三峡库区坡地果园间植草篱的水土保持效应

坡地果园水土流失对三峡库区生态环境和农业可持续性发展构成双重压力。以皇竹草篱为纽带间植于坡地果园营建复合生态模式,对草篱拦蓄泥沙、径流的效应进行了长期观测。结果表明：草篱间植的应用能有效减少坡地果园的水土流失,尤以侵蚀量减少更为显著,与传统果园经营模式相比,径流量减少了5871%~6574%,侵蚀量减少了7070%~7792%。同时,草篱间植的应用对减少养分的流失总量效果也相当显著,对减少库区面源污染,保持和提高坡地果园的土地生产力具有重要作用,为三峡库区坡地果园的利用与保护提供了技术与模式支撑。     

红壤坡地水土保持植物措施下柑橘林地水文生态效应

根据江西水土保持生态科技园2001～2008年不同处理措施柑橘林地径流小区的降雨产流产沙的定位观测资料及2010年土壤含水量测试数据,分析了坡面尺度水土保持植物措施下柑橘林地的产流产沙及土壤水分的特征,研究了狗牙根带状覆盖、狗牙根全园覆盖、果园清耕3种措施下的蓄水保土效应。结果表明：有草被覆盖的柑橘林小区的产流产沙量明显小于柑橘清耕小区,狗牙根带状覆盖小区减流减沙效果最好,减流率为98.21%,减沙率为99.84%。在大部分土层深度,草被带状覆盖下的土壤水分含量最高,均大于清耕措施,而全园覆盖由于植物蒸腾耗水量大水分含量反而低于带状覆盖。条带植草是防治柑橘林地水土流失的有效措施,具有明显的减流减沙效应和蓄积水分作用     

云南不同量级降雨下的降雨侵蚀力特征分析

为研究云南省及5个子区域年降雨侵蚀力和各量级降雨侵蚀力的时空变化特征,基于云南120个站点近43a逐日降水资料,利用Man-Kendall趋势检验、Morlet连续复小波变换分析等方法进行系统分析。结果表明:各区域大雨侵蚀力在年降雨侵蚀力中起主导作用;年内各月降雨侵蚀力滇西北基本以大雨侵蚀力为主,其余区域干季以中雨侵蚀力为主,雨季以大雨侵蚀力为主;各量级降雨侵蚀力表现出降雨量级越大,季节性越强,集中程度越高的特征;各区域中雨侵蚀力相对变化呈减少趋势,其余量级降雨侵蚀力变化趋势以减居多;暴雨侵蚀力相对变化程度最强,大雨和中雨侵蚀力相对较缓;滇西北年降雨侵蚀力、大雨和中雨侵蚀力以9a左右时间尺度为主震荡周期,其余区域主震荡周期多为18~21a左右,暴雨侵蚀力主震荡周期在各区域存在一定差异。     

技术减排措施协同控制效应评价研究

随着我国污染减排形势的日益严峻,采用协同控制措施实现多种污染物控制目标逐渐成为一种趋势,而合理评价减排措施的协同效应是正确选择协同控制措施和制定协同控制规划方案的基础.本研究首次从环境-经济-技术角度系统地提出了技术减排措施的协同控制效应评价方法,并以火电行业为案例进行分析.采用协同控制效应坐标系、污染物减排量交叉弹性(Elsa/b)分析和单位污染物减排成本等方法评价技术减排措施对SO2 、NO,和CO2的协同控制效应,三种评价方法相互配合,可以帮助我们从多角度检验不同减排措施的协同效果.对火电行业技术减排措施进行协同控制效应坐标系和污染物减排量交叉弹性分析的结果表明,末端治理措施不具有协同性,而前端控制措施和过程控制措施具有较好的协同性.单位污染物减排成本评价的结果表明,末端治理措施优先度排序靠后,而前端控制措施和过程控制措施排序靠前,且针对不同污染物的排序结果有所不同.在进行协同减排方案设计和规划时,应根据决策需要选择适宜的评价方法,参考评价结果选择最为成本有效的措施.     

