三峡库区城市消落带生态规划与保护探讨

三峡库区消落带因反季节涨落、落差大、面积广等特点，其生态环境的保护和恢复一直是困扰世界的难题。而位于城市区域的消落带，因受人类活动的干扰强度大，生态环境更易遭受破坏。根据消落带功能的不同，将城市消落带划分为生态景观区、生态屏障区和航运枢纽区3个功能区。根据消落带生态类型的不同，以坡度和高程作为消落带类型划分主要指标，将城市消落带划分为平坝阶地型 (0~15°)、缓坡型 (15~25°)、陡坡型 (>25°)3个坡类和145~155、155~170、170~175 m 3个区段。基于城市消落带的功能分区，根据其生态类型的划分，应用生态恢复和植物配置等原理和技术，因地制宜地提出了城市消落带的生态规划与保护方案，以充分发挥城市消落带拦截降解污染物、吸附削减营养盐、提供亲水空间及改善城市景观等综合功能，为城市消落带的生态规划与管理提供决策依据和科学支撑。     

三峡重庆库区消落区基本特征与生态功能分析

三峡工程建成后,随水库运行将在库区两岸形成垂直落差30 m的消落区,面积达300多km2。消落区的形成可能会带来环境污染加重、土壤侵蚀和水土流失加大、植物多样性及生态系统被破坏、诱发地质灾害、暴发流行性疾病等生态环境问题。通过各种途径对消落区进行合理分类对于保护和改善库区生态环境有重要的意义。以三峡库区消落区的重庆段为例,结合三峡库区消落区的人文环境、气候、坡度、水深、地貌等区域基本特征,以遥感数据为基础,以GIS技术为手段,分析消落区的基本特点、人类活动对消落区的影响、消落区的生态环境问题以及生态功能定位,更好地保护消落区的生态安全。为政府和相关管理部门提供了三峡库区消落区生态环境保护、土地资源合理开发利用的理论依据。     

三峡水库忠县至秭归县段消落带植被群落特征研究

为了研究三峡水库周期性的水位调节对消落带植被群落特征的影响，选择重庆忠县至宜昌秭归段的消落带植被群落进行研究，运用重要值和多样性指数分析不同高程的植物种类组成、生活型分布特征及物种多样性。结果表明：（1）研究区域统计植物共32科70属73种，禾本科、菊科和豆科是3个优势科，单种、属现象明显；狗牙根、苍耳、鬼针草、苘麻、鳢肠、酸模叶蓼、莲子草是3个高程的共存种，其中，狗牙根和苍耳在3个高程均为优势物种。（2）研究区域共统计11种植物生活型，在消落带下部和中部，一年生草本植物占绝对优势；在消落带上部，多年生草本植物成为优势生活型，生活型类型多样化，蕨类、藤本、灌木以及乔木植物开始出现。（3）消落带植物群落的丰富度、多样性、均匀度指数均随海拔变化表现出显著差异，并且随海拔升高呈现上升趋势。由此可见，水位变化对植物群落结构和物种多样性产生很大影响，在低海拔区段，消落带物种组成简单化，耐水淹和繁衍能力强的植物成为优势物种；随着海拔上升，水淹胁迫减弱，出现更多适应水位变化的植物种类，使植物群落沿海拔变化形成不同的分布特征。这些研究结果对三峡库区消落带生态修复植物的筛选，以及物种多样性的提高具有参考价值。     

三峡库区香溪河消落带植被多样性及分布格局研究

研究三峡大坝蓄水10 a后香溪河消落带不同高程区域植被的物种组成、群落多样性及其空间分布特征,旨在为库区消落带生态修复中的物种选择、植被群落重建提供依据。研究结果发现:(1)香溪河消落带植被以一年生草本植物为主,物种组成比较简单。植物种群空间分布分析表明,优势种种群均属于聚集分布;(2)随着高程的增加,α多样性指数中Patrick丰富度、Shannon-wiener多样性和Pielou均匀度呈增加趋势,而Simpson优势度则与其它三个指数相反呈递减的趋势;而β多样性指数中Cody指数、Wilson-Shmida指数、Jaccard指数和Sorenson 指数均呈增加趋势;(3)推荐狗牙根、马唐、狗尾草和香附子4种植物作为三峡库区香溪河消落带植被恢复的备选草本物种。     

