南方红壤丘陵生态脆弱区耕地利用集约度变化及其驱动因素

本文利用能值理论和GIS测算2009—2020年南方红壤丘陵生态脆弱区耕地利用集约度的时空变化特征,并利用地理探测器进一步探讨驱动因素。研究表明:研究期内区域耕地利用总集约度的变化趋势为上升—下降—再上升,其中,劳动力、农药、化肥集约度下降,农业机械集约度上升—下降—上升,农膜集约度上升;研究区耕地利用集约度总体西南部高,西北部低;复种指数对研究区的独立影响程度最大,高达2.31,各因子的交互作用均大于独立影响。

南方红壤丘陵区不同生态恢复措施对土壤质量的影响

对南方红壤丘陵区的荒坡地采取不同生态恢复措施后的土壤理化性质指标进行了测定,分析结果表明:前埂后沟梯壁植百喜草的梯田果园对减小土壤密度、提高土壤持水能力和改善土壤通气状况的效果最好,横坡间种农作物的坡地果园对改善土壤结构效果最好;采取不同生态恢复措施的土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效磷含量均高于裸露地,且以前埂后沟梯壁植百喜草的梯田果园各指标含量最高。采取不同生态恢复措施的土壤碱解氮含量和速效钾含量同样以前埂后沟梯壁植百喜草的梯田果园最高。试验结果表明,采用不同措施的生态果园对土壤的生态恢复效果较好,尤以前埂后沟梯壁植百喜草梯田果园效果最好。

南方丘陵生态脆弱区生态文明区划探讨——以长汀县为例

生态文明建设是以尊重和维护生态环境为前提,以人与自然、人与社会良性循环、全面发展、持续繁荣为核心,旨在寻求生态、经济的双赢。以长汀县作为南方丘陵生态脆弱区生态文明建设研究实例,融合主体功能区划理念及方法,从生态经济文明、生态社会文明、生态环境文明、生态文化文明和生态制度文明方面选取评价指标,考虑南方丘陵生态脆弱区的生态敏感性,并结合农户调查意见划分生态文明管制区。结果表明,长汀县生态文明管制区可分为生态文明重点管护区、核心发展区、综合治理区、集中修复区;生态文明建设的政策重心应倾向于农户生计变化,加强农业专业化,发展绿色产业,实现绿色产业市场竞争优势和持续发展优势,促使生态效益凸显、持久,最终实现生态、经济的双赢。

基于GIS的红壤丘陵区脆弱生态系统土壤侵蚀研究——以长沙市为例

中国南方红壤丘陵区是非常脆弱的生态系统之一,红色荒漠化现象非常严重。本研究以红壤丘陵区典型区域———长沙市为例,首先探讨了SEIM(Soil Erosion Index Model)模型的基本结构以及相对应的各个参数的取值;然后在地理信息系统的支持下,利用SEIM模型,研究了红壤丘陵区的水土流失现状特征及动态变化,并对产生变化的原因进行了初步探讨。研究结果表明,SEIM模型的预测结果基本上能够反映红壤丘陵区土壤侵蚀现状的总体趋势;而红壤丘陵区水土流失现状研究表明,红壤丘陵区总体的水土流失量较小,轻度和微度侵蚀面积达到95%以上,中度以上侵蚀范围不到5%。红壤丘陵区的动态分析结果表明,从1986年到2000年,红壤丘陵区土壤侵蚀程度总体上来讲在逐步减弱,而局部地方,由于人类活动导致的土地利用方式的不合理,土壤侵蚀比较严重。

南方丘陵区生态水资源库脆弱度评价--以湖南省为例

以南方生态水资源库为研究对象,提出生态水资源库脆弱性概念,分析了其脆弱性成因和主要表现。从脆弱性成因角度构建了包含10个具体指标的南方丘陵区生态水资源库脆弱性评价指标体系。以湖南为研究案例,运用模糊物元评价模型对85个县级评价单元的生态水资源库脆弱度进行综合评判。结果表明,全省生态水资源库脆弱性等级以中等脆弱为主,其中,微脆弱等级3个,占总评价单元的3.5%,中等脆弱等级70个,占总评价单元的82.4%,强脆弱12个,占总评价单元的14.1%。脆弱度空间分布存在"西部大于东部,南部大于北部"的总体分布态势。其中,以湘西北、湘西南和湘南所构成的外部环形地带和以长沙、衡邵盆地为中心的中东部地带为全省两个比较明显的高脆弱区(带)。

