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  • 基于地形因子的评价指数修正——以陕北安塞集水区为例

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-06 合作期刊: 《中国生态农业学报》

    摘要: 地形是影响土壤流失的重要因素, 小流域尺度上的土壤侵蚀评价指数(SLsw)对于地形的研究过于简 单, 因此本研究对SLsw 中的地形因子(G)进行修正, 进而得出G 因子修正后的土壤侵蚀评价指数(SLsw_G)。以黄土丘陵沟壑区—— 安塞集水区为研究区, 基于GIS 技术, 利用2006—2012 年安塞集水区的数字高程模型(DEM)数据、水文观测站的日降雨量数据、土壤采样数据和土地利用数据, 计算研究区2006—2012 年逐年的SLsw, 利用安塞集水区实测的输沙量, 验证修正的SLsw_G 指数的有效性, 并分析安塞集水区土壤侵蚀强度的时空变化特征。结果表明, 修正前后土壤侵蚀情况分布基本相同, 均呈现东南部地区SLsw 指数高, 而西北部地区相对较低。在安塞集水区东南部, 由于人为因素的影响, 土壤保持措施相对较弱, 同时土壤中黏粒和粉粒质量较轻, 黏粒和粉粒湿时有明显的黏结性, 降雨过程中容易被水冲刷;根据土壤采样点的采样数据表明, 东南部地区土壤中黏粒和粉粒的含量较高, 较容易造成土壤侵蚀。修正前后指数通过T 检验得出, SLsw 和SLsw_G具有方差齐次性, P=0.0370.36), 修正后的相关性较修正前的相关性有所增加, 说明修正是有效的, 修正后的SLsw 指数能够更好地评价研究区域土壤侵蚀状况。

  • 基于MCM 模型和137Cs 的准东地区分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-12-17 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 运用中国大陆CRI修正模型(MCM)估算了新疆准东地区27个样点的137Cs本底值,计算了沙地、裸地、耕地、林地和草地的土壤侵蚀量并对其进行验证,探讨了MCM模型在研究区的应用潜力。结果表明:(1)各样点的137Cs总量在130.10~2671.54 Bq·m-2,平均值为1076.31 Bq·m-2,研究区中部和北部土壤多属侵蚀状态,而南部土壤多属沉积状态;(2)MCM模型估算的137Cs背景值含量介于979.87~1249.60 Bq·m-2,平均值为1140.20 Bq·m-2,结果较为合理;(3)位于研究区中部的荒漠-平原区的耕地、草地和未利用地土壤侵蚀模数分别为24.66、34.30 t·hm-2·a-1和77.84 t·hm-2·a-1,表明基于MCM模型计算的土壤侵蚀模数能较好的反映研究区土壤侵蚀状况;(4)不同土地类型的土壤侵蚀模数存在显著差异,沙地>裸地>草地>耕地>林地,研究区年平均侵蚀模数75.86 t·hm-2·a-1。基于MCM模型估算的137Cs背景值在本研究区测算的土壤侵蚀模数较为合理,具有广泛的应用前景。

  • 覆沙坡面微地形变化与侵蚀产沙的响应关系

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-06-21 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 坡面微地形的发育反映了侵蚀的强度及变化过程。为了定量研究不同覆沙厚度下坡面的微地形变化与侵蚀之间的响应,通过模拟1.5mm·min-1雨强下的3场连续降雨试验,结合三维激光扫描仪技术,分析了坡面微地形与土壤侵蚀的空间变化特征,较好地拟合了微地形变幅与侵蚀量之间的关系。结果表明:坡面平均含沙量随着降雨场次的增加而减小。覆沙坡面主要产沙区的长度是黄土坡面的3倍左右,且坡段侵蚀量的峰值多分布在坡面4~6m的位置,而黄土坡面侵蚀峰值分布在3~4 m的位置。随着降雨场次的增加,黄土坡面微地形因子显著增大(P0.05)。与黄土坡面和覆沙坡面的侵蚀响应最强烈的微地形因子分别为地表切割深度和地表粗糙度,黄土坡面微地形变幅与侵蚀量的响应关系较强于覆沙坡面,覆沙坡面应寻找其他敏感的指标对方程进行优化。该研究为揭示风水复合侵蚀地区的侵蚀机理提供一定参考。

