素耦合互动形成的协调状态,是支撑生态系统服务功能的关键机制,科学测度其耦合协调度对优化生态治理决策、推进可持续发展意义重大。[方法]现有研究多依赖线性加权平均法,忽视系统内部要素非对称耦合关系与系统倍增效应,难以揭示多要素耦合对生态系统服务功能的综合影响,还可能误判生态治理瓶颈。本文以犹豫模糊集表征专家意见,借鉴FPPSIM面式聚合揭示系统功能倍增效应,提出犹豫模糊加权全排列多边形图示法(HF-WFPPSIM)。该方法能有效体现生态要素交互作用对系统整体功能的非线性影响,创新性地对要素间相互作用赋权,刻画山水林田湖间的非对称耦合效应。最后,将其用于量化2016-2024年滇池流域山水林田湖生命共同体耦合协调度。[结果]流域生命共同体耦合协调度从0.482提升至0.688,实现濒临失调型—初级协调型跃迁,表明多要素协同治理有效,其中“山—水—林”三元耦合最优。[结论]结果显示该方法有效可靠,同时发现田—湖耦合为系统协调的短板,未来治理中需进一步加强二者的协同。
    摘要:
    [目的]探究人类活动与气候变化背景下湟水流域干流区非平稳水文序列与降雨-径流关系,并定量评估气候变化与人类活动对径流变化的贡献,为该流域生态保护与高质量发展及水资源优化配置提供科学依据。[方法]基于1970–2022年逐日水文气象数据,采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变点检测及小波分析等方法,系统分析水文气象要素的趋势性、突变性和周期性特征。在此基础上,采用Simple HYDROLOG(SIMHYD)模型模拟流域日流量过程,构建径流演变归因量化方案,评估不同时期气候变化与人类活动对径流变化的贡献。[结果]湟水河年径流量序列呈明显阶段性波动,整体趋势不显著(p > 0.05)。西宁站年径流量在三个时段(1991–2000、2001–2010、2011–2022)较基准期(1970–1990)分别减少11.95%、12.41%和12.09%,其中人类活动贡献率分别为32.0%、198.4%和328.6%;民和站年径流量在相同时段变化幅度为-16.99%、-9.48%和+18.77%,人类活动贡献率分别为67.13%、-136.37%和177.96%。[结论]定量评估表明,人类活动对湟水河径流变化的平均贡献率超过65%,尤其在2000年之后普遍超过100%,已成为径流变化的主要驱动因素;气候变化在部分时段对径流恢复呈正向作用,但整体影响次于人类活动。
    摘要:
    [目的]针对监测预警工作误报漏报问题进行研究,基于历史预警经验与传感器监测数据构建异常检测模型,为降低地质灾害预警误报风险提供支持。[方法]以滑坡裂缝计时序数据为例,提出一种融合不规则时间特征编码和多层感知机混合模块(MLP-Mixer)的异常检测模型,并通过多任务学习和知识蒸馏机制,将专家研判标签引导的异常检测任务知识提炼到异常前兆感知任务中,从而充分利用历史预警经验和不规则时间序列数据隐含的灾害动态信息提升异常识别精度。[结果]实验结果表明,该方法在给定数据集上优于基线模型,在精确率(80.36%)、召回率(95.41%)、F1分数(87.24%)及ROC曲线下面积(87.20%)方面取得最优性能。[结论]模型在召回率和精确率上表现的综合优势有效降低了漏报风险,可用于自动过滤误报预警信号,从而提升预警效率和可靠性。
    摘要:
    [目的]为揭示白龙江流域溃决型泥石流的演化机理与灾变过程。[方法]以陇南市汉王镇甘家沟为研究区,通过室内遥感解译与野外实地考察获取物源、地形与降雨特征,结合区域地质构造、地震活动等成灾条件,系统分析了溃决型泥石流的运动特征,并结合数值仿真平台OpenLISEM,对主沟、支沟及级联溃决三种溃决模式进行模拟与对比分析。[结果]结果表明:(1)甘家沟流域物源丰富,存在大量崩滑体,主要触发因素为暴雨,崩滑体堵塞沟道后极易形成溃决型泥石流。(2)溃决型泥石流演化过程可分为“崩滑体失稳—沟道堵塞—堰塞坝形成与溃决—流量放大致灾”四个阶段,其灾变过程为由重力势能快速转化为动能与流体整体冲压力的耦合作用。(3)模拟结果显示:主沟溃决型泥石流冲出距离达1342.06 m,堆积面积1.38 km2,最大堆积厚度达21.64 m,轻微堵塞白龙江;支沟溃决型泥石流规模相对较小,堆积面积1.03 km2,最大堆积厚度15.37 m,未对白龙江造成堵塞;级联溃决型泥石流规模最大,冲出距离1365.64 m,堆积面积1.92 km2,最大堆积厚度28.2 m,严重堵塞白龙江并形成堰塞湖,有极大可能产生溃决洪水,对下游居民区构成严重威胁。[结论](1)甘家沟具备陡峻地形、物源丰富、降雨集中和地震频繁等不利条件,是溃决型泥石流高发区。(2)溃决型泥石流普遍经历堵塞—蓄水—溃决阶段,灾害破坏力显著高于一般暴雨型泥石流。(3)不同溃决模式在规模、堆积范围及危害程度上存在差异,其中级联溃决风险最大。
    摘要:
    [目的]黄土高原生产道路是农业经济活动重要枢纽,调查暴雨条件下道路侵蚀状况,可为区域水土流失防治与高质量发展提供科学依据。[方法]结合遥感影像及气象数据,确定9县共17个小流域为外业区域,每流域选取25%土质道路。采用无人机航摄、RTK测量等方法,结合断面法进行道路侵蚀强度判定。[结果]调查区域以黄土路基为主(156条,抽样调查路段总长度9.01 km),道路侵蚀沟平均宽度和深度分别为0.20~0.0.76 m和0.09~0.37 m,侵蚀宽深比1.40~4.11,道路坡度分布范围为1.84°~10.11°,土壤容重为0.94~1.71 kg·m-3。调查道路以中度侵蚀为主(44.87%),固原市原州区和同心县道路侵蚀最严重,道路侵蚀强度分别以“中度侵蚀”和“中度侵蚀+强烈侵蚀”占据主导地位,对应的平均侵蚀沟密度分别为19.80 t·km-1·条-1和43.37 t·km-1·条-1,均属于道路侵蚀拓宽速率大于下切速率。对道路侵蚀原因进行分析:道路路面状况及其两侧土地利用类型是影响道路侵蚀最重要的因素,其直接贡献率分别为9.39%和9.00%;此外,各因子间的交互作用也显著影响道路侵蚀。[结论]在强降雨事件下,小流域内现有生产道路的水土保持能力较弱,易发生侵蚀。亟需推广植被缓冲带与排水设施结合的适地性技术以缓解区域严重的道路侵蚀问题,进而降低水土流失分风险,保障黄土高原生态安全与区域可持续发展。
    摘要:
    [目的] 为揭示大连市生态环境时空变化特征与驱动机制,为区域生态保护与高质量发展提供科学依据。[方法]基于Google Earth Engine (GEE) 平台构建大连市遥感生态指数 (RSEI),采用Sen-MK趋势分析法揭示2000-2023年大连市生态环境质量的时空演变特征,并结合Hurst指数对生态环境质量的未来短期演变趋势进行了预测。进一步采用最优参数地理探测器识别其主要驱动因子及其交互作用。[结果]①2000-2023年间,大连市生态环境质量整体呈现波动上升的趋势,空间上具有显著的异质性,呈 “北优南差、城差郊优”的分布格局。②大连市历史时期的生态环境改善幅度大于退化幅度,未来短期内仍持续保持改善的趋势,但局部区域具有趋势反转风险,需加强生态修复与管控。③单因子探测结果表明,土地利用类型为影响生态环境质量的主导因子,高程、坡度次之,且社会经济因子的驱动作用随时间的推移持续增强;交互作用探测结果显示,土地利用与年降水量的交互作用在各个时期均表现为最强驱动组合,揭示了自然过程与人类活动共同作用下的生态演变机制。[结论]2000-2023年大连市的生态环境质量总体改善,土地利用是其关键驱动因子。未来需加强对市中心及沿海地区的生态格局优化与稳定性维护,在推进经济建设的同时,统筹生态环境保护和修复工程,促进区域经济与生态系统协调发展。
    摘要:
    [目的]承德市作为京津冀重要水源涵养功能区、生态支撑区,对该地区进行不同情景下水源涵养功能预测对保障京津冀水资源安全及优化国土空间布局具有重要意义。[方法]采用PLUS-InVEST耦合模型,设置耕地保护、生态保护、自然发展、城市扩张四种情景,对2038年承德市土地利用及水源涵养功能进行预测并进行耦合分析。[结果]不同情景下,森林面积基本维持稳定,草地、耕地、不透水面面积变化最大,除生态保护情景,草地面积均为减少状态;生态保护情境下耕地面积减少4.1%,城市扩张情景下不透水面面积显著增加38.5%。水源涵养平均值基本相似,呈现草地>耕地>森林>裸地>不透水面>水体的规律;水源涵养总量变化较大,森林水源涵养功能长期稳定,总量约为530×106m3;草地水源涵养量在耕地保护情景下最低(261.84×106m3),在生态保护情景下最高(300.72×106m3);耕地水源涵养量耕地保护情景下最高(2209.88×106m3),在生态保护情景下最低(185.34×106m3)。[结论]在严格保护森林生态系统的前提下,统筹协调耕地保护与生态空间(特别是草地)恢复的平衡,并严格控制不透水面的无序扩张是提升区域水源涵养功能、支撑京津冀可持续发展的关键路径。
    摘要:
    摘 要:[目的] 为深入研究计划火烧对云南松根系和碳氮磷生态化学计量特征的影响。[方法] 本研究以云南省玉溪市新平县照壁山计划火烧后一年的火烧迹地为研究对象,采集对照样地(UB)和火烧样地(PB)内的云南松乔木根系,分析了活根系生物量(B)、形态分布和根系有机碳(ROC)、根系全氮(RTN)、根系全磷(RTP)及生态化学计量特征的变化。[结果] ① 火烧后一年云南松不同径级B为7.553-288.368 g/m2,在0-20 cm土层低于UB(6.9%-21.5%);火烧后一年细根根系生物量密度(RBD)、根长密度(RLD)、根表面积密度(SAD)在0-20 cm土层降低(0.5%-21.5%),细根和中根的比根长(SRL)、比表面积(SSA)在0-20 cm土层增加(4.1%-21.5%);② 火烧后一年细根和中根ROC为335.87-492.8 g/kg、RTN为1.934-5.724 g/kg、RTP为0.793-1.154 g/kg,在0-10 cm土层升高(2.19%-38.35%);火烧后一年吸收根和运输根根系C:N(RC:N)为58.646-140.45 g/kg、根系C:P(RC:P)为299.336-422.846 g/kg,在10-20 cm土层显著降低(29.57%-39.35%)(p<0.05);不同径级根系N:P(RN:P)均小于14,可能受N限制;③ 相关性分析表明,PB下,SRL、SSA、RLD、RTN、RTP及RN:P呈极显著正相关(p<0.001),B、RBD、ROC、RC:P、RC:N呈极显著正相关(p<0.001)。[结论] 计划火烧后云南松通过协同细根高效吸收养分的形态可塑性与增加粗壮根系结构支撑性来响应火烧干扰,并通过调整形态特征与化学计量性状适应火后恢复环境。
    摘要:
    [目的]珠江流域作为我国南方重要的生态屏障与经济核心区,近年来在快速城市化与工业化进程中,人为扰动活动显著加剧,导致水土流失问题日益突出。本研究旨在系统分析2019—2024年珠江流域人为扰动用地的空间分布格局、动态变化及其引发的水土流失特征,评估水土保持监管成效,为流域生态治理与高质量发展提供科学依据。[方法]基于2019—2024年2米分辨率国产高分卫星影像、野外调查,结合GIS空间分析、坡度提取、景观格局指数计算和半定量化规则,系统解译人为扰动地块的活动迹象、覆盖状态、水保措施及项目类型,定量评估侵蚀强度与空间格局。[结果]①2024年珠江流域人为扰动用地面积5554.16km2,其中流失面积为3388.75km2,占其人为扰动用地面积的61.01%;②空间分布呈“上游-下游双核集聚”,粤桂两省占比75.03%;③破碎化程度持续加剧,下游地块密度(PD)达82.75个/km2,地块平均(MPS)为0.0121km2;④监管成效显著,人为扰动面积六年递增,但流失占比从2019年91.05%降至61.01%,强烈以上侵蚀占比下降9.45%。[结论]珠江流域人为扰动监管在控制土壤侵蚀方面取得明显成效,但扰动地块数量持续增长、破碎化程度加剧,加大了治理与监管的难度。为此,本文提出实施分类精准管控、强化高频次遥感监测与技术手段、推动多部门协同共治等对策,以提升流域水土流失防控能力,支撑区域生态安全与高质量发展目标的实现。
    摘要:
    [目的]为研究疏勒河流域水沙变化特征及其成因,为流域水资源有效利用和生态保护提供理论依据。[方法]收集疏勒河干流(昌马堡、潘家庄)及党河(党城湾)三处代表性水文站近70年来的实测流量、输沙和降水资料及邻近的酒泉、玉门和肃北三个气象站的气象数据,运用数理统计、Mann-Kendall非参数检验、贝叶斯检验等方法,分析了疏勒河流域水沙关系变化特征,并结合回归分析和累积量斜率变化率法定量计算了气候变化和人类活动对径流和输沙变化的影响。[结果]疏勒河流域径流量和输沙量在年内及年际尺度上分配不均,具有明显的时空变异性,3个水文站的径流量均呈显著增加趋势,昌马堡水文站的输沙量呈显著上升趋势,而潘家庄水文站和党城湾水文站的输沙量变化趋势则不显著。[结论]气候变化是影响疏勒河干流上游昌马堡站和支流党河上游党城湾站径流和输沙变化的主要原因,其中温度变化所引其的冰雪融水增加对疏勒河干流上游昌马堡站径流和输沙变化影响最大,降水变化是影响党河上游党城湾站径流和输沙变化的主导因素;人类活动干扰是影响疏勒河干流下游潘家庄站径流和输沙主导因素,且随着人类活动的不断增强而持续增长。
    摘要:
    [目的]研究植物地上地下功能性状在小尺度自然梯度上的变化,有助于了解植物面对胁迫环境时的适应策略对资源利用的权衡模式。[方法]我们选择鄂尔多斯高原不同固定程度沙地上红砂(Reaumuria songarica)灌丛作为研究对象,利用方差分析和Person相关性等分析方法,分析其叶片及根系的功能性状及养分含量特征。[结果]1.流动沙地的植物叶片相较于固定沙地和半固定沙地表现为低肉质化程度(2.08)、低叶含水量(51.68%)、低叶饱和含水量(57.47%)、低叶C(34.9g/kg)和低叶N(2.32g/kg)。流动沙地的肉质化程度(2.08)、叶含水量(51.68%)、叶饱和含水量(57.47%)、叶干物质重量(425.34mg/g)、C(34.9g/kg)、N(2.32g/kg)以及C/N(15.1)显著区别于固定沙地和半固定沙地(P<0.05);而组织密度(0.07cm3)、叶比面积(74.13cm2/g)较固定沙地存在显著差异(P<0.05)。2.流动沙地的根深(78.4cm)和根水平/根深(1.66)显著高于固定沙地和半固定沙地(P<0.05),而根水平(129.83cm)和N(1.58g/kg)显著区别于固定沙地(P<0.05)。3.利用相对作用强度(RII)可以看出流动沙地的散点距离0值线更远,大部分指标的RII值均显著区别于半固定沙地。4.红砂灌丛的大多数叶功能性状参数以及叶片的养分CNP含量间表现为显著相关(P<0.05)。根系的根深、根水平以及根水平\根深与叶功能性状参数以及叶片的养分CNP含量间表现为显著相关(P<0.05)。[结论]以上结果证明了红砂灌丛地上地下植物功能性状适应策略的不同步性,解释了灌丛通过改变对地上地下器官资源分配模式来适应不同程度的胁迫环境。
    摘要:
    本研究旨在探究通过提升光伏板安装高度以抑制其下部狭管效应,从而减轻板下风蚀与风积,保护荒漠地区原生植被。基于此目标,本研究采用数值模拟与现场实证观测相结合的研究方法,重点考察了来流风速、光伏板安装高度及阵列排布方式等关键参数对阵列周围风场特性的影响规律。数据验证表明,数值模拟结果与风速观测值的最大相对误差仅为7%,证明了研究方法的可靠性与准确性。研究结果表明:(1)气流经过光伏阵列时,首排光伏板迎风侧形成减速区,背风侧及板顶风速显著增大,近地面出现局部高速区;在多排阵列中,受前排阻滞作用,下游风速逐渐衰减,板间交替形成低速区与涡流区,整体风速降低。(2)背风侧涡流强度表现为首排最强、次排减弱,且随来流风速与安装高度增加,涡流强度先增强后趋于稳定。(3)三排光伏板之间及第三排背风侧均形成双旋涡结构,板间旋涡强度明显高于背风侧,且分别呈现逆时针与顺时针旋转特征;随风速和安装高度增加,旋涡区域扩大,强度先增后稳。(4)风速增大显著提高了沙粒体积分数及其影响范围;增加光伏板安装高度可改善板下气流流通,减少近板堆积;而增加阵列排数会扩大沙粒影响范围,多排结构引起的涡流交互作用加剧了沙粒的扩散与不均匀分布。综上所述,随着光伏板高度增加,风蚀和积沙趋于减弱,亦减少了光伏板对板下灌木的影响,该研究为沙漠地区光伏治沙与生态融合发展运营设计及阵列优化提供了理论依据。
    摘要:
    [目的]宁夏“一河三山”区域作为西北生态安全屏障的重点区域,深入分析生态本底现状,梳理生态保护存在问题,并针对性提出对策建议,对于开展重点生态功能区生态安全风险分析预警,制定科学有效的生态保护和修复策略,实现宁夏生态系统的可持续发展具有极其重要的意义。[方法]研究聚焦宁夏“一河三山”区域生态特点,基于宁夏2019–2023年高分辨率遥感与生态资源本底调查成果,从生态资源数量、质量、服务、受损四维度系统分析了区域生态资源本底状况。[结果](1)宁夏生态资源总面积7332.35万亩,呈“三田四草二分林”结构。(2)“黄河干流”耕地质量平均4.45等,但地下水水质多为Ⅳ、Ⅴ类,达91.3%,盐渍化耕地集中;(3)贺兰山区防风固沙功能突出,但水源涵养量不足六盘山的0.9%,植被覆盖率较低,NDVI为0.32;(4)六盘山水资源总量占全区60.3%,但由于人工林面积大,树种单一等问题,水源涵养能力有所下降。(5)罗山区中度以上沙化面积209.65万亩,采矿用地占全区34.3%,生态系统脆弱性有所升高。
    摘要:
    青海省是青藏高原的重要生态安全屏障,厘清其生态环境质量的时空演变特征,对推动生态文明建设和“生态立省”战略具有重要意义。针对青海省部分区域盐渍化问题突出,在遥感生态指数(RSEI)基础上引入盐度指标,并采用全时序归一化方法构建青海省改进型遥感生态指数(mRSEI)。在生态功能分区的视角下,结合地理探测器和趋势分析法等方法,系统分析了2000-2024年青海省mRSEI的时空变化及驱动因素。结果表明:(1)2000-2024年,青海省mRSEI呈缓慢上升趋势,除藏北高原高寒荒漠草原生态区外,其余各生态功能区mRSEI均值均有所提高;(2)青海省整体生态环境质量处于中等水平,不同生态区域存在明显差异。其中,连山森林与高寒草原生态区表现出较高的生态质量;而柴达木盆地荒漠生态区生态状况较为薄弱,质量相对较差;(3)各分区mRSEI的驱动因子呈明显区域差异,如祁连山森林与高寒草原生态区的主要驱动因子为总初级生产力、土壤水分和年均降雨量,而藏北高原高寒荒漠草原生态区主要受土壤水分驱动。研究结果有助于推动青海省生态区域治理的科学化与精准化。
    摘要:
    [目的]在高寒区开展工程建设活动,不可避免地会对脆弱的高寒草甸造成破坏,致使地表裸露,进而引发水土流失等一系列生态问题。草皮移植回铺作为一种有效的高寒草甸保护与植被恢复手段,在实际应用中,为解决占地问题,草皮掘取后常采用多层叠置方式。然而,传统的叠置和回植方法存在草甸存活率低的弊端。因此,本研究开展草皮叠放与回植技术研究。[方法]本研究选取西藏自治区芒康县拉乌山山顶高寒草甸作为研究对象,通过实施草皮人工剥离、开展不同草皮叠置层数(2层-5层)的叠置试验以及草皮回植试验,并对不同叠置层数下草皮叠置保存率、草皮回植存活率和不同时期植物物种种类进行比较分析,深入探讨草皮剥离、堆存、回植的技术要点。[结果]研究结果显示,草皮叠置整体保存率为96.89%,在叠置层数超过2层时保存率显著升高。草皮回植试验的整体存活率为87.96%,不同叠置层数之间的存活率差异并不显著。草皮堆叠导致物种种类减少,群落结构趋于简化;草皮回植后,物种种类逐渐恢复到与原生植被相近水平。综合空间利用和存活率因素,本研究推荐草皮叠置5层堆存。[结论]本研究优化了草皮剥离,堆存和回植的植被恢复措施,为高寒草甸资源保护工作提供了坚实的科学依据和宝贵的技术积累。
    摘要:
    [目的]探究极端暴雨事件对宁夏不同区域梯田侵蚀程度及其原因,为梯田优化设计与水土保持建设提供科学依据。[方法]基于降水量空间异质性,沿宁南至宁北暴雨带建立调查样带。以受2024年宁夏大范围极端暴雨事件影响的9个小流域为对象,通过遥感解译、实地测量与田间调查,解析不同梯田侵蚀类型(沟蚀、坎坡崩塌等)的空间分异规律,定量评估梯田侵蚀量,探究侵蚀驱动因素(降雨强度、田坎坡度、田埂完好程度、地势因素)。[结果]调查区域内,梯田侵蚀类型以冲沟、崩塌、切沟为主。梯田侵蚀集中发生于整座坡面下部30%的梯田群;不同类型梯田因其设计标准、保存质量等不同,其侵蚀量也存在差异,老式及坡式梯田侵蚀较为严重。流域梯田侵蚀强度呈现区域分异,泾源县照明流域(7.08×103 t·km-2)侵蚀强度最强,同心县(41.41 t·km-2)最弱;同心县水井沟流域梯田保土量最高(3.48×104 t·km-2)。[结论]梯田侵蚀是受地形、水文、工程协同作用影响,其侵蚀强度与保土能力的空间分异受自然因子直接驱动与工程建设(田坎坡度、田埂修缮)间接调控。标准化田坎工程结合植被缓冲带可提升梯田抗蚀能力,该成果可为梯田损毁风险预警及水土保持工程精准配置提供量化依据。
    摘要:
    [目的]定量评估黄土高原丘陵区新增造林碳储量及固碳潜力,为当地及相似区域优化森林碳汇经营和碳汇交易提供理论支持。[方法]本研究以山西省右玉县为研究区,通过整理2012-2024年人工造林项目数据,采用生物量法和Logistic生长曲线模型法,分别估算了研究区域新增造林不同碳库(包括生物质、死有机质、土壤有机碳和总碳)的碳密度和碳储量,并对未来固碳潜力进行预测。[结果]①2012-2024年碳储量从6.18万tC增长至249.16万tC,增长40.29倍,原非边界内的基线土壤碳储量纳入是碳储量增加的核心驱动因素。②若不考虑新增造林基线土壤碳储量的贡献,2024年碳储量为50.52万tC,生物质碳储量占比为93.19%,为主要碳库;2024年总碳密度为14.98 tC/hm2,低于全国现有森林碳密度;树种方面,樟子松2024年碳储量占比为79.57%,是主要固碳树种;针阔混交林和樟子松碳密度显著高于其他树种,表明这两种树种在当地具有更大的固碳潜力。③预计2060年碳储量和碳密度将分别达478.43万tC和141.86 tC/hm2,碳密度将略高于全国森林碳密度;樟子松仍为主要固碳树种,但针阔混交林由于碳密度更高(210.46 tC/hm2)其固碳潜力更大。[结论]右玉县新增造林固碳效果显著,未来可通过优化树种结构、改造灌木林等措施进一步提升森林碳汇能力,并依托全国碳市场推动碳汇生态产品价值实现。
    摘要:
    [目的]水土流失是制约生态环境与社会经济可持续发展的重要影响因素。大别山区作为国家级水土流失重点防治区域,近年来由于林地向园地转化的现象愈发普遍,进一步加剧了水土流失问题,造成该区域同时面临着生态脆弱化与经济可持续发展受阻的双重挑战。为深入探究大别山区水土流失的影响机制,从而为该地区生态环境治理提供因地制宜的科学支撑。[方法]本研究选取大别山区一处种植油茶的斜坡作为研究对象,自主设计原位降雨试验系统,设置了小雨、中雨、大雨以及久旱后大雨等四种降雨工况,并在 20%、40% 和 60% 三种不同植被覆盖度条件下开展降雨试验,旨在分析土壤含水率、径流量和产沙量等关键要素的变化特征及其响应关系。[结果]降雨强度是驱动大别山区林改园斜坡水土流失的主导因子。当次降雨量超42 mm且降雨强度达到 26 mm/h时,可突破植被缓冲阈值,削弱其保护作用;研究区植被覆盖度对水土流失的影响可能存在边际效益。不同降雨条件下,植被覆盖度从20%提升至40%时,平均径流削减31.33%,平均产沙削减70.5%。植被覆盖度提升至60%时,平均径流削减38.80%,平均产沙削减79.9%;研究区土壤初始含水率的变化对水土流失总量具有显著影响。当次降雨量超42mm且降雨强度达到 26 mm/h时,研究区土壤初始含水率降低5%~10%,可使径流量和产沙量平均减少26%和19%。[结论]该研究可为大别山区水土流失防控提供量化依据。
    摘要:
    [目的]揭示干旱区铁路沿线不同下垫面类型(沙漠与戈壁)对植被生长特征、水分动态过程及生态适应机制的影响,为铁路生态带植被配置与水资源管理提供科学依据。[方法]依托和若铁路沿线典型监测样地(DK48、DK258、DK553),开展2023年4月至10月的连续监测,采集植被株高、地径、密度、活体占比、茎流速率及土壤水分等关键指标数据,采用回归分析与多元统计方法探讨植被形态与水分因子之间的定量关系。[结果]沙漠区(DK258)植被在株高(最高192.85cm)、地径(36.36mm)、活体占比(0.965)等方面显著高于戈壁区(DK48、DK553),表现出更强的水分获取能力和生态适应性。茎流监测显示,梭梭对春季降水响应迅速(4-6月高峰,速率达5.61E-04g/s),沙枣茎流在夏末显著上升,胡杨则年需水量高(17.5kg),依赖深层水源维持生理功能。土壤水分分析表明,沙漠区虽渗透性强但保水性差,戈壁区蒸散强烈、入渗受限,均形成不利于植被恢复的水分环境。回归模型表明,梭梭株高随时间呈二次增长(R2=0.97),冠幅呈指数扩展(R2=0.82),水分因子(P、M)为主要驱动因素。[结论]不同下垫面显著影响植被形态结构与水分适应策略,沙漠区适宜发展根系发达型物种,戈壁区需结合节水措施提升保水效能。建议在生态修复工程中实施功能分区与分层配置策略,科学选择植物种类并优化灌溉制度,以构建高效、稳定、可持续的干旱铁路生态防护体系。
    摘要:
    [目的]种植业是农业的重要组成部分,探明种植业碳排放时空特征、驱动因素及未来趋势对于制定差异化减碳措施和实现农业可持续发展具有重要意义。[方法]本文采用碳排放因子法测度2004-2023年山东省种植业碳排放量及强度,并运用Tapio脱钩模型、LMDI模型及灰色预测GM(1,1)模型,探析其空间差异、驱动因素及未来10年碳排放量。[结果] ①山东省种植业碳排放呈“增加—波动—减少”的“M”型曲线,碳排放强度持续减小;②农资投入是山东省种植业碳排放的主要来源,各因子的碳排放量大小为:化肥(46.16%)>农膜(18.15%)>灌溉(15.85%),且玉米种植是农田土壤利用中主要的碳源,其占比为32.24%;③山东省种植业碳排放与经济增长由“弱脱钩”转为“强脱钩”,且在市域层面种植业碳排放空间分异特征明显,高碳排放区域集中在菏泽、潍坊、临沂等传统农业大市;④种植业生产效率、农业产业结构、地区产业结构、农村人口规模4个因素对种植业碳排放具有抑制作用,地区经济水平和城镇化水平则具有促进作用。⑤未来10年山东省种植业碳排放量总体持续下降,日照市降幅最大,枣庄市降幅最小。[结论]近20年山东省种植业碳排放总量与强度双重下降,但农业经济发展与碳减排仍面临挑战,需进一步优化种植业结构、提高种植业生产效率、降低农资投入碳排放,助推农业绿色低碳高质量发展。
    摘要:
    [目的]探究有机肥和聚丙烯酰胺按不同比例制配为改良剂对铁尾矿改良效果的影响,为铁尾矿的改良提供科学依据。[方法]通过室内土培试验和盆栽实验,设计有机肥添加比例(5%、6%、7%)和聚丙烯酰胺添加比例(0.05%、0.10%、0.15%)结合室内理化性质分析,同时选用狗牙根(Cynodon dactylon)作为先锋植物,分析植株的生长指标,探究不同有机肥和聚丙烯酰胺添加比例下对铁尾矿的改良效果。[结果](1)添加改良剂能够显著提高尾矿的养分,改善尾矿的pH值,相较于对照组有机质提高71%~179%。(2)不同配比的改良剂的加入均降低了尾矿的渗透系数,改善了尾矿的结构,提高了尾矿的保水保肥能力。(3)改良剂的加入显著提升植株发芽率,最高增幅达60%。并且促进株高与根长生长,株高与根长分别增加140%~290%和98%~247%。[结论]有机肥和聚丙烯酰胺的加入能够改善尾矿的理化性质,研究推荐的最优配比方案为铁尾矿100g:有机肥6g:聚丙烯酰胺0.1g。
    摘要:
    [目的]道路开挖使边坡土壤结构紊乱、养分含量降低。研究道路开挖对亚高山草甸4种典型植物根系特征的影响,为边坡植被恢复提供参考。[方法]以西南委陵菜(Potentilla fulgens)、香青(Anaphalis sinica)、车前(Plantago asiatica?)、圆舌粘冠草(Myriactis nepalensis)4种亚高山常见草本植物为研究对象,测定扰动区(填方边坡)和未扰动区不同植物根系形态、生理特性、抗拉性能,探讨道路开挖对根系特征的影响。[结果](1)道路开挖后,车前和圆舌粘冠草根系变发达,根长分别增加了241.97%、106.97%(p<0.05),根表面积分别增加了233.87%、71.03%(p<0.05),根体积分别增加了174.52%、87.07%(p<0.05),而对西南委陵菜、香青影响较小。(2)道路开挖后,车前和圆舌粘冠草过氧化物酶(POD)活性分别降低了9.81%、7.23%(p<0.05),过氧化氢(H2O2)清除过程受阻,H2O2含量分别升高了8.33%、14.71%(p<0.05),根系易受损伤,而西南委陵菜和香青则表现不明显。(3)道路开挖后,植物根系单根抗拉力、抗拉强度、杨氏模量未发生显著变化,且西南委陵菜和香青单根抗拉力明显大于其它2种。[结论]直根型的西南委陵菜和香青对土壤扰动的耐受性及抗拉性能强于须根型的车前和圆舌粘冠草,可在区域边坡植被恢复中优先选择。
    摘要:
    [目的]明确不同利用类型土地改为耕地后对土壤养分的影响,为新增耕地土壤养分状况改善提供理论依据。[方法]以富宁县不同利用类型土地(农村宅基地、灌木林地、乔木林地、殡葬用地、其他草地)改为的新增耕地为样地,以旱地为对照,进行一季的作物种植试验,种植作物为玉米惠民380,试验期间样地统一管理,通过测定土壤氮、磷、钾、有机质、pH,探明不同利用类型土地改为耕地后对土壤养分的影响。[结果]富宁县新增耕地表层土壤的全氮含量为548-1251.83 mg/kg,有效磷含量为0.46-6.67 mg/kg,速效钾含量为97.67-209.33 mg/kg,有机质含量为8.14-26.83 g/kg,pH介于4.6-7.7;不同利用类型土地改为新增耕地的土壤养分差异显著(P < 0.05),农村宅基地改为耕地的土壤全氮、有机质含量最高,属于中性土壤;灌木林地改为耕地的土壤速效钾含量最高,草地改为耕地的土壤各个养分指标均为最低值。研究区旱地对照土壤综合肥力指数较高(IFI=0.73>0.5),新增耕地土壤综合肥力指数偏低(IFI均值 = 0.382 < 0.5),土壤pH是新增耕地和旱地的土壤养分制约因子,新增耕地土壤存在氮、磷、有机质三类养分的缺乏,尤其土壤有效磷含量仅为旱地对照的0.7% - 9.7%。[结论]新增耕地土壤整体养分含量偏低,土壤全氮、有效磷、有机质含量均显著低于旱地对照;不同利用类型土地改为耕地后的土壤养分状况差异显著,草地改为耕地的土壤各个养分指标最低;改善土壤酸碱度、提高有效磷含量是新增耕地土壤养分状况改善的关键,有机肥配施磷肥的方式是改善研究区新增耕地养分状况的可行之策。
    摘要:
    [目的]为探究城市灌木植被的水土流失特征。[方法]通过野外径流小区模拟降雨实验,研究了红花檵木和浅齿黄金菊在6种降雨强度和2种坡度条件下的水土流失特征,实验均在两种灌木下方种植黑麦草的条件下进行。[结果](1)坡地水土流失量远高于平地。其中红花檵木坡地产流产沙量分别达平地的9.6-19.24倍和3.99-9.22倍,黄金菊为0.91-4.7倍和0.9-4.61倍,裸地为1.41-7.69倍和1.67-5.84倍;(2)产流产沙量随降雨强度增加而上升,但增幅因植被和坡度不同而异。(3)植被效应存在条件依赖性:平地条件下红花檵木减流减沙效果显著优于黄金菊(p<0.001),但在坡地或极端降雨(100年一遇)时差异不显著。(4)植被类型与降雨强度的交互作用显著,坡度与植被类型的交互作用较弱。[结论]极端降雨(雨强重现期100年时)会削弱城市灌木绿地的水土保持效果。为此,在城市绿地植被配置中,建议优先选择具有紧密冠层结构和革质叶片的植物种类(如红花檵木),以增强城市绿地在极端降雨条件下的水土保持能力,从而有效降低水土流失风险。
    摘要:
    [目的]探究不同梯度木纤维添加对弃渣场渣土抗剪性能的影响,为弃渣场的渣土改良及水土流失防治提供数据支撑。[方法]以滇中引水工程楚雄段新普村弃渣场渣土为研究对象,以木纤维为添加剂,按其与渣土质量比设置0(CK),1%(ML),3%(MM),6%(MH)共4个梯度处理进行土壤培养试验,用直剪试验方法获得了不同梯度下改良渣土的黏聚力和内摩擦角,系统研究了不同梯度木纤维添加对渣土抗剪强度的影响。[结果] ①添加木纤维后渣土抗剪强度显著增强,且ML处理较对照的抗剪强度在50,100,200和300 kPa垂直应力下提升效果均最佳,分别增强了51.22%,64.93%,71.25%和70.35%,在200 kPa垂直应力条件下增幅最强。 ②添加木纤维能够有效提高渣土的抗剪强度,随木纤维梯度增加,渣土黏聚力及内摩擦角均呈现先增加后减小的变化趋势。其中ML处理下渣土黏聚力和内摩擦角均为最大,分别比对照增加了53.56%,77.11%;MM,MH处理下的渣土黏聚力较CK处理则分别增加了48.67%和11.41%。③Pearson相关分析表明,木纤维添加后土壤理化性质与抗剪性能关系密切。通过因子分析发现,木纤维添加后主要通过影响土壤的容重、有机质、田间持水量、饱和持水量以及毛管持水量进而对抗剪强度参数产生影响。[结论] 木纤维添加能增强弃渣场渣土抗剪强度特性。其中,1%木纤维梯度对提升渣土的力学强度最为明显,可对实际工程应用中加强弃渣场地区渣土的稳定性提供参考。
    摘要:
    【目的】测度城市化发展水平对生态韧性的影响并识别生态韧性下降的关键影响因素,为长沙市可持续发展与生态保护提供理论支持。【方法】本研究以长沙市为例,采用熵值法通过”人口-经济-土地-生态“多维度测算综合城市化水平,应用“抵抗-适应-恢复“模型评估生态韧性。运用空间自相关分析二者时空关联特征,并利用最优参数地理探测器和随机森林耦合模型(OPGD-RF模型)揭示城市化水平及其他驱动因子对生态韧性的影响机制。【结果】①2000-2024年长沙市城市化水平总体以中高水平为主,呈现出高度城市化地区由单中心圈层式转为多中心极核式的空间分异特征;②生态韧性则总体处于中低水平,呈现“北部西部高、中部东北部低”“低值集聚、高值分散”的空间分布特征;③土地城市化是导致生态韧性下降的核心驱动因素。④人口集聚与经济增长并非必然导致生态韧性下降,其影响方向与强度存在阶段性差异。【结论】在不同发展阶段,生态韧性主导驱动因子会动态变化。平衡城市化发展与生态韧性不仅对区域的稳定至关重要,也是确保其在未来挑战中长期生存的关键所在。
    摘要:
    [目的]分析中国省域耕地差异化生态补偿为促进耕地生态产品价值实现、保障耕地资源的可持续利用提供参考。[方法]采用改进的当量因子法全面评估了全国及各省域旱地、水田、水浇地生态产品的价值。耕地生态产品价值的精准实现依托省际横向耕地生态补偿标准与省内纵向水田、旱地、水浇地生态补偿标准的确立。[结果]全国旱地、水田、水浇地生态产品价值分别为11386.40、11045.66、11216.03元/hm2。以全国耕地生态产品的平均非市场价值为依据,确立省际横向耕地生态补偿标准为7492.08元/hm2。以各省域旱地、水田、水浇地生态产品的非市场价值为依据,引入各省域的政府支付能力指数,得出各省域的省内纵向旱地、水田、水浇地生态补偿标准。[结论]耕地具有重要的生态产品价值,生态补偿是其生态产品价值实现的重要手段,研究提出了“省际横向+省内纵向”的双层次生态补偿框架,兼顾了跨省域耕地生态保护责任分担与省内不同耕地类型的分类施策,可为政府制定差异化的耕地生态保护政策提供量化依据。
    摘要:
    [目的]:揭示碳平衡能力与城镇化之间关系,探索提升黑土地碳平衡能力的路径。[方法]文中基于覆盖黑土地的22个地级市2007-2022年面板数据,采用Granger因果检验模型、土地利用碳排放强度测算模型和核密度估计法进行分析。[结果]①在黑土地碳排放空间分布特征方面,呈现“两侧较高、中部较低”趋势,且随时间推移黑土地碳排放量上升呈“北上”态势。②按照城镇化水平与碳平衡能力影响关系可划分成增长型、反馈型、保护型和中立型四种类型。③经济增长较好城市的黑土地碳平衡能力与人口城镇化、经济城镇化和生态城镇化存在因果关系;工业化城市黑土地碳平衡能力与空间城镇化存在因果关系,其他城市黑土地碳平衡能力与城镇化综合指标存在因果关系。[结论]根据研究区不同影响类型因地制宜优化城镇化空间格局,实现黑土地区域生态与城市发展相平衡,助推黑土地保护与碳中和目标实现。
    摘要:
    [目的]分析海河流域水生态系统服务功能的时空变化特征,探析气候、土地利用变化及水生态治理措施对水生态系统服务功能的影响规律,为流域水资源健康管理提供科学依据。[方法]选取产水量和水质净化作为海河流域水生态系统核心服务功能,基于InVEST模型模拟该流域1985-2023年共9期的产水量和水质净化功能,并应用情景分析法计算气候和土地利用对水生态系统服务功能变化的贡献率,采用GTWR模型量化气候、土地利用和水生态治理因子对水生态系统服务功能的影响程度。[结果]①1985-2023年,产水量整体呈波动上升趋势,多年平均产水量为105mm,空间上,中部和西南部产水量增加,其他区域减少。②1985-2023年,表征水质净化功能的总氮(N)输出波动上升,总磷(P)输出持续下降后趋于平稳。空间上,南部N、P输出增加,北部减少。③气候和土地利用对产水量变化的贡献率分别为56%和44%。跨流域调水量、降水量和水域面积增加促进产水功能,气温升高、蒸发量增加抑制产水功能。气候对N、P输出变化的贡献率均为61%,土地利用对N、P输出变化的贡献率均为39%。污水处理回用量提升、蒸发量增加和水域面积扩大对水质净化功能具有促进作用,气温升高和降水量增加对水质净化功能存在抑制效应。[结论]海河流域水生态系统服务功能的时空异质性由气候、土地利用和水生态治理措施共同驱动,人类高强度的开发活动加剧了对水资源的利用强度,同时导致了水生态系统净化功能的退化,而水生态治理措施有效缓解了这一态势。
    摘要:
    [目的]揭示“一带一路”共建国家自然资本利用的时空演化规律及驱动机制,为区域可持续发展提供科学支撑。[方法]本研究基于改进的三维生态足迹模型,融合空间自相关分析与Tobit回归,构建“时空演变—空间关联—驱动机制”多维评估框架。[结果](1)人均生态足迹广度呈现梯度差异格局,新加坡始终为最低,而蒙古及拉脱维亚交替占据最高值;(2)生态足迹深度两极分化明显,新加坡长期为极高水平,而俄罗斯等国则维持基准值;(3)三维生态足迹呈现“发达国家高、发展中国家低”的分化格局,而中国因能效优化增速趋缓,为发展中国家提供转型范式;(4)空间关联呈现动态强化特征,Moran’s I指数从0.142升至0.298,俄罗斯等区域存在“高—高集聚”,南亚国家则以“低—低集聚”为主,中国空间关联由“低—高”向不显著转变;(5)城镇化率、贸易开放度、可再生能源占比及生态承载力对三维足迹具有显著正向驱动作用,而净初级生产力和外商直接投资则呈抑制作用。[结论]“一带一路”共建国家自然资本利用呈现显著的空间异质性及路径依赖,需通过协调城镇化生态边界、优化贸易生态成本分配及破解可再生能源技术锁定等策略,推动差异化治理,以实现自然资本的可持续利用。
    摘要:
    [目的]植被护坡是现代交通基础设施边坡防护的首选方案,其可持续性依赖于对区域植被承载力的科学评估。新建西安至延安高速铁路(西延高铁)穿越生态脆弱的黄土高原腹地,区域水分条件空间异质性大,工程扰动易引发边坡失稳与生态退化,因此亟需开展精准的植被承载力评价以指导生态修复。[方法]鉴于此,本研究以西延高铁沿线黄土区为研究对象,综合考虑研究区气候条件、土壤质地、植被类型、坡度和坡向对承载力的影响,利用植被与土壤含水量之间的关系,量化了研究区当前的植被承载力。此外,基于当前的植被覆盖度,讨论了研究区超过植被承载力上限和低于下限的区域,并提出针对性的植被防护措施。[结果]结果表明:(1)尽管区域植被覆盖整体呈改善趋势(显著上升区域占73.6%),西延高铁沿线却以稳定和显著退化区为主,突显了工程建设对局部生态的潜在压力;(2)全区植被承载力上界为0.186–1,下界为0.044–1,约77%的区域超出承载力阈值。具体而言,中西部黄土梁峁沟壑区与北部子午岭低中山区普遍超载,需实施以水土保持和现状维持为导向的低干扰策略;南部渭河平原、黄土台塬及部分北部区域仍低于承载力下限,建议采取工程避让与植被补植相结合的措施。[结论]本研究强调,在西延高铁沿线进行护坡植被建植时,应以当地植被承载力为约束条件,合理控制植被密度。该研究对铁路边坡防护中进行合理调控植被密度,从而为制定科学的生态修复策略具有重要的指导意义。
