三峡库区植物篱坡地农业技术提高土地生产潜力的研究

寻求一条有效防治水土流失 ,提高土地生产潜力、防止水库淤积的坡地利用改良途径 ,是三峡库区环境、资源、研究人员和经济建设者努力的方向。采用坡地植物篱农业技术 ,则是实现上述目标的有效途径。中国科学院地理科学与资源研究所在秭归县的试验表明 ,7a的植物篱 ,篱坎高度几乎都在 90cm以上 ,坡度从 3 0°～ 3 4°减缓至 15°～ 18° ,表层土壤有机质含量从 0 .9%增至 1.61%以上 ,篱间脐橙的产量高于同类石坎梯田脐橙产量约 2 0 %以上 ,高于旱坡地上的脐橙产量约 2 5 %以上 ,达到完全防治土壤侵蚀 ,提高土壤肥力 ,增加农业产量目的 ,是三峡库区值得推广的一项农业技术体系     

资源工程体系建设探讨——以三峡库区坡地资源开发保护体系建设为例

资源工程是实现社会经济发展的基本途径。资源开发体系和保护体系建设是构成资源工程体系的主要内容。文章阐述了如何设计一个资源开发和保护体系的总体思路（包括原则、目标、内容、行动、效益评估）,并以长江三峡库区坡地资源利用保护为例,通过植物篱农林复合技术,使水土流失和环境退化基本得到了控制,经济产出比纯柑桔系统和纯粮食作物系统分别高出１／５和１／４,成为开发与保护融为一体、经济和生态相互促进的技术。这一技术值得在中国东部湿润半湿润区域推广。     

三峡库区水土保持与生态环境改善

介绍了三峡库区水土流失现象,分析了水土流失发生的原因,阐述了水土流失对库区生态环境的影响。主要表现在：破坏土地资源,淤毁水利工程、抬高河床,加强洪旱等灾害,污染水资源。     

三峡库区不同植物篱生态效益评价

植物篱是一项具有改良土壤、保持水土、增加土壤肥力和控制面源污染等生态效益的复合农林技术。遵循层次分析法原理,从改良土壤、保持水土、增加土壤肥力和控制面源污染等方面建立了长江三峡库区坡耕地植物篱系统生态效益评价指标体系,应用熵值法与专家评分法计算评价指标权重,并结合层次分析法对不同类型和不同种类植物篱的土壤改良效益、水土保持效益、土壤养分增加效益和面源污染控制效益及综合生态效益进行了分析评价。结果表明：不同类型植物篱综合生态效益以灌木类植物篱最大,草本类植物篱综合生态效益最小,并且灌木类植物篱的土壤改良效益、水土保持效益、增加土壤养分效益和控制面源污染效益均最大;不同种类的植物篱中,黄荆+臭椿植物篱的综合生态效益最大,而毛豆类植物篱具有较高的增加土壤养分的生态效益,紫背天葵+旱菜植物篱控制面源污染的生态效益最大     

红壤坡地水土保持植物措施下柑橘林地水文生态效应

根据江西水土保持生态科技园2001～2008年不同处理措施柑橘林地径流小区的降雨产流产沙的定位观测资料及2010年土壤含水量测试数据,分析了坡面尺度水土保持植物措施下柑橘林地的产流产沙及土壤水分的特征,研究了狗牙根带状覆盖、狗牙根全园覆盖、果园清耕3种措施下的蓄水保土效应。结果表明：有草被覆盖的柑橘林小区的产流产沙量明显小于柑橘清耕小区,狗牙根带状覆盖小区减流减沙效果最好,减流率为98.21%,减沙率为99.84%。在大部分土层深度,草被带状覆盖下的土壤水分含量最高,均大于清耕措施,而全园覆盖由于植物蒸腾耗水量大水分含量反而低于带状覆盖。条带植草是防治柑橘林地水土流失的有效措施,具有明显的减流减沙效应和蓄积水分作用     

三峡库区坡耕地利用与水土保持种植制

三峡库区耕地资源十分有限,且坡耕地占有相当大的比重,陡坡地多,在不良的耕作方式下肥力低下,水土流失十分严重在分析三峡库区自然条件与坡耕地资源特点的基础上,讨论了坡耕地种植制度与土壤侵蚀的关系,提出通过合理搭配作物种类进行多熟制间套作,一年生农作物与多年生经饲作物间作及农作物与木本植物等高间作等手段来建立坡耕地水土保持种植制,从而达到减轻土 蚀之目的。     

