简介:以黄土高原为研究对象,基于GIS技术,采用土地利用转移矩阵、土地利用动态度方法,研究1985-2005年黄土高原地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响以及相应的生态补偿标准。结果表明:1)1985-2005年,黄土高原地区土地利用类型主要为草地和农地,占土地利用方式的75%以上,但农地面积总体在减少,林地面积在不断增加;2)聚落为最活跃的土地利用类型,聚落和湿地+水体呈扩张的发展趋势;3)土地利用变化引起区域生态环境效应,20年间黄土高原地区生态系统服务总价值上涨约0.01%,其中森林增加最多,约为0.09%,农地的生态服务价值下降最多,约为-0.02%,而生态服务功能中,除了与农地和荒漠相关的废物处理和食物生产服务功能下降外,其他生态服务功能均表现为增加;4)根据黄土高原生态系统服务价值,确定该地区的生态补偿标准约为4亿2732万元。
简介:作为陆地生态系统碳通量的重要组成部分,土壤呼吸在维持全球碳循环及碳平衡中具有重要作用。以黄土丘陵区油松、沙棘人工林为研究对象,于2015年6月至2016年5月,采用LI-8100土壤碳通量测量系统,分别观测二者的土壤呼吸(Rs)、5cm土壤温度(T)和水分(W),分析2种人工林Rs的动态特征及其对T和W的响应。结果表明:1)季节尺度油松、沙棘人工林Rs夏季(6—8月)最高(2.31和2.89μmolCO2/m2·s),冬季(12—2月)最低(0.60和0.65μmolCO2/m2·s),年均值分别为1.51和1.92μmolCO2/m2·s,年呼吸总量分别为18.90和22.81tCO2/hm2·a,冬季呼吸量占年呼吸总量比例分别为14.67%和12.65%;日尺度最高值出现在10:00—16:00,最低值均出现在6:00。2)季节尺度2种林分Rs与T均呈显著指数关系(P〈0.01),与W则呈显著线性负相关(P〈0.01),且沙棘林全年尺度土壤呼吸Q10值(1.40)显著高于油松林(1.34,P〈0.01)。3)日尺度上,油松、沙棘人工林W分别大于13%和12%时,T对Rs的解释量(R2)均有所提高。因此,在充分考虑温度和水分对土壤呼吸影响的同时,加强冬季土壤呼吸的观测,对未来气候变化条件下,区域碳循环估算模型的完善具有重要意义。
简介:137Cs示踪技术是土壤侵蚀研究的一种重要方法,目前已得到广泛应用。准确的137Cs本底值是运用该技术开展研究的基础。为了获取区域高空间分辨率137Cs本底值数据,作者基于147个气象站点的实测数据和Walling&He的137Cs本底值计算模型,运用主成分分析(PCA)和地理加权回归克里格(GWRK)相结合的方法,预测四川省137Cs本底值的空间分布。结果表明:1)应用PCA法可在保留大部分原始信息的同时,有效地消除变量间的多重共线性,为后续的回归分析与空间插值奠定基础;2)GWRK插值法综合考虑了降水、空间位置等多个影响因素及其对137Cs本底值影响的空间非平稳性,相对于传统的普通克里格和全局回归克里格插值法具有更高的预测精度,且较准确地表达局部区域137Cs本底值空间分布的细节信息;3)以实测数据为基础、基于GIS技术的空间插值方法是获取区域高分辨率137Cs本底值空间数据的可行途径。本研究有效地揭示137Cs本底值的空间分布规律及不同因素对其影响,为运用137Cs示踪技术开展土壤侵蚀研究、水土流失治理等工作提供基础数据和技术支持。
简介:为研究水电工程建设对土壤理化性质的影响,选取金安桥水电站重塑地貌2^#弃渣场和3^#弃渣场的土壤为研究对象,未受工程施工扰动的灌草丛、林地和农田的原地貌土壤作为对照,对土壤理化性质进行测定,结果显示:①土壤容重为重塑地貌大于其原地貌;②总孔隙度和毛管孔隙度为原地貌高于其重塑地貌,非毛管孔隙度则相反;③重塑地貌2^#和3^#渣场的表层渣体粒径都较粗,〉5mm粒径的颗粒组成百分比就达到64.53%和65.11%,比例不合理,而原地貌农田的土壤粒径组成基本呈正态分布;④土壤有机质、全氮、水解氮、速效钾含量均为原地貌大于重塑地貌,而全磷、速效磷含量则相反。研究结果表明水电工程建设对土壤理化性质影响较大。
