Prevention and management of wind-blown sand damage along Qinghai-Tibet Railway in Cuonahu Lake area

This paper analyzes the characteristics of climate, geology and geomorphology, vegetation, and sand dune distribution in the Cuonahu Lake area beside the Qinghai-Tibet Railway. The types and causes of railway blown-sand hazards are discussed, and the effectiveness of various sand-controlling measures is assessed. From the perspective of integrated management, a sand-controlling system that combines several engineering measures, including nylon net sand barriers, concrete sand barriers, movable-board sand barriers, sand interception ditches, gravel/rock cover, film sandbags, and permanent vegetation is most beneficial.

Spatial Variations in Particle Size,Heavy Mineral Assemblage and Magnetic Concentration of Dark-reddish Sands on Cedar Beach,Western Lake Erie,Ontario,Canada

Environmental magnetic research on beaches and shoreline processes is limited.Therefore,we carried out environmental magnetic studies on the heavy mineral-enriched,dark-reddish sands on Cedar Beach of western Lake Erie(41.68°N,82.40°W).Magnetite has been identified as the dominant magnetic mineral of these sands.This study reveals a spatial variation in concentration of magnetite particles,distribution of

中国式现代化视域下习近平生态文明思想整体系统观及其方法论

党的十八大以来,在推进中国式现代化建设的伟大征程中,以习近平同志为核心的党中央坚持系统观念,基于对西方现代化道路的深刻反思和对自然界作为有机系统整体的精准认识,赓续与拓新马克思主义和中华优秀传统文化关于人与自然真实图景的系统辩证思想,形成和确立了丰富完备、逻辑严密的习近平生态文明思想整体系统观。秉持山水林田湖草沙是生命共同体的系统理念,这一整体系统观锚定生态文明建设和环境治理的目标任务,坚持推进中国式现代化生态文明建设与环境治理的系统层级观,坚持共同体构架的国内外合作治理的系统联动机制,对其内核“是什么”的问题作了精要而又深邃的回答。习近平生态文明思想层层追问中国式现代化生态文明建设之道,彰显了其整体系统思维在回答生态文明建设根本性问题上的强大方法论功能;以系统工程方式“全方位全地域全过程”推进生态文明建设与环境治理的全面系统展开,立体呈现了习近平生态文明思想整体系统观鲜明的方法论特质,为中国式现代化新征程上全面推进美丽中国建设提供了科学思想方法,开拓了中国式现代化恢宏壮丽的生态篇章。

探地雷达在白洋淀湖底地层结构探测中的技术攻关与实践

白洋淀湖底地层调查对于白洋淀生态地质调查、湖底生态清淤及湿地生态保护具有非常重要的现实意义。为系统探明白洋淀湖底地层结构,从区域尺度对湖底地层实现完整刻画,为钻探调查提供精确的靶区数据支撑,创新了探地雷达应用范围,采用船载方式,透过水体开展了湖底地层勘查。剖析白洋淀湖底结构探地雷达勘探技术难点,分析了含底泥和不含底泥2种情形下水上勘探电磁波的传播特征和湖底原生地层的地球物理响应条件,建立了淀水+淤泥层+湖底原生地层的湖底简化结构模型。通过对比国内外主流探地雷达系统不同硬件设备的勘探能力与适应条件,优选出双皮划艇搭载50 MHz低频组合天线的工作模式,结合适用于水下电磁波弱信号提取的数据处理技术,获得了白洋淀湖底15 m深度范围的地层结构数据。结果表明,此种工作模式适用于湖区水深小于5 m的水域,原生地层电磁波整体呈现弱反射特征,湖底15 m深度范围内存在2~3组砂层反射界面。淤泥层会大大削弱湖底原生地层的电磁波反射强度。存在厚砂层的水域,电磁波会形成强反射波组,砂层展布形态刻画清晰,砂层厚度变化在0~3 m之间。本项研究实现了湖底地层结构建模分析、天线勘探模式优选、数据处理过程优化等技术集成。该技术成果为白洋淀淀区地下水与地表水三维地质建模提供了基础依据,为湖底地层钻探勘查提供了靶区支撑,有力推动了白洋淀湿地水-陆一体化探测技术方法体系的构建。

