喀斯特地区河岸土壤碳磷对土地利用演变的响应

为探究喀斯特地区河流沿岸土地利用演变对土壤有机碳和全磷密度及土壤碳磷比的影响,采集耕地、林地上黄壤和石灰土等土壤样品,运用人机交互式目视解译方法、土壤类型法、克里金插值法及土壤生态化学计量法,估算都柳江上游沿岸土壤有机碳和全磷密度及储量。结果表明：(1)研究区2013～2019年土地利用演变主要为连续耕地、连续林地和退耕还林。研究区表层土壤有机碳密度平均值为3.94 kg/m~2,高于中国典型地区平均水平(3.19kg/m~2),有机碳储量为3.2×10~6 t;全磷密度平均值为0.124 kg/m~2,略低于中国表层土壤平均水平(0.166 kg/m~2),全磷储量为1.0×10~5 t。(2)研究区不同土地利用演变中,连续林地土壤有机碳密度最高,退耕还林6 a有机碳密度较连续耕地增加20%,连续耕地土壤全磷密度最高;随退耕还林时间的增加,土壤碳磷比逐渐增高,退耕还林6 a土壤碳磷比显著高于连续耕地。因此,退耕还林可以增强土壤的固碳能力,对改善土壤结构和土壤肥力具有积极作用;而全磷更多是受耕地施肥作用的影响。     

基于PLUS-InVEST的济南多情景土地利用变化模拟与碳储量评估

土地利用类型变化和人类社会活动带来的碳排放问题日益严重。以济南市为研究区域,对济南市2000—2020年的土地利用变化和碳储量变化进行了研究,并基于PLUS-InVEST模型对不同发展情景下济南市2040年的土地利用和碳储量进行了预测,结果表明：土地利用变化对济南市碳储量具有重要影响,与2000年相比,2020年济南市的碳储量减少;2040年生态保护情景下碳储量下降最少,城镇发展情景下碳储量下降最多;不同土地利用类型之间的转换会对碳储量产生影响,林地碳密度高,林地转换为其他用地会导致碳储量减少。     

云贵鄂渝水土保持世行贷款/欧盟赠款项目区碳储量估测

以云贵鄂渝水土保持世行贷款/欧盟赠款项目实施过程中不同水土保持林、封山育林、经济林及梯田土壤碳储量、地上生物量、地下生物量为研究对象,建立了333个样地并进行了实地调查,根据调查数据,建立了地上部分生物量与地下生物量回归方程,在此基础上,计算出林地碳储量与大气CO2削减量。结果表明,各类植被土壤中碳储量均较低。随着树木年龄的增长,林分同化能力的增强,大气CO2的削减量也会随之增大;项目实施后生态效益明显。     

退耕还林前后北洛河上游流域土壤侵蚀时空变化分析

为揭示退耕还林前后北洛河上游流域土壤侵蚀时空变化特征,采用通用土壤流失方程RUSLE,结合GIS和RS技术,分析了北洛河上游流域退耕还林前后1981—2010年(分为1981—1990年、1991—2000年和2001—2010年3个时段,编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)土壤侵蚀时空变化特征。结果表明：(1)北洛河上游流域土壤侵蚀模数在空间上呈现西北高、东南低的分异特征,1981—2010年在降雨侵蚀力呈现波动上升趋势的情况下,平均土壤侵蚀模数呈持续下降趋势,尤其退耕还林(草)工程实施以后土壤侵蚀模数显著下降,时段Ⅰ、时段Ⅱ、时段Ⅲ流域平均土壤侵蚀模数分别为8 612.62、8 078.91、3 060.71 t/(km²·a);(2)实施退耕还林(草)工程以后,流域内耕地面积锐减,林草地面积显著增加、植被覆盖度大幅提升,主要土地利用类型土壤侵蚀模数遵循耕地>草地>林地的规律,即土壤侵蚀模数随着植被覆盖度的提高呈现下降趋势;(3)3个时段土壤侵蚀随地形的分布特征具有一致性,1 350～1 550 m是北洛河上游流域土壤侵蚀分布的主要高程带,其侵蚀量约占流域侵蚀总...     

