利用MODIS数据识别若尔盖草地的沙化——分层分类方法

利用2004年9月15日的MODIS数据,应用Jeffries-Matusita 距离可分性函数分析了若尔盖沙化地、潜在沙化地、高寒草甸、沼泽草甸和泥炭地在各光谱通道上的可分性,得到了分层分类时每一地类的识别顺序和应当使用的光谱通道序列.对图像的分类结果表明:样本总体测试精度达96%,Kappa系数达0.95,沙化地、潜在沙化地面积与当年地面监测结果分别相差-2.71%和0.73%,表明该方法具有较高的沙化面积监测精度.监测结果表明:自2000年以来,若尔盖牧区草地沙化面积仍以年均14.06%的速度增加,湖泊湿地萎缩严重,该区生态恶化的现象仍未得到有效遏制.     

京津风沙源治理工程启动

全国六大林业重点工程之一的“京津风沙源治理工程规划”日前已获国务院批准 ,在历经了两年试点的基础上全面启动实施。工程计划用 1 0年时间 ,通过采取对现有植被的保护与封山 (沙 )育林、人工造林、飞播造林、退耕还林、草地治理等生物措施和小流域综合治理、舍饲禁牧、生态移民等工程措施 ,使森林覆盖率显著增加 ,可治理的沙化土地基本得到治理 ,风沙天气和沙尘天气明显减少 ,使京津及周边地区生态有明显的改观 ,从总体上遏制土地沙化的扩展趋势。京津风沙源治理工程启动     

三峡库区土壤侵蚀遥感定量监测——基于GIS和修正通用土壤流失方程的研究

在GIS技术的支持下,通过遥感技术和野外调查进行信息采集,选用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)估算了整个三峡库区的年均土壤侵蚀量,分析了土壤侵蚀的空间分布特征,计算了不同土地利用类型的土壤保持能力,并对库区进行了防治强度预报.结果表明,三峡库区年均土壤侵蚀量为18476.27×104 t/a,平均土壤侵蚀模数为3316.53 t/(km2·a),属于中度侵蚀.库区年均土壤保持量为48427633×104 t/a,其中有林地、其他林地和高中覆盖度草地的年均土壤保持量最大, 水田保持土壤能力最强, 旱地保持土壤能力最小.库区预防强度预报结果为2005年三峡库区需要治理和急需治理的面积占总面积的25.67%,所占比例较大,预防和治理土壤侵蚀的任务比较艰巨.     

水蚀风蚀交错区土壤养分特征的空间变异及影响因子分析

以黄土高原水蚀风蚀交错区为研究区域,通过近1 000 km2的实地调查和7个典型剖面样品的采集,在主要土壤养分种类和环境因子测试分析的基础上,研究了土壤养分特征的空间变异和侵蚀环境的发展态势。得如下结论:(1)研究区各养分含量都较低,土壤养分含量对环境因子的综合响应特征体现出从东北向西南增加的规律。南线西段的养分含量高于北线的养分含量;(2)土壤水分含量与土壤粘粒含量呈正相关,粘粒含量与土壤养分含量呈正相关。西南段土壤水分含量高于东北段,在水蚀风蚀交错区的北线土壤含水量最低;(3)在水蚀风蚀交错区的中段,因严重的水土流失,呈现出土壤养分含量为全区最低;(4)整个区表现为东北段的干旱化程度和土壤粗化现象严重于西南段,而温度的上升则西南段高于东北段,侵蚀环境的演变具有东北段向南扩张和西南段向北移动的迹象。     

青奥会期间南京市雾霾灾害事件及气溶胶特性分析

气溶胶对可见度、人体健康、气候变化有重要影响。基于2014年夏季南京江心洲地区外场观测实验数据,对气溶胶的数浓度、粒径谱分布,粒子密度、混合状态,以及黑碳含量进行了分析。结果表明,观测期间气溶胶粒径集中分布在50~120 nm之间,平均粒径79 nm,总数浓度波动较大,范围为2 000~50 000 cm~(-3),平均值在9 000 cm~(-3)左右;在本次观测中,新粒子生成事件较少;气溶胶主要为内混状态,存在少量外混状态(约占1.5%);气溶胶密度主要分布在1.2~1.7 g/cm~3之间,气溶胶粒径越大,密度越大,表明大粒子中无机物含量多,有机物含量低;粒子密度日变化与化学成分日变化相关性较好;70%的气溶胶中含有黑碳,200 nm气溶胶中黑碳质量分数最高为7.07%。气象因素对气溶胶微物理特性有明显影响。     

