模拟降雨条件下侧柏林地枯落物对坡面产流产沙的影响

以北京山区人工侧柏林地坡面为研究对象,基于2个2m×5m径流小区,设枯落物覆盖自然坡面与裸露坡面2种处理、大小2种雨强(126,70mm/h),通过对比分析2种处理下坡面产流产沙过程,揭示林下枯落层覆盖对北京山区坡面产流产沙的影响。结果表明:(1)与裸坡相比,枯落物覆盖自然坡面产流产沙分别减少了67.0%和90.6%,其中,减沙效益大于减水效益。(2)无论是枯落物覆盖自然坡面还是裸坡,坡面产流过程均表现为先增大后趋于稳定的变化规律,但枯落物覆盖坡面产流趋于稳定的时间较裸坡有所提前。(3)枯落物覆盖坡面70,126mm/h降雨平均产沙速率分别为2.8,80.8g/min,裸坡分别为51.4,872.7g/min,枯落物覆盖坡面产沙率显著小于裸坡(p<0.05)。当地表有枯落物覆盖时,产沙速率与含沙量随产流历时均波动变化不大,坡面产沙是一个基本稳定的过程;于裸坡而言,产沙速率与含沙量在小雨强条件下呈现先增加后趋于稳定的变化规律,而大雨强条件下,两者随产流历时先急剧增加后波动降低。(4)枯落物覆盖坡面产沙量与产流量为线性关系,而裸坡产沙量随产流量的增加呈幂函数急剧上升。研究结果可为评价北京山区人工林恢复水土保持效益提供理论依据,同时增进了对北京山区林地坡面产流产沙机制的认识。

晋西黄土区坡面林地土壤持水性能研究

测定吉县蔡家川流域不同植被类型土壤的持水性能,通过对土壤水分特征曲线的拟合,掌握不同林分土壤比水容量,并对不同林地的土壤水分进行分类,求出不同林地的有效水范围。在研究区主要造林树种中,刺槐及其混交林分的土壤水分利用范围最大,退耕地有效水分利用潜力最大。

退耕还林还草下生态农业发展模式初探

在分析生态农业研究成果和退耕还林还草下生态经济系统演变特征的基础上,提出了黄土丘陵区应构建以"草、林-牧-农"型系统循环链网为中心,以"菜、果-农"型系统循环链网为重要补充,进而发展为"草、林、农-牧-工-商"型系统循环链网或"菜、果-工-商"型系统循环链网的商品型生态农业模式。

宁夏南部山区退耕还林还草后续产业发展的初步研究

在推进西部大开发和全面建设小康社会的进程中,为了维持退耕成果,加快发展民族贫困地区退耕还林还草后续产业发展已成为亟待解决的重要理论和实践课题。文章以宁夏南部山区为研究区域,首先详细阐述了退耕还林还草绩效及其存在的主要问题。研究结果指出,退耕区后续产业发展不足或缺位是导致区域经济发展后劲不足,群众生活质量没有从根本上得到提高的根本原因。据此,提出了退耕还林还草后续产业发展模式及其空间布局。最后,提出了实现退耕还林还草后续产业持续发展的若干对策建议。

陕西省退耕还林工程区植被覆盖度的变化分析

利用MODISNDVI数据和像元二分模型计算的植被覆盖度,比较分析退耕还林工程区与周边区域、主土地利用类型、不同坡度耕地植被覆盖度变化程度和趋势。结果表明:(1)陕西省退耕还林区植被覆盖度从2000到2011年呈现显著的增长趋势,增长速率高于周边区域;(2)退耕还林区植被覆盖变化百分率≥10%的面积占9.8%,≤-10%所占面积不及1%;(3)退耕还林区植被覆盖度显著增加的面积占其总面积的70.6%,显著减少的积仅占0.1%,植被覆盖度显著增加的情况主要出现在未利用地、草地、林地和耕地,显著和极显著降低的发生在乡、工矿、居民用地和极少部分耕地;(4)坡耕地植被覆盖改善比例大,坡耕地植被覆盖改善对于耕地植被改善贡较大。在陕西省气候呈现暖干化发展趋势背景下,退耕还林区植被覆盖度呈现显著增长趋势,增长速率高于周区域,坡耕地、林地、草地均比其他类型有明显的增加,退耕还林政策实施区域取得了良好的植被恢复效果。