  • 基于水土流失评价的高寒草甸经营模式比较

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-11-08 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 选择甘肃省单户草地经营为主的天祝县和联户经营为主的合作市为研究区,采用RS和GIS技术并根据RULSE土壤流失模型,计算两地10 a间(2004—2014年)的草地土壤侵蚀模数,研究两地降雨、农牧业人口、家畜数量和畜牧业产值来与水土流失的相关性,并用排除法分析造成两县草地土壤侵蚀模数差异的原因。结果显示:①天祝县和合作市土壤侵蚀现状以微度侵蚀为主;②天祝县年均土壤侵蚀模数比合作市高7.21 t·a-1·km-2,10余年土壤侵蚀增加速率为合作市的4倍,各草地类型平均土壤侵蚀模数比合作市增长更快;③天祝县年降雨量与草地平均土壤侵蚀模数成显著正相关(R=0.737,P0.05),合作市家畜超载率高于天祝县。认为草地经营模式是造成草地退化、水土流失的主要原因,且草地联户经营模式在防止水土流失方面优于单户经营模式。

  • 基于InVEST模型的祁连山国家级自然保护区土壤保持现状与功能

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2020-01-02 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 运用InVEST模型,对甘肃祁连山自然保护区土壤保持现状与功能进行了定量评估,分析了不同土地利用、海拔高度、坡度以及土壤类型下的保土状况。结果表明:2015年甘肃祁连山自然保护区土壤侵蚀量与土壤保持量分别为1.67×108 t、4.21×108 t。从侵蚀面积来看,保护区以微度和轻度侵蚀为主,占总面积的63.95%;虽草地的土壤保持能力弱于其他自然植被类型,但草地是土壤保持总量最高的土地利用类型;不同海拔梯度下的土壤保持总量随海拔增加呈现先增后减的趋势,保护区内海拔2500~3500m的土壤保持功能最好;栗钙土的土壤保持量最高,黑毡土在草原土壤类型中土壤保持强度较低;坡度为15°~25°的区域土壤保持量最大,占土壤保持总量的31.93%;甘肃祁连山保护区生态系统减少泥沙淤积和减少土地废弃的价值分别为5.76×108元和1.44×108元,保护区内林草地保肥价值为9.03×1010元。

  • 长江源区1980—2020 年水沙变化规律

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-05-30 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于长江源区19802020年12个站点日降水及直门达站年径流及泥沙等数据,利用中国土壤流失方程、偏最小二乘结构方程和累积距平等方法,分析源区土壤侵蚀、河道水沙变化及长时间尺度下与降水的耦合作用机制。结果表明:(1)长江源区年土壤侵蚀模数呈显著增加趋势(P

  • 呼伦贝尔草原风蚀坑土壤水分异质效应研究

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 风蚀坑是沙质草原常见的一种风蚀地貌,是草地沙化的一种重要表现形式,其对草原植被破坏性强。本 文选择呼伦贝尔草原处于活跃发展阶段的风蚀坑为研究对象,并以周边草地为对照,对风蚀坑内外不同位置、不同 深度的土壤含水量进行研究。结果表明:( 1)风蚀坑造成草原土壤水分的破口效应,导致其周边近20 m范围草 地土壤含水量显著降低,且在沙坑边缘0~3 m范围内形成了一条干燥带,其土壤含水量比对照低45.15%;( 2)沙 坑内土壤含水量较对照降低44.44%,但沙坑下风向积沙区土壤含水量与对照无显著差异;( 3)风蚀坑的沙坑及积 沙区不同深度的土壤含水量异质性较大,变异系数CV可达到50%以上,且随着土层深度的增加,土壤含水量呈现先 增大后减小的趋势;( 4)经过雨季,风蚀坑的积沙区有一定的储水作用,而沙坑及边缘区却呈现出严重的失水 效应,土壤处于极度干燥状态,为沙坑的风蚀扩张提供了条件。

