面向“23·7”特大暴雨的北京市门头沟、房山、昌平流域单元划分

2023年7月末至8月初,北京市受台风影响,遭遇了历史罕见的特大暴雨并引发流域性特大洪涝灾害,造成了重大损失和影响。特大暴雨落区主要集中在西部山区,其中门头沟、房山、昌平区受灾严重,为快速响应灾后重建规划需求,本文提出基于2m分辨率的地形数字高程模型(DEM)数据、数字正射影像图(DOM)、沟渠、道路、2010年第一次水务普查成果等多源数据,面向深山区、浅山区的流域提取方法,应用于北京市受灾区域,划定了房山、门头沟、昌平区的山区流域单元,并基于流域单元数据进行了村庄及特大暴雨时期的人口分析等应用研究。经过试验证明,本文与传统水文模型提取算法相比,提取结果更符合实际地形,也和第一次水务普查成果进行比对,证明了本研究方法的可靠性。

基于SHAW模型的祁连山浅山区荒漠草地土壤水热动态模拟研究

祁连山是我国重要的生态安全屏障,其浅山区是连接高寒山区与绿洲平原的过渡地带,土壤水热变化显著影响该区生态系统与水文过程的相互作用。本文利用祁连山浅山区荒漠草地的观测资料,基于SHAW模型对土壤水热动态进行了模拟和分析,利用控制变量法量化了不同冻融阶段气温和降水变化对土壤温度和水分的影响。结果表明:模型模拟的各层土壤温度纳什效率系数(NSE)均大于0.95,且土层越深模拟效果越好,模型模拟的土壤水分总体上能反映土壤水分的动态变化和浅层土壤中降水的入渗过程。不同冻融阶段土壤水热分布的剖面特征差异明显,总体而言,土壤温度波动随深度逐渐变小,而土壤水分随深度逐渐升高,浅层土壤水热过程对气象要素变化更敏感。情景分析表明,气温每升高1.0℃,土壤冻结发展期、完全冻结期和融化发展期分别缩短1.4 d、0.8 d和2.2 d,表层和深层土壤温度分别升高0.6℃和0.1℃,土壤温度升高的幅度随深度减小。降水的变化对完全融化期0.20~1.20 m的土壤水分影响最显著,对融化发展期和冻结发展期的影响体现在0.20~0.60 m的浅层土壤,而对完全冻结期的土壤未冻水含量基本没有影响。研究结果可为气候变化背景下祁连山浅山区脆弱生态系统的稳定性维持提供参考。

北京浅山区绿色空间及生态环境质量变化研究

北京浅山区作为首都重要的生态源地和生态屏障,承载着带动山区经济发展和城市可持续发展的任务。研究北京浅山区绿色空间结构,可为推动浅山区绿化建设提供参考,以改善浅山区生态环境质量。以北京浅山区为研究区,基于面向对象分类方法,提取北京浅山区2015—2021年的绿色空间,分析其分布和变化特征,并探讨绿色空间变化对水土流失的改善效果及对生态环境质量的影响。结果表明:北京浅山区2015—2021年绿色空间面积总体呈现增加趋势,面积增加了8.00%,共增加了30867.39 hm^(2);2015—2021年北京浅山区水土流失状况改善明显,绿色空间面积的增加对水土流失的改善具有较大贡献;2015—2021年北京浅山区绿色空间面积的增加使得2021年的浅山区生态环境质量总体呈现较好状态,生态环境质量评价等级为好的地区面积增加63877.19 hm^(2),2021年北京浅山区生态环境质量远远高于2015年。

青海浅山地区燕麦豌豆混作模式研究

为寻求能显著提升青海浅山地区生产性能、饲用营养品质和经济效益的燕麦豌豆混作技术模式,文章以5个燕麦和1个豌豆品种为供试材料,按照8:2播量设置5个混作和6个单作处理。通过探索不同处理下的生产性能和营养品质差异,筛选出生产性能、营养品质和总收益均优良的最优混作组合,再设置9个不同混作比例和7个不同混作方式处理,筛选出能稳定实现粮草双高、饲草品质优良、总收益提高的适宜混作比例和混作方式。试验结果表明燕麦“牧王”和豌豆“草原224”混作组合为浅山地区推广的较为优良的禾豆混作组合,在适宜混作比例和混作方式下,可最大程度发挥出优越的生产性能和优良的饲用营养价值,可为青海浅山地区农业结构调整和产业提质增效提供借鉴和推广。

