退耕还林地生态环境损害评估案例分析及应用

近年来,随着我国经济的高速发展,林地生态环境损害事件日益增加。不同类型的生态系统或同一生态系统在不同区域所提供的生态服务功能侧重均不同,鉴定评估林地生态系统的环境损害价值时应选用不同的测算方法。通过阐述理论公式法和实际监测法的原理和适用范围及其在生态环境损害评估中的应用,并对量化过程中参数的选取原则与方法进行说明。结合案例分析非法占用退耕还林地导致的生态环境损害范围和程度,计算出2012年~2019年的生态环境损害价值量为205万元。研究退耕还林地生态环境损害典型案例,并将其推广应用于小规模普通林地,对林地生态环境损害案件的鉴定评估环节具有重要引领作用。

喀斯特退耕地不同植被恢复阶段土壤团聚体稳定性特征

[目的]探究黔中喀斯特地区黄壤和石灰土发育区耕地退耕对土壤结构和稳定性的影响,为喀斯特区水土流失防治和退耕地恢复植被效益评价提供理论依据。[方法]基于干湿筛法,对耕地(YM)和退耕后不同植被恢复阶段草地(CD)、灌丛(GC)、林地(LD)浅层(0—30 cm)土壤团聚体组成和稳定性差异特征进行了研究。[结果]两种土壤类型发育区土壤机械团聚体含量随粒径减小而降低,水稳性团聚体含量随粒径减小先降低后上升,且土壤机械团聚体均以>1 mm为主,黄壤和石灰土占比分别为82.45%,84.01%;水稳性团聚体以>2 mm为主,占比分别为53.53%,54.61%。黄壤团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)随土层深度增加而降低,石灰土则相反;黄壤退耕地的团聚体稳定性相对于石灰土更好;两种土壤MWD,GMD总体上均为YM最低,土壤结构破坏率(PAD)最高,即YM土壤团聚体稳定性最低,不同退耕植被恢复阶段土壤团聚体稳定性相对于YM皆有所提高。黄壤土壤MWD与有机质含量(SOM)、全氮(TN)显著正相关,GMD与SOM显著正相关,PAD则是与粉粒显著正相关(p<0.05);石灰土MWD,GMD与砂粒、全钾(TK)显著正相关(p<0.05),和全磷(TP)极显著负相关,PAD与砂粒、TK极显著负相关,与TP极显著正相关(p<0.01),与黏粒显著正相关(p<0.05)。多因素方差分析结果表明:植被类型、土层深度和土壤类型均对土壤团聚体稳定性有显著(p<0.05)影响。[结论]在两种土壤发育区,退耕后不同植被恢复阶段土壤团聚体稳定性指标均高于耕地,可见退耕还林还草有效提高了土壤团聚体稳定性,增强了土壤抵抗侵蚀的能力,研究结果能为喀斯特区水土保持措施布设和退耕地效益评价提供理论依据。

中国退耕还草的土壤碳固持效应及影响因素

基于检索1950-2016年发表在中国知网、Google Scholar、Web of Science等数据库的文章,筛选出关于我国退耕还草工程与土壤有机碳的文献123篇(126个研究地点)。基于筛选文献,提取了农田和恢复草地的土壤有机碳含量、土壤有效养分含量、恢复时间和气候等数据735条,旨在探究我国退耕还草工程对土壤有机碳含量的影响及其主导因素。结果表明:1)农田恢复为草地后,土壤有机碳含量呈先下降后上升趋势(时间拐点约为第6年),整体上退耕还草工程使土壤有机碳含量提高了19.8%。2)土壤有机碳的正响应随土壤深度增加而减弱,且深度超过1 m时其正响应不明显。3)土壤有效氮是影响土壤有机碳恢复的主要因素,而土壤有效磷和植物功能群对其影响不大。4)沿着增加的水分梯度,土壤有机碳的恢复效果由负变正,转变阈值为25.15 (干旱指数)。总体而言,我国退耕还草工程对土壤有机碳含量的影响为正效应,此效应受环境梯度和恢复时间的共同影响。本研究能够为我国土地利用变化背景下土壤碳库管理的相关决策提供科学依据。