基于MODIS的北洛河流域植被盖度变化研究

为揭示国家实施退耕还林还草政策以来北洛河流域植被盖度的时空变化特征,采用MODIS反演的2001—2017年植被覆盖数据,分析了北洛河流域2001—2017年光合植被覆盖度的时空变化特征。结果表明:①2001—2006年、2007—2012年、2013—2017年3个时段植被盖度均值分别为60.2%、63.2%和68.5%,植被覆盖状况空间差异明显,3个时段均表现出上游黄土丘陵沟壑区植被盖度最低、中游土石山林区植被盖度最高的特征;②2001—2017年北洛河流域植被盖度整体上表现为上升趋势,植被盖度上升面积占比为90.9%,其中显著上升、上升但不显著面积占比分别为44.3%、46.6%,黄土丘陵沟壑区、黄土高塬沟壑区、土石山林区植被盖度年均变率分别为1.18%、0.64%、0.42%;③对全流域植被盖度显著提高的主要贡献地区为黄土丘陵沟壑区,贡献率为46.3%,主要贡献县域志丹县、吴起县、富县、甘泉县的贡献率分别为23.1%、20.4%、10.6%、10.2%。     

陕北黄土高原退耕还林还草工程产水效应

以陕北黄土高原为研究区,利用InVEST产水量模型,基于水量平衡和水文过程原理,通过对降水、蒸散发、土壤、植被等自然因子和土地利用/覆被变化因子进行空间叠加与模拟计算,定量评价了研究区退耕还林还草工程的产水效应。结果表明：2000-2010年研究区林地、灌丛、草地面积分别增加了122.7、285.2和3 204.0 km²,耕地面积减少了3 984.5 km²,退耕还林还草工程土地覆被变化显著;2000-2010年研究区产水能力整体下降,延安市境内总产水量减少了8.9×10⁸ m³,榆林市境内总产水量减少了7.2×10⁸ m³,空间分布与退耕还林还草工程实施区域高度一致;土地利用类型转化致使研究区产水量整体减少了11 665.4×10⁴ m³,其中,耕地向林灌草的转化导致研究区产水量减少最为明显,共减少了11 254.2×10⁴ m³,占总减少量的96.5%。通过产水量重要性分级和空间分区,可为生态系统及流域的科学管理、退耕还林还草工程的科学实施提供参考和指导。     

2000—2020年黄河下游河岸带生态系统服务价值与碳储分析

为了促进黄河下游生态脆弱河岸带土地资源的合理配置,助力河岸带生态可持续发展,采用野外调查、ArcGIS、InVEST模型、当量因子法等方法,通过分析2000—2020年黄河下游河岸带土地利用动态变化,揭示其生态系统服务总价值（ESV）和碳储量（C_t）的变化。结果表明：2000—2020年黄河下游河岸带湿地和建设用地面积持续增加,湿地主要来源于耕地和水域,建设用地主要来源于耕地;耕地和建设用地面积占比随着距河道距离的增大而增大,而草地面积占比随着距河道距离的增大而减小,林地面积占比随河道距离变化不明显,2000—2010年湿地面积占比随河道距离减少,而2010—2020年远岸湿地增加,且主要位于距河道200~500 m区间。2000—2020年,黄河下游河岸带ESV呈先增加后减少的变化趋势。其中,水域对ESV的贡献率最大,湿地次之,耕地、林地和草地的贡献率低,且不稳定。2000—2020年,黄河下游河岸带碳储量逐渐提高,湿地碳储量逐渐上升,然而林地、草地和水域碳汇能力则先增加后降低。水沙状况、人类活动以及国家政策是影响黄河下游河岸带生态系统服务价值与碳储量的重要因素。为减缓黄河下游人为调水调沙引发的河岸带生态功能减退,亟待提升湿地质量,适当退耕还林、还草和还水,以提高河岸带生态系统的服务价值和碳储量。     

海河流域土地利用与生态系统碳储量变化及预测

以海河流域为研究区域，通过 InVEST 模型对 1990—2020 年碳储量状况进行分阶段定量反演，并结合 Markov-PLUS 模型从数量与空间角度进行未来模拟，最终明确流域碳储量发展趋势及关键驱动因素。结果表明：1990— 2020 年海河流域碳储量共减少 1.30 亿 t，耕地碳储量损失最大；碳储量高值主要集中在西部与北部山地地区，低值 分布于东南部平原地区。人口密度在各阶段解释力占比均超过 20%，且呈现增加趋势；年均降水对碳储量空间分 异影响最小，最低占 0.21%。各因子相互作用对碳储量空间分异解释力显著提高，人口密度与其他因子交互作用 对碳储量变化的解释力最强。Markov-PLUS-InVEST 预测结果显示，在城市快速发展情景下，2030 年碳储量与 2020 年基本持平，但生态保护情景增加 0.88 亿 t。相关结论可为海河流域进行土地类型间的生态调控及未来规划 发展提供理论支撑。     