九寨沟景区在九寨沟7.0级地震中的防灾问题分析

对2017年8月8日九寨沟7.0级地震对九寨沟景区的影响进行了梳理,分析了景区防灾减灾存在的三个问题:(1)对景区所面临的高位崩塌地质灾害风险重视不够,治理不彻底;(2)交通布局未充分考虑地质灾害影响,交通安全性不够;(3)景区设计对防灾减灾重视不够,缺乏必要的安全冗余设计。根据这些问题,对景区如何提高防灾减灾能力提出了三条建议:(1)对影响景区安全的地质灾害隐患进行全面排查和治理;(2)结合景区本底条件,对景区车行道和栈道进行安全化改造;(3)完善景区地震应急管理体系。这些意见可供九寨沟景区恢复重建工作参考,也可供其它景区的防灾减灾工作借鉴。     

基于确定性系数法的鄱阳湖孕螺环境因子敏感性分析

以南昌市新建县恒湖农场鄱阳湖茶叶港湿地为例,选取植物种类的高度、盖度和土壤温度、湿度、导电率、高程等共10个因子作为诱发钉螺孳生的环境因子,基于GIS空间分析,应用确定性系数概率模型,对10个因子的敏感性进行了研究。结果表明:钉螺易分布于下述地理环境:(1)南荻盖度在16%之上与南荻高度高于80 cm之上;(2)苔草盖度低于30%;(3)土壤的电导率低于0.09 m S/cm,温度在16~19℃,湿度较低,特别是在0.27%~0.34%区间;(4)研究区高程大于15 m。评价结果与实际钉螺分布情况十分吻合,表示该模型能够较好地应用于对钉螺孳生繁衍的预测。     

基于情景分析的LUCC和气候变化对南盘江流域径流的影响

为揭示土地利用/土地覆被变化(Land Use and Land Cover Change,简称LUCC)和气候变化对南盘江流域径流的影响,基于情景分析,运用SWAT (Soil and Water Assessment Tool)模型,定量研究不同土地利用类型和气候要素对流域内径流的影响,并结合RCP4.5、RCP8.5两种排放情景对流域未来径流的变化进行预估。结果显示:①南盘江流域SWAT模型的率定期参数R~2、Ens分别为0.68、0.67,验证期R~2、Ens分别为0.65、0.63,SWAT模型适用于南盘江流域的径流模拟;②不同土地利用类型对比情景显示,农业用地、林地、草地对产流的贡献次序分别为,农业用地最强,草地次之,林地最弱;气候变化情景显示,径流变化与气温变化成反比,与降雨量变化成正比,且径流变化对降雨量变化更为敏感。③2006-2015年间,LUCC、气候变化二者均会导致南盘江径流量的减少,但气候变化在径流变化中占主导作用。④在RCP4.5、RCP8.5两种排放情景下,南盘江径流在2021-2050年间都呈现减少趋势,减少速率分别为18.74×10~8m~3/10年和21.35×10~8m~3/10年,分别达到1974-2015年减速的1.37、1.56倍,减小趋势明显增强。     

不同程度的干旱对华北夏玉米生物量的影响

出苗-拔节期是玉米营养生长的主要阶段,研究出苗-拔节期干旱对玉米生物量的影响至关重要。利用2013-2015年山东夏津、河北固城和山西运城三个试验点夏玉米大田控水试验资料,研究了华北夏玉米出苗-拔节期重度干旱(T1,土壤湿度40%),轻度干旱(T2,土壤湿度40~60%)及正常状态(CK,土壤湿度60%)对玉米生物量的影响。结果表明:(1)出苗-拔节期不同程度的干旱对于夏玉米各生物量指标具有不同程度的影响,总体表现为重度干旱(T1)轻度干旱(T2)正常状态(CK);(2)叶、茎、根对出苗-拔节期干旱的响应不同,叶、茎、根的鲜重的敏感性高于干重;茎对干旱的敏感性最大,其次为叶,根最小;(3)出苗-拔节期不同程度干旱使生物量指标损失率不同。T1与CK相比,损失率平均为60%,T2与CK相比,损失率平均为46%。     

狮泉河盆地风沙灾害成因及其防治

高寒干旱的气候、强劲的风力和富含易蚀物质的地表条件,孕育了狮泉河盆地剧烈的风沙灾害。狮泉河盆地风沙灾害治理工程由砾石沙障、防护林带、人工草地和灌溉工程组成。根据砾石沙障和林带防风阻沙效果的风洞模拟实验,以及戈壁风沙流的现场测定,砾石沙障走向确定为351.1°(与盆地主害风向的夹角为77°),高度为1.2 m,沙障间距为12H。防护林带与砾石沙障平行配置,选用当地适宜生长的班公柳为造林树种,采用疏透度为0.5~0.8的通风结构,林带间距为43.2 m。平行沙障和林带的合理配置,可以将工程区的风力控制在起沙风速以下。砾石沙障和防护林带间建设人工草地。     

