中国水土保持科学
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中国水土保持科学
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2004年 2卷 4期
刊出日期 2004-12-31
1
刘震；郭索彦；张文聪；史立人；解明曙；陈法杨
水土综合整治是秦巴山区防洪减灾和改善生存环境的必然选择
为了防灾减灾,改善陕南秦巴山区群众的生存环境,对该区基本情况及洪灾发生情况作了介绍,对灾害原因进行了分析。认为造成川道水毁的原因,既有自然因素,也有人为因素,其中人为因素包括改河造田,缩小河道断面,没有为洪水留足出路,上游水土保持防治工作滞后和沟道河流疏浚跟不上等。今后,秦巴山区防洪减灾、改善生存环境的对策是:妥善处理好人与自然的关系,变与洪水争地为给洪水以出路,统筹兼顾山上与山下的关系,加强上游水土流失综合整治 ,搞好水土保持预防监督和河道疏浚清障等。
2004 Vol. 2 (4): 1-5 [
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6
刘咏梅；李锐；杨勤科
基于影像融合的陕北黄土丘陵沟壑区土地利用自动分类
采用1种遥感影像和单纯的监督分类方法,在黄土丘陵沟壑地区的土地利用调查中,难以获得高精度的土地利用数据。为解决此问题,以陕北无定河流域为研究区,以主成分变换的方法,对多源遥感影像(TM多光谱数据和SPOT全色波段数据)进行融合处理;同时,在分类中,采用监督分类与非监督分类相结合的混合分类法,改进训练样本选取方法,先以非监督分类获得初始训练样本,在对样本进行删除、增补、合并等调整的基础上,再进行监督分类。2种方法的结合使用,使土地利用信息自动提取的精度明显提高。与仅以TM影像为信息源,采用单纯监督分类法的分类结果对比可知:土地利用各类别的提取精度都有不同程度的提高,分类总精度从82.0%提高到89.2%;水体、水田和城镇用地等面积较小类别的精度,提高了10%以上;坡耕地与林草地的混分现象明显减少,精度均提高了5%以上,取得了良好的分类效果。研究结果为陕北黄土丘陵沟壑区土地利用变化动态监测,提供了重要的技术支持和借鉴。
2004 Vol. 2 (4): 6-10 [
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11
杨晓晖；吴波
大兴安岭东部林区森林水土保持功能初步评价
为确定合理的生态效益补偿机制及确定各生态单元保护的优先度提供参考,选择以森林为主要资源的大兴安岭东部林区为研究对象,以地理信息系统为平台,采用通用土壤流失方程式,对该区域森林采伐前后的水土流失情况进行估算。结果表明:整个研究区未采伐时,年土壤侵蚀总量为485万8658.55t,采伐后为1亿4109万9989.4t,高达采伐前的29倍,采伐前所有林业局的土壤侵蚀模数,均小于200t/(km
2
·a)的允许土壤流失量,采伐后所有林业局的土壤侵蚀模数均大于允许土壤流失量。其中,呼中林业局最高为3849.57t/(km
2
·a),属于强度侵蚀。这充分表明,该区域森林的水土保持功能十分明显,采伐前后土壤侵蚀模数分布格局基本一致,西部区明显高于东部区,与该区域的坡度变化格局相似,说明在该区植被覆盖是土壤侵蚀最主要的影响因子,而坡度则是造成土壤侵蚀空间差异的主要因子。
2004 Vol. 2 (4): 11-16 [
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17
程根伟；石培礼
长江上游森林涵养水源效益及其经济价值评估
为丰富森林生态系统功能的价值量化研究,客观评价我国西南地区生态建设所取得的效益,以长江上游为对象,根据区域自然地理环境条件的差别,将其划分为暗针叶林、针阔混交林、阔叶林、经济林、竹林、灌木林6个自然地理类型区。利用区域降水量和产流特征参数,计算了长江上游森林涵养水源能力。采用水源调节“替代工程的影子价格”原理,计算了该地区森林生态系统的水源涵养经济价值。结果表明,长江上游地区森林生态系统的年水资源涵养量为1288.5亿m
3
,主要集中在高山峡谷森林区,涵养水源的年经济价值为431.6亿元。
2004 Vol. 2 (4): 17-20 [
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21
