水土保持研究 /oa 基于结构化植被指数的延河流域土壤侵蚀时空动态分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205001 黄土高原是我国水土流失问题最为突出的地区,也是退耕还林还草等生态工程重点实施区。为深入了解植被在土壤侵蚀中的作用,以黄土高原丘陵沟壑区——延河流域为研究区,基于结构化植被指数(Cs)计算植被覆盖管理因子,在此基础上利用RUSLE模型模拟了2000—2018年延河流域土壤侵蚀强度的时空动态特征,并与基于传统归一化植被指数(NDVI)的结果进行了比较。结果表明:(1)基于Cs和NDVI的2000—2018年延河流域多年平均土壤侵蚀模数分别为8 354.62 t/(km<sup>2</sup>·a)和6 421.13 t/(km<sup>2</sup>·a),19年间总体呈现下降趋势,分别下降了56.41%和44.16%;(2)2000—2018年,延河流域土壤侵蚀强度变化明显,基于Cs和NDVI的土壤侵蚀强度降低的面积分别占流域总面积的53.70%和62.45%。延河流域的中游和下游土壤侵蚀强度下降明显;(3)Cs能够反映植被恢复的过程,且综合考虑了植被群落的水平和垂直结构特征,更为全面地反映植被的水土保持功能。结构化植被指数为进一步揭示植被群落在水土保持的作用和效益提供了科学依据。 2022年08月20 00:00 2022年05期 1 7 2730439 刘欢欢<sup>1</sup>, 刚成诚<sup>2,3</sup>, 温仲明<sup>1,2,3</sup>, 陈同德<sup>2,3</sup>, 刘 悦<sup>1</sup>, 陈 印<sup>1</sup> 东北黑土区不同垄作坡面产流产沙过程 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205002 起垄种植是东北黑土区普遍的耕作模式,不同垄作坡面产流产沙规律尚不明晰、亟需研究。为此,基于野外放水冲刷试验,设计3个冲刷流量(30 L/min,60 L/min,90 L/min)和4种处理坡面(横坡垄作、斜坡垄作、无垄作、顺坡垄作),探究东北黑土区不同垄作坡面的土壤侵蚀差异。结果表明:(1)3种冲刷流量产流率和含沙量均随垄作措施改变呈持续波动趋势,但受冲刷流量影响二者变化规律不同。(2)4种垄作措施状况下,产流时间与冲刷流量均不相关,含沙量与产流时间均呈负相关; 其他试验条件下,因冲刷流量和垄作措施的差异出现不同相关性。(3)30 L/min,60 L/min两种冲刷流量下,侵蚀强弱表现为:顺坡垄作&gt;无垄作&gt;斜坡垄作&gt;横坡垄作。冲刷流量90 L/min时,侵蚀规律变为:横坡垄作&gt;顺坡垄作&gt;斜坡垄作&gt;无垄作,且横坡垄作与斜坡垄作的累积产沙量较30 L/min冲刷流量比分别增加了12.78倍和10.11倍。综上,小流量冲刷条件下横垄和斜垄可有效控制径流和水土流失,当冲刷强度增大后二者发生断垄恰是径流和泥沙发生变异的最主要因素。 2022年08月20 00:00 2022年05期 8 13,20 2140432 温云浩<sup>1</sup>, 王立新<sup>1</sup>, 刘铁军<sup>2</sup> 坡面草被覆盖对侵蚀产沙影响的模拟试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205003 为了探究坡面植被及其布设位置对坡面侵蚀动力过程的影响,通过室内放水冲刷试验,分析了不同植被覆盖度(0,30%,50%,70%,90%)和不同坡面覆盖位置(坡上、坡中和坡下)下的坡面产沙及其水动力学参数的变化。结果表明:植被覆盖度、径流动能、径流流速、弗汝德数、阻力系数、糙率系数、剪切力等与坡面侵蚀产沙量密切相关。随覆盖度的增加,径流流速、径流剪切力、单位水流功率和径流动能逐渐降低,曼宁糙率系数和阻力系数逐渐增加,产沙量呈直线下降。当覆盖度从0增长到50%时,植被的减沙效益显著提高,当盖度增加到70%时,植被保持水土的作用不随覆盖度的增加显著提高,不同坡面覆盖位置下坡面侵蚀产沙表现为植被位于坡面中下部的产沙量小于植被位于坡面上部的,可用包含植被覆盖度、单位水流功率和径流动能等参数建立的联合公式模拟预测坡面侵蚀产沙量。研究结果可为阐明植被减沙的临界盖度和合理位置以及黄土高原水土流失治理和黄河流域高质量发展提供参考。 2022年08月20 00:00 2022年05期 14 20 1304926 霍云霈<sup>1</sup>, 朱冰冰<sup>2</sup> 珠江流域下游1960—2019水沙异变诊断及其控制因素 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205004 为了阐明强人类活动下珠江流域下游水沙异变时间节点以及异变机制,通过对1960—2019年珠江流域下游主要水文控制站西江高要、北江石角、东江博罗,以及西江干流马口和北江干流三水站的长时序水沙数据,采用Mann-Kendall非参数秩次相关检验法、Pettitt检验法和双累积曲线,诊断了三江不同流域的水沙异变点,并阐明异变的主控因子。结果表明:(1)根据以上诊断方法,可以将水沙变化分为异变和显著变化两个层级;(2)对于流量来说,马口站流量在1986年发生显著变化,主要受气候控制; 三水站的流量在1991年发生异变,主要是由于人类挖沙导致三水剖面迅速下降,经过思贤滘的分水比增大引起了径流量异变。其他站位没有发生径流显著变化以及异变;(3)5个站位的输沙率只有石角站没有发生异变,但是在1999年发生了显著变化,主要受到上游水库的建设控制。其余4个站位的输沙率和输沙量都发生了异变,而每个站位的异变时间和原因并不相同。高要站和马口站输沙率在1999—2000年发生了异变,主控制因子为上游水库和大坝的建设。北江干流的三水站和东江博罗站输沙率分别在2003年、1988年发生异变,主要是由于上游水土保持造成的。综上,珠江流域下游的水沙异变主要受到人类活动控制,理解其异变机制对河口生态环境保护和可持续利用具有重要意义。 2022年08月20 00:00 2022年05期 21 31 1568880 王永红<sup>1</sup>, 彭 锦<sup>1</sup>, 黄 畅<sup>1</sup>, 吴宏旭<sup>2</sup>, 蔡斯龙<sup>2</sup>, 刘 锋<sup>3</sup> 基于InVEST模型的低山丘陵区土壤侵蚀变化与驱动因素分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205005 山区最为严峻的生态威胁为土地不合理利用导致的水土流失。为探究山区水土流失时空分布规律及驱动因素,以迁西县为例,利用GIS与InVEST模型定量估算研究区的土壤侵蚀时空变化特征,并通过地理探测器剖析土壤侵蚀的主要驱动因子,以期为区域社会经济与生态环境协调发展提供决策支撑。结果表明:(1)1990年、2000年、2010年与2020年的土壤侵蚀量分别为1.25&#215;10<sup>7</sup> t,1.41&#215;10<sup>7</sup> t,1.77&#215;10<sup>7</sup> t与2.00&#215;10<sup>7</sup> t,呈不断上升趋势,且在空间上均呈北高南低的分布格局;(2)土地利用类型是土壤侵蚀的最主要驱动因素,工矿用地与未利用地是区域土壤侵蚀风险较高区域,其他因子作用由强至弱依次为坡度、土壤类型、植被覆盖度、降雨;(3)因子间交互作用结果对土壤侵蚀的解释力均大于单一因子的解释力,其中用地类型与其他因子的交互结果对土壤侵蚀的解释力最强。基于以上分析,文章最后提出水土流失治理的措施:加强工矿用地生态修复整治与未利用土地生态保护,植树造林增强其地表植被覆盖度; 控制板栗经济林扩张规模,恢复林下草皮,&gt;25°坡耕地退耕还林还草。 2022年08月20 00:00 2022年05期 32 39 1771275 韩 晶, 崔金芳, 杨 威, 徐阳吉 哲, 秦冬晖, 高凤杰 湘中低山丘陵区土壤侵蚀时空变化及其对环境干扰的响应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205006 为揭示土壤侵蚀时空变化及其对环境干扰的响应,综合运用CSLE、熵权TOPSIS、障碍度模型等分析方法,剖析湘中丘陵区2000—2015年土壤侵蚀的时空变化和诊断土壤侵蚀风险的障碍因素并提出针对性建议。结果表明:(1)湘中低山丘陵区土壤侵蚀以微度侵蚀为主,面积占比在50%以上;(2)2000—2015年土壤侵蚀流失量呈减小趋势,约下降了49.75%;(3)土壤侵蚀强度和风险在空间上有显著差异,高值区主要集中在湘中丘陵区西部和南部;(4)湘中低山丘陵区土壤侵蚀主要是由人为干扰引起的,其贡献率达73.76%,是自然干扰的3.62倍,未来应坚持自然恢复为主,避免过度人工干扰。综上,湘中低山丘陵区土壤侵蚀以微度侵蚀为主,存在显著的时空变化特征,人为干扰是其变化的关键驱动力。 2022年08月20 00:00 2022年05期 40 47 1791310 周 婧, 吴 利 3种固沙材料与风沙土复配后土壤改良效应及其质量评价 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205007 揭示风沙土复配其他固沙材料后的土壤质量变化及改良效应对研发防沙固沙新材料具有重要的指导意义。以乌兰布和沙漠风沙土为对照(CK),采用粉煤灰、脱硫石膏、牛粪3种固沙材料按干质量比15%,25%与风沙土进行复配,研究了不同材料与配比复配土壤对机械组成、养分含量、金属含量的改良效应,运用最小数据集构建、隶属度计算与土壤质量指数计算等方法评价了复配土壤质量。结果表明:(1)不同复配土壤的机械组成均发生了改变,粉粒、粗砂等难蚀、较难蚀颗粒体积分数增加,易蚀的细砂体积分数降低。(2)除石膏复配土壤各养分指标与CK相近外,其余复配土壤有机碳含量较对照提高1.2~10.4倍,牛粪复配土壤在提高养分含量方面显著高于其他材料; 以牛粪和石膏为材料的复配土则分别增加或降低了沙土中的金属含量,而粉煤灰复配土的Cr,As较CK下降。(3)不同复配土对土壤理化性质作用影响各异,粉煤灰在粒径改良方面较优,牛粪在养分提升方面效果显著,石膏在重金属含量降低方面作用明显,粉煤灰石膏混合复配则综合了二者的优势。(4)3种固沙材料均在不同程度上提高了复配土壤的质量,但复配土壤质量仍处于较低水平。综上,不同复配比例组合中,15%粉煤灰复配土壤质量得分指数最高为0.545,对风沙土的改良效果最好,其次为15%脱硫石膏(0.537),15%牛粪(0.506)和25%粉煤灰与脱硫石膏(0.484)复配组合。 2022年08月20 00:00 2022年05期 48 54 1282716 陈艺文, 李红丽, 董 智, 耿林昇, 潘嘉琛, 尚 宾 鄂东南花岗岩红壤不同土层侵蚀过程 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205008 为了探讨不同降雨动能条件下花岗岩红壤各层次(淋溶层、淀积层、母质层)在坡面侵蚀过程中的产流产沙特征,研究采用室内人工模拟降雨试验方法,对其水动力学参数变化特征及其与土壤侵蚀速率之间的定量关系进行了研究。结果表明:(1)降雨动能对各层次土壤坡面的产沙产流特征影响显著。随着降雨动能增加,各层次土壤初始产流时间不断递减,且径流含沙量和总产沙量均不断增大;(2)各层次土壤之间的侵蚀规律差异显著。