简介:以黄河中游河龙区间为研究区,以水土流失综合治理及生态环境建设导致的土地利用/覆被变化为背景,采用非参数统计法,基于区内38个水文站20世纪50年代至2000年水文数据,分析流域年径流对土地利用/覆被变化响应的时空变异特征,估算影响因素贡献率。结果表明:其中29条流域年径流量呈显著减少趋势,变率为0.17~2.61mm/a;28条流域年径流量具有显著跃变时间,无定河流域各水文站跃变时间多在1970—1973年间,其余则多为1978—1985年,最晚为1994年;在5%、50%和95%的发生频率上,跃变前后时段年径流量减少幅度以30%~60%普遍,最大分别为73.2%、63.5%和69.7%;河龙区间整体呈显著减少趋势,变率为0.79mm/a,跃变时间发生在1979年,3个频率上的减少幅度分别为46.5%、42.4%和24.1%。估算的11条流域中有9条土地利用/覆被变化等人类活动对流域径流减少影响程度超过50%。水土保持措施面积的增加,尤其淤地坝等水利水保工程措施的持续修建,对区域地表径流变化具有明显影响。
简介:快速城镇化因大量城镇建设用地的形成而导致其他土地类型减少,并影响着区域生态系统服务价值,对其进行研究可为区域的可持续发展和政策决策提供信息。作者以位于杭州湾南岸的慈溪市为研究对象,利用2005、2010和2015年3期遥感数据,提取不同时期土地利用信息,分析慈溪市快速城镇化导致的土地利用变化及其引起的生态系统服务价值变化。结果表明:1)2005—2015,慈溪市的土地利用变化主要体现在滩地面积的大量减少、建设用地大幅增加,建设用地增幅来源主要是由滩地与旱地转变而来,快速城镇化使得其他土地的破碎程度增加;2)快速城镇化对该区域生态系统服务价值的影响显著,2005—2015慈溪市生态系统服务价值下降10.02亿元,其中快速城镇化影响占73%;3)围垦滩地造成的生态系统服务价值损失最大,损失量达4.6亿元,其次是建设过程中对水体的占用。
简介:在对黄土高原吕二沟流域1982—2005年侵蚀产沙资料统计计算的基础上,从流域尺度上,以次降雨径流产沙为主要研究对象,分析该地区不同降雨强度及不同土地利用情况下降雨量—径流量、径流量—输沙量的相互关系特征,并模拟相应的数学表达式。结果表明:吕二沟流域同一土地利用情况下,场降雨量和场径流量之间存在指数函数相关关系,场径流量和场产沙量之间存在幂函数相关关系;相同降雨量条件下,同样的径流量,土地利用结构得到改善的土地利用模式3能有效地减少大降雨强度条件下的土壤侵蚀量,同样的径流量,降雨强度越大,场产沙量越大。从长远来看,改善流域土地利用结构,改变流域下垫面的情况,增加森林植被覆盖度是控制黄土高原水土流失的根本措施。
简介:为了解退耕还林(草)工程对黄土高原农牧交错区小流域土地利用及景观格局的影响,利用RS、GIS技术和景观生态学方法,选择景观格局指数,对研究区退耕还林(草)前(1995--2002年)后(2002--2010年)的土地利用和景观格局时空变化特征进行分析研究。结果表明:1)退耕还林(草)前,景观格局变化幅度较小,具体表现为研究区面积比例、聚集度指数以及各景观类型的变化幅度比较小,退耕还林(草)后,小流域景观格局发生了剧烈演变,具体表现为耕地面积比例急剧减小,林草地面积比例迅速增加以及斑块边界复杂性下降;2)1995--2010年,研究区景观蔓延度指数从46.26升高到47.54,多样性指数从1.67下降到1.65,从以耕地、草地和林地为主的景观生态系统转变为以草地和林地景观为主的景观异质程度较低的景观生态系统;3)退耕还林(草)工程是研究区景观格局良性演化的主要驱动力。
简介:根据秦岭南北54个气象站1960—2011年逐日数据,采用周广胜—张新时模型、Penman-Monteith模型、气候倾向率、相关分析和Spline插值等方法分析近52a气象要素的时空变化特征及其对植被净初级生产力的影响。结果表明:1)秦岭南北多年平均植被净初级生产力由北向南逐步上升,排序为巴巫谷地〉汉水流域〉秦岭南坡〉秦岭以北,各子区植被净初级生产力变化趋势不一,植被净初级生产力上升的站点占本区站点总数的比例顺序为汉水流域〉秦岭南坡〉巴巫谷地〉秦岭以北,秦岭以南地区增加更为明显,生态区23个站点中植被净初级生产力年际波动并不大,介于1.34~1.89之间;2)植被净初级生产力与湿润指数、降水量和相对湿度呈显著水平(P〈0.01)的正相关关系,相关系数排序为降水量〉湿润指数〉相对湿度,降水的增多会促进植被净初级生产力的累积,水分是主要制约因素;3)植被水分利用效率由南向北递减,排序为巴巫谷地〉汉水流域〉秦岭南坡〉秦岭北坡,绝大部分地区呈现不显著的上升趋势,近52a来,水分利用效率普遍呈上升趋势,但并不显著,整体上维持相对稳定水平。
