灾变山地环境影响下小流域脆弱性评价研究

流域脆弱性评价中,如何有效结合自然及社会等多方面因素开展较大区域尺度评价是目前研究的难点之一,特别是结合灾变山地环境影响,开展小流域脆弱性评价,对于山区流域防灾减灾及可持续发展具有积极的指导意义。采用栅格单元与小流域单元相结合的评价方法,综合自然与社会因素,并引入活跃灾害事件对小流域脆弱性的影响,从灾害危险度与社会易损性角度构建评价体系,应用3S技术,选取彭州龙门山区开展典型案例研究,开展灾变山地环境影响下的小流域脆弱性评价。最终将研究区小流域脆弱性划分为轻度、中度、高度及重度4个等级,各级含小流域个数分别为12、21、27及17个,相应面积占整个研究区面积的比例分别为11.53%,38.63%,40.46%及9.38%。针对区域内重大灾害事件,对评价结果进行验证表明,综合自然和社会因素,并引入灾害事件构建评价体系,并以栅格与小流域单元相结合的评价方法,对灾变山地环境下较大区域尺度流域脆弱性评价具有可行性,可为区域尺度小流域脆弱性评价研究提供一定参考。     

云南省姚安县水土保持生态修复措施的效益研究

姚安县是“长江上中游水土保持生态修复工程”项目县，在该县的洋派河小流域修筑同样面积的4个径流小区，采取不同的生态修复措施，分别为对照地（即撂荒地）、人工补植地（人工种植澳洲金合欢）、封禁措施地、坡耕地（人工耕种的坡耕地）4种，修复中控制人类活动对自然的过度干扰和侵害，充分利用生态自我恢复能力，大面积实施生态自我修复，提高植被覆盖度减少水土流失。从植被重要值，土壤理化性质，土壤的保土保水量以及经济效益等方面进行对比分析计算，研究结果如下：生态修复后人工补植地和封禁地:①植被恢复迅速，植被覆盖度达到60%以上；②土壤的结构得到改善，封禁地全N含量最高，补植地当人工恢复达到一定年限后含N量也会增加；③土壤的保持水土量增加；④生态修复后，经济效益得到明显提高。     

建设水土保持生态文明小流域的思考

从生态文明和小流域综合治理的概念出发,提出在生态文明建设的新时代,实现水土保持生态文明小流域才是小流域综合治理的终极目标。结合目前国家已开展的相关工作以及案例进行讨论与分析,水土保持生态文明小流域的建设目标是实现水土资源的保护、改良和合理利用,提高流域土地生产力,达到水土资源与社会经济文化统一。建设内容包括小流域水资源与环境、土地资源与环境、基础设施与美丽乡村建设、小流域生态文化建设四大方面,旨在为我国新时期的小流域建设提供参考。     

山区县乡公路建设对沿线景观格局的影响研究——以昆明市东川区蒋家沟小流域为例

公路建设对区域的各种生态过程、灾害活动等影响引起广大学者的关注,目前对小尺度区域公路沿线景观格局的影响效应研究较少。利用3S技术对云南省昆明市东川区蒋家沟小流域内县乡级公路沿线三期影像的景观进行分类和制图,运用Fragstats3.3软件和景观指数计算方法,从斑块和景观两个层次上研究公路建设前后景观格局的变化。结果表明:(1)不同时期建设公路及全部公路沿线均出现坡耕地显著减少、梯田显著增加的趋势;在不同距离梯度上,针叶林、灌丛、坡耕地景观百分比不断降低,梯田、草地面积增加。(2)公路沿线景观格局动态变化则表现为:在斑块层次上,1973年前建设公路沿线景观形态更复杂,破碎化程度高,1973年后建设公路沿线阔叶林、针叶林斑块数量增加,破碎化趋势明显;在景观层次上,公路沿线景观多样性增加,景观内部连通性降低,整体景观格局破碎化加剧,但1973年前建设公路沿线空间连接性有所提升,1973年后建设公路沿线则表现出空间连接性下降的趋势,公路全线两侧150 m范围对景观水平指数的影响最大。     

基于GIS和USLE的小流域土壤侵蚀定量评价

通过气象数据分析、实地调查、野外采样及室内分析、DEM计算、遥感解译等,建立了南水北调中线水源地丹江口水库区典型小流域地理数据库,确定了计算USLE因子指标的方法。在ArcGIS支持下,模拟了小流域土壤侵蚀强度的空间分布。将模拟结果分为微度、低度、中度、强度、剧烈侵蚀5级,建立土壤侵蚀与土地利用/土地覆盖类型及坡度之间的关系。结果表明：研究区年均土壤侵蚀量2414 t/hm2,远超该地区容许土壤流失量5 t/（hm2·a）。96%的侵蚀区及95%的土壤侵蚀总量位于<25°区域。就土地利用/土地覆盖类型而言,陡坡耕作区是主要的土壤流失区。研究结果为水源区的土壤侵蚀治理提供参考意见,同时为USLE在无土壤类型图地区的应用提供一种方法借鉴     