    摘要:
    【目的】针对桂林喀斯特地貌区滑坡灾害风险突出、孕灾机制系统性研究不足,以及可解释性对决策支持的制约,本研究构建了融合岩溶地貌特征的滑坡易发性评估框架。旨在通过多模型性能对比结合SHAP算法,揭示主导因子与交互机制,为精准风险管控提供理论依据。【方法】本研究以广西桂林市为研究区,创新性融合岩溶特征,构建包含9个关键因子的地理空间数据库。采用逻辑回归(LR)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、梯度提升机(GBM)和XGBoost五种机器学习模型进行滑坡易发性建模,利用网格搜索优化超参数,并通过准确率和AUC等指标评估模型性能。同时,引入SHAP算法量化因子贡献及交互效应。【结果】结果表明,集成学习模型(RF、XGBoost)性能最佳,RF和XGBoost的准确率(0.85,0.84)和AUC(0.93,0.92)最高。所有模型呈现“面积递减-灾害密度激增”规律,RF在极高风险区的滑坡密度最高,为0.164 例/km2。SHAP分析显示,岩溶因子中的地下水含量是多数模型中最具影响力的因子,和NDVI、与河流距离、土壤类型存在一定交互效应,集成模型在特征解释上的一致性较高。【结论】随机森林等集成模型结合SHAP框架,可显著提升喀斯特区滑坡易发性制图的精度与可解释性,证实了地下水含量与土壤类型的协同致灾机制,从而为桂林及类似岩溶区的高风险识别、灾害防控提供科学支撑。
    摘要:
    【目的】探讨不同改造措施对杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.)人工林林分生长和碳储量的影响,以提升生态系统生产力,优化该地区杉木人工林经营技术,为森林可持续经营提供理论和实践依据。【方法】以湖北太子山林管局杉木人工林为研究对象,设置2个不同的改造措施和1个纯林为对照,并对不同措施下杉木的胸径、树高、单株材积、蓄积量;胸径径阶分布;乔木层、灌木层、草本层、植被层碳储量进行分析比较。【结果】不同改造措施后,胸径3年增长量差异显著(P<0.05),表现为T1(1.6 cm/a)>CK(1.2 cm/a)>T2(1.1 cm/a);单株材积3年增长量差异显著(P<0.05)T1(0.047 m3/a)>T2(0.035 m3/a)>CK(0.034 m3/a);蓄积量3年增长量差异显著(P<0.05),CK(2.263 m3/a)>T1(1.660 m3/a)>T2(1.259 m3/a);树高3年增长量受改造影响较小,无显著规律。(T1/T2)中大径阶(≥20cm)林木占比提升,对照(CK)维持小径阶为主;T1胸径3年增长量2 - 4径阶株数占比达28.3%(较CK提高23.7%)。3年植被层与乔木层碳储量增长速度差异显著,(P<0.05),分别表现为CK (0.592 t) > T1 (0.516 t) > T2 (0.370 t)、CK(0.533 t)>T1(0.427 t)>T2(0.301 t),T1虽低于CK,但T1增长速率明显,长期看可能更利于碳储量的增加;林下灌草层碳储量总体未呈现显著差异(P>0.05),分别表现为T1(0.084 t)>T2(0.046 t)>CK(0.041 t)、T2(0.023) >CK(0.018) >T1(0.005),T1对灌木层碳储量提升明显,T2对草本层碳储量影响明显。【结论】与未经营林相比,间伐补植改造措施可促进杉木人工林生长;优化林分胸径结构,培育杉木大径材;改造后植被层碳储量虽明显提升,但因时间较短仍低于CK,长时间来看间伐补植改造措施是一种理想的改造方式。
    摘要:
    [目的]黄河流域作为我国重要的“能源流域”,分析资源型城市韧性与碳排放的耦合协调水平与时空分异,对推进全流域高质量发展具有重要意义。[方法]基于构建城市韧性评价指标体系,运用耦合协调模型和空间自相关模型分别测度城市韧性与碳排放的耦合协调水平、时空演进并分析其空间集聚特征。[结果](1)黄河流域资源型城市韧性与碳排放耦合协调水平呈“波动式上升—大幅上涨”的特征,中游耦合协调水平增幅高于上游与下游;(2)不同地区耦合协调等级明显提升,但其差异较大;(3)部分资源型城市韧性与碳排放耦合协调逐渐向“高—低”区域集聚,具有空间聚集效应,呈现“块状”趋同特征。[结论]黄河流域资源城市需整合区域资源与要素优势,建立分工协作体系,走绿色清洁低碳发展之路,制定自身个性化的提升路径,促进黄河流域资源型城市韧性提升与碳减排目标协同推进。
    摘要:
    摘要:[目的] 高寒沙化草地土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)养分失衡和结构退化是制约生态系统恢复与功能提升的核心问题。为了评估燕麦(Avena sativa L.)生物沙障在高寒沙地修复中的土壤改良潜力,明确其在两年种植期内对土壤碳氮磷养分及其生态化学计量特征的调控机制。[方法]以青海湖流域典型高寒流动沙丘为对象,通过设置燕麦沙障样带,系统评估两年种植时长下流动沙丘土壤碳氮磷含量及其生态化学计量特征的变化。[结果]燕麦生物沙障可以显著提升表层土壤(0~20 cm)的有机碳(SOC)和全氮(TN)含量,全磷(TP)提升较为缓慢,T4时期表层土壤SOC和TN较T1时期分别提高约18.2%和29.3%,深层土壤(20~40 cm)SOC和TN提升达56.8%和27%。表层土壤速效氮(AN)和速效磷(AP)含量在T4较T1分别提高了19.8%和72.7%,而土壤pH则下降了约15%。随着种植时间增加,C/N和C/P呈先增加后降低的趋势,而N/P则为逐渐上升的趋势。Mantel分析结果表明,SOC、TN、TP和pH是影响计量特征的主要因子。[结论]燕麦生物沙障可有效提升土壤有机质水平与养分供给、促进了元素的循环。同时优化了C、N、P生态化学计量结构,缓解了元素限制问题,增强土壤生态功能,且修复效益随两年的种植时长逐步积累,具备长期促进土壤质量恢复的潜力。
    摘要:
    [目的]汛期滑坡地质灾害多发频发,为了减少地质灾害造成的损失,对区域性降雨型滑坡进行预测显得尤为重要,揭示研究区降雨型时空发育规律及其降雨关联性特征是预测的关键。[方法]本文以重庆市2024年汛期降雨型滑坡为研究对象,基于数理统计和地理空间系统分析方法,分别开展了滑坡地质环境特征、降雨与滑坡关联性分析,建立I-D、E-D和E-I降雨阈值模型,采用混淆矩阵对比分析模型精度,并利用2025年6月降雨型滑坡数据进行预测能力评价。[结果]①研究区滑坡主要发育于低海拔500~1000m、北坡向、坡度10~30°、软岩地层、临近褶皱及水系800m内的区域;②研究区滑坡的发生与降雨关系密切,表现出明显的临界阈值效应、滞后性和非线性特征;③在建立的多种降雨阈值模型中,I-D模型其综合预测性能均优于其他模型,更适用于该地区的滑坡预警;④本文建立的重庆汛期滑坡I-D阈值模型具有地域和时段特异性,其值高于全球和重庆全年阈值但低于华东南地区及全国极端事件阈值,可作为该地区汛期预警的关键判据,但需通过时空精细化、多源信息融合和动态更新来提升未来预警的精准性。[结论]地质环境控制了滑坡的空间分布格局,而降雨是触发滑坡的关键因素。所建I-D阈值模型为区域预警提供了关键依据,未来实现精准预警需超越单一降雨判据,构建融合多要素的动态综合模型。
    摘要:
    [目的]针对黄土高原淤地坝碳汇核算中存在的监测方法缺失等问题,以米脂县高西沟小流域淤地坝系为对象,旨在构建小流域尺度淤地坝碳汇精准监测方法体系,阐明坝地土壤有机碳(SOC)垂直分布规律,为淤地坝碳汇交易提供科学依据。[方法]基于1978年1:10000地形图与2024年航空测绘数据,通过拟合坝高-面积曲线,计算泥沙淤积量;采用机械钻机实施全深度分层采样,获取研究区5座淤地坝312个土样并测定SOC含量,结合泥沙淤积量计算高西沟淤地坝系总碳汇量(包括减蚀减排量与增绿增汇量)。[结果]高西沟淤地坝系累计淤积泥沙量为1,388,600m3,保碳量20,459.37 t CO?e(吨二氧化碳当量),减蚀减排量7,160.78 t CO?e,增绿增汇量为489.75 t CO2e,碳汇量总计7,650.53t CO?e。高西沟淤地坝坝地SOC垂直分布呈现显著表聚效应,但中层出现SOC含量异常峰值,可能揭示区域洪水沉积历史对坝地SOC垂直分布格局的塑造作用。[结论]航空测绘结合早期大比例地形图的方法可直接应用于小流域淤地坝系泥沙淤积量计算,对黄土高原淤地坝碳汇监测具有重要参考价值。
    摘要:
    [目的]介绍一种基于人工智能模型的漂木图像分割方法,为该模型在漂木灾害调查与评估方面的应用提供理论支持。[方法]基于人工智能图像分割大模型 (Segment Anything Model, SAM),通过引入轻量级适配器、简化掩码解码器、设计多任务损失函数以及添加辅助分类器,构建了一种针对漂木图像的分割方法 (Large Wood SAM, LWSAM)。训练时冻结原始图像编码器和提示编码器的参数,以低训练成本提升漂木分割性能,在构建的漂木相机 (LW_CAM_dataset) 和无人机 (LW_UAV_dataset) 两个数据集上对模型进行训练与测试,并与当前先进图像分割模型进行对比。[结果]①多任务损失函数能从不同角度优化分割质量,有效解决了漂木识别中前景稀疏和类别不平衡的问题,提高了模型对多种漂木形态的适应能力;②相较于SAM方法,在采用点提示的情况下,LWSAM在LW_CAM_dataset数据集上的MDice、MIoU、和F1分数分别提升15.9%、15.9%和10.0%,在LW_UAV_dataset数据集上的MDice、MIoU、和F1分数分别提升21.6%、29.6%和16.7%;③漂木分割效果受数据集质量影响,高质量数据集模型分割结果更好。[结论]采用LWSAM对漂木图像进行分割是可行的,且在实际运用中表现出较高的精度和较强的鲁棒性,能够准确分割漂木图像,可应用于小流域漂木灾害调查。
    摘要:
    [目的]分析1993-2023年全球水土流失监测技术领域的研究现状、进展及前沿热点的演变趋势,梳理其发展态势,为促进水土流失监测技术的创新与发展提供参考。[方法]选取Web of Science 的Core Collection数据库和中国知网(CNKI)数据库中1993-2023年水土流失监测技术领域的943篇文献,利用CiteSpace文献计量软件对文献发表的发文趋势,国别、结构、作者合作网络,关键词聚类,关键词突现进行可视化分析。[结果](1)全球发文量持续增长,2010年后研究步入发展的快车道,中国是全球发文量的质心,中国和美国在世界范围内对水土流失监测技术领域的学术影响力最大。(2)中国科学院、北京师范大学等机构研究范围和合作网络较为广泛;刘宝元、Poesen Jean等是该领域发文量享有较高声誉的学者。(3)两大数据库中的研究热点都聚焦于黄土高原、东北地区两大水土流失严重区域,沟蚀和坡面侵蚀是重点关注的水土流失类型。[结论]水土流失监测技术由传统测量转变为现代测量,多技术融合已成为该领域的重要趋势,并推动水土流失监测成效提升。
    摘要:
    摘 要:[目的]针对砒砂岩区生态脆弱性与植被恢复需求,本研究分析砒砂岩区不同植被类型对林下植被群落结构、物种多样性及土壤理化性质的影响,为建设水土保持林选择适宜树种,并为砒砂岩区植被恢复和物种多样性保护提供科学依据。[方法]以内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗暖水乡鲍家沟流域4种典型人工林(柠条林、山杏林、沙棘林、油松林)为研究对象,以天然草地(CK)为对照,通过野外调查取样及室内实验,探究天然草地和4种典型人工林林下草本植物群落组成、物种多样性、土壤理化性质之间的关系。[结果](1)研究区林下草本植被共10科18属23种,柠条林林下草本植物种数最多,共22种。4种人工林林下草本植物主要以菊科(Compositae)、禾本科(Gramineae)、豆科(Fabaceae)植物为主。(2)柠条林林下草本层的盖度、生物量、Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数极显著高于其他植被类型(p<0.01)。(3)柠条林土壤含水率、土壤有机质和全氮含量极显著高于其他植被类型(p<0.01);土壤有机质和全氮具有表层聚集效应。(4)土壤有机质和饱和导水率是影响人工林林下草本层物种多样性的主导因素;地形是影响人工林下草本层的次要因素。[结论]柠条是准格尔旗砒砂岩区水土保持林建设的优选树种,兼具维持物种多样性与土壤改良的双重作用,本文为推动生态屏障功能优化和生态系统的修复提供依据。
    摘要:
    [目的]南盘江流域作为中国西南地区重要的生态屏障和水源涵养区,揭示其NPP时空变化及驱动机制对生态功能评估与可持续发展具有重要意义。[方法]基于改进的CASA模型、最优参数地理探测器(OPGD)和时空地理加权回归(GTWR)模型,采用Theil-Sen趋势分析、Mann-Kendell趋势检验、变异系数和Hurst指数分析2001~2023年南盘江流域植被NPP的时空分布特征、波动程度、未来变化趋势与多因子对NPP的交互影响及驱动机制。[结果](1)南盘江流域NPP以高值区(>800 gC.m?2.a?1)为主,占研究区总面积的85.35%,其中84.84%的区域呈现持续增长趋势,变异系数(均值0.107)分析表明空间分布格局保持相对稳定,Hurst指数(均值0.64)的持续性分析进一步证实该区域NPP变化具有显著的时间持续性特征。(2)OPGD模型分析显示,KNDVI(q=0.4503)和土地利用类型(q=0.3833)是影响南盘江流域植被NPP的主要驱动因子,其中KNDVI与其他驱动因子的交互作用对NPP变化的解释力更为显著。(3)GTWR模型分析结果进一步表明,KNDVI对植被NPP的全域持续性正向驱动作用与人类活动的区域差异特征并存,太阳辐射和降水等气候因子对植被NPP的影响也在持续增强。[结论] 南盘江流域植被NPP总体呈现稳定增长态势,受植被状况、土地利用结构和气候条件的综合驱动。KNDVI在多因子交互中占据核心地位,成为影响区域生态系统生产力的关键指标。研究结果可为南盘江流域及同类型气候区山区河流流域的生态系统管理、水源涵养功能保护和国家生态安全屏障建设提供了科学依据和重要参考。
    摘要:
    为提升水文节律敏感区域NbS(基于自然的解决方案)动态管理与效益评估能力,以洞庭湖生态经济区为对象,构建融合水文节律适配度指数(HRAI)与InVEST模型的NbS协同效益评估框架,综合分析NbS对洪水调蓄、生态补水和流量稳定性的影响。其中,HRAI由三项关键指标构成:洪水脉冲频率衡量NbS对洪峰过程的生态响应能力,生态补水天数反映其在枯水期保障生态基流的作用,径流变异系数评估其对水文过程稳定性与生态连续性的支持水平,三者构成水文节律对生态服务功能的动态支持结构。结果显示:(1)2022—2024年区域HRAI年均值由0.317提升至0.327,NbS措施有效提升洪水调蓄与生态水文稳定性;(2)丘陵湿地和林地可协同提升节律适配性与产水、土壤保持等生态服务供给能力,湖滨平原与建设用地集聚区提升有限;(3)提出丘陵湿地优先实施生态沟渠和植被恢复,平原区布设生态缓释设施与分时调蓄系统,建设区推广雨水花园、透水铺装等海绵城市措施,通过调控可利用含水量提高约10%、生态补水天数增加5天左右、洪水脉冲阈值上调5%,分别可使HRAI提升约0.003–0.004,体现出NbS在节律适配提升方面的实际效益与量化潜力。研究提出的框架和措施为NbS在水文节律敏感区域差异化部署与动态管理提供量化依据与实践参考,对推动NbS在长江流域洪水调蓄和生态服务提升具有重要意义。
    摘要:
    [目的]研究嘉陵江典型小流域不同降雨特征与不同土地利用类型对坡面产流产沙的影响特征,进而为该区域水土流失的防治和土壤侵蚀控制提供技术支撑和理论依据。[方法]以嘉陵江流域南部县李子口小流域为研究区,基于2019-2023年连续5年的降雨、径流深、土壤流失量等观测数据,运用K-均值聚类法对降雨特征进行分类,分析侵蚀性降雨特征及类型;通过皮尔逊相关性分析降雨特征与产流产沙的线性关联强度,采用多元线性回归分析构建径流深、土壤流失量与降雨特征的预测模型;并利用地理探测器探测各单因子及交互因子对产流产沙的解释力,以揭示降雨特征对不同土地利用类型产流产沙的影响规律。[结果](1)小流域侵蚀性降雨可分为3类:Ⅰ类降雨(小雨量、短历时、低强度)、Ⅱ类降雨(中雨量、长历时、中强度)、Ⅲ类降雨(大雨量、中历时、高强度),与Ⅰ、Ⅱ类降雨相比Ⅲ类降雨发生的频次较低,但其降雨侵蚀力较强,在同一土地利用类型下,Ⅲ类降雨造成的坡面径流深和土壤流失量均明显较大。(2)不同土地利用类型径流小区产流产沙特征差异明显,径流深和土壤流失量由大到小依次为裸地>坡耕地>乔木林地。(3)各降雨特征指标与不同土地利用类型的坡面径流深和土壤流失量均呈正相关关系,其中降雨量、降雨侵蚀力对坡面径流深和土壤流失量影响更为显著(4)小流域坡面产流产沙单因子解释力最大的是降雨量,其次是I30,经因子交互探测后大多表现为双因子增强和非线性增强。[结论]在川东北低山丘陵区,降雨量、I30、降雨侵蚀力是影响坡面产流产沙的最主要指标,坡耕地是造成该区域水土流失的主要原因,而乔木林地通过多重水文调控机制,相较于裸地减流效益可达87%,减沙效益可达99%,故农地退耕还林还草是减少水土流失的有效措施之一。
    摘要:
    [目的]研究白刺灌丛沙堆形态与防风效能的耦合关系,揭示白刺灌丛不同演化阶段对形态和气流场的影响,明确灌丛结构对防风阻沙效能的影响机制。[方法]该研究以雅布赖山风沙口荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆为对象,利用野外实测测定灌丛形态,数值模拟分析在3 个演化阶段(发育阶段、稳定阶段、衰退阶段)和3种植被盖度(20%、50% 及80%)条件下垂直和水平面的风速分布。[结果]①白刺灌丛沙堆形态以蝌蚪状椭圆形为主,各形态参数均呈现正相关,随着灌丛沙堆的演化和植被盖度的提高,相关系数也随之增大,发育阶段的各形态参数均最小;②不同演化阶段的白刺灌丛沙堆在水平距离x=1~5L,高度 z=0~0.8H范围内呈现显著降低,防风效能较大(防风效能为40%~95%),形成背风坡减速区,在各演化阶段当中,稳定阶段的防风效果最好(防风效能为50%~95%)。③在三种植被盖度条件下,白刺灌丛沙堆植被盖度为80%时防风效能最高可达95%。[结论]雅布赖山风沙口是风蚀治理的重点区域,可通过优化灌丛形态结构和提高植被盖度等方式削弱其风蚀作用,为荒漠绿洲过渡带生态恢复提供理论依据和数据参考。
    摘要:
    [目的]盐碱地综合治理对粮食安全、提升土地资源利用效率和农业可持续发展具有重要意义。本研究探讨不同改良措施对宁夏青铜峡灌区盐碱化土壤水盐、有机质和养分及土壤微生物群落的影响,为改良该灌区盐碱地提供重要依据。[方法]在宁夏青铜峡灌区开展盐碱地土壤改良田间试验,设置9个试验处理,主要处理类型包括添加有机无机物料、微生物菌剂以及不同耕作措施。[结果]①除T9(玉米根系距滴灌带70 cm的处理)外,其他处理0-40 cm土层内土壤含水量均显著增加,其中T5(覆膜)增幅最大,其表层土壤含水率较对照T1(不施改良物料+不覆膜+不深翻)增加35.59%。各个处理0-40 cm土层内pH和全盐含量普遍下降,其中T3(磷石膏+天然腐殖质+硝基腐殖酸)和T5的pH和含盐量降幅最大,其中pH值降低0.27~0.37,含盐量下降27.36%~41.82%。②在0-20 cm土层中,除T9外,其他处理土壤有机质和养分较对照显著增加,有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的增幅分别为3.13%~20.66%、3.50%~127.50%、5.05%~115.06%和5.06%~105.86%,其中T3处理增幅最显著。③土壤微生物群落的丰富度和多样性显著增加,T3与T5处理显著增加了细菌优势菌属中的Microbulbifer、Pseudomonas以及真菌优势菌属中的Mycena的相对丰度。所有处理中细菌的功能基因主要表现为氨基酸代谢、碳水化合物代谢与能量代谢;主要真菌类型为腐生型、共生型和致病型,T5与T7(深翻+覆膜)土壤中共生型有益菌的丰度较高。[结论]覆膜结合有机无机物料能显著降低土壤pH和全盐含量,增加有机质和养分含量,提高微生物丰富度和多样性,对青铜峡灌区盐碱地改良成效显著。