基于生态足迹模型的南方红壤丘陵山区可持续发展评价

生态足迹模型是研究一个国家或地区可持续发展程度的一种方法,定量反映人类活动对生态环境的影响和破坏程度.通过比较区域人类社会所有消费活动所需的土地(生态足迹)与该区可提供的生物生产性土地(生态承载力)可得出该区的可持续发展状况.文章在生态足迹概念和计算方法的基础上,以福建省南平市2006年统计年鉴数据为依据,计算分析得到南平市2005年的人均生态足迹为1.43320 hm2/人,人均生态承载力为1.40762 hm2/人,生态足迹呈现赤字,为0.02588 hm2/人.数据表明该市人类的生产和生活强度超过了生态系统的承载能力,区域生态系统处于人类的过度开垦状态之下.文章针对改善南平市的生态承载力提出一些改善措施.

南方红壤丘陵区侵蚀退化地成因及生态恢复措施研究

南方红壤丘陵区是我国水土流失最严重的区域之一,治理难度较大。本文在分析南方红壤丘陵区水土流失现状及特点的基础上,系统论述和总结了其侵蚀退化地成因以及生态恢复治理措施,最后提出了今后应开展的研究重点,旨在为南方红壤丘陵区侵蚀退化地的深入研究和科学治理提供参考。

南方红壤丘陵区水土保持生态服务功能提升研究进展——以江西省兴国县塘背河小流域为例

[目的]总结和探讨南方红壤丘陵区水土保持生态服务功能的提升途径,为该区水土保持生态建设、脱贫致富和社会经济可持续发展提供科学借鉴。[方法]以江西省兴国县塘背河小流域为例,基于相关科学研究和文献资料,在综合考虑不同生态服务功能之间的关系基础上,开展以水土保持服务功能提升为核心的关键技术研究。[结果]在系统梳理塘背河小流域治理成效的基础上,指出崩岗侵蚀、林分结构单一和林下流、规模化经果林开发导致的局部水土流失恶化和生态系统脆弱等问题依然存在,亟需从前期侧重遏制水土流失为主的生态修复转向生态系统服务功能整体提升为主的新阶段,这是南方红壤丘陵区普遍存在的问题。[结论]建议以生态系统服务提升为核心目标,从不同服务之间权衡与协同关系和水土保持服务的空间流动等基础科学问题研究入手,研发水土保持生态服务功能提升关键技术(包括权衡与协同土壤保持与生物多样性、水源涵养和固碳增汇等服务功能之间的关系),并构建生态和社会经济协调发展的生态服务功能提升综合模式,打造塘背河小流域“升级版”和“扩展板”,以促进研究成果的转化,服务南方红壤丘陵区生态环境保护与可持续高质量发展。

南方丘陵生态区玉米生产现状及发展对策

我国南方饲料粮一般约占粮食总产的30％,经济发达地区高达40％～50％。人畜混粮十分普遍,每年用作饲料的稻谷约1200万t,而作为饲料之王的玉米产量不及粮食总产1％,因此随着农业产业结构的调整,南方省市扩种玉米已成必然趋势。

南方红壤丘陵区的农业景观特征与农业布局

分析了南方红壤丘陵区农业景观特征,提出该区重点治理的生态脆弱带为低丘岗地,认为该地带的人为干扰和自然作用不相协调是本区农业景观的不良演替的原因。初步探讨了通过农业合理布局,促进该区景观恢复的途径。指出作物布局和土壤耕作对低丘岗地保护、开发及景观恢复等方面的意义。