农业生态环境恢复重建的模式与对策——以陕北吴旗县为例

在分析吴旗县农业生态环境概况和退耕还林还草下生态经济系统演变特征的基础上,提出吴旗应根据其区位特征,构建4种类型的系统循环链网为主的生态农业模式,以调整优化产业结构,改善农田生态环境建设。并进一步提出了农业生态环境恢复和重建的对策。

基于景观结构的林地生态风险空间统计分析

以湖北省英山县为例,依据土地权属调查资料建立村域尺度的林地生态风险模型,探讨乡村林地生态风险空间分布模式.研究表明:(1)林地生态风险与地形因子有较大相关性,村域坡度越小,风险水平越高;(2)林地生态风险水平总体呈现出较强的空间集聚趋势,风险水平较高(或较低)的村域趋于和同类的村域相邻;(3)每个村域的风险关联模式及空间分布不尽相同,"低—低"型村域在县域北部高海拔地域上呈现出连片分布态势,"高—高"型村域在县域中南部地域上形成连片分布格局,"低—高"与"高—低"型村域则以分散分布为主.研究结果为有效采取风险规避措施提供了理论依据.

退耕还林生态效益评价方法

从坡耕地退耕还林后的涵养水源、固土保肥、纳碳吐氧,减免灾害、改善生活环境等5个方面着手,对其生态效益评价方法进行了探讨,以期对今后的退耕还林工作有所借鉴。

基于高程和坡度分级的延安市土地利用格局研究

地形因子影响地表水热再分配、风沙作用方式和水力侵蚀强度,不同地形上土地利用类型的改变会产生不同的生态修复效果。为了给科学合理地评估退耕还林(草)效果和相关研究提供参考,基于1988年、1998年、2008年、2018年Landsat4-5 TM、Landsat8 OLI卫星遥感影像数据与DEM数据,在RS与GIS技术支持下获取土地利用与地形因子数据,将土地利用类型与地形因子耦合,分析了延安市大规模实施退耕还林(草)前后各土地利用类型在不同地形因子上的分异及转移特征。结果表明:退耕还林(草)工程的实施,使延安市土地利用结构发生明显变化,耕地面积占比由29.01%降低到11.51%,草地面积占比由32.88%降低到25.31%,而林地面积占比由36.01%大幅提高到60.60%;各土地利用类型在各级高程与坡度上的分布差异随时间推移愈加明显,坡度小于15°的耕地面积占耕地总面积的比例大幅提高,即随着时间推移耕地分布逐渐向缓坡区域转移;草地与林地在各级坡度上的分布具有一致性,二者的分布优势均随着坡度增大而增大,其中林地分布优势在高程919~1 445 m尤其在919~1 115 m较大且随着时间推移进一步增大,草地分布优势随海拔的提高逐渐减小,但随着时间的推移其在高海拔区域的分布优势逐渐变大。应根据土地利用类型的地形分异特征对土地利用结构进行进一步优化调整。

林区汽车液体粘性辅助制动系统研究

提出了一种新型的林区汽车辅助制动系统——液体粘性辅助制动系统 ,详细介绍了其制动原理 ,通过建立数学模型对其制动性能进行分析 ,并给出了在两种典型的林区路况下该辅助制动系统作用时车辆系统动态响应的计算机仿真结果 .

背包式激光雷达滤除低强度点云提取林木胸径

为提高背包式激光雷达(Backpack laser scanning,缩写为BLS)数据提取林木胸径精度,本文通过滤除BLS扫描数据与周围最近的点距离超过10 cm的噪音点,使用不规则三角网算法提取出地面点,并把点云高程值减去对应的地面点高程值将点云数据进行高程归一化处理,在高程为0.8~1.8 m,以0.1 m为步长进行切片,通过滤除不同点云强度的点云来提取胸径,将每株树木中所有切片拟合圆的直径选取最小值作为这株树木的胸径,将试验结果、实测数据及只经过预处理的点云提取胸径的结果进行比对。结果显示,通过滤除低强度点云分别使3块样地的均方根误差(Root mean square error,RMSE)分别从2.63 cm降低到0.99 cm、从5.43 cm降低到4.72 cm、从4.01 m降低到2.15 cm;平均误差分别从1.90 cm降低到0.79 cm,从5.24 cm降低到4.16 cm,从3.36 cm降低到1.58 cm。BLS扫描的林木数据中,在胸径位置处的点云强度低的点云属于拼接误差较大的点云,会影响胸径提取结果的精度,滤除掉这部分点云可以提升精度,拼接误差较大的点云所占比例与地形有关,坡地低质量点云所占比例大于平地。

