长江三峡库区现代坡地剥蚀速率研究

三峡库区以山地为主 ,人口密度较大 ,三峡工程引起的移民搬迁以及经济建设的需要 ,造成坡地上人类活动强度越来越大 ,从而造成现代坡地剥蚀作用的加剧。采用简便、实用且操作方便的地貌测量方法 ,对三峡库区草堂河流域三个坡段进行了现代坡地剥蚀速率研究。结果表明 ,<15°的缓坡、15°～ 4 5°的斜坡和 >4 5°的陡坡的现代剥蚀速率分别为 4 .0、4 .9和 7.1mm/a。当地平均现代坡地剥蚀速率已达 4 .9mm/a (790 2t/km2 ·a) ,即达到强度剥蚀标准 ,未来三峡库区坡地退耕还林 (草 )以及水土保持等生态建设任务十分艰巨。     

三峡库区重庆段水土流失的时空格局特征

Soil and water loss has been the most serious eco-environmental problem in the Three Gorges Reservoir Area of Chongqing. In this paper the authors studied the spatiotemporal features of soil and water loss from 1999 to 2004 based on RS and GIS techniques. The results showed that: (1) The soil and water loss area decreased from 1999 to 2004. (2) Soil and water loss mainly exists in purple soil, yellow soil, limestone soil, paddy soil and yellow brown soil distributed areas. (3) The dry slope land and sparse woodland that are intensively influenced by human activities experienced most serious soil and water loss. (4) Soil and water loss in the study area indicated an obvious vertical differentiation characteristic. (5) There is a significant correlation between soil and water loss and slope. (6) There is no obvious correlation between soil and water loss and aspect. (7) Soil and water loss mainly exists in the values of R between 300 and 340 distribution area. The very-high soil and water loss has obvious correlation with R. Foundation: National Natural Science Foundation of China, No.40801077; Science & Technology Research Project Supported by Chongqing Municipal Education Commission, No.KJ070811; Doctoral Fund of Chongqing Normal University, No.06XLB004; Project by Chongqing Water Conservancy Bureau Author: Li Yuechen (1974–), Ph.D and Associate Professor, specialized in the study of remote sensing application and land use/land cover change.     

三峡库区不同地貌区土壤元素分布特征

利用土壤表层样分析成果,探讨三峡库区不同地貌区土壤中Ca、P、B等43个常量元素及微量元素的分布特征,结果表明：三峡库区重庆段八个地貌分区可明显划分为两个地球化学分区,一区为河谷平原、侵蚀剥蚀台地、丘陵、低山及中山地貌地球化学分区;二区为褶皱抬升低山、中山及喀斯特地貌地球化学分区,两区的土壤元素含量差异明显,除常量元素K2O、SiO2、Ba、MgO、P、Zr及微量元素Sr、La外,一区土壤中其他元素含量总体上均远低于二区土壤中的含量,其差异总体上是地质背景差异的体现,母岩岩性是土壤元素的主要控制因素。在同类母岩条件下,地貌对土壤中元素分布具有明显影响。不同地貌区的土壤营养元素聚类既有共性也有个性,喀斯特地貌区元素聚为五类;褶皱抬升中山、低山区聚类结果基本一致,均为四类;侵蚀剥蚀中山区多数元素较分散,分异强烈,总体上聚为四类,但第四类各元素间距离较远;侵蚀剥蚀低山与丘陵区元素聚类总体上相近,均为五类,但内部存在分异;侵蚀剥蚀台地则聚为三大类。土壤中的某些特征矿物元素如Fe2O3、Mn、Cu、Zn组合,N、org．C组合在各个地貌区均聚为一类;而某些元素如Cl等在不同地貌条件下分别与MgO、CaO或与Na2O聚类,体现元素在不同地貌条件下的分布特征差异。     

三峡库区重庆段水土流失的时空格局特征

在TM 解译的三峡库区重庆段1999 年和2004 年水土流失数据及相关辅助数据的支持下, 借助GIS 技术, 分析了研究区5 年来水土流失的时空演变及地理空间分异特征与规律。 研究结果表明: (1) 研究区水土流失总体呈现好转趋势, 极强度和剧烈水土流失面积下降变幅最大。(2) 水土流失主要分布在紫色土、黄壤、石灰(岩) 土、水稻土和黄棕壤分布区。(3) 水 土流失主要发生在受人类活动影响最为剧烈的旱坡地和疏林地。(4) 水土流失表现出明显的垂直分异特征, 主要集中于高程200~1500 m 的低山、丘陵地区。(5) 水土流失与坡度具有很好的相关性, 主要分布在15^o以上的陡坡地。(6) 水土流失与坡向分异无明显的相关关系。各坡向水土流