Study of soil and water conservation Function on Slope with Different Planting Patterns for a Typical Small Watershed in Karst Region of Guizhou Province

Ten runoff plots with different planting patterns were established for experimental observation in Yangjichong small watershed of Longli County in Karst region of Guizhou Province. Results show that under the same rainfall condition, shrub land, natural grassland and abandoned land presented the best function of soil and water conservation. The function of soil and water conservation was poor for arbor planting pattern, because the shrub layer, herb layer and forest floor were not formed. Because of no-tillage, surface crust and other effects, the function of soil and water conservation in slope farmland was better than that in runoffplots with arbor planting pattern.

水土保持生态产品价值实现理论探索

水土保持生态产品价值实现具有重要意义。尝试界定水土保持生态产品概念,对产品进行分类,探索构建水土保持生态产品价值核算方法,分析水土保持生态产品价值转化路径,梳理浙江省安吉县石门坑清洁小流域水土保持生态产品价值转化经验,提出加快推动水土保持生态产品价值实现的对策建议,以期为推动水土保持高质量发展和建设美丽中国提供有益参考。

平原水网地区开发区水土保持评估报告编制探讨

探讨平原水网地区开发区水土保持区域评估报告编制的重点内容和存在的难点,并结合已批复的开发区水土保持区域评估报告,分析评估报告编制应注意的方面:①开发区水土保持评估报告编制大纲应参照国标并可做章节简化,体现整体性、全局性和指导性;②水土流失防治目标要结合个性指标并相应提出区域性控制指标;③土石方量可参考区内典型已验收生产建设项目的土石方挖填模数进行计算,土石方平衡遵循表土应剥尽剥,区内综合利用的原则;④要突出开发区水土保持总体布局和防治体系的完整性,明确单个防治分区的防治措施体系、防治标准和任务;⑤开发区管理机构应有明确的职责,实施负面清单制度。

浅谈水土保持措施与农田生态系统功能的生态修复与优化

本文阐述了农田生态系统功能的意义和生态修复与优化的关键作用。详细讨论了水土保持措施对土壤质量、水资源利用和保护、生物多样性维护以及农田生态系统功能提升的影响。

玉溪市生态系统服务功能重要性评价及机理

以玉溪市为研究对象,结合其生态环境的实际情况及数据,对玉溪市生态系统服务功能重要性进行评价,并探究其形成重要性格局的内在机理。结果表明,玉溪市生态系统服务功能重要性主要是极重要,其面积为13556.94 km2,占玉溪市总面积的90.74%;一般重要地区分布较少,分布在玉溪市西南地区,主要分布在元江县;重要地区分布较离散,多分布在玉溪市东部地区,主要分布在红塔区、江川区、海通县、澄江市;极重要地区分布较广,涵盖了玉溪市各县区,主要分布在峨山县、易门县、新平县、华宁县;在不同重要性等级中,耕地和林地的总面积占比较大,耕地面积占比与生态系统服务功能重要性等级呈负相关,林地面积占比与生态系统服务功能重要性等级呈正相关,随着重要性等级的变化,二者呈此消彼长的规律。

深圳市水土保持管理信息系统设计与应用

深圳市水土保持管理信息系统是在智慧城市和智慧水务总体框架下,以深圳市水土保持业务特点为依据,做到水务数据统一存储与管理。系统由五大子系统组成,其中包含方案管理、监督检查、历史趋势可视化、实时预警等重点模块。通过搭建业务监管平台,实现了全流程监督管理。同时加入智能模型辅助管理人员决策和评价体系优化,让管理人员和业务人员的工作效率大幅提升。做到数据管理、业务支持、模型决策、数据可视化和实时预警等多项功能一体化。解决了深圳市水土保持信息化建设中信息处理能力不足,应用智慧化程度不高,业务来源和数据格式标准不统一,信息难以共享和调用,信息化系统无法支撑业务需求等问题。