三峡库区消落带土壤N_2O排放及反硝化研究

应用C2H2抑制-原状土柱培养法研究了三峡库区腹地忠县境内两种不同土地利用方式和不同高程消落带土壤N2O排放及反硝化速率的变化及特征。结果表明:研究区域消落带土壤N2O排放速率和反硝化速率具有明显的时空差异,农耕区消落带土壤N2O排放速率均值为23.71±31.61g N/hm2·d,为人工植被恢复区土壤N2O排放速率均值的3.48倍,农耕区反硝化速率均值为105.51±126.60g N/hm2·d,为人工植被恢复区反硝化速率均值的5.39倍,二者反硝化速率差异显著(p0.05)。不同高程消落带土壤N2O排放速率和反硝化速率差异不显著(p0.05),但低高程消落带土壤反硝化作用相对较强。相关性分析表明,农耕区消落带N2O排放速率与土壤温度和Eh存在显著正相关(p0.05),其反硝化速率与土壤温度存在正相关关系,表明消落带土壤N2O排放和反硝化作用受土壤温度影响明显。研究区域N2O/(N2O+N2)介于0.09~0.52,表明N2为消落带土壤反硝化作用的主要产物,但N2O的排放量也不容忽视。三峡库区消落带的土地利用方式对消落带土壤N2O排放和反硝化作用有重要影响,而耕种等人类活动可显著提高消落带N2O排放量和反硝化损失量。     

三峡水库消落带土壤养分含量及生态化学计量特征

作为世界上最大的水利工程,三峡水库的建设和运行对三峡水库消落带土壤环境产生了重大影响。已有研究多关注于三峡库区中某一段消落带或某一支流消落带的土壤环境变化,而缺乏对全库区消落带进行研究。以全库区尺度(8个断面)的不同海拔消落带土壤(155～165和165～175 m)为研究对象,以断面未淹没区(175～185 m)土壤为对比,对土壤养分(土壤有机质-SOM、总氮-TN、总磷-TP、总钾-TK)及生态化学计量(C/N、C/P和N/P)分布特征进行研究。结果表明：(1)消落带SOM、TN、TP和TK的含量均低于未淹没区,而C/N、C/P和P/K的值均高于未淹没区;(2)消落带165～175 m的SOM和TN分别为21.27和1.14 g·kg^-1,均显著低于155～165 m海拔和对照组相对应的土壤养分含量,而T/N和N/P分别为11.07和2.68,与对照组的土壤化学计量比有显著的差异性,且SOM变异性最小为6%、TP变异性最高为24%;(3)三峡库区全域内,上游(涪陵区)和中游(忠县、万州区、云阳县、奉节县)的土壤养分含量显著高于下游(巫山县和秭归县)地区,且SO...     

三峡水库消落区生态环境保护与调控对策研究

三峡水库建成后，由于水库调度引起库水位周期性的涨落，在库区两岸形成周期性变化的水陆交错区域即消落区。消落区是水、陆生态系统的交错地带，具有生态脆弱性、变化周期性和人类活动频繁性等特点。随着三峡工程逐步投入使用，人类活动对消落区的影响也逐渐增加，并且消落区自身存在生态脆弱性，如果不采取有效措施，它将影响三峡工程的正常运行和整个库区的可持续发展。因此，针对消落区的水、土环境变化特点，分析了消落区土壤与水环境的相互影响，提出了利用生物缓冲带、复合生态、坡地农业、流域生态学、人工湿地及生态河堤等技术来对消落区生态环境进行保护与调控的措施。     

富水水库消落区土地开发试验及其效果

在对湖北富水水库资源利用调查基础上,根据水位变化规律和水库调度实际,将消落区分成上、中、下3个层次,并探索不同分层的资源特征和利用途径,上区带、中区带、下区带分别采用综合开发利用、渔业开发和两栖林业开发模式。以林业开发为主,结合几年来的开发实践和消落区两栖林业带的初步形成,认为合理开发与利用消落区资源是缓解库区人地矛盾、转变库区农户增收方式、实现经济结构优化和生态可持续发展的有效途径。     

巢湖湖滨带概况及环湖岸线和水向湖滨带生态修复方案

首先概述了巢湖湖滨带及滨湖区生态系统现状，包括土地利用、理化环境、水生植物及底栖动物群落结构，然后对整合湖滨带生态修复技术体系，提出了环湖岸线和水向湖滨带修复方案。前者运用混凝土 原位土壤 植被混合护坡系列技术建立稳固的环湖生态岸线，后者运用水位调控技术和基底改善技术恢复湖滨带水生植被     