青海湖湖东地区近32 ka BP以来风沙沉积的粒度端元特征及环境意义

青海湖湖东地区出露典型的风成沉积,对气候变化响应敏感,为古气候环境的重建提供了良好研究窗口。本文选取湖东地区厚度10 m的风成砂-砂质古土壤剖面为对象,运用端元分析模型对沉积物粒度数据进行分析,提取对气候变化反映敏感的粒级组分,进一步结合粒度组分、磁化率指标,阐释各端元指示的环境意义以及近32 ka BP以来青海湖湖东地区的环境演化过程。结果表明,大水塘剖面粒度组成以砂粒物质为主,粉砂次之,黏粒最少。剖面的沉积物粒度组分可分解为3个端元:EM1是受冬季风影响的敏感粒径,指示冬季风的强弱变化;EM2指示的是区域环境受风沙作用的强弱,与EM1指示相反,但共同反映冬季风的强弱;EM3指示受区域性低空风系的影响,以尘暴的形式搬运沉积。青海湖湖东地区的环境演化过程可划分为4个阶段:(1)末次冰期间冰阶阶段(32~23.2 ka BP),气候整体较湿润,风沙活动较弱;(2)末次冰期冰盛期阶段(23.2~15.8 ka BP),气候冷偏干,风沙活动增强;(3)末次冰期冰消期阶段(15.8~9.5 ka BP),气候仍以冷偏干为主,冷暖波动,但存在小幅度升温;(4)全新世阶段(9.5 ka BP以来),早期转暖、中期最暖、晚期转凉,气候波动显著。

基于生态韧性的山水林田湖草沙一体化保护修复框架

基于生态韧性内涵的山水林田湖草沙一体化保护修复是提升区域生态系统承载力和风险适应性的创新路径。本文阐述了生态韧性内涵与山水林田湖草沙生命共同体的特征,明确了一体化生态修复同生态韧性内涵关联逻辑,构建了山水林田湖草沙一体化保护修复的韧性作用机制和“问题识别-要素分析-策略制定”研究框架。以石家庄市为例,识别了其水土流失、湿地萎缩等生态问题,明确流域单元关键生态要素,并基于石家庄市生态系统地理空间格局以及面临的生态风险,提出调田节水、生境修复、林草保育等保护策略。以期为推进山水林田湖草沙系统修复工作以及增强生态系统应对干扰的抵抗力和适应力提供支撑。

山水林田湖草沙系统治理与水土保持高质量发展

[目的]中国水土流失治理已由“全面治理,重点治理”迈向“系统治理,攻坚克难”的新阶段。分析山水林田湖草沙系统治理的内涵、准则及其与水土保持的关系,旨在丰富新时代水土保持理论体系,引领水土保持高质量发展。[方法]在长期理论探索和实践验证的基础上,梳理山水林田湖草沙系统治理理念的发展过程,阐明其内涵、目标与实践准则。[结果]水土流失长期治理实践总结提升形成的以小流域为单元的综合治理技术路线是山水林田湖草沙生命共同体系统思想最朴素的实践体现。小流域综合治理的系统性主要体现为治理对象的系统协调,总体布局的系统统筹,治理措施的系统考量,治理成效的多效益兼顾,实施和管理的多部门协同和多主体参与的共治共享6个方面。水土保持高质量发展实践需要遵循的基于系统治理理念的具体举措包括:利用系统思维理解水土保持高质量发展的内涵和要求,精准诊断山水林田湖草沙系统短板及其控制性要素,构建山水林田湖草沙多层次全方位立体化防控体系,构筑完备的水土保持管理与技术保障体系。[结论]在新的历史时期,应该完整准确理解并全面贯彻落实山水林田湖草沙系统治理的理念,探索整体提升水土保持学术研究水平和治理效能的新路径、新模式、新机制。同时应结合区域或流域实际,对农田、水利、牧业、林业及生产建设活动进行全面综合系统的规划和治理,推动水土保持高质量发展。