经济植物复层栽培对三峡库区水土保持和移民经济的作用

三峡库区森林覆盖率低，水土流失严重。三峡工程兴建后，由于大量耕地被淹，移民后靠，库区的生态环境与移民经济之间的矛盾将会更加突出。本文提出了经济植物复层栽培方法，对其在减少库区水土流失、改善库区生态环境和解决库区移民经济方面的作用作了全面的论述。经济植物复层栽培是解决三峡库区生态环境和移民经济的基本途径，采用扩大种植农作物的方法来解决三峡库区移民经济问题将会加剧水土流失，使生态环境更加恶化。     

三峡库区消落带农用坡地磷素径流流失特征

消落带是三峡库区重要的生态交错带,但自发农用和无序开发可能会造成更多的氮磷流失,进而加剧三峡库区水体富营养化。通过对库区连续3 a的定位监测（2011~2013年）,研究了三峡库区消落带农用坡地的磷素流失特征。结果表明：次降雨事件中常规施肥处理的地表径流、壤中流总磷平均浓度分别为0.848±0.153、0.140±0.006 mg/L,其中地表径流中磷的形态以颗粒态为主,壤中流以溶解态的生物可利用磷为主。常规施肥下,地表径流、壤中流磷素年均流失通量分别为0.236±0.004、0.100±0.003 kg·hm 2,地表径流、壤中流磷素流失通量分别占总流失通量的70.2%、29.8%,地表径流是坡地磷素流失的主要途径,但壤中流也是不可忽视的重要途径。与常规施肥处理相比,减量施肥处理地表径流、壤中流磷素流失量分别降低了45.3%、40.0%。建议采取减量施肥的方式,以降低营养盐负荷,保护水环境。     

云南松林控制坡地侵蚀的机械效应分析

坡面稳定性的机械效应包括土壤加强作用、斜向支撑作用、坡面负荷作用、风力传递和根楔壁作用。试验证明 ,云南松林通过其机械效应加强了林区土壤稳定性 ,提高了土层的抗剪强度。云南松林的机械效应及其作用在土壤侵蚀控制和斜坡保护、滑坡泥石流防治、坡面生态工程应用等方面具有广阔的应用前景。在云南省实践应用中具有较好的可行性     

三峡库区林地土壤有机碳含量特征及效应

对三峡库区典型林分林地土壤有机碳（SOC）含量特征及对土壤物理性质、土壤结构和土壤养分效应进行研究,以期为三峡库区生态环境建设提供依据。结果表明：SOC含量表现为表层（A层）土壤（12.06～45.18 g/kg）明显大于下层土壤,大一个数量级。从土壤表层到底层,SOC含量呈明显下降趋势。由相同立地条件的灌木林改造而来的农地土壤（改造年限8 a）各层土壤SOC含量都有所降低,土壤表层SOC含量降低了10%,土壤平均有机碳含量降到为灌木林地的66%。三峡库区SOC含量与土壤物理性质直接相关,SOC含量与土壤容重和土壤毛管孔隙度存在最为明显的线性关系〖WTBX〗（R2=0.83,0.83,n=19,p<0.01）。土壤有机碳直接参与了土团聚体的形成,SOC含量与土壤团聚度和土壤团聚状况均有较好的相关关系（R2=0.62,0.76,n=19,p<0.01）。各林地土壤中氮元素含量最高,速效氮含量约为速效磷的6倍,为速效钾的2.5倍。SOC与土壤主要营养元素（N,P,K）关系中,对N元素作用最明显,特别是速效氮〖WTBX〗（R2=0.66,n=19,p<0.01）,对磷的矿化起主要作用,与钾元素关系不明显。土壤有机碳是决定N和P矿化的主导因子,从土壤表层到底层C/N比值呈下降趋势,C/P值约为C/N值的6倍。阳离子交换量（CEC）与土壤团聚度之间有明显的相关关系〖WTBX〗(R2=0.49,n=19,p<0.01〖WTBZ〗)。SOC对CEC的作用主要通过改变土壤结构而实现。     