    摘要:
    在公园城市建设中,城郊过渡带作为城市生态系统的关键缓冲界面,对于维系生物多样性与生态系统服务功能具有重要意义。本研究以成都市环城生态区这一典型城郊过渡带为对象,探讨城郊群落物种组成特征,揭示不同群落类型、管理模式和功能林地的植物多样性差异。结果表明:(1)城郊植物种类丰富,共记录植物92科177属231种,其中乡土植物占比41.1%,国内引进种占33.3%,国外引进种占25.5%;此外调查发现外来入侵植物31种,以草本为主(占80.6%)。(2)种子植物属地理成分较复杂,泛热带分布(29.4%)和北温带分布(18.6%)占主导。(3)混交林乔木层物种多样性显著高于落叶阔叶林(p<0.05);公园管理模式下的乔木层多样性显著低于非公园管理(p<0.05);景观林乔木层物种丰富度显著低于非景观林(p<0.05)。尽管城郊过渡带维持了较高的植物多样性水平,仍需警惕外来物种入侵风险,建议加强动态监测,在生态修复中优先选择常绿阔叶乡土树种。
    摘要:
    [目的] 研究中国北方农牧交错带东段土壤水蚀时空变化,首次量化多因子交互作用对水蚀动态的影响,为该区域水土流失治理和生态环境治理修复提供决策依据和方法参考。[方法] 基于RUSLE模型,对中国北方农牧交错带东段2000至2023年间的土壤水蚀时空分异特征进行了归因分析,对土壤水蚀动态变化的主要贡献因子进行了定量分析。[结果] 1)农牧交错带东段多年平均土壤水蚀模数为777.94 t·km-2·a-1,大部分地区以微度和轻度为主,分别占总水蚀面积的69.3%和22.9%。2)在2000至2023年间,研究区土壤水蚀强度整体呈现轻微上升的变化趋势,上升率为0.90 t·km-2·a-1,东南部和西北部土壤水蚀呈现减轻的现象,西部土壤水蚀强度有所加剧。3)农牧交错带东段土壤水蚀易发区主要分布在研究区中部赤峰市,西南部张家口市、锡林浩特市等地区。4) 农牧交错带东段2000-2023年土壤水蚀动态变化的主要贡献因子是植被覆盖管理因子,平均贡献率为64.18%,三个因子的联合影响为23.12%,水土保持措施因子平均贡献率为10.57%,降雨侵蚀力因子平均贡献率为2.13%。RUSLE模型各参数间具有较强的交互作用,多因子联合影响对研究区水蚀动态变化有较大贡献。[结论] 中国北方农牧交错带东段2000年至2023年,土壤水蚀情况整体较为平稳,研究期间随着植被覆盖度的提高和水土保持措施的有效采取,一定程度上缓解了降雨侵蚀力增加对水蚀强度的加剧作用。但该区域土壤水蚀形势依然较为严峻,低植被覆盖区和未采取水土保持措施的区域是该区水土流失治理的重点关注区域。
    摘要:
    [目的]厘清乡村韧性时空特征及驱动因素是制定差异化韧性提升策略、推动山区乡村全面振兴的关键环节。已有研究多聚焦于村镇或社区尺度,基于县域尺度的脆弱山区乡村韧性演化规律及驱动因素研究仍存在提升空间。[方法]以沂蒙山区为例,基于社会、经济、生态三个维度构建乡村韧性评价指标体系,采用熵权法、最优参数地理探测器等方法模型,系统分析2000-2023年沂蒙山区县域乡村韧性时空格局及驱动因素。[结果]①2000-2023年沂蒙山区县域乡村韧性水平呈现先下降后提升的波动态势,总体处于中等水平;基本呈现东西高、中部低的空间格局,高和较高韧性区向西部收缩,而低和较低韧性区由中部向四周扩散。②2000-2023年沂蒙山区社会韧性呈现先下降后上升的变化趋势,经济韧性呈现先降后升、西高东低的分布格局,生态韧性呈现持续衰减态势,且衰减速率显著加快。③沂蒙山区乡村韧性时空分异受到自然环境、社会经济、区域政策等因素的共同影响。地均固定资产投资和地均财政收入的影响程度最高,路网密度、建设用地比重、人均耕地面积的影响程度持续增强,各驱动因素的交互作用呈现非线性增强或双因子增强效应。[结论]乡村韧性提升需突破单一维度优化局限,构建以生态韧性为基础、经济韧性为关键、社会韧性为根本的协同提升机制,全面提升山区乡村应对内外部扰动的可持续发展能力。
    摘要:
    [目的]探究在天然降雨条件下不同水土保持耕作措施对黑土区坡耕地产流产沙的影响机制,为东北黑土区水土流失的防控和治理提供科学依据和技术支撑。[方法]选取黑龙江省典型黑土区坡耕地为研究对象,布设径流小区,以传统顺坡垄作为对照,阐明横坡垄作、横坡垄作+植物篱、秸秆还田和垄作区田四种水土保持耕作措施下的产流和产沙特征,探究不同水土保持耕作措施的减流减沙规律。[结果]①横坡垄作+植物篱、横坡垄作、秸秆还田和垄作区田四种水土保持耕作措施均能减少坡耕地产流量和产沙量,与顺坡垄作相比产流量分别减少74%、67%、29%和64%,产沙量分别减少88%、87%、67%和66%。②横坡垄作+植物篱措施减流率和减沙率最为显著(P<0.05)。③横坡垄作+植物篱措施下坡耕地产生径流和泥沙持续时间最短。④坡耕地产生径流量与泥沙量均呈显著正相关关系(P<0.01)。[结论]横坡垄作+植物篱措施的减流率和减沙率均显著,建议在该地区推广应用。
    摘要:
    [目的]探究植被覆盖措施对崩壁表层土壤水热格局与水分时间稳定性的响应规律,对推进崩壁的生态恢复过程具有重要意义。[方法]本研究以福建省长汀县河田镇崩岗崩壁为研究对象,通过设置两种处理:崩壁种植宽叶雀稗(Paspalum wettsteinii)措施(生草)和保留原始裸露崩壁(对照),监测0~20 cm表层土壤水分与温度的动态变化,比较两种处理下土壤水热空间分布特征及水分时间稳定性指标的差异。[结果]结果表明在整个监测期内,生草处理下崩壁土壤平均温度为20.93℃,显著低于对照处理的22.26℃,生草坡上和坡下的温度变化幅度分别为23.76℃和21.95℃,也均低于对照处理坡上的25.32℃和坡下的26.36℃。对照处理下崩壁表层的土壤年平均含水量为13.59g/kg,而生草处理下土壤年均含水量为18.77g/kg,较对照处理提高了约38.11%。在植被覆盖作用下,Spearman秩相关系数(ρ)分析显示,生草处理下土壤水分的相关系数均值为0.41,明显高于对照处理的0.18,然而,由于植被覆盖改变了土壤水分循环过程,干湿交替频率增加,导致生草处理下的平均相对差分(MRD)、标准差以及时间稳定性指数(ITS)均较对照处理有所提高。具体而言,生草处理下坡上土壤的MRD均值为 19.27%、标准差为22.57%、ITS为29.68%,坡下MRD均值为10.48%、标准差为12.47%、ITS为16.29%,均显著高于对照处理(坡上MRD= -13.43%、标准差 = 16.05%、ITS = 20.93%;坡下 MRD = -16.32%、标准差=9.33%、ITS=18.80%)。[结论]生草处理显著改善崩壁表层土壤水热格局,降低年均温度、提升水分并增强其空间相似性,但亦加剧了水分短期波动,降低其时间稳定性。研究结果为稳定型崩岗崩壁的生态恢复效果评价提供理论依据。
    摘要:
    [目的]研究农业新质生产力与绿色技术创新耦合协调关系是以科技重构生产力、以绿色定义发展观,对于保障粮食安全与生态安全,推动农业从“量增”转向“质效双升”具有重要意义。[方法]基于2012-2022年中国30个省份面板数据,通过耦合协调模型、Dagum基尼系数、莫兰指数分析其时空分布特征,并通过固定效应和空间杜宾模型分析其碳减排效应。[结果]时间层面上,全国整体及四大区域(东部、中部、西部、东北地区)的30个省份耦合协调发展总体上呈现上升趋势但近两年稍有下降;区域差异上,全国总体基尼系数呈现增长的趋势,增幅近10.3%,区域间差异均不断增大,中部与西部地区差异最大,地区间差异基尼系数增长26.2%,中部地区的内部差异最大,增长率38.13%;空间分布上,其耦合协调水平由东向西呈现逐渐递减的趋势,耦合协调水平具有一定的空间集聚性,东部地区“高-高”集聚区省份稍有增加,西部地区“低-低”集聚区区域提升不明显;碳减排方面,通过计量模型实证检验,农业新质生产力与绿色技术创新耦合协调发展能够促进农业碳减排且具有显著的空间溢出效应。[结论]因地制宜发展农业新质生产力和绿色技术,缩小地区间差异,建立跨区域协同机制以促进碳减排,促进区域间交流与协作。
    摘要:
    [目的]在全球气候变化与快速城市化背景下,湖北省陆地生态系统碳储量与生境质量的时空演变及驱动机制亟待研究。[方法]本研究基于2010—2023年土地利用数据,运用PLUS模型模拟2030年自然发展、经济发展及综合发展情景下的土地利用格局,结合InVEST模型评估碳储量与生境质量时空分异,利用地理探测器解析驱动因素,并通过复利现值法估算碳储量经济价值。[结果]①土地利用呈“先扩张后优化”特征,2020年后生态政策有效抑制建设用地扩张,促进林地和水域恢复。②碳储量“先降后升”,空间分布“西高东低”,坡度、高程及NDVI主导分异,社会经济因素影响渐强。③生境质量整体趋降但局部优化,低等级生境扩张,鄂西山地维持高质量,中部平原受人类活动显著。④综合发展情景通过生态修复与用地管控,碳储量经济价值最高(268551.5亿元)。[结论]研究揭示了自然与人文因素的协同驱动机制,为湖北省生态保护、碳汇提升及区域绿色低碳发展提供科学依据。
    摘要:
    [目的]土壤湿度对农作物生长具有重要影响,是农业生产中的一个关键要素,现有土壤湿度预测模型在复杂时空动态表征与跨场景样本泛化的协同优化上,存在空间特征挖掘不足、时间动态建模局限以及数据分布差异适应性弱等问题。[方法]本文提出了一种注意力引导的时空特征动态融合土壤湿度预测网络模型(AGSMP-Net),模型融合了长短期时空预测网络和“特征-时间-空间”的注意力机制模块,可以专注于时间序列信息处理与空间分布的变化捕捉,把握土壤湿度的长期变化趋势,优化时空维度的信息利用。[结果]实验验证了在利用气象要素(降雨量、土壤温度)对土壤湿度预测任务中AGSMP-Net模型的可行性,在2015-2024年河南地区的土壤湿度预测任务中,与ConvLSTM相比AGSMP-Net模型精确度(R2)由0.758提升到0.806,均方根误差(RMSE)由0.069下降到0.057。实验还对降水量和土壤温度对土壤湿度的影响进行分析。[结论]本文提出的模型通过时空注意力机制动态分配特征权重,能够有效捕捉土壤湿度变化的突变响应与稳态趋势,进而提升土壤湿度预测的精度,能够为应对旱涝灾害动态预警、灌溉资源精准配置以及提升农业抗灾能力提供科学决策引擎。
    摘要:
    本文以甘肃敦煌西湖国家级自然保护区为研究对象,通过实地观测,对监测区自动气象站2019年、2020年 、2023年、2024年四年风速、风向数据进行统计处理,分析讨论了敦煌西湖保护区风况及风沙环境。结果表明:(1)敦煌西湖国家级自然保护区四年平均起沙风风速在6.28m/s至6.43m/s之间,年平均最大风速为14m/s左右,年平均起沙风频率为8.43%;起沙风多集中在春夏两季,起沙风占全年的73.29%,春夏两季起沙风频率位于11%到12%之间;保护区起沙风风向主要集中在E和ENE,占比最大的单风向为E,占比最小单风向为SE。(2)年输沙势(DP)均值为666.39VU,属高风能区,与起沙风相似,主要集中在E和ENE两个方向上,年合成输沙势(RDP)均值为141.09VU,年输沙势方向变率指数(RDP/DP)均值为0.24,属低方向变率,风况较复杂,为复合或钝双峰风况。(3)输沙势季节差异较明显,主要集中在春夏两季,占全年输沙势的80%,其中夏季输沙势最大,冬季输沙势最小。四季输沙势的方向变率分别为 0.29、0.43 、0.34、0.39,属于中低变率,四季风况均较为复杂。建议通过对该区域风况及下垫面长期的风沙流观测研究,从风沙环境方面为敦煌西湖保护区防风治沙和生态治理提供科学依据。
    摘要:
    [目的]传统村落作为物质与非物质文化遗产载体,其人居环境适宜性研究有助于传统村落的可持续发展。[方法]研究以保山市142个国家级传统村落作为研究对象,从自然地理、社会经济两方面构建涵盖地形、气候、经济等八个维度共18项指标的评价体系,采用主客观组合赋权及空间可视化评估保山市传统村落人居环境适宜性水平及其空间特征,并综合运用地理探测器和地理加权回归模型分析影响传统村落人居环境适宜性的主导因素。[结果](1)保山市传统村落人居环境适宜性综合指数趋近于正态分布,且存在较为明显的空间聚集现象。(2)保山市传统村落人居环境适宜性的影响因素间存在显著的交互作用,其中商业设施密度与其他因素的协同作用是驱动空间分异特征的主导力量。(3)影响因素对保山市各传统村落人居环境适宜性的影响程度呈区域化差异。[结论]保山市传统村落人居环境适宜性空间分异特征是多种影响因素共同作用下的产物,各影响因素影响程度呈区域化差异,因此传统村落需根据自身情况差异化地制定人居环境提升方案。
    摘要:
    [目的]探究生物炭与聚丙烯酸钾协同改良对高寒矿区煤矸石水分特性的影响机制,旨在提升其持水保墒能力并抑制水分蒸发流失。[方法]采用室内土柱模拟试验,设置不同质量分数生物炭(1.1 %, 4.3 %)与聚丙烯酸钾(0.12 %, 0.22 %, 0.32 %)添加量组合(共6种处理)及对照(CK)。运用一维定水头垂直入渗法、连续称重法及环刀法测定煤矸石基质的入渗特性、蒸发过程及关键持水参数(饱和含水量、毛管持水量、田间持水量)。[结果]各处理饱和含水量较CK提升7.88%~33.35%;聚丙烯酸钾添加量极显著抑制湿润锋运移距离、初始入渗速率、平均入渗速率和累积入渗量(P<0.01),生物炭的多级孔隙吸附与聚丙烯酸钾溶胀增阻效应共同形成“缓入渗-强持水”模式,有效抑制水分快速下渗并提升根区水分(如冻融水)捕获储存效率;Kostiakov模型能高精度表征改良基质入渗规律(R2>0.916, RMSE<0.159)。高添加量处理(如B4P3)蒸发抑制效果显著,累积蒸发损失率较CK最大降低19.88 %,并维持更高剩余含水量。在容重1.41 g/cm3条件下,综合持水特性、入渗特性及蒸发抑制性能等指标,煤矸石基质改良的最优配比为B4P3处理组,其生物炭质量分数为4.3 %,聚丙烯酸钾质量分数为0.32 %。[结论] B4P3处理显著增强高寒矿区煤矸石持水能力及抑制蒸发能力,Kostiakov模型对各处理组的水分入渗过程展现出最佳拟合效果。
    摘要:
    [目的]探究甘肃省区域农业绿色发展水平演进趋势及区域差异、为促进区域农业绿色发展以及实现乡村振兴提供重要理论支撑。[方法]通过构建农业绿色发展水平评价指标体系,运用熵权法对甘肃省及其14个市州的农业绿色发展水平进行测度,进而采用核密度分析和Dagum基尼系数,深入探究各市州农业绿色发展水平的动态演变及区域差异。[结果](1)2014—2023年甘肃省农业绿色发展水平整体呈上升趋势,涨幅达到17.65%,同时区域农业绿色发展水平在空间上存在显著差异,整体呈现出河西地区>陇东地区>陇中地区的梯度分布特征。(2)2014—2016年是甘肃省农业绿色发展的起步阶段,2017-2019年全省农业绿色发展水平显著提升,2020—2023年进入波动调整阶段。(3)2014—2023年甘肃省农业绿色发展水平的区域差异变化趋势为先上升后呈现波动下降的态势,整体维持在合理区间内(<0.3),其中区域间差异的贡献度最大(整体贡献度约为52.33%),尤其是河西地区—陇中地区、河西地区—陇东地区之间的差距,是造成农业绿色发展不平衡的首要原因。[结论]过去十年,甘肃省农业绿色发展水平稳步上升,形成“河西>陇东>陇中”的空间分布格局,并经历了“起步—快速提升—波动调整”的演化阶段,目前河西地区农业绿色发展水平大幅领先于陇中、陇东地区。
    摘要:
    [目的]识别毛乌素沙地生态环境质量的动态特征及驱动因素,以期为该生态脆弱区的治理与可持续发展提供科学依据。[方法]本研究基于GEE(Google Earth Engine)平台,利用2000-2023年MODIS遥感数据构建遥感生态指数(RSEI, Remote Sensing Ecological Index),通过BFAST(Breaks For Additive Season and Trend)突变检测和地理探测器方法,对毛乌素沙地生态环境质量的时空演变特征及驱动因素进行系统分析。[结果](1)RSEI模型在毛乌素沙地具有良好适用性,主成分贡献率均大于70%,能有效反映研究区生态环境演变过程;(2)BFAST检验结果表明,2000-2023年间研究区生态环境质量在空间上存在显著异质性,其中单调型增加(无突变)占沙地总面积43.4%,集中分布在沙地东部,而单调型减少(无突变)则占33.6%,主要分布于沙地西部及南部边缘地带。RSEI突变年份在空间上呈现“局部聚集—整体分散”并存的分布特征,其中2019年为突变最频繁年份;(3)地理探测器分析表明土壤湿度是影响生态环境质量空间分异的主导因子,同时突变发生最多的2019年,气温和降水的与其他因素的交互作用明显增强。[结论]毛乌素沙地的生态环境演变规律受气候变化与人类活动的双重驱动,区域生态治理与政策制定应考虑综合因素的影响。
    摘要:
    [目的]系统分析青海省2004-2023年水土流失变化趋势及驱动因素,为青海省水土流失的治理提出针对性的防治对策。[方法]通过分析2004-2023年的青海省水土流失和水土保持工作情况,采用相关分析,获得了青海省水土流失面积的变化趋势及其与治理资金投入、水土保持监督管理情况、各类治理措施的治理面积等因素的关系。[结果]青海省水土流失面积从2004年的20.35万平方公里,到2023年下降到了15.88万平方公里,中度侵蚀面积占比从22.5%减少到了11.4%,强烈及以上侵蚀的面积占总侵蚀面积从37.2%减少到了17%。加大治理资金投入、加强监督管理是水土流失面积减少的主要驱动力。[结论]青海省整体上的水土流失治理呈现显著改善趋势,水土流失面积逐年减少,但仍存在亟待解决的问题,水土保持工作逐渐从全域性粗放治理转向重点区域精准治理,今后工作的重点将是风力侵蚀和轻度侵蚀区域,同时巩固治理成果,防治轻度侵蚀向强烈侵蚀发育,加快水土保持生态产品价值实现机制,建立水土流失治理工作可持续发展,为青海省生态文明建设提供支撑。
    摘要:
    [目的]评估干热河谷不同坡度下典型植被模式的水土保持效益。[方法] 设置5° 和10°坡度实验小区,进行扭黄茅、扭黄茅+余甘子与扭黄茅+车桑子三种典型植被模式的原位径流泥沙监测,比较不同坡度下典型植被模式的产流产沙差异。[结果](1)5°和10°坡度下三种植被模式及裸地的降雨径流分配均以地表径流为主(80.94% ~ 99.11%);(2)三种植被模式通过调控径流在不同土层中的分配从而显著减少地表径流(73.13% ~ 86.87%)和土壤流失量(69.29% ~ 94.47%),并相应增加50 cm和100 cm壤中流(107.14% ~ 980.00%和47.17% ~ 225.00%);(3)5°和10°坡度下,与裸地相比扭黄茅+余甘子在100 cm处壤中流的增幅最大(225.00%和181.13%),且可有效降低土壤流失量(70.06%和92.27%),其同时具备固土保水的功能;(4)各项降雨特征中,降雨量与地表径流的关系最为密切,相关系数为r = 0.665(P < 0.05),其中暴雨会明显增加地表径流,导致5°和10°坡度下年均地表径流较大雨分别增加339.45%和148.30%。[结论] 干热河谷水土流失主要受到降雨量和地表径流的综合影响,5°和10°坡度下三种典型植被模式通过调控径流在不同土层中的分配从而达到固土保水的目的,其中扭黄茅+余甘子既能有效减少地表径流,还能将降雨有效的导入深层土壤并减少径流中泥沙含量,是区域固土保水的优势植被模式。
    摘要:
    [目的]酸雨是一种全球性的环境问题,对生态过程有明显影响。研究酸雨对紫色土的盐基离子及钼淋失的影响,能为认识酸沉降背景下紫色土的肥力变化、养分管理等提供科学依据。[方法]本研究以侏罗纪蓬莱镇组(J3p)母质发育的石灰性紫色土为研究对象,设置5个淋溶液处理模拟酸雨,其pH分别为2.5(T1)、3.5(T2)、4.5(T3)、5.6(T4)和7.0(去离子水,CK)。[结果] (1)淋出液pH均呈快速下降-渐趋稳定的趋势,前期T1、T2、T3、T4和CK的淋出液pH降幅分别为6.17%、8.05%、3.75%、3.7%和2.01%;后期稳定于第10次淋出液pH的±0.2范围内。模拟2年的酸雨淋溶后,T1、T2、T3和T4的淋出液pH降低0.22、0.39、0.32、0.29;土壤pH相比于CK降低0.67、0.62、0.56、0.46。(2)淋出液的盐基离子含量随淋溶次数的增加波动下降,且淋出总量大致随淋溶液pH的升高而降低。K+淋出总量:T1> T3> T2> T4>CK;Na+淋出总量:T1> CK> T2、T3、T4;Ca2+淋出总:T1> T2、T3 > T4> CK;Mg2+淋出总量:T1> T3> T4> CK、T2。盐基离子淋失量表现为Ca2+> Mg2+> Na+> K+。(3) 淋出液Mo4+含量呈波动下降的趋势,淋出总量大致随pH的升高而增加,表现为CK(7.05 μg/kg) > T4(6.68 μg/kg) > T3(6.24 μg/kg) > T1(5.48 μg/kg) > T2(4.71 μg/kg)。Mo4+与pH呈正相关关系,与K+和Ca2+呈负相关关系。(4)盐基离子与Mo4+淋失量之间协同变化,随Mo4+淋失量的增加,盐基离子先增加后下降。K+、Na+、Ca2+、Mg2+淋失总量分别在Mo4+淋失总量为5.49 μg/kg、5.49 μg/kg、5.30 μg/kg、5.49 μg/kg时达到峰值。[结论]模拟酸雨T1处理(pH=2.5)的盐基离子淋失量最大,而钼淋失量最小;盐基离子和微量元素钼在酸雨T3处理(pH=4.5)的淋失量均处于较高水平,养分流失较为严重。
    摘要:
    摘 要: [目的]探究农业生态韧性水平时空演进特征及主要障碍因子,为实现粮食安全和农业高质量发展提供科学参考。[方法]基于2008-2022年黄河流域60个地级市面板数据,构建“抵抗与驱动—适应与重构—创新与发展”三维农业生态韧性评价体系,综合运用熵值法、Dagum基尼系数、ESDA及障碍度模型对农业生态韧性测度分析。[结果]黄河流域粮食主产区农业生态韧性呈如下特征:(1)整体上:呈波动上升的时序变化趋势和“东高西低、北强南弱”的非均衡空间分布特征。(2)区域差异上:总体空间差异较小,区域间差异是总体差异的主要来源。(3)空间集聚上:呈显著的集聚特征,以H-H、L-L聚类模式为主,局部空间关联格局较稳定。(4)障碍因子上:适应与重构能力是阻碍农业生态韧性提升的主要维度;农业科技投入水平、农村居民用电水平是主要的障碍因子。[结论]黄河流域粮食主产区可通过实施分区农业生态建设、加强区域生态协同治理、建立低碳农业发展机制提高农业生态韧性。
    摘要:
    [目的]评价吉林西部“三生”功能并揭示各功能之间的耦合协调度演变特征,为吉林西部“三生”功能合理发展提供参考。[方法]运用多指标综合法和耦合协调度模型,评价吉林西部2000-2023年“三生”功能及其时空演变特征,分析2000-2023年“三生”功能、生产-生活功能、生产-生态功能以及生活-生态功能之间耦合协调度的时空变化。[结果]①2000-2023年吉林西部“三生”功能呈现显著上升趋势,从20.34提升至44.19,增长了66.22%,其中生产功能波动上升105.90%,生活功能增长139.07%,生态功能增长14.63%;②2000-2023年吉林西部“三生”功能及各功能增长表现出显著的空间差异性,其中综合得分呈东南部及中部主导增长,生产功能呈现东高西低后两极分化的演变特征,生活功能东部及北部先行,后东部及中部领先;生态功能由南升北降转为西南递增;③耦合协调度整体呈上升趋势,2000-2023年期间上升了0.16,由基本协调提升至中等协调水平。④“三生”功能耦合协调水平空间上呈现出以宁江区和洮北区为中心向四周递减的格局,生产-生活功能耦合协调水平呈现“东部高、西部低”且聚集成片,生产-生态功能耦合协调水平整体呈现四周向市辖区提升,生活-生态功能耦合协调水平发生波动上升,整体呈现由东北部向西南部逐渐提升。[结论]吉林西部地区应提高宁江区和洮北区的经济辐射带动作用,提高周边地区的生产及生活功能,同时继续保持对生态功能的高度重视。
    摘要:
    [1]:①[目的]为探索冀北坝上地区生态修复和草业发展途径,笔者针对草场退化、土地沙化等限制坝上地区生态环境良性发展的关键问题,展开恢复治理研究;②[方法]2022年至2024年,以沽源县白土窑乡新华村和九连城镇绿园村两处试验地为主要对象开展多项草地恢复技术应用效果研究,并取围场、丰宁、张北、康保、尚义5处自然草地为对照,设置围封+切根、围封+施肥、围封+种草、仅围封等措施,经过调查与分析各处理和对照样地的群落特征、地表特征、产草量、适口性等指标,探究草地恢复治理成效、筛选有效途径。③[结果]结果显示,2年期内,种草配合围封措施可显著提高退化典型草原和退化草甸草原地上生物量及适口性,产草量干重分别增长54.25%、48.19%;施肥配合围封措施可显著提高退化典型草原和退化草甸草原植物群落盖度、减少地表裸露;切根配合围封措施在一定程度上可提升群落多样性,但效果因地而异;仅围封措施在4种措施中效果最差,但优于对照地。④[结论]相比自然恢复,多维度的正向人为干预短期内可显著改善植物群落特征、生产力,但对群落多样性的总体影响不显著。对于冀北坝上轻中度退化草地,应因地制宜的实施恢复措施,有生产需求的措施推荐顺序为围封+种草、围封+施肥、围封+切根、仅围封;无生产需求的草地宜采用仅围封措施,以促进自然恢复。
    摘要:
    [目的]探究资源环境双重约束下耕地利用绿色转型与粮食绿色全要素生产率的耦合协调关系及其驱动因素的时空演变,为农业绿色转型指明方向。[方法]基于耕地利用和粮食生产数据,结合碳排放和面源污染系数,运用熵值法、Super—EBM和耦合协调度模型探究塔里木河流域2000—2021年耕地利用绿色转型与粮食绿色全要素生产率耦合协调水平的时空演变趋势,并借助时空地理加权回归模型探析其驱动因素。[结果] ①研究期内塔里木河流域各地州耕地利用绿色转型和粮食绿色全要素生产率普遍处于高度耦合阶段,协调度总体偏低,协调类型从一般协调转变为良好协调,耦合协调度总体呈上升趋势,均值由0.643上升到0.872,增幅为35.6 %,耦合协调类型从初级协调发展为良好协调发展。②空间上,耦合协调水平呈现中部高、东西低的分布特征,地区差异呈现波动变化趋势。③驱动因素具有阶段性特征,自然因素由负转正并波动变化,经济因素由正向转为负向驱动,社会因素则经历正负交替波动。
    摘要:
    摘 要:[目的]针对开采活动引发的生态损失及矿区生态修复产生的生态效益难以量化的问题,构建科学、可信的矿区生态系统价值评估体系,为矿区生态价值提质增效及生态环境恢复治理提供参考。[方法]针对现有生态服务价值评估方法对开采扰动和生态修复作用敏感性不足的问题,提出基于“概念框架-指标选择-体系构建-应用评估与校验”逻辑思路的矿区生态系统价值评估体系,以“物质生产-能量流动-物质循环-信息传递”四类功能价值为核心,并以内蒙古不连沟矿区为实证研究对象,对评估体系进行应用验证。[结果](1)矿区生态系统的四大功能中,以采矿产业驱动的能量流动功能对矿区生态系统价值有显著贡献,2022年达到68 831.79万元/km2。(2)矿区水源涵养、防风固沙等构成的物质循环功能受复合扰动的影响更为显著,物质生产功能和信息传递功能受到的影响较低。(3)自2019年集中性生态修复对矿区生态系统功能价值具备正向提升效果,修复区生态价值平均增加9.80万元/km2;采矿扰动导致的生态系统价值损失呈现波动降低。(4)四种生态功能价值与开采强度整体呈现“U”型变化趋势。[结论]能量流动功能显著影响矿区生态系统价值总量,而物质循环功能是矿区生态系统价值空间异质性的关键影响因素,不连沟矿区仍需强化生态修复以提升其生态系统价值。
    摘要:
    [目的]探究清水河流域植被水分利用效率的时空变化特征,并深入分析影响植被WUE的主要因素,为清水河流域植被保护和水资源持续利用提供科学依据。[方法]以清水河流域为研究区域,基于MODIS遥感数据、气象数据和土地利用等多源数据,利用趋势分析、Hurst指数、变异系数、相关性分析及偏导数等方法,估算并分析了2001-2022年清水河流域植被WUE的时空演变特征及其影响因素。[结果]:(1)流域植被WUE总体呈现“南高北低”的空间格局,年际变化趋势为0.005g C?kg-1?H2O?a-1; (2)流域植被WUE主要呈上升趋势,其中呈不显著上升趋势区域的占比为40.80%; (3)流域植被WUE以比较稳定为主,占流域总面积的83.94%;Hurst均值为0.48,说明该流域的植被WUE总体呈现出弱的反持续性; (4)流域植被WUE与LAI的相关性最高,其平均系数为0.54;研究区自然因子对WUE变化的贡献小于人类活动; WUE变化主要受人类活动主导升高。[结论]流域植被WUE呈现明显的空间异质性,植被WUE主要受人类活动的影响。因此,加大流域的生态保护力度,对提高流域WUE至关重要。
    摘要:
    随着全球城市化进程的加速推进,生态系统面临着日益严峻的压力和挑战,特别是在快速城市化地区,生态网络的连通性和稳定性受到显著影响。本文旨在评估昆明市生态网络的连通性变化,并分析人类活动对其连通性的影响,进而提出改善生态网络的策略。本研究以昆明市为例,采用遥感生态指数(RSEI)评估区域生境质量,并结合机器学习模型XGBoost和SHAP解释性分析工具,明确了影响RSEI空间格局的主要驱动因素。基于这些驱动因素,构建了生态阻力面,并利用形态学空间格局分析(MSPA)、景观连通性指数(LCI)和电路理论,构建了“点-线-面”结合的生态安全格局。2000-2023年,昆明市的生态安全格局发生了显著变化。尽管生态源面积增加了1358.50 km2,生态源的总面积扩展,但生态廊道的数量减少了23条,总长度减少了200.58 km。此外,生态夹点数量减少了14个,而生态障碍点则增加了4个,这些变化严重影响了生态网络的连通性和物种的自由迁徙能力。滇池周边区域特别受到城市扩展和人类活动的影响,成为生态阻力值最高的区域,面临较大的连通性破坏风险。为了应对城市化带来的挑战,昆明市应加强生态源的保护、修复关键生态廊道,减少人类活动对生态网络的干扰,并在滇池周边实施更为严格的生态保护措施,缓解城市化对生态系统的负面影响。
    摘要:
    [目的]分析巴基斯坦洪涝灾害的时空演化特征及影响因素,为洪灾风险分析与管理提供科学参考依据。[方法]基于达特茅斯全球洪水数据库(DFO)记录的1985-2021年143次典型洪涝灾害事件,结合ERA5-Land降水数据、DEM、土地利用、人口密度与GDP等多源空间数据,采用趋势分析、重力模型与标准差椭圆等方法分析洪灾的时间变化特征、空间分布特征、重心迁移及分布方向演化,基于最优参数地理探测器模型(OPGD)定量识别洪涝灾害时空分布的主要影响因子及其交互作用。[结果]1985~2021年,巴基斯坦洪涝灾害频率整体上升,2005年前后进入高发期,灾害在空间上表现出由广泛分布向印度河中上游高密度、高严重程度区域集聚的演化特征,灾害重心呈北移趋势,主分布方向趋于南北,空间格局趋于集中。地理探测结果显示,降雨类因子(Rx5day、R20mm、Rx1day)解释力显著,多数因子组合存在显著的交互增强效应。[结论]巴基斯坦洪涝灾害风险持续上升,灾害重心和分布方向发生迁移,空间格局日趋集中。强降雨事件是洪涝灾害发生的关键诱因。多因子交互探测结果表明,自然环境与人类活动的耦合作用对洪涝灾害空间分异有一定的影响。
    摘要:
    [目的]白酒废水处理过程中产生的污泥因富含氮(N)、磷(P)、钾(K)及多种微量元素等植物所需营养成分,且重金属含量相对较低而具有突出的农用潜力。但其未经处理或施用量不当均会对环境、土壤及植物造成负面影响,为解决大量白酒污泥处置问题,将其造粒后用于辣椒栽培,验证是否可有效改善土壤理化性质和肥力性状,同时减少土壤污染问题。[方法]该研究以辣椒为试验植物,根据辣椒产量计算当地辣椒需肥量分别按100~400kg/667m2的量将颗粒状白酒污泥施于盆栽辣椒土壤,并以未施用白酒污泥(CK)和施用普通复合肥(F)为对照。[结果]①400kg/667m2的处理(W4)综合效果最佳,土壤pH、电导率(EC)分别比对照CK提高7.37%、59.21%;土壤有机质(OM)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、碱解氮(AN)、铵态氮(NH4+-N)以及硝态氮(NO3--N)含量分别提高72.73%、93.28%、62.24%、24.08%、63.40%和14.91%;②不同处理土壤重金属含量均远低于标准限值并达到Ⅰ类标准,且处理后土壤中铁(Fe)含量、铝(Al)含量较低不易导致土壤酸化板结;③施用颗粒状白酒污泥明显促进辣椒生长,其中W4处理的辣椒株高和叶绿素含量分别比CK增加68.84%、65.48%,辣椒产量也最高(达2212kg/667m2)。[结论]施用颗粒状白酒污泥可显著改善土壤理化性质,明显提升土壤肥力并有效促进辣椒的生长,相关研究结果可为白酒污泥的安全高效资源化利用及辣椒高产优质种植提供理论参考。
    摘要:
    [目的]实现农业生态效率与经济韧性协同发展是新疆迈向可持续发展的重要路径。[方法]研究测度新疆14个地州2010—2022年农业生态效率水平和农业经济韧性,运用Spearman秩相关分析、生产可能性边界(PPF)和权衡强度指数定量化分析效率与韧性的权衡-协同关系,采用GWR分析不同地区效率-韧性协同权衡关系的影响因素。[结果]①新疆农业经济韧性时间上呈现迅猛式增长态势,空间上呈现“南部>北部”的分布格局。农业生态效率呈现增长态势,空间上为“南部>北部”的格局。②产出与抵抗力显著协同,产出与恢复力显著权衡,投入-抵抗力与产出-恢复力的PPF曲线形状为“下凹-上凸”,且对应组合多数处于最优配置。③各影响因素加强效率与韧性的权衡关系,整体大小表现为:农林水财政支出>财政科技支出>农林牧渔业总产值>环境污染治理投资总额;各影响因素加强效率与韧性的协同关系,从大到小排序为:环境污染治理投资总额>财政科技支出>农林牧渔业总产值>农林水财政支出。[结论]农业生态效率与农业经济韧性存在权衡和协同两种关系,因此需要因地制宜制定效率与韧性协同发展政策,实现新疆可持续发展。
    摘要:
    [目的]探讨单施改良剂和有机肥配施改良剂对酸性水稻土团聚体分布特征和水稻产量的影响,为酸性水稻土修复和提高水稻产量提供科学依据。[方法]以酸性水稻土为研究对象,设置了对照即不添加改良剂和有机肥(CK)、钙镁磷肥(T1)、碳酸钙粉(T2)、钙镁硅类调理剂(T3)、有机肥+钙镁磷肥(T4)、有机肥+碳酸钙粉(T5)、有机肥+钙镁硅类调理剂(T6)共7个处理。比较不同处理下土壤的团聚体分布特征、团聚体的稳定性以及水稻产量。[结果]?整体上T1-T6处理土壤pH值和土壤养分指标较CK有上升的趋势,但未达显著水平,T5 pH值提升至最高值4.8较CK的提升了0.4个单位,T1有效磷含量为最高值9.74mg/kg较CK提升了152%;?T1-T6处理土壤风干性土壤团聚体中>5 mm粒级的含量显著高于CK处理,其中T5处理效果最显著其含量达74.46%;?T4-T6处理土壤风干性团聚体和水稳性团聚体的MWD、GMD、R0.25较CK处理显著提高,分别提升7.51%-8.61%,26.0%-28.6%,6.29%-6.50%,分形维数D显著降低;?T1-T6处理水稻产量显著高于CK处理,T5处理水稻产量增幅最大,为17.46%。[结论]有机肥配施钙镁磷肥、碳酸钙粉和钙镁硅类调理剂能显著提高土壤结构稳定性和水稻产量,以有机肥配施碳酸钙粉处理效果最佳。
    摘要:
    [目的] 板栗是我国一种重要的经济作物,而北方土石山区作为我国重要的板栗生产区,其板栗林下却时常发生严重的水土流失问题。因此,对北方土石山区板栗林的土壤侵蚀及土壤质量进行定量评价具有十分重要的意义。[方法] 于2022~2024年间调查北京密云朱家湾和怀柔八道河两个流域内板栗林及其周边灌木林下土壤的土壤侵蚀模数、土壤颗粒级配、有机质、全氮等12个指标,对板栗林下的土壤肥力、土壤粗化程度和侵蚀强度进行分析,并通过主成分分析(PCA)评估土壤质量指数(SQI)。[结果](1)无措施板栗林多年平均土壤侵蚀模数为灌木林的8.3倍,2023~2024年,汛期后板栗林下的细沟侵蚀模数均超过了13000t/km2,林下侵蚀非常强烈;(2)板栗林表层1cm土壤的粗砂(0.5~2mm)含量变高,其平均值约为相邻灌木林的1.3倍,存在土壤粗化的趋势;(3)板栗林土壤中有机质、全氮和碱解氮的平均值还不到相邻灌木林的四分之一,速效钾的平均值约为相邻灌木林的一半,有效磷和缓效钾存在富集现象;(4)板栗林的SQI值显著低于灌木林(P=0.025<0.05)。[结论]北方土石山区板栗林下的土壤存在侵蚀强烈、土壤粗化和肥力流失的问题,其土壤质量比周边灌木林下的土壤质量差,需要实施科学的土地治理措施。本研究可为北方土石山区经济林下水土保持的研究和治理提供理论依据。
    摘要:
    【目的】 植物生物力学特性是水土保持植物措施研究的重要内容,为固土保水阻流拦沙等方面提供重要理论依据。【方法】以内蒙古砒砂岩区8a生处于衰退型的沙棘人工林为研究对象,采用平茬复壮措施后经过一个生长季的生长,对其根系分布数量特征、根土复合体抗剪特性进行研究,并与相同立地条件下同龄未平茬复壮作为ck对照进行比较,揭示其差异性,为发挥植被固土护坡、土壤保持的沙棘人工林可持续经营管理提供生物力学方面的科学依据。【结果】结果显示:沙棘标准株根系0-1.5mm径级的根数、根长、根表面积、根干重分别为平茬的87.13%>未平茬77.84%;根长相比较平茬的87.16%>未平茬87.13%;根表面积相比较平茬的52.57%>未平茬44.22%;根干重相比较平茬的54.78%>未平茬46.18%,表明平茬促进了细根的生长。在根系集中分布土层根土复合体抗剪强度、残余抗剪强度平茬较未平茬分别增长了4.08%和28.80%,粘聚力和残余粘聚力平茬较未平茬分别增长了8.25%和50.64%,内摩擦角和残余内摩擦角平茬较未平茬分别增长了18% 和25.57%;且平茬与未平茬沙棘根土复合体的抗剪特性、残余抗剪特性均优于素土,即含根土体的抗剪能力优于无根系土壤。【结论】试验研究结果证明由于平茬促进了细根的生长,细根旺盛的生命活动加强根-土间相互作用,根土黏结性能改善,通过细根的网络胶结缠绕等,提高了平茬后沙棘根-土复合体的抗剪强度,促进了土体的稳定性及抗侵蚀能力。
    摘要:
    加强荒漠化综合防治和推进“三北”等重点工程建设已进一步上升为国家重大战略,为掌握陕西省荒漠化防治整体效益,对陕西省制定防治荒漠化政策和发展规划,保护、改良和合理利用国土资源、实现可持续发展提供参考,本研究基于陕西省2011-2022年各项工程实施的人工造林种草数据,结合相关标准规定和前人研究经验,对生态效益和经济效益选择相应的计算指标和计算方法,社会效益主要从人居环境改善方面进行评价。陕西省荒漠化土地治理累计推广人工造林面积达83.6万公顷,2011-2022年期间,阻挡粉尘量和防风固沙量分别为5300.3万吨、8966.4万吨,土壤保氮量、保磷量和保有机质量总计为38.9万吨,涵养水源、固碳释氧量分别为4858.7万立方米、3689.9万吨和5172.0万吨;计算碳汇林、饲草、造林种草节支、种子、果品、林下经济、“林(草)光”互补、生态旅游和森林康养8个方面经济效益,得出2011~2022年荒漠化综合防治技术新增纯收益突破376亿元;累计带动就业人数达1.5万人,农民累计收入达8亿元。采用关键荒漠化防治技术不仅起到了保持水土、防风固沙的目的,而且在一定程度上改善了大气环境。同时,治理过程极大的改善了人居环境,让荒漠变绿洲,使老百姓摆脱风沙和水土流失的侵害,并能够吸纳剩余劳动力、缓解就业压力、增加就业机会,促进人与自然和谐共生。
    摘要:
    摘 要:[目的]识别皖南国际文化旅游示范区土地利用空间冲突格局,探究其与土地利用变化的关联机制,为区域协调可持续发展提供科学依据。[方法]基于景观格局指数构建冲突测度模型,定量分析2000—2023年土地利用变化特征、土地利用冲突与土地利用强度时空分异规律,结合地理探测器探究影响机制。[结果]①近20a来皖南国际文化旅游示范区土地利用呈现耕地、林地缩减,建设用地扩张趋势,转移热点集中于北部沿江平原及南部山间盆地,林地通过双向转换维持生态基底功能。②研究期内冲突水平呈“北高南低”格局且整体趋缓。土地利用强度同步下降,形成“山区低强度条带-平原高强度节点”分异格局。③区域内土地利用冲突与土地利用强度空间协同性显著增强,全局Moran's I指数持续上升,高值集聚区与建设用地扩张热点重叠。④自然环境中坡度是约束冲突格局的主导因素,而土地利用强度与GDP交互水平和自然环境因素交互水平相当,揭示经济发展意图突破自然约束的趋势,56.6%耕地流失用于城镇建设印证双重驱动效应。[结论]皖南国际文化旅游示范区土地利用冲突水平下降但空间分异加剧,自然与经济双驱作用显著。亟需通过国土空间用途管制严控北部平原开发,协同引导全域生态保护与集约利用,驱动皖南国际文化旅游示范区高质量发展。
    摘要:
    珠江流域气温和降水量等气候要素的时空变化,不仅关系到流域人口的饮用水安全,而且事关区域社会经济可持续发展和“美丽中国”建设。本文选取珠江流域1993—2022年51个气象站点的气温和降水量数据,运用Mann-Kendall法和普通克里金插值等统计方法,分析了过去30年气温与降水量的变化,并基于SSP1-2.6情景模式对未来近30年的极端气候事件进行了预测,结果表明:(1)时间上,气温呈现上升趋势,降水量除全年和夏季外,亦呈现上升趋势;(2)空间上,气温冬季变化较均匀,全年和其他三季部分地区变化差异明显。降水量总体呈东、东南多,西、西北少;(3)在SSP1-2.6情景下,未来近30年,日最高气温极大值、日最低气温极小值和最多连续无雨日数呈现不显著上升趋势,而极端湿天降水量则呈现不显著下降趋势;(4)在空间上,日最高气温极大值由中部向周围递减,极端湿天降水量出现中南部极高值。日最低气温极小值由东南向西北地区递减,而最多连续无雨日数由中南部向其它地区递减。上述研究将为珠江流域未来近30年的气候变化预测和防灾减灾提供科学依据。
    摘要:
    针对现有微尺度侵蚀研究主要聚焦在探索侵蚀发生的机制规律,而对具体微地形侵蚀预测方法研究不足的现状,本研究以黄土裸坡微地形为研究对象,提出根据地表实测径流(QT)和地表粗糙度(SR)对径流曲线法模型(SCS-CN)进行修正以预测径流量,并与修正通用土壤流失方程(MUSLE)耦合进行侵蚀量预测。结果表明:1)与原始SCS-CN模型径流量预测结果QO(R2=0.7056)相比,通过QT反算CN值的修正模型SCS-Q和通过SR修正模型SCS-SR的径流量QCN(R2=0.9338)和QSR(R2=0.7691)预测精度分别提高了32%和9%;2)在微地形条件下耦合模型精度与传统RUSLE因子组合模型相比有了明显提升,且相较SCS-Q与MUSLE的耦合模型(MUSLE-Q),SCS-SR与MUSLE的耦合模型(MUSLE-SR)表现出更高的预测精度(NSE ∈[0.50 , 0.94]);3)在微地形侵蚀量预测中,地表措施对耦合模型精度的影响(ΔNSE = 63%)显著大于雨强(ΔNSE = 52%)和坡度(ΔNSE = 40%);4)在微地形条件下,耦合模型的预测精度随降雨时间显著提高:降雨前期(20min前)精度较低(R2<0.5),而降雨后期(20min后)精度显著提升(R2>0.8)。研究成果为微地形侵蚀量的精确预测方法提供了参考。
    摘要:
    土壤侵蚀作为主要的生态致灾因子,对土地利用、水土资源管理和人类社会的可持续发展等方面会产生不良影响。作为重要的生态过渡带和城市-生态交错带,秦岭北麓(西安段)受自然和人类活动影响,土地利用变化剧烈,生态脆弱区面临土壤侵蚀严重、治理难度大等问题。本文以秦岭北麓(西安段)为研究对象, 对2010-2023年土壤侵蚀进行可视化分析,明确其时空分布及土地利用变化特征,探讨土壤侵蚀对降雨侵蚀力、土地利用、坡度和高程的响应机制。结果表明:(1)在空间尺度上,区域土壤侵蚀以微度和轻度为主;在时间尺度上,侵蚀强度轻度以下面积占比增大,中度以上侵蚀面积减小,并向微度及轻度转变;(2)2010-2023年,草地和耕地主要转为林地。平均土壤侵蚀模数在不同土地利用类型条件下均呈下降趋势,林地和建设用地面积增加,耕地和草地面积减少;(3)受自然和人类活动共同影响,降雨侵蚀力与土壤侵蚀分布基本一致;侵蚀强度受高程和坡度影响程度排序:强烈>中度>极强烈>剧烈>微度>轻度。
    摘要:
    摘 要:[目的]洮河流域地处青藏高原与黄土高原的过渡带,其地貌特征受两大高原复合作用影响显著,同时作为重要的生态屏障区承担着水源涵养等关键生态系统服务功能,探究流域地形梯度特征下的生态系统服务价值空间分异及驱动因素对实现流域可持续发展具有重要的理论和实践意义。[方法]本研究基于1993—2023年6期土地利用遥感数据,综合运用生态系统服务价值(ESV)核算模型、地形分布指数和地理探测器方法,系统探究流域近30年生态系统服务价值的时空演变规律及其地形梯度特征与驱动机制。[结果]结果表明:(1)流域地形梯度呈现典型阶梯式分布特征,84.99%的区域集中分布于第2-7梯度,其中梯度1-9的优势地类依次表现为建设用地-水域-耕地-草地-林地-林地-林地-未利用地-未利用地的递变格局;(2)研究期间流域ESV总量增加6.39×10?元(增幅2.36%),其空间分布沿着地形梯度(由低到高)呈现先增后减的梯度分异特征,高值区主要分布于靠近青藏高原的第5、7梯度,低值区则集中于黄土高原西南部的梯度1和梯度9区域;(3)ESV梯度分异是自然地理要素与社会经济要素协同作用的结果,其中高程(DEM)作为主导解释因子(q=0.491),与坡度、土地利用强度等因子的交互作用均呈现双因子增强效应。[结论]本研究揭示了山地过渡带生态系统服务价值的地形梯度响应特征,为流域生态空间优化管理和区域可持续发展提供科学支撑。
    摘要:
    [目的] 研究红壤区土地利用方式对土壤水分入渗性能的影响,可为水土保持与土地利用规划提供依据。[方法] 以典型红壤区为研究对象,使用双渗环测定了林地(FL)、灌丛(SL)、草地(GL)、花生地(PL)、玉米地(CL)和裸地(BL)土壤的水分入渗特征,并运用Philip模型、Kostiakov模型、Horton模型和Mezencev模型模拟了水分入渗过程,比较不同土地利用方式下的土壤水分入渗特征差异,探讨土壤物理性质对土壤入渗性能的影响。[结果] (1) 红壤的初始水分入渗速率、平均入渗速率和稳定入渗速率分别为3.50-41.93、2.03-28.37和1.28-17.15 mm/min,这些水分入渗特征值在不同土地利用方式下的差异均为FL > BL > SL > CL > GL > PL。(2) Kostiakov模型模拟红壤入渗过程的效果最好,在6种土地利用方式中的R^2为0.91-0.99,而Horton和Mezencev模型分别适合模拟GL和PL土壤的水分入渗过程,R^2分别为0.93和0.91,Philip模型模拟红壤水分入渗过程的效果较差。(3) 影响红壤水分入渗特征值的物理因素包括非毛管孔隙度、自然含水率和黏粒含量,贡献度分别为25.80%-32.30%、19.20%-21.20%和16.30%-20.70%。[结论] 不同土地利用方式下的红壤水分入渗性能存在差异,其中,FL土壤的入渗性能较好。未来的水土保持实践中,可以尝试采用农林复合模式改善红壤区农用地土壤的水分入渗性能。
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    Available online:2024-06-28, DOI:
    [摘要] (360) [HTML] (0) [PDF 20.24 M] (1238)
    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。 关键词:“三生”功能;碳排放;地理加权回归;辽宁省 中图分类号:P9
    Available online:2024-06-28, DOI:
    [摘要] (472) [HTML] (0) [PDF 2.78 M] (707)
    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:2024-06-28, DOI:
    [摘要] (415) [HTML] (0) [PDF 9.52 M] (977)
    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:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (254) [HTML] (0) [PDF 4.61 M] (635)
    摘要:
    [目的]通过对福建省县域尺度农业净碳排放量时空特征的分析,以期为福建省及其他各省市区制定碳减排对策提供参考依据。[方法]基于种植业和畜牧业的12种碳源构建农业碳排放核算清单,采用碳排放因子法测算出农业碳排放总量;结合福建省农业特征选取7种主要农作物计算碳吸收量;并利用探索性空间分析方法分析了2001—2020年福建省农业净碳排放的时空演变特征。[结果]①研究期内净碳排放量呈现出先上升后下降的倒“V”型变化趋势。碳源方面,农地利用碳排放占据较大比例;碳汇方面,水稻、蔬菜和甘蔗对碳吸收的贡献较大。大部分县(市)农业碳排放强度呈下降趋势,但年均下降幅度较小。②福建省县域碳排放量存在显著的全局空间正相关,呈现出空间集聚特征,聚集态势以高高集聚和低低集聚为主。农业碳排放强度空间分布格局变化较大,整体呈现下降趋势,其中约有一半的县(市)处于较低强度区。③2001—2020年福建省各县(市)的空间等级分布格局有一定程度的变动,中等排放区和中低排放区数量增多,高等排放区、中高排放区和低排放区数量减少,两极分化情况有所缓解。[结论]近年来福建省大部分县域农业碳排放量和碳排放强度都呈下降趋势,碳减排取得了一定成效,但下降幅度不大,未来还应从政策激励、产业结构优化等方面采取措施强化减排效果,促进农业低碳转型。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (276) [HTML] (0) [PDF 1.60 M] (579)
    摘要:
    [目的]草地灌丛化过程的植被群落演替会影响土壤有机碳库,而土壤有机碳(SOC)活性组分能够敏捷反映土壤有机碳库变化,通过探究灌丛化对高寒草甸SOC活性组分的影响,以期为全球气候变化背景下青藏高原草地土壤有机碳库变化和固碳研究提供数据支撑。[方法] 以青藏高原川西锦鸡儿(Caragana erinacea)灌丛草甸为研究对象,分析了不同灌丛化阶段(未灌丛化、中度灌丛化和重度灌丛化草甸)0—10 cm、10—20 cm和20—40 cm土壤理化性质、碳转化酶活性和SOC活性组分特征。[结果] ①灌丛化使得0—20cm土壤含水量(SWC)显著减小,各土层SOC含量均在重度灌丛化草甸最大,中度灌丛化草甸土壤pH显著增大。②中度灌丛化草甸土壤淀粉酶活性(SAA)显著低于未灌丛化草甸,10—40 cm土壤蔗糖酶活性(SSA)也显著较低,SSA在重度灌丛化阶段显著强于未灌丛化草甸。③与未灌丛化草甸相比,中度灌丛化草甸0—10 cm、10—20 cm和20—40 cm易氧化有机碳(ROOC)含量分别显著减小16.79%、21.73%和31.11%,0—10 cm土壤可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)含量也显著减小;重度灌丛化草甸0—10 cm土壤颗粒态有机碳(POC)和ROOC含量分别显著增大24.37%和29.54%,10—20 cm土壤MBC和DOC分别显著增大12.96%和10.38%,20—40 cm土壤MBC和DOC分别显著增大57.62%和22.10%。④土壤有机碳活性组分均与TN、SWC、SOC以及碳转化酶活性显著正相关,ROOC与pH显著负相关。[结论] 研究区域川西锦鸡儿灌丛化初期土壤有机碳活性组分含量降低,而灌丛化后期土壤有机碳及其各活性组分均得到积累,可能对该区域土壤有机碳积累和土壤质量提升产生积极效应。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (303) [HTML] (0) [PDF 2.79 M] (627)
    摘要:
    [目的] 对甘肃省的荒漠化状况及驱动因素进行分析,为该地区荒漠化综合防治及“三北”等生态工程的推进提供科学依据。[方法] 基于植被指数及地表反照率构建了荒漠化差值指数,使用趋势分析、空间自相关分析等方法分析了甘肃省2000-2022年23年间的荒漠化时空分布特征,并利用地理时空加权回归法对其影响因素进行了分析。[结果] ○1甘肃省荒漠化整体呈现出“西北荒东南绿”的特点,西北区域同时受风蚀荒漠化和盐渍化影响,荒漠化最严重,向东南方向荒漠化程度逐渐减轻,中部地区受水土流失影响荒漠化程度较严重,南部区域荒漠化程度较轻;时间上,23年间,甘肃省荒漠化程度逐渐改善,且南部区域改善程度强于北部区域;○2从空间自相关看,甘肃省荒漠化主要表现出聚集特性,即荒漠化程度表现出明显的空间正相关性;○3降雨对缓解荒漠化最有益处,且对西北的影响大于东南,风速和人口会加剧荒漠化的发生,西南部气温升高荒漠化程度会加重,其余区域则相反。[结论] 2000-2022甘肃省荒漠化整体呈改善趋势,西北部荒漠化仍较严重,甘肃省荒漠化的驱动因素存在较明显的时空异质性,最主要的因素为降雨。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    摘要:
    [目的]开展黄河流域甘肃段生态系统健康水平评价研究,为该流域生态保护与高质量发展提供理论参考与决策依据。[方法]基于2011—2021年面板数据,采用PSR模型构建黄河流域甘肃段生态系统健康评价指标体系,运用熵值法和综合指数法对生态系统健康水平进行综合评价,并采用GM—ARIMA模型对未来十年生态系统健康变化进行预测。[结果](1)2011—2021年各市州生态系统健康综合指数整体呈现上升趋势,甘南黄河重要水源补给生态功能区,其中甘南生态系统健康等级为“劣等”,临夏生态系统健康等级由“劣等”向“差等”转变,黄土高原区,其中兰州生态系统健康等级由“中等”向“良好”转变,天水、定西和平凉生态系统健康等级由“劣等”向“差等”转变,白银和庆阳生态系统健康等级处于“劣等”,风沙综合防治区武威生态系统健康等级为“劣等”;(2)2022—2031年生态环境综合指数预测结果呈上升趋势,但生态系统健康等级没有发生明显变化。[结论]黄河流域甘肃段生态系统健康水平整体不高,当前的生态保护和环境改善措施尚未完全解决该地区生态环境面临的挑战,未来需要进一步加强监管和管理,提高该地区生态系统的健康水平。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (282) [HTML] (0) [PDF 1.69 M] (525)
    摘要:
    [目的]分析青岛市区域碳排放时空演变及影响因素,对青岛市的生态保护和高质量发展具有重要意义。[方法]基于青岛市2000—2020年的土地利用数据、夜间灯光数据、社会经济数据等,对青岛市土地利用碳排放进行核算,通过构建碳排放与夜间灯光值的拟合模型,揭示青岛市不同用地类型的碳排放空间分布差异和变化趋势,通过Tapio脱钩模型分析了青岛市碳排放与经济发展之间的脱钩状态,并利用LMDI模型分析土地利用碳排放各影响因素的贡献程度。[结果]①2000—2020年青岛市土地利用净碳排放量总体呈增长态势,从2000年1309.64万吨增长到2020年3648.20万吨,增长了近1.79倍。②青岛市碳排放总量整体呈现“中间高,四周低”的空间分布格局,工业能耗是建设用地最主要的碳排放来源,高碳排放区域主要集中在胶州湾区域;③青岛市经济发展和碳排放的关系经历了从“扩张连结—弱脱钩—强脱钩”状态的转变;④促进青岛市碳排放增长的因素为人口规模和经济效应,抑制青岛市碳排放增长的因素为能源结构和能源强度。[结论]未来需要进一步调整产业结构,加快发展低碳经济,通过创新技术、调整能源结构等措施,从源头上减少碳排放。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (270) [HTML] (0) [PDF 3.53 M] (631)
    摘要:
    [目的]在双碳目标愿景下,解决林地变化的尺度效应问题,量化多级流域林地碳汇效益,不仅为林地研究提供新视角,也有助于协调优化林地格局,对提高未来区域碳汇潜力具有重要意义。[方法]以重庆市为研究区,运用PLUS模型、景观格局指数、生物量扩展因子法、灰色关联度等方法,分析了2000-2030年多级流域尺度下重庆市林地与碳储量的时空动态变化,同时探究了自然情景发展下林地格局变化与碳储量的关联度。[结果]结果表明:(1)2000-2020年,林地面积增加3404.55km2,主要来自耕地转换;一级流域林地景观格局总体趋向于聚集化与规则化,破碎程度相对减少;二级流域内“区与群”的林地格局变化历史规律与未来趋势方面存在差异;(2)前20年,林地碳储量呈现增加-减少趋势,总碳储量增加,其中一级流域洞庭湖水系碳储量增加最多,而二级流域碳储量增量高值区域由北向南移动;(3)预测2030年,总碳储量增加,且与不规则指数具有较强关联度;尺度效应导致一二级流域中景观格局变化以及景观格局指数与碳储量的关联度均存在空间异质性。[结论]研究结果有助于从跨流域尺度的视角对林地格局变化规律进行推演,为自然资源部或林业主管部门提供科学依据,制定不同尺度林地资源的有效利用与保护政策,推进重庆市可持续发展,提高碳汇效益实现碳中和目标。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (236) [HTML] (0) [PDF 3.05 M] (648)
    摘要:
    [目的] 为了更好对丘陵地区生态质量进行监测和评价,构建一个更精确的中高植被地区遥感生态指数十分必要,并探索其生态质量影响因素,为桃江县兼顾发展与生态提供科学支撑。 [方法] 针对植被指数(NDVI)在植被茂密区的饱和性缺陷,本文在湿度、干度、热度因子基础上,引入核归一化植被指数(kNDVI),构建了改进型遥感生态指数(Modified Remote Sensing Ecology Index,MRSEI)。借助MRSEI量化了桃江县2000-2021年生态环境质量时序变化,并引入最优化参数的地理探测器模型对植被覆盖度、降水、气温、土地利用、海拔、人口密度等6个影响因子进行了驱动力分析。[结果] (1)与遥感生态指数相比,改进的遥感生态指数模型能够避免高植被覆盖区NDVI饱和性缺陷问题,可以更准确地监测桃江县生态环境;(2)研究区2000至2021年5期的MRSEI均值分别为0.77、0.84、0.83、0.75和0.79,生态环境质量整体表现良好,具有转好-转差-转好的变化特征;(3)从生态环境质量成因分析来看,土地利用是影响研究区生态环境质量的关键因子,交互式探测中,土地利用和海拔交互作用最强。[结论] 综合而言,桃江县生态环境质量变化主要受到自然和人为因素双重影响。研究结果可为桃江县开展有效的生态环境保护修复措施提供技术参考。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (195) [HTML] (0) [PDF 1.26 M] (448)
    摘要:
    [目的]为了解高寒湿地高速公路工程干扰后不同恢复措施下边坡土壤理化性质及酶活性影响,旨在为高寒湿地植被恢复模式的筛选,治理水土流失,改善生态环境提供理论参考依据。[方法]以自然演替、喷播植草、草皮回覆三种处理边坡与原始未扰动对照植被为研究对象,测定土壤理化指标和土壤酶活性,分析其相互关系及影响因素。[结果]1)三种恢复措施与对照相比均导致土壤pH值、全钾显著升高(P<0.05),土壤有机质、全氮、全磷、细根生物量显著降低(P<0.05);有效磷与对照相比有所增加,速效钾有所降低;自然演替土壤颗粒中黏粉粒比例与对照相比差异不显著,喷播植草、草皮回覆处理下土壤颗粒中黏粉粒比例显著降低(P<0.05);草皮回覆丰富度指数与对照相比差异不显著,喷播植草、自然演替与对照相比显著降低(P<0.05),草皮回覆与喷播植草2种恢复措施的土壤pH值、有机质、全氮、速效钾 、细根生物量及其丰富度指数高于自然演替。2)喷播植草与草皮回覆相对于自然演替能更好的恢复4种土壤酶活性,甚至过氧化氢酶活性能恢复至接近对照水平。3)4种酶活性与土壤理化性质之间相关性显著,脲酶活性对土壤理化性质最为敏感,能够很好评价高原湿地边坡土壤肥力。[结论] 采取喷播植草、草皮回覆相对于自然演替能有效改善土壤理化性质和提高土壤酶活性,土壤酶能作为评价高原湿地边坡土壤肥力的敏感性指标。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (205) [HTML] (0) [PDF 1.84 M] (492)
    摘要:
    [目的]探究黄土丘陵区坡面长期种植柠条对土壤团聚体稳定性和可蚀性的影响,为黄土高原人工植被建设和生态环境恢复提供理论依据。[方法]以荒草坡地为对照,选取坡面等高线种植不同年限(15、25、35年)柠条地为研究对象,分析长期种植柠条对坡面土壤团聚体稳定性和可蚀性的变化特征及其主要影响因素。[结果](1)样地土壤团聚体稳定性指标平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和>0.25 mm团聚体含量(WR0.25)总体表现为15年柠条地>荒草地>25年柠条地>35年柠条地,在坡面位置上表现为坡下>坡顶>坡中>坡上,土壤可蚀性因子K值则有相反的趋势。(2)随着柠条种植年限的增加,相较于荒草地,各坡位柠条带土壤团聚体稳定性指标均呈先增后降的趋势,而间隔荒草带则持续降低,两者的差值在柠条种植年限大于15年后逐渐扩大,并在坡下位置最为明显。(3)土壤有机碳和坡位是影响坡面土壤团聚体稳定性与可蚀性的主要因素,分别解释了38%和4.1%的变异,其次是种植年限和海拔。[结论]黄土丘陵区坡面带状柠条种植通过影响土壤有机碳分布,进而影响土壤团聚体稳定性和可蚀性。柠条种植小于15年有助于土壤团聚体稳定性的提升和可蚀性的下降,但大于15年后逐渐有相反趋势,尤其在坡下位置。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    摘要:
    【目的】为探究冻融期降雪减少对巴音布鲁克高寒湿地土壤有机碳组分及碳库稳定性的影响,【方法】于2022年9月布设野外试验,设置2种处理:雪被去除与自然降雪,分别在冻融期的初冻期(11月)、冻结期(3月)、融冻期(7月)进行取样,测定土壤含水量(SWC)、电导率(EC)、pH值,有机碳含量(SOC),极不稳定有机碳组分(F1)、不稳定有机碳组分(F2)、稳定有机碳组分(F3)和惰性有机碳组分(F4)。【结果】结果表明:雪被去除后土壤有机碳含量(SOC)在初冻期、冻结期、融冻期均无显著差异,但出现了降低的趋势。雪被去除后有机碳含量在三时期分别降低了2.87%、6.65%和4.49%。初冻期雪被去除后F1和F2组分有机碳含量出现了显著差异(P<0.05),相比于自然降雪两种组分有机碳含量分别降低了8.72%和12.26%,冻结期不同处理间F3组分了出现显著差异(P<0.05),雪被去除后F3组分有机碳含量降低了25.57%,融冻期F1、F2和F3出现了显著差异(P<0.05),其中除雪后F1和F3分别降低了22.10%和25.57%,而F2组分上升了34.92%,其他组分无显著差异。雪被去除后,相比于自然降雪处理,碳库活度在三时期分别上升了5.99%、9.71%和20.39%。【结论】冻融循环和雪被去除对有机碳含量和碳库稳定性均无显著影响,但雪被去除对土壤的影响大于冻融变化,雪被去除导致土壤有机碳含量降低,土壤有机碳库稳定性上升,影响了原本土壤有机碳组分之间的稳定关系。随着冻融进行,土壤有机碳含量呈现出先降低后上升的趋势,而土壤碳库稳定性呈现出先上升后下降的趋势。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (201) [HTML] (0) [PDF 2.81 M] (711)
    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:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (205) [HTML] (0) [PDF 1.90 M] (417)
    摘要:
    [目的]通过研究太行山南麓坡面土壤产流特征,探讨其影响因素,为太行山南麓水土流失治理及生态环境保护提供科学依据。[方法]以太行山南麓鱼鳞坑坡和自然荒坡为研究对象,测定草本、灌木、乔木群落下坡面产流特征并分析其影响因素,运用地理探测器统计学方法量化各因素单独和交互作用对坡面产流的影响力。[结果]结果表明:(1)鱼鳞坑坡草本、灌木、乔木群落的平均径流深之间没有显著性差异,自然荒坡灌木群落和草本群落的平均径流深显著大于乔木;与自然荒坡相比,鱼鳞坑坡草本群落、灌木群落、乔木群落的平均径流深分别减少了56.61%、72.80%、39.58%;平均径流深随着砾石含量的增加呈减少趋势;砾石覆盖度对坡面产流的控制作用有一个阈值,当砾石覆盖度为6%-9%时,坡面径流深最小。(2)太行山南麓坡面产流单因子影响力最大的是砾石覆盖度(0.31),其次是植被盖度(0.29)。(3)坡面产流影响因子交互作用后大多表现为非线性增强和双因子增强作用;降雨因子与非降雨因子交互后均表现为非线性增强作用。[结论]大量砾石的存在导致了太行山南麓坡面产流过程的复杂性,增加植被盖度是减少该地区坡面产流的重要措施。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (240) [HTML] (0) [PDF 1.85 M] (463)
    摘要:
    摘 要:[目的]为构建低碳农业模式,推动农业碳减排,促进地区农业高质量发展提供支撑。[方法]采用耕地碳排放估算模型和ArcGIS计算分析宁夏沿黄城市带耕地碳排放进行时空特征,采用非期望产出超效率模型(SBM)评估耕地生态效率值。[结果](1)2011-2020年宁夏沿黄城市带耕地碳排放总量总体呈下降趋势,化肥和农用柴油是耕地碳排放的主要来源。(2)宁夏沿黄城市带耕地碳排放呈现南北高,中间低的空间分布格局,其中平罗县和中宁县是最大的耕地碳排放城市。(3)宁夏沿黄城市带耕地碳排放强度呈先升高后下降的趋势与耕地碳排放总量变化相似。(4)宁夏沿黄城市带耕地利用生态效率总体呈波动状态,利通区耕地生态效率较低,需要调整农业生产过程中的投入要素。[结论] 研究宁夏沿黄城市带耕地碳排放和生态效率时空演变特征并探究其关键影响因素,相关结论能为宁夏构建低碳农业和精准施策提供参考。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    摘要:
    [目的]明确青海省农牧业碳排放特征及驱动因素,为青海省科学有序推进农牧业绿色低碳发展提供理论与数据支撑。[方法]从农用物资消耗、畜禽养殖和作物生长三个方面测算青海省2000—2021年农牧业碳排放,在此基础上运用LMDI和Tapio脱钩模型探讨农牧业碳排放的驱动因素及脱钩状态,并预测2022—2035年农牧业碳排放的未来趋势。[结果]①研究期内,青海省农牧业碳排放呈波动上升趋势,年均增长率为1.61%,畜禽养殖过程中的肠道发酵和粪便管理是青海省农牧业碳排放的主要来源,年均占比94.94%。②农业经济发展水平效应和农业结构效应促进青海省农牧业碳排放的增加,年均贡献率为39.40%和16.53%;农业生产技术效应和农业劳动力规模效应抑制青海省农牧业碳排放的增加,年均贡献率为-37.45%和-6.63%。③整体来看,青海省农牧业碳排放与农牧业经济增长的脱钩状态为弱脱钩,农业生产技术和农业劳动力规模对青海省农牧业碳排放为弱脱钩努力,农业结构无脱钩努力。④2022—2035年青海省农牧业碳排放量呈增长趋势,年均增长率为1.23%,较2000-2021年下降0.38%。[结论]青海省应增强农田土壤固碳能力,降低畜禽产品肠道甲烷排放强度,强化农牧业减排固碳科技引领,培养农牧业高素质人才,实现农牧业低碳发展。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (373) [HTML] (0) [PDF 2.09 M] (492)
    摘要:
    [目的]探究以玉米芯、腐殖酸为原料制备纤维素基土壤结构改良剂对沙质土壤抗侵蚀性能的改良效果。[方法]选择漆酶(Lac)和木素过氧化物酶(Lip)的单酶类型和双酶协同,设置3个酶活水平、2个玉米芯生物质添加处理,固定腐殖酸用量,通过水溶液聚合法制备纤维素基土壤改良剂。利用红外光谱对酶解产物及改良剂官能团进行表征,基于溶胀特性分析土壤保水持水能力和改良剂的网状特征,基于机械性和水稳性团聚体相关参数分析改良剂对沙质土壤抗蚀性的改良效果。[结果](1)纤维素基土壤改良剂的吸纯水倍率为纯腐殖酸基改良剂的0.61-4.84倍。添加4 g漆酶(20 U)+木素过氧化物酶(20 U)酶解产物制备的土壤改良剂(LLP3-4)的吸纯水倍率最高,为66.7 g/g。改良剂溶胀过程符合Schott二级动力学模型。(2)与CK相比,三种酶解方案制备的改良剂(Lac3-4、Lip3-4和LLP3-4)1%添加处理,土壤的饱和持水量提高了20%-60%;LLP3-4可使机械性大团聚体和水稳性大团聚体(粒径>0.25 mm)含量分别增加了6倍和14倍,使土壤平均重量直径和几何平均直径分别增加了70.59%和46.67%,分形维数降低了21.36%。[结论]双酶预处理方案制备的纤维素基土壤改良剂可显著提升沙化土壤的保水持水能力及抗蚀性能。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (239) [HTML] (0) [PDF 8.67 M] (704)
    摘要:
    [目的]双碳目标的提出对我国农业发展提出了更高的要求,本研究以京津冀地区为研究对象,根据农业碳排放情况,将京津冀地区划分为六大农业区,并相应提出减排优化路径,旨在为京津冀地区低碳农业发展提供政策建议; ②[方法] 本研究根据IPCC指南测算农业碳排放量,并在此基础上采用趋势分析法研究京津冀地区农业碳排放线性变化规律,采用Arcgis断点分析法和核密度法分析京津冀六大农业区的空间演进趋势;③[结果] 研究发现,从时间上看,京津冀农业碳排放量和碳排放强度整体呈下降趋势,尤其是碳排放强度,自2005年开始快速下降。与全国相比,虽然农业碳排放总量占比小,但是碳排放强度高于全国水平,其中坝上农业区和冀南农业区的碳排放水平最高。从空间上看,远离京津的坝上农业区北部,冀中原农业区和冀南农业区部分县域碳排放强度较高,而京津近郊农业区以及与其相邻的坝上农业区南部则保持轻低度排放状态。此外,根据核密度分析的结果,六大农业区整体碳排放强度在降低,其中京津近郊农业区和冀中平原农业区碳排放强度内部差异化程度较大;④[结论] 根据研究结果,从农业定位、资源共享、减碳增汇以及跨行业合作四个方面提出京津冀地区碳减排优化路径。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (126) [HTML] (0) [PDF 1.45 M] (433)
    摘要:
    [目的]探究黑龙江省松嫩平原地区耕地低碳利用效率时空演变规律及影响因素,对区域耕地资源低碳高效利用以及推动农业可持续发展具有重要意义 [方法]本研究借助超效率SBM模型测度2005—2020年黑龙江省松嫩平原地区33个县(市)耕地低碳利用效率,利用空间自相关和核密度估计方法分析各县(市)耕地低碳利用效率的时空格局演变特征,进而采用地理加权回归模型探究其影响因素。[结果](1)研究期内黑龙江省松嫩平原地区耕地低碳利用效率呈“升-降-升”演变态势,均值为0.80,未达到最有效生产的前沿;(2)从空间维度看,耕地低碳利用效率存在显著的正向空间相关性,且局部呈较强的高低值集聚分布态势,热点多核极化现象显著,主要分布于区域北部和南部;从时间维度看,耕地低碳利用效率表现出不同程度的极化特征,且内部差异呈逐渐缩小的演变趋势;(3)从影响因素看,人均播种面积、单位耕地面积化肥使用量、农村居民人均可支配收入和涉农支出对耕地低碳利用效率具有正向影响,复种指数、单位耕地面积机械使用量及城镇化率对效率呈负向影响,人均GDP对耕地低碳利用效率在不同年份影响程度和方向存在差异。[结论]黑龙江省松嫩平原地区耕地低碳利用效率整体呈上升趋势,且区域间存在明显差异,未来应优化资源配置效率,建立区域协同机制,发挥热点区域示范作用,助推各区域耕地低碳利用效率的提升。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (264) [HTML] (0) [PDF 5.24 M] (648)
    摘要:
    摘 要:[目的]明晰历史和未来时间序列下碳储量时空演变特征,对促进区域可持续发展具有重要意义。[方法]以贵阳市为例,利用ArcGIS评估2000—2020年贵阳市的土地利用变化与碳储量时空演变特征,并耦合PLUS-InVEST模型预测2030年不同发展情景下土地利用空间格局及其碳储量变化。[结果](1)2000-2020年贵阳市土地利用变化为耕地和草地转化为水域和建设用地;耕地面积减少了190km2;草地面积减少了188km2;水域面积增加了43km2;建设用地面积锐增了367km2。(2)2000—2020年贵阳市碳储总量呈现先增加后下降趋势,共降低了21.97×105t,在空间上呈现北高南低的分布格局,北部区域是贵阳市的主要碳汇功能区,建设用地扩张是影响研究区碳储量降低的主要原因。(3)2030自然情景、耕地保护和生态保护情景下建设用地分别扩张了279km2、193km2 和175km2,增幅为51.48%、35.61%、32.29%。(4)2030年自然情景、耕地保护和生态保护情景下的碳储总量分别为1399.73×105t、1398.44×105t和1409.55×105t,相较于2020年均在下降。碳储量在空间上始终表现为北高南低的分布格局,生态保护情景下更有利于减缓研究区碳储量的下降趋势。[结论]未来贵阳市在生态环境方面可继续加强退耕还林政策来恢复碳储量水平,而在城市发展方面,应该制定更加合理的综合发展战略,在经济发展的同时又能兼顾生态保护。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    摘要:
    [目的]研究漫川漫岗黑土农田区切沟沟头形态特征及其影响因素,为控制黑土农田区沟壑侵蚀提供基础数据和理论支撑。[方法]以海伦市海南乡小流域切沟沟头为研究对象,野外实地调查沟头形态特征及土壤类型和土体构型,分析沟头活跃状态以及内外因素对沟头形态的影响。[结果](1)切沟沟头土壤类型为典型黑土、草甸黑土和冲积土,土体构型以A+B+C型为主,A+C及A+C+Ab型为辅,(2)选取沟头活跃指标运用聚类分析厘定切沟沟头处于极活跃-活跃状态,结合沟头溯源侵蚀过程将活跃状态划分为沟头溯源侵蚀四阶段,(3)相关性分析表明沟头形态与内外因素的相关性复杂,单一形态受内外因素以及自身形态的共同作用影响;(4)冗余分析表明土体构型、汇水面积是影响沟头形态的主要因子且与沟头形态呈正相关关系,沟头植被覆盖度、作物距沟头距离、沟头垄向与沟头立面夹角与沟头形态呈负相关关系。[结论]切沟沟头形态特征复杂,土壤垂向差异性是内因的根本,沟头形态受内外因素共同影响。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    摘要:
    摘要:贺兰山东麓是我国重要的酿酒葡萄产区,挖掘在该区域荒漠草原上垦殖葡萄园所产生的碳汇价值对区域实现双碳目标具有重要意义。为量化葡萄种植园的土壤碳储量特征,本研究以典型的新慧彬葡萄园为例,开展园区尺度的土壤有机碳(Soil organic carbon)取样调查与分析,研究土壤有机碳含量、密度和组分等特征。结果表明:(1)该葡萄园0—100 cm剖面土壤有机碳平均含量为4.65 g/kg,土壤有机碳密度为64.5 t/hm2,虽然土壤有机质含量低,养分匮乏,但依然是葡萄园生态系统碳库的主要部分。(2)在垂直剖面上,土壤有机碳含量随着土层加深而递减,且0—40 cm表层和40—100 cm深层的土壤有机碳含量存在显著差异,表层土壤的有机碳富集系数大于1,对有机碳具有更强的固持能力。(3)土壤有机碳含量在园区范围内存在空间异质性,其中表层土壤有机碳的空间异质性受制于不同田块间葡萄品种及施肥等垦殖活动差异,而深层土壤有机碳的空间异质性主要受制于原始土壤的形成背景。(4)土壤有机碳活性、中性和惰性组分的比例约为1:2:5,惰性组分占比较高,碳库活度较低,稳定性较强;虽然惰性有机碳含量决定了总有机碳的高低,但中性有机碳含量的变化亦会影响总有机碳和全碳含量。以上研究成果对理解干旱区葡萄园碳汇形成机理和挖掘碳汇潜力具有一定的参考价值。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    摘要:
    [目的] 在高标准农田的建设中,为更合理的进行农田生态补偿,应在保障粮食安全的前提下,结合考虑农业生产过程中的碳排放与碳吸收量,以实现我国碳达峰碳中和的目标,助力农业强国建设。[方法] 本文首先从粮食安全的角度对黄河流域内60个城市进行了农田盈亏量的测算,基于机会成本法建立了粮食安全视角下的农田生态补偿标准;接着,计算黄河流域各市农业生产过程中,使用的农业资源与农作物生长过程所产生的碳排放量,估计农作物生长中通过光合作用吸收碳的总量。根据所得碳源、碳汇量计算该区域内农田的总净碳汇量,以2021年碳交易平均价格为补偿标准,求出“双碳”视角下区域内农田生态补偿标准。最后,在分别计算粮食安全与“双碳”视角下的农田生态补偿额度的基础上,得出双视角下黄河流域的农田生态补偿额度。[结果] 青海、河南省内的黄河流经的市大多都接受一定的补偿。[结论] 部分省会城市如西安、郑州与太原因城镇化与工业化水平较高,经济发展情况良好,需要支付的农田生态补偿额度较高,说明当地农田安全与粮食、生态安全间的矛盾问题更严重。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (285) [HTML] (0) [PDF 3.22 M] (558)
    摘要:
    [目的]为探究小流域的暴雨洪水过程以及暴雨所造成的土壤侵蚀情况,亟需开展场次暴雨洪水过程以及水土保持调查工作,为下一步水土保持决策提供科学支撑。[方法]采用野外调查的方法对皇迷东沟和梁家庄西沟开展洪痕测量调查并计算洪峰流量模数,分析暴雨洪水对小流域造成的侵蚀危害。[结果]①本次降雨持续时间长、雨强大,梁家庄西沟和皇迷东沟流域累计雨量分别达到1008.5mm和613.6mm。②调查按洪痕法调查推算了洪峰流量,皇迷东沟、梁家庄西沟小流域洪峰流量模数为10.80m3/s·km2、36.07m3/s·km2。坡度和水土保持措施是影响洪峰流量的主要因素,较大的坡度会使洪峰流量变大,而完善的水土保持措施可以起到有效的削峰作用。③调查小流域位于泜河流域上游,是本次暴雨中心和洪水的主要产流区,小流域洪峰流量模数大于下游水文站洪峰流量模数。④梁家庄西沟的侵蚀情况比皇迷东沟严重,主要原因是皇迷东沟的果园、梯田和谷坊的面积占比大于梁家庄西沟,皇迷东沟的平均坡度小于梁家庄西沟且梁家庄雨量站的降雨量峰值持续时间更长。[结论] 实施水土保持措施是必要且有效的,而且要进一步完善梯田、台地谷坊的建设,良好的水土保持措施可以有效减少洪峰流量以及侵蚀现象的发生。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    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。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (219) [HTML] (0) [PDF 20.38 M] (821)
