金沙江流域大型梯级水库对水沙变化的影响

金沙江流域是长江上游的重要组成部分,近年来流域内新建了一系列梯级水库,但这些水库对该流域水沙变化的影响尚不清晰。作者研究旨在分析金沙江流域径流和输沙的时空分布特征,并探讨大型梯级水库建设对金沙江流域水沙变化的影响。利用中国长江三峡集团公司在该流域1965-2016年的水沙监测数据,以及近年来对梯级水库冲淤情况的监测结果,结合Mann-Kendall秩相关检验法等进行统计分析。结果表明:金沙江中上游的水沙输出呈上升趋势,1998年之后其年均径流和输沙较之前分别提高15.27%和5.01%,该类区域的水土保持措施有待加强;下游攀枝花至白鹤滩区间(不含雅砻江)产沙量占流域总量的36.40%,是金沙江流域的主产沙区,也是控沙的核心区域;下游输沙呈显著减少趋势,1998年后下游年均输沙减少38.55%,这主要归因于中下游河段溪洛渡、向家坝等一系列梯级水库的建设和运行,与此同时该地区水土保持工程也产生了一定的减沙效应。本研究表明金沙江流域水沙的时空变化复杂,大型梯级水库对金沙江下游出口输沙量减少的贡献在95%以上。

甘孜州农牧区县域发展水平综合评价与特征分析

[目的]对甘孜州各县市的发展状况进行研究探讨,为区域可持续发展策略的制定实施提供科学依据,对提升县域发展水平和发展质量具有重要意义。[方法]建立涵盖经济、社会、资源环境三大模块共计24项指标的评价体系,选取发展较快的2007—2014年为研究时段,运用极差法、改进熵值法、耦合协调度模型与GIS工具,对甘孜州各县市的发展水平进行综合评价与分析。[结果](1)全州综合发展水平指数平均值为0. 500 8,发展水平整体较低,其中康定市得分最高,石渠县最低,县市之间呈现两级分化。(2) 2007—2014年全州综合发展指数平均增幅0. 262 6,年均增速13. 77%,所有县市均处于上升过程,但县市之间增速不一,发展差距逐步扩大。(3)全州发展协调度平均值为0. 390 5,协调度较低,各县市均处于轻度失调或濒临失调水平。(4)发展水平、活力、协调度较高县市均集聚于州东部和南部,尤以东路片区最为典型。[结论]下一阶段需依据各县市实际,立足优势,制定实施合理的发展规划,缩小区域差异,提升综合发展水平。

山地城市环境承载力综合评价与变化特征研究

结合山地城市特征和PSR概念模型,构建山地城市环境承载力评价指标体系和评价模型,以重庆市为例进行实证研究。结果表明:1该指标体系能反映山地城市环境承载力的各个方面,评价结果符合重庆市的实际水平;2研究期内,重庆市环境承载力呈现逐步上升态势;3人口增长与经济发展对环境造成的压力与日俱增,但在政府引导措施等因素的作用下,大部分压力指标得到有效控制,状态和响应指标呈现良好发展趋势。

紫色母岩在不同酸环境中的崩解分维特征

基于分形相似性原理,以遂宁组(J3s)、沙溪庙组(J2s)和蓬莱镇组(J3p)紫色母岩为研究对象,分别进行了24次不同pH溶液中的静态崩解试验。结果表明:3种紫色母岩在不同酸溶液中的崩解过程中存在一定的差异,但总体表现为溶液酸性越大,崩解越迅速。遂宁组和沙溪庙组母岩经过24次崩解循环后,各pH下崩解分维数均接近3,崩解趋于稳定,且溶液pH值越小,分形维数趋于稳定所需的循环次数越少,而此时蓬莱镇组母岩仍处于持续崩解阶段。岩石的酸化侵蚀是一个漫长的作用过程,崩解初期,不同酸处理对3种紫色母岩崩解颗粒分形维数的影响不显著(P>0.05),但崩解中后期具有显著影响(P<0.05),且每种紫色泥岩崩解的颗粒分形维数在不同酸溶液处理下的差异性因崩解阶段而异。紫色泥岩中的黏土矿物与酸通过水—岩化学作用生成可溶性盐类,促进岩石的崩解破坏。