基于日降雨数据的湖北省降雨侵蚀力初步分析

利用日降雨数据估算降雨侵蚀力,以此评估降雨引起土壤侵蚀的潜在能力。通过分析湖北省及周边26个气象台站1957~2008年逐日降雨量数据,基于日降雨侵蚀力模型,计算了研究区多年降雨侵蚀力,初步分析了其时空分布规律。结果表明:湖北省降雨侵蚀力总体上呈现从东南地区向西北山区逐渐递减的趋势,鄂东南、西南较高,而西北部最低,降雨侵蚀力与降雨量分布特征类似;降雨侵蚀力与降雨量在年际变化上都呈现微弱上升趋势,1978年以来降雨侵蚀力一直保持上升趋势和2~3a的主周期变化;降雨侵蚀力的年内分布主要集中在5~9月份,占全年的77.42%,其中最大月降雨侵蚀力出现在7月份,占年降雨侵蚀力的22.3%。研究结果对水土流失预报及科学制定水土保持措施具有重要意义。     

贵州山区石灰土侵蚀及石漠化的地质原因分析

石灰土是广泛分布于亚热带喀斯特山区的一种非地带性土壤，近几十年来，位于西南喀斯特分布中心的贵州石灰土地区石漠化扩张速度明显加快，已经对该地区数千万群众的基本生存条件构成严重威胁。从地质学角度详细分析这一地区石灰土土壤侵蚀和土地石漠化的形成原因，分析结果表明：石灰土本身的矿物学特征和基本理化性质较好，并不是造成土壤侵蚀和石漠化的主要原因。石灰土成土速率慢，土壤允许流失量小；作为土壤营养库的富含有机质和矿质养分的表土层一旦被剥蚀，土壤结构迅速退化，土壤侵蚀愈演愈烈；喀斯特独特的二元结构和地形地貌是石灰土侵蚀的主要影响因子；石灰土与基岩之间缺少风化母质的过渡，岩土界面的土壤侵蚀是石灰土侵蚀的重要特征；这些因素才是导致石灰土地区土地石漠化的主要原因。     

137Cs示踪红壤丘陵区坡地土壤侵蚀的研究--以江西丰城市为例

通过137Cs示踪技术,并采用相关的土壤侵蚀定量模型,对红壤丘陵区江西丰城市坡面不同土地利用类型、方式以及不同地貌部位的土壤侵蚀进行了研究。结果表明：研究区137Cs的本底值为1 992.45±145.63 Bq/m2;试验区典型坡地不同地貌部位均存在着一定程度的土壤侵蚀,且侵蚀强度总的变化趋势为坡底部>坡中部>坡顶部;不同土地利用类型和方式下的坡面侵蚀强度亦呈现一定的分异现象,从大到小依次为耕作土坡面>退耕30年+退耕1年混合坡面>退耕30年坡面>荒坡。     

主要部门污染物控制政策的温室气体协同效果分析与评价

工程减排、结构减排和监督管理减排是实现我国污染物减排的三个主要措施,近年来我国SO2的排放呈现出下降的态势,本文选取电力、钢铁和水泥这3个重要行业,测算了在"十一五"以来SO2的减排效果,以及由其带来CO2减排的协同效果。结果显示,"十一五"期间,3个主要行业减少污染物排放超过1 000万t,其中工程减少污染物排放超过700万t,结构减少污染物排放300万t。由此带来的协同效果显示,由于结构减排带来了超过7亿t CO2的减排,而由于工程效应减少污染物的同时带来的CO2增加500万t,因此总计带来7-8亿t CO2的减排。而"十二五"前两年减少污染物排放400万t,其中工程减少污染物排放350万t,结构污染物排放减少了40万t。由此带来的协同效果显示,由于结构减排减少了CO2排放1.74亿t,而由于工程效应减少污染物的同时带来的CO2的增加量为200万t,因此总计带来1.72亿t CO2的减排。结构减排和工程减排两种措施可以在行业内实现降低污染物的排放,但是其贡献程度由于行业的差异有所不同。"十一五"期间电力行业较多是依靠工程减排实现SO2排放的降低,而水泥和钢铁行业则更多是依靠行政命令如关停落后产能和机组实现污染物的减排,显示出电力行业通过技术实现污染物的减排,而其他两个行业则主要靠调整结构来实现减排。电力行业中的末端治理技术即工程减排贡献了大部分的污染物减排,但是与此同时由于末端治理技术会导致能源消耗的增加,即引起CO2排放的增加,因此污染物的协同控制效果较差,而钢铁和水泥行业的污染物减排则由于更多是通过结构调整的手段,如关停落后产能和机组,因此其协同效果较为显著。"十三五"期间,需要继续控制双高产业的发展,强化"前端"污染物控制减排,夯实结构减排的协同成效,加大工程减排的实施,缩小减排工程能力和实际减排效果的差距,实现"末端"污染物减排,加强"前端"审批和"中段"运行管理效果。     