浅山区典型小流域土壤重金属影响因素及来源分析

本次研究调查了平泉市瀑河流域不同岩性岩石及所形成的土壤中8种重金属元素及相关氧化物的含量,分析了浅山区典型小流域土壤重金属元素影响因素及来源,以期为京津冀水源涵养生态修复提供理论支撑。通过选取表层、深层土壤和成土母岩中的重金属元素为研究对象,以土壤重金属含量为基础,以空间分布为依据,并结合区域地质背景,采用多项统计方法深入分析其影响因素及来源。结果显示,研究区表层与深层的土壤重金属元素含量较为相近,且其空间分布具有耦合性,在垂向分布上,重金属元素在表层土壤和成土母岩中的相关系数为负值,而在深层土壤和成土母岩中的相关系数为正值。该结果表明,在表层土壤中,Cr、Ni、Cu、Zn和Pb等主要来源于成土母岩,而Cd、Hg和As等则受控于矿业开采的影响;在深层土壤中,8种重金属元素的主要来源是成土母岩,而Cd和As则受成土母岩和人为因素的共同影响。

武威南部浅山区马铃薯新品种比较试验初报

马铃薯生产中存在品种多、乱、杂的问题,是目前制约武威地区马铃薯产业发展的主要原因。为筛选出适宜武威南部马铃薯主产区种植的优质高产抗病马铃薯品种,解决武威地区马铃薯品种退化、抗病性减弱、产量低等问题,对引进的11个马铃薯新品种在武威南部浅山区进行了品种比较试验。结果表明,中晚熟马铃薯品种青薯9号和中熟马铃薯品种希森6号具有良好的适应性、丰产性和较好的抗病性,折合产量分别为61239.0、55861.5 kg/hm^(2),较对照品种陇薯10号分别增产21.91%、11.20%,可以作为当地主栽品种陇薯10号的替代品种在武威市南部浅山区马铃薯主产区推广。

河西浅山旱作区莴笋新品种适应性评价

莴笋为菊科莴苣属草本植物,口感嫩脆,深受人们喜爱。天祝县隶属河西浅山旱作区,莴笋种植面积较稳定,莴笋产业已成为该区农民的主要经济来源之一,但夏季干旱少雨,导致莴笋抽薹严重,严重影响了莴笋的产量和商品性。因此开展了6个莴笋品种的比较试验,对生育期、抗病性、抽薹率、农艺性状、经济性状进行了综合评价。结果表明,‘红竹3号’抽薹率最小、株型紧凑、产量高、抗病性强,为优良的莴笋品种,其次为‘红金宝’,可将这两个品种在该区进行示范推广。

青海浅山地区油菜豌豆混作模式研究

目的青海省浅山地区因受到生产环境限制导致合理轮作无法推行,文章针对该地区作物生产布局单一、抵御自然灾害能力差、土壤肥力下降等现实问题,通过研究寻求提升生产性能、营养品质和提高耕地质量、土壤肥力的油菜豌豆混作模式。方法以6个油菜和1个豌豆品种为供试材料,通过分别设置6个油菜与1个豌豆混作和单作共13个处理、1个油菜与6个豌豆不同播量混作和单作共7个处理、6个不同混作方式处理,探讨不同处理下两物种农艺性状、混作生产性能和籽粒营养品质等的差异,以期筛选出适宜合理的油菜豌豆混作模式。结果“清油杂62”和“草原224”为较合理的混作组合,且当两物种混作播量分别为0.4 kg/亩和2.5 kg/亩、同行混作时,生产性能最优,总产量达266.44~272.24 kg/亩,比单作增产30%~40%,油菜籽含油量42.54%、芥酸含量0.8%、硫苷含量38.90μmol/g,属于优质油菜中的单低油菜。结论“清油杂62”和“草原224”为较合理的油菜豌豆混作组合,为浅山地区推广的较为优良的油豆混作组合,在适宜混作比例和混作方式下,可最大程度发挥其优越生产性能和优良营养品质,可为青海浅山地区种植业结构调整提供理论依据和技术支撑。

