中国矿区土地退化因素调查:概念、类型与方法

矿区是受人类活动高强度干扰和加速侵蚀的区域,其生态破坏与环境污染导致严重的土地退化,造成土壤质量下降、生物多样性丧失,给我国矿山环境管理与恢复治理带来新的问题与挑战,亟待辨识与查明导致矿区土地退化的主要驱动因素.笔者通过综合分析土地退化概念、类型和成因,进一步界定了矿区范围,阐明了矿区土地退化的内涵,分析了导致矿区土地退化的生态破坏、环境污染与自然侵蚀等驱动因素的研究进展.基于此,将矿区土地退化划分为生态破坏导致的土地退化、环境污染导致的土地退化和自然侵蚀导致的土地退化3大类型,提出了一套矿区土地退化因素调查的指标体系与方法建议.     

中国土地退化的分类与分级

在参照国际上土地退化评价指标体系的基础上,结合中国实际,从代表性、普遍性和可操作性原则出发,提出了中国土地退化的初步分类与分级标准。中国土地退化可划分为风蚀作用下的土地退化、水蚀作用下的土地退化、物理退化和化学退化4类,土地退化程度分为轻度、中度、强度和极强度退化4级,并拟定4类土地退化的评价标准。     

土地退化研究综述

在归纳总结国内外学者对土地退化的概念内涵界定的基础上，综述了土地退化机理、类型划分、评价与监测、及防治与生态重建等方面的国内外研究进展，并在此基础上提出了进一步深入研究我国土地退化问题的方向：1)土地退化评价指标体系的研究；2)土地退化监测与预警的系统研究；3)重点土地退化类型及其退化机制研究；4)退化土地生态重建的原理、方法及技术体系；5)用经济手段进行生态环境建设；6)构建退化土地生态重建的政策保障体系；7)重建技术与模式的试验示范。     

基于ZY-3卫星数据的神东煤矿区土地退化人为影响因素调查与评价

基于ZY-3卫星数据,建立煤矿区土地退化人为影响专题因素遥感解译标志,对神东煤矿区土地退化人为影响因素开展遥感监测。运用层次分析法构建土地退化人为因素影响强度评价指标体系,采用综合评分法计算研究区土地退化人为因素影响强度指数。结果表明:土地压占破坏是造成神东煤矿区土地退化的首要人为影响因素,人类矿业活动对该区土地退化的影响程度已达"强烈"级别。为定量估算神东煤矿区矿业开发对土地资源的占用破坏数量并预测矿区土地退化发展趋势,提出1种煤矿区土地占用破坏率的计算方法。研究表明,ZY-3卫星数据完全满足井工开采煤矿区土地退化因素调查对高分辨率卫星数据的需求。今后需加强煤矿开发秩序的有效监管和矿山环境遥感动态监测,以防人为因素对土地退化的影响程度日益加深。     

黑河流域土地退化分类研究

黑河流域位于我国的西北内陆干旱区。人类不合理利用水资源造成的土地退化，已成为黑河流域一个非常严重的生态问题。土地荒漠化是该流域最典型和最严重的土地退化形式。对该流域土地退化的空间分布、特点、退化面积等方面还没有较为详细的研究，因此探讨这个问题就显得非常重要。文章通过最新的遥感影像资料(2000年)，在分析已有的研究成果的基础上，结合野外调查，利用遥感和地理信息系统(GIS)技术，初步分析了黑河流域土地退化的情况。研究结果表明，黑河流域土地退化主要有5种类型，即：水土流失、干旱化、植被退化、盐渍化和沙漠化。土地退化面积达29971．91km^2，占整个流域面积的23．06％；其中，水土流失主要分布在祁连山的南部山区，面积为5747．68km^2，占整个流域土地退化面积的19．18％，主要是由于过度开垦和放牧造成的；由于人类活动的影响，造成水资源在时空上的重新分配而导致的干旱化土地主要分布在山前部分冲、洪积平原的河流沿岸附近，其面积为1369.96km^2，占整个流域土地退化面积的4．57％；盐渍化土地是该流域土地退化的主要类型之一，面积为10591．82km^2，占整个流域土地退化面积的35．34％，分布在流域的低地、冲积扇的边缘等位置，主要是由于干旱的气候条件造成的；沙化土地，包括流动沙丘(地)，是研究区土地退化面积最大的类型，为10771．97km^2，占整个流域土地退化面积的35.94％，这其中也包括历史时期形成的沙漠和现代形成的大部分沙地；植被退化土地面积为1490．48km^2，只占整个流域土地退化面积的4．97％。通过分析可知，黑河流域土地退化严重，特别是在下游地区。人类不合理的经济活动，尤其是对该流域内有限水资源的不合理利用，是导致该地区土地生态系统脆弱的主要因素。     