红壤丘陵脆弱生态环境的形成与整治对策

通过对我国东南部红壤丘陵区生态状况的历史回顾，分析了该区脆弱生态环境形成的主要原因，提出其整治应采取的生态、经济、社会诸方面的综合措施。

南方红壤丘陵区微地形对芒萁生长特征及其土壤肥力的影响

该研究以福建省长汀县来油坑野外实验区为研究区,分析了微地形如何影响芒萁生长特征和土壤养分。结果表明:(1)芒萁斑块中的微地形面积比例顺序为脊部<上坡<中坡<下坡<沟谷,其中脊部面积比例为9.38%,上坡、中坡和下坡分别为18.55%、19.63%和22.71%,沟谷为28.43%。(2)所有芒萁生长特征包括高度、密度、地上生物量、地下生物量和总生物量与部分土壤肥力因子包括有机质、全氮(TN)、碱解氮(AN)、速效钾(AK)和pH值在三种微地形(脊部、沟坡和沟谷)分别存在显著差异,并按自沟谷经沟坡到脊部的顺序分别趋于下降,而pH值反之。所有芒萁生长特征与部分土壤肥力因子(有机质、全氮、碱解氮、速效钾和pH值)分别呈显著正相关,基本上与部分土壤肥力因子(全磷、速效磷、全钾和<2μm黏粒质量分数)分别无显著相关。(3)沟谷的地表温度和地下5 cm温度比脊部分别低3.51℃和1.65℃,而沟谷的地下5 cm湿度比脊部高约40%。(4)微地形对芒萁生长特征和土壤养分具有重要影响。在南方红壤丘陵区,应创建微地形尤其是沟谷以诱发芒萁群落演替,进而加速生态恢复进程。

四川山地丘陵生态脆弱区治理恢复模式调查研究

四川山地丘陵区位于长江上游,水土流失严重,是我国严重的生态脆弱区之一。重要的地理位置使其治理恢复具有全国性生态安全意义,然而复杂环境使得治理难度特别大,寻求适宜环境状况的治理模式是解决问题的关键。本文在进行调查和参考大量文献资料的基础上,探究了四川山地丘陵生态脆弱区的形成原因,分析了"坡改梯"、格网式垄作、水土保持耕作、聚土免耕立体种植、退耕还林(草)、低山丘陵区垂直景观、花园果园、林盘农家乐、小流域土地整理等治理模式的技术要点,初步探讨了各模式存在的问题及应采取的相应对策,认为这些模式进一步改良后可在本地区大力推广。

南方红壤丘陵区小流域综合治理研究

以广东省五华县乌陂河流域为典型案例,剖析了南方红壤丘陵区小流域普遍存在的问题,探讨了治理思路、治理模式和关键技术措施,提出了统筹流域上中下游、点线面、城镇和农村的"生态治理+防洪安全+环境改善"治理思路,拟定了"上游崩岗治理与生态维护+中游生态改善与宜居建设+下游防洪安全与和谐发展"的治理模式,构筑"安全、生态、发展、和谐"的流域综合防治体系,可为类似小流域治理提供示范和借鉴。

南方低丘生态脆弱区退耕还林(草)的思考

我国南方低丘山区降雨量大,水土流失也很严重。针对南方生态脆弱区坡耕地的特征,分析了退耕还林(草)的必要性;提出了退耕还林要加强党的政策宣传,走群众路线,加大科技投入,实施科技兴林战略,实施生态移民与旅游开发相结合的对策,并阐述了在南方生态脆弱区实施退耕还林(草)工程需要注意的几个问题。

南方红壤区生态系统服务权衡与协同关系演变对退耕还林的响应

我国南方红壤区具有丰富的水热资源和优越的社会区位条件,是重要的农业生产基地。由于长期高强度的农业开发,同时山地丘陵的坡度较大,降水集中且强度大,导致该区生态功能退化、环境问题突出,威胁粮食安全和生态安全。以南方红壤区为研究对象,利用估算区域植被净生产力(Carnegie Ames-Stanford Approach,CASA)模型、InVEST模型及修正通用土壤流失方程(RUSLE)定量评估了该区退耕还林前后植被净初级生产力(Net Primary Production,NPP)、农作物生产(Crop Production,CP)、土壤保持(Soil Conservation,SC)和产水(Water Yield,WY)四种生态系统服务;采用偏相关分析和空间自相关分析探讨了各项生态系统服务间权衡与协同关系的时空变化特征和集聚特征,揭示了退耕还林对南方红壤区的多种生态系统服务间相互关系的影响。结果表明:(1)退耕还林后,南方红壤区的NPP、CP、SC和WY总体增强,但部分区域呈现减弱趋势。其中,NPP在南部呈现减弱趋势,SC在东北部减弱,CP与WY均在东南沿海减弱;(2)退耕还林后,NPP与WY间由极显著协同关系(r=0.315,P=0.025)转变为显著权衡关系(r=-0.279,P=0.059):而SC与WY间由无显著相关转变为极显著权衡关系(r=-0.427,P=0.024);(3)退耕还林前后,南方红壤区的NPP、CP和SC的空间分布格局均未发生显著变化,而WY的空间分布发生较大变化;(4)四种生态系统服务间的权衡与协同关系空间异质性显著,CP-SC关系的Moran′s I指数最小(0.012),NPP-SC和NPP-WY关系的Moran′s I指数均大于0.7。研究结果有利于深入理解退耕还林对南方红壤区生态系统服务时空变化的影响,并为确定生态脆弱区的生态农林牧业的发展方向与面向可持续发展目标的生态系统服务优化调控提供科学依据。