黄河三角洲不同植被类型土壤水源涵养功能综合评价

[目的]揭示不同植被类型土壤物理性质的差异,明确植被类型对土壤水源涵养功能的影响,以期为评估黄河三角洲植被恢复的生态水文效应提供科学依据。[方法]选取刺槐(Robinia pseudoacacia)、柳树(Salix psammophila)、白蜡(Fraxinus chinensis)为研究对象,分析0—30 cm土层土壤容重、孔隙度、持水能力、入渗性能的变化特征,利用主成分分析评价了黄河三角洲不同植被类型土壤水源涵养功能。[结果]刺槐、柳树、白蜡、对照样地0—30 cm土层土壤容重依次为1.28,1.33,1.39,1.44 g/cm 3,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度分别为46.36%~51.75%,38.52%~40.91%,7.24%~12.21%;与对照相比,刺槐、柳树、白蜡土壤容重分别降低了11.11%,7.64%,3.47%,土壤孔隙度也存在不同程度的增大。4个样地0—30 cm土层土壤最大持水量差异显著(p<0.05),其数值依次为517.50,501.00,480.87,463.61 t/hm^(2);毛管持水量和非毛管持水量无显著差异(p>0.05),其数值分别为385.23~409.06 t/hm^(2),72.39~122.11 t/hm^(2)。刺槐、柳树、白蜡、对照样地稳定入渗率依次为4.91,2.89,4.05,1.02 mm/min,与对照相比分别提高381.37%,183.33%,297.06%;4个入渗模型的拟合优度表现为Horton模型>通用经验模型>Kostiakov模型>Philip模型,Horton模型能更好地模拟研究区土壤入渗过程。通过主成分分析可以得到两个主成分,累计贡献率高达99.896%;各个样地土壤水源涵养功能综合排序表现为刺槐>白蜡>柳树>对照。[结论]从土壤结构、持水能力、渗透性能等方面考虑,刺槐林对黄河三角洲土壤改良效果最佳,白蜡林次之,柳树林最差。可在研究区及与其生境类似的区域优先考虑刺槐树种。

北京山区典型植被枯落物和土壤层水文功能

[目的]研究枯落物和土壤层水文功能,从而明晰北京山区不同植被的水源涵养能力,可为当地植被建设提供借鉴。[方法]使用室内浸泡法、环刀法、定水头法等对北京山区不同植被的枯落物与土壤层水文功能进行了定量分析,并通过相关性分析明确了有机碳与土壤层水文功能之间的关系。[结果](1)枯落物最大持水率、最大拦蓄率、有效拦蓄率为侧柏(Platycladus orientalis)×灌木混交林>五角枫(Acer elegantulum)纯林>五角枫×侧柏混交林>侧柏纯林。最大持水量、最大拦蓄量、有效拦蓄量均为五角枫纯林>侧柏×灌木混交林>五角枫×侧柏混交林>侧柏纯林,且均为半分解层大于未分解层。(2)土壤饱和持水量和毛管持水量排序为侧柏纯林>五角枫纯林>侧柏×灌木混交林>五角枫×侧柏混交林。土壤非毛管持水量大小排序为五角枫×侧柏混交林>五角枫纯林>侧柏×灌木混交林>侧柏纯林。土壤饱和导水率沿剖面向下逐渐减小,平均饱和导水率最大的植被类型为侧柏×灌木混交林。(3)土壤有机碳含量表现为沿剖面向下逐渐减小,且土壤有机碳含量与容重、总孔隙度、非毛管孔隙度、饱和导水率均呈显著相关(p<0.05)。[结论]纯林土壤层的持水能力整体优于混交林,且都远超枯落物的持水能力。而混交林土壤导水能力整体优于纯林。有机碳可以显著影响土壤物理性质与导水能力,对于改良土壤水文功能具有积极意义。