三峡库区重庆段土壤保持服务时空分布格局研究

土壤保持是生态系统服务与功能的重要组成,在防止土壤侵蚀、减少径流泥沙与农业面源污染等方面具有至关重要的作用。以对国家生态安全具有重要作用的土壤保持生态功能区——三峡库区重庆段为研究区域,研究得到了2000~2013年时间序列区域土壤保持服务"流量"结果,结果表明:(1)三峡库区重庆段多年平均土壤保持量为604.39 t/hm~2·a,沿长江干流自西向东逐渐增强,区域差异显著;(2)三峡库区的土壤保持服务存在明显的垂直分异特征,随着高程的增加,以300 m与900 m为节点,出现递减-递增-递减的分段规律,与人类活动存在明显的相关关系;(3)增加森林覆被面积是改善区域土壤保持、减少水土流失的重要举措。同时,在三峡库区开展坡改梯工程,减少坡耕地的数量能够有效控制区域水土流失;     

等高绿篱技术保水抗旱效益研究

季节性干旱与水土流失并存是目前三峡库区面临的重要生态问题之一,严重影响了库区社会经济的可持续发展。等高绿篱技术是目前国内外广泛采用的一种十分有效的坡耕地植被恢复和水土保育技术,被认为是三峡库区农业生态系统持续发展的有效途径之一。选择新银合欢、黄荆和马桑3种绿篱,探讨其水土保育功效及抗旱效益。结果显示,等高绿篱具有显著的拦沙淤土效益,10年左右的时间,土坎高度增至近80 cm,减缓坡度20°左右。与对照相比,栽种绿篱后,土壤有机质增加52%~65%,土壤容重减小14%~17%,尤其是非毛管孔隙增幅达135%~216%,等高绿篱模式下土壤保肥增肥效益显著,土壤结构改善明显。在旱季绿篱处理下地表土壤含水量高于对照达123%,蓄水保墒能力大大增强。按等高绿篱模式增加有效土层60 cm计算,新银合欢、黄荆和马桑3个处理增加土壤水总库容分别为271、257和247 mm,有力增强了土壤的抗旱性能。在绿篱-桔园系统下柑桔座果率比对照增加12%,其平均单产比对照高15%。     

三峡库区水源涵养重要区生态系统格局动态演变特征

利用三期遥感分类数据为基础数据源,结合野外地面核查和生态空间分析方法,对三峡库区水源涵养重要区2000~2010年生态系统格局时空动态变化进行了分析。结果表明:研究区内各类生态系统空间分布差异较大,以森林和农田为主体生态系统;10a间,由于三峡水库蓄水淹没了大量农田和林地,导致森林生态系统和农田生态系统分别向湿地生态系统转化了179.99km2和191.27km2;其他生态系统(主要是人工表面)面积在时段内增加了506.63km2,主要是城镇建设占用部分森林和农田转换而来;时段内森林生态系统总的面积未发生较大减少主要是由于近年退耕还林、森林工程等生态工程的实施获得了大量补充;研究区后期的生态系统转化强度在逐渐增强,生态系统动态类型相互转化强度也显示出研究区生态系统类型的转化总体变差。     

运用生物埂治理三峡库区坡耕地水土流失技术研究

阐述了三峡库区耕地构成和开展针对性研究的目的与意义，三峡库区水土流失的严重危害。试图通过种植不同的生物篱笆，探求治理三峡库区水土流失的有效途径。选择了7种不同的生物篱笆，设立小区试验研究生物埂对治理坡耕地水土流失的机理，分析其水土流失构成机理与成因，提出了三峡库区减少水土流失，防止农业面源污染的对策与措施。通过试验得出以下结论：应用生物埂技术可以保持水土，主要是减少土壤中养分的主要载体<\{0.02 mm\}大小的泥砂颗粒的流失，从而有效地保护了生态环境，增大库区环境容量。实施生物埂技术可以创建缓坡梯田，金荞麦、百喜草等是适合库区实际的生物埂植物。     

三峡库区腹心地带消落区土壤氮磷含量调查

消落区土壤中氮磷是上覆水体营养物质的潜在来源之一。在2008年底三峡蓄水至172 m之前,采样分析了小江（澎溪河）等库区5条典型支流淹没前的消落区土壤氮磷含量分布情况。在研究样区范围内,消落区土壤全氮均值为1317±0484 mg/g,变化范围在0459~2735 mg/g,而土壤全磷均值为0676±0282 mg/g,变化范围在0314~2799 mg/g。不同的土地利用方式消落区土壤全氮含量有明显差异,耕地消落区和园林地消落区的全氮值明显高于河滩地消落区。不同流域之间氮素差异也达到极显著水平,朱衣河和大宁河流域消落区土壤氮素要明显高于其他3条支流。但是,不同土地利用方式的消落区之间全磷差异不显著,不同流域之间磷素差异也不显著。相比长江中下游一些浅水湖泊的底泥,库区消落区土壤中全氮和全磷含量水平已处于偏高状态,向上覆水体释放的风险较大。小江流域的丰乐镇和养鹿镇、朱衣河的胡家坝地区是研究范围内释放风险高的区域.     