  • 渭北矿区评估及驱动因素分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2019-11-15 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 陕西省渭北矿区地处黄土高原,受到自然环境和煤炭开采等人类活动的双重影响,该地区土壤侵蚀更为严重,生态环境更加脆弱。以渭北矿区为研究对象,基于RUSLE模型对渭北矿区土壤侵蚀进行了评估,并综合植被覆盖度、多年平均降水量、坡度、土地利用类型和煤炭年产量等影响因子,应用地理探测器方法对渭北矿区土壤侵蚀进行定量归因。研究结果对矿区水土流失防治具有一定参考价值。结果表明:(1)渭北矿区土壤侵蚀以微度和轻度侵蚀为主,土壤侵蚀严重的区域主要位于研究区西南部、中部和东南部。(2)植被覆盖度和多年平均降水量是造成研究区土壤侵蚀的主导因子,坡度介于20°~25°的地区、植被覆盖度小于0.3的区域和裸地是发生土壤侵蚀的高风险区。(3)渭北矿区各因子协同作用对土壤侵蚀的解释力均大于单因子解释力,因此多个因子共同作用会对土壤侵蚀造成显著影响。

  • 风蚀区137Cs与有机质剖面分布及其关系—以新疆准东地区为例

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-09-03 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 通过对新疆准东地区沙地、裸地、戈壁、耕地和草地进行土样采集,分析了土壤137Cs和有机质的分布特征,估算各土地利用类型的土壤侵蚀量并对其进行验证,同时探讨137Cs与有机质之间的关系。结果发现:非耕地土壤137Cs基本分布在地表15 cm以内,耕地土壤137Cs主要分布在犁耕层;非耕地137Cs均随土壤深度的增加呈下降趋势,耕地呈现均匀分布;草地土壤有机质随土壤深度增加呈减少趋势,戈壁和裸地有机质含量变化不明显,耕地有机质含量呈均匀状态分布;各土地利用类型下137Cs含量总体表现为:草地>固定沙地>戈壁>耕地>裸地>半固定沙地,而有机质含量呈现为:草地和耕地>戈壁>固定沙地>半固定沙地和裸地。各样点利用137Cs示踪法估算土壤侵蚀速率之间的差异,137Cs示踪技术在风蚀地区测定的土壤风蚀并不可靠。准东土壤137Cs与有机质呈现为弱相关或不相关,在准东风蚀区用137Cs监测土壤有机质动态的效果并不明显。

  • 采煤沉陷区模拟胁迫对黑沙蒿 生理生长特性的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-12-16 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为揭示半干旱采煤沉陷区水土保持植物的逆境生存策略,以2~3 a生黑沙蒿(Artemisia ordosica)为试验材 料,对其根部进行原位根系断裂试验模拟土壤侵蚀胁迫,设置重度胁迫(P1)、中度胁迫(P2)、轻度胁迫(P3)及对照 (CK)四个处理,研究黑沙蒿生长指标、光合特性及生理应激反应对胁迫的响应变化。结果表明:(1)土壤侵蚀胁迫 显著抑制黑沙蒿生长速率,侵蚀破坏程度越大,生长抑制越显著,重度胁迫后黑沙蒿株高、冠幅、枝条长度、枝条直 径增速较对照组平均下降36.91%、43.90%、69.76%、66.76%。(2)土壤侵蚀胁迫对黑沙蒿光合作用形成明显的负面 作用,且侵蚀破坏程度越大,负反馈越强烈,重度胁迫后黑沙蒿叶片净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸 腾速率、叶绿素含量较对照组分别降低39.86%、59.26%、7.82%、51.55%、12.33%。(3)侵蚀破坏发生70 d内,黑沙蒿 叶片SOD活性、POD活性和CAT活性与对照组相比呈先升高后降低随后趋于平稳趋势,MDA含量在一定范围内波 动,冗余分析表明SOD活性对黑沙蒿光合特性的影响最为显著。综合分析说明,采煤沉陷区土壤侵蚀破坏造成的 黑沙蒿根系断裂会降低其生长速率,并抑制叶片光合作用,但黑沙蒿可通过调节自身抗氧化酶活性来维持其基本 生长,是具有优良抗逆性与适应性的侵蚀区生态修复植物种。

