基于GIS的毛乌素沙地南缘生态敏感性评价——以榆横矿区北区为例

毛乌素沙地南缘是我国典型风蚀、水蚀过渡带,生态环境脆弱,随着近年来煤炭能源基地的建设,生态环境保护压力逐渐增大,本文以毛乌素沙地南缘生态环境保护为研究对象,选取榆横矿区北区为研究区,依据其生态环境特点,选择土地利用、植被覆盖、水域、沙质荒漠化4个因子作为生态敏感性评价指标,应用生态因子评价模型和GIS空间分析功能,开展生态环境敏感性评价,在对单因子敏感性评价的基础上,进行综合生态敏感性评价。结果表明:(1)该区综合生态敏感性较高,中度敏感性区面积最大,占总面积的71.34%,整体生态系统较脆弱。(2)根据不同等级敏感区提出开发保护的对策,为榆横矿区北区矿产资源开发建设进程中的土地合理利用、生态环境保护提供参考,同时也为毛乌素沙地南缘煤矿区的开发提供借鉴。     

环境监测

X83 9801140水蚀风蚀交错带生态环境演变监测研究方法/查轩…(中科院·水利部水土保持研究所)//水土保持通报/中科院·水利部水土保持研究所一1997,17(3)一6一8,62环信S一48 围绕神木水蚀交错带土壤侵蚀与生态环境演变关系及其整治这一主题,着重讨论系统定位监测研究内容和方法。以典型调查与定位观测相结合,分析研究该地区的气候、风蚀水蚀特征及其生态环境演变过程。通过建立一系列径流观测场和气象站,动态监测不同地形,利用人及水保措施条件下的土壤侵蚀过程,细沟的发展演变,风力特征与风蚀的关系,土壤侵蚀与土壤退化演变。同时结合侵蚀…     

中国土地退化及其防治对策

人类活动导致的土地退化系指通过风蚀、水蚀、次生盐渍化和污染等一个或多个过程导致的土地生物或经济产量的下降或丧失。风蚀是中国干旱土地上的主要问题,风蚀导致的土地沙质荒漠化面积为37.1万km₂,水蚀主要发生于丘陵及山区,已影响到179.6万km₂的中国土地,其中水蚀导致的退化土地面积为37.8万km₂,受次生盐渍化影响退化的土地面积为6.3万km₂。中国46万km₂或占耕地面积的40％耕地缺P,33万km₂或1/3的耕地缺K。人类活动是导致土地退化的主要原因。在中国北方,过度放牧导致的土地退化占30.1％,过度农垦占26.9％,过度樵采占33.7％,水资源利用不当占9.6％,工矿交通建设导致的占0.7％。在中国南方,因滥伐导致的土地退化占37％,陡坡开垦占35％,不适当植树造林占18％,工矿交通建设占10％。该文讨论了土地退化成因和危害之后,介绍了建国40年来中国土地退化防治成就,还提出了退化土地防治策略,如提高公众参与退化土地防治意识,强化立法和开展监测和环境建设等。     