西北地区的生态退化

分析了引起西北地区生态退化的自然因子和人为因子,对主要自然因子的作用及过程进行了分析。在此基础上探讨了西北地区生态退化的过程与结果,认为生态退化是生态系统的功能退化、生态系统结构退化、生态因子退化、土地退化逐渐演进的一个过程,生态退化的最终结果是土地生产力下降或丧失。     

关于《生态环境状况评价技术规范(试行)》中土地退化指数的权重及计算方法的探讨

对HJ/T 192--2006<生态环境状况评价技术规范(试行)>(以下简称<规范>)中加权归一化指数的技术路线进行分析,得出了<规范>中土地退化状态、土地退化指数与生态环境状况指数(EI)逻辑相悖的结论,在此基础上提出了"调整侵蚀度赋权顺序"和"差减土地退化分级指数"2种土地退化指数计算方法,并对2种方法进行验证.模拟计算显示,在中度或重度侵蚀比例相同时,轻度侵蚀比例高的区域EI值大;在轻度侵蚀比例相同时,中度侵蚀比例高的区域EI值大.2种方法的计算结果符合生态环境状态评价的一般逻辑,统计检验显示2种方法的计算结果同步性高,均可应用于实际生态环境状况评价.     

广东土地退化及治理对策

本文概述土地退化的原因和状况。通过对广东山区土壤和东江流域低产耕地的大批土壤剖面分析数据的统计和推算,结果表明,广东的林地退化面积约占全省陆地面积的35％;旱地土地退化面积占全省旱地总面积的95％;水田土地退化面积约占全省水田总面积的25％。根据广东的省情,提出土地退化治理的对策:提高认识,增加投入,组织力量,开展调查摸底;制订整体治理规划,分步实施;明确治理的中心任务,推进面上治理利用,加强研究工作。     

沈阳市城市生态系统与生态环境建设研究课题设计方案简介

“沈阳市城市生态系统与生态环境建设研究”课题设计方案,是根据沈阳市领导的建议,由沈阳市科协和沈阳市环保局於1988年5月,委托中科院沈阳应用生态所完成的软科学课题。1989年5月通过了专家论证和评议。     

环境保护部南京环境科学研究所土地退化防治和矿山生态保护学科简介

正环境保护部南京环境科学研究所土地退化防治和矿山生态保护学科主要开展受损生态系统恢复与重建、土地退化/荒漠化防治以及矿山生态环境保护与恢复治理等方面的基础理论与应用技术研究。多年来,先后承担了国家科技基础性工作专项"西部重点矿区土地退化因素调查",国家自然科学基金项目"西藏高寒河谷沙地植被演替的高光谱遥感识别及恢复潜力评估研究"和"基于高光谱遥感的雅鲁藏布江源区草地退化及其对全球变化响应敏感性研究",国家环保公益性行业科研专项     