初始产流时间、径流含沙量及总产沙量均表现出显著差异; 通过回归分析,发现土壤侵蚀速率与降雨动能之间有良好的线性关系;(3)水流功率和单位水流功率与土壤侵蚀速率均呈显著的相关性,且能够用幂函数准确地描述它们之间的关系,引入土壤黏粒含量可使得模型更加可靠,在实际应用中有更广的应用范围和现实价值。综上,降雨动能和土壤质地对花岗岩红壤坡面侵蚀的形成和发展过程具有显著影响。 2022年08月20 00:00 2022年05期 55 61,69 1864034 张健华, 汪运东, 杨青松, 倪世民, 王军光, 蔡崇法 伊犁河谷不同管理草地产流产沙对降雨与土壤类型的响应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205009 为科学防控新疆草地水土流失以及揭示不同草地管理措施的侵蚀调控机理,选取新疆伊犁河谷两种土壤类型(灰钙土、棕红土)草地,于2019-2020年监测4种坡面管理小区(退化草地、水平沟、增渗孔、枯草覆盖)的产流产沙数据,探讨不同措施的产流产沙规律以及对降雨、土壤类型的响应特征。结果表明:(1)短历时、高强度的偶然性暴雨(C雨型)是草地水土流失的主导侵蚀性降雨,高降雨量、长历时的大雨(B雨型)出现频次最多,但对草地水土流失影响最小,连续降雨条件下,即使雨量、雨强(A雨型)较低,也会对草地造成较大侵蚀;(2)各措施在C雨型下的产流产沙量显著高于A,B雨型,增渗孔和退化草地在A雨型下的平均产流量大于B雨型,枯草覆盖和水平沟表现出相反结果,产沙量在不同雨型条件下均为退化草地&gt;增渗孔&gt;水平沟&gt;枯草覆盖;(3)不同措施的侵蚀调控效果因土壤类型而异,枯草覆盖在棕红土草地的减流效果最好,水平沟可更好地削减灰钙土草地产流,各措施在棕红土草地的产沙量均大于灰钙土草地。因此,对退化草地进行辅助管理可有效减缓水土流失,枯草覆盖和水平沟的减流抑沙效果优良,可在新疆草地水土流失防控中推广与应用。 2022年08月20 00:00 2022年05期 62 69 1298560 李 政, 胡桂清, 瞿 涛, 张鹤鑫, 张文太, 李燕刚, 艾克拜尔·伊拉洪 黄河上游西柳沟流域土壤侵蚀对土地利用变化响应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205010 为科学认识土地利用变化对流域土壤侵蚀的影响,研究基于黄河上游西柳沟流域1980年、2015年两期土地利用变化和相应的土壤侵蚀强度变化,研究了土地利用变化对流域土壤侵蚀的影响。结果表明:(1)西柳沟流域草地、林地和耕地3种主要的土地利用类型转出面积大小为草地&gt;林地&gt;耕地,耕地主要转化为草地,林地大部分转为未利用土地,草地大部分转为耕地和未利用土地;(2)西柳沟流域1980年、2015年平均土壤侵蚀模数分别为1946.56,1 873.55 t/(km<sup>2</sup>·a),其中草地土壤侵蚀模数最大,其次为林地,土壤侵蚀量主要来自于草地;(3)西柳沟流域35年间微度侵蚀和轻度侵蚀占主导,土壤侵蚀程度总体上呈降低的趋势,具体表现为草地的部分面积向林地和耕地分别转化了4.47,17.54 km<sup>2</sup>,说明土地利用结构的改变是影响流域土壤侵蚀变化的关键因素。研究成果以期为黄河上游小流域水土流失治理提供参考。 2022年08月20 00:00 2022年05期 70 76,84 1977338 张 洋<sup>1</sup>, 李 鹏<sup>2,3</sup>, 马文东<sup>4</sup>, 张 旭<sup>2,3</sup>, 郭嘉嘉<sup>2,3</sup>, 潘金金<sup>2,3</sup> 贵州省土壤可蚀性K值空间分布特征及主要影响因子 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205011 为揭示贵州省土壤对侵蚀的敏感程度,阐明贵州省土壤可蚀性的空间分布特征,利用全国第二次土壤调查数据及《贵州土种志》,采用EPIC(Erosion-productivity impact calculator)模型计算贵州省全省土壤可蚀性K值,在ArcGIS中运用克里金插值法,对贵州省土壤可蚀性K值进行了空间插值,探究了土壤可蚀性的变化规律及空间分布特征,并重点分析成土母质、海拔和土地利用方式等对K值的影响关系。结果表明:(1)贵州省各土壤类型表层土的平均K值介于0.0230~0.047 7 t·hm<sup>2</sup>·h/(MJ·mm·hm<sup>2</sup>),其中红黏土的K值最大,为0.047 7 t·hm<sup>2</sup>·h/(MJ·mm·hm<sup>2</sup>),其次是潮土为0.046 0 t·hm<sup>2</sup>·h/(MJ·mm·hm<sup>2</sup>),新积土的K值最小,为0.023 0 t·hm<sup>2</sup>·h/(MJ·mm·hm<sup>2</sup>);(2)全省以中低和中可蚀性土壤为主,土壤可蚀性值较高,土壤侵蚀风险大;(3)全省K值分布的空间差异性较大,从西向东逐渐增加,呈黔东&gt;黔中部&gt;黔西的变化趋势,南北方向上呈黔北南部&gt;黔中&gt;黔北北部&gt;黔南的变化趋势;(4)各类成土母质形成土壤的可蚀性值介于0.028 4~0.046 8 t·hm<sup>2</sup>·h/(MJ·mm·hm<sup>2</sup>),页岩发育形成土壤的K值都较大(黄棕壤除外),砂岩发育形成土壤的K值较小;(5)随着海拔的升高,土壤可蚀性K值总体上呈现出降低的趋势;(6)土地利用方式对K值有明显的影响,其土壤可蚀性值大小依次为水田&gt;旱地&gt;草地&gt;灌木&gt;林地。研究结果较好地显示了贵州省土壤可蚀性K值的空间分布特征及主要的影响因素,可为贵州省土壤流失预报、水土保持普查等提供参考。 2022年08月20 00:00 2022年05期 77 84 1776495 高家勇<sup>1,2</sup>, 李 瑞<sup>1,2</sup>, 杨坪坪<sup>1,2</sup>, 盘礼东<sup>1,2</sup>, 黄 凯<sup>1,2</sup> 景观格局类型对土壤侵蚀的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205012 在景观格局特征尺度上讨论景观格局类型与土壤侵蚀的关系,为具有减缓土壤侵蚀效果的景观格局提出优化的方向。以挠力河流域为研究区,利用3S技术、USLE模型、移动窗口法与半变异函数、有序多元logistic回归等方法,从特征尺度上量化了分析景观格局类型对土壤侵蚀的影响。结果表明:(1)2010—2018年研究区景观格局破碎化程度增加,景观格局类型有向散布型转化的趋势。(2)2010年、2018年研究区的景观格局特征尺度分别为4 500 m,4 250 m,后者景观格局更为丰富。(3)2010—2018年研究区土壤侵蚀总量增加。(4)研究区土壤侵蚀强度主要取决于现状土地利用斑块特征,在景观格局特征尺度下网状型景观格局类型对土壤侵蚀的缓解效果最好,网状型、指状型和棋盘型与散布型景观格局类型相比,土壤侵蚀强度至少高一个等级的概率分别为0.53,0.74,0.88。研究结果可为景观格局优化和水土保持管理提供参考。 2022年08月20 00:00 2022年05期 85 92 1404815 宋 爽<sup>1,2</sup>, 王韶晗<sup>1,2</sup>, 石梦溪<sup>1,2</sup>, 胡珊珊<sup>1,2</sup>, 许大为<sup>1,2</sup> 基于生态承载力预警的土壤侵蚀敏感红线划分研究——以陕西省为例 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205013 土壤侵蚀敏感红线是生态保护红线体系的重要构成,土壤侵蚀敏感红线划分过程中过度概括性或简单化的阈值判定,对区域土壤侵蚀风险的承载能力考虑不足。为科学准确地划定区域土壤侵蚀敏感红线,以陕西省为例,基于不同侵蚀类型区生态承载力预警评估,综合判定并划分形成科学的土壤侵蚀敏感红线方案。结果表明:(1)陕西省土壤侵蚀整体呈现出由北向南逐渐加剧的特征,生态承载力以预警和临界预警为主,预警区总面积约105 108.83 km<sup>2</sup>,占陕西省国土面积的51.13%。(2)陕西省土壤侵蚀敏感红线总面积为19 641.66 km<sup>2</sup>,以草地和耕地为主,占到全省国土面积的9.67%,集中分布于渭北塬区及其北部的黄土丘陵沟壑区,零星分散于陕南秦巴山区的东南部。(3)基于生态承载力预警的土壤侵蚀敏感红线划分技术框架,提高了生态保护红线划定的科学性和准确性,可适用于不同自然地域单元以生态敏感性识别为基础的生态保护红线划定。研究结果将对国土空间规划中生态保护红线的划定、各类区划及规划边界的优化衔接提供科学参考。 2022年08月20 00:00 2022年05期 93 99 1867271 马 琪<sup>1</sup>, 李 婷<sup>2</sup>, 贺成民<sup>3</sup> 祁连山南坡土壤侵蚀定量研究与影响因素分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205014 土壤侵蚀是引起土壤土地退化及土壤肥力下降的主要原因之一,直接影响着区域生态经济的可持续发展。基于RUSLE模型、CA-Markov模型及LMDI模型,对祁连山南坡2000—2019年土壤侵蚀空间变化及预测、不同地形条件下土壤侵蚀变化特征及影响因子的定量分析进行了研究,为研究区水土保持治理提供参考。研究表明:(1)土壤侵蚀模数呈现出西北向东南递减的趋势,整体增加速率为0.0645/a;(2)土壤侵蚀变化分为两个阶段,2000—2005年为土壤侵蚀加重阶段,2005—2019年为土壤侵蚀减轻阶段;(3)2019—2027年,土壤侵蚀虽有减轻的趋势,但也要防止极强度以下的侵蚀低级向高级转变;(4)土壤侵蚀模数随着海拔及坡度的增加而增加,在海拔4 700~5 200 m及坡度&gt;30°的区域土壤侵蚀模数达到最大,分别为10 460.72,7 256.32 t/(km<sup>2</sup>·a)。土壤侵蚀量随着坡度的增加而减小,不同坡向下的土壤侵蚀排序为西&gt;北&gt;南&gt;东&gt;水平方向;(5)植被对土壤侵蚀的影响一定是积极的,而降雨不一定加重土壤侵蚀,且土壤侵蚀受植被和降雨影响较小区域主要分布在门源县。综上,祁连山南坡的土壤侵蚀近几年得到较好的治理,可根据具体的环境条件对土壤侵蚀进行分类治理。 2022年08月20 00:00 2022年05期 100 107,116 2333186 童 珊<sup>1,2,3</sup>, 曹广超<sup>2,3</sup>, 闫 欣<sup>1,2,3</sup>, 刁二龙<sup>1,2,3</sup>, 张 卓<sup>1,2,3</sup> 1986-2013年南京市土地利用变化对土壤侵蚀的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205015 为了了解南京市土地利用变化对土壤侵蚀的响应,基于气象、土壤、地形、遥感等多源数据,运用GIS和统计方法分析了南京市1986—2013年的土地利用/覆被时空动态变化特征,并运用RUSLE模型定量评估了南京市的土壤侵蚀时空变化特征。