典型山地农业区浅层地下水硝酸盐来源及转化过程解析

为准确识别重庆市典型山地农业区(万州区)浅层地下水硝酸盐来源及转化过程,利用水化学方法和环境同位素技术(δ^(18)O-H_(2)O、δ^(15)N-NO_(3)^(−)和δ^(18)O-NO_(3)^(−)),对不同土地利用类型的浅层地下水进行分析,并结合贝叶斯同位素混合模型(MixSAIR模型)对各硝酸盐源贡献率进行计算.结果表明:①研究区浅层地下水属于弱碱性淡水,阴阳离子分别以HCO_(3)−和Ca^(2+)为主,水化学类型以HCO_(3)-Ca型为主;硝酸盐是浅层地下水无机氮的主要赋存形式,其中耕地浅层地下水硝酸盐含量普遍高于建设用地和林地,且水样G20、G31和G40硝酸盐含量超过世界卫生组织规定的饮用水标准限值.②研究区浅层地下水环境同位素值关系显示,硝酸盐转化过程以硝化作用为主,基本不存在反硝化作用.③MixSAIR模型计算结果表明,耕地浅层地下水硝酸盐主要来源于化学肥料(占36.3%)、污水粪肥(占35.4%)和土壤有机氮(占24.7%);林地浅层地下水硝酸盐主要来源于大气降水(占35.3%)、化学肥料(占31.3%)和土壤有机氮(占22.1%);建设用地浅层地下水硝酸盐主要来源于化学肥料(占46.0%)和污水粪肥(占32.2%).研究显示,研究区浅层地下水硝酸盐来源整体上以化学肥料和污水粪肥为主,硝酸盐污染防治应控制农业种植过程中化学肥料的过量施用,同时加大农村和城镇污水粪肥排放管理力度.

起垄不覆膜栽培模式在青海浅山旱地马铃薯上的应用效果研究

在青海浅山旱地通过研究起垄栽培模式对马铃薯生长、光合及产量的影响,为该区起垄不覆膜栽培模式的推广应用提供科学依据。在为期2年定位试验中,设置起垄不覆膜栽培模式处理,对照为起垄覆膜栽培模式,对不同处理下马铃薯的生长、光合及产量进行分析。结果表明,处理间马铃薯株高、叶片叶绿素含量、叶片光合特性、产量及商品率均无显著差异。起垄不覆膜栽培模式在青海浅山旱地马铃薯生产上可以推广应用,但仍需多点验证以控制风险。

分区标准化与多元统计分析在浅覆盖区地球化学勘查中的应用——以大兴安岭某区1﹕5万土壤地球化学调查为例

数据分析处理是区域化探测量工作的重要环节,也是异常信息与矿化信息提取的关键。本研究以浅覆盖区1﹕5万土壤地球化学测量为基础,在综合研究区地质、地球化学背景的基础上,利用分区标准化方法进行数据预处理,并基于多元统计分析进行异常及矿化信息提取。结果显示,与传统区域化探数据处理方法相比较,分区标准化数据处理后圈定的异常分带和浓集中心更为明显,该方法能够强化低背景区的弱缓异常并且突出高背景面状异常的浓集地带。通过多元统计分析,综合区内地质背景与矿化特征,将研究区内元素划分为3个组合:Ⅰ类:主要元素为Au、As、Sb、Hg、Sn、(Pb),可能代表与酸性岩浆活动有关的中低温热液成矿元素组合,为区内具有成矿指示意义的主要因子;Ⅱ类:主要元素为Cu、Zn,可能反应了区内中酸性火山活动所形成的高背景异常;Ⅲ类:主要元素为W、Mo、Bi、(Pb),代表区内高温热液成矿元素组合。在上述研究基础上,在调查区划分出3处(A、B、C)找矿目标区,优选A区开展异常查证,在查证区发现金矿(化)体7条,矿(化)体平均品位Au 0.12~3.745 g/t,单样最高品位达19.20 g/t,找矿效果显著,为下一步勘查工作提供了重要依据,表明分区标准化与多元统计分析相结合在浅覆盖区地球化学勘查中是有效的数据分析处理方法。