基于GIS的乌海矿区土地退化因素分析

为定量研究矿区土地退化特征及其驱动因素,利用遥感和GIS技术分析1990—2010年内蒙古乌海矿区土地利用类型转化特征,在此基础上选取多个经济社会以及空间距离因子,利用Logistic模型对研究区域1990—2000和2000—2010年2个不同时间段土地退化的驱动因素进行探究。结果表明,乌海矿区近20 a的土地利用变化集中表现在草地大面积减少,建设用地和荒漠面积大幅度增加;荒漠和建设用地增长最快,主要源于草地和耕地的转化,土地退化主要表现在沙地等荒漠面积的增长;对土地退化的Logistic回归模型分析表明,土地退化在第1阶段(1990—2000年)的主要驱动因素是到最近采矿点距离、到最近乡镇距离和坡度Ⅱ(5~15°);第2阶段(2000—2010年)的主要驱动因素是到最近水域距离、高程和到最近道路距离。     

金沙江干热河谷退化生态系统植被恢复生态功能评价——以元谋小流域典型模式为例

针对干热河谷具有光热资源丰富、气候干旱燥热、水热矛盾突出、植被覆盖率低、水土流失严重、生态环境强烈退化、植被恢复困难等特点,文章总结千热河谷植被恢复的技术体系,研究分析了植被恢复对生态系统的水保功能、环境功能、生物多样性等生态功能的影响,结果表明:植被恢复后,生态系统的土壤侵蚀程度明显下降,其中轻度退化土地减少了22.03%;中度退化土地减少了21.15%;强度退化土地减少了34.15%;植被恢复后,小流域的气候环境有较大的改善,气温下降、湿度提高,改变了该区域"干"、"热"的恶劣环境;对系统多样性的研究主要针对强度以上退化系统的人工生态林模式和自然禁封治理模式进行分析多样性与生态系统功能的关系,结合前期研究结果认为,自然禁封治理模式使系统具有生物多样性,有助于系统生态功能完善稳定,而银合欢(Leucaena leucocephal)人工林恢复模式,虽然物种多样性减少,但系统具备优化的生态功能.因此,就干热河谷强度、极强度退化生态系统而言,银合欢冲沟治理模式和自然禁封治理模式是较优化的模式.     

西部重点矿区土地退化因素调查

在国家科技基础性工作专项的支持下,西部重点矿区土地退化因素调查工作于2014年初正式启动。按照总体调查方案,需要对51个煤矿区作一般性调查,对12个重点煤矿区、17个重点金属矿山和8个重点非金属矿山进行重点调查,对2个煤矿区开展土地退化因素跟踪监测,分为5个课题进行。项目启动近2 a来,项目组重点编制了调查技术方案与规程草案,搭建了调查矿区的自然地理与环境本底数据库平台,完成了近60%的野外调查任务,初步掌握了重点煤矿区、金属矿山和非金属矿山的土地退化特点、规律和驱动因素。调查结果表明,不同的矿产资源开发引起土地退化的因素不同,位于不同地理区域的矿区损毁的土地类型也不同。     

中国土地盐碱化及其防治对策研究

中国盐碱地面积为３６３０万ｈｍ＾２，土地盐碱化是农业生态环境退化的重大问题之一。土地盐碱化治理和预防对中国干旱、半干旱和半湿润地区农业生态系统退化防治，农业生态环境保护和未来食物安全性具有非常重要的实践意义。本文简要评述了我国土地盐碱化的历史及发展趋势以及土地盐碱化可能造成的土地面积，生产力和经济损失。在对土地盐碱化发生和发展的技术和社会经济原因，以及现有技术、管理、政策和法律法规进行系统评述的基     

养活九十亿人

本世纪期间,技术进展已经使农作物生产率发生了革命,但农作物产率的提高已经开始放慢,而世界人口却继续增长.土地退化和水资源的压力是对非常需要的土地生产率提高的严重障碍.满足21世纪全球食品需要将要求一致的人口控制政策,推进可持续消费,和大大提高我们对土地、水及其它自然资源的使用效率.本文提供了对这些问题的前瞻性分析和解决这些问题的建议.     