结果表明:(1)全市土壤侵蚀呈现先增加后减少的趋势:1986—1996年南京市土壤侵蚀面积增加了132.95 km<sup>2</sup>,由324.11 km<sup>2</sup>增加到457.06 km<sup>2</sup>; 1996—2013年土壤侵蚀面积比从7.46%减少到2.45%,由457.06 km<sup>2</sup>减少到150.11 km<sup>2</sup>。空间分布结果表明南京市土壤侵蚀主要发生在生产建设活动较为频繁的丘陵山区。(2)全市不同等级侵蚀面积与对应的侵蚀量呈明显的倒挂现象,较高等级侵蚀区应当是重点治理区域。(3)土地利用类型是影响南京市土壤侵蚀的因素之一,87%以上的土壤侵蚀量动态变化集中在林地和耕地。值得注意的是,水域、居民点及建设用地和其他用地变化对土壤侵蚀无明显影响,而耕地变化对土壤侵蚀具有明显的负面影响,林地和草地变化对土壤侵蚀既具有负影响也具有正影响,以正面影响为主,主要是因为林地既转变成耕地也转变成居民点及建设用地和水域,不同时期其主要影响也不同。综上,该研究结果可为南京市土地资源配置及水土流失防治提供科学参考和理论依据。 2022年08月20 00:00 2022年05期 108 116 1344474 郭 赓<sup>1</sup>, 丁鸣鸣<sup>2</sup>, 钱 洲<sup>3</sup>, 林 杰<sup>1</sup>, 佟光臣<sup>4</sup>, 崔琳琳<sup>1</sup> 近40年塔里木河流域水沙演变及其空间分异特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205016 为探究塔里木河流域自然条件和人类活动改变造成的河流水沙变化,依据1980—2020年塔里木河干流阿拉尔站,源流玉龙喀什河控制水文站同古孜洛克站、叶尔羌河卡群站、阿克苏河新大河站和开都河焉耆站的实测径流和输沙资料,利用Mann-Kendall检验、Pearson相关性分析和Pettitt非参数检验等方法,分析了近40年塔里木河流域水沙演变及其空间分异特征。结果表明:在1980—2020年期间塔里木河流域同古孜洛克站、阿拉尔站、卡群站、焉耆站径流量显著增加,新大河站、同古孜洛克站、阿拉尔站径流量出现突变点,分别在1992年、1999年、2000年,突变后较突变前增长18.23%,18.10%,62.15%; 卡群站和同古孜洛克站的输沙量没有显著变化趋势,阿拉尔站、新大河站和焉耆站的输沙量都显著减少,突变点都在2001年,突变后较突变前降低36.73%,30.50%,68.31%。塔里木河水沙分布具有显著的空间差异,源流四站控制区的径流深存在南北空间上的差异,北部源于天山的阿克苏河和开都河径流深低于南部源于喀喇昆仑山的叶尔羌河和玉龙喀什河,从上游向下游输沙模数降低,径流主要受降雨和气温差距影响,而泥沙差异则是由于植被覆盖度变化。在上游三源流汇入干流的区间内,年平均消耗径流量98.21亿m<sup>3</sup>,径流深167.31 mm,淤积泥沙量4 424.15万t,淤积模数753.69 t/(km<sup>2</sup>·a)。对塔里木河四源一干径流泥沙实测数据的分析结果证明了塔里木河近期综合治理工程总体上取得了良好的生态环境效益。 2022年08月20 00:00 2022年05期 117 123 1428094 祁泓锟<sup>1</sup>, 焦菊英<sup>1,2</sup>, 严晰芹<sup>2</sup>, 李建军<sup>1</sup> 延河流域植被景观格局与水文连通性关系 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205017 为探究延河流域植被景观格局对水文连通性的影响,基于土地利用分类成果和水文连通指数空间分布,探讨了延河流域植被景观和水文连通性的格局特征,并借助Geoda软件平台基于空间自相关理论探究了林草植被景观格局与水文连通在空间上的相关性。结果表明:(1)延河流域草原带、森林草原带和森林带中林草景观与水文连通性都呈现空间自相关性。3个地带中林地景观的平均斑块面积、聚合度指数和斑块面积百分比都与水文连通性呈现显著的统计学上的正相关性以及空间正相关性; 景观分离度和斑块破碎化指数与水文连通性呈显著的统计学上的负相关性以及空间负相关性。(2)林地景观的优势度和聚集程度的增加并不能带来水文连通性的降低,而其斑块破碎化的增加会带来水文连通性的降低。对于3个地带的草地景观,其表现则与林地完全相反,增加草地景观的面积,提高草地植被的优势度,使草地斑块连续集中可以促使水文连通性降低。(3)在探究水文连通性和植被景观格局相关关系的空间回归模型中,空间滞后模型和空间误差模型拟合效果远好于普通线性回归模型,综合来看,空间滞后模型对植被景观格局与水文连通性的空间关系的解释能力更强。研究结果可为延河流域植被景观格局的设计和规划,提供有效的参考。 2022年08月20 00:00 2022年05期 124 130 1768727 王利成<sup>1,2</sup>, 温仲明<sup>1,2,3</sup>, 逯金鑫<sup>3</sup> 植被去除对侵蚀环境土壤有机质和养分的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205018 为探究侵蚀环境下植被对土壤性质的影响机制,在陕北黄土高原选择了3个小流域,在坡面和与之对应的沉积区布设2年的植被去除试验,分析了植被去除后侵蚀区和沉积区土壤有机质和养分的分布特征。结果表明:(1)土壤侵蚀—沉积作用显著影响土壤养分的分布,沉积区0—60 cm土层硝态氮、铵态氮、全磷和速效钾含量分别比侵蚀区高75.3%,25.1%,11.8%和27.0%。(2)植被对土壤有机质和养分的影响存在明显的地形差异。植被去除2年后,0—10 cm土层土壤有机质、铵态氮和速效钾含量在侵蚀区降低了1.75 g/kg,0.97 mg/kg,35.85 mg/kg,在沉积区降低了7.61 g/kg,1.47 mg/kg,90.74 mg/kg,硝态氮含量在侵蚀区增加了0.60 mg/kg,在沉积区降低了2.33 mg/kg。(3)植被去除后,沉积区土壤各指标间存在显著相关关系,而侵蚀区这种相互关系较弱。这些结果表明:植被去除对沉积区土壤有机质、速效钾的影响较大,对侵蚀区硝态氮、铵态氮的影响较大。研究结果加强了对侵蚀—沉积过程中土壤—植被相互作用的认识,为水土流失区土壤质量提升提供科学依据。 2022年08月20 00:00 2022年05期 131 136 1184353 陈春良<sup>1,2</sup>, 鲍凯强<sup>3</sup>, 王梦莹<sup>1,2</sup>, 郑 柯<sup>1,2</sup>, 邱莉萍<sup>2</sup>, 魏孝荣<sup>2</sup> 植被恢复对干旱区生态光伏电站土壤团聚体组成及有机碳的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205019 为给干旱区生态光伏电站植被恢复,土壤结构稳定性以及有机碳固持提供理论依据,选取光伏电站生态示范区内3种典型的人工植被樟子松、黄芪和苜蓿为研究对象,以未进行植被恢复工作的土地为对照,探究了不同植被恢复措施下0—40 cm土壤各粒径团聚体分布特征、稳定性水平和有机碳变化特征。结果表明:相比于对照,樟子松、黄芪和苜蓿地的水稳定性大团聚体(&gt;0.25 mm)含量增加,微团聚体(&lt;0.25 mm)含量降低,尤其是樟子松样地大团聚体含量最高。3种植被的水稳性团聚体MWD(平均重量直径)和GMD(几何平均直径)均显著高于对照,而D值明显低于对照,在整个土壤剖面中,土壤团聚体稳定性指标均以樟子松样地最佳,表明樟子松样地土壤结构改善效果明显,团聚体稳定性较高。土地的利用方式转变后,樟子松、黄芪和苜蓿地的有机碳含量和有机碳贡献率均增加,其中以樟子松样地最为突出,并且3种植被的有机碳含量增量主要源于0.25~0.053 mm粒级团聚体的贡献。樟子松样地较黄芪和苜蓿地土壤团聚体稳定性更高,更有利于提高有机碳累积量。 2022年08月20 00:00 2022年05期 137 143 1166705 赵 晶, 刘美英, 郝孟婕, 王清宇 六盘山华北落叶松坡面土壤饱和导水率空间异质性及其影响因素 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205020 为深入理解森林坡面土壤饱和导水率的空间变异,利用经典统计学和地统计学的方法研究六盘山华北落叶松人工林坡面不同土层土壤饱和导水率的空间异质性,并基于相关性分析揭示其空间变异的主要因素。结果表明:(1)随土层的加深,土壤饱和导水率逐渐增加,不同土层土壤饱和导水率的空间变异程度存在差异,表现为40—60 cm土层土壤饱和导水率为强变异,其他土层均为中等变异。(2)不同土层土壤饱和导水率的空间结构也存在差异,20—40,40—60,60—80 cm土层土壤饱和导水率表现为强烈的空间自相关性,0—20,80—100 cm土层土壤饱和导水率表现为中等空间自相关性。(3)坡面土壤饱和导水率与石砾含量、非毛管孔隙度、毛管持水量、田间持水量和毛管孔隙度显著相关。综上,研究坡面土壤饱和导水率具有较强的空间变异,石砾含量和土壤物理性质是影响研究坡面土壤饱和导水率空间分布的主要因素。 2022年08月20 00:00 2022年05期 144 148,163 1500226 邓佳楠<sup>1,2</sup>, 张 军<sup>3</sup>, 刘泽彬<sup>2</sup>, 刘 帆<sup>1,2</sup>, 郭建斌<sup>1</sup>, 马水莲<sup>3</sup> 兰州市南北两山不同灌丛土壤渗透特性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205021 为了探讨不同灌丛类型对土壤渗透特性的影响,通过双环渗透法对兰州市南北两山4种灌木类型(千头柏、红砂、红花锦鸡儿、柽柳)的土壤渗透特性(土壤初渗率、稳渗率、平均渗透速率和渗透总量)进行了研究。结果表明:(1)随着土层深度(0—80 cm)的增加,土壤的渗透性逐渐降低。(2)不同灌丛类型间土壤渗透性表现为红花锦鸡儿&gt;红砂&gt;千头柏&gt;柽柳,主成分分析评价土壤的渗透能力,排序为红花锦鸡儿&gt;红砂&gt;千头柏&gt;柽柳;(3)Horton模型方程对各灌丛类型土壤渗透性的拟合效果最好,比较适合于描述本研究区4种灌丛土壤水分入渗过程。(4)土壤渗透性和土壤理化性质的相关性分析表明,土壤渗透性与总孔隙度、土壤有机质含量、土壤全氮、土壤无机氮、土壤速效磷、土壤速效钾之间分别呈极显著正相关; 与土壤初始含水率、土壤非毛管孔隙度之间分别呈显著或极显著正相关; 与土壤容重呈极显著负相关。(5)结合相关性分析,筛选出9个极显著或显著影响土壤渗透性的土壤理化性质因子,综上,结果为今后该区域在人工林营建过程中树种的选择及现有林分抚育管理提供一定的理论依据。 2022年08月20 00:00 2022年05期 149 154,163 1306541 苏世平, 刘小娥, 李 毅 秦岭气候分界指标时空变化特征及指示意义 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205022 秦岭不仅是中国南北方地理—生态过渡带,也是中国重要的自然、经济和农业区划界线。