基于洪涝安全的广州市浅山区地块管控实践

基于城市综合流域排水系统,通过构建片区洪涝水文模型,对广州市浅山区地块所在排水分区进行仿真暴雨模拟分析,并开展洪涝风险研究,评估结果表明项目范围开发后的洪涝风险等级较低。同时基于评估结论与建议,严格遵从河涌规划管控线及管理范围线要求,落实区域防洪排涝设施及海绵调蓄空间管控,制定合理的竖向高程管控与雨水工程方案,保障片区安全合理地开发,确保城市土地资源可持续利用和韧性安全。研究可为广州市浅山区类似土地类型的用地适应性评估提供经验与借鉴。

雨洪管理视角下的浅山区冲沟公共绿地设计策略研究

随着城市化在我国的快速推进,在开发利用这一用地时,极易从地形地貌、水文过程以及植被生态方面,对原始场地造成干扰,进而导致水土流失问题的出现,情况严重的还会导致地质灾害的发生。因此,在浅山区设计公共绿地时,为了使山区能够具备更强的雨水调蓄能力,并形成丰富生态屏障功能,以雨洪管理为目标,对公共绿地在浅山区冲沟的设计进行了探讨。

高寒山区浅埋隧道冻胀特性及防寒措施分析

高海拔寒区隧道的建造经验相对较少,建成的隧道存在衬砌结冰、隧道开裂漏水、隧道墙体剥落酥碎等问题,隧道建设质量相对较低,功能大大削弱,且存在严重的安全隐患,导致养护工作十分困难。针对季节性寒区隧道工程,明确目前在寒区隧道研究中存在的不足,综合考虑寒区隧道中温度等因素对围岩冻胀率和衬砌约束强度的影响,有针对性地提出寒区隧道冻害防控措施。

鲁中南山区南部岩浆岩低山丘陵区地下水赋存特征

岩浆岩低山丘陵区地形地貌及地质条件复杂,地下水蓄存环境差,水资源贫乏,水文地质研究程度低,长期以来一直存在极大的找水困难。通过开展典型地区水文地质调查与找水打井示范,深化了对地下水赋存和补径排条件的认识,地下水赋存空间在垂向上可分为浅部风化裂隙带和中深部岩脉裂隙网络,平面上分为断裂构造裂隙带、岩脉裂隙带和岩性接触裂隙带,总体呈现“两层三带”基本特征;为寻找赋水打井目标、有针对性布置勘查工作提供了参考,提高了找水效果。

昆仑山前山带植物群落调查及相似性初步研究

对塔克拉玛干沙漠南缘，昆仑山北坡前山带的荒漠植物群落进行调查。结果显示：（1）在调查区域内发现21种植物，参与建群种15种，其他6种为偶见种。21种植物分属于10科20属，其中菊科（Compositae）和藜科（chenopodiaceae）植物13种；研究区5种植物群落的优势种分别为塔里木沙拐枣（Calligonum roborovskii）、琵琶柴（Reaumuria songarica）、河西苣（Hexinia polydichotoma）、蒿类植物（昆仑蒿Artemisia nanschanica＋昆仑绢蒿Seriphidiumkorovinii）与驼绒藜（Ceratoides latens）。（2）植物群落沿海拔高度变化地带性更替明显，低山砾质壤土母质上为塔里木沙拐枣和琵琶柴群落，集中分布范围分别为22002300m和2250～2400m，中部沙质土壤母质上为蒿类植物和河西苣群落，蒿类植物群落分布于海拔24002500m，河西苣群落集中于2500m高大沙丘丘间低地；驼绒藜群落在砾质土壤和沙质土壤母质上均有分布，海拔范围在2380～280013m。（3）群落结构简单，整体盖度小于10％，物种密度为4～13株（丛）／m^2，灌木层优势种单一，密度很小（1．2株（丛）／m^2），草本层冠幅水平低，盖度小（小于5％）；群落间高度、盖度、密度存在不同程度差异，物种丰富度指数（dm“）和生物多样性指数（D、H′、Jvw，Jgi）差异并不明显，总体处于较低水平。（4）群落盖度、密度、高度和物种数随海拔高度变化趋势不同，生物多样性指数随着海拔高度增加呈增加趋势；群落相似性比较显示，低海拔地区植物群落间的相似性高于高海拔地区。