红壤地区小流域开发治理研究——以玉山县宅前小流域为例

本文以玉山县宅前小流域开发治理规划为例,指出红壤地区小流域治理指导思想和应遵循原则,提出以山顶及坡度≥25°山坡营造防护林,坡度<25°山坡实行等高开垦为水土保持措施;同时兴修水利,建立山地灌溉体系,努力提高劳动者素质,加速区域经济发展,此小流域开发治理将为我国南方未开发的红壤地区充分利用自然资源提出一个典范。     

贵州阿哈湖喀斯特小流域DOC输出特征

河流不仅是陆地碳循环的通道,也是碳交换的重要场所,而小流域更被认为是陆地碳循环的热点。为探究人类活动影响下喀斯特小流域溶解性有机碳(DOC)输出特征,于2017年6月～2018年5月对阿哈湖3条主要入湖小流域游鱼河、白岩河、金钟河河水主要理化特征和DOC含量进行分析,并计算流域DOC输出通量。研究期间游鱼河、白岩河、金钟河DOC含量分别为4.78±2.11、5.61±2.27、7.40±2.51 mg/L,输出通量分别为2.71、2.91、3.82 t/(km~2. a)。结果表明:(1)阿哈湖小流域河水DOC含量时空变化特征明显,与降雨、流域土地利用类型密切相关,人类外源输入对DOC有显著影响;(2)对比不同河流DOC输出特征发现,小流域通常具有更高的DOC输出通量,特别是受城市输出影响的中小流域,其河流碳过程在碳循环中的贡献可能被低估。     

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。     

永定河河道修复生态功能区划研究

河道生态功能区划是依据区域生态系统现状、生态环境敏感性、生态服务功能重要性等特征的空间分异性而进行的空间分区,是进行河流生态修复的科学依据.本文利用GIS和RS技术,在区域生态环境调查的基础上,分析了永定河北京段生态问题、生态功能重要性等,揭示了区域生态系统的分异规律.综合自然因素与人类活动对区域生态系统叠加影响,最终形成了永定河北京段生态功能区划方案,划分为自然段、近自然段、城市景观段、人工绿化段、自然绿化段等5个区域,并结合永定河多元化用途、相关发展规划和社会经济发展状况等因素,提出各区域的生态修复调控指标,为永定河北京段生态修复提供了科学指导.     

小流域面源污染治理与评估模型研究进展

随着社会经济的发展,我国水体污染状况日益严重,如何有效控制水体污染已经成为环境保护工作的重点。本文介绍了面源污染小流域水体环境的影响因素,提出流域性污染治理的对策,并对小流域污染治理的国内外研究进展进行了初步的总结,如小流域地形影响、污染构成及流失规律、模型的开发与应用等,进而为我国的水体环境污染治理工作提供经验借鉴及技术参考。     

江苏省国土空间生态保护修复区的识别划定

国土空间生态保护修复规划是国土空间规划体系中的重要专项规划,其中保护修复区识别和划定是该项规划编制的关键内容。针对当前省域尺度国土空间生态保护与修复研究开展较少的状况,以江苏省为研究区,通过构建多级指标体系对全省生态重要区域和敏感区域及其等级层次进行了评价识别,然后整合二者成果,对江苏省各类各级生态保护修复区进行了划定。结果表明：(1)江苏省国土空间生态保护修复区可划分为生态保护重点区、生态修复关键区和生态修复一般区,面积分别为17 548、4 688、16 981 km²,比例16.17%、4.32%、15.65%。(2)生态保护重点区主要包括太湖、洪泽湖等湖泊地区、长江过境段下游以及东部沿海湿地等,生态修复关键区主要分布在苏南的太湖流域、长江沿岸以及苏北的沂沭泗流域,生态修复一般区则主要集中在沂沭泗流域北部、苏中的淮河-里下河流域、长江过境段上游沿岸和东部沿海地区,其余大多在苏北地区零散分布。(3)生态保护重点区主要由水域、湿地构成,生态修复关键区和一般区则分别以城市周边地区和农业生产用地为主。     