在当前秦岭气候增暖背景下,再识别气候分界指标时空变化规律,对科学进行自然区划实践具有重要指导意义。为了明确这一气候特征,基于秦岭山地1970—2020年126个气象站点降水、气温观测资料,选取年降水量、1月和7月均温指标,采用薄盘样条插值、趋势分析方法,对研究区年降水量、1月和7月均温时空特征进行分析,进而选择秦岭太白山、伏牛山剖面探讨气候分界指标高度的趋势变化。结果表明:(1)薄盘样条插值可获得精度较高的年降水量和1月均温序列,相关系数为0.712~0.919; 误差分析表明,7月均温插值较观测值偏差为2~3℃,得到秦岭山地7月均温校正系数为0.893,经校正插值结果显著改善(误差缩小3~6倍);(2)时空趋势上,近51 a秦岭山地东部“暖干化”、西部“暖湿化”,秦岭北部、西部增暖显著(p&lt;0.05);(3)年降水量800 mm高度变化呈“东西反向”,1月0℃和7月25℃高度变化呈“东西同向”,西部平均速率大于东部,如年降水量800 mm高度(西部:-166 m/10 a,东部:49 m/10 a)和1月0℃高度(西部:70 m/10 a,东部:37 m/10 a);(4)1970—2020年秦岭气候分界指标位置高度沿山地呈上升或下降变化,但在2010s(2010—2019年)时段,气候分界指标位置高度北坡为800~1 400 m、南坡为800~1 300 m均未越过秦岭主脊,秦岭山地气候分界作用仍具有稳定性。 2022年08月20 00:00 2022年05期 155 163 2458936 李大伟, 段克勤, 李双双 呼伦贝尔林草交错带植被固碳释氧功能变化及其驱动力研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205023 为了探究呼伦贝尔林草交错带固碳释氧功能的变化特征及其对气候和土地利用变化的响应,基于NDVI、气象和土地利用数据,采用CASA模型估算了交错带植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP),通过Pearson相关分析和地理加权回归分析探究了固碳释氧功能变化的主要驱动因素。结果表明:2000—2018年固碳释氧总量增加21.38%,其中新巴尔虎左旗(43.40%)和鄂温克族自治旗(27.41%)增加最显著。基于2000年、2010年、2018年土地利用数据进行统计,林地、草地、耕地、湿地和沙地的固碳释氧总量和单位面积平均值均增加,尤其是沙地(总量37.36%,均值36.53%)最为显著,其次为草地(总量27.86%,均值26.51%)。研究表明,沙化土地封禁等保护措施对沙化地区固碳释氧功能的提升有着重要的推动作用。而气候变化是整个研究区固碳释氧服务功能提升的主要驱动力,且林区和草原区主要驱动因子分别是气温和降水。 2022年08月20 00:00 2022年05期 164 170 1891398 乔亚军<sup>1</sup>, 张 慧<sup>1,2</sup>, 刘 坤<sup>1</sup>, 王 智<sup>1</sup>, 徐网谷<sup>1</sup> 风沙黄土区排土场不同恢复类型植物群落与土壤种子库特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205024 风沙黄土区排土场作为一种人造生态系统,自然条件恶劣,土壤贫瘠,植被恢复困难。为了探明有效的人工促进植被恢复措施,采用植被调查与种子库萌发试验相结合的方法,通过研究不同植被类型地上植物群落与土壤种子库特征及二者的关系,探讨了其植被恢复效益及潜力。结果表明:研究区人工植被恢复下地上植物群落中共47种植物,分属16科40属,土壤种子库共14种植物,分属5科13属,其中均以禾本科、菊科、藜科、豆科占主导地位; 灌木植被的地上植被和土壤种子库的物种多样性均表现为最优; 地上植被与土壤种子库密度的变化范围为88.48~495.47株/m<sup>2</sup>,74.74~1422.91粒/m<sup>2</sup>,且均在草地类型下最大。土壤种子库和地上植被的相似性普遍较低,相似性系数仅为0.16~0.23。因此,风沙黄土区排土场的植被恢复与重建需要加强保护与管理,可以考虑构建以草灌配置为主的人工植被恢复模式,保障群落的恢复潜力,并提高群落多样性与稳定性,亦可考虑引入外源种子库提升群落恢复的潜力。 2022年08月20 00:00 2022年05期 171 177 1152045 王东丽<sup>1</sup>, 郭莹莹<sup>1</sup>, 谢 伟<sup>1,2</sup>, 钱晓彤<sup>1</sup>, 郭建军<sup>2</sup>, 赵晓亮<sup>1</sup>, 连 昭<sup>1</sup>, 杜华栋<sup>3</sup> 四川盆地丘陵区农业源甲烷排放时空变异特征及驱动因素 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205025 为探讨四川盆地丘陵区农业源CH<sub>4</sub>排放特征,采用IPCC排放因子法估算2007—2017年农业源CH<sub>4</sub>排放量,运用重心模型、Getis-Ord G<sup>*</sup><sub>i</sub>指数检验和PLS-STIRPAT模型,探讨区域CH<sub>4</sub>排放的时空变化特征及驱动因素。结果表明:(1)2007—2017年,盆地丘陵区农业源CH<sub>4</sub>排放量达(32.52~35.93)万t,其中种植业、畜禽养殖业排放占比分别为44.54%~48.26%和51.75%~55.46%,总排放量呈现出随年限增加而降低的趋势,与养殖业CH<sub>4</sub>排放密切相关。(2)2007—2017年,盆地丘陵区农业源CH<sub>4</sub>排放重心总体向东北方向迁移; 高排放聚集区主要位于研究区东北部,呈现出扩张的趋势,低排放聚集区主要位于西南部,与高值聚集区呈现出相反的缩减趋势。(3)驱动因素中,总人口、农业从业结构和农业产值结构对农业源CH<sub>4</sub>排放起到正向促进作用,城镇化率、单位面积施肥量、人均耕地占有量、人均GDP和农村用电量对农业源CH<sub>4</sub>排放起控制作用。其中农业产值结构是推动研究区CH<sub>4</sub>增长的重要因素。综上,盆地丘陵区农业源CH<sub>4</sub>排放水平较高,时空分布差异变动较小,通过农业生产集约集中规模化可有效降低农业源CH<sub>4</sub>的排放量。 2022年08月20 00:00 2022年05期 178 184 1359886 李昱菡, 郑子成, 王永东, 李廷轩 粒度组成对红黏土干缩裂隙影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205026 为了探讨粒度组成对红黏土干缩裂隙发育的影响,从而给红黏土地区的工程建设及减灾防灾提供理论依据。通过室内干燥试验,研究了粒度组成对昆明呈贡红黏土饱和泥浆样的水分蒸发、干缩裂隙的形成和演化、表面干缩裂隙结构形态的影响。结果表明:(1)蒸发曲线分为4个阶段,常速率阶段是最重要阶段;(2)常速率阶段历时随粒径减小而增长,随粒径分布范围变大而减短;(3)蒸发速率与粒径、粒径分布范围的关系不明显;(4)干缩裂隙形成与演化过程分为5个阶段,受粒度组成影响最显著的是裂隙形成阶段;(5)粒度组成影响裂隙形成阶段历时、不同等级裂隙先后衍生关系、开裂曲线的分段性、裂隙网络结构和土块分布;(6)天然粒组样的干缩裂隙产生向上卷曲现象;(7)粒径分布范围越大,分布非均匀性越强,表面裂隙率越大,而粒径的影响不明显;(8)表面裂隙的分形维数随粒径减小而减小。综上,粒径分布范围和分布非均匀性显著影响红黏土的水分蒸发过程,干缩裂隙的形成和演化,表面干缩裂隙结构形态。 2022年08月20 00:00 2022年05期 185 191 3969759 何岱洵, 张家明, 陈 茂, 龙郧铠 山西榆次不同植被土壤水分有效性与干燥化效应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205027 为了对山西省山区土壤干旱程度和水资源利用情况进行研究,通过称重法研究了山西榆次区不同植被(樱桃林地、耕地、枣树林地和杨树林地)及撂荒地土壤剖面水分变化特征、水分有效性及干燥化效应。结果表明:土壤平均含水量从小到大依次为杨树林地(8.10%)、枣树林地(9.94%)、撂荒地(10.70%)、樱桃林地(14.47%)和耕地(14.53%)。各植被下土层均有不同程度的干层发育,其中耕地和樱桃林地土壤为轻度干层,撂荒地主要为中度干层,而枣树林地与杨树林地则发育了中重度干层。杨树林地各土层均为无效水,枣树林地以无效水为主,撂荒地以无效水与难效水为主,耕地和樱桃林地受灌溉补给,以难效水与中效水为主。各植被中除杨树林地外,土壤水分含量均随土层深度增加先减后增。其中樱桃林地和枣树林地土壤水分都在0—3 m内呈递减趋势,3—5 m土壤水分迅速升高。耕地和撂荒地土壤含水量先减后增,均在2—2.5 m深度土层为含水量低值拐点。杨树林地土壤水分在0—3.5 m保持平稳,3.5—5 m水分呈下降趋势。 2022年08月20 00:00 2022年05期 192 198 1198021 张鹏飞<sup>1</sup>, 王融融<sup>2</sup>, 戴燕燕<sup>1</sup>, 李 强<sup>1</sup>, 马延东<sup>3</sup>, 赵景波<sup>4,5</sup> 基于遥感黄河流域内蒙古段十大孔兑生态环境质量监测评价 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205028 黄河流域生态环境质量的及时、准确监测评价,是对其生态环境保护和建设的重要基础。因此以黄河流域内蒙古段十大孔兑为研究对象,利用Landsat5 TM和Landsat8 OLI数据,基于生态遥感指数对研究区2000—2020年生态环境健康度的分布格局及变化趋势进行了分析。结果表明:(1)2000年、2010年和2020年,十大孔兑的遥感生态指数均值分别为0.31,0.33,0.57,生态环境质量正在不断改善。(2)研究期间,十大孔兑的生态环境质量等级以差到一般为主,差、较差及一般的面积之和占区域总面积的比例依次为79.45%,76.54%,70.16%,面积在不断减少,向良好和优秀等级转移的面积达1 004 km<sup>2</sup>。(3)在空间分布上,下游平原区的生态环境质量最优,上游丘陵区与中游风沙区相对较差。整体来看,研究区的生态环境治理虽取得了一定的成效,但仍有很大的改善空间。 2022年08月20 00:00 2022年05期 199 205 1501014 滑永春<sup>1</sup>, 孙小添<sup>2</sup>, 白 澳<sup>1</sup>, 裴志永<sup>2</sup> 陕北—湖北&#177;800kV输电线路工程水土流失特征及其综合治理 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205029 输电线路作为路径长、跨度大的典型线型工程,在生态环境脆弱的丘陵地貌、山地地貌等山丘区进行建设,会破坏该区环境,加剧水土流失。为顺应当前国家生态文明建设新形势,以沿线涉及黄土丘陵地貌、山地地貌和平原地貌的陕北—湖北&#177;800 kV特高压输电线路工程为例,通过野外调查和测钎法监测水土流失,对其水土流失特征、强度及其治理体系进行探讨。