基于SCS-CN与MUSLE模型的三峡库区小流域侵蚀产沙模拟

传统土壤侵蚀模型模拟次降雨产沙时难以确定泥沙输移系数,分布式的侵蚀产沙模型对数据量需求量大。选择三峡库区宋家沟小流域为研究对象,基于2013年的降雨、植被盖度、地形、土壤等数据,利用SCS-CN和MUSLE模型耦合模拟流域的场降雨的产沙量。结果表明:该模型的模拟值的精确度在可接受范围内,整个流域2013年的泥沙流失量是3 923t,全年中5场较大的降雨贡献了泥沙流失量的80%以上;不同土地利用类型的泥沙输出量差异很大,耕地(面积44.63%)贡献了81.54%的泥沙,有林地(面积47.61%)贡献了17.63%的泥沙;坡度在0~8度的区域贡献的产沙量仅为1.75%,大于25度的区域占流域面积的比例是39.21%,产沙量占55.77%;泥沙模拟值相比实测值偏大,其原因可能是流域中分布的池塘改变了径流过程,发挥拦截泥沙功能。     

不同季节城市绿地温湿效应分析

城市绿地是城市生态系统中的重要组成部分,对城市生态环境的改善起到至关重要的作用,不同类型城市绿地温湿效应不同,对城市环境的改善效果也不相同。为研究不同绿地同一季节的温湿效应差距实验者在西安选取四种典型绿地——草坪、灌木、疏林、密林为研究对象,阐述了绿地类型、季节与温湿效应之间的关系,为城市绿地建设提供科学依据。本实验通过小尺度定量测定的方法,分别在春、夏、秋、冬四个季节选择晴朗无风的天气对4块绿地和对照处进行温度和相对湿度的同步测定,测定时间为8:00-19:00,连续测定3 d。结果表明:同一绿地,受气温影响一年中温湿效应夏季最强,冬季最弱;在一天中正午高温时段温湿效应较强。四个季节中,气温从早到晚的起伏变化不同,气温日较差大时,绿地温湿效应起伏变化也大,气温日较差小时,绿地温湿效应在一天中的起伏也较小。     

长江上游区的坡面土壤流失及侵蚀防治

长江上游区的嘉陵江流域、金沙江渡口至屏山河段流域、三峡库区及库周区,土壤坡面流失量都超过3000t/a·km~2,属长江上游流失严重之最,应列为首批治理重点区;三峡区长江主航道及近主航道支流两岸的重力侵蚀十分严重,给长江输入大量难以排除的砂石物质,应重点加强此区域的重力侵蚀防治。最后对此区的水土保持提出了6条意见。     

青藏公路路堤边坡水土保持措施及效益分析

公路建设加速了区域的原有侵蚀,为了摸清公路边坡的侵蚀特征,寻找有效的防治措施,在青藏公路边坡布设不同水土保持措施的径流观测小区,进行了两年的观测（2003年和2004年）,结果表明：（1）工程措施具有较好的水土保持效益,其减流（减沙）效益在第一年和第二年分别达到3883％（8189％）和48.72％（9581％）,其中截排水措施的水土保持效益一方面说明公路路面来水也是边坡侵蚀的重要动力,有效拦截路面来水将会极大地减少径流和泥沙,另一方面也说明要提高公路边坡土壤侵蚀的预测能力,应该将路面来水作为重要的驱动力之一;（2）植被措施可以起到一定的减流减沙效果,其中人工植被措施有很大的潜力,其减蚀效益都在50％以上;（3）综合措施表现出了极好的水土保持效益（减流在40％以上,减沙在97％以上）,尤其土工格室+植被措施,兼具水土保持与景观双重效益。该研究可以为青藏高原地区的水土保持设计和生态环境保护规划提供数据支持。〖     