紫色土区小流域土壤保持服务功能的空间分布特征

[目的]分析不同坡度、土壤类型、土地利用下的土壤保持服务功能分布,为减少土壤流失和改进土地利用规划提供科学依据。[方法]结合修正通用土壤流失方程（RUSLE）和GIS技术,以曲水河小流域为典型研究区,基于DEM、土壤、土地利用等基础数据,分析了研究区土壤保持服务功能的分布现状及影响因素。[结果]（1）该流域土壤保持总量为1.10×10^7 t/a,单位面积土壤保持量为384.74t/（hm^2·a）,具有较高的生态系统服务功能重要性;（2）土壤保持服务功能总体呈现从河谷阶地逐渐向周边丘陵坡地递增的空间分布特征;（3）强烈及以上侵蚀强度区、8°~25°的坡度区、耕地、钙质紫泥田区和红棕紫泥土区应为土壤保持工作的热点区域。[结论]不同坡度、土壤类型、土地利用类型下土壤保持服务功能差异显著,可以通过改良土壤、提高植被覆盖和采取土壤侵蚀防治措施提高土壤保持服务功能水平。

2000-2012年三峡库区土壤侵蚀动态变化——以重庆市万州区为例

[目的]研究重庆市万州区土壤侵蚀在三峡成库前后的动态变化特征,为区域防治水土流失和改善土地利用提供科学依据。[方法]运用修正通用土壤流失方程(RUSLE)和GIS工具,基于各期基础数据,分析万州区2000—2012年土壤侵蚀的动态变化过程。[结果](1)2000—2012年万州区年均土壤侵蚀模数经历了先下降后小幅回升的变化过程,最小值出现在2007年,2012年较之2000年剧烈侵蚀区面积下降了34.24%,微度侵蚀区面积上升了7.66%;(2)研究期内,万州区侵蚀等级转化的空间分布与侵蚀分布具有较高的相似性,侵蚀等级转化活跃斑块集中于铁峰山与方斗山之间的丘陵低山地区,东南侧山地区域转化活跃度较低;(3)土壤侵蚀强度等级转移矩阵表明2000—2012年侵蚀强度整体向低等转化;其中2000—2007年土壤侵蚀强度不变地区占76.56%,22.78%的区域向低级转化,转变幅度较大;2007—2012年侵蚀呈现相反的转变态势,稳定比例较高,仅有9.77%的区域向高级转化。[结论]2000—2012年万州地区地表的侵蚀状况在逐步减轻,土壤侵蚀强度下降明显,但2007年之后侵蚀状况有所反弹,部分区域的侵蚀形势仍较为严峻,应进一步制定有效的侵蚀防治方案,推进合理的土地利用措施,降低侵蚀量,提高土壤保持能力。

川中丘陵区桤木、柏木对紫色土风化与养分特征的影响

[目的]研究川中丘陵区桤木、柏木树种对紫色土风化与养分特征的影响,为该区水土流失防治与农业生产提供科学依据。[方法]选择川中丘陵区万安小流域为研究区,以桤木、柏木为研究对象,运用野外调查、剖面挖掘采样等方法,研究桤木、柏木对紫色土剖面风化与养分的影响。[结果]①桤木、柏木下土壤剖面分形维数分别为2.07和2.13,较对照分别提高了6.47%和9.03%,其中柏木对物理风化的提升幅度高于桤木。②桤木、柏木、对照剖面的化学风化程度差异并不显著,桤木、柏木生长对土壤剖面化学风化的影响较小。③桤木、柏木下土壤剖面综合肥力指数较之对照分别提高了14.08%和11.27%,其中桤木的提升效果优于柏木,其对有机质,全N,碱解N,速效K的提升尤为显著。④桤木、柏木根系分布密度与剖面分形维数、综合肥力指数均呈现较强的正相关关系(p<0.05),但与化学风化指数的相关关系并不显著(p>0.05)。[结论]桤木、柏木在提升川中丘陵区紫色土物理风化速率与养分特征方面均发挥了积极的作用。