三峡水库小江消落区生境异质性对植物群落影响

以三峡水库小江消落区为研究区域,于2009~2011年研究了植物群落特征及其与消落区坡度、土壤理化因子的关系。研究表明：小江消落区有维管束植物146种,其中草本植物有134种。优势度大于0.02的物种主要有苍耳、香附子、狗牙根、马唐、白茅和小白酒草等19种。坡度影响土层厚度和土壤容重,进而影响植物分布。线性回归分析表明植物鲜重与地形坡度负相关（P＜005）,与土壤全氮（P＜001）、全磷（P＜005）、全钾（P＜001）、有效氮（P＜001）和有效钾（P＜005）含量正相关,而土壤有效磷和pH值对植物鲜重的影响不显著（P＞005）。多元逐步回归分析表明影响植物鲜重的主要环境因子为土壤容重和全氮。冗余分析（RDA）表明影响植物重要值的主要环境因子为高程和土壤有效氮。2009～2011年,物种的优势度发生了变化,狗牙根、水蓼和醴肠的优势度增加,而荩草、鬼针草、黄花蒿和艾蒿的优势度下降     

大型水利水电工程扰动区植被的生态恢复

大型水利水电工程具有防洪、发电、航运等综合效益,是开发治理江河的骨干工程.水利水电工程建设常对项目区自然生态环境带来影响,施工中所产生的岩质边坡、土质边坡、弃土和弃渣等扰动可能导致项目区的生态系统退化、生物多样性丧失、水土流失和地质灾害加剧.扰动区植被生态恢复关系到工程安全运行和其所在区域的可持续发展.以向家坝水电工程为例,研究了大型水利水电工程扰动区植被生态恢复的目标、原则及方法.按生产、生态和社会功能,向家坝水电工程扰动区可划分为工程核心区、服务区和过渡区等3个功能区来系统规划其生态恢复.结合各自的功能需求和干扰特征,各功能区可采取相应的生态恢复技术和配置适宜物种来构建植物群落,形成结构稳定、多样性丰富、具有复合功能的植被景观.还简要评价了向家坝水电工程植被恢复现状,提出一些完善其生态恢复的建议.     

“5·12”汶川地震极重灾区生态服务功能恢复总体评估

2008年"5·12"汶川特大地震,对生态系统造成巨大威胁。为了解汶川地震灾区生态恢复总体状况,以期为灾区中长期生态恢复跟踪监测、生态恢复措施的制定和调整提供决策支持,分别以2007年、2009年、2013年代表地震前、地震后以及恢复期3个时期,采用土壤侵蚀敏感性、林冠截留量、生境适宜性等指标,分别评估了汶川地震极重灾区10个县市水土保持功能、水源涵养功能、生物多样性保护功能的状况及变化动态。结果表明:研究区的水土保持功能、水源涵养功能,以及生物多样性保护功能在震后遭到了严重破坏。总体来说5a后,区域生态服务功能得到了一定程度的恢复,但未达到震前水平。在极重灾区10个县市中,地理上位于中南部的6个县市(汶川、都江堰、什邡、彭州、绵竹、安县)在地震中总体受损程度较大。6个县市处于中国西部泥石流、滑坡的活跃区,震后因降雨诱发滑坡泥石流,导致了龙门山、茶坪山局部区域的水土保持功能、水源涵养功能、生物多样性保护功能在恢复期进一步下降,甚至低于震后。其中汶川县草坡乡、银杏乡、耿达乡、卧龙镇、三江乡有较大范围的功能下降,另外,都江堰市、彭州市、什邡市、绵竹市、安县等也分别有较大面积的功能下降区。区域生态服务功能在未来10a内,有可能进一步恶化。灾后重建一定程度上改善了区域生态功能状况,加快了生态功能恢复进程。但是,也存在对生态服务功能的恢复与维持重视不足等问题。部分灾后重建项目的实施,甚至又导致局部地区出现生态服务功能的退化。建议(1)加强汶川地震极重灾区中长期生态恢复遥感及地面监测、评估,进行生态服务功能恢复效应评估;(2)加强干旱河谷、龙门山及茶坪山等重点区域的生态修复。     

贵州赤水河流域生态红线区划分研究

为保持生态系统平衡,维持社会健康、有序的发展,实现可持续发展的战略目标,在生态环境敏感脆弱区和重要生态功能区划定生态红线,确定生态红线区分布范围,科学指导开发活动,对生态环境进行有效管理,是我国当前在国务院政策指导和学界智力支持下的一项重要工作任务。以贵州赤水河流域为研究对象,选用水土流失敏感性、石漠化敏感性评估作为环境生态本底评估,综合土壤保持功能、水源涵养功能、生物多样性保护功能和禁止开发区,将生态需要和社会服务功能有机结合,通过空间综合叠加分析与处理等技术手段,共划分出9大类生态红线区,总面积为5 030.58 km²,占整个流域面积的44.16%。结合赤水河流域的生态环境现状,提出了相应的生态红线区管理建议,期望为赤水河流域生态环境保护和后续科学研究提供一定的科学基础。     