张金池；黄夏银；鲁小珍
徐淮平原农田防护林带杨树树干液流研究
为了揭示农田防护林带对附近农作物产生的胁地机制,为农田防护林带的树种配置和制定克服胁地的措施提供理论依据。用热脉冲技术,采用ICT2000TE树干液流测定系统,研究8年生NL80105杨和11年生I69杨生长盛期树干液流的特点及其与环境因子的关系。结果表明:1)NL80105杨和I69杨的单位面积液流通量,分别为0.244L/(cm
2
·d)和0.172L/(cm
2
·d),I69杨的蒸腾耗水强度较NL80105杨的大;2)NL80105杨和I69杨液流的日进程,均呈低—高—低的变化趋势;3)NL80105杨和I69杨,均存在夜间明显的树干液流上升现象。
2004 Vol. 2 (4): 21-25 [
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26
高中琪；张洪江；史玉虎
长江三峡花岗岩区不同地类土壤流失量研究
研究长江三峡库区泥沙来源,并以此为依据开展水土保持工作,对于保障长江三峡水利枢纽工程安全运行和效益发挥,具有重要意义。在长江三峡花岗岩地区选定的典型小流域内,采用土壤剖面法及土壤侵蚀调查、坡面径流小区等方法,分析不同土地利用现状下的土壤物理特性及其与土壤侵蚀的关系,不同土地利用坡面及沟道的土壤侵蚀量。结果表明:研究区域不同土地利用状况土体内,土壤颗粒特性与土壤流失程度密切相关。随着土壤流失程度的增大,流域不同土地利用状况下的A层土壤颗粒粒径分选系数降低。不同土地利用状况下,土壤颗粒粒径组的对称性均较低;长江三峡花岗岩区的泥沙,主要来源于坡面土壤侵蚀;坡面侵蚀的泥沙主要来源于坡耕地,25°以上陡坡耕地侵蚀的泥沙量,约占坡面产沙总量的50%。
2004 Vol. 2 (4): 26-29 [
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30
张晓萍；李锐；杨勤科
基于RS/GIS的生态脆弱区土地利用适宜性评价
以加快水土保持步伐、提高土地生产力、改善生态环境为目的,以黄土高原水蚀风蚀生态脆弱区典型流域为例,以航片为基本信息源,通过实地调查,获得1990年和2002年土地利用数据。根据统计时期内土地利用变化,计算土地利用合理性指数,采用限制性影响因素法,评价研究区土地资源,并与2002年土地利用进行比较。结果表明:1990—2002年,基本农田、林草地类增加,坡旱地减少。1990年,土地利用合理性指数为0.55,2002年为0.67。2002年,农地类土地资源呈两级趋势,具备灌溉条件的水浇地为Ⅰ等适宜性,旱梯田与坡旱地为Ⅲ等适宜性。林地类土地资源有90.32%属Ⅱ等适宜性。牧草地类土地资源属于Ⅰ等适宜性和Ⅱ等适宜性。通过分析,Ⅲ等适宜性农地更适合草类生长。保持现有水浇地和旱梯田面积,将Ⅲ等适宜性农地退为草场,研究区农林牧用地结构将达到1.0∶2.5∶4.8。
2004 Vol. 2 (4): 30-36 [
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37
王克勤；郭逢春；贺庭荣；王建文；李金洪
金沙江干热河谷人工赤桉林群落结构
为干热河谷地区的生态林建设提供理论依据,从反映群落稳定性的群落结构、物种多样性以及生长量和生物量等常用指标分析,金沙江干热河谷地区人工赤桉(
Eucalyptuscamaldulensis
)林密度普遍偏高,结构比较简单,群落稳定性较差。3种密度的赤桉林群落,随着林分密度的增大,林下植被层的群落分异性越大,林分中主要分布优势种(乔木为赤桉,林下植物为扭黄茅),其他种群的数量极少,林下植被层的结构比较简单,随着林分密度的增大,物种的丰富度、ShannonWiener指数、物种均匀度和生态优势度等4个指标不断减小,群落物种多样性在不断降低,结构合理性越差;群落生长量和生物量的变化,基本随赤桉林的密度增加而减小,密度最小的林分F
1
的生物量是其他2种高密度林分生物量的2倍以上。各林分林木生长缓慢,即使密度最小的林分F
1
的年平均胸径和树高生长量,分别只有0.72cm和0.78m。为了增加干热河谷地区人工乔木林群落的稳定性,使其逐步实现正向演替,发挥其应有的生态防护功能,应该考虑降低乔木层群落密度。
2004 Vol. 2 (4): 37-41 [