三江源典型高寒草地坡面土壤有机碳变化特征及其影响因素

以三江源地区高寒草地退化坡面为研究对象,从草地类型、鼠害和自然因素如水蚀、风蚀、冻融作用这一角度上探讨发生在不同退化程度上土壤有机碳的变化特征,对明晰高寒地区退化草地的碳变化机理和全球气候响应具有重要意义。结果表明:同一侵蚀环境条件和退化程度下,以小嵩草、矮嵩草为优势种高寒草甸比以紫花针茅为优势种的高寒草原土壤有机碳蓄存能力高。轻度退化程度受水蚀影响的高寒草甸曲麻河乡QMH1坡面土壤有机碳平均含量是相距3.5 km高寒草原曲麻河乡QMH2坡面的2.2倍(P<0.01);轻度退化程度受风蚀影响的高寒草甸五道梁WDL坡面土壤有机碳平均含量是高寒草原不冻泉BDQ坡面土壤有机碳含量的3.8倍(P<0.01)。水蚀作用显著影响了高寒退化草地土壤有机碳在坡面上的分布,表现为随坡面向下迁移富集的特征。轻度退化程度受水蚀影响的高寒草甸玛龙ML1号坡面下坡位(距坡顶580 m以下)土壤有机碳平均含量比上坡位(距坡顶580 m以上)高22%(P<0.01)。高寒草甸玛龙ML2坡面土壤有机碳分布特征,不仅具有土壤有机碳含量随退化程度加剧而降低的规律,还叠加有土壤有机碳随水土流失向下富集的迁移分布规律,具体表现为坡上位轻度退化>坡中下位中度退化>坡下位极度退化>坡中上位重度退化,因极度退化坡位处于重度退化的下坡位,表现出极度退化坡位土壤有机碳含量比重度退化坡位高49.3%(P<0.05)。风蚀作用使高寒退化草地表层土壤粗骨化和土壤有机碳加速矿化,表现为受湖陆风影响较弱的鄂陵湖ELH坡面土壤有机碳平均含量比受湖陆风影响较强的扎陵湖ZLH坡面高27.9%(P<0.05)。冻融垮塌降低了高寒退化草地土壤有机碳平均含量,但差异不显著。鼠害影响降低了高寒退化草地土壤有机碳的平均含量,并加速了高寒草地退化的进程。中度退化鼠洞周围SDⅠ-Ⅲ土壤有机碳平均含量是极度退化鼠洞周围SDⅣ-Ⅵ的2.1倍;而未受鼠害影响的中度退化ML2Ⅰ-Ⅱ土壤有机碳平均含量是极度退化ML2Ⅳ-Ⅵ的1.6倍。高寒坡面草地受水蚀、风蚀、冻融以及鼠害等因素作用加剧了土壤有机碳的损失。     

基于风沙防治的典型农牧交错区土地利用多情景模拟

作为典型的半干旱沙区,科尔沁左翼后旗（简称"科左后旗"）土地退化严重,土壤风蚀程度较强,有针对性地调整土地利用结构,有助于农牧交错区社会经济和生态环境的可持续发展.采用修正风蚀方程（RWEQ）模拟科左后旗的风蚀状况,并结合CA-Markov模型和当地风蚀状况及区域相关规划,设定了延续现有发展态势的历史发展情景、在全区域内开展风蚀治理的全域治理情景和依照区域风蚀特征实施治理的分区治理情景3种未来可能的发展情景,基于Dyna-CLUE模型模拟各情景下科左后旗2020年的土地利用格局.结果表明:①2010年科左后旗的平均风蚀量为33.86 t/（hm2·a）,风蚀程度较为严重,并且具有明显的西高东低的空间差异.②采用Dyna-CLUE模型模拟2010年土地利用空间分布结果的Kappa指数达0.921,模拟效果良好.③与2010年相比,历史发展情景下,2020年科左后旗荒漠化趋势更加严重,未利用地面积将增加33.76%,草地退化明显;全域治理情景下,风沙治理取得了一定成效,70.30%的未利用地得到治理,其中分别有32.32%和32.52%转化为林地和草地,水域也得到一定恢复,面积将增加5.01%;相比于全域治理情景,分区治理情景下高风蚀地区有更多的未利用地得到治理,低风蚀地区耕地面积将增加4.68%,进行风沙治理的同时也在一定程度上保护了耕地.研究显示,Dyna-CLUE模型在我国农牧交错区具有较好的土地利用格局的模拟能力,采取积极的风沙防治措施可以大幅提高当地的林地和草地面积,而采取有针对性的分区域治理政策在进行风沙治理的同时也可有效地保护耕地.      