土地利用变化对黄河故道飞沙土有机碳质量分数的影响

通过对黄河故道三处典型湿地以及由湿地转变而成的林地(杨树)、耕地、梨园土壤中有机碳质量分数的分析,探讨不同土地利用方式对飞沙土土壤有机碳汇源的影响。结果表明:湿地在转变为其它土地利用类型后,0~20 cm表层土壤有机碳质量分数表现出富集特征,其中林地与耕地土壤有机碳质量分数分别为6.93±2.19 g/kg和7.02±0.35 g/kg,显著(P0.05)高于湿地的3.49±0.73 g/kg,梨园为4.82±2.09 g/kg,与湿地表层土壤有机碳质量分数差异不显著;随着林龄的增加,林地表层土壤有机碳质量分数出现升高,说明湿地转变为林地后有助于土壤有机碳质量分数的提高;林地、梨园和湿地土壤有机碳质量分数空间异质性主要反映在0~20 cm土壤表层,20 cm以下土层的土壤有机碳质量分数具有空间同质性,而耕地土壤有机碳质量分数的空间分布在各土层中均具有较高的均质化现象。     

石羊河流域北部平原区生态修复措施

针对石羊河流域北部平原区生态现状,分别对荒漠植被、自然林地、人工防护林以及绿洲等不同生态功能区提出了相应的生态修复对策:荒漠植被区应大力种草,恢复地下水位,治理零星沙丘;天然林地应确保生态用水,保护现有植被;加强人工防护林建设,实施退耕休牧还草;绿洲的生态修复,应调整种植结构和水价,促进节约用水,提高水资源利用率.     

半干旱区不同草地治理措施效果研究

以宁夏盐池县3种不同草地治理措施(封育、自由放牧和退耕还林)为研究对象,通过对比分析不同草地之间植物组成、土壤紧实度、植被特征值以及物种多样性,得出以下结论:①在不同草场治理措施下,草本植物均占绝大多数,灌木型植物较少,群落结构的不同主要来自草本植物;封育草地优势物种为黑沙蒿、赖草和刺沙蓬,但是优势地位不明显;自由放牧草地和退耕还林草地优势物种分别为猪毛蒿和苦豆子,优势地位明显。②相对于自由放牧和退耕还林两种治理措施,封育是一种更为有效的草地恢复措施。③土壤紧实度与植被生物量、平均高度在0.01水平上显著相关,与盖度和密度在0.05水平上显著相关;生物量与平均密度在0.01水平上显著相关,相关系数为0.744,说明生物量与植物平均高度有着密切关系;植被盖度和密度在0.01水平上显著相关,与平均高度在0.05水平上显著相关。     

黄土高原生态脆弱地带植被恢复水资源承载能力

本文以黄土高原生态脆弱地带典型人工成林为研究对象,定位观测了林地树木蒸腾、土壤蒸发及土壤水分状况等,分析评价了土壤水分特征,提出了植被恢复初植密度及其动态调控方案。结果表明:测定的林分在植被生长季节内,丰水年土壤贮水量总体为盈余,100cm以上土层水分补充明显,100cm以下土层水分一般呈负增长;平水年的同期降水不能满足林地蒸散消耗;枯水年土壤水分明显亏缺。以多年平均降水量为标准,河北杨、小叶杨、山杏、山桃、柠条和沙棘6种林分稳定密度应分别为:196、332、332、872、757、1438株(丛)/hm2,初植密度(以株数保存率65%核算)应分别为:302、511、511、1342、1165、2212株(丛)/hm2。研究区植被恢复造林密度过大是造成土壤水分亏缺、植被生态效益和经济效益难以发挥的重要因素。根据水资源承载力合理确定林分密度能够实现植被生态功能持续发挥、群落稳定演替进而改善生态环境、促进可持续发展的作用。     

黑河中游灌区退耕还林还草节水效果分析

以2001年退耕还草节水量计算为例，论述了黑河中游灌区退耕还林还草节水量计算方法和计算步骤以及节水产生的效果。     

三峡库区4种林分类型土壤有机碳研究

为研究三峡库区不同林分类型土壤有机碳(SOC)分布特征,探明实施退耕还林工程对土壤碳储量变化的潜在影响,以重庆缙云山常绿阔叶林、针叶林、针阔混交林和毛竹林为对象,对4种林分类型SOC含量和密度进行了采样分析。结果表明,毛竹林SOC含量最高,常绿阔叶林其次,针阔混交林最低。4种林分类型中毛竹林SOC密度最大,其次是常绿阔叶林,再是针阔混交林,针叶林最小;4种林分类型各土层间SOC密度都存在显著性差异。土壤含水量与SOC密度之间存在显著的正相关关系,而p H和容重与SOC密度之间没有显著的线性相关关系。     