我国城市地下水开采诱发的灾害及对策探讨

本文通过综合全国各地水文地质灾害现象,将其归纳为四类:(1) 地下水下降漏斗扩大;(2) 地面沉降;(3) 地下水质恶化;(4) 地裂缝和地塌陷。同时分析了这些灾害的形成机制、危害程度以及经济损失情况,并提出了一些相应的治理对策。     

泗顶铅锌矿塌陷地生态环境灾变链式机制及灾害环境整治

引入了矿山塌陷地生态环境灾害链理论。结合泗顶铅锌矿地面塌陷引发的各种灾害,认为生态环境破坏主要包括土地、气候、水和人工生态环境破坏,地面塌陷是其主要灾害源,相应衍生出5种生态环境破坏次生灾害链。对其衍生的不同灾种之间及同一灾种不同单元体之间的相互作用机理进行了研究,共分7种灾变链式机制,并基于生态恢复对地面塌陷灾害分4类进行治理,共治理地面塌陷坑280个,同时将其划分为城市农业景观功能区和经济林景观功能区,恢复农业耕种用地(旱地)24.2 hm2,恢复经济林用地8.47 hm2。结果表明,所进行的生态环境灾变链式机制的研究是可行的,可为矿山地面塌陷灾害整治设计工作提供理论依据和新的分析思路。     

高放废物处置库中缓冲/回填材料膨胀特性研究进展

根据近年来国内外学者的研究成果,重点从缓冲/回填材料膨胀性试验方法、影响膨胀性的主要因素和膨胀机理等方面总结了该课题的研究现状及进展,得到如下认识:(1)在试验方法方面,根据加载条件可将膨胀率试验分为有荷和无荷两种形式,而膨胀力试验方法主要有三种,不同试验方法获得的膨胀力存在差别;(2)三向膨胀试验为研究缓冲/回填材料膨胀性各向异性提供了可行的途径,柔性边界试验可模拟更真实的膨胀环境;(3)影响缓冲/回填材料膨胀特性的主要因素包括矿物成分、孔隙溶液性质、干密度、初始含水率和添加剂性质等;(4)针对膨润土/添加剂混合物的膨胀性,学界基于膨润土含量、密度、孔隙比等参数提出了多种预测模型;(5)缓冲/回填材料的干密度和试样尺寸会影响其收缩特性。针对目前该课题的研究现状和不足,提出了今后的研究重点和方向,主要包括复杂耦合条件下的膨胀特性、三向膨胀试验与多边界条件试验、具体应用研究、收缩特性研究、添加剂与膨润土相互作用机制、大尺度长期室内模型试验和原位试验等。     

防冲刷基材生态护坡技术在边坡工程中的应用

为解决工程裸露边坡对环境的影响,在生态防护工程中引入防冲刷基材(PEB)生态护坡技术,并介绍其主要功能特点和详细实施过程,结合河南燕山水库植被护坡工程实施后植物生长、浅层防护和水土保持的监测结果,对该技术进行了全面评析。结果表明,该技术在经济、植被生长适应性、抗冲刷性方面均表现出独特的效果和优势,能较快地恢复边坡原有生态效果。该技术在类似边坡的处理上可以广泛应用。     

浙江红壤坡面菜地养分流失模拟试验及模型建立

以室内人工模拟降雨试验为研究手段,以强降雨过程中红壤丘陵区坡菜地随径流、泥沙迁移的养分流失规律为研究目的,分别在不同坡长(2m,3m,4m,5m)、不同植被覆盖度(0%,30%,60%)和不同表层土壤养分含量条件下进行了有效模拟降雨试验共计25场次,每个场次降雨试验的产流历时设计为30 min,固定雨强为120 mm·h~(-1)。将径流量、产沙量和原表土中各养分的含量作为影响养分流失的主要因子,进行了氮,磷和有机碳流失量的多元回归模型的拟合,并通过对拟合模型验证,得出TN,TP和TOC流失量80%的计算值和实测值之间的相对误差均小于20%,同时,通过实际情况验证,发现TN,TP流失量75%的计算值与实测值之间的相对误差均小于20%。因此,该模型可适用于浙江红壤区坡面菜地养分流失的预测。     