禁牧封育对黄河源高寒草甸植被群落结构及土壤水分特征的影响

为探讨禁牧封育对黄河源高寒草甸生态系统的影响,研究选取玛沁高寒草甸作为对象,通过野外调查和室内试验,分析了禁牧封育对黄河源高寒草甸植被结构和土壤水分特征在不同禁牧封育条件下的变化情况。结果表明:(1)随着禁牧封育年限的延长,植被盖度和高度均呈增加趋势,物种多样性指数、丰富度指数和物种数呈先增加后稳定趋势,优势度指数先下降后稳定,均匀度指数变化不显著。就功能群而言,随封育年限增加,禾本科、豆科植物重要值占比呈逐步增加趋势,莎草类植物重要值占比呈先快速增加后趋于稳定的趋势,杂类草重要值占比明显下降。(2)随禁牧封育年限增加,地上生物量逐步增加,地下生物量和地上地下总生物量呈先增加后稳定趋势,禁牧封育对地下生物量的影响主要集中在0-20 cm。(3)禁牧封育对黄河源高寒草甸土壤容重、持水量及孔隙度的影响主要集中在表层(0-5 cm),随封育年限的增加,表层土壤容重呈先下降后稳定趋势,土壤饱和持水量、毛管持水量和田间持水量呈增加趋势,土壤毛管孔隙度和总孔隙度先增加后稳定,非毛管孔隙度无显著变化。与重度退化相比,封育5年样地0-5 cm土壤容重显著下降30.25%(P<0.05),饱和持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度和总孔隙度分别显著增加14.44%、18.36%、28.19%、18.36%、12.09%(P<0.05)。表明短期禁牧封育不仅有利于改善黄河源高寒草甸植被群落结构,而且能够增强该地区土壤水源涵养功能。

贵州芙蓉江流域生态系统服务功能综合评价与生态功能区划

对贵州芙蓉江流域生态系统服务功能进行综合评价,在此基础上,结合RS、GIS等技术对其生态功能进行了区划,为该流域针对性地开展生态修复工程提供科学参考。以贵州芙蓉江流域为研究对象,采用RS、GIS等技术,分别以生物多样性维护功能、水源涵养功能、水土保持功能以及水土流失敏感性和石漠化敏感性等指标作为评价因子,对其生态系统服务功能和生态敏感性进行评价。贵州芙蓉江流域水源涵养功能中等以上的区域面积为1460.13 km^(2),中等以下的为2979.27 km^(2),分别占项目区总面积的32.89%和67.11%;水土保持功能中等以上的区域面积为4236.73 km^(2),中等以下的为3054.42 km^(2),分别占项目区总面积的58.11%和41.89%;生物多样性维护功能中等以上的区域面积为492.58 km^(2),中等以下的为6766.38 km^(2),分别占项目区总面积的6.79%和93.12%;水土流失敏感性主要为较低和低等级,分别占项目区总面积的43.90%和55.40%;石漠化敏感性等级主要为低等级,将近占了项目区总面积的90%;根据生态系统自然属性、主导服务功能类型以及生态系统服务功能重要性,可将该流域区划为生态调节、产品提供、人居保障3个生态功能区和8个生态功能类型。贵州芙蓉江流域水源涵养功能和生物多样性维护功能整体偏低,而水土保护功能整体较好;水土流失敏感性和石漠化敏感性等级较低;该流域的生态系统服务功能重要性等级多处于中等或中等偏下水平,生态敏感性较低。

浙江省江山市公益林地涵养水源功能和价值评估

以浙江省江山市公益林地为研究对象,依据公益林固定样地和小班等实测数据,对不同林分枯落物层和土壤层涵养水源能力和价值进行定量测算和分析。结果表明:江山市公益林不同林分类型枯落物的效拦蓄量表现为针阔混交林>阔叶林>杉木林>松木林>毛竹林;在相同深度土层中,土壤的物理性质和持水量差异不太明显;土壤层贡献了超99%的林地涵养水源量;涵养水源能力强弱表现为针阔混交林>阔叶林>毛竹林>杉木林>针叶混交林>松木林>灌木林。全市公益林年涵养水源总量为18778.69万t,年涵养水源价值量为19.79亿元,单位面积涵养水源量约2813 t·hm^(-2),单位面积价值量约2.97万元·hm^(-2)。江山市公益林涵养水源能力较强的区域为东部,北部的涵养水源能力相对较弱。

