Mitigating the Effects of Landscape Development on Streams in Urbanizing Watersheds

This collaborative study examined urbanization and impacts on area streams while using the best available sediment and erosion control (S&EC) practices in developing watersheds in Maryland, United States. During conversion of the agricultural and forested watersheds to urban land use, land surface topography was graded and vegetation was removed creating a high potential for sediment generation and release during storm events. The currently best available S&EC facilities were used during the development process to mitigate storm runoff water quality, quantity, and timing before entering area streams. Detailed Geographic Information System (GIS) maps were created to visualize changing land use and S&EC practices, five temporal collections of LiDAR (light detection and ranging) imagery were used to map the changing landscape topography, and streamflow, physical geomorphology, and habitat data were used to assess the ability of the S&EC facilities to protect receiving streams during development. Despite the use of the best available S&EC facilities, receiving streams experienced altered flow, geomorphology, and decreased biotic community health. These impacts on small streams during watershed development affect sediment and nutrient loads to larger downstream aquatic ecosystems such as the Chesapeake Bay.     

治理长江上游水土流失的对策

作为一个发展中国家,中国除了由工业污染造成的臭氧层破坏、酸雨、光化学烟雾等环境问题之外。还有水土流失、沙漠化、森林植被减少等所谓的“欠发达的环境问题”。近年来,长江上游的水土流失问题十分严重,不仅成为长江下游洪涝灾害的址接原因,而且还然及整个长江流域的可持续发展。为了加快长江上游水土流失治理的进程,本文提出政府要从制度创新、加强组织体系建设、宣传可持续发展的新观念等多方面入手,进行全面综合治理。     

前期土壤含水量对黄土坡面氮磷流失的影响及最优含水量的确定

采用室内人工降雨模拟试验的方法,研究了不同土壤前期含水量对填土和砂黄土的坡面土壤硝态氮和磷素流失过程的影响.研究结果表明,淋失是土壤硝态氮流失的主要途径,仅在前期含水量高于20%时,才产生硝态氮大量径流流失;随着土壤前期含水量的提高, 土溶解态磷(DP)流失量与泥沙浸提态磷(SEP)流失量的比值呈减少趋势,砂黄土中该比值却呈指数函数增大趋势;2种土壤坡面径流SEP流失量与产沙量呈线性关系;通过坡面物质流失量(NO3--N、SEP、DP和产沙量)与前期土壤含水量的二次多项式关系,获得了使黄土坡面物质流失量最小的最优前期含水量值,其中土为10.21%～11.37%,砂黄土为8.97%～13.39%.     

料堆风蚀扬尘排放量的一个估算方法

以美国环境保护局(EPA)推荐的计算料堆风蚀扬尘排放因子的方法为基础,探讨料堆风蚀扬尘排放量的估算,包括计算所需参数及其估算方法和计算过程.并估算了北京市石景山地区圆锥或椭圆形煤堆和平坦形煤灰料堆的扬尘排放量。结果表明,北京石景山地区1999年12月,1个高度7.8m、底面直径21.3m的圆锥形煤堆可排放817g PM₁₀,1个平坦的直径15.6m的圆形煤灰料堆可排放1612g PM₁₀.     

新街-恩格阿娄铁路工程建设的水土流失量预测

拟建的新街-恩格阿娄铁路穿过水土流失强度大的鄂尔多斯剥蚀丘陵区和毛乌素沙漠区,铁路建设的施工过程会增大沿线的水土流失量。本研究采用模式预测法对施工期内不同的施工单元和地类的水土流失量进行了估算。结果表明,工程建设区域内原地貌背景水土流失量为3.79×10^4t,在施工期间如果不采取任何防护措施,工程建设可能造成的水土流失量为7.47×10^4t,可能造成的新增水土流失量为3.69×10^4t,主体工程新增的水土流失量最大,达到2.4×10^4t,占可能新增的水土流失总量的65%左右,取土场次之,占28%左右,施工场地及营地新增的水土流失量最小,不到新增水土流失总量的1%。在水土流失防治上,重点防治区段是主体工程区、取土场和临时堆土区,本文对不同的施工单元提出了包括工程措施、植物措施和临时防护措施在内的水土流失防治对策。     