甘肃青土湖地区不同类型沙丘的表沙理化特征及其环境意义

沙丘表层沉积物的理化特征在揭示风沙的来源、沉积过程、风化作用等方面具有重要作用。本研究采用野外实地采样和实验室分析方法分析了甘肃青土湖地区不同类型沙丘表层沉积物的粒度和地球化学特征。结果表明:(1)青土湖地区沙丘表层沉积物以细砂为优势粒级,平均含量达72.08%,其次为极细砂,黏粒成分很少。频率分布曲线为单峰分布,概率累积曲线表现为三段式,反映出沉积环境较为稳定。(2)研究区沙丘表层沉积物常量元素以SiO2为主,平均含量为76.40%,其次为Al2O3和CaO,平均含量分别为5.05%、3.74%。微量元素以Cr、Mn、Co、Sr、Ba、Ti、Ce和P为主,平均含量均>100 mg/L。(3)Y、Zr和Y/Zr、Rb/Zr双变量图、A-CNK-FM图解表明巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠为其沙源。风沙搬运过程中的磨蚀、风选作用是研究区富集Fe、Mg元素的主要原因。此外,下伏湖相沉积物就地起砂,石羊河冲积物也为其提供了部分沙物质。(4)A-CN-K和A-CNK-FM三角模式图表明研究区风化程度较弱,处于初期脱Na、Ca阶段。在沙丘固定过程中成土作用增强但淋溶作用减小,这是由于植被的影响导致半固定、固定沙丘Na、Ca含量较高。

鄱阳湖北部沙山一处平行层理砂层的释光信号回零分析及年代学研究

鄱阳湖作为中国最大淡水湖,其周边发育若干沙山。虽然此前研究多认为这些沙山为风力堆积的产物,但是这些沙山中上部还普遍保存有水成沉积构造的沉积层。选取江西省湖口县沙洲村沙山一处代表性的平行层理砂层(吴淞高程约40.3 m)为研究对象,首先对目标砂层的石英和钾长石开展光释光信号回零分析。研究结果显示该砂层的石英光释光信号和钾长石光释光信号均呈现明显的晒退不均。这种现象与沉积构造解译一致,即目标沉积层为水成堆积过程的产物。之后,对目标砂层开展年代学研究,通过对比鄱阳湖湖岸一处现代平行层理砂层的光释光年代结果,将沙洲村沙山目标砂层的年代限定为全新世大暖期(石英单片和单颗粒光释光年龄分别为(6.9±1.6) ka和(6.4±2.2) ka)。

江西星子镇沙岭沙山顶部一处红色砂层的粒度分析及释光年代研究

鄱阳湖作为我国最大淡水湖,其周边分布若干沙山。此前研究多认为这些沙山为风成堆积的产物。选取星子镇沙岭沙山顶部(吴淞高程约58.3 m)一处红色砂层(含泥质团块)为研究对象,开展粒度分析和释光测年,以进一步揭示其形成环境和年代。粒度结果为:(1)以中粗砂为主;(2)粒度分选性差;(3)频率分布曲线显示该红色砂层包含多峰;(4)概率累积曲线显示该红色砂层包含1个推移组分、2个跃移组分和4个悬移组分;(5)萨胡判别公式值均>-2.74。之后,对红色砂层下伏泥层、红色砂层和红色砂层上覆黄色砂层开展石英单颗粒释光测年,其年代分别为:(24.7±2.1) ka、(24.0±2.4) ka和(22.4±3.9) ka。研究表明该红色砂层虽然形成于MIS2阶段,但其不是干旱环境下的风成沉积砂层。

基于熵权优化综合污染评价法的水环境特征研究

评价沙湖水环境变化趋势,对湖水环境改善和保护有着积极的指示意义。基于不同年份不同时期的多点位监测,运用单因子法、多因子综合法和基于熵权法改进的综合污染指数法等多种方法,对宁夏沙湖水环境特征进行评价。结果发现,沙湖湖水主要的污染因子为TP和TN,其次是COD_(Mn)和BOD_(5);同时,基于熵权法改进的综合污染评价法算得8月沙湖水质表现为Ⅴ类超标,在8月夏秋季污染程度明显高于冬春季,特别是监测点L05位置,说明湖水环境受鸟类、鱼类等影响显著;最后,2020年沙湖水环境污染指数值均低于2019年同期监测值,表明湖水水质呈变化向好的趋势。在单因子和多因子评价的基础上,利用改进熵权法评价沙湖水环境,对沙湖水环境有了进一步的认识,为今后的沙湖水质净化和应对措施提供一定参考依据。