退耕区域生态系统服务作用关系尺度效应及分异机制——以安塞区为例

生态系统服务的形成依赖于一定时空尺度上的生态过程。因此,探究生态系统服务在不同空间尺度的特征、关联和效应对于丰富生态系统服务的可持续管理具有重要的理论价值和实践意义。以典型退耕县域安塞区作为研究对象,基于生态模型定量评估了6项重要的生态系统服务,采用相关系数法、双变量空间自相关以及地理探测器揭示了不同空间尺度上生态系统服务作用关系的尺度效应及分异机制。研究结果显示:(1)退耕区域内,生态系统服务之间以协同关系为主,其中调节服务与支持服务的协同关系最强(|r|≥0.5),而权衡关系发生在文化服务与其他服务之间。从时间序列来看,调节服务与支持服务的作用关系较为稳定,在研究期间保持为协同关系,且协同度在退耕还林后有所提升;(2)生态系统服务作用关系的空间尺度效应主要表现在作用关系的方向变化与空间显著性的差异。在网格尺度中,生态系统服务之间的关系较为稳健,作用方向的变化主要发生在网格尺度与行政单元之间,且随研究尺度的加大,服务之间作用关系的空间显著性降低;(3)生态系统服务的权衡与协同是自然因子和社会因子共同作用的结果。退耕区人类活动干扰较小,自然因子的解释力(q均值0.1507)高于社会因子(q均值0.0148),且影响某类生态系统服务的关键因子对生态系统服务的作用关系起到重要作用。其中,土地利用程度和地形因子的共同作用是进行生态系统服务管理的主要关注点。

RUSLE模型对黄土高原退耕植被恢复坡面土壤侵蚀的模拟效果分析

[目的]为了探究RUSLE模型对黄土高原退耕植被恢复坡面土壤侵蚀模拟的效果。[方法]基于陕北安塞区坊塌小流域内10个径流小区2016-2022年的降雨产流产沙监测资料,通过RUSLE模型中各因子在黄土高原的不同常用算法之间的变换组合,模拟144种因子组合下各退耕植被恢复坡面的土壤侵蚀量,采用纳什效率系数(NSE)和均方根误差(RMSE)评价模型模拟结果的有效性。[结果]利用RUSLE模型144种因子组合模拟的退耕植被恢复坡面土壤侵蚀量,NSE范围为-38.47~0.19,RMSE范围为1.92~12.65 t/(hm 2·a),模拟效果较差,所选各因子算法难以适应退耕植被恢复坡面上的土壤流失量的评估,还需要对RUSLE模型各因子进一步改进。运用RUSLE模型对黄土高原退耕植被恢复坡面土壤侵蚀模拟时,建议尽可能采用时间分辨率高的数据减小对R因子的计算误差,综合考虑土壤有机质含量、土壤粒径与团粒结构组成和容重等土壤理化性质对K因子的影响,以及植被覆盖度、植被高度、枯落物、生物结皮等对C因子的影响,充分考虑10°以上的坡度,细化其LS因子的算法。[结论]RUSLE模型无法很好地适用于黄土高原退耕植被恢复坡面土壤侵蚀的模拟。研究结果为土壤侵蚀模型的研发及RUSLE模型在黄土高原植被恢复坡面的应用提供一定参考依据。

黄土高原退耕方式与年限对土壤呼吸及其温度敏感性的影响

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的关键过程,明确退耕后土地利用变化对土壤呼吸及其温度敏感性的影响是提升土壤碳汇能力的重要前提。以黄土高原20 a耕地、退耕3、6、10 a的苹果园与撂荒地为研究对象,原位监测样地2018年7-12月的土壤呼吸速率,估算其温度敏感性,并应用偏最小二乘结构方程模型,明确土壤呼吸及其温度敏感性的关键影响因子。结果表明,随退耕年限的增加,撂荒地土壤有机碳和全氮含量呈现先降低后升高的趋势,苹果园则与之相反。监测期间撂荒地平均土壤呼吸速率为2.73~4.65μmol·m^(-2)·s^(-1),苹果园为1.07~3.13μmol·m^(-2)·s^(-1),退耕3 a和6 a撂荒地的土壤呼吸速率显著高于苹果园(P<0.05)。土壤呼吸温度敏感性的变化范围为1.477~4.055,不同退耕方式间土壤呼吸温度敏感性并无显著差异。偏最小二乘-结构方程模型结果表明,土壤因子共解释了土壤呼吸及其温度敏感性34.4%的变化;相比于化学和生物因子,土壤水分与温度等物理因子对土壤呼吸及其温度敏感性的影响更为显著。研究表明,退耕后短期内(0~6 a),苹果园的固碳潜力更大,但随着退耕年限的延长(>6 a),撂荒地更有利于土壤固碳。