基于三角模型的城市土地生态安全区域差异分析——以河南省为例

城市土地生态安全是城市持续、健康发展的基础。针对河南省城市土地利用现状的特点,从经济可行性、社会接受性、生态合理性三方面建立了城市土地生态安全评价指标体系,利用构建的三角模型对河南省17个地市在2001年、2004年、2007年和2010年4个时间断面的城市土地生态安全水平进行了评价,并分析了其区域差异。结果表明:(1)河南省17个地市的城市土地生态安全性总体呈增大态势,但普遍不高,多处于弱安全区域;(2)各地市的社会接受性指数逆向发展,经济可行性指数稳步提升,生态合理性指数不断增大;(3)2001-2010年河南省城市土地生态安全呈两种趋势:一是一般安全趋势,并且持续提升,二是一般安全→很安全→一般安全波动趋势;(4)社会可接受性指数不均衡分布趋向明显,生态合理性指数和非经济可行性指数在各城市趋向均衡分布。     

再生污水绿地灌溉生态效应研究进展

水资源短缺已成为制约我国经济及环境发展的重大问题,然而大量的绿地仍然在采用井水或自来水进行灌溉,造成了巨大的浪费,同时也加重了城市的用水危机。开辟城市第二水资源——再生水来灌溉绿地是解决这一矛盾的新途径。但由于再生污水水质的特殊性,使得其在作为一种宝贵肥源的同时,也产生了许多负面的效应。为此,提出了今后需要加强研究的几个问题:(1)加强干旱半干旱地区再生(污)水绿地灌溉可行性的理论和实践研究;(2)筛选出特定区域适合于一定水质标准之下的灌溉的植物种;(3)深入研究不同地区气候、土壤、植物之间的关系,进一步探讨适合于该区域的合理的灌溉技术体系和灌溉方式,并建立合理的评价体系。     

基于植被-气候最大响应模型的草地退化评价

草地植被生长现状及变化趋势的宏观监测,对草地资源的管理及生态建设有着重要的理论指导和实践监督意义。然而,多数的草地退化程度评价都没有考虑草地植被对气候条件年际变化的敏感性,评价"基准"不一,致使对草地退化程度评价的结果也无从比较,给草地生态建设恢复工作的实施与监督带来不便。基于植被-气候最大响应模型的草地退化评价方法,认为非气候因子(如病虫害、野火、放牧和人类活动等等)如果对草地植被的生长影响过度,就会造成草地植被生产力下降等后果。因此,利用长期的遥感数据和气象观测资料的空间插值结果,查找特定气候条件下同种类型草地植被所能达到的最大生产力,即可建立一定时间空间范围内草地植被生产力与气候条件的最大响应模型,以此作为草地退化的评价"基准",可对草地植被的生长状态及其变化过程进行监测与评价。对锡林郭勒盟草地植被退化状态及其变化趋势的评价结果表明:非气候因子导致的锡林郭勒盟草地退化非常严重,但从多年变化趋势来看,全盟的草地退化面积和平均退化程度均有减小的趋势。     

气候变化背景下宁夏近50年来的干旱变化特征

宁夏是中国的气候敏感地区,研究全球气候变化引起的干旱变化特征对其应对气候变化、指导农业生产和构建西北生态屏障具有重要的指导意义。根据宁夏的生态分区,在北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区分别选取代表性的气象站,基于1960-2012年的逐月降水和平均温度资料,采用标准化降水蒸散指数(SPEI)和Mann-Kendall非参数检验方法,研究了宁夏近50a来干旱的时空变化特征。结果表明,宁夏近50a的气候变暖事实存在,年均增温0.027~0.040℃,由北向南增温幅度降低,年降水量显示减少趋势,但变化不显著;宁夏近50a来基本上经历了一个由湿润期到干旱期的旱化过程,1960-1980年期间为近50a内的湿润期,1980-1995年为气候波动期,而1995年以后全区基本进入干旱期;南部山区的干旱发生频率最高,中部干旱带次之,引黄灌区最低。     

基于非参数法的气象-水文干旱风险评估及其动态演变探究

参数统计法广泛应用于水文频率分析。然而,与非参数核密度估计相比,当样本出现"多峰"时,其可能会导致参数估计值的分位点出现较为明显的偏差。基于此,本文以渭河流域为研究对象,基于降水和径流信息,采用非参数核密度估计法构建了综合干旱指数(NKMSDI)。采用Mann-Kendall法和启发式分割法分析了渭河流域综合干旱的演变规律;结合干旱风险因子(脆弱性、暴露度、恢复力)探究了其干旱风险的动态演变特征。结果表明:(1)提出的NKMSDI可综合表征气象—水文干旱状况,与其他方法构建的综合指数相比,其对干旱的表征结果更为可靠;(2)渭河流域干旱呈现显著加剧趋势,且NKMSDI序列存在变异点(1994年);(3)流域干旱风险呈现显著增大趋势,其中脆弱性增加,暴露度增加,恢复力减小。