无动力级联生物滤池对山区村镇生活污水的净化效果

依据低山丘陵地形,结合生态净化原理,构建一套无动力级联生物滤池系统,通过整年连续监测,研究了四川盆地低山丘陵区村镇分散生活污水的排放与级联生物滤池的净化效率及其影响因素.结果表明,村镇生活排放污水中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总磷(TP)的平均浓度分别为147.33,32.52,14.39,3.03mg/L;级联生物滤池对COD、TN、TP的平均削减率分别为59.6%,60.8%,67.4%,其中级联式生物滤池单元是削减污染物的核心,削减率分别为39.1%,44.1%,54.1%;级联生物滤池对氮磷的削减率呈夏季(秋季)>春季>冬季的季节特点.级联生物滤池的净化效果主要受污染物进水浓度、温度、生物量、水力负荷(HL)等影响.因此,后期可通过耐低温植物补植、雨污分流等强化措施,进一步优化削减效果,提升系统的普适性.

川西亚高山区域的水源涵养功能变化趋势

[目的]揭示川西亚高山区水源涵养功能的变化趋势,为明确该区的水源涵养动态特征提供科学依据。[方法]以岷江上游的杂谷脑河流域为例,根据杂谷脑河流域出口处的历年降水、气温和水沙资料,应用水量平衡原理,研究该流域水源涵养能力的变化特征。[结果](1)研究区径流量呈明显减少趋势,平均每年减少2.83 mm,即水源涵养量平均每年提升28.3 t/hm^(2),特别是2000年左右(开始实施生态保护和生态修复工程)至2020年,平均每年减少3.12 mm,即水源涵养量平均每年提升31.2 t/hm^(2);(2)径流中的含沙量也呈显著的递减趋势,即表明该区的径流在递减而土壤保持能力在提升;(3)研究区降水无显著的波动式变化,表明径流减少不是降水导致的。[结论]生态保护和生态修复等生态工程对水源涵养有明显的促进作用。

川中丘陵区耕地撂荒对土壤肥力的影响

为了了解川中丘陵区耕地撂荒对土壤的影响,以从2005年开始撂荒的紫色土坡耕地为研究对象,对比分析其撂荒13年前后土壤颗粒组成和养分的变化.结果显示:撂荒后土壤砂粒比例增加12.6%,粉粒比例减少13.5%,黏粒比例变化不大;撂荒后土壤有机碳、全钾、碱解氮比例虽略有增加,但是变化并无统计学意义(p>0.05),土壤全氮比例显著增加,增加幅度可达61.5%,而全磷、有效磷、速效钾比例分别显著降低14.0%,61.4%,22.6%(p<0.05);土壤碳氮比显著降低36.3%,碳磷比、氮磷比极显著升高(p<0.01),升高幅度分别为23.1%,89.0%;以所测的7种土壤养分为评价指标,用模糊数学法对撂荒前后的土壤肥力进行综合评价,结果表明撂荒前后土壤肥力等级相差不大.