  • 鄂尔多斯市时空演变及影响因子分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-01-17 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 精确评估鄂尔多斯市土壤侵蚀时空变化并研究其影响因子,为该区域生态环境治理与矿区的水土保持提 供参考。本文运用RUSLE模型和地理探测器方法,研究20002019年鄂尔多斯市土壤水力侵蚀状况,并分析其影 响因子。结果表明:(1)鄂尔多斯市 2000 年,2005 年,2010 年,2015 年以及 2019 年的平均土壤侵蚀量分别为 3865.49 tkm-2a-1,2932.85 tkm-2a-1,2890.21 tkm-2a-1,3711.10 tkm-2a-1,4308.21 tkm-2a-1,在研究的20 a间平 均土壤侵蚀量先减后增,采矿活动的增加是土壤侵蚀加重的主要原因。(2)煤矿区20 km缓冲区内的土壤侵蚀情况 向好的方向发展,矿区的生态治理措施有效且可行。(3)坡度对鄂尔多斯市土壤侵蚀的解释力最强,被认定为主导 因子,因子间的协同作用对土壤侵蚀的解释力有所增强。鄂尔多斯市土壤侵蚀情况以微度和轻度侵蚀为主,>35 坡度区间、0~0.3植被覆盖度区间和工矿用地是易发生土壤侵蚀的区域。因此,适当增加植被覆盖可以有效地防治 水土流失。

  • 克拉玛依市中部城区外围生态敏感性评价

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-09-03 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 运用GIS空间分析技术,选取土壤侵蚀、土地沙漠化、土壤盐渍化、生物多样性4个生态环境因素进行敏感性评价。结果表明:克拉玛依市中部城区外围以极敏感、高度敏感为主,极敏感区主要分布在克拉玛依市外围的石西公路北部、工业园区南部、无名湖湿地以及西部加依尔山山前地带,占37.38%;高度敏感区主要分布在石西公路以南除湿地外的广大平原区及西南部加依尔山山麓的部分区域,占51.71%;轻度敏感区和非敏感区零星分布在西部和北部加依尔山前,仅占0.76%。研究区生态敏感性整体偏高,极敏感及高度敏感区域应严禁非保护性开发,中度、轻度敏感区域应在生态优先的理念下适度开发。

  • 喀斯特裸坡产流产沙过程试验研究

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-11 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 运用可调坡度、地下孔(裂)隙度试验钢槽装填土石模拟喀斯特裸坡,采用人工模拟降雨的方法探索了喀斯特裸坡产流产沙过程。结果表明:降雨强度、坡度和地下孔(裂)隙度对喀斯特裸坡产流产沙均有明显的影响。(1) 在30、50、80mm/h降雨强度下地表产流产沙存在临界降雨强度,临界降雨强度在50-80mm/h之间,地下孔(裂)隙产流量和产沙量均随降雨强度增大呈现先增大后减小的变化趋势,产流量随降雨强度变化顺序为50 > 30 > 80mm/h,产沙量随降雨强度大小变化顺序为50 > 80 > 30mm/h。(2)随着坡度增大,地下输沙模数减小,其大小随坡度变化的顺序为10° 15° > 20° > 25°。(3)地下孔(裂)隙度对地下产流产沙影响显著,地下孔(裂)隙度的增大使地下流失量增大。地下产流比重、产沙比重均随地下孔(裂)隙度的增大而增大,大小顺序均为1% < 3% < 5%。研究有助于深入了解喀斯特坡地土壤侵蚀机理,为喀斯特石漠化治理和生态修复提供理论依据。

