黄土丘陵区坡面尺度上不同植被格局下植物群落和土壤性质研究

通过对黄土丘陵沟壑区陕西延安羊圈沟小流域坡面上退耕还林还草后形成的林地(单一种植刺槐人工林)、草地(单一的撂荒草地)、草地-林地-草地(上坡位和下坡位撂荒草地,中坡位种植刺槐人工林)及林地-草地-林地(上坡位和下坡位种植刺槐人工林,中坡位为撂荒草地)四种不同的植被格局下植物物种多样性及土壤理化性质变化的研究,旨在揭示植被恢复过程中,坡面上植被不同的空间配置模式对植物物种的组成及土壤环境变化的影响.研究发现,4种植被格局下植物物种的多样性以单一的撂荒草地坡面最高,人工林的种植一定程度上影响了林下植物物种多样性的恢复,但整个灌木和草本的群落结构4种植被格局之间均未达到极不相似水平.土壤有机碳及总氮含量均以坡面上草地-林地-草地的空间配置格局最高且有机碳存在显著差异,而撂荒草地则在土壤水分的保持及改善土壤pH值上优于其他3种植被格局.     

基于地统计学方法的降水空间插值研究

为了实现离散降水数据到连续降水数据的插值,以内蒙古自治区多年(1950～2000年)平均降水量为例,讨论了不同空间插值方法的优劣,发现基于地统计方法的Kriging插值具有最佳的插值效果.进一步对比Ordinary Kriging和CoKriging插值方法的4种不同的半变异函数模型,结果表明利用指数半变异函数的CiKriging插值方法具有最小的预测误差.地统计方法对于预测降水具有重要的价值,而不同的地区具有各自适合的模型,理解该方法的数学原理和操作过程,对相关研究具有借鉴意义.     

THE EVALUATION OF ECO－ENVIRONMENTAL SUSCEPTIBILITY TO HUMAN ACTIVITY IN YULIN REGION

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卧龙自然保护区土地利用变化对土壤性质的影响

森林景观受干扰后的次生演替、人工林种植与农业耕作等在许多方面影响着土壤性质的变化。研究选取了四川卧龙自然保护区作为研究地点 ,阐述湿润高山区的土地利用方式与土壤性质之间的关系。选择了六种典型的土地利用方式加以比较 ,方差分析结果表明 ,不同土地利用之间土壤容重、全氮、有机碳、速效磷、速效钾的含量差异显著。相比之下 ,农田土壤养分含量偏低 ,而灌丛有着较高的有机碳、总氮与有效氮含量。 0～ 4 0cm土壤碳的储量变化幅度不大。综合土壤退化指数表明 ,坡耕地 ,撂荒地与人工林有土壤退化的趋势 ,而灌丛与次生林对土壤的性质有着改善的作用。人工林年龄与土壤有机碳、有机氮的含量正相关。     

油气管道建设对干旱荒漠区景观格局影响的比较研究

以新疆绿洲-荒漠过渡带为研究对象,利用ArcGIS和fragstats软件,选用快鸟遥感影像解译土地利用类型,以50~100 m为宽度划分缓冲区,分别计算缓冲区及整体景观的几类代表性的景观指数,比较油气管道建设3个阶段景观格局的动态变化,分析其对区域景观格局的影响。结果表明:建设后草地面积逐渐减少,灌木林地和建设用地面积逐渐增加;在斑块类型水平上,原本占据优势的草地景观斑块数量增加,结构复杂程度增加,在景观中优势程度下降,以小斑块为主的灌木林地和建设用地复杂程度和优势程度提高;管道上方各景观类型的景观格局指数变化幅度较其他区域更加剧烈;在景观水平上,选取的6项景观格局指数反映出景观整体破碎化程度加剧,异质性增加,内部连通性下降,各景观类型比重更加均匀。总之,管道建设对所经过区域的景观格局和功能产生了明显的影响,原有结构发生变化,功能削弱。主要的影响区域为管道上方作业区,对于其他区域,影响强度随着距管道距离的增加而迅速降低,范围能够达到管道作业带两侧300 m。研究结果可为西部地区管道建设的生态环境保护和更深入的研究工作提供参考依据和理论基础。     

黄土丘陵沟壑区典型小流域土地持续利用案例研究

本文选择我国水土流失最为严重的黄土丘陵沟壑区作为研究地区,通过野外调查、土地利用填图,结合区域国民经济发展规划提出了4种基本土地利用规划方案附加2种保护性耕作措施;开展了生态适宜性、经济可行性和社会可接受性评价。提出:在得到大量外部经济支持的前提下,应积极实行15°以上的坡耕地全部退耕还林还草的方案,其中在中等坡度的地区(15°-25°)应发展果园和经济林;若缺少外部强有力的经济支持,该区土地利用调整应逐步开展,短期内(约0-5年),建议坡度大于25°的坡耕地逐步退耕还林还草,其中,坡度大于25°,地形条件较好的地区应种植果园和经济林;中期(约5-10年),坡度大于20°的黄土地区应逐步退耕还林还草,其中坡度介于20°-25°之间的地区应转变为果园和经济林;10年之后,建议大于15°的坡耕地全部转变为其他用途,其中坡度介于15°-25°的黄土地区应转变为果园和经济林,坡度大于25°的地区转变为林地/灌丛和草地     