模拟酸雨淋溶对紫色母岩风化成土特征的影响研究

为了分析酸化环境对典型紫色母岩的风化特征的影响规律,本研究以侏罗纪紫色岩层中的遂宁组(J_(3)s)、沙溪庙组(J_(2)s)和蓬莱镇组(J_(3)p)为研究对象,通过室内模拟不同的酸化环境,进行了24次动态淋溶试验.结果表明,与淋溶前各径级的母岩颗粒组成相比,淋溶液酸性越强,3组母岩粒径小于5 mm颗粒含量增幅越大,且遂宁组和沙溪庙组母岩粒径大于20 mm颗粒含量减幅越大,而蓬莱镇组大颗粒减幅随淋溶液pH值变化无统一的规律呈现;3组母岩在模拟不同pH值降雨淋溶处理下的颗粒直径小于5 mm组分含量变幅从大到小依次为遂宁组、沙溪庙组、蓬莱镇组.遂宁组母岩覆土淋溶处理的各粒径变化幅度较裸岩淋溶处理低,但其规律基本一致,且各粒组含量的变幅随覆盖土层厚度的增加基本呈降低趋势.模拟不同pH值降雨淋溶处理下的母岩风化成土速率从大到小依次为遂宁组、沙溪庙组、蓬莱镇组,酸性越强,母岩风化成土率越高,且其成土率随累计淋溶量增加的幅度也越大;经pH值为2.5,3.5,4.5,5.6和7.0的模拟降雨累计淋溶量达2年降雨量时,遂宁组、沙溪庙组和蓬莱镇组母岩的成土率较1年降雨量时分别提高了0.28~1.86倍、0.16~1.82倍和0.27~1.60倍,3组母岩年均成土率与pH值均呈极显著的(p<0.01)指数函数关系.与裸岩淋溶相比,对遂宁组母岩进行覆土淋溶显著降低了母岩的风化成土速率,覆盖土层厚度越深,母岩风化成土率越低.

气候因子对紫色土容许土壤流失量的影响

气候变化和容许土壤流失量(SLT值)是我国科技发展规划中的重要研究内容,但目前还鲜有关于气候变化对容许土壤流失量影响的研究报道。通过把处于亚热带区域的紫色土母岩样品,分别搬运到四川亚热带区盐亭站、云南干热河谷区元谋站(代表气候转暖变干)和云南热带雨林区西双版纳站(代表气候转暖变湿)的田间地表,经受所在区域自然气候的作用后,监测紫色土母岩风化成土速率(即容许土壤流失量),研究气候变化对紫色土容许土壤流失量的影响。结果表明:3种母岩的风化速率与温差和降雨量呈显著的指数函数关系,蓬莱镇和沙溪庙组母岩的与温度呈幂函数关系,而遂宁组母岩的与温度无明显关系;根据这些关系模型的计算,就3种母岩平均而言,在西双版纳站,风化速率增加21.8%,在元谋站则增加30.7%,因此,紫色土容许土壤流失量在西双版纳和元谋的气候背景下,相应增加21.8%和30.7%。本研究成果可为精准确定不同气候背景下的SLT值提供科学依据。

基于GIS和RUSLE模型的万州区土壤保持服务功能空间分布特征

土壤保持服务是重要的生态系统服务之一,代表生态系统对土壤侵蚀所起到的削减和改善作用。以万州为研究区,基于GIS平台和修正通用土壤流失方程(RUSLE),运用降雨、DEM等数据建模,探讨万州区土壤保持服务功能的空间分布特征并分析其影响因素。结果显示:(1)万州区土壤保持总量为1 435.84×10~5t/a,单位面积年均土壤保持量为417.91 t/(hm^2·a),具有较高的土壤保持服务功能重要性;(2)土壤保持服务空间分布受地形和人类活动等的显著影响,东南部山地区域较高,而铁峰山与方斗山之间的长江河谷较低,其空间分布特征与土壤侵蚀的分布状况大致相反;(3)坡度角度,15°~25°坡度区产沙量最大占全区的41.56%,8°~15°区域次之,这两个坡度区人地矛盾最为集中;土地利用类型中,旱地侵蚀最为强烈,而林地侵蚀微弱并表现出很高的土壤保持服务功能。研究结果对万州乃至整个三峡库区的水土保持工作有借鉴意义。