神府矿区环境保护工作的经验和体会

神府东胜煤田位于北纬38°30'～39°5'，东经109°30'～110°30'之间。煤田含煤面积达3．12万平方公里，探明储量2236亿吨，占全国储量的1／5，是世界八大煤田之一。由于煤田处于黄河流域中游的毛乌素沙漠与黄土丘陵沟壑区过渡地带，沙漠化及潜在沙漠化土地面积约占总面积的85％，风蚀强度为25O0吨／平方公里·年，水蚀强度为5000吨／平方公里·年。水蚀风蚀现象在时间上、空间上交替进行，构成复合侵蚀区。气候条件恶劣．自然生态环境脆弱，不仅导致了本地区长期的贫困，而且直接制约着现代化能源基地开发建设的进程，为了煤田开发的顺利…     

基于遥感的北方农牧交错带生态脆弱性评价

榆林市是中国北方农牧交错带上典型的生态脆弱区,也是全国土壤保持和防风固沙重要生态功能保护区。文章以"成因及结果表现"为基础构建生态脆弱性评价指标体系,在遥感数据和GIS空间分析支持下,对榆林市生态脆弱性进行了综合评价。结果表明:榆林市生态脆弱性以中度脆弱为主,面积所占比例为54.50%,极度、重度和中度脆弱区面积所占比例超过了总面积的70%,生态环境形势不容乐观。受自然因素和人为活动的交叠影响,榆林市生态脆弱性空间差异显著。北部地区生态脆弱性整体上高于南部,高度脆弱区主要分布在古长城以北风沙草滩区,尤其是榆阳区和神木县境内,除自身自然潜在脆弱外还面临着经济快速发展给该区生态脆弱性带来的人为干扰脆弱,生态脆弱性表现尤为显著;而东南部和西部地区生态脆弱性相对较低,尤其是靖边和清涧境内,主要以微度脆弱为主。说明近年实施的"三北"防护林体系建设和退耕还林(草)工程显著改善了该地区生态环境质量。     

齐齐哈尔市水土流失状况及原因分析

通过对齐齐哈尔市水土流失分布情况、土壤侵蚀程度和危害以及水土流失原因的分析。北部丘陵漫岗黑土区以水蚀为主呈中度侵蚀，西部嫩江沙地以风蚀为主呈强侵蚀，水土流失速度大于治理速度。指出了调整大农业结构、扩大绿色植被面积、水土保持规划围绕农村经济来开展、加大治理投入、依法治理等对策建议。     

黄土高原不同侵蚀区生物结皮土壤CO2通量日动态特征及其温度敏感性

利用LI-8100土壤碳通量自动观测系统监测了黄土高原不同侵蚀区(水蚀区、水蚀风蚀交错区、风蚀区)生物结皮土壤CO2通量的日变化,分析了土壤呼吸的温度敏感性.结果表明:以去除生物结皮为对照,具有生理活性的生物结皮降低了土壤CO2通量,其中,水蚀区、交错区和风蚀区土壤日平均CO2通量分别降低了5.0％、8.9％和20.5％.水蚀区、交错区和风蚀区生物结皮土壤CO2通量日动态均呈单峰型曲线,峰值出现在12:00-14:00左右,大小分别为1.64、1.64和1.37 μmol·m-2·s-1,但日变化幅度差异明显.土壤呼吸速率随温度的升高呈上升趋势,指数函数能够较好地描述二者的关系.生物结皮土壤呼吸的温度敏感性指数Q10在空间尺度上存在一定变异,其中,水蚀区、交错区Q10值变化范围为1.93～ 2.43,而风蚀区Q10值变化范围为4.80～ 5.56,说明风蚀区生物结皮土壤呼吸对温度的敏感性大于水蚀区和交错区.本研究表明,在探求黄土高原地区土壤碳交换时,应当考虑生物结皮的影响及不同侵蚀区生物结皮土壤CO2通量的差异性.     

生态脆弱性综合评价方法与应用

探讨了生态脆弱性评价的理论与方法,提出将生态脆弱度指数、生态弹性度指数和生态压力度指数作为生态脆弱性评价的基本判定指标,构建了“敏感-弹性-压力”的评价模型,其评价体系包括总目标层、分目标层、准则层和指标层4个层次,形成了综合指数方法、层次分析法和RS/GIS相结合的生态脆弱性评价方法.在方法研究的基础上,以川西滇北农林牧交错带为例,根据区域特征选取17个评价指标进行案例研究,定量评价了该区域生态环境的脆弱程度,分析了生态脆弱度的空间差异和不同区域生态脆弱性的主导成因.评价结果较为客观地反映了该区域生态环境状况,对于生态脆弱区的生态保护、资源利用和可持续发展具有指导意义.      