黄土地区通用土壤流失方程模型研究

以晋西离石王家沟流域为试验区,介绍了黄土丘陵沟壑区通用土壤流失方程（USLE）模型的构造原理和建立方法,并用灰色控制系统的理论和方法确定了模型中各参数值,建立了适合试验区水土流失的USLE修正方程。同时用系统结构编码方法对试验区土壤可侵蚀性因子、土壤结构、土壤渗透性、作物覆盖、土壤侵蚀传递比率因子等进行了分析处理,提取了土壤侵蚀定量化因子值,从而确定了试验区流域土壤流失量的空间分布规律。     

黄土丘陵区自然恢复与人工修复流域生态效益对比分析

论文以陕西吴起县柴沟和合家沟为例,通过样地的植被和土壤调查,在小流域尺度上分析了退耕10 a后人工修复和自然恢复方式生物多样性、生物量、群落特征和土壤物理性质的差异。结果表明:两者草本群落结构相近,相似性系数为0.925。人工修复区乔灌草三层的层盖度和为99.03%,三层的物种数和为85,草本层的株均高为0.41 m,还有该层的物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数均高于自然恢复区;而平均生物量、群落密度、土壤含水率、土壤容重和毛管孔隙度分别为5.890 t.hm-2、8.11×105株.hm-2、8.8%、1.251 g.cm-3和48.9%,均低于自然恢复区。两区土壤指标的变异系数变化较为复杂。     

利用~(137)Cs示踪技术与土壤化学物质研究滇池流域土壤侵蚀

核素示踪技术研究作为一种新的土壤侵蚀研究方法,已经在土壤侵蚀研究中获得了极大应用,并在土壤侵蚀的沉积、侵蚀、运移研究上取得许多成果.采用放射性核素作为土壤示踪剂,可以很好的进行流域尺度的范围研究,且可靠性比较高,省时省力.云贵高原在处于我国的西南地区,是我国南方水土流失严重的地区之一.该地区缺乏较长时间的资料积累,仅通过短时间的测定,无法准确估算中长期(约50 a)的平均土壤侵蚀速率.文章应用137Cs示踪技术,并结合土壤有机碳、全氮等土壤化学物质,首次研究了云南省滇池流域土壤侵蚀的强度分异规律.1)山坡不同部位的土壤侵蚀速率大小顺序是:坡中部>坡下部>坡上部,坡位是影响土壤侵蚀的重要因素.2)土壤利用方式上看,非耕地(林地和撂荒地)的侵蚀速率小于耕地的侵蚀速率.同一种土地利用方式下,由于耕作措施与耕作方法的差异,也会直接影响到土壤侵蚀的速率大小.3)从土壤侵蚀模数来看,区域整体上属于轻度侵蚀.土壤平均侵蚀速率为1280.2 t·km-2·a-1,其中耕地的平均土壤侵蚀速率为1672.8 t·km-2·a-1,非耕地土壤平均侵蚀模数为1161.2 t·km-2·a-1.4)虽然是轻度侵蚀,但是随着土壤侵蚀的进行,土壤有机碳、氮等的流失,造成土地退化较为严重,这给当地的生态环境带来直接的危害:滇池土壤淤积,土壤中的有机质、化肥等物质也直接随土壤流入滇池,会导致水体富营养化和水质变差.     

气候变化和人类活动对天津海岸带影响综述

21世纪全球海平面上升和区域地面沉降叠加所致的相对海平面上升速率存在加快趋势,将加剧天津沿海地区风暴潮、洪涝灾害和土地淹没的危害,影响沿海地区的城市抗灾功能、建筑物安全及生态资源。为此,本文综合讨论了气候变化导致的海平面上升和地面沉降对天津沿海风暴潮、海岸侵蚀以及港口码头的影响。建议滨海新区建设要高度重视海洋灾害的监测预警,提高沿海地区防潮和防汛工程的设计标准和城市抗灾能力,以有效实现滨海新区经济和社会可持续发展。     

中国海岸侵蚀特点及侵蚀加剧原因分析

中国海岸侵蚀具有普遍性、多样性和加剧发展等三个特点，侵蚀岸线长度占全国大陆岸线的１／３以上，尤以渤海和黄海沿岸较重。但因沿海泥沙来源丰富、堆积条件较好，使总体侵蚀强度通常稍轻于国外许多海岸。中国海岸的侵蚀因素有海平面上升、风暴潮加剧、入海泥沙减少和多种不合理的人为开发活动等９种，其中７种与全球变化有直接或间接关系。它们主要通过增强海洋动力作用、减少沿岸泥沙和降低海岸稳定性三个原因，加剧海岸侵蚀。