甘肃省黄河流域土壤侵蚀及其驱动机制

[目的]量化甘肃省黄河流域土壤侵蚀并探究其驱动机制,旨在为该区域水土流失治理和水土资源保护提供科学依据和方法参考。[方法]基于修正的土壤流失方程(RUSLE)模型对1980—2020年甘肃省黄河流域土壤侵蚀进行量化,使用Theil-Sen斜率方法分析了土壤侵蚀的年际变化,通过空间统计方法分析了不同下垫面的土壤侵蚀强度和分布规律,采用地理探测器探究了土壤侵蚀的驱动因子。[结果](1)1980—2020年,甘肃省黄河流域土壤侵蚀模数(A)均值为37.38 t/(hm^(2)·a),中度及以下侵蚀占全域面积70%,其中甘南以微度侵蚀为主,A值呈减小趋势;陇中和陇东以轻度和中度侵蚀为主,A值呈增加趋势。(2)全域农田A值最高且侵蚀总量最大,沼泽类湿地A值最低,密林地侵蚀总量最小;受分布面积影响,甘南草地土壤侵蚀量较显著,陇中和陇东农耕区侵蚀量最大;高侵蚀模数主要发生在海拔1000 m以下和10°~20°坡度区间。(3)甘南和陇东地区坡度对A值的作用最为显著,陇中地区土壤的作用更大;域内土壤侵蚀影响因子呈多元性,因子交互的解释力强于单因子;侵蚀高风险区域主要位于丰水、陡坡和植被稀疏地区。[结论]因区域气候和下垫面条件相异,土壤侵蚀发生的原因不尽相同;甘肃省黄河流域陇中、陇东地区存在较为严峻的土壤侵蚀问题,农田和低覆草地是该区水土流失治理的重点关注区域。

湖北省流域横向生态补偿发展实践和政策建议

生态补偿是改善、维护和恢复生态系统服务功能的一种经济手段,也是落实科学发展观、促进区域协调发展的重要举措。近年来,湖北省在建立横向生态补偿机制方面探索颇多、特点突出。在首次全面梳理湖北省流域生态补偿制度建设与实践的基础上,对补偿机制的探索历程、实践案例与效益进行研究,分析湖北省在流域生态补偿机制建设中存在的问题,并从加快开展跨省际流域生态补偿实践、建立完善南水北调水源地生态补偿机制、优化管理协调机制、健全资金保障体系、探索科学考核评估标准等方面提出针对性政策建议。

甘肃省河西内陆河实测出山径流量变化及其影响因素分析

甘肃省河西内陆河流域水资源极其短缺,流域内中西部和东部水系出山径流变化存在一定差异,研究出山径流量的变化情况及不同因素的贡献率,对保障区域水资源可持续开发利用具有重要意义。基于1956-2021年出山径流及主要产流区降水、气温资料,采用多种趋势和突变检验法、累积量斜率变化率法,结合径流补给特征,解析三大水系出山径流变化及其对降水、气温变化的响应情况,结果表明:(1)石羊河水系多年平均出山径流量13.60亿m^(3),历年呈不显著减少趋势,降水呈不显著增加趋势,气温显著升高使蒸发量增加,致使径流呈减少趋势;(2)黑河水系多年平均出山径流量由突变点2006年前的30.62亿m^(3)增加为突变点后的35.60亿m^(3),降水对径流变化的贡献率为16.7%,气温显著升高,对径流变化的影响增强;(3)疏勒河水系多年平均出山径流量由突变点1998年前的14.22亿m^(3)增加为突变点后的17.93亿m^(3),降水和气温对径流变化的影响相当,贡献率分别为30.4%、30.2%。河西内陆河三大水系径流补给特征、气候条件存在一定差异,致使径流对不同驱动因素的响应情况也不一致。

基于“活力-组织力-恢复力-贡献力”框架的甘肃省黄河流域生态安全格局构建

甘肃省黄河流域位于黄河流域的上游,是我国重要的生态安全屏障。构建生态安全格局有助于保护和恢复区域生物多样性,维护生态系统结构和过程的完整性,最终实现对区域生态环境的持续改善。基于“活力-组织力-恢复力-贡献力”框架开展甘肃省黄河流域生态系统健康和生态安全评价,识别生态源地和生态廊道,并构建甘肃省黄河流域生态安全格局。结果表明:(1)甘肃省黄河流域较健康和亚健康状态的面积较大,健康状态的面积最小;(2)生态安全状况总体呈现“北低南高”的分布特征,以较低安全和中度安全为主,较高安全和高度安全面积较小;(3)识别出的生态源地共30块、总面积为8 807.99 km2,生态廊道51条、总长度为3 155.83 km;(4)基于生态系统健康和生态系统安全评价结果,以及生态源地、生态廊道识别结果,构建了甘肃省黄河流域“四屏七区多组团”的生态安全格局。