    摘要:
    [目的]新型蒺藜盾状移动式固沙障是运用仿生学原理,由盾状铁网筛与上方扎制固沙灌木猫头刺(Oxytropis aciphylla Ledeb.)茎叶构成的新型固沙障,已获得专利授权。本实验对蒺藜盾状移动式固沙障的防风固沙效应进行了风洞模拟实验,确定最佳选型,以适用于在沙坡头等沙区的应用与推广。[方法]通过风洞模拟实验,在6、10、14、18m/s四个风速条件下测量了蒺藜盾状移动式固沙障的风速流场,并在10、14、18m/s三个风速条件下对蒺藜盾状移动式固沙障进行了吹蚀实验。对照分析原位自然型与仿生的蒺藜盾状移动式固沙障的防风沙效应揭示盾状沙障防风固沙机理,为野外工程防沙措施的选择和制定提供借鉴。[结果](1)气流在经过蒺藜盾状移动式固沙障时速度均会减弱,形成明显的减速区。在6m/s时,减速沉降区均达到了20H;随着风速增加,减速沉降区缩小。10m/s与14m/s时,减速沉降区为15H;且在18m/s时,也能维持15H的减速沉降区。(2)3种风速梯度下,新型蒺藜盾状移动式固沙障的平均输沙量是无沙障的13.8%(10m/s风速),21.1%(14m/s风速),23.4%(18m/s风速)。[结论]结构完整,直径更大的蒺藜盾状移动式固沙障具有最好的防风沙效果。蒺藜盾状移动式仿生固沙障防风沙效果好,可移动、可组合和可机械化编织,在防治荒漠化、防风固沙领域有广泛的应用前景。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (356) [HTML] (0) [PDF 1.36 M] (457)
    摘要:
    [目的]:煤炭的开采过程也引发了诸如生物多样性减少、土壤结构破坏及养分流失等一系列生态环境问题,对矿区土壤结构的剧烈扰动导致受土壤团聚体物理保护的有机碳裸露,被土壤微生物分解矿化,造成土壤有机碳损失。在受扰动的露天矿排土场进行植被重建被认为是改善土壤结构,提高生物多样性的有效措施。近些年,微生物修复技术(丛枝菌根真菌)广泛应用于矿区生态修复,并取得了明显的生态改良效果。此外,风化煤和绿肥等外源物也被认为在土壤改良中有积极作用。但目前我们对于丛枝菌根真菌与风化煤和绿肥等外源物联合施用对植被生长及土壤改良的效果仍缺乏清晰的认识。[方法]:因此,本研究基于内蒙古黑岱沟露天矿内排土场沙棘示范基地,通过调查植被种群并采集土壤团聚体样品,分析了丛枝菌根真菌(AMF)及其他因素(风化煤、绿肥)联合作用对于露天矿排土场植被恢复区土壤团聚体稳定性及有机碳恢复的影响。[结果]:研究结果表明,在六种处理模式下,对林下植被多样性提高效果最好的是接种AMF施用绿肥并添加风化煤(沙接绿风)的实验组,相较于对照处理,多样性指数显著提高;对团聚体发育及稳定性影响效果最显著的是接种AMF并施用绿肥(沙接绿)的实验组,破碎率显著低于对照处理的同时团聚体重量平均直径和几何平均直径显著高于对照组。对团聚体有机碳及全氮作用效果的分析表明,沙接绿处理下宏观团聚体有机碳和全氮显著高于仅接种AMF(沙接)的实验组。[结论]:总体来说,这些结果评价了在大田试验中施用风化煤、绿肥并接种AMF改善植被多样性、团聚体稳定性及团聚体有机碳恢复的效果,对优化露天矿人工生态修复策略,加速土壤碳库恢复有重要的借鉴意义。
    Available online:2024-06-27, DOI:
    [摘要] (144) [HTML] (0) [PDF 2.59 M] (462)
    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。
    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:2024-02-29, DOI:
    [摘要] (355) [HTML] (0) [PDF 14.39 M] (1020)
    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] (201) [HTML] (0) [PDF 2.95 M] (922)
    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] (329) [HTML] (0) [PDF 4.76 M] (915)
    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] (441) [HTML] (0) [PDF 17.80 M] (1277)
    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] (329) [HTML] (0) [PDF 1.57 M] (836)
    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] (705) [HTML] (0) [PDF 22.60 M] (1154)
    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] (254) [HTML] (0) [PDF 5.32 M] (1078)
    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] (195) [HTML] (0) [PDF 10.94 M] (1162)
    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] (234) [HTML] (0) [PDF 8.81 M] (1062)
    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] (211) [HTML] (0) [PDF 15.97 M] (1033)
    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] (673) [HTML] (0) [PDF 18.47 M] (1249)
    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] (230) [HTML] (0) [PDF 10.06 M] (1102)
    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] (406) [HTML] (0) [PDF 1.00 M] (711)
    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] (364) [HTML] (0) [PDF 1.26 M] (759)
    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] (154) [HTML] (0) [PDF 1.10 M] (777)
    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] (634) [HTML] (0) [PDF 11.95 M] (1120)
    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] (405) [HTML] (0) [PDF 2.92 M] (877)
    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] (258) [HTML] (0) [PDF 2.99 M] (940)
    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] (455) [HTML] (0) [PDF 3.28 M] (1273)
    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] (517) [HTML] (0) [PDF 2.76 M] (931)
    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] (495) [HTML] (0) [PDF 12.90 M] (1126)
    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] (446) [HTML] (0) [PDF 7.70 M] (1004)
    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] (100) [HTML] (0) [PDF 8.61 M] (924)
    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] (666) [HTML] (0) [PDF 4.64 M] (1049)
    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] (269) [HTML] (0) [PDF 22.62 M] (1263)
    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] (183) [HTML] (0) [PDF 6.28 M] (1138)
    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] (279) [HTML] (0) [PDF 1.01 M] (993)
    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。
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      2023,43(4):238-247, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20230508.007
      [摘要] (486) [HTML] (1829) [PDF 27.25 M] (26190)
      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] (391) [HTML] (0) [PDF 12.20 M] (17154)
      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] (2897) [HTML] (0) [PDF 855.09 K] (14066)
      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。
      2022,42(2):264-274, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2022.02.036
      [摘要] (1385) [HTML] (3387) [PDF 11.27 M] (13399)
      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。
      2023,43(4):220-228,326, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2023.04.027
      [摘要] (576) [HTML] (0) [PDF 20.51 M] (13323)
      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。
      [摘要] (1200) [HTML] (0) [PDF 852.92 K] (11839)
      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] (2607) [HTML] (0) [PDF 271.76 K] (9701)
      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] (2194) [HTML] (0) [PDF 765.45 K] (8424)
      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] (730) [HTML] (0) [PDF 13.93 M] (7831)
      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] (3886) [HTML] (0) [PDF 556.46 K] (7587)
      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。
      2002(4):50-53, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2002.04.013
      [摘要] (2617) [HTML] (0) [PDF 208.46 K] (6214)
      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
      2019,39(5):194-203, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.05.027
      [摘要] (1868) [HTML] (0) [PDF 1.57 M] (6191)
      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。
      2012(6):206-210, DOI:
      [摘要] (1642) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (5423)
      摘要:
      基于1989-2008年河北省主要农作物产量、耕地面积、有效灌溉面积、化肥施用量及农业机械动力等方面的统计数据,估算了河北省近20a来农田生态系统碳源/汇,并探讨了碳源/汇时空变化及其影响因素。结果表明,近20a来河北省农田生态系统碳吸收总量总体呈现波动增加态势,碳排放总量也呈逐年上升的趋势,且碳吸收增长的速度大于碳排放的速度,总的来说,河北省农田生态系统是碳汇;从空间上来看,河北省碳汇强度由南向北逐渐降低;在各种作物中,小麦和玉米的碳吸收所占比重最大;对影响农田生态系统碳源/汇因素分析表明,农业灌溉对作物碳吸收影响最显著,其次是化肥施用,在农田生态系统3种主要碳排放途径中以化肥施用带来的碳排放所占的比重最大。
      2023,43(2):43-49,59, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20230423.001
      [摘要] (399) [HTML] (0) [PDF 11.51 M] (5350)
      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。
      2002(3):58-58, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2002.03.017
      [摘要] (3174) [HTML] (0) [PDF 224.65 K] (5143)
      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。
      2001(1):30-34, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2001.01.008
      [摘要] (3012) [HTML] (0) [PDF 230.73 K] (5011)
      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.
      2010(4):104-109, DOI:
      [摘要] (1671) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (4950)
      摘要:
      以黄河口滨岸潮滩湿地为研究对象,研究了不同植被群落覆盖下湿地土壤中磷、硫的变化特征及其储量状况。结果表明,植被群落的变化能够影响土壤中磷、硫的含量,但影响程度不同。沿植物群落演替方向,土壤全磷含量差异不显著,变异系数较小,而全硫含量受影响显著,呈"S"型波动变化;在垂直分布特征方面,全磷的差异程度不大,表明土壤中磷含量主要取决于成土母质,相对而言,硫的垂直分布特征存在较大差异,大部分采样点的变异系数在10%以上,属中等变异,其分布特征主要受制于土壤有机质的分布;两种元素的储量及其分布状况受植被群落的影响程度不同,不同植被群落土壤的磷储量及其分布状况差异不大,均在0.32kg/m2(0—60cm)附近波动;而不同土壤中硫储量存在较大差异,沿演替方向呈"S"型波动变化,最高值0.33kg/m2(光滩,0—60cm),最低值0.17kg/m2(演替末期,0—60cm),但其分布状况差异不大。研究结果表明,植被对调整湿地磷、硫的空间分布具有显著影响,故可根据生源元素的循环选择适宜的植物对湿地进行生态修复,为湿地生态的修复提供理论依据。
      2011(2):61-67, DOI:
      [摘要] (1862) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (4784)
      摘要:
      以宁南半干旱黄土丘陵区3年生、7年生、11年生、19年生,以及7年生上坡、中坡、下坡苜蓿地为研究对象,分析了苜蓿地0—5m土壤干层及土壤养分的消长规律。研究结果表明:(1)坡位与种植年限均对土壤水分产生影响,上坡苜蓿地0—5m土壤平均含水量为6.34%,显著小于中坡和下坡;不同旱作年限苜蓿地0—5m土壤含水量排序为:3年生>7年生>19年生>11年生;土壤干燥化指数SDI排序为:上坡>中坡>下坡;3年生>7年生>19年生>11年生,土壤干燥化程度随着土层深度的增加而减弱。待苜蓿老化后土壤水分可以得到恢复,土壤干燥化程度降低,但这一过程需要较长的时间。(2)在土壤旱化过程中,随着坡位的下降,苜蓿地0—100cm层土壤平均有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾含量增加;随着土层深度的增加,土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷下降。随着苜蓿旱作时间的延长,土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、全磷、速效磷含量呈下降的趋势;待苜蓿老化严重时,土壤有机质、全氮开始逐渐积累,但仍然处于低水平状态。
      2001(3):59-62, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.2001.03.020
      [摘要] (2871) [HTML] (0) [PDF 174.94 K] (4771)
      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。
      2014(5):153-157, DOI: 10.13961/j.cnki.stbctb.20140928.002
      [摘要] (2235) [HTML] (0) [PDF 303.29 K] (4757)
      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。
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