祁连山高寒山区典型植被类型水源涵养功能的灰色关联分析

【目的】以祁连山排露沟流域分布的4种典型植被类型:高寒草甸(GHCD)、灌丛高寒草甸(GCGHCD)、青海云杉林(QHYS)和草地(CD)为研究对象,综合评价祁连山高寒山区典型植被类型水源涵养功能,旨在为科学认识水源涵养功能差异及合理经营当地水源涵养林生态系统提供依据。【方法】通过对不同植被类型枯落物层和土壤层的野外调查和采样,室内测定枯落物层和土壤层的现存量及持水性能、土壤化学性质和土壤水文物理性质等20个评价指标,并分析其在不同植被类型的变化规律,最后用灰色关联分析法综合评价不同植被类型的水源涵养功能强弱。【结果】4种植被类型枯落物层现存量、最大持水量和有效持水量均表现为QHYS>GCGHCD>GHCD>CD,最大持水率表现为GCGHCD>QHYS>GHCD>CD,有效持水率表现为CD显著低于其他3种植被类型。土壤化学性质除pH值和全钾含量在不同植被类型的差异性不显著外,有机质、全氮、全磷、水解氮、有效磷、速效钾等化学指标差异显著性各不相同,土壤养分指数变化表现为QHYS(0.0732)>GCGHCD(0.0729)>CD(0.0712)>GHCD(0.0706)。土壤水文物理性质容重大小表现为GHCD和CD显著大于GCGHCD和QHYS,非毛管孔隙度表现为GCGHCD>QHYS>GHCD>CD,毛管孔隙度、总孔隙度、非毛管持水量、毛管持水量和最大持水量均表现为GCGHCD和QHYS显著大于GHCD和CD。灰色关联分析法综合评价表明4种植被类型水源涵养功能大小依次为:QHYS(0.747)>GCGHCD(0.742)>CD(0.446)>GHCD(0.429)。【结论】4种植被类型水源涵养功能最好的植被类型为QHYS和GCGHCD,其次是GHCD和CD最差。该研究结果可为分类经营管理祁连山不同植被类型提供理论依据。

秦岭丹江上游流域水源涵养功能时空变化特征及其影响因素

良好的水源涵养功能可以调节区域水文循环和保障区域生态安全,与人类生产生活密切相关,如何精准评估水源涵养功能已成为当下生态水文学的研究热点。基于分布式水文土壤植被模型(DHSVM)和水量平衡法,分析秦岭丹江上游流域2010—2020年水源涵养量的时空变化规律,并探明气候变化和土地利用变化对流域水源涵养功能的影响。结果表明:(1)丹江上游流域年水源涵养量平均值为61.60 mm,月水源涵养量平均值为4.3 mm,有年际和年内变化大的特征。(2)水文要素中,降水量、蒸散发量和径流量11年都呈增长趋势,水源涵养量为减少趋势。流域内水源涵养量的空间分布规律为由东南部向西北方向递减。(3)不同时间尺度下影响水源涵养量的主要气象因子不同。在年际尺度下,影响水源涵养量的主要气象驱动因子为降水,表现为促进作用;年内尺度下影响水源涵养量的主要气象因子为降水和气温,分别表现为促进作用和抑制作用。(4)丹江上游流域主要土地利用类型水源涵养量由高到低依次为:草地、林地、耕地。在土地利用类型变化后,草地面积增加,林地和耕地面积减少,流域水源涵养功能提高。本研究可为当地水资源管理和制定生态保护决策提供科学依据。

水土保持生态功能区生态环境治理体系构建方法研究

为避免日益严重的水土流失现象造成更大的经济损失,在水土保持生态功能区设计生态环境治理体系构建方法。构建水土保持生态功能区土壤侵蚀模型,计算该侵蚀模型内土壤水土流失量。建立目标准则指标的三层评价体系,消除量纲并对原始数据进行归一化处理,获取标准化矩阵,对空间集聚程度进行聚类分析,获取土壤侵蚀强度的判定结果,设计生态环境综合治理方法。实验结果显示,在水蚀环境下,该方法可以将微度侵蚀区域的土壤侵蚀量降低至500t以下,在风蚀环境下,降低到500t以内,在水蚀环境与风蚀环境下均具备一定的效果。

全国水土保持率变化分析

为明确新时代新阶段水土保持目标任务,准确评价水土保持工作成效,科学推进水土流失综合防治,水利部党组创造性提出“水土保持率”的概念。水土保持率的变化分析研究对推动水土保持工作、推进生态文明及美丽中国建设具有重要意义。以第一次和第二次全国土壤侵蚀遥感调查数据、2011年全国水利普查数据、2020年全国水土流失动态监测成果数据为基础,从全国、省级、不同经济区域三个维度计算并分析了1990—2020年全国水土保持率的变化,总结了水土保持率的变化趋势及在四个经济区域的总体分布格局,并从水土保持率在推动水土保持职责压实、管理工作抓实等方面的应用以及转变水土流失综合防治方向等角度提出了建议。