云南省高原典型森林植被涵养水源功能研究

利用水量平衡原理对云南省高原3种典型森林植被的林冠截留、枯落物持水和土壤蓄水能力进行比较研究。结果表明:土壤蓄水是森林发挥涵养水源功能的最主要途径;从林冠截留量和截留率两个指标来看,林冠截水能力排序为高山松林(209.87 t/hm²、28.87%)>白桦林(194.17 t/hm²、19.82%)>川滇高山栎灌丛(111.78 t/hm²、16.32%);对于枯落物持水能力:最大持水量排序为高山松林(35.79 t/hm²)>白桦林(24.52 t/hm²)>川滇高山栎灌丛(18.49 t/hm²);最大持水率排序为川滇高山栎灌丛(177.42%)>白桦林(152.08%)>高山松林(138.48%);土壤蓄水能力排序为川滇高山栎灌丛(673.19 t/(hm²·a))>高山松林(610 t/(hm²·a))>白桦林(549.84 t/(hm²·a));在同一森林单位面积上,涵养水源能力排序为高山松林(855.66 t/hm²)>川滇高山栎灌丛(803.46 t/hm²)>白桦林(768.53 t/hm²)。研究可为森林生态效益核算和管理奠定基础,且对制定适应气候变化的策略有着科学指导意义。     

人为干扰对马尾松次生林多样性的影响

利用Ｓｈａｎｎｏｎ多样性指数和均匀度来分析人为干扰对马尾松次生林木本植物多样性的影响，结果表明：马尾松次生林木本植物多样性指数为２左右（１．８５７９～２．１９４６），均匀度为０．７左右（０．７２４４～０．７７４６），物种多度分布符合对数级数分布，不同干扰强度对多样性和均匀度有一定影响，对物种多度分布没有影响，对马尾松林的更新有重要作用。     

滇东南峰林湖盆区表层岩溶泉水化学动态变化分析

为探究不同表层岩溶带岩溶水系统和人类干扰方式下滇东南峰林湖盆区表层岩溶泉地球化学变化特征及其影响因素,利用CTDP300水质检测仪,对不同地质背景下的两泉域的水化学性质从月动态和降雨动态两个尺度进行了一个水文年的观测。结果表明:(1)菜花箐泉理化指标季节动态变幅较大:水温为4.6℃,电导率为302μs/cm,pH为0.66,水浊度为255.1;火把洞泉变幅相对较小:水温为3.3℃,电导率为225μs/cm,pH为0.5,水浊度9.8。(2)无雨时:菜花箐泉气温与水温、电导率、pH呈正相关关系;火把洞气温与水温呈现正相关关系,水温与电导率、pH呈现负相关关系。(3)强降雨时:菜花箐泉在降雨初期水温、电导率、水浊度均出现峰值,pH呈现低值。在降雨中后期,电导率大幅度上升,在6 h内从189μs/cm上升到405μs/cm,pH出现峰值后呈波动下降趋势。火把洞泉在降雨初期水温与电导率、pH呈正相关关系,各自呈现本期间峰值。在降雨持续10 h后,pH、电导率均呈现下降趋势。(4)弱降雨气候条件下:菜花箐和火把洞泉的理化指标变幅都较小,在降雨初期、中期和后期两泉域pH、电导率都出现稀释效应曲线。     