基于多退耕情景的吉林省中部黑土区固碳潜力与增汇格局研究

[目的]以农业固碳增汇为目的,结合耕地资源稳定性识别需开展生态退耕的地块,探究典型黑土区未来多梯度退耕情景下的固碳潜力与增汇格局,为优化黑土区耕地空间适宜性和丰富东北地区农业减排固碳理论提供依据。[方法]基于吉林省中部黑土区2005年和2020年土地利用数据,通过PLUS-Markov耦合模型和InVEST模型模拟多梯度退耕情景,并对研究区碳储量及因生态退耕所引起的固碳潜力变化及增汇情况进行测算。[结果](1)设定自然发展情景及A,B,C共3类退耕情景,模拟强度递增。在A,B,C情景下需要退掉的耕地面积分别为1.5×10^(4) hm^(2),2.65×10^(4) hm^(2),3.8×10^(4) hm^(2),主要受社会经济因子驱动较强,约占总贡献度的30%。从退耕类型上看,退耕还林范围分布较广,主要集中在四平市、东辽县和长春市等地,退耕还草规模较小但呈现空间集聚特征,多在双辽市和农安县等地;(2)随模拟退耕强度增大,研究区碳储量呈上升趋势,在退耕情景A,B,C下预计分别达到7.26×10^(6) Mg, 7.27×10^(6) Mg和7.27×10^(6) Mg,整体呈现由东南部向西北部递减的分布特征,其中高碳汇地区主要集中分布于舒兰市、永吉县和桦甸市等地。(3)不同退耕情景下,研究区增汇格局相对稳定,多集中在研究区东部和南部。综合权衡粮食安全因素和农业固碳需求,建议参考退耕情景B开展生态退耕,四平市、东辽县和长春市将成为吉林省中部黑土区重点农业固碳增汇单元,预计可增加碳储量分别达到1 963.4 Mg, 806.48 Mg与703.06 Mg。[结论]吉林省中部黑土区农业固碳减排依赖于漫川漫岗区的边际不稳定耕地退耕还林,应科学权衡耕地的产能状况和生态效应布局退耕工程、制定退耕时序,同时结合全域土地综合整治调节粮食产能,以达到提升黑土区耕地空间适宜性和农业系统可持续性的目的。

退耕还湿工程对水质净化的影响探讨

本研究以云南寻甸黑颈鹤省级自然保护区为研究对象,通过对退耕还湿前后的水质数据进行监测和分析,野外调查、植物多样性指数计算,结合湿地植被恢复过程中的环境因子,对湿地植被恢复过程中的环境效应进行全面评估。我们发现退耕还湿措施可以显著提高水质,减少水体中的污染物含量。

退耕还林政策10年评价——退耕还林工程社会经济效益监测大学生农户问卷调查总报告

前言为从根本上改变我国生态恶化现状,改善中华民族的生存条件,党中央、国务院于20世纪末实施了天然林资源保护、退耕还林等六大重点林业工程。退耕还林工程是林业六大工程中涉及面最广、投资额最大、政策性最强的一项生态建设工程,主要解决重点地区的水土流失问题。