结果表明:(1)特高压输电线路工程水土流失具有点状线型分布特征; 其工程空间跨度大,侵蚀环境差异显著,侵蚀类型多且复杂。(2)输电线路工程在黄土丘陵地貌的土壤侵蚀模数〔12 000~25 000 t/(km<sup>2</sup>·a)〕明显高于山地地貌〔3 600~9 500 t/(km<sup>2</sup>·a)〕和平原地貌〔950~2 000 t/(km<sup>2</sup>·a)〕,是该工程重点土壤侵蚀防治区。(3)站区和塔基区是输电线工程造成最大土壤侵蚀量的水土流失单元,其土壤侵蚀量分别为27 267 t和37 478 t,应为水土流失重点防治单元。(4)在水土流失治理的工程措施基础上,融入近自然治理思想,优先选择乡土草、灌、树种,以此集成针对山丘典型生态环境脆弱区的输电线路水土流失综合治理体系。研究结果可为输电线路工程水土流失防治提供理论依据和决策支持。 2022年08月20 00:00 2022年05期 206 212 1540008 潘明九<sup>1</sup>, 丰 佳<sup>2</sup>, 王文龙<sup>3</sup>, 顾晨临<sup>1</sup>, 刘 波<sup>1</sup>, 单 军<sup>1</sup>, 余智芳<sup>1</sup> 近20年黄土高原土地利用/植被覆盖变化特征及其成因 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205030 近20年来黄土高原土地利用结构发生了显著变化,生态环境取得举世瞩目的成效,揭示黄土高原土地利用/植被覆盖的变化特征及成因是促进区域土地利用空间格局优化的关键环节。运用GIS技术,对黄土高原2000年、2010年、2017年的遥感数据进行转移矩阵,系统研究了黄土高原地区、各省份和生态分区的变化特征并定性分析了造成土地利用变化的主要驱动力。结果表明:(1)黄土高原的土地利用类型主要以耕地、林地和草地为主。2000—2017年,耕地、草地和水域都呈减少趋势,分别减少了19 860 km<sup>2</sup>,42 410 km<sup>2</sup>和5 630 km<sup>2</sup>,而林地、建设用地和未利用地面积有所增加,分别增加30 650 km<sup>2</sup>,9 840 km<sup>2</sup>和27 410 km<sup>2</sup>; 草地为主要的转入与转出地类。(2)黄土高原7个省域主要土地类型与区域变化规律基本一致,草地退化现象在甘肃与宁夏的不同时间段较为严重,具体表现为甘肃省在2000—2010年有7 830 km<sup>2</sup>草地转移为未利用地,而宁夏在2010—2017年有8 900 km<sup>2</sup>草地转入未利用地。(3)黄土高塬沟壑区、丘陵沟壑区、风沙区和土石山区及河谷平原区水域面积持续减少,且主要向耕地发生转移,同时生态区土地利用主要发生耕地与草地的动态转移。(4)黄土高原土地利用/植被覆盖变化的主要驱动力是社会因子,其中国家政策的实施起到了主要的推动和促进作用,而人类活动等的影响相对小一些。研究结果可为黄土高原土地利用规划提供科学支撑,也为该区生态保护和高质量发展服务。 2022年08月20 00:00 2022年05期 213 219 2610226 毛盛林, 上官周平 2001-2020年南盘江流域植被物候时空变化及其对气候的响应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205031 植被物候对气候敏感易观测,是观测生态变化与全球气候变化的重要指标,研究植被物候变化及其对气候的响应对于了解全球气候变化与植被之间的复杂关系具有重要意义。为揭示近20年来南盘江流域植被物候时空变化及其对气候的响应特征,基于2001—2020年增强型植被指数(MOD13Q1-EVI),运用S-G滤波、动态阈值法、Sen斜率分析法、相关性分析法等方法,获取了南盘江流域植被物候参数,分析其时空分布特征,利用偏相关系数分析了气候变化对SOS,EOS的影响。结果表明:(1)2001—2020年,南盘江流域物候特征变化较大,SOS(Start of the growing season)呈提前趋势,EOS(End of the growing season)和LOS(Length of the growing season)呈推迟延长趋势,物候变化具有空间异质性,不同子流域植被物候存在较大差异。(2)植被物候变化受到地形的影响,EOS随海拔升高,结束时间提前; SOS随海拔变化的规律与LOS的规律相反,都存在1 000 m,2 000 m和2 600 m分界线。(3)南盘江流域SOS变化与气温、降水呈正相关关系,EOS与气温呈正相关关系、与降水呈负相关关系。该研究可为南盘江流域的生态环境保护与植被资源可持续发展提供科学依据。 2022年08月20 00:00 2022年05期 220 227 2192290 粟凡婕<sup>1,2</sup>, 王加胜<sup>1,2</sup>, 王志敏<sup>2,3</sup>, 陈鑫亚<sup>2,3</sup>, 王丽蒙<sup>2,3</sup>, 杨 昆<sup>1,2</sup> 基于土地利用变化的江汉平原景观生态风险时空分异特征分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205032 土地利用/覆被变化能够在一定程度上表征城市景观生态风险空间分异特征。研究基于湖北省江汉平原2000—2015年(2000年、2005年、2010年、2015年)4期土地利用遥感监测数据及县级行政单元区划数据,采用全局自相关模型和地统计空间分析等方法,定量揭示了江汉平原土地利用水平与景观生态风险之间的空间耦合关系。研究表明:(1)2000—2015年江汉平原土地利用类型主要以耕地、水域和建设用地为主,土地转移类型主要以耕地向建设用地转移为主。(2)2000—2015年江汉平原景观生态风险时空演变差异显著,冷点、次冷点数量增加,次热点和热点均呈现先增加后减少态势。生态风险聚集的高值区主要分布在江汉平原东南部洪湖市,低风险区主要分布在江汉平原西部当阳市及松滋市。(3)2000—2015年江汉平原低生态风险区面积呈现逐渐减小态势,从2000年的2 015.63 km<sup>2</sup>,较少到2015年的1 960.87 km<sup>2</sup>。中风险区面积呈现先增加后减少的态势,其中2005—2010年增加幅度最大,达到了2 061.26 km<sup>2</sup>。(4)2000—2005年江汉平原低生态风险重心整体转移不明显,主要集中分布在江汉平原西北部,较低生态风险重心转移空间跨度最大,向西转移了79.80 km。中风险区主要向东北方向转移,较高风险区和高风险区重心主要集中分布在江汉平原东南部洪湖市,且呈现向东北方向转移的趋势,其中较高风险区重心转移速度明显快于高风险区。本研究成果可为城市内部土地利用开发与景观生态风险评价提供科学依据和理论参考。 2022年08月20 00:00 2022年05期 228 234,243 1786178 陈 斌<sup>1,2</sup>, 徐尚昭<sup>1,2</sup>, 周阳阳<sup>1,2</sup>, 王宏志<sup>3</sup>, 杨顶田<sup>4</sup> 滇黔桂岩溶区ET时空特征及气候因子驱动 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205033 基于滇黔桂岩溶区2000—2014年MOD16 ET产品和同期72个气象站点数据,运用趋势分析法、Hurst指数、偏相关分析法和复相关分析法,探究地表蒸散发时空变化特征及其气候因子驱动。结果表明:(1)年际ET呈不显著增加趋势(p&gt;0.05),距平相对变化率年际差异较大; 年内ET呈单峰变化趋势,7月份达到最大值; 不同生态地理区ET具有差异性。(2)ET多年均值总体呈西北部低、东南部高的空间分布格局; 季节ET均值差异显著,夏季ET最强,冬季最弱。(3)年际ET变化趋势以不显著变化为主,呈增加趋势的区域面积略大于呈减少趋势的区域面积; Hurst指数大于0.5的持续性区域占比91.41%,ET变化趋势以持续性为主导; 不同植被类型ET均值及变化趋势具有差异性。(4)不同生态地理区ET与降水和温度的偏相关系数波动较大,温度对ET的影响大于降水; ET与降水和气温的复相关系数总体呈不显著正相关,复相关系数值在空间上呈西北高、东南低的分布格局; ET受气候因子驱动的地区主要表现为气温驱动。综上,揭示了滇黔桂岩溶区ET时空变化特征,明确了ET变化的主要气候驱动类型。 2022年08月20 00:00 2022年05期 235 243 2622149 王永锋<sup>1,2</sup>, 靖娟利<sup>1,2</sup>, 马炳鑫<sup>1</sup> 黄土高原生态系统水分利用效率演变及驱动因素空间分异规律 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205034 生态系统水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)是碳水耦合过程的关键因子,研究黄土高原WUE时空变化及其驱动因素有助于解释生态系统对气候和水资源变化的响应机制以及水资源管理和碳预算评估。论文基于总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)、蒸散发(Evapotranspiration,ET)、地表覆盖遥感产品和气象观测数据,利用线性斜率和偏相关系数法分析了2000—2018年黄土高原不同植被类型WUE变化趋势及其与降雨(Precipitation,P)、温度(Temperature,Temp)、饱和水汽压差(Vapor Pressure Difference,VPD)、潜在蒸散发(Potential Evaporation,ET<sub>0</sub>)和叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)的偏相关性随干旱指数变化的空间分异规律。结果表明:(1)2000—2018年黄土高原多年平均WUE为1.24 gC/(m<sup>2</sup>·mm),年际增长速率为0.02 gC/(m<sup>2</sup>·mm·a),其中显著增加区域占47.36%。(2)黄土高原地区各植被类型年均WUE均随干旱指数增加呈显著减小趋势,草地WUE随干旱指数增加下降速率最快。同时,各植被类型WUE的变化速率均为正,但不同植被类型WUE增长速率随干旱指数的变化规律存在差异。受人类活动影响较大的农田WUE增长速率对干旱指数敏感性较低,而林草植被WUE增长速率随干旱指数增加呈先增加后减小的变化规律,存在阈值效应。(3)LAI对WUE的变化影响作用最大,其变化主导的区域占58.16%,其他驱动因素的作用大小依次为Temp,ET<sub>0</sub>,VPD和P。在重度干旱条件下,各植被WUE均与P均呈负相关。与农田和森林相比,灌草植被的WUE与Temp相关性对干旱指数更为敏感。另外,灌草植被的WUE与VPD和ET<sub>0</sub>的相关性随干旱指数增加也存在阈值效应。 