农牧交错区土地利用变化对水资源的影响研究

基于遥感影像,借助于G IS技术以及数理统计方法,对研究区1988年~2007年土地利用及水资源变化状况进行了分析。结果表明:①在1988年土地利用以耕地、林地和草地为主,2007年以林地和耕地为主;土地利用变化以草地、未利用土地面积的减少和旱地、林地面积的增加为主要特征;②由于土地利用类型的变化,耗水量增加了2 235.8万m3,增幅达19.3%;增量最大的是林地,其次是旱地,耗水量增幅最大的是沼泽地,其次为建设用地;③研究区地表水面积和储量处于减少状态;地下水位自1990年起下降了1.90 m。为保护水资源,应控制森林和耕地面积,实施退耕还草,并开展节水农业,规范水资源开发利用。     

不同密度滩地植被作用下的复式河槽水流特性

利用刚性竹签模拟非淹没滩地植被,在非对称复式河槽中进行了不同滩地植被密度作用下的水流特性系列试验。结果表明:主槽中心流速符合对数分布,滩地中心流速沿垂向垂直向上分布;主槽和滩地中心垂线平均流速受植被密度影响,垂线平均流速增长率与植被密度呈线性关系;主槽中心横向和纵向的紊动强度均呈S形分布,滩地中心处3个方向的紊动强度均不呈S形分布。     

气候和人类活动对辽宁省植被变化的影响

基于2000—2019年MODIS-NDVI和气温、降水等气象数据及大气环流指数等资料,运用趋势分析、相关分析、通径分析和残差分析等方法对气候和人类活动影响下辽宁省植被动态演变特征进行探讨,并结合趋势系数和Hurst指数的叠加分析植被未来变化趋势。结果表明:辽宁省年均NDVI以0.004/a的速率增长,总体植被状况良好;空间上辽宁省植被覆盖程度主要以改善为主,辽阳市与沈阳市一带有轻微退化现象;辽宁省植被对降水的响应高于气温,2000—2019年人类活动对辽宁省植被的影响由消极转变为积极;辽宁省NDVI在反持续变化中,退化面积占到总面积的5524%,表现为分散于整个区域的空间分布状况,未来更应继续加强植被保育和退耕还林力度。     

气候变化下老哈河流域潜在植被动态变化模拟

依据老哈河流域自然地理特征,对LPJ模型参数进行修正,对比模拟的基准年潜在植被分布与TM遥感数据解译的2000年土地覆被数据,发现改进的LPJ模型能较好地模拟老哈河流域植被类型的空间分布趋势。采用IPCC-SRES B2情景气候数据和LPJ模型模拟2000—2100年老哈河流域潜在植被对气候变化的响应。结果表明:2071—2100年老哈河流域林地面积大幅度增加,呈现向东和向北移动趋势,而草本植被逐渐减少;各月平均叶面积指数除2020s夏季外均高于基准年;在气候变化情景下,植被净初级生产力南高北低分布的格局基本不变,但总量逐渐上升,且原本净初级生产力值较高的南部地区增加最为明显。     

清水河县退耕还林工程实施现状及问题探讨

采用实地调研与参与式访谈相结合的方式,调查分析内蒙古清水河县退耕还林工程的效益和存在的问题。退耕还林工程生态效益、经济效益、社会效益良好,但是,还存在苗木管护费太少、苗木存活率低,部分退耕地补助没有兑现,退耕还林经济效益滞后、农牧户积极性受到伤害,国家下达的退耕指标不足等问题。提出了建立和完善退耕还林经济补偿机制、完善退耕还林的法律支撑体系、确保退耕还林政策的刚性保护原则等政策建议。     

民勤灌区土壤特性与地表覆被的关系研究

选取民勤绿洲东湖灌区土壤的水分、全盐含量、碱解氮、速效磷、速效钾5个指标作为其空间变异的随机变量,进行实地采样和室内试验,采用统计插值分析的方法研究了该区土壤特性。结果表明:土地利用变化对土壤水分、养分、盐分有明显的影响;退耕还林地中出现了土壤水分的贫乏现象,电导率的最大值出现在荒地中,其次是退耕还林地,氮磷钾在不同的土地利用类型中表现出不同的特征。