退耕还草对土壤碳库活度及团聚体活性有机碳组分分布的影响

[目的]揭示黄土高原地区退耕还草对土壤团聚体活性有机碳的影响,阐明植被恢复过程中土壤碳库质量和稳定性的调控因素,为评估土壤碳固存潜力和有机碳积累机制提供理论参考。[方法]以安塞纸坊沟流域不同退耕年限(7 a,18 a,35 a和45 a)土壤为研究对象,选取耕地作对照,分析了0—10 cm土层团聚体分布及其稳定性、不同粒级团聚体(5~2 mm,2~0.25 mm,0.25~0.053 mm和<0.053 mm)有机碳含量、活性有机碳组分含量及其土壤环境影响因子。[结果]退耕还草显著提升土壤团聚体稳定性,碳库活度虽然变化不显著,但促进中活性有机碳转变为低活性有机碳,增加非活性有机碳占比,维持并提升土壤碳库质量。草地恢复影响土壤有机碳和活性有机碳在各粒级团聚体的重新分配,土壤有机碳和高、中活性有机碳主要存在于>0.25 mm粒级大团聚体中,低活性有机碳主要存在于<0.25 mm粒级微团聚体中。团聚体不同活性有机碳组分的积累主要受土壤总有机碳、可溶性有机碳、全氮和全磷等营养元素含量调控。[结论]在黄土高原植被恢复过程中,土壤结构和营养元素的综合效应共同决定活性有机碳在团聚体中的分布。

陕北退耕区域“两山论”的实现路径——商品型生态农业

[目的]促进区域资源循环再利用,提高资源利用率,形成生态产业化、产业生态化良性发展格局,推动区域经济与生态协同发展。[方法]通过理论分析明确了“绿水青山就是金山银山”,揭示了生态资源与生产力耦合过程,揭示了生态保护与经济发展之间的辩证关系。[结果]依据陕北退耕区域资源特征,确定了生态林资源、林果资源、高效设施农业资源为主的3种资源类型下商品型生态农业的发展模式,即生态林资源为主的区域形成以“特色种植+休闲旅游+服务业”为核心的循环链网结构,林果资源为主的区域形成以“果业+食用菌+加工业”为核心的循环链网结构,耕地(川、梯、坝)资源为主的区域形成以“果业+食用菌+种植业+养殖业+休闲旅游”为核心的循环链网结构。[结论]在陕北退耕区域建设商品型生态农业满足了“两山论”的需求,成为后退耕时代这一区域实现“两山论”的重要路径。

黄土高原土壤可蚀性对退耕还林(草)的响应

退耕还林(草)的实施显著影响黄土高原退耕地土壤理化属性,进而可能影响土壤可蚀性。然而,目前黄土高原全区土壤可蚀性对退耕方式的响应及其区域特征尚不明确。为此,以耕地为对照,以黄土高原4个降雨量带内(200~300,300~400,400~500,>500 mm)的3种退耕地(乔木林地、灌木地和草地)为对象,通过野外调查和室内分析,研究不同类型退耕地土壤理化性质,采用EPIC模型估算土壤可蚀性,分析不同退耕方式对黄土高原不同区域土壤可蚀性的影响。结果表明:就整个黄土高原而言,退耕地0—20 cm土壤有机碳含量增加1.22~2.83 g/kg,乔木林地、灌木地和草地的土壤有机碳含量分别平均增加1.70,1.72,2.72 g/kg。黄土高原仅200~300 mm降雨量带内的草地与耕地的黏粒差异显著,300~400,400~500,>500 mm降雨量带内的各类型退耕地间的黏粒、粉砂粒和砂粒差异不显著。相较于耕地,退耕地土壤可蚀性呈现降低趋势,由0.0124(t·hm^(2)·h)/(hm^(2)·MJ·mm)降至0.0115(t·hm^(2)·h)/(hm^(2)·MJ·mm),但差异不显著,乔木林地、灌木地、草地与耕地间土壤可蚀性亦无显著差异。总体表明,退耕还林(草)虽显著提高土壤有机碳含量,但并未显著影响颗粒组成和土壤可蚀性。研究结果可为预报黄土高原退耕后的土壤侵蚀提供科学依据。