风蚀对窟野河流域产沙贡献的时间尺度特征

风蚀在黄土高原风水蚀复合区的侵蚀产沙中扮演着重要的角色。利用窟野河流域神木水文站水沙资料及有关气象资料,分析了风蚀对窟野河神木水文站以上流域产沙贡献的时间尺度特征。结果表明,风力的侵蚀搬运对窟野河流域产沙起着重要的作用。月时间尺度上,风沙入河量存在"存储-释放"的过程;风蚀产沙贡献在3月和11-12月出现高峰值,4-9月风蚀贡献率逐渐降低;冬春季节淤积的泥沙,在夏季逐渐被冲走,到了9月,把淤积的泥沙最大限度冲走而开始新的淤积过程;月时间尺度上风蚀贡献率与风蚀气候因子分布趋势一致;7、8两月的风沙贡献量占年风蚀贡献总量的80.5%,风沙贡献量的峰值出现在7月,约7.75×10⁶ t。季尺度上,夏季风蚀贡献率最低,仅7.8%。秋、冬季逐渐升高,春季达到最高,风蚀贡献率为28.6%。年尺度上,风力作用对神木水文站以上流域的产沙贡献为17.2%,风蚀贡献量为12.7×10⁶ t/a。     

风蚀与环境若干问题及思考

本文从风蚀对植物生长环境的影响、风蚀与尘暴、人为活动与风蚀三个方面对风蚀与环境的关系进行了评述,并对今后的研究方向提出了建议.     

世界三大黑土区水土流失与防治比较分析

论文首先明晰了黑土及黑土区的概念与范围界定,将中国东北黑土区分为典型黑土区与黑土区两个层次。在此基础上对世界三大黑土区在成土条件,开发利用过程、水土流失及水土流失防治模式方面进行了对比分析。通过比较分析认为:在自然条件上虽然三大黑土区具有一定的相似性,但我国东北黑土区由于地势起伏相对较大,更易遭受水土流失的危害;国外两大黑土区大规模的开发利用比我国黑土区相对早一些,大规模的农业开垦与不合理的耕作方式是世界三大黑土区水土流失与土地退化的主要原因;国外两大黑土区主要以风蚀为主,我国东北黑土区则是以水蚀为主,但风蚀面积也较大;国外两大黑土区在耕作制度、土地使用政策、水土保持资金投入、水土保持宣传教育及科学试验等方面已经采取了相对有效的措施,我国在这些方面还相对滞后。通过对国外黑土区水土流失治理的借鉴与思考,提出了我国东北黑土区在水土流失防治方面亟待解决的几个问题。     

密云水库上游石匣小流域水土流失综合治理措施研究

坡面处理措施及土地利用方式是控制水土流失最重要的影响因素,通过合适的坡面措施与合理的土地利用方式可以有效地抑制土壤侵蚀,保护土地资源,改善生态坏境。论文通过对石匣小流域不同处理的径流试验小区的实测资料分析,研究了坡面综合水土保持措施对水土流失的影响。研究表明,与坡耕地、开荒地相比,梯田和水平条可以有效地拦蓄地面径流,控制水土流失,减沙率可达64.83%~91.81%,并且阴坡上的水平条的蓄水保土作用好于阳坡,有土埂的大水平条的减水拦沙效率好于无土埂的水平条;综合水保措施的水土保持效益更高,对径流量的拦蓄率高达96.21%~99.38%,并且进行综合措施处理的坡面的土壤侵蚀模数都小于水利部发布的北方土石山区允许土壤流失量200t/km².a;对坡面的自然封禁能够有效地控制坡面水土流失;同时由于综合水保措施很大程度上改变了原有的地形,坡度对水土流失的影响不明显。     