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42
武健伟；鲁瑞洁；赵廷宁
湖泊沉积记录的近500年来浑善达克沙地气候环境变化
为摸清浑善达克沙地近500年来气候环境变化规律,以沙地内湖泊沉积为研究对象,根据浑善达克沙地内白银库伦诺尔湖泊沉积物粒度、地球化学元素、有机质和CaCO
3
等环境变化代用指标的分析结果,结合
210
Pb和
137
Cs测年资料,恢复了包括小冰期和20世纪初升温期等气候事件在内的浑善达克沙地近500年来气候环境变化规律。A.D.1500～1600,浑善达克沙地气候较干旱寒冷,植被生长受到抑制;A.D.1600～1760,气温升高,降水增加,湖泊水位上升,为温和湿润—温和偏干气候,植被盖度增加;A.D.1760～1900,气候较温和湿润,后期气候干旱寒冷;A.D.1900,小冰期结束,气温回升,降水增加,但近现代以来,气候逐渐呈干旱化趋势。
2004 Vol. 2 (4): 42-47 [
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陈国建；李锐；杨勤科；王刚
大规模生态退耕对陕北丘陵沟壑区农村社会经济的影响——以县南沟和燕沟小流域为例
为探讨大规模退耕对当地农村社会经济的影响,以快速农村评估法为理论基础,对县南沟和燕沟2条小流域1999年开展退耕还林还草工程以来,流域社会经济变化情况进行分析。结果表明,退耕虽造成当地粮食减产和粮食收入减少,但也促进了农业产业结构的调整和家庭收入的多元化。针对退耕负面效应,提出了解决思路。
2004 Vol. 2 (4): 48-52 [
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53
段文标；陈立新；余新晓
北京山区蒲洼小流域综合治理可持续发展评价与分析
为北京市山区生态环境建设、防沙治沙工程的实施和可持续发展提供决策参考,以蒲洼小流域为研究对象,提出了适用的、可操作的、简化的小流域综合治理可持续发展指标体系。该指标体系由目标层、类目指标层、项目指标层和指标变量层构成。目标层为小流域综合治理可持续发展度,类目指标层为社会发展能力、经济发展能力和资源环境承载能力。项目指标层为物质需求度、核心发展度、经济富强度、资源丰富度和环境容忍度,指标变量层由16个具体的指标构成。按照从低层到高层的次序,逐层计算各项指标值,最终得出小流域综合治理可持续发展度的指标值。对不同年度蒲洼小流域可持续发展进行了科学的评价与分析。
2004 Vol. 2 (4): 53-57 [
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58
熊文兰；陈一兵；林超文
利用PEARL模型评价农药渗透对地下水的污染
运用荷兰开发的PEARL(PesticideEmissionAssessmentofRegionalandLocalArea)模型,模拟农药在作物—土壤中的运动情况,评价在不同浓度标准要求下,哪些农药会对地下水造成威胁,哪些地下水是安全的。针对我国农药施用现状,提出了关于农药污染地下水的研究,在农药登记中加入农药在地下水中的限量指标等建议。
2004 Vol. 2 (4): 58-65 [
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66
张克斌；李瑞；侯瑞萍；乔锋；杨俊杰
宁夏盐池县不同荒漠化治理措施植物多样性研究
分析不同荒漠化治理措施下植物多样性变化,可以为制定防沙治沙对策和措施提供基础数据。采用α多样性指数(ShannonWiener指数、Simpson指数、群落均匀度指数
J
sw
和
J
s
)和
β
-多样性指数(相似性系数
C
s
),研究宁夏盐池县草原群落在不同荒漠化治理措施(人工封育、退耕还林、撂荒地)固定样地植物多样性变化。对比2002和2003年不同类型固定样地植物多样性观测数据表明,到2003年,各实验样地的
α
-多样性指数均有不同程度的提高;
β
-多样性的研究结果同样表明,不同治理措施实验样地的种类组成,已经发生了一定的变化。此外,还进一步分析了引起植物多样性变化的主要原因。
2004 Vol. 2 (4): 66-72 [
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73
赵廷宁；曹子龙；郑翠玲；孙保平；丁国栋