基于生态系统服务功能模拟演算的绿色空间规划框架——以北京市浅山区为例

【目的】在快速城镇化以及全球气候变化的背景下,生态环境不断恶化给人类生活和健康带来了巨大的影响。生态系统服务功能评估作为一种应对气候变化、构建绿色宜居生存环境的方法得到推广。建立基于生态系统服务功能模拟演算的绿色空间规划框架,对于客观评价绿色空间的服务功能、构建可持续发展的绿色空间网络具有科学的指导意义。【方法】本文在总结国内外学者相关研究的基础上,以北京市浅山地区为例,构建基于生态系统服务功能评估的绿色空间规划框架,选取缓解热岛效应、水土保持、固碳释氧、气候调节、生物多样性保护、文化娱乐6种功能指标,采用径流系数公式计算、MaxEnt模型模拟等方法进行评价,识别区域不同服务类型的关键绿色空间位置并提出适宜的绿色空间类型,最后通过构建游憩绿道以及生态廊道加强绿色空间联系,完善绿色空间布局。【结果】不同类型生态系统服务效益空间分布呈现一定差异性,根据不同区域提供的服务差异划定湿地公园、森林公园、郊野公园、城市公园、地质公园、风景名胜区以及生态保育绿地7种绿色空间类型,新增6条绿道(195 km)连接平原与浅山区,在温泉镇、延寿镇、十三陵镇、峪口镇等村镇构建生态廊道,建立以目标动物保护为目的的线性绿色空间。【结论】绿色空间能够提供多种重要的生态系统服务功能,构建绿色空间规划框架对于加强落实浅山区生态优先的发展战略,推动形成可持续的绿色发展方式有重要意义。

河北浅山区土地利用时空演变图谱特征及地形效应

应用地学信息图谱将土地利用与地形特征相结合,可准确表达地形复杂的土地利用时空属性与演变特征,对区域土地利用格局优化具有现实意义。该文基于1995-2015年的DEM和遥感数据,构建土地利用演变图谱和地形分析模型,借助ArcGIS软件从土地利用结构和图谱演变类型两个角度分析了河北浅山区土地利用时空演变特征及地形效应。结果表明:1)1995-2015年研究区土地利用以稳定型图谱为主,用地类型以林地、耕地、草地为主,林地、耕地和未利用地总量减少,其余地类总量增加;发生变化的图谱类型以前期变化型的林地转出为主,其次为后期变化型的耕地转出。2)土地利用类型在地形梯度上存在相似性和差异性,低地形位和高地形位是建设用地、耕地和水域的优势分布区,中地形位是林地和草地的优势分布区,未利用地的优势分布从中地形位向低地形位或高地形位转移。3)土地利用演变图谱在地形梯度上差异明显,低地形位是稳定型、前期变化型和后期变化型图谱的优势分布区,土地利用结构较稳定;中地形位不存在优势分布的图谱类型和演变模式,土地利用复杂且变化剧烈;高地形位是各演变类型优势分布的集中区,土地利用多元化。该研究可为河北浅山区生态建设和国土空间规划提供参考。

浅覆盖区土壤化学成分与基岩化学成分的关系及其意义——以大兴安岭北部地区为例

以大兴安岭北部地区为例,研究了浅覆盖区土壤与基岩化学成分的关系。指出浅覆盖区残积型土壤主要造岩元素组合继承了基岩元素组合特征;在岩石风化成土过程中,元素再分配和迁移使土壤中大多数元素(氧化物)含量产生明显的“均一化”。在此基础上,对土壤地球化学异常的识别与评价问题进行了讨论并提出了建议。

北京浅山区藜麦不同播期避灾丰产及景观效应试验

为探究藜麦在北京浅山区的适应性及最佳播期,笔者以‘陇藜1号’为研究对象,开展从3月底至7月中旬共计8个播期的比较试验。结果表明:‘陇藜1号’在北京浅山区的最适播期为5月下旬,全生育期104天,株高153.6 cm,千粒重3.14 g,产量1781.25 kg/hm2,转色后可观赏18天,成熟时麦穗和茎秆都呈红色,全田景观效果好。与‘陇藜1号’生育日数相当的早熟型品种可于5月下旬在昌平延寿镇,乃至昌平、门头沟、密云、怀柔、平谷等海拔300 m左右、年平均气温与年平均积温与本试验点相近的浅山区示范种植。