1999-2018年延安市各区县退耕还林草实施效果分析

为明析“退耕还林草”政策实施以来延安市各区县实施效果,基于统计年鉴数据,以1999—2018年延安市退耕还林草植被恢复概况为基础,分类汇总各区县退耕还林草面积(退耕还林、封山育林和荒山造林)、乔灌草分布和生态经济比例,总结该区退耕还林草工程实施效果,剖析其存在问题,建立适宜当地退耕还林草发展的综合治理模式,以期为后续退耕还林草工程实施提供理论参考。结果表明:(1)截至2018年,延安市累计完成退耕还林草面积71.82万hm^(2),主要在吴起县(13.78万hm^(2))、安塞区(9.48万hm^(2))和志丹县(9.04万hm^(2))最高,其中退耕还林面积最大(44.18万hm^(2)),其次为荒山造林(26.02万hm^(2)),封山育林最少(1.63万hm^(2));(2)植被覆盖度整体随时间显著增加(p<0.01),决定系数R2=0.87,主要分布在黄龙县(90.5%)、黄陵县(89.7%)和富县(86.7%),延川县、子长县和吴起县最低,分别为68.7%,68.3%和66.7%;(3)乔木林、灌木林和草本植物面积分别为46.81万hm^(2),25.01万hm^(2),0.01万hm^(2),乔灌比在黄龙县(87∶1)、延川县(39∶1)、黄陵县(38∶1)和宝塔区(16∶1)较大,而草本植物仅在甘泉县涉及,面积为0.01万hm^(2);(4)生态林主要以刺槐和沙棘为主,面积占比分别为34.43%和20.70%,生态经济林为苹果和山杏,占总退耕还林草面积的2.96%和4.42%;(5)生态经济林面积占比在子长县、安塞区、洛川县和志丹县较高,比例分别为51∶1,27∶1,24∶1,18∶1。综合来看,延安市各区县退耕还林草的实施对当地生态环境具有显著促进作用,但相关部门还需进一步改善植被覆盖度、乔灌草和生态经济林比例,并加强对退耕还林草的管护。

新一轮退耕还林还草工程:政策改进与执行智慧——基于2015年退耕还林社会经济效益监测结果的分析

新一轮退耕还林还草工程启动标志着我国的林业生态补偿制度进入新阶段。为第一时间掌握工程初始阶段的进展,我们利用退耕还林社会经济效益监测平台,多方位、多角度研判工程趋势和焦点、难点。研究发现,由于借鉴了前一轮退耕还林经验,新一轮退耕在增进公平、提高效率和政策可持续性方面取得长足进展;各地结合实际积极创新工程实施途径,初步体现了中国特色的制度创新智慧;农户自愿参与原则得到较好体现,在是否参与退耕、退耕地块确定和树种选择等方面,农户有了更大的自主权。新一轮退耕面临的突出问题是大量25o以上坡耕地被划为基本农田,退耕地块落实难、零星分散,生态效果难体现。同时,退耕补助标准低,直接或间接挫伤了部分群众对这一惠民政策的再次启动的期待和热情。加强部门协作、调整退耕地条件、提高退耕补助标准、加强对工程实施的支持力度是新一轮退耕亟待的问题。

陕北黄土高原坡耕地生态退耕经济效益评价与分析

以陕西省陕北黄土高原地区生态退耕县为例 ,利用经济效益评价的指标计算方法 ,并采用定性与定量相结合的评价原则对坡耕地种树、种草、发展经济的效益进行了分析、评价 。

黄土高原地区的可能退耕规模及其减产效应

退耕还林还草工程是黄土高原地区水土保持和生态环境建设的重大举措。如何在水土保持和生态建设过程中保障粮食自给,是恢复全区生态环境和社会经济发展的关键。该文根据土地利用详查与实地调查资料,利用多目标规划模型与退耕压力指数模型,定量分析了黄土高原地区退耕的可能规模及其粮食减产效应。研究认为在保证人均耕地01hm2前提下,黄土高原地区退耕面积可达23646×104hm2,占现有耕地的15强;对应的粮食减产量为19526×104t,是1996—2000年平均粮食产量的1269%;全区基于人均粮食占有量的退耕压力指数达020,晋陕甘黄土丘陵沟壑台塬区是退耕压力最大的区域。