平行高立式沙障对严重沙化草地土壤有机质含量及颗粒组成的影响
为探索沙化草地植被恢复新途径,进而为制止草地退化制定有效措施提供理论支持,在草地严重沙化后形成的沙丘,且其上设置有不同年龄(2～3年和4～5年)平行高立式芦苇沙障的地段,分别对沙丘不同部位(迎风坡、背风坡和丘间低地)及沙障不同位置(沙障迎风面、背风面和两沙障中间)土壤有机质含量和土壤颗粒组成(机械组成)进行测定,并以同类型未设沙障的地段作对照,对平行高立式沙障治理严重沙化草地的效益进行了研究。结果表明,在严重沙化草地设置平行高立式沙障,可显著提高土壤有机质含量,土壤颗粒组成中,较粗的沙粒含量减少,较细的沙粒含量增加。
2004 Vol. 2 (4): 73-77 [
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78
彭彪
次生阔叶林定向培育试验及效益研究
常绿阔叶林是福建省的地带性植被,但在发展食用菌产业中,大量常绿阔叶林被破坏,形成了许多残次林。探索天然残次阔叶林改造成食用菌专用林的技术措施 ,对解决菌林矛盾和水土流失问题有重要意义。对次生阔叶林进行人工促进天然更新,定向培育食用菌专用林改造试验的结果表明:次生阔叶林改造投资省、成林早、生产周期短、经济效益好,第8年蓄积量可达92.1m
3
/hm
2
,可提供78.3t/hm
2
的食用菌原料,投入产出比为1∶139;同时,人工改造措施对群落的物种组成,没有不良影响,具有很好的水土保持和培肥地力功能等生态效益。因此,采取封禁,择优选留目的树种幼苗、幼树,清除杂草、藤蔓和非目的树种,伐去过高的伐桩,选留健壮的萌条,在林中空地进行补植等技术措施,是把天然残次阔叶林定向培育成食用菌原料专用林的有效技术手段。
2004 Vol. 2 (4): 78-81 [
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82
查同刚；孙向阳；于卫平；马晖
宁夏地区农田防护林结构与小气候效应
为研究宁夏地区农田防护林体系的生态效益,于2002年和2003年8月,对宁夏地区农田防护林体系的疏透度、林网内风速、温度、湿度、农作物增产量等多项生态因子,进行了全面调查。采用综合疏透度和农作物增产量的综合权重指标分析表明:大林网、多林带、多树种混交,利于防护林体系综合效益的提高,应是今后防护林建设的重点。对该地区农田防护林体系的生态效益研究表明:农田防护林的防风效能在35%～45%时较高,偏高或偏低时,防护效能都将下降,农田防护林体系特征,决定了林网内风速变化规律;农田防护林体系通过对太阳辐射的再分配,在地面、树体、树叶及作物表面使温度下降40%～60%,这种温度效益在宁夏地区具有防止作物被灼伤的作用;农田防护林网具有增加空气相对湿度和土壤含水量的生态效益,其作用机制与林带的防风功能密切相关。
2004 Vol. 2 (4): 82-86 [
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沈晶玉；周心澄；张伟华；李文忠；李永良
祁连山南麓植物根系改善土壤抗冲性研究
对祁连山南麓相同土壤类型,相同立地条件,相同植被类型,相同林龄的样地进行对比,分析随着植物根系分布和数量差异,对土壤理化性质的影响,以及这种影响对提高土壤抗冲性的作用。结果表明,丰富的根系能够增加土壤有机质、水稳性团聚体含量,降低土壤容重,增加非毛管孔隙度,进而增强土壤疏松性和透水性,增强土壤下渗能力,增强土壤抗冲性。通过研究指出,为了防治青海省大通县水土流失,应该加强造林与管护。
2004 Vol. 2 (4): 87-91 [
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92
张颖；余新晓；谢宝元；宋维峰
水资源合理配置研究现状与发展趋势
确保水资源的可持续利用,成为21世纪中国经济社会发展首要的资源环境问题,而要解决目前水资源的供需矛盾,实现水资源的可持续利用,必须进行水资源的合理配置。阐述水资源合理配置的研究内容、理论、方法、技术,分析国内外水资源合理配置的研究现状及存在问题,并对水资源合理配置的发展趋势作预测。
2004 Vol. 2 (4): 92-97 [
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98
武烽东；贾瑞燕；肖玉保；于婷娟