模拟降雨径流作用下红壤坡面侵蚀水动力学机制

土壤侵蚀过程受控于侵蚀外营力和土壤抗侵蚀性能,深入理解坡面流水动力学特性及其侵蚀动力是研究土壤侵蚀动力学机制的基础。利用可变坡土槽,通过不同雨强(60、90和120 mm/h)和径流冲刷(10、15和20 L/min)组合模拟试验,研究了第四纪黏土红壤坡面水流的水动力学特征参数及其与土壤侵蚀量间的关系。结果显示:降雨和径流冲刷影响了坡面产流产沙过程和坡面流水力学特性,其中平均流速v、平均水深h、雷诺数Re和水流功率ω均随降雨强度和上方来水流量的增加而增大,相对水深曼宁糙率n/h则减小,其水力学他参数(弗如德数Fr、阻力系数f和水流剪切力τ)变化规律不明显。坡面水流平均速度取值范围为0.21~0.45 m/s,平均水深取值范围为5.6~9.4 mm,在试验条件下红壤坡面侵蚀水流流态大部分均处于"紊流-急流区"。不论从径流角度看或是从泥沙角度分析,由相对水深和曼宁糙率系数两种水动力因子共同组成的复合水动力特征参数-相对水深曼宁糙率,是表征不同上方来水流量和降雨强度条件下第四纪粘土红壤坡面侵蚀特征的水动力参数。     

GIS支持下土壤侵蚀潜在危险度的分级研究

根据土壤侵蚀特点，在IDRISI地理信息系统（GIS）支持下，研究设计了小流域空间与属性数据库的建设，在GIS系统支持下可有效地实现区域土壤侵蚀潜在危险的分级及其空间分析。首先，采用侵蚀预报的数学模型来估算土壤侵蚀星，用土壤详查资料编制土层厚度和土壤容重图，然后，由土壤年均侵蚀量，土层厚度和土壤容重得到土壤抗蚀年限图，按水利部标准将土壤侵蚀潜在危险度分为5级。最后，为表明某一地区或地类土壤侵蚀潜在危险的大小，还提出了土壤侵蚀潜在危险指数（SEPDI）。以三峡库区的王家桥小流域为例进行了研究，并且分析了其空间分布特点。     

运用生物埂治理三峡库区坡耕地水土流失技术研究

阐述了三峡库区耕地构成和开展针对性研究的目的与意义，三峡库区水土流失的严重危害。试图通过种植不同的生物篱笆，探求治理三峡库区水土流失的有效途径。选择了7种不同的生物篱笆，设立小区试验研究生物埂对治理坡耕地水土流失的机理，分析其水土流失构成机理与成因，提出了三峡库区减少水土流失，防止农业面源污染的对策与措施。通过试验得出以下结论：应用生物埂技术可以保持水土，主要是减少土壤中养分的主要载体<\{0.02 mm\}大小的泥砂颗粒的流失，从而有效地保护了生态环境，增大库区环境容量。实施生物埂技术可以创建缓坡梯田，金荞麦、百喜草等是适合库区实际的生物埂植物。     

山坡农地水土流失防治技术若干进展与成效分析

本文分析了山坡农地水土流失的现状 ,着重介绍了 7种防治农田水土流失的技术措施 ,并详细分析了其研究进展与应用成效。     

基于土壤侵蚀模型的滑波临界雨量估算探讨

针对滑坡临界雨量确定目前存在的问题,提出一种基于土壤侵蚀模型的滑坡临界雨量估算的新方法。该方法基本思路是：降雨引起土壤侵蚀,当土壤侵蚀达到一定强度时可诱发滑坡,因此利用土壤侵蚀模型可以推算滑坡临界雨量。以湖北省秭归县为例进行试验,从降雨-土壤侵蚀-滑坡的成灾机理入手,利用卫星资料、地理信息资料及降雨资料,计算降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形（坡长、坡度）、植被覆盖和土地利用类型等因子,基于USLE土壤侵蚀模型,计算滑坡发生时土壤侵蚀强度,通过分析多个滑坡个例,确定滑坡临界土壤侵蚀强度,再根据降雨侵蚀力与降雨量之间的关系,推算不同预警点滑坡临界雨量。相比以往仅仅分析灾情与降雨之间关系的传统方法,该方法有较为清晰的物理意义,实际业务中也易于实现,在滑坡预警预报中有较高实用价值