南方红壤侵蚀区不同治理年限样地芒萁和土壤的生态化学计量特征及相关性分析

以未治理(P1)样地和风水林(P6)样地为对照,对福建省朱溪流域治理样地P2、P3、P4和P5(分别治理2、7、13和30 a)的土壤以及芒萁〔Dicranopteris dichotoma(Thunb.)Bernh.〕叶片、叶柄和地下部的全碳(C)、全氮(N)和全磷(P)含量以及C/N比、C/P比和N/P比进行了比较和分析。结果表明:总体上看,随着治理年限的增加,土壤的C和N含量以及C/P比和N/P比先下降后上升,P含量先上升后下降,C/N比波动变化;芒萁各器官的C含量变化不明显,N和P含量逐渐上升,C/N比和C/P比逐渐下降,N/P比先下降后上升。方差分析结果表明:多数治理样地土壤的6个指标与P1和P6样地差异不显著。多数治理样地芒萁各器官的C含量以及部分治理样地芒萁叶柄和地下部的N含量与P1和P6样地差异不显著,但多数治理样地芒萁叶片的N含量与P1和P6样地差异显著;多数治理样地芒萁叶片和叶柄的P含量显著高于P1样地,但与P6样地差异不显著,而4个治理样地芒萁地下部的P含量与P1和P6样地差异不显著;部分治理样地芒萁各器官的C/N比与P1和P6样地差异显著,而多数治理样地芒萁各器官的C/P比和N/P比与P1和P6样地差异不显著。相关性分析结果表明:芒萁叶片及叶柄的C含量与土壤各指标的相关性不显著,而其N和P含量与土壤部分指标的相关性显著;芒萁地下部C/N比和N/P比与土壤C和N含量的相关性显著或极显著,而芒萁地下部与土壤的其余指标的相关性不显著。综上所述,芒萁能够在南方红壤侵蚀区生长,可用于该区域生态恢复和水土流失治理,但该区域土壤严重缺磷,限制芒萁生长,因此,建议在芒萁生长区施加磷肥。

南方典型红壤侵蚀区土壤有机质的影响因素及精准治理

以福建省长汀县朱溪流域为研究区,综合运用遥感、冷热点分析、灰度关联度法、神经网络模型,对研究区内不同因子对土壤有机质的影响及土壤有机质的精准治理方案进行了研究。结果表明:(1)朱溪流域西部与东北部为土壤有机质的热点区,南部与北部为冷点区;(2)各因子对有机质含量的影响程度排序为:高程>植被覆盖度>土地利用强度>坡度>水土保持措施耗费;(3)构建的MLP神经网络模型预测的正确率高达92.6%,利用模型预测在植被恢复、工程恢复、植被工程恢复三种治理措施下土壤有机质的恢复情况,通过精确定位,可实现生态恢复措施最优的空间分布,减少因治理空间错位造成的经济损失。

南方红壤丘陵强度侵蚀区不同治理措施的土壤质量评价

本文以典型的南方红壤丘陵强度侵蚀区长汀县为研究对象,采用"空间代替时间"的方法,以未采取治理措施的强度侵蚀区和风水林为对照区,对实施老头松改造、草-灌-乔、等高草灌带、崩岗治理、草-牧-沼-果、乔灌混交、以草促林和植灌促林等治理措施下的土壤质量进行研究。结果表明:严重土壤侵蚀区植被恢复后,土壤理化性质都有了一定程度的改善,土壤物理性质改善落后于养分状况特别是速效养分的改善;从土壤质量表征值来看,2000年后的治理措施QI值远低于2000年前的,且老头松改造、等高草灌带、草-灌-乔及崩岗治理措施的QI值差异不明显,2000年前的3个治理模式中,以草促林模式由于养分积累缓慢,土壤恢复较慢,不建议只采取种草措施,而应采取植灌促林、乔灌混交的措施。