“山水林田湖草沙”生态保护修复对农户经济福利的影响--以浙江省钱江源头为例

十八大以来,“山水林田湖草沙”一体化保护和系统治理已成为生态治理的核心思想,其要义在于生态治理由传统单一部门治理转化为多部门协同治理。大量研究证明,传统单一部门生态治理模式下的源头地区生态保护修复会让当地农户的短期经济福利受到损失。为评估“山水”工程对农户经济福利的影响,基于浙江省“山水林田湖草沙”生态保护修复工程4个县(市)480个农户调查数据,运用双重差分倾向得分匹配法进行了验证。结果表明:“山水”工程可以提升农户经济福利,总体提高4.7个百分点,PSM-DID估计结果与上述结论无明显差异。机制验证发现,“山水”工程可以通过就地提供生态保护修复项目参与机会,缩短农户非农就业距离,改善农户经济福利。异质性分析显示,在“山水”工程模式下,人力资本和社会资本较高的农户,经济福利改善效果也相对更好。基于以上分析,从注重“山水”工程顶层设计,建立“山水林田湖草沙”区域生态保护修复的社区生态补偿机制、扩展农户就地就近就业空间、加大脆弱群体生态补偿力度等方面提出政策建议。

2013—2023年山水林田湖草沙生命共同体研究的文献计量学分析、学理基础及展望

山水林田湖草沙生命共同体研究是当前生态文明领域的一个研究热点,从提出到现在历经10年。本文基于CiteSpace软件对2013—2023年山水林田湖草沙领域的研究文献进行了计量分析,在此基础上探讨了山水林田湖草沙生命共同体研究的学理基础,最后提出了山水林田湖草沙生命共同体未来研究趋势。研究结果表明:①山水林田湖草沙生命共同体历经10年热度不减,未来仍有较强的学术研究生命力;②山水林田湖草沙生命共同体是对我国复合国土空间要素系统的抽象与概括,是各要素相互作用的映射性科学表达;③山水林田湖草沙生命共同体研究领域应注重基础理论探索、制度体系构建、空间治理重点和工程技术创新等几个方面的深化。

山水林田湖草沙一体化保护修复研究

围绕“十三五”“十四五”期间山水林田湖草沙一体化保护修复的深刻战略意义,在推动京津冀一体化协同战略的同时,以走实走深一体化保护修复为理念,串联面对的现实和普遍的节点问题,在共性、个性统一的基础上,本文梳理了山水林田湖草沙一体化保护修复现状,剖析了存在的各种问题,并提出了合理的完善建议,为推进山水林田湖草沙一体化生态保护和修复提供参考。

2005-2020年鄱阳湖沙地输沙势特征分析

鄱阳湖沿岸风沙活动对经济发展和生态环境产生较大危害。探究环湖风沙环境和输沙势(DP)的时空变化,了解鄱阳湖沙地侵蚀规律,对鄱阳湖防沙的重点区域具有重要意义。基于2005—2020年鄱阳湖沿岸九江、庐山、星子、永修、都昌、鄱阳和南昌7个气象站点的风况数据,利用输沙势分析其沙地的风能环境特征。结果表明:1)2005—2020年鄱阳湖沿岸的起沙风速波动减小,起沙风风频冬季最高,夏季最低,风向偏北。2)研究区内DP年际变化整体呈下降趋势,季节差异性较大,春冬季大于夏秋季;空间异质性显著,呈北高南低,西高东低的空间格局,庐山和星子最大,鄱阳最小。庐山站处于中风能环境,其他6个站点属于低风能环境。DP的风向集中分布在N-NE,合成输沙方向指向偏西南。3)风向变率存在明显的区域差异现象,南昌和永修表现出较大变率的单峰状态,其他5地则较多处于中等变率的双峰状态。总体上,DP时空演变差异与沙地面积变化一致,合成输沙势与沙地面积同期增大或减小,高值区分布在沙地面积较大处。建议以鄱阳湖西北部、都昌、永修为沙化防治的重点区域。