陕北生态修复现状与对策——以榆林地区为例
陕北地区水土流失严重,生态环境脆弱,是我国生态建设的重点地区之一,搞好该区生态修复工程,对于黄土高原生态建设具有很强的示范作用。以陕北榆林地区为例,针对该地区生态修复现状中存在的问题,对生态修复提出了3条对策:一是遵循自然规律;二是要做好生态修复分区工作,因地制宜,合理营建生态结构;三是生态建设要与当地经济发展相结合
2004 Vol. 2 (4): 98-101 [
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102
陈新军；张光灿；周泽福；马树升；李小磊；张淑勇
黄土丘陵区紫丁香叶片气体交换参数的日变化及光响应
在半干旱黄土丘陵沟壑区,应用英国PPS公司生产的CIRAS2型光合作用系统,测定不同土壤水分下4年生紫丁香(
Syringaoblata
Lindl.)叶片气体交换参数的日变化和光响应特性。结果表明:丁香光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率、气孔导度、胞间CO
2
浓度等气体交换参数,对土壤水分和光合有效辐射的变化,具有明显的阈值响应。有利于丁香光合作用和水分有效利用的适宜土壤质量含水量范围在15%～19.5%之间,土壤相对含水量为58.8%～76.6%;适宜的光合有效辐射强度范围在600～1000μmol/(m
2
·s)之间。在此土壤质量含水量和光合有效辐射强度范围内,丁香的光合作用和生长过程不会发生较大的水分胁迫和强光胁迫,也不会发生蒸腾速率过高造成的无效蒸腾耗水,因而能获得较高的光合速率和叶片水分利用率。维持丁香正常生理和生长过程所需的最低土壤质量含水量在11.6%(土壤相对含水量为45.7%)左右,相应的最高光合有效辐射强度在800μmol/(m
2
·s)左右,土壤质量含水量降低或光合有效辐射强度升高,会导致严重水分胁迫和。
2004 Vol. 2 (4): 102-107 [
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108
肖辉杰；武烽东；贾瑞燕
三川河流域生态恢复和重建问题探讨
水土流失是三川河流域生态环境恶化与退化的主要形式,是制约该流域经济发展的重要因素。基于该流域水土流失现状、成因及其危害,根据恢复生态学原理 ,提出了生态恢复与重建的基本对策。
2004 Vol. 2 (4): 108-111 [
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112
郭小平；朱金兆；周心澄；丁国栋；郭建斌
植被护坡技术及其应用
回顾植被护坡技术发展,介绍国外植被护坡理论、技术发展状况,分析我国植被护坡的现状及存在问题,提出了我国植被护坡研究对策。
2004 Vol. 2 (4): 112-116 [
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117
余新晓；陈丽华；牛健植；赵玉涛
长江上游暗针叶林生态系统CWD水文效应研究
粗木质残体(CWD)对于长江上游暗针叶林生态系统水管理具有极其重要的作用。通过研究表明:长江上游暗针叶林生态系统的CWD总量是101.74m
3
/hm2,它的组成体———倒木和站杆在不同演替阶段的容积和腐烂程度是明显不同的,随演替递进,程度加大,分布呈正态分布。CWD的腐朽级以处于第Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级为主,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级的倒木、站杆和总的CWD蓄积量分别占倒木、站杆和粗木质残体总蓄积量的86.12%,78.40%和79.65%,CWD的吸湿和脱湿过程是时间的指数函数。随着腐烂程度降低,CWD的持水能力也降低。Ⅰ级粗木质残体的天然和饱和的持水能力是100%,Ⅴ级能分别达到它本身干———湿状态的35～75倍,倒木的持水性大约是站杆的10倍。暗针叶林生态系统的天然粗木质残体,能够截持7.41mm的降雨量,饱和粗木质残体能够截持9.91mm的降雨量。
2004 Vol. 2 (4): 117-122 [
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