简介:矿产资源开采造成了严重的重金属污染,为选择合理植被恢复模式以修复土壤重金属污染,以淄博市四宝山破坏山体不同植被恢复模式为对象,测定土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾质量分数,pH值等主要化学性质,土壤多酚氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、脲酶活性和Cu、Zn、Cd等7种重金属质量分数,分析不同植被恢复模式对土壤重金属质量分数及土壤酶活性的影响。结果表明:1)实验区土壤中重金属Zn轻度污染,Cu和Cd重度污染,其他重金属均不构成污染;2)各人工植被恢复模式土壤重金属质量分数均低于灌草丛的,其中黑松林对土壤Cu、Cd的修复效果最好,侧柏林对土壤Zn的修复效果最好;3)土壤重金属全量在垂直分布上规律复杂,有效量均表现为下层高于上层,土壤有效Cu、有效Zn、有效Cd下层比上层依次高9.24%~18.94%、0.97%~20.09%和5.48%~35.51%;4)在影响土壤酶活性的各种因素中,破坏山体土壤重金属有效量与土壤化学性质的影响最为明显,处于同等重要的地位。本研究发现,Cu、Zn、Cd均对4种土壤酶活性表现出了抑制作用,建议用土壤多酚氧化酶、过氧化氢酶、脲酶活性作为破坏山体土壤重金属Cu污染的评价指标。
简介:为了研究复杂地形下的太阳直接辐射规律,以北京市房山区黄院村采石场为典型代表区域,综合运用影像全站仪技术和ViewGIS3.0软件计算得到该区域的太阳直接辐射量,同时通过实地调查观测对直接辐射模型的精度进行检验(误差仅为4.1%),并对坡度、坡向等地形因素对太阳直接辐射的影响进行研究.结果表明:1)各观测点的误差在一天当中都表现出了相同的变化趋势,即早晚误差大,中午相对较为平稳,且趋近于0,表明该模型在太阳高度角较大时,能更准确反映真实的太阳直接辐射值.2)阳坡直接辐射量随坡度的增大先增大后减小,临界点与太阳高度角余角基本一致;阴坡直接辐射量随坡度的增大而减小.3)不同季节太阳直接辐射量受坡向影响程度不同,冬季受坡向影响最大,秋季和春节次之,夏季最小.
简介:采用黄土、石英砂尾矿、硅藻土等无机粉体对生活污泥进行固化,制备可用于花卉生长的轻质颗粒。采用单一变量控制法探究各无机试剂的最佳添加量和工艺条件为:污泥50%、黄土30%、石英砂尾矿10%、高岭土5%、硅藻土2%、Al2(SO4)33%、烧成温度930℃、和焙烧时间50min。相关性能测试结果表明:黄土添加量从0~100%变化,轻质颗粒的抗压强度逐渐增加到7.35MPa后开始下降。石英砂尾矿用来提高产品抗压强度,当含量为30%~40%时制得的轻质颗粒抗压强度、吸水性等达到最佳性能。硅藻土的多孔结构以及污泥中有机质挥发,使产品具有高孔隙度和吸附性,吸水率为50%。通过对轻质颗粒的X衍射与SEM形貌分析,结果显示采用生活污泥为主原料制备用于花卉生长的轻质颗粒性能优越,符合GB/T17431—1998。
简介:土壤-植被-大气传输(SVAT)模型对于研究大气水、植物水、地表水、土壤水和地下水的相互作用和相互关系、植物耗水过程与生态需水规律、生态系统与局地气候的反馈机制、土壤水分与植被的相互作用机制,以及生态环境的恢复与重建具有十分重要作用。SVAT模型经过“水桶”模型、生物物理学模型以及生物化学模型3个阶段约半个世纪的发展,已由最初的单层模型发展到双层模型、多层模型,取得了很大的进展。该文总结了SVAT模型主要水热过程的参数化方案,模型的应用研究、比较以及参数化方案的改进,并提出下垫面不均匀性、模型的简化、模型的全面性、模型的验证和比较等亟待进一步改进和完善的问题。
简介:流域的概念在泰国沿用已久.之所以这么普及,是由于河流自上游地区流往下游地区这一概念容易被人理解接受.与小流域相关的问题主要包括以下几个方面:水资源利用及其有效性,环境退化问题等.针对现在的工作举几个例子.上下游冲突是个全球性的问题,其中水资源利用是个主要问题,还包括因为杀虫剂和其他废弃物造成的环境污染问题等.滥用土地,特别是在坡地上的过度开发,可能会导致洪灾和山崩.在某些矿区,某些重金属,诸如铅等,对人体健康和居民生活产生不良影响.有些情况无法解决,而人们却无法从其他地区获得帮助.令人高兴的是,在拯救河流方面已经出现了很好的合作范例,如ThaChin地区的做法,就可以作为其他类似个案的范例.即使只有部分河流由于当地或周边地区的人为活动而造成污染,这些污染物最终也会流入大海.因此为环境法庭各案处理而成立环境争议仲裁中心以及绿席,被视为泰国环境界一个良好的进步.