三峡库区发展态势与问题

近10年，三峡库区经济得到较大发展，GDP总量，人均GDP成倍增长，基础设施建设成绩斐然。但与全国和发达地区比较，差距仍在扩大。产业结构层次低，效益低，外资投资和外贸投资环境差等问题依然十分突出。山地灾害，环境污染，生态退化等问题仍十分严重，对重庆未来发展造成巨大压力。因此，对三峡库区近年的发展应有客观的评估。应该认识到，三峡库区发展滞后是自然因素，历史因素长期综合过程的产物，三峡库区的发展需要经历长期艰苦奋斗的过程，不可能在短期内就能“赶超”，更不可能仅靠一个特大工程的带动而导致改观。当前，加大国家对三峡库区的投入，特别是扶持库区基础设施建设是必要的，但库区的发展不能长期依赖国家的投入，应该培育自身的发展能力，改善投资环境，吸引外资，吸引私人和集体投资；要在竞争中求发展。发展过程中，要十分重视库移民的可持续发展问题，及生态安全，环境污染治理和山地灾害控制问题，应进行产业重构，培植优势产业，名牌企业和名牌产品；合理利用劳动力资源；发挥重庆主城区和三峡工程对经济的拉动作用。     

三峡库区不同水保措施下紫色土水分特征曲线特征及模型拟合

土壤水分特征曲线是反映土壤持水性、供水性及水分有效性等基本特性的重要曲线,是定量研究土壤水滞留与运移十分重要的土壤水动力学参数之一。通过分析比较等高绿篱农业系统和石坎梯田农业系统的紫色土水分特征曲线,探讨不同水保措施下紫色土水分特征曲线特征,将实测数据对国内外常见的几种土壤水分特征曲线模型分别进行拟合,并优选一种适合三峡库区紫色土的水分特征曲线模型。结果表明：不同处理紫色土水分特征曲线存在较大差异。同一土壤水吸力水平下,新银合欢处理土壤持水量最高,其次为石坎梯田处理,自然坡面处理土壤持水量最小。随土壤水吸力增大,各处理间差异越明显。Gardner模型和Van Genuchten模型均可用于描述三峡库区紫色土水分特征曲线,根据不同的需要选取不同的模型,Gardner模型适合简单快捷的田间土壤水分管理,Van Genuchten模型适合进一步土壤水力传导参数的推求应用.     

三峡库区腹地草堂溪小流域土地功能格局变化

探讨三峡库区腹地土地功能格局动态特征是促进库区土地功能优化、土地利用可持续发展的重要途径之一。以草堂溪小流域为研究区,基于1990~2015年4期遥感影像和1∶5万DEM数据,借助ArcGIS 10.2与Fragstats 4.2软件,依据土地提供主要服务的差异性将土地功能划分为3个大类5个亚类,并分析研究区土地功能格局时空演变特征。结果表明:近25 a,研究区生态功能用地占绝对优势,面积增长1 541.96 hm~2,生产功能用地面积缩减1 844.19 hm~2,生活功能用地面积扩展302.24 hm~2;生物质生产功能用地和人工/天然生态功能用地间的转移关系是研究区土地功能转移网络的关键关系,决定着研究区土地功能变化特征;土地功能变化空间集聚特征时空差异性显著,生物质生产功能用地和人工/天然生态功能用地附近为土地功能变化热点区域,1990~2015年土地功能变化热点区向研究区西部推移;生物质生产功能用地、交通功能用地和住宅功能用地优势区间为中低地形位,中高地形位是非生物生产功能用地优势区间,人工/天然生态功能用地在高地形位占优势;较低地形位上景观异质性高、形状复杂,较高地形位上景观类型单一、聚集程度高。