退耕还林还草下坝系及坝系农业发展初探

以方塔流域为实例,讨论了退耕还林还草下的坝系及坝系农业发展问题,笔者认为淤地坝与退耕还林还草工程有机结合,构成了流域阻止泥沙出沟入黄的稳固屏障。建议在对流域生态经济问题调研的基础上,分析淤地坝建设及坝系农业发展的方向和规模。

永安市低丘缓坡林地的建设用地适宜性评价研究

本研究以福建省永安市为例,通过建立永安市低丘缓坡林地资源建设用地适宜性评价体系,进行建设用地适宜性评价,得到永安市低丘缓坡林地资源建设用地适宜性等级图,结果表明:永安市最适宜开发建设用地的低丘缓坡林地主要分布在中部偏北地区,基本适宜开发建设用地的土地面积占的比重最大;不适宜开发区域所占比重最小。在土地开发建设过程中要综合考虑自然环境、社会条件等各方面的因素,科学合理的开发利用土地。

人工干预对山坡退化林地植物群落与土壤因子的影响——以松华坝水源区迤者小流域为例

通过在云南省昆明市松华坝水库迤者小流域山坡退化林地设置样地,研究人工干预条件下植物群落与土壤因子特征及其相互关系,旨在为减少该区域水土流失和恢复退化生态系统提供理论依据。选取布设有等高反坡阶的样地和对照样地各3块,在2017年雨季末期对6块样地进行植被调查,计算植物群落多样性,采用模型拟合法对物种重要值进行排序,分析样地植物群落特征;同时按坡位采用三点随机采样法采集0～40 cm表层土壤样品进行土壤因子测定,并结合CCA典范对应分析方法探讨植物分布与土壤因子的关系。结果表明:1)等高反坡阶样地中植物物种Margalef丰富度(1. 09)、Pielou均匀度指数(0. 87)、Shannon-Wiener指数(1. 67)和Simpson指数(4. 49)较对照样地高出2. 51%～9. 00%,其最优种重要值增至25. 49,草本优势种由低矮的禾本科转变为更占生态位空间的菊科。2) 0～40 cm表层土壤总孔隙度(50. 48%)、含水率(20. 45%)、全氮(4. 47 g/kg)、全磷(3. 99 g/kg)和速效钾(67. 64 mg/kg),较对照样地均有所提高。3)土壤密度、总孔隙度、含水率、有机质、全氮以及全磷质量分数是影响山坡退化林地植物群落组成的关键环境因子,布设等高反坡阶7年后,土壤密度和总孔隙度的改变可能是不同样地间植物群落表现出差异的原因之一。总体来说,积极的人工干预措施,在时间尺度下能通过改变土壤因子,进而改变植物群落组成,促进退化生态系统的正向演替。

半干旱黄土丘陵区不同坡位退耕还林还草地土壤养分的变异规律

在宁南山区黄土丘陵区开展了退耕还林还草工程效益监测研究,测定了不同坡位退耕还林还草地的土壤养分。对土壤养分单因子分析结果表明:在同一坡面上,随着坡位的降低,退耕还林还草地0—100 cm土层土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷平均含量增加;从不同坡位退耕还林还草地各层土壤养分含量来看,随着土层深度的增加,土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾含量在降低。说明半干旱黄土丘陵区林带间种植的苜蓿经营粗放,加剧了土壤养分的失调。

山坡退化林地林木生长对微地形人工干预的响应

为探究水土保持微地形人工干预措施(等高反坡阶)对坡面退化林地林木生长的影响,在昆明市松华坝水源区内选取典型山坡退化林地,通过动态观测和对比分析不同样地林木胸径、树高、新枝生长量及样地叶面积指数(LAI)的变化差异,再结合土壤水分有效性分析以探讨差异原因.结果表明:等高反坡阶样地云南松胸径和树高的最大值和均值均大于对照样地(CK),退化林群落中小径阶和低矮的植株占更大比例,表明等高反坡阶样地中优势木新生植株和退化严重植株的生长潜力得到激发,不同样地云南松植株新枝平均枝长和枝径的年变化差异率达到了72.4%和39.1%.等高反坡阶样地云南松植株新枝生长量和样地LAI的变化及新枝生长的速度大于CK.土壤含水率和新枝生长量与LAI均呈显著相关,对水分有效性分析后得到等高反坡阶样地易效水比例(64.2%)整体高于CK(54.7%),5月至9月雨季中,等高反坡阶样地易效水存在时间更长,这有利于林木的生长,进而改变退化林地植物群落结构.