SRM融雪径流模型在长江源区冬克玛底河流域的应用

冬克玛底河流域作为青藏高原腹地长江源区典型代表性高寒山区流域,有较大面积的冰川、积雪存在。本文以冬克玛底河流域2005年5￣10月的实测水文、气象资料为基础,运用SRM融雪径流模型对不同分带数对融雪径流模拟效果的影响和不同测站气温分别作为气温驱动变量对融雪径流模拟效果的影响分别进行了模拟试验。结果表明:不同分带会对SRM模型融雪径流量模拟产生一定的影响;而不同的气温作为驱动变量对模拟的效果影响很大,这表明SRM模型对气温驱动变量非常敏感。同样根据流域内径流与气温降水的相关分析看到日径流量与气温相关性较好,线性相关系数最好达到0.72,而径流与降水线性相关系数为0.20。根据以上模拟实验和相关分析选择合适的分带和具有代表性的站点气温,SRM模型模拟的两个优度指标最好可达到Nash-Sutcliffe系数(R2)=0.83和体积差(Dv)=0.95%。考虑到SRM模型对气温的敏感性,利用最终选择的模拟方案并结合气温升高1oC气候情景假设来考虑气温、降水和径流之间的关系。模拟结果表明:气温升高1oC后,(1)模拟时期内的径流总量由原来模拟的25.5×106m3增加到33×106m3;(2)冰川物质平衡线从原来的5600上升到5750米,冰川消融区从5.8km2增大到13.5km2,冰川消融量增加,对径流量的贡献明显增大。(3)气温的升高加速积雪融化并改变降水形态是径流在5￣6月变大的主导因素。7￣10月份的径流变大则主要是由于冰川消融。

安徽省江淮流域土壤地球化学基准值与背景值研究

基于安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查数据资料,统计获得了表层和深层土壤地球化学基准值、背景值及相应的地球化学参数,为研究区生态环境评价及相关学科研究提供了基础。研究表明,成土母质类型对土壤元素地球化学基准值影响显著,表层土壤化学组成表现出既对深层土壤具有一定的继承性,又在表生作用下发生某些变化:表层土壤中迁移活动性强的元素和人为扰动污染的元素明显不同于深层土壤;随着地理空间位置的变化,同类成土母质形成环境、成因来源的差异导致其化学组成的空间变异,造成不同地区同类成土母质地球化学基准值有所不同。因此,土壤地球化学基准值研究应更多地考虑地质背景、物质来源等因素的影响。

湖北省湿地生态系统的服务价值评估

[目的]本研究以湖北省湿地为对象,开展湿地生态系统的服务价值评估,旨在为长江流域湿地保护、恢复和人类可持续发展提供决策参考。[方法]基于湿地资源、生态学和经济学原理,采用市场价值法、影子工程法和旅行费用支出法等,选择了12项指标,评估了2019年度湖北省湿地生态系统服务价值。[结果]湖北省湿地生态系统服务价值总量达1.89×10^(12)元,占2019年度全省国民生产总值的40%。12项指标中的价值量大小顺序依次为:气候调节(占58.18%)、调蓄洪水(占16.49%)、淡水产品(占6.24%)、释放氧气(占5.50%)、能源生产(占4.04%)、水资源供给(占3.07%)、固碳(占2.68%)、休闲娱乐(占2.41%)、航运(占1.16%)、水质净化(占0.23%)、原材料生产(占0.003%)和科研教育(占0.001%)。[结论]气候调节、调蓄洪水和淡水产品3项服务价值为主导服务(占服务价值总量的80%),体现了湖北省湿地的重要性及其生态属性特征。

甘肃长江流域水土保持与生态安全评价

针对甘肃长江流域的生态安全现状,从生态环境压力、状态、响应3个方面选取了12个评价指标,采用PSR模型建立了该流域生态安全指标体系,对指标阈值数据归一化后,得到各单项指标的生态安全值,结合指标权重,得到区域生态安全值。结果表明,近年来,该流域生态安全状况得到明显改善,生态经济系统的承载能力不断增强,生态安全总体水平呈现出由风险态向较安全态转变的逐步上升趋势。