浅谈山水林田湖草沙一体化治理理念——以山东省沂南县书堂村崩塌地质灾害隐患点为例

山东省沂南县书堂村地质灾害隐患由花岗岩中发育球状风化成危岩体,其隐患点地质问题复杂,生态环境严重。本文通过对书堂村环境治理情况进行分析,结合沂蒙山山水林田湖草沙一体化治理理念,以消除地质灾害隐患,达到绿色生态修复目的,更结合景区特殊及当地村民习俗要求为目标,采取加固、清除、修建干砌石墙、鱼鳞坑、外购土方、修建梯田、种植爬墙虎、栗子树等综合生态修复治理方法,达到了保持原有景区景观,新增近1 hm 2梯田交付当地使用的效果。项目实施后不但消除了地质灾害隐患,恢复山体绿色,也打造了当地宜居环境,增加了村民经济收入,收到政府和人民的一致好评,取得了良好的社会效益及经济效益。

基于遥感影像的鄱阳湖采砂时空分布及对湖盆形态的影响研究

研究通过使用Landsat卫星遥感数据和水文资料统计数据,总结出鄱阳湖1999—2021年的采砂船时空分布规律,分析了采砂活动对鄱阳湖水文泥沙平衡以及对湖盆形态变化的影响。方法上,研究采用中红外波段的黑白影像进行采砂船提取,并结合增强型水体指数突出水陆边界,再叠加出枯水期湖盆形态的变化。结果表明:①2000—2006年采砂船主要分布在鄱阳湖的北湖部分,2008年受禁采政策影响,采砂船数量骤减,2016年为采砂活动的高峰,其中政策调控是2000—2021年鄱阳湖采砂船时空分布和数量规模变化的主要因素;②人类采砂活动在一定程度上影响着鄱阳湖的水文泥沙平衡;③采砂活动导致鄱阳湖入江水道和松门山区域的滩地面积减少,而棠荫东南部区域滩地面积净增加约7.95 km^(2),主要原因是入湖支流泥沙扩散造成的淤积。研究不仅能够评估近年来对鄱阳湖采砂活动监管的成效,还可为类似水域的采砂活动监管及其效果评估提供参考。

科尔沁地区山水林田湖草沙一体化保护和修复的应用与研究

鉴于科尔沁地区干旱少雨、风沙侵扰的脆弱生态环境特征和半农半牧的社会经济特点,遵循山水林田湖草沙一体化治理理念,坚持保护优先、自然恢复为主,人工辅助的原则,以水资源承载能力为约束条件,突出生态效益并兼顾经济效益。结合工程规模大、管理及协调难度高等特点,探索总结山水林田湖草沙一体化保护和修复工程的实施模式、关键工序、应用技术,对未来生态保护工程EPC模式应用、林草机械融合信息技术升级、“星-空-地”一体化空间发展等发展趋势提出一些建议,以期为后续类似林草生态工程建设提供参考。

山水林田湖草沙一体化保护和修复工程对荆州市生态系统服务价值和稀缺价值的影响

以荆州市为研究区域,利用荆州市2021年相关数据计算和分析了荆州市生态系统服务价值(ESV)和生态系统服务稀缺价值(ESSV)指标,并运用地理信息图谱、景观格局指数、冷热点分析法、供给和需求弹性指数等方法评估和揭示ESV和ESSV的时空异质性变化及其原因和机制。结果表明,土地利用变化主要集中于耕地转变为林地或草地,未利用地转变为水域或其他类型,林地或草地转变为建设用地。各类型土地的多样性和均衡性均提高,山水林田湖草沙一体化保护和修复工程(SLCP)的综合治理和协调发展等措施的效果取得一定成效。ESSV在空间上呈现出由东部向西部递增的分布特征,且在空间上呈现出明显的聚集特征。