基于生态和社会经济约束的区域土地整治潜力评价研究

准确评价区域耕地整治、农村居民点整治、废弃地复垦和未利用地开发4种类型的土地整治潜力是实现区域统筹规划和保障粮食安全的重要前提。通过选取能反映区域四种土地整治类型内在和外在潜力的指标因素,引入生态安全和社会经济双重制约条件,结合层次分析法和约束条件评价模型对研究区域生态安全和经济社会约束下的土地整治综合潜力开展定量评价,并采用K-Means聚类方法进行潜力分区。研究结果表明:高生态安全和经济发展水平条件能提高区域土地整治潜力水平,反之则制约土地整治潜力水平,同时根据约束条件的土地整治潜力评价结果将研究区域划分为土地整治高潜力区、较高潜力区、一般潜力区和低潜力区,与无约束条件下的土地整治潜力评价结果相比,该分区结果更加符合当地实际情况。该研究一方面可为生态文明建设背景下的土地整治潜力评价提供新方法,另一方面可为新一轮土地整治统筹规划提供有效的依据和参考。     

综合治理前后兰陵溪小流域生态系统健康格局与动态

兰陵溪小流域是三峡库区的典型小流域,其生态建设具有重要的战略地位和示范效应。基于生态系统结构、功能、适应力和社会价值研究的小流域健康状况评估,可为生态系统管理决策提供理论依据。利用遥感数据和实地调查数据建立基于Fishnet网格的兰陵溪小流域健康评价数据库,选用压力 状态 响应评价模型和层次分析法构建小流域生态系统健康评价指标体系,并对2002～2009年小流域生态健康进行评价,分析兰陵溪小流域生态系统健康状况的时空变化规律。从压力、状态、响应等3个方面选择12个指标构建了小流域健康评价指标体系,包括外界对小流域生态系统的干扰程度、小流域自身状态及响应指标,且健康评价数据可选用调查统计数据和遥感数据,具有较强的系统性和可操作性;随海拔的上升,人口密度减小和森林植被覆盖度提高,健康指数明显升高。因此,在兰陵溪小流域内海拔较高、森林植被覆盖度高、人类活动少的西南部健康评价综合指数明显高于海拔低、森林植被较少、人口密度大的东北部及中部河谷区域;在2002～2009年,小流域生态系统健康状况好转的网格数占总数的94444%,健康指数平均值从0531提高到0781;兰陵溪小流域生态系统健康状况的改善主要得益于土壤侵蚀强度的降低和生态弹性指数的提升,两者对提高健康指数的贡献率分别达到40887%和23153%。在水土流失严重区域,通过综合治理,特别是林业生态工程的实施,优化土地利用方式、提升生态系统的弹性和服务功能,可以大幅度改善小流域健康状况     

基于土地资源结构演进的区域生态系统健康评价

土地资源结构演进直接导致各类生态系统类型、面积以及空间分布格局变化,对区域生态系统健康水平和发展趋势有着重要影响。本文运用景观生态格局指数分析方法,对新疆阿克苏市12年土地利用变化进行研究;通过对土地资源类型赋予相应的相对生态价值,从测算区域总体生态价值变化的角度评价土地资源结构演进对区域生态健康状况的影响,其目标是为西北生态脆弱地区的区域土地利用总体规划和土地资源的可持续利用提供科学依据。研究结果表明,区域各土地资源类型间相互转移,在不同土地资源结构下,各子生态系统的相对生态价值变化明显,对区域生态健康的贡献程度表现不一;各分区域生态子系统的生态健康水平变化可划分为为持续提升区、先升后降区、先降后升区3种类型;总体而言,区域生态健康状况趋势由较健康型向健康型转变。研究认为,土地利用类型生态价值的精确赋值对区域生态健康水平评价非常关键,可通过生态系统长期定位研究、结合实验观测与系统模拟获得。     

苏南山丘区小流域土壤养分特性空间分布

采用地统计学与GIS相结合的方法,以苏南山丘区邓下小流域为研究区,研究了表层土壤(0~20 cm)的pH值、全氮、全磷和速效钾等4种养分的空间变异特征。结果表明：(1)土壤养分的变异系数大小是全磷＞速效钾>全氮＞pH值,存在中等程度的空间变异性。土壤pH的半方差函数理论模型为线性模型,全氮、全磷和速效钾均为指数模型。土壤全氮、全磷和速效钾具有强烈的空间相关性,结构性因素是影响其空间变异的主要因素。土壤pH值存在中等的空间相关性,随机因子引起的空间变异性所占比重较大。(2)土壤pH值自北部向东南部总体趋势递减,中部波动较大。全氮条带状分布明显,自北部向东南部递减。全磷含量具有南北部低,中部较高的趋势,中部波动较大,高值中心出现在这一区域。速效钾在研究区波动较大,高值区域主要集中在中北部,低值区域主要分布在中南部。研究结果可为小流域综合治理中土壤养分管理与植被恢复提供理论依据.     