山地风电工程建设中水土保持及植被恢复的设计方案探究

分析了云南风电建设的现状,提出了生态环保示范性山地风电工程的概念和原则,并以华能南华云台山风电工程为例,从建设前、中的水土保持措施及后期植被恢复方案对道路、弃渣场、风机平台等区域进行探究,并对工程建设的生态、经济效益进行了预测.研究指出,生态环保示范性山地风电工程的建设既不同于荒山造林或更新造林,也不同于园林绿化.既要考虑生态恢复和水土保持功能,又要考虑植被恢复效果、环境美化和降低成本.因而在前期、建设过程中要做好勘测,因地制宜多方评审,优化方案.能够让生态系统不经过人为的干预,还原、融入到被破坏前的环境当中去,将生态恢复和一定的经济效益、环境美化结合起来,实现改善生态、生活环境,促进人与自然和谐发展的最终目标.     

黄土高原丘陵沟壑区小流域生态环境综合治理开发模式研究——以甘肃省定西地区九华沟流域为例

甘肃省定西地区九华沟流域以小流域为单元,以山、水、田、林、路综合治理与综合开发相结合,走出了一条生态与经济双赢的路子。论文研究了九华沟流域生态环境综合治理开发模式的组成内容、布局模式及其经济、社会和生态三大效益。该流域的实践证明,生态环境建设是基础,水土保持是干旱贫困山区脱贫致富的战略抉择;经济发展是保证,在生态环境治理的同时,进行综合开发,发展生态农业,是促进生态经济系统良性循环、实现脱贫致富的重要途径。     

浅析水土保持与防洪抗灾的基本决策

１９９１、１９９６、１９９７和１９９８年的几次洪灾，造成了６１７１亿元的直接经济损失。除气象因素外，水土流失是引发洪灾的一个极为主要的因素。加强领导，强化管理，加大执法力度，加强防洪工程建设，坚持综合治理，良化生态环境，搞好小流域治理是保持水土、治理江河的根本措施。     

鄂尔多斯市1988-2000年土壤水力侵蚀与土地利用时空变化关系

土地利用是引起土壤侵蚀的重要驱动过程。基于1988年和2000年TM影像数据和气候、土壤、植被及DEM等数据,运用通用的土壤流失预报方程（RUSLE）,对鄂尔多斯市1988-2000年间的土壤水力侵蚀进行定量估算,揭示期间水力侵蚀的时空变化特点,并对土地利用类型与土壤侵蚀的关系进行分析。结果显示：1988-2000年间,研究区土壤水力侵蚀时空变化较为明显。时间变化上侵蚀强度明显减弱,除了微度侵蚀从53.16%剧增至81.24%以外,中度、强度、极强度和剧烈侵蚀类型均有较大幅度的下降;空间变化亦很明显,2000年与1988年相比,剧烈侵蚀只有准格尔旗东南部还有少量分布,强度侵蚀和极强度侵蚀主要分布在准格尔旗境内。土地利用方式对土壤侵蚀有明显的影响,高覆盖草地和水域的土壤侵蚀强度较小。此外,不同土地利用类型的平均土壤侵蚀模数和土壤强度指数均有大幅度的下降。其中未利用地的下降幅度最大（68.14%）,其次为低覆盖度草地（64.09%）,耕地的下降幅度最小（49.62%）。研究结果表明,鄂尔多斯土壤水力侵蚀治理的重点区域是东北部,改变土地利用方式,增加水土保持工程措施,加强采矿迹地的修复重建等是有效防治土壤水力侵蚀的重要措施。     

柴达木生态脆弱区露天煤矿水土流失及防治措施研究

就柴达木盆地大煤沟煤矿在建设和开采过程中水土流失的主要环节、重点部位、水土流失的表现形式进行了分析研究，并合理预测了煤矿建设和开采可能造成的水土流失量，提出采用点、线、面相结合，重点防治与全面预防相结合的办法，合理配置各项水土保持综合防治措施，最大限度控制露天煤矿建设与生产运行过程中所引发的新增水土流失，以促进区域经济可持续发展。