贵州喀斯特石漠化与生态环境治理

贵州的喀斯特石漠化治理不仅在贵州和中国的喀斯特区,乃至在世界喀斯特区都将具有重要的典型示范作用。根据1999年卫星遥感解译结果分析,全省中度以上石漠化面积13 187 km2占到7.49%,轻度以上石漠化面积35 920 km2,占到全省的20.39%,如再加上具有潜在石漠化的土地,面积可以达到45.20%。贵州对喀斯特石漠化生态环境进行了长期、持久的研究,为石漠化治理提供了坚实的理论基础和有力的技术支撑,形成了具有中国特色的成功治理模式:包括小流域综合治理模式,生态农业模式,退耕还林还草、林草结合的草、畜(禽)生产模式,草地畜牧业模式,坡耕地防治水土流失的坡改梯模式,环境移民与开发式扶贫模式,典型脆弱生态环境综合治理模式等。正由于石漠化治理取得显著的成绩,使治理区生态环境恶化趋势得到了根本的好转,表明喀斯特石漠化生态环境是可以治理改善的,消除贫困及走可持续发展之路是完全可以实现的。     

不同等级石漠化综合治理的植被恢复过程特征——以贵州省花江峡谷为例

通过对石漠化综合治理过程中植被群落结构特征的连续观测,对影响植被结构变化的主要因素以及植被结构随治理时间变化的规律进行了研究。同一等级石漠化中植被盖度、生物量、生物多样性随综合治理年限增加,其结构得到改善和提高,其中植被盖度、生物量增长幅度为50%~360%。受人为扰动及石漠化等级程度的双重影响,植被结构具有异质性,即人为干扰程度加强,生物多样性降低;随着石漠化等级程度的提高,植被盖度、生物量降低;而生物多样性却随着石漠化等级程度的提高而提高,这种反常现象归根于治理初期生态系统的紊乱。在综合治理过程中,应针对人为扰动方式、程度及石漠化等级程度采取相应措施。     

西南喀斯特地区石漠化问题研究综述

喀斯特地区石漠化是在脆弱的生态地质背景基础上叠加了人类活动而出现的。西南地区的石漠化面积现仍约以2500km^2／a的速度进一步扩大。石漠化的生态治理工作的目的就是要在人为作用的干扰下,使这种逆向演替转变为顺向演替。石漠化治理思路设计的科学性、战略性、可行性决定了最后石漠化的治理结果。在喀斯特石漠化的治理中,要根据不同岩溶环境类型区及石漠化发育的不同程度和不同山地的立地条件,针对其特点,选择多种途径,运用恰当的恢复技术,制定出具体的开发治理措施,实行规模治理,以提高资源利用率,促进石漠化生态环境的综合治理。     

加强生态建设遏制生态恶化

“十五”计划纲要提出 ,“十五”期间要把改善生态 ,保护环境作为经济发展和提高人民生活质量的重要内容 ,加强生态建设 ,遏制生态恶化。“十五”将新增治理水土流失面积２５００万公顷 ,治理“三化”草地面积１６５０万公顷。要组织实施重点地区生态环境建设综合治理工程 ,长江上游、黄河上中游和东北内蒙古等地区的天然林保护工程 ,以及退耕还林还草工程。要加强京津风沙源和水源为重点的治理与保护 ,建设环京津生态圈。在过牧地区实行退牧 ,封地育草 ,实施“三化”草地治理工程。加快小流域治理 ,减少水土流失。推进黔桂滇岩溶地区石漠化…     

四川石漠化综合治理成效及问题和对策分析

文章阐述了四川省岩溶地区石漠化的基本情况、石漠化综合治理分区和治理成效,分析了面临的主要问题,并按照因地制宜、"山、水、田、林、路"综合治理、标本兼治、协同增效等原则,提出了深入开展石漠化综合治理的有效对策建议。研究指出,虽然四川省石漠化防治取得了阶段性成果,但形势依然非常严峻,防治工作依然任重道远。从多年的治理实践看,四川省岩溶区石漠化综合治理依然面临着生态系统依然脆弱、技术支撑能力不足、防治任务依然艰巨、治理任务重施工难度大等困难和问题,为此应采取以下具体举措:一是加强林草植被保护和恢复;二是开展草地改良与建设;三是实施配套工程,保土节水。     

我国喀斯特石漠化研究现状及未来趋势

喀斯特石漠化已成为人类面临的重大自然灾害,威胁着人类的生存,目前石漠化的扩展趋势并没有得到有效控制。文章较为详细地介绍了我国在喀斯特石漠化灾害基础理论研究以及实践应用上的一些问题,包括石漠化的成因、类型划分、预报与预警、以及综合治理方面的进展,阐述了未来可能的发展趋势。石漠化的综合治理工作不仅需要理论的支持,更存在实践中的困难,需要进行多学科的综合性研究,开展跨部门的联合防范与治理。加强石漠化灾害的理论研究,并有效应用于实际,是未来应继续努力的方向。     

北京山区小流域治理措施综述

山区小流域综合治理,是中国治理水土流失的主要形式.近10年来,随着可持续发展概念的引入,山区小流域治理与经济开发、资源保护相结合的战略思想逐渐被人们认识和接受,实现流域的可持续发展,已成为当今小流域治理活动的准则.综述主要对北京山区小流域治理措施进行了总结,并指出小流域治理需要综合运用多种措施;小流域治理必须充分考虑流域特征,因地制宜,分类治理.     

