三江源国家公园土壤保持实物量计算——基于CSLE模型

土壤保持能力是生态产品价值中可调节产品的重要组成部分,在土壤侵蚀控制及生态环境改善方面具有关键作用。自我国开展国家公园体制以来,其对于三江源地区的土壤侵蚀模数及土壤保持能力的影响尚不明确。对比CSLE与USLE模型及其因子的差异,选取CSLE进行2000年与2020年的土壤侵蚀模数对比研究并计算黄河源区玛多县20年间土壤保持总量。结果表明:1)在研究区中,CSLE模型在区分不同土壤侵蚀模数强度时显著优于USLE模型,其对坡度坡长因子以及生物措施因子的优化计算方法可更精确地评估土壤侵蚀模数。2)从2000年至2020年,玛多县的土壤侵蚀强度得到了较大地改善,约有75%左右区域的土壤侵蚀模数具有明显下降,但仍有小部分区域的土壤侵蚀模数上升,其土壤侵蚀强度加剧。3)玛多县20年间土壤保持总量为1.683×10~6 t,在核算生态产品价值中的土壤保持量时,应以75%的土壤侵蚀模数减少的区域进行计算,而并非采用默认全区土壤均得到了有效保持的USLE公式进行计算。

大熊猫国家公园成都片区滑坡易发性评价

滑坡是全球最具破环性的地质灾害之一,地质灾害风险研究对保障国家公园社会-生态系统稳定性非常重要,易发性评价有利于国家公园科学开展滑坡灾害防治和地质灾害风险管理工作。以大熊猫国家公园成都片区为研究区,选取地形因子、水文因子、土壤植被因子等20个致灾因子,基于VIKOR法、频率比法(FR)和随机森林、CatBoost、LightGBM三个分类算法建立了混合模型。利用频率比研究因子与滑坡发生的空间相关性,用三种算法计算因子重要性,在此基础上利用混合模型绘制区域滑坡易发性图,并采用受试者工作特征曲线(ROC)和曲线下的AUC值以及Kappa系数评估模型的准确率和精确度。结果表明,VIKOR-FR-LightGBM为最优预测模型,海拔、距河流远近和距断层远近是影响滑坡发生的显著因子,区域极高敏感区面积为2473.30km2。因此,VIKOR-FR-LightGBM是预测研究区滑坡易发性最有效的模型,研究结果可为大熊猫国家公园成都片区防治滑坡灾害和生态安全管理提供参考。

我国矿区棕地综合治理及再利用

矿区土地治理与再利用是一项紧迫的任务,由于多年的矿产开采,导致矿区的大面积土地破坏和废弃,土壤及地下水污染,从而形成了矿区棕地并造成大量的土地价值损失,加剧了矿区的人地矛盾。因此,研究棕地这一类特殊土地的再利用对于矿区的可持续发展具有重要的现实意义。通过分析国内外矿区棕地研究相关理论与方法,结合我国矿区棕地的现状,探讨了矿区棕地综合治理的方案和措施。建议我国矿区棕地治理和再利用方案框架可划分为调查评价、生态修复和土地复垦与景观再造3个阶段:调查评价阶段主要包括棕地土壤环境质量评价与可持续利用评价;生态修复阶段可选择适宜的技术方法进行污染土壤和地下水修复;土地复垦与景观再造阶段是根据矿区棕地类型及分布特点,因地制宜,进行棕地复垦和综合治理利用。同时讨论了每个阶段的主要工作内容和措施,比较了不同修复技术方法的优劣,给出了我国矿区棕地复垦和综合利用的模式建议。

黄土丘陵沟壑区浅层滑坡和崩塌形态特征与发育临界地形

退耕还林(草)工程的深入实施有效遏制了黄土高原水土流失,但以浅层滑坡和崩塌为主的重力侵蚀在黄土高原广泛分布,且已成为小流域侵蚀泥沙主要来源之一。为探究黄土丘陵沟壑区浅层滑坡和崩塌的形态特征和发育临界地形,在陕西省安塞区纸坊沟小流域调查了53处浅层滑坡和40处崩塌,记录其植被特征,同时进行无人机摄影测量。结果表明:浅层滑坡的规模通常大于崩塌,且形态变化范围更大;浅层滑坡长度、宽度、周长和面积与沟壑密度呈显著负相关(P<0.01),与距离沟道远近呈显著正相关(P<0.01),崩塌的形态特征与沟壑密度和距离沟道远近的相关性较弱;浅层滑坡和崩塌均较为集中地分布在坡度和地形湿度指数适中(30°~55°和0.50~2.00)、径流流路比降和径流流路长度较小(60.0%~120.0%和0~15.00 m)的区域,而在坡度和径流流路比降较大(>55°和>120.0%)、地形湿度指数和径流流路长度较小(<0.50和<15.00 m)的区域,崩塌较为发育;反之,在坡度和径流流路比降较小(<30°和<120.0%)、地形湿度指数和径流流路长度较大(>2.00和>15.00 m)的区域,浅层滑坡较为发育;灌木坡面浅层滑坡和崩塌主要发生的坡向范围是0~180°,草本坡面浅层滑坡主要发生的坡向范围是0~90°和270°~360°。研究结果对于理解浅层滑坡和崩塌的发生过程和临界地形条件、估算小流域产沙量和控制侵蚀具有重要意义。

申南某井田瞬变电磁方法试验研究及积水区预测

为了查清井田内的采空区及积水区、上覆含水层富水区等情况,通过利用瞬变电磁法及视电阻率断面分析,分别确定了K_(8)砂岩区附近的5处、2^(#)煤层的9处以及K2灰岩附近的7处低阻异常区。根据其形成位置及性质,对这几处低阻异常区进行综合推断,分为推断含/富水区和推断采空积水区并探讨了其形成的机理。其中分析认为2^(#)煤层的7处低阻异常区包括3处采空积水区,4处含/富水区,K_(2)灰岩6处含/富水异常区。