土地利用结构与生态过程

本文从土地利用与土壤水分、土地利用与土壤养分、土地利用与水土流失3个方面系统讨论了土地利用结构与生态过程研究的现状和特征,指出:1)土地利用结构对土壤水分的影响涉及生态系统、坡面、小流域和区域等系列尺度,土地利用的分布及景观特点影响土壤水分的时空变异;2)土地利用对土壤养分的影响表现在土地利用的镶嵌格局影响土壤养分的分布和迁移,土地利用的变化可以引起土壤养分的变化;3)土地利用与水土流失关系密切,土地利用的改变能够减少或增加径流和土壤侵蚀.尺度不同,土地利用与水土流失的机制也不尽相同.土地利用结构与生态过程的研究,还需要注重大尺度和多尺度上的综合研究.     

黄土丘陵小流域地形和土地利用对土壤水分时空格局的影响

采用1982～1985年和2002年两个时段的定点观测数据,系统分析了小流域尺度地形和土地利用类型对土壤水分时空格局的影响.结果表明:1)土壤水分变化特征为所有年份农地土壤水分都最大,灌木林地和荒草地较低,林地居中;不同坡向间以阴坡土壤水分最大;而不同坡位间以坡中部土壤水分最大.受降雨和植被耗水的影响,所有土地利用类型中土壤水分在整个生长期表现为降低型.2)在年尺度上表现为干旱年份土地利用类型和坡向对土壤水分的影响较大;而在湿润年份,其影响程度减弱;坡位在干旱和湿润年份对土壤水分的影响都较小.湿润年份,降雨量的增大弱化了地形和土地利用类型对土壤水分时空格局的影响;而干旱年份正好相反.3)在季节尺度上表现为在生长季节的中后期,土壤水分的变异格局主要受坡向影响;而在生长季节的中期,主要受土地利用类型影响;坡位在整个观测时段内影响都较小.4)在不同土壤层次方面特征为土地利用类型对0～20em层次影响较小,而对其他4个深度较大的层次(20～100cm)影响较大,并且5个层次中以40～60cm层次的差异最大;坡向对5个层次土壤水分的变异格局均有明显影响,并呈现随着深度的增加,其影响减弱的趋势;坡位对5个层次的土壤水分变异格局影响均较小.     

西气东输管道沿线河西走廊地区生态系统评价与生态安全保障体系建设

西气东输管道沿线河西走廊地区是典型的荒漠-绿洲-戈壁区．具有干湿交错带、农牧交错带、森林边缘带以及沙漠边缘带等多种环境脆弱带，管道施工造成地表土壤，植被的破坏，加剧荒漠化过程，还会诱发沙尘暴，使地区生态环境进一步恶化，直接影响到管道的安全运行，从区域生态安全和管道安全双重角度提出区域的生态安全保障体系具有重要意义。以西气东输管道沿线河西走廊地区为例，对管道沿线两侧各10km内进行了生态系统制图分析，识别出该区的主要生态系统类型，并对其中主要的3种生态系统进行了评价。在此基础上，针对几种典型生态系统区如裸地生态系统、绿洲生态系统、戈壁半灌木矮半灌木荒漠生态系统地区提出来了生态安全保障体系，具有保障区域生态安全和管道安全运行双重意义。     

施工干扰下的生态系统稳定性评价--以西气东输管道工程沿线新疆干旱荒漠区为例

西气东输管道工程对沿线生态系统形成干扰，导致土壤质量下降。植被退化，生物多样性降低，风沙危害加剧等环境灾害，影响区域的生态安全．威胁到输气管道的安全运行。稳定性不同的生态系统对管道工程干扰有的反应不同．评价工程沿线生态系统的稳定性．有利于合理制定施工规范和开展工程后的生态恢复．对于保障区域生态系统和管道的双重安全具有重要意义。从生态系统受干扰后恢复能力的角度，在地理信息系统(GIS)平台支持下．采用图层投重-级别打分叠加模型，对管道沿线生态系统做稳定性评价。把生态系统稳定性按稳定性从低到高依次分为不稳定、欠稳定、稍稳定和稳定四个等级．结果发现沿线区域面积占15％的生态系统不稳定，52％区域欠稳定。针对稳定性低的盐土荒漠地区．沙质荒漠地区和棕漠土灌木荒漠三类地区，设计有利于促进生态系统恢复的友好环境构建对策。