甘肃白龙江流域顶蒴藓类植物区系研究

经过系统全面的野外调查研究和标本鉴定整理,得出甘肃白龙江流域顶蒴藓类植物203种,隶属于14科59属。经区系分析发现,白龙江流域顶蒴藓类植物区系成份以北温带分布为主,占总数的35.5%。另外,东亚分布也占有较大的比例,占总数的21.7%。

甘肃长江流域水土保持经济效益分析

运用水土保持综合治理效益计算方法(GB/T15774—2008)计算了甘肃省长江流域的水土保持综合治理经济效益,系统评价了各措施对研究区带来的经济效益。结果表明:甘肃长江流域梯田、水保林、经济林、人工种草经济效益分别为58.08亿元,180.02亿元,29.69亿元,15.2亿元,合计282.99亿元;同时,通过实施坡改梯工程,甘肃省长江流域累计节约土地面积25.96万hm2,节约劳工2 216.9工日。另外,随着水土保持的综合治理研究区的治理面积、年增产量、年净增产值以及累积净增产效益均表现出逐年递增的趋势,且水保林在水土保持综合治理中发挥着至关重要的作用。

安徽沿江地区耕地数量变化特征及其对粮食安全的影响

粮食主产区的耕地面积变化不仅影响到区域可持续发展，更关系到国家的粮食安全。本文利用50年的耕地统计数据和近年的土地利用详查变更数据，揭示了安徽省沿江地区土地利用结构和耕地面积变化的总体特征，并对耕地面积变化的主要驱动因子进行了分析，在定量分析耕地数量变化和经济发展关系的基础上，对未来耕地数量和粮食生产安全保障进行了预测。结果表明：①沿江地区土地利用基本特征表现为以农用地为主，工矿用地和未利用土地比例大；土地的投入强度大。综合产出率高；耕地面积持续减少。耕地总量经历了缓慢增长、快速下降、缓慢减少、急剧减少的变化过程，人均耕地面积持续减少；②耕地总面积减少与GDP总量和人均GDP之间存在对数关系，二者间的弹性系数不断下降，现状已接近上海市水平，表明经济发展模式已开始向集约型转变；③利用拟合的关系式，估算2010年和2020年的耕地将在现状基础上分别减少3.09×10^4～3.91×10^4hm^2和5．07×10^4～6，78×10^4hm^2届时耕地总面积将会保持在149×10^4hm^2和146×10^4hm^2以上。2010年耕地数量可以满足粮食安全的需要（保持粮食产量占到全国总产量的3．08％），至2020年．耕地数量将会略低于粮食安全的需求。

甘肃渭河流域土地利用及覆被变化对径流的影响研究

利用遥感图像、1980年和2000年Landsat TM影像数据,用分类统计方法、分段比重百分比指标法分析渭河流域土地利用及覆被变化空间分布和转移情况。以清源河小流域为研究实例,用分类水文模型对其进行了模拟。结果表明,黄土高原土地利用及覆被变化对流域年径流有显著影响,即:对径流的影响表现为季节性特征明显;对暴雨形成的洪水过程有延时效应。

近五年湖北省及长江流域棉区棉花生产形势分析

分析了近5年来湖北省及长江流域棉区棉花生产形势,剖析了面积、产能变化的原因,简述了轻简化植棉项目成效和棉花机械采收进展,对长江流域发展棉花生产、提高棉花有效供给从政策和技术上提出对策措施。

甘肃省长江流域水土保持综合治理效益分析

[目的]揭示甘肃省长江流域调水保土效益、经济效益和生态效益,为实现水土流失区社会经济的可持续发展提供依据。[方法]运用甘肃省长江流域水土保持综合治理评价体系以及水土保持综合治理效益计算方法(GB/T15774-2008)计算分析了甘肃省长江河流域水土保持综合治理效益。[结果]甘肃省长江流域各措施累计调水2.01×1010 m3,其中坡面措施减水2.01×1010 m3,占总调水量的99.99%,累计保土3.59×108 t,其中坡面措施减蚀2.96×108 t,占总保土效益的82.45%;梯田、水保林、经济林、人工种草经济效益分别为58.08,180.02,29.69和15.20亿元,合计279.99亿元。[结论]通过水土保持措施对降雨径流的拦蓄,有效缓解了甘肃长江流域以及各类型区干旱、洪涝灾害及下游防洪压力,减轻了下游河道的泥沙淤积,同时改善了土壤肥力,增强土壤抗侵蚀能力。植被覆盖度由1980年的1.47%增长到2011年的29.83%,增长了28.36%,植被覆盖度增长幅度较大。