  • 黄土丘陵沟壑区潜在抗侵蚀植物分析

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-22 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 基于对黄土丘陵沟壑区延河流域多年(2003-2014年)植被调查资料的整理分析,根据抗侵蚀植物定义及Braun-Blanquet植物社会学方法,筛选该区潜在的抗侵蚀植物,阐明不同抗侵蚀植物的分布特征及其生存繁衍能力。结果表明:1)共筛选出潜在的抗侵蚀植物42种,分属18科33属,禾本科、豆科、菊科、蔷薇科物种最多,占总物种数的66%。2)42种植物中85%的物种生活型为高位芽、地上芽和地面芽植物,76%的物种生长型为灌木/小灌木和多年生草本,78%的物种水分生态类型为旱生和中生;结合该流域的气候条件及42种植物的分布范围,可将其分成广幅种、中幅种、窄幅种3种类型。3)55%的物种最大盖度超过50%,可成为群落的建群种或单优种;其它最大盖度小于50%的物种多成为群落的共优种,这些物种具有较高的盖度和地上生物量,表明植物能适应该区侵蚀环境且长势较好。4)42种植物几乎都具有土壤种子库和幼苗库,60%的物种具有植冠种子库;除一年生植物,其他植物均可进行营养繁殖,表明潜在的抗侵蚀植物均能维持自身的生存繁衍。5)42种植物中有13种为主杆型植物,其较大的冠幅能够保护基部土壤;8种疏丛型植物具较强的保护土体和拦截沉积物能力;6种聚丛型和7种簇丛型植物能有效拦截沉积物。总之,只占研究区记录的总物种数13%的潜在抗侵蚀植物具有种子库和幼苗库,多年生植物以营养生殖为主,能维持自身的生存繁衍;由于植冠对其下土壤的保护和植物基部茎对沉积物的拦截,在植物基部能形成土堆,可有效控制土壤侵蚀。

  • 黄骅市土壤保持价值年内动态特征

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-06 合作期刊: 《中国生态农业学报》

    摘要: 掌握不同生态系统类型土壤侵蚀和土壤保持量的年内动态变化, 对于区域水土保持重点及时序安排 具有积极的指导作用。本研究在GIS 支持下, 运用通用土壤流失方程(USLE)对河北省黄骅市不同生态系统年内土壤侵蚀与保持量进行计算, 并利用市场价值法、机会成本法对各生态系统类型年内各月的土壤保持价值进行测算, 研究黄骅市土壤保持价值年内动态特征。研究表明, 黄骅市全年各月土壤保持价值分配不均, 年内动态特征与土壤保持量的季节动态变化规律一致, 8 月达到最大峰值, 1—3 月、10 月、12 月价值均为零, 5—8月呈增加趋势, 5—9 月土壤保持价值占全年土壤保持价值的82.47%。从各生态系统类型来看, 草地8 月的单位面积土壤保持价值最大, 为128.87 元·hm2; 水域9 月的单位价值最小, 为11.23 元·hm2。 从土壤保持价值构成来看, 年内各土壤保持功能单位面积贡献价值大小排序为: 减少土壤养肥流失价值>减少淤泥淤积价值>减少废弃土地价值。研究区各生态系统类型的土壤保持价值具有明显随季节变化的规律, 在雨季受暴雨等短期大量降水的影响, 土壤潜在的侵蚀量增大, 而生态系统的土壤保持功能和价值在此过程得以发挥作用。

  • 我国西南喀斯特生态修复的十大问题与对策

    分类: 统计学 >> 社会统计学 提交时间: 2024-03-27 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 西南喀斯特地区是美丽中国建设的重点和难点区域之一,其中包括土壤侵蚀、坡耕地比例、水资源污 染、岩溶干旱、生态修复、协同碳汇、城市化生态效应、石漠化治理指标、生物多样性及可持续性评估等方 面的问题。文章将喀斯特地区生态修复实践过程中积累的知识综合成土壤侵蚀、坡耕地比例、水资源污染、 岩溶干旱、生态修复、协同碳汇、城市化生态效应、石漠化治理指标、生物多样性及可持续性评估等10 个方 面的问题和解决措施。它们有助于解释在喀斯特生态修复方面实现可持续性所面临的挑战,进而文章也指出 了解决办法。它们构成了一套核心原则,可以指导科学家、政策制定者和实践者应对喀斯特生态修复工程中 的可持续性挑战。