基于生态系统服务价值的陇东黄土高原生态补偿研究

生态补偿对平衡重要生态功能区社会经济发展与维护生态系统服务功能具有重要作用。陇东黄土高原位于国家重要生态功能区黄土丘陵沟壑区,是黄河上游地区水土流失重点保护和治理区。运用生态系统服务价值当量因子法,计算2000—2020年陇东黄土高原生态系统服务价值,并以此为基础计算陇东黄土高原9个县生态补偿额度和生态补偿优先级。结果表明:(1)陇东黄土高原生态系统以农田和草原为主,农田生态系统面积在2000—2010年下降显著;(2)2020年陇东黄土高原生态系统服务价值达到1 458.72亿元,相比于2000年增加了93.82亿元,其中局地气候调节、生物多样性保护、土壤保持服务价值较高,草地、农田和灌丛的生态服务价值占生态系统服务价值的90%以上;(3)陇东黄土高原9个县生态补偿额度达86.03亿元,生态补偿资金分配应优先考虑环县,其次是华池县、会宁县。

杉木闽粤栲混交林土壤肥力及其水源涵养功能

为明确杉木(Cunninghamia lanceolata)闽粤栲(Castanopsis fissa)混交林土壤肥力和水源涵养能力,以杉木+闽粤栲混交林和杉木纯林为研究对象,分析了林分土壤理化性质、生物量、持水量和渗透性能等。结果表明:与杉木纯林相比,混交林的植被层生物量、乔木层生物量、枯落物层现存量分别提高36.62%、19.57%和36.92%,0~<20 cm土层全磷、全氮和有机质的质量分数分别提高31.74%、29.66%和45.23%,速效钾、速效磷和水解氮的质量分数分别提高21.23%、33.33%和30.17%,0~<40 cm土层的持水量提高了17.79%,初渗速率、稳渗速率分别提高了20.93%和25.78%,林分总持水量提高了18.37%。杉木+闽粤栲混交林显著改善了林分的土壤肥力,土壤的入渗能力和抗蚀性等各项保水固土指标得到显著提升,林分涵养水源功能得以增强。

三门峡市黄河流域水土保持功能区划定

严重的水土流失造成水土资源毁坏、生态环境恶化、自然灾害加剧,威胁三门峡市粮食安全、饮用水安全、防洪安全等。在国家区划体系的基础上,以三门峡市自然和社会经济条件、水土流失现状及水土保持现状、水土保持功能区评价为依据,利用ArcGIS等技术方法,将三门峡市划分为土石山蓄水保水区、黄土丘陵沟壑土壤保持区、黄土阶地土壤保持区3个四级区,可为三门峡市水土保持工作、土地资源的合理开发利用提供科学依据。

陕西黄土区典型人工林分结构与水土保持功能耦合关系研究

针对陕西黄土区人工林的植物群落空间结构性特征与水土保持功能的耦合关系,以陕西省咸阳区某生态水体保持公益林为研究对象,采用现场实地调查的方法,研究区域内人工刺槐林和人工油松林的林分结构和水土保持功能,并建立两者之间的耦合关系。结果表明,随着林分密度变量的增加,人工刺槐林和人工油松林的叶面积指数和林层指数均呈现出不同的变异性,在水土保持功能上均表现为异质性;通过建立人工林分结构参数和水土保持功能指标之间耦合关系模型,计算林分结构参数和水土保持功能参数,计算结果表明,叶面指数、林层指数与林冠截流率、产砂流量、产流量的信度、有效度均大于0.60,Bartlett球形检验系数接近于0,分结构参数和水土保持功能指标之间具有明显的相关关系。

新时期黄河水土保持文化作用与建设研究

新时期,逐渐形成了生态文化,生态文化是人类为了维护生态环境、寻求生态平衡而进行的各种实践活动。黄河水土保持文化是在认识和调整水土保持生态建设过程中形成并沉淀的一种生态文化。它的实质是在人与水、人与土壤、人与植物的和谐共处的过程中所创造、总结和积累的优良传统、方法和经验,引导人水和谐的价值观念,创造出适合人类的生存居住环境。因此,要将生态文明理念融入群众的文化意识,即坚持人与自然的和谐共处,让人了解自然、保护自然、享受自然,充分发挥自然优势,为人类创造良好的生态环境与生存环境。因此,以新时代黄河水土保持文化作用与建设为主题进行了研究,以供参考。