论退耕的分类

依据不同的标准,退耕可以分为不同的类别。按退耕的主要目的分,可分为生态退耕和非生态退耕;按耕地退耕后的利用方式划分,可划分为退耕还林、退耕还草和退耕还湖以及退耕后林草结合、灌草结合等结合类型;按退耕过程中人工干预程度的大小,又可以划分以人工恢复植被为主的退耕和以自然恢复植被为主的退耕两大类。并特别以耕地退耕前的存在状态或所处位置作为分类标准,重点对坡耕地退耕、沙漠化耕地的退耕、盐碱化耕地的退耕、生态重点区域耕地的退耕以及风景名胜区耕地的退耕的意义和作用作了较为细致的阐述和分析。

退耕还湿后土壤细菌群落结构和生物量变化过程

土壤细菌对湿地生态系统功能和健康维持起着重要作用。以菜子湖原始湿地、不同退耕年限湿地(3a、7a、11a和21a)和仍耕作油菜地土壤为研究对象,应用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)、高通量测序和磷脂脂肪酸(PLFAs)方法分析土壤细菌群落组成和生物量,探讨它们在退耕还湿后的变化过程及其影响因素。结果表明,退耕还湿后土壤变形菌门(α-变形菌纲、β-变形菌纲和δ-变形菌纲)、酸杆菌门(酸杆菌纲和全噬菌纲)、Nitrospinae(Nitrospinia纲)和硝化螺旋菌门(硝化螺旋菌纲)相对丰度先增高后降低;这些参与氮循环的土壤细菌对退耕后湿地生态恢复过程中土壤氮素提升起着重要作用。与农业生产活动密切关联的厚壁菌门(芽孢杆菌纲和梭菌纲)和放线菌门(放线菌纲)相对丰度逐渐降低。湿地土壤细菌多样性在退耕初期(3—7a)上升达到最大,退耕中后期逐渐降低。表层土壤各类群细菌生物量逐渐升高,亚表层土壤各类群细菌生物量则先降后升再降。水分条件和容重是与研究区土壤细菌群落结构和多样性密切相关的土壤因子,而全氮是与土壤细菌生物量密切相关的土壤因子。研究从生态过程视角解析了土壤细菌群落较详细的演变信息及其生态意义,有助于丰富退化湿地生态系统恢复过程的认识。

喀斯特地区不同年限退耕草地的持水性能

[目的]研究不同年限退耕草地持水性能,为喀斯特地区退耕草地持水性能和水土保持提供科学依据。[方法]选取贵州省安顺市喀斯特地区不同年限退耕草地(5,10,15,20 a)和耕地(对照CK)为研究对象,采用“时空替代法”研究凋落物蓄积量、持水量和拦蓄量以及土壤剖面容重、孔隙度、颗粒组成、含水率及持水量随退耕年限的变化特征。[结果](1)凋落物层蓄积量、最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量均表现为:15 a>20 a>10 a>5 a,且凋落物层持水量、吸水速率与浸水时间的关系分别符合对数函数和幂函数。(2)退耕草地砂粒含量和容重随着退耕年限的延长均呈现出先下降再上升的趋势;粉粒、黏粒、总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量和毛管持水量的变化规律与土壤容重相反。(3)凋落物层和土壤层的持水总量表现为:10 a>20 a>15 a>5 a>CK,其中土壤层最大持水量贡献率达到99%以上。[结论]退耕草地不仅增加了凋落物层的生物积累、拦截降雨作用和持水性能,还在改善土壤结构和孔隙状况的同时,提高了土壤持水性能。退耕草地均在退耕10 a以后逐渐趋于稳定。因此,建议在退耕10 a以后种植落叶树种。

国务院关于进一步完善退耕还林政策措施的若干意见

两年多来,按照党中央、国务院的部署,长江上游、黄河上中游等地区认真开展了退耕还林的试点工作。各级党委、政府高度重视,组织得力,退耕还林试点工作进展良好,取得了一定经验。实践证明,党中央关于退耕还林的决策和“退耕还林、封山绿化、以粮代赈、个体承包”政策措施是完全正确的,深得广大干部和群众的拥护,是加强西部地区生态环境建设和保护的重要举措,也是贫困山区农民脱贫致富的有效途径。为了加强对退耕还林试点工作的指导,国务院下发了《关于进一步做好退耕还林还草工作的若干意见》（国家[2000]