养活九十亿人

本世纪期间,技术进展已经使农作物生产率发生了革命,但农作物产率的提高已经开始放慢,而世界人口却继续增长.土地退化和水资源的压力是对非常需要的土地生产率提高的严重障碍.满足21世纪全球食品需要将要求一致的人口控制政策,推进可持续消费,和大大提高我们对土地、水及其它自然资源的使用效率.本文提供了对这些问题的前瞻性分析和解决这些问题的建议.     

1951─2012年沈阳市气象条件变化及其与空气污染的关系分析

气象条件对城市空气质量有重要影响,对比各气象要素和空气质量的相关性、分析气象要素的长期变化趋势是研究城市大气环境的重要内容。为增进对东北重工业城市沈阳市大气环境变化的理解,分析了1951─2012年沈阳市气温、地表温度、风速、降水、气压等气象要素的变化特征和趋势,阐明了2008─2013年冬季沈阳市空气污染指数和气象要素的相关性。对沈阳市1951─2012年气温、0 cm地温、风速、降水、气压日平均资料分析结果表明：沈阳市1951─2012年的气温与地表温度呈上升趋势,而风速、降水、气压则呈下降趋势,各气象要素呈显著的季节变化特征,其中冬春季的气温与冬季的地表温度上升趋势最明显,冬春季的风速、夏秋季的降水量和春秋季的气压下降最为明显。20世纪90年代以来,沈阳市的气温、地表温度升高显著,风速、气压下降明显,年际变化幅度都有增大趋势。分析2008─2013年冬季沈阳市空气污染指数的逐日资料。沈阳市冬季的大气污染呈线性上升趋势,空气污染指数与风速、气压、降水呈负相关,而与气温、地表温度呈正相关,且与地表温度的相关性最高。沈阳市的地表温度变化与东亚范围200 hPa的风速、500 hPa高压、850 hPa的南风呈正相关,而与850 hPa的北风呈负相关。这表明,沈阳市气候暖化及风速降低是空气污染加重的重要原因。     

中国土地盐碱化及其防治对策研究

中国盐碱地面积为３６３０万ｈｍ２，土地盐碱化是农业生态环境退化的重大问题之一。土地盐碱化治理和预防对中国干旱、半干旱和半湿润地区农业生态系统退化防治、农业生态环境保护和未来食物安全性具有非常重要的实践意义。本文简要评述了我国土地盐碱化的历史及发展趋势以及土地盐碱化可能造成的土地面积、生产力和经济损失；在对土地盐碱化发生和发展的技术和社会经济原因，以及现有技术、管理、政策和法律法规进行系统评述的基础上，提出了我国土地盐碱化防治的区域战略、技术政策、管理政策、法律法规及经济激励手段。     

城市土地生态适宜性评价理论与方法

城市土地生态适宜性评价的目的在于协调城市发展与环境保护之间的矛盾.阐述了城市土地生态适宜性评价的内涵,考究了其研究历程,归纳了城市土地生态适宜性的评价方法及其特性.城市土地生态适宜性评价指用某种方法确定城市区域内适宜于城市开发用地的面积和范围以及适宜于生态用地的面积和范围,并针对适宜程度的大小进行等级的划分,它起源于20世纪70年代的生态城市规划,在我国主要发展于2003年以后,其评价方法主要包括"千层饼法"及其修正模型和逻辑规则组合法,这些方法在实践应用过程中都存在着主观性较强的问题,成为城市土地生态适宜性评价面临的主要困境.指出生态适宜度的二象性和系统性是产生城市土地生态适宜性评价研究困境的主要原因,并以此为基础提出了解决困境的研究思路和未来研究重点.     

养活九十亿人

本世纪期间 ,技术进展已经使农作物生产率发生了革命 ,但农作物产率的提高已经开始放慢 ,而世界人口却继续增长 .土地退化和水资源的压力是对非常需要的土地生产率提高的严重障碍 .满足 2 1世纪全球食品需要将要求一致的人口控制政策 ,推进可持续消费 ,和大大提高我们对土地、水及其它自然资源的使用效率 .本文提供了对这些问题的前瞻性分析和解决这些问题的建议 .