2022年08月20 00:00 2022年05期 244 252 3513865 常晓格<sup>1,2</sup>, 王志慧<sup>2</sup>, 肖培青<sup>2</sup>, 魏峰远<sup>1</sup>, 张 攀<sup>2</sup>, 马 力<sup>2</sup> 基于GeoSOS-FLUS的涪江流域生态系统服务价值评估及多情景模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205035 为了探究涪江流域的土地利用结构及其生态服务价值的时空变化,通过预测情景支持未来土地规划,研究基于1980—2018年5期遥感影像,构建生态系统服务价值评估模型并分析时空动态变化,采用GeoSOS-FLUS模拟自然发展情景、耕地安全情景、生态保护情景和快速发展4种情景下未来的土地利用变化及生态系统服务价值的演变趋势。结果表明:(1)1980—2018年,耕地面积减少542.25 km<sup>2</sup>,减幅为2.57%; 建设用地扩张面积525.66 km<sup>2</sup>,增幅达255.50%。(2)对应其生态系统服务价值呈增加趋势,由1980年的776.48亿元增加到2018年的783.67亿元,不同土地利用类型对生态系统服务价值的贡献顺序为林地&gt;耕地&gt;水域&gt;草地&gt;未利用土地。(3)在空间上呈现上游高中下游低,下游地区大致呈现由中部向东西两侧递减趋势,流域西南部是低价值区。(4)4种发展情景下,2030年的生态服务价值分别是784.80亿元、740.31亿元、811.09亿元和751.40亿元,相较于2015年变化了1.44亿元(增加)、-43.05亿元(减少)、27.74亿元(增加)和-31.96亿元(减少)。综上,38年来流域生态价值提高,同时模拟结果显示为维持该流域生态安全,需要加强生态用地的抚育。 2022年08月20 00:00 2022年05期 253 262 2083517 杨伟青, 张会兰 川西北土地沙化区生态环境质量遥感动态监测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205036 为了分析防沙治沙工程的实施对区域生态环境质量的影响,以川西北沙化土地为研究对象,选取沙化土地治理前(2004年)和治理后(2014年)的Landsat影像,基于ENVI平台,从绿度、湿度、干度、热度4方面分别提取归一化植被指数(NDVI)、湿度指数(WET)、建筑物—裸土指数(NDBSI)和地表温度(LST),并对这4个指数进行主成分分析,选择信息量较多的主成分贡献率为权重,建立遥感生态指数(RSEI)评价模型,对研究区的生态环境质量进行了评价。结果表明:2004—2014年,研究区的RSEI均值由-0.059 8下降为-0.068 6,降幅为14.72%,生态环境质量总体下降; 较2004年,2014年优和良等级比例分别增加0.70%和1.77%,增加区域位于川西北防沙治沙工程的实施区; 10年间共有1.25%的区域生态得到改善,1.96%的区域生态发生了退化,生态环境改善区域主要分布于石渠县的防沙治沙工程实施区。因此,川西北防沙治沙工程的实施对改善区域生态环境质量起到了重要的作用。 2022年08月20 00:00 2022年05期 263 267 1213128 高 飞, 李娜娜, 骆劲涛 山区植被覆盖度变化的地形分异特征——以贵州开阳县为例 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205037 植被覆盖度是生态恢复的重要指示器,研究其变化特征可为资源合理利用、生态恢复提供科学参考。以贵州省开阳县为研究区,基于landsat4-5 TM,Landsat8 OLI遥感影像,获取2002年、2019年30 m分辨率植被覆盖度数据,从阴坡与阳坡视角研究山区植被覆盖度变化和地形分异特征。结果表明:(1)2002—2019年阴坡与阳坡植被覆盖度总体呈南高北低分布,期间阴坡与阳坡植被总体处于恢复趋势。(2)研究时段内阴坡与阳坡植被覆盖度随海拔上升表现为增加趋势; 海拔小于600 m的地区阳坡和阴坡植被覆盖度差距最大; 2019年二者植被覆盖度在海拔小于600 m的地区下降明显,高于800 m的地区均有较大提升。(3)阴坡和阳坡植被覆盖度随坡度增加总体呈上升趋势,坡度大于35°后二者差异增强; 植被覆盖度增量随坡度增加总体表现为上升—下降特点。(4)阴坡和阳坡植被覆盖度随地形起伏度增加呈上升趋势。2002年阳坡各等级地形起伏度的植被覆盖度总体高于阴坡,2019年二者植被覆盖度差异性随地形起伏度上升而增强。综上,阴坡和阳坡植被覆盖度与海拔、坡度、地形起伏度呈正相关关系,二者在不同等级地形梯度上具有较大差异性。地形因子对山区阴坡、阳坡植被覆盖度的影响是多方面的,不仅从海拔和坡向上影响水热组合条件,也从坡度和地形起伏度上影响人类对山区林地资源的开发利用。 2022年08月20 00:00 2022年05期 268 275,282 2521551 龙映豪, 李旭东, 程东亚 近30年黄河下游城市后备可利用土地资源时空演变分析——以济南市为例 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205038 黄河流域是生态保护与高质量发展战略的实行区域,评价可利用土地资源对黄河流域国土空间规划和高质量发展具有重要意义。该研究基于1990—2020年遥感影像数据,提取土地利用、DEM、坡度信息,运用后备可利用土地资源评价法,以济南市为例,探讨了近30年后备可利用土地资源时空演变趋势,分析了不同地域下后备土地利用资源用途的地域导向。结果表明:(1)济南市后备适宜建设用地面积为292.48 km<sup>2</sup>,主要分布在济南市的南部地区,面积呈下降趋势; 其中,历城区和长清区后备建设用地潜力最高,天桥区、历城区、市中区后备建设用地面积变化显著,分别为13.97 km<sup>2</sup>,-13.84 km<sup>2</sup>,-9.66 km<sup>2</sup>。(2)济南市后备耕地潜力较大(360.67 km<sup>2</sup>),空间分布格局与后备建设用地相似,其变化幅度依次为历城区、天桥区、市中区、长清区、槐荫区、历下区,其中历城区和长清区后备耕地潜力最高。(3)基于两类用地的重叠性与差异性,结合济南市的社会经济发展情况和自然环境条件状况进行分析,研究表明济南市天桥区南部、长清区与槐荫区北部衔接地带、市中区、历下区的后备土地资源可转化为建设用地。历城区中南部、长清区中部和东南地区的后备土地资源未来可转化为新增耕地。 2022年08月20 00:00 2022年05期 276 282 2182178 黄志蕾, 朱纹君, 齐善忠 2000-2020年漓江流域景观生态脆弱性时空分异 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205039 漓江流域是我国南方脆弱岩溶环境的重要生态安全屏障。通过景观生态脆弱性评价优化国土空间治理,可为岩溶区生态修复和脱贫攻坚成果提供科学依据。基于土地利用、遥感信息和GIS空间分析平台,应用景观指数、时空统计、空间分析、地理探测等方法,从多维时空尺度分析了漓江流域景观生态脆弱性及其时空变化规律。结果表明:(1)漓江流域以林地、耕地为主体景观,面积占全流域的90%,近20年其变率小于0.37%,扩张强度小于3.59%,流域景观格局稳定; 建设用地增长最快,扩张强度高达72.97%,动态度明显高于其他地类,城镇化进程是景观格局的主要驱动因素;(2)景观生态系统以中低级脆弱区为主,占总面积的56.53%,高危脆弱区面积占比小于10%; 形成城镇化中心低值聚集,山地区高值连片的分异格局; 近20年一级、五级脆弱区扩张强度分别为1.70%,1.36%,中高级脆弱区面积扩张强度-2.59%,流域景观生态脆弱性减弱。(3)LEV空间分异呈现人工景观低值化与自然景观高值化格局。桂林市区是低—低相邻的冷点,周边山区为高—高相邻的热点,近20年冷点、热点范围都略有扩大,景观生态脆弱性与城镇化有显著的正向空间依赖性。(4)城镇化及坡度变化对脆弱性的解释度最大,其q值分别为0.2689,0.250 8,是LEV空间分异的核心驱动,自然和人工因素共同决定了LEV时空分异。漓江流域土地利用应坚持综合治理和系统规划的原则,统筹城乡土地利用和国土空间规划,系统融合城市与乡村、自然与人工景观类型及功能。 2022年08月20 00:00 2022年05期 283 292 1903499 张军民, 荣 城, 董国松 宾县生态系统服务时空格局及权衡协同关系 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205040 东北黑土区是我国重要的生态功能区,也是主要的粮食产区,持续多年的开垦利用,加剧了该地区生态环境的恶化,因此探究黑土区生态系统服务的时空分异特征及协同权衡关系对该区域社会经济生态协调发展有重大意义。以宾县为研究区,综合利用InVEST模型、RUSLE模型、CASA模型、R语言和GeoDA软件,定量测度该县2000—2020年产水量、土壤保持和碳固定3种生态系统服务的时空格局及权衡与协同关系。结果表明:(1)从时间变化看,产水量呈上升趋势,碳固定和土壤保持呈先降低后上升的波动变化趋势;(2)从空间分布看,产水服务高值区表现为由中部向四周递减的趋势,碳固定和土壤保持服务总体呈现为南高、东低的空间分布格局。(3)权衡协同关系表明,2000—2020年,协同关系是宾县生态系统服务间的主导关系; 数值上,3种生态系统服务的协同关系持续增强,具体表现在相关系数和Moran's I指数的增加; 空间上,正、负相关集聚性明显,权衡协同关系分布空间分异性显著。综上,宾县生态系统服务变化呈上升趋势,南部区域生态系统服务较强,未来应在空间上促进生态系统服务协同发展。 2022年08月20 00:00 2022年05期 293 300 3065649 宁 静, 石东伟, 周思宇, 夏子良 山区耕地破碎化时空演化分析——以贵州省为例 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205041 耕地是人类生存发展的基本资料,对山区耕地破碎时空演化特征进行探究,以期为山区耕地合理利用提供相关参考。以贵州山区为研究区,采用综合景观指数法,结合Fragstats 4.2和GIS空间分析工具,在获取最佳分析尺度基础上,分析山区耕地破碎时空演化特征。结果表明:(1)150 m粒度和600 m幅度是贵州省耕地破碎化分析的最佳尺度;(2)2000—2018年耕地破碎化略有加重,呈现出低破碎在中心,较低破碎环绕,一般和高破碎广泛镶嵌,剧烈破碎填充的分布格局;(3)19 a间,整体以一般和高破碎为主,占耕地总面积的51%以上,剧烈和一般破碎化次之,占32%左右,低破碎化面积最少,为13.69%~14.53%;(4)空间上,贵阳市、黔东南州、黔南州和铜仁市及六盘水市等破碎程度高,遵义市、毕节市、安顺市和黔西南州破碎低;(5)时间上,各区域破碎变化趋势有所差异,黔南州和贵阳市破碎化有所降低,其余市(州)耕地破碎化程度仍在增加。综上,山区耕地破碎具有一定的垂直梯度分异; 自然条件对山区耕地破碎空间分布有着基础性作用,人类活动是其变化的核心驱动力。 