安徽省长江流域水资源配置研究

安徽省长江流域地理位置优越,水资源禀赋条件较好,随着流域经济社会的发展,城镇化、工业化水平的提高,流域水资源和水环境将面临新的挑战。在对流域水资源特征、水资源开发利用现状及供需态势分析的基础上,提出了流域水资源配置原则和优化配置方案。至2030年,安徽省长江流域配置城镇生活及生产用水量104.8亿m3,城乡用水结构由基准年的42.5%,57.5%调整为54.7%和45.3%。

甘肃内陆河流域水土保持综合治理效益分析

运用水土保持综合治理效益计算方法(GB/T15774—2008)确定了甘肃内陆河流域水土保持综合治理效益,系统分析了研究区各项措施的调水保土效益、经济效益和社会效益。结果表明:内陆河流域各措施累计调水30.40亿m3,各措施累计保土2.69亿t,调水保土主要来自于坡面措施减蚀效益;内陆河流域梯田、水保林、经济林、人工种草经济效益分别为1.25亿元,195.16亿元,4.35亿元,14.57亿元,合计215.32亿元。通过水土保持措施的布设,治理程度的提高,甘肃省内陆河流域受旱灾程度有了一定的控制,全省年均受灾面积、作物减产面积均呈逐渐减小趋势,并且改善了农村产业结构。

干旱区终闾湖泊孢粉记录的环境重建模式———以甘肃石羊河流域终闾湖泊为例

西北干旱区河西走廊东段、石羊河终闾湖泊边缘的三角城剖面全新世早期至末次冰消期 2 92— 6 0 0cm处 15 5个样孢粉组合 ,显示云杉、圆柏属含量极高 ,两者之和达 40 %— 6 0 % ,且百分比互为消长。云杉百分比与孢粉浓度、植被分异度成正比。通过对云杉、圆柏属生态习性、传播性能、与其它组分关系、当地特殊的自然地理条件的综合分析 ,笔者认为剖面中高含量的云杉、圆柏属来自流域上游祁连山 ,是石羊河搬运的结果 ,孢粉组合中其它成分有当地的 ,也有来自山上的。剖面附近表土花粉分析支持这种观点。云杉、圆柏属是判断流域环境变化的主要因子 ,孢粉组合中其它成分可辅助判断环境变化的细节。流域环境重建模式和具体的变化过程是 :孢粉组合中的主要成分指示流域山上的植被状况 ;云杉花粉含量高时 ,流域有效湿度大 ,山上云杉林范围扩大 ,终闾区湖泊发育 ,整个流域生物分异度、密度 ,孢粉浓度都大 ;圆柏属花粉含量高 ,流域干旱 ,山上云杉林范围急剧减少 ,整个流域生物分异度、密度减小 ,孢粉浓度降低。圆柏属受干旱影响较小 ,数量有所减少 ,但因补偿递减率的作用 ,百分比增加。这可为重建我国西部干旱区湖泊孢粉记录的古环境作参考。

长江流域江苏段饮用水源地水环境安全研究

选取2007～2009年长江流域江苏段饮用水源地水质监测数据,利用水环境健康风险评价模型,对长江流域江苏段由饮水途径引起的水环境健康风险进行了评价。评价结果表明,2007～2009年长江流域江苏段10个饮用水源地水环境对人体健康危害最大的是化学致癌物Cr(VI),但未超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平5.0×10-5a-1;由致癌物质所致健康风险数量级为10-5a-1,而由非致癌物所致健康风险数量级为10-9a-1,致癌物质为优先控制污染物,应作为风险决策管理的重点对象,加大治理力度。

甘肃白龙江流域紫萼藓科植物研究

在广泛调查研究的基础上,对甘肃白龙江流域紫萼藓科标本进行研究鉴定,共整理出甘肃紫萼藓科植物3属26种,其中甘肃省新纪录种8个,分别是兜叶砂藓、硬叶砂藓、狭叶砂藓、霍氏砂藓、短柄砂藓、喜马拉雅砂藓、偏叶砂藓和长齿连轴藓。按照吴征镒先生对中国种子植物分布类型的划分,将该流域的紫萼藓科植物分为8个分布类型。

湖北水系演化的地质地貌背景

湖北经历过几次重要的海陆变迁和造山运动后,到晚第三纪时,逐渐形成了近代地貌的雏形。其后的新构造运动不仅控制着湖北现代地貌的基本格局,而且奠定了湖北河流水系演化的地质地貌基础。长江、汉江、清江三大水系在现代构造运动的影响下,经历了各自的形成变迁,并在更新世时,在江汉盆地实现贯通。