基于沿江开发建设的生态安全格局研究——以九江市为例

随着长江沿江开发的不断深入,区域生态安全与开发建设的矛盾也越来越突出。以九江市沿江开发建设活动与区域生态系统空间结构、生态服务功能相互作用为理念,通过遥感、GIS技术手段,划分小流域单元。并将这些单元作为空间分析与评价的基础,选择工业集中区、城镇居民地、路网布局作为自然生态环境的影响因子或施压因子,以河流级别、湖泊数量和面积、地貌类型、坡度、植被覆盖程度、重要生态功能区类别等作为承压因子,综合叠加形成生态环境压力区划。并以此为基础,构建由5个生态源区和9条生态隔离、缓冲、生物多样性保护廊道组成的生态空间安全体系,用以减缓生态环境压力、消纳水气及土壤污染、稳定区域生态、推进沿江开发建设,实现生态保护空间与区域经济社会发展空间的有序融合,并对重要生态功能保护区提出管制的要求与措施。     

基于水生态功能区的巢湖环湖带生态服务功能评价

水生态功能区被认为是流域生态环境保护、治理与修复的基本单元,以其为基础进行生态服务功能评估对于流域内的土地利用结构优化配置、生态环境保护、治理与修复等都有重要的意义。选取巢湖环湖带,采用物质量的方法,对其12种生态服务功能进行评价,其中陆域生态系统4种,水域生态系统8种。研究结果表明:(1)研究区生态系统服务功能空间差异明显,南部和东北部较高,西北部和东南部较低;而研究区单位面积生态服务功能西部较高,东部较低;(2)生态服务功能总量较高的区域,其单位面积生态服务功能并不一定高;(3)环湖带生态系统服务功能的管理和恢复既要考虑生态服务功能总量的大小,也要考虑单位面积生态服务功能的大小,依据实际情况区别对待,生态服务功能较强的地区,应积极发挥其生态功能的优势,在保护与治理并重的情况下充分发挥其生态服务功能;生态服务功能较弱的地区,应采取一定的措施,在保护的基础上对其生态服务功能进行恢复。     

基于沿江开发建设的生态安全格局研究——以九江市为例

随着长江沿江开发的不断深入，区域生态安全与开发建设的矛盾也越来越突出。以九江市沿江开发建设活动与区域生态系统空间结构、生态服务功能相互作用为理念，通过遥感、GIS技术手段，划分小流域单元。并将这些单元作为空间分析与评价的基础，选择工业集中区、城镇居民地、路网布局作为自然生态环境的影响因子或施压因子，以河流级别、湖泊数量和面积、地貌类型、坡度、植被覆盖程度、重要生态功能区类别等作为承压因子，综合叠加形成生态环境压力区划。并以此为基础，构建由5个生态源区和9条生态隔离、缓冲、生物多样性保护廊道组成的生态空间安全体系，用以减缓生态环境压力、消纳水气及土壤污染、稳定区域生态、推进沿江开发建设，实现生态保护空间与区域经济社会发展空间的有序融合，并对重要生态功能保护区提出管制的要求与措施。     

基于ARCGIS的长株潭城市群核心区环境容量评价

区域环境容量评价与分析是区域合理开发和布局的重要依据。在ARCGIS技术的支持下,首先对长株潭城市群核心区大气、水和土壤环境容量分别进行评价与分析,形成等级图,然后,进行各因素空间叠加,经综合分析与评价,将核心区划分为5个区域：优良区、合理区、饱和区、超饱和区、过度饱和区,并且还提出了相应的建议与对策。其主旨是为促进该区域空间科学开发与布局、生态环境的合理保护,对规范长株潭城市群“两型社会”建设理性发展具有非常重要的意义,并提供参考依据     

松涛水库生态清洁流域的建设构想

近年来水源地污染日益严重，已影响到人类的生活、生产用水安全。海南省松涛水库目前也同样面临水源污染、生态环境破坏等一系列问题。且亟待解决。通过分析松涛水库生态环境质量状况。应用生态系统健康理论、复合生态系统理论以及流域生态学等原理。分析了生态清洁流域的概念及其内涵，把生态清洁流域定义为具有相对稳定、物质能量流平衡、功能持续而健康的生态系统，并可向人类提供正常的生态服务和实现特定水源保护功能的流域区域。为了能够持续获得正常的生态服务和实现特定水源保护功能，应当通过生态修复、生态治理和生态保护等方法创建生态清洁流域。生态清洁流域的建设构想是流域水资源保护规划新的思路和理论尝试。依据松涛水库的实地情况。提出相应的措施，有助于松涛水库水资源保护工作的开展，同时也为同类研究提供借鉴的实例。