2022年08月20 00:00 2022年05期 301 309 2183547 李云路, 崔文刚, 陆清平, 刘绥华, 吴小飘 基于VOR模型的三峡库区消落带2010-2020年生态系统健康评价 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205042 健康的生态系统可保障人类社会的可持续发展,三峡库区作为我国重点生态环境保护区域,其生态系统健康状况是判断库区可持续发展的重要指标。为综合诊断全面蓄水后三峡库区消落带的生态系统健康状况,研究以景观生态学理论和遥感影像数据为基础,从生态系统活力、组织力和恢复力3个方面构建VOR模型,定量评价消落带10年间的生态系统健康状况。结果表明:(1)VOR模型可适用于三峡库区消落带生态系统健康评价,具有快速、高效等特点;(2)10年间研究区生态系统健康水平总体保持良好状态,其中改善型健康特征总面积占比最大,为44.47%,消落带健康状况呈现逐年稳定并改善趋势;(3)空间分布上,健康水平数量结构呈“凸”形分布态势,库腹消落带生态系统健康状况好于库首和库尾;(4)库首消落带生态系统活力值偏低,低值面积占库首消落带面积比超过60%,需要重视。综上,通过评价消落带的生态系统健康状况,可为三峡库区消落带生态系统保护与修复提供参考和决策支持。 2022年08月20 00:00 2022年05期 310 318 1287316 周启刚<sup>1,2</sup>, 彭春花<sup>2,3</sup>, 刘栩位<sup>2,3</sup>, 向宇峰<sup>4</sup>, 周 浪<sup>2,3</sup> 乌江流域土地利用变化的自然因子 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205043 自然因素是引起典型山地流域土地利用变化的主要原因,乌江流域作为典型山地流域,明确各自然因子在乌江流域土地利用类型转变中的贡献率,找到关键性驱动因子,从而为合理调整土地利用布局提供借鉴作用。以乌江流域为研究对象,基于时空性和整体性,采用2000年、2010年和2020年三期土地利用数据,综合各自然要素,利用增强回归树模型来分析土地利用变化的自然因子。结果表明:(1)2000—2020年乌江流域土地利用类型变化表现在,林地、灌木地、水体和人造地表面积比重明显增加,耕地、湿地面积显著减少,草地面积变化呈稳定趋势。(2)2000年和2020年对比发现乌江流域中部水体面积扩大,北部林地面积有所增加,东部耕地面积大幅度缩减。草地和灌木地空间变化不明显,呈嵌入式分布。人造地表以东南、西南、东北和西北部增加最为明显。(3)从贡献率方面考虑,降水对草地变化的贡献率最大,坡度对耕地的影响最大,植被类型对林地影响最大,影响湿地最大的自然驱动因子是坡度,气温是制约灌木地发展的最大自然因子,土壤类型对水体变化的贡献率最大,坡度是人造地表变化最大的自然驱动因子。草地变化的特征因子主要是降水、植被类型和气温; 耕地变化特征因子分别是坡度、高程和气温; 林地变化的特征因子是植被类型、高程和气温; 湿地变化的特征因子是坡度; 灌木地变化的特征因子是气温、土壤类型和植被类型; 水体变化的特征因子是土壤类型和植被类型; 人造地表变化的特征因子是坡度和植被类型。 2022年08月20 00:00 2022年05期 319 326 1317097 许丽婷 耕地利用功能转型的空间尺度特征及驱动机制——对四川省嘉陵江流域的考察 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205044 经济高质量发展背景下把握耕地利用(功能)形态旨在为深化耕地多功能管理与可持续利用提供依据。从结构分析视角出发,运用数理量化综合分析法分析了2011—2018年四川省嘉陵江流域耕地利用功能转型空间尺度特征,并探究其驱动机制。结果表明:(1)嘉陵江流域耕地利用功能实现了社会生态型转向经济社会型,正迈向经济生态型;(2)3大市域流域耕地利用功能表现为广元流域基本实现社会生态型转为经济社会型、南充流域逐步从经济社会型转向经济生态型、广安流域由社会生态型转向经济社会型;(3)16个县(市)区耕地利用功能大致呈现西北、东北和东南地区为社会生态型向经济社会型过渡,西南地区为经济社会型和经济社会型向生态经济型过渡两种形态;(4)嘉陵江流域不同空间尺度耕地利用结构均在优化,耕地利用功能具有空间尺度效应,且正向更为协调的功能转变;(5)嘉陵江流域耕地利用功能驱动机制表现为城镇化进程加速耕地市场价值显化,加之农业比较效益下降,诱导农业生产结构发生替代,引致耕地利用结构变化,驱动耕地利用功能形态转变,且城镇化发展是持续驱动力,农业收益是重要因素。综上,提出立足耕地资源本底以加大耕地规划管制力度、协调主体利益矛盾以建构耕地多功能协调机制、深化农业产业体系以保障耕地高质高效利用、强化耕地生态建设以促进耕地可持续性利用的对策建议。 2022年08月20 00:00 2022年05期 327 335,342 1615836 陈 磊 陕北黄土高原区生态服务价值对土地利用变化的响应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205045 为了给陕北黄土高原区生态恢复工程的经济效益评估提供科学数据和参考依据,基于遥感图像解译的土地利用变化数据,运用单位面积价值当量法,剖析了区域的生态系统服务价值对土地利用变化的响应。结果表明:(1)1997—2018年,土地利用格局的变化主要表现为农田向林木和草地转化,未利用地向草地、林木和农田转化; 这些转化同时促使研究区生态系统服务价值增加357.56亿元,增幅33.28%,其中榆林市增量最大,铜川市最小; 除食物生产功能价值量有所减少外,其他服务价值均在增加; 调节服务价值增加量最大,文化服务价值增幅最大。(2)研究区32.93%的区域生态服务价值增加,主要集中退耕还林区和防风治沙区; 农田向林木和草地的转化是价值增加的主要驱动力,促使服务价值增加363.64亿元,占总增加量的95.68%; 未利用地的转化是服务价值增加的另一贡献因子,促使价值量增加16.42亿元,占比4.32%。研究区5.92%区域生态服务价值减少,集中在西部风沙区和南部残塬区; 大型集中农场的修建导致林木和草地向农田转换,促使服务价值损失70.17亿元,占总损失量的93.08%。(3)榆林市辖区43.24%的区域生态服务价值在增加,延安市23.37%增加,铜川市仅11.51%。(4)在不同地物类型中,林木的生态服务价值增加最大,草地次之; 农田生态系统服务价值减少最多。以上监测结果说明,研究区生态恢复工程的实施使其土地利用结构发生变化,随之促使生态服务价值显著增加,生态恢复工程取得了一定的经济效益。 2022年08月20 00:00 2022年05期 336 342 1581907 卓 静<sup>1</sup>, 朱延年<sup>2</sup>, 李 韬<sup>3</sup>, 杨承睿<sup>1</sup> 2008-2020年成都地区盛夏降水时空分布特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205046 为获得成都盛夏降水的时空分布特征,通过2008—2020年中国自动站与CMORPH降水产品融合的逐时降水资料,分析了成都地区盛夏7月、8月降水的时空分布特征。结果表明:(1)成都地区盛夏平均降水量总体呈西高东低的分布趋势。(2)成都盛夏以夜间降水为主,雨带明显向东传递,降水峰值主要出现在3:00—4:00,并且中东部在午后还存在一个次峰值。(3)小时强降水的降水量和降水频次的贡献率在空间上分布基本一致,最大值区均位于大邑和邛崃的交界处,低值区出现在西部高海拔地区和简阳地区。(4)2013年、2018年、2020年小时强降水的次数明显偏多,这是由于副高异常偏西偏北导致。(5)成都西部地区小时强降水的频次明显多于其他地区,但极值却偏小,成都地区极端强降水事件更容易出现在3:00左右。综上,通过对成都盛夏降水的研究,为该地区降水监测、城市防洪和防灾减灾等提供决策依据。 2022年08月20 00:00 2022年05期 343 349 1856386 吴 尧<sup>1,2</sup>, 肖天贵<sup>1,2</sup>, 赵 平<sup>2</sup>, 李 勇<sup>3</sup> 疏勒河流域潜在蒸散发时空演变及驱动因素量化分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205047 为了探明潜在蒸散发(ET<sub>0</sub>)时空演变规律及其与气象因素间的复杂交互作用关系,揭示水循环过程对气候变化响应机制,基于疏勒河流域10个气象站点1984—2019年逐日资料,采用聚类分析、灰色关联度分析、通径分析、敏感系数法等多种定性定量分析方法,确定主导驱动因素以及ET<sub>0</sub>变化对主导因子敏感程度及贡献大小。结果表明:ET<sub>0</sub>年际变化上升趋势显著,空间上由东南向西北逐渐增加。ET<sub>0</sub>季节排序为夏季&gt;春季&gt;秋季&gt;冬季,四季空间分布由东南向西北逐渐递增。聚类分析及灰色关联度分析显示T(日平均温度)、RH(平均相对湿度)、P(降水量)、n(日照时间)、u(风速)为5个关键因素,通径分析表明T是最主要因素,P作用最小。对ET<sub>0</sub>变化,T,n,u起正向促进作用,RH起反向抑制作用,贡献率分别为7.96%,0.29%,3.14%,2.29%。ET<sub>0</sub>呈现增大趋势,是由于RH多年减少和T升高、n增加、u增大等共同作用结果,T升高是造成ET<sub>0</sub>增加的主要原因。探究疏勒河流域ET<sub>0</sub>变化机理为河西干旱内陆河地区ET<sub>0</sub>研究的方法理论及水资源合理、高效利用提供科学参考依据。 2022年08月20 00:00 2022年05期 350 357 1593763 马亚丽<sup>1</sup>, 牛最荣<sup>1</sup>, 张 芮<sup>1</sup>, 孙栋元<sup>1</sup>, 程锦娜<sup>2</sup>, 白祖晖<sup>2</sup> 基于温度植被干旱指数的黑龙江省20年干旱时空特征研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205048 为了探讨2000—2019年黑龙江省的干旱时空变化特征,通过利用MODIS的归一化植被指数和地表温度产品计算温度植被干旱指数(TVDI),对20 a的5—9月农业干旱进行了监测。结果表明:(1)从时间上来看,2000—2006年干旱较严重、2007—2013年干旱减弱、2014—2019年干旱震荡减弱,其中2006年、2009年和2015年极端干旱情况最重,年平均干旱有显著减弱趋势而极端干旱未通过显著性检验分析。年内5月是全省干旱最严重时期,6月和9月干旱次之,7月和8月干旱较弱。(2)从空间上来看,根据干旱频率高低强度大小将全省划分为重风险区、中风险区和低风险区,年干旱特征为讷河市、甘南县、齐齐哈尔市、龙江县、林甸县、泰来县、大庆市、肇源县和杜尔伯特县属重风险区,西部地区和宝清县、富锦市、友谊县、集贤县、勃利县和宁安市属中风险区,北部、中部和东北部地区属低风险区。(3)逐月干旱空间特征表现为西部地区、宁安市、勃利县、鸡东县、友谊县、宝清县和集贤县等地区5月干旱发生频率高、强度大,西部部分地区6月持续高频率高强度干旱,大庆市周边及泰来县、龙江县、甘南县、齐齐哈尔市、讷河市等地区9月干旱发生频率高、强度大。