环北京防沙治沙工程

2000年，国家在环北京地区先行启动了防沙治沙示范项目，试点范围包括北京、天津、河北、山西和内蒙古5省(自治区、直辖市)的65个县。示范内容包括节水型草库仑建设、牧业生产改革、沙化草地治理、动沙丘治理、退耕还林还草、小流域综合治理和林草植被保护试点7种类型。完成荒山荒沙营造林18.47万公顷，退耕还林还草2.8万公顷，基本草场建设5.3万公顷，小流域治理600平方公里。环北京防沙治沙工程     

小流域综合治理新设计研究——猪沼果模式

近年来,小流域综合治理的主旨思想改变了,其工作重心在于巩固和发展治理开发的成果,提升综合治理的科技含量,增加治理带来的经济效益。于是将小流域的治理与生产联系起来成为了当前科研人员的研究方向。文章对目前部分地区大力推广的"猪-沼-果"模式在小流域治理方面的概念、发展及综合效益等方面做了一些综述。总的来说,猪沼果模式能够增加农村的能源,增加农民收入,并保护绿植,促进小流域治理。     

二龙山水库上游小流域生态环境综合治理示范区研究

介绍了二龙山上游小流域中小梨树沟的生态环境综合治理情况,在现有治理成果的基础上,提出了该生态示范区更全面的治理规划(包括土地利用规划和治理措施规划),并且总结了治理措施的实施成果,在此基础上对示范区的综合治理进行了评价.      

小流域视角下生态—经济价值评估及补偿机制——以辽宁庄河市为例

为响应生态文明建设对生态效益和经济效益综合增长的需求,丰富国土空间研究的自然生态视角,以辽宁省庄河市为例,研究小流域地区生态价值核算及经济补偿问题。在坚持生态完整和划清事权原则下,通过叠加小流域区和行政区边界,构建“县域—小流域—次小流域—微流域+村域”分层级分单元的空间体系。在生态完整的小流域及次小流域单元尺度上,通过生态—经济相对优先模型计算单元间的生态补偿关系;在“微流域+村域”的基础单元尺度上,以国土空间保护与开发评价为基础,通过分单元分类管控的方式,确保生态补偿的实施和落地。通过构建生态—经济价值评估体系,探索适用于山地丘陵地区的国土空间保护与开发平衡发展的方式。     

亚热带典型小流域总氮最大日负荷(TMDL)及影响因子研究——以金井河流域为例

本研究以亚热带红壤丘陵区为研究区域,选取10个典型小流域,根据土地利用和畜禽养殖密度分为4种类型(森林、森林-种植、养殖和种植-养殖小流域),并基于近3年小流域把口站的原位观测数据,采用负荷历时曲线模型(LDC)计算了不同类型小流域水体总氮(TN)的最大日负荷(TMDL),运用灰度分析法定量研究了不同流量阶段小流域主要因子对TN负荷消减率的影响.结果表明,小流域TN负荷特征与流域类型密切相关,10个小流域TN年均负荷为739.0~2798.4 kg·km-2·a-1,由小到大依次为森林、森林-种植、养殖、种植-养殖小流域,其中,养殖、种植-养殖小流域水质整体超标严重,且应针对中、低流量条件下(秋、冬季节)负荷进行消减,而森林-种植小流域TN负荷超标情况略好,但高流量阶段(春、夏)超标率过高.灰度分析结果表明,TN负荷消减率在高、中流量阶段下主要受农田面积比例影响,而低流量阶段受畜禽密度影响.农田面积比例对高、中流量段TN消减率影响显著,而畜禽养殖密度在低流量段具有更大影响,小流域景观越破碎、类型越丰富、斑块分布越零散、形状越复杂,TN负荷通量则越大.     

稀疏数据下复杂流域的水质模拟:以赣江为例

以赣江流域为例,对稀疏数据条件下复杂流域水质模型的建立和参数识别进行了探讨．采用了结构相对比较简单的CSTR模型,将其参数划分为水文参数和水质参数,并分别进行识别．水文参数采用回归方法进行识别,对水文参数的扰动实验表明,水质对于水文参数在可能的取值范围内的变化不敏感,因此在随后的水质参数的识别中,将其固定在回归方法求出的最优值上．水质参数的确定则采用了模型方法和资料方法相结合的手段,综合考虑了赣江流域可获得的数据信息、文献资料中对于参数的经验取值和模拟者在大量数学建模中的经验,最终根据河流的不同类型确定了赣江流域的水质参数,并对模型进行了验证。     