论长江流域生态危机与生态建设的对策

揭示了长江流域大面积山丘、水系生态系统普遍恶化,特别是中上游地区水土流失严重,以及因此而带来的一系列严重后果。根据史料、统计资料及实测成果等,分析了生态环境恶化的原因,着重研究了水土流失等生态失调现象与森林植被的紧密关系及其演变规律,探讨了进行绿色生态建设的必要性、可能性与可行性。最后提出了建设长江流域防护林体系的宏观战略和微观措施。     

神农架大九湖亚高山湿地环境背景与生态恢复

针对神农架林区大九湖亚高山湿地退化问题,在联合科学考察基础上,分析区域环境背景状况及生态退化原因,提出湿地保护、利用和生态恢复相关建议。调查内容包括：区域地形地貌状况,地质构造、地层、岩溶发育规律和落水洞分布状况,河流水系的分布、流量变化和水质状况,沼生植被的分布和演替规律,湿地演变过程及人类活动对湿地影响等方面。〖JP2〗研究发现：神农架大九湖湿地演变和土地利用结构变化受水利工程直接影响,1986年以来大规模开挖人工沟渠、疏通落水孔、排干沼泽开垦种植等活动,是湿地生态环境退化的重要因素;湿地退化主要反映为湖泊水面消失、沼泽湿地退化、湿地生态系统向陆生生态系统演化,生物多样性减少,泥炭资源遭受破坏,水质下降。根据调查结果,从原则、措施方案、管理机构、产业、资金等方面对大九湖湿地的保护、利用和生态恢复提出建议。     

低山丘陵区水土保持治理与生态环境效应

分析了低山丘陵区水土流失等级分布，水土流失的形成原因及危害，指出低山丘陵区水土流失综合治理要以小流域综合治理为主，阐明小流域水土流失的规律性，以及根据小流域3个地貌单元类型按“三条带”模式进行综合治理：山顶林草防治、山腰经济林带整治、山脚坡改梯治理的技术措施，着重论述综合治理的生态环境效应：明显地保水保土保肥，在降雨量相同的情况下等高种植、坡改梯、封山育林雨强明显小于坡耕地，起始产流时间延迟，径流量减少近2/3，土壤侵蚀量明显比坡耕地少得多。土壤侵蚀携带养分，坡耕地损失量最大，等高种植全氮、全磷的损失量最小；坡改梯有机质、有效氮、速效钾流失量较少，说明坡改梯的保肥效果优于等高种植。林草植被对改善生态系统的环境效应和提高生物多样性功能，为低山丘陵区生态环境恢复和农业可持发展奠定基础。     

我国中西部生态脆弱带坡耕地水土流失及坡地梯化

中西部生态脆弱带是我国坡耕地集中分布地区 ,坡耕地水土流失是中西部生态脆弱带水土流失的主要类型 ,坡地梯化是防治坡耕地水土流失和实现坡耕地可持续利用的重要措施 ,国家应加大投资力度开展以坡地梯化为中心的坡耕地综合开发整治工作     

基于GIS的高原湖泊流域生态安全格局构建及优化研究——以星云湖流域为例

以星云湖流域自然人文环境特征、主要生态环境问题为出发点,结合景观生态学原理方法、熵值法和GIS空间分析技术,实现星云湖流域生态安全的空间分异格局及优化。选取海拔高程、坡度、土壤侵蚀强度、地质灾害易发性、土地覆被(利用方式和植被覆盖度)、人口密度、距自然保护区距离、距离建设用地和距水源距离等因素为阻力因子叠加生成综合阻力要素,根据GIS空间成本距离分析原理,引用最小累积阻力模型识别构建流域生态廊道和生态节点,进一步规划优化流域生态功能网络的结构和功能。研究表明:(1)从各安全等级面积比例和平均生态安全指数角度,星云湖流域中度安全占流域总面积的45.81%,高度安全为25.24%,较低安全为21.05%,不安全占7.9%,平均生态安全指数为2.95,流域生态安全总体处于中度安全,生态系统健康一般,但部分地区生态安全性较低,主要分布在南部、东部和北部地区,应重视这些区域的生态保护和建设;同时,坡度、水土流失因子和水资源(自然环境要素)、土地利用格局和距离建设用地(人类活动干扰要素)等因素是流域生态安全格局形成的主要因子;(2)识别规划了中枢生态源、核心型生态源斑块、一般生态源、多种级别的生态廊道和生态节点或战略点等构成的具有结构性和层次性的流域生态安全网络格局,对不同层次和结构的生态源、生态廊道和生态节点或战略点进行针对性建设保护,将有效提升流域生态系统的功能价值性和系统的完整性,进而加强流域生态稳定安全。