研究结果可为黑龙江省抗旱减灾部门提供数据参考,指导高标准农田的有效灌溉。 2022年08月20 00:00 2022年05期 358 363 1863353 吴 黎, 解文欢, 张有智, 宋丽娟, 李 岩, 吕志群 基于SPEI的宁夏沿黄城市带干旱特征及驱动性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205049 宁夏沿黄城市带气候变化敏感,生态环境脆弱,探究区域干旱驱动机制,对进一步研究黄河流域高质量发展,优化区域农业水资源管理具有重要意义。利用研究区1995—2015年的气象资料,采用彭曼蒙特斯模型(P-M模型)和标准降雨蒸散指数(SPEI)获得区域潜在蒸散发量和干旱指数,通过Mann-Kendall突变检测法、滑动t检验和Pettitt突变检验,分析了研究区干旱时间变化周期,利用冗余分析法定量分析宁夏沿黄城市带干旱驱动因素。结果表明:(1)研究区在季节尺度上,单季旱发生频繁,以春季和秋季发生为主,自北向南整体呈现由高到底的趋势,且主要发生在北部地区,整体以0.013/10 a速率呈湿润化趋势;(2)在年尺度上干旱的下降趋势具有全域性,自北向南呈现由高到底的趋势;(3)宁夏沿黄城市带SPEI-12值在研究时段呈现逐年下降的趋势,通过3种突变检测函数,确定2008年出现异常值,这与降水分布一致;(4)各环境因子对SPEI指数的解释率均在75%以上,降水量、温度、地表净辐射是驱动SPEI值主要环境因子。其中,降水量对SPEI的贡献率最高,呈显著正相关关系。 2022年08月20 00:00 2022年05期 364 373 1791684 马小燕, 朱晓雯, 赵金涛, 赵 娜, 石 云 有机肥等氮替代化肥对玉米产量和氮素吸收利用效率的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205050 有机肥替施部分化肥是实现我国化肥零增长并保持作物高产稳产的重要途径之一。以等养分条件为基础,研究不同比例有机肥等氮替代基施化肥对玉米产量以及氮素吸收利用的影响,为云南红壤坡耕地有机肥的合理利用及玉米施肥结构的调整提供科学依据。通过田间小区试验,分别设置不施肥处理(CK)、施用100%化肥处理(NPK)及4个基施有机肥等氮替代化肥处理,替代率分别为10%(T<sub>1</sub>),20%(T<sub>2</sub>),30%(T<sub>3</sub>),40%(T<sub>4</sub>),分析玉米产量、吸氮量以及氮肥利用率等指标在不同施肥处理下的变化情况。结果表明:与NPK处理相比,不同比例有机肥替代化肥的处理能在一定程度上提高玉米籽粒、秸秆生物量,玉米籽粒产量提高达6.07%~19.53%,秸秆生物量提高达2.16%~21.76%,且有机肥替代30%的化肥处理下的玉米籽粒产量和秸秆生物量最高,分别达到7 653 kg/hm<sup>2</sup>,16 530 kg/hm<sup>2</sup>,较其他施肥处理有一定的显著性; 有机肥替代化肥的处理均提高了玉米籽粒和秸秆的吸氮量,各施肥处理下的玉米地上部氮素平均积累量从大到小依次为T<sub>3</sub>(292 kg/hm<sup>2</sup>)&gt;T<sub>2</sub>(248 kg/hm<sup>2</sup>)&gt;T<sub>1</sub>(212 kg/hm<sup>2</sup>)&gt;T<sub>4</sub>(203 kg/hm<sup>2</sup>)&gt;NPK(176 kg/hm<sup>2</sup>)&gt;CK(52 kg/hm<sup>2</sup>),T<sub>3</sub>处理较NPK,T<sub>1</sub>,T<sub>2</sub>,T<sub>4</sub>处理下的玉米地上部分吸氮量分别提高了39.90%,27.37%,15.01%,30.38%; 与NPK处理相比,有机肥替代化肥的处理均提高了氮肥偏生产力、氮肥贡献率、氮肥表观利用率、氮肥的农学利用率,提高比例分别为5.00%~21.80%,2.44%~9.48%,20.48%~94.02%,7.54%~32.86%,且T<sub>3</sub>处理下的各氮素利用率指标均显著高于其他施肥处理。综上,有机肥与化肥配施可提高玉米的籽粒产量和生物产量,且提高玉米的吸氮量及氮素利用效率,且以有机肥等氮替代30%基施化肥的配施效果最好,可作为云南红壤坡耕地玉米增产和氮肥增效的合理施肥模式。 2022年08月20 00:00 2022年05期 374 381 1286705 赵吉霞<sup>1</sup>, 禹妍彤<sup>1</sup>, 周 芸<sup>2</sup>, 李永梅<sup>1</sup>, 范茂攀<sup>1</sup> 鄂东南崩壁不同深度土层微形态特征及稳定性评价 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205051 为了深入认识崩壁不同深度土层微观结构特征和稳定性状况,选取鄂东南通城县一处发育完整的崩壁为研究对象,通过观察土壤薄片,定量和定性分析了崩壁6个不同深度土层的微形态特征,在此基础上,采用主成分分析对崩壁稳定性进行评价,并构建了崩壁稳定性评价体系的微形态指标最小数据集(MDS)。结果表明:(1)崩壁不同深度土层微形态差异显著。表土层土壤基质颜色呈现暗红色,基质比较高(0.91),团聚体和孔隙状况发育成熟,孔隙连通性较好。红土层基质颜色以红色为基调,随深度增加逐渐变浅,基质比为0.69(平均值),土壤团聚体结构弱发育,孔隙类型以囊孔和裂隙为主,连通性较差。砂土层主要以未风化完全的矿物颗粒为主,基质比极低(0.25),孔隙类型以矿物颗粒间隙为主。(2)各土层稳定性微形态评价得分从大到小排序为:表土层(TC<sub>1</sub>)&gt;红土层(TC<sub>2</sub>&gt;TC<sub>3</sub>&gt;TC<sub>4</sub>)&gt;砂土层(TC<sub>5</sub>&gt;TC<sub>6</sub>),与多数土壤微形态指标间呈现显著正相关(p&lt;0.05)。(3)崩壁土体稳定性微形态评价的最小数据集(MDS)由土壤基质颜色、土壤基质类型、土壤基质比、土壤团聚体、土壤微结构、总孔隙百分比和有机质含量7个指标构成。综上,不同深度土层微形态特征差异是崩壁土体稳定性具有层次分异性的重要因素之一。基于土壤微形态分析及建立的最小数据集评价体系,可以对崩壁土体的稳定性进行初步的监测。 2022年08月20 00:00 2022年05期 382 390 2831046 艾尚进<sup>1,2,3</sup>, 程 虎<sup>1,2</sup>, 夏 露<sup>1,2</sup>, 马悦阳<sup>1,2</sup>, 舒 倩<sup>1,2</sup>, 许文年<sup>1,2</sup>, 夏 栋<sup>1,2,3,4</sup> 增温与干旱双重变化对若尔盖泥炭CH<sub>4</sub>排放的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205052 若尔盖泥炭地经历了长期人为排水,未来又面临着强烈的变暖干旱,会对泥炭地CH<sub>4</sub>排放产生复杂影响。在若尔盖选取了近自然和长期人为排水两种泥炭地类型,采集1 m深泥炭柱,采用室内环境控制试验,设定不同的氧气、水分和温度条件,探索这两种典型泥炭地的泥炭CH<sub>4</sub>排放对增温与干旱双重变化的响应差异。结果表明:(1)由于水位降低和泥炭有机物质量下降,长期排水泥炭地的中下层泥炭(20—80 cm)CH<sub>4</sub>累积排放量显著低于近自然泥炭地。(2)两种泥炭地的表层和深层泥炭CH<sub>4</sub>排放都对升温不敏感,而中下层泥炭的CH<sub>4</sub>累积排放量从5℃到15℃显著增加。(3)模拟增温10℃同时干旱水位降低20 cm条件下,中层泥炭受到了温度、水分和氧气变化的叠加影响,CH<sub>4</sub>排放变化最剧烈。(4)最终整个1 m深泥炭近自然泥炭地高温低水位的CH<sub>4</sub>总排放量为(204.29&#177;15.13)μg/gC,比其低温高水位显著升高66.43 μg/gC(约48%); 排水泥炭地高温低水位的CH<sub>4</sub>总排放量为(75.64&#177;9.41)μg/gC,比其低温高水位升高11.95 μg/gC(约19%)。综上,升温干旱气候会对若尔盖泥炭地的有机碳稳定性造成破坏性影响,会集中导致中层泥炭CH<sub>4</sub>排放的剧烈变化,可能最终使本区域CH<sub>4</sub>排放量显著提高。 2022年08月20 00:00 2022年05期 391 397,410 1371866 韩仕星<sup>1,2</sup>, 陈允腾<sup>1</sup>, 张懿晴<sup>1,3</sup>, 杨胜勇<sup>1</sup>, 王 征<sup>1,2</sup> 基于文献计量学分析泥沙来源研究进展与热点 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205053 明确流域或区域泥沙来源对水土保持措施科学布局有重要意义。为了更好地掌握泥沙来源研究的发展动态,研究借助文献计量方法与可视化工具——CiteSpace软件,对中国知网(CNKI)总库和Web of Science数据库迄今关于泥沙来源的所有文献进行收集分析,探寻当前该领域的研究热点,为未来的发展研究提供参考。对检索获取的6 000余篇中文和英文文献的分析发现,当前泥沙来源研究的主要对象包括淤地坝、小流域、河流与盆地。研究热点主题主要包括泥沙输移、泥沙形态和土壤侵蚀; 热点研究内容注重对环境效应、影响因素等进行综合研究; 热点研究手段是复合指纹识别技术。关键词突现图和时区图展现的前沿研究趋势显示,在重点研究区要重建流域泥沙来源历史的演变规律; 指纹识别法作为热点研究手段则亟需科学的试验设计来验证该方法的准确性; 将来的研究则侧重于形成类似“复合指纹系统工具”的工具,服务于流域管理、侵蚀泥沙产生的环境风险预测等方面。 2022年08月20 00:00 2022年05期 398 403 1930968 党 真<sup>1,3</sup>, 杨明义<sup>1,2,4</sup>, 张加琼<sup>1,2</sup> 化害为利:黄土高原淤地坝旱作农业系统探析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202205054 淤地坝属于黄土高原重要的水土保持工程措施,兼具淤地造田之效。以淤地坝为载体,坝地作物种植为核心的淤地坝旱作农业系统是黄土高原独特的农业系统和农业景观。通过文献梳理和实地调研,对黄土高原淤地坝旱作农业系统进行了系统分析。研究表明:(1)黄土高原淤地坝的人工修筑史可以追溯至明代万历年间,距今至少已有400余年的历史,1950年代以后得到普遍推广;(2)淤地坝传统的修筑技术和坝地旱作农业耕作技术体系,体现出人与自然和谐共处的生存准则和先民智慧的生活理念;(3)淤地坝旱作农业系统具有显著的经济价值、生态价值、文化价值、景观价值、社会价值与科研价值等农业文化遗产价值,在黄土高原生态文明建设、农业可持续发展和农耕文化传承等方面具有重要意义。 2022年08月20 00:00 2022年05期 404 410 1252358 艾开开