典型岩溶地区岩溶泉溶解性碳浓度变化及其通量估算

溶解性无机碳(DIC)和溶解性有机碳(DOC)是岩溶作用、碳汇与碳循环研究的重要指标.为增进对小流域岩溶泉DIC和DOC运移特征的认识,提升离散、有限的水质监测数据条件下碳通量的估算精度,研究了贵州普定陈旗岩溶泉DIC和DOC浓度的变化特征,采用LOADEST模型建立了估算DIC和DOC日通量的回归方程,并估算了陈旗岩溶泉的岩溶碳汇强度.结果表明,陈旗岩溶泉DIC和DOC的浓度分别为16. 47～42. 31 mg·L~(-1)和0. 87～6. 89 mg·L~(-1),它们分别随瞬时径流量的增加呈指数减小和增加.从LOADEST模型构建的回归方程可知,DIC日通量主要受径流量的影响,DOC日通量受径流量和时间的影响;陈旗岩溶泉DIC和DOC的估算通量分别为9 490. 01 kg·a~(-1)和1 704. 87 kg·a~(-1),陈旗岩溶泉的岩溶碳汇强度为3. 40 g·(m~2·a)~(-1). LOADEST模型是低频率水质监测条件下估算岩溶泉DIC和DOC通量的有效工具.     

流域水质管理优化决策模型研究

针对目前流域水污染难以有效控制的局面,依据已有的流域水文、水动力、水质、水生态相关机理模拟模型的研究,在考虑了流域社会经济发展条件的基础上,构建了流域水质管理优化决策模型框架体系.基于该框架体系,本文从简单流域系统优化模型、模拟与优化联合模型和时空尺度复杂优化模型3个方面对流域优化决策模型的研究发展历程进行综述,并指出其各自在发展过程中所出现的问题.最后,提出了优化决策模型面临的瓶颈问题,并从模型结构简化和适应性管理两个方面提出了相关的解决思路.     

西南喀斯特峰丛-洼地水力联系特征分析

西南喀斯特流域具有独特的峰丛-洼地水流特征及水力联系,本文针对陈旗小流域,根据山坡岩溶泉、洼地观测井水位、水温、水化学以及气象实测数据,利用统计分析方法,分析不同水源动态变化特征;结合电阻率层析成像(ERT)探测结果,解析山坡与洼地之间的水力联系。结果表明:反映山坡表层岩溶带作用的山坡泉对降雨响应迅速,土层覆盖厚的洼地含水层相对较慢。洼地含水层与山坡表层岩溶带水力联系呈现分段规律,反映枯期和雨季山坡侧向流、洼地降水垂向补给对洼地地下水影响程度存在差异,该研究为揭示喀斯特山区峰丛-洼地水文循环过程提供科学依据。     

黄土高原沟壑区森林和草地小流域水文行为的比较研究

分析了黄土高原沟壑区森林小流域和自然草地小流域的水文效应,并利用实测资料和模型计算结果比较了两流域的水循环特点,结果发现在郁闭度相同的情况下,森林小流域较自然草地小流域有较小的径流量、较大的蒸散量和较低的３ｍ土层平均含水量,也就是说森林的覆盖增强了水分小循环,削弱了水文大循环,并导致土壤含水量降低。同时也发现森林的上述水文效应仅当其郁闭度达到一定程度时才能表现出来。通过比较两类生态系统植物生长的土壤水分环境条件和水分利用率,认为黄土高原沟壑区在大力发展林业时应以沟谷为主     

大辽河流域上游非点源污染输出风险分析

为了解土地利用的组合方式对氮磷输出的影响,在广泛收集土地利用输出系数的基础上,基于遥感和GIS手段,分析了大伙房水库控制流域内营养物质氮磷的输出风险.结果表明,大伙房水库控制流域非点源污染输出的风险概率比较小,氮素和磷素的风险概率平均为19.31%和8.95%.但在空间分布上差异很大,风险概率高的地方一般在主要的河流附近,沿河流流向延伸.而其它区域的风险概率相对较低.此外,营养物质输出风险随着坡度不同差别比较大,而在行政区内差别不明显.     

基于PPI的河段水体潜在污染研究

提出了一种预报河段水体潜在污染的方法——河段潜在污染指数法(riversection potential pollution index,R-PPI),并在北京市山区3个典型小流域进行应用.河流水体污染是我国目前最为突出的水环境问题,在治理工作开展前需要确定重点污染河段、区域和污染源,而基于河流水质监测的水质评价方法难以确定重点污染源.因此引入了潜在非点源污染指数(potential non-point pollution index,PNPI)法,进行了土地利用类型扩展、土地利用分类比对和土壤渗透性分级3个方面改进,得到潜在污染指数(potential pollution index,PPI),并在此基础上建立了河段潜在污染指数法.通过在3个小流域的应用研究可知,该方法具有所需监测资料少、操作简单、便于确定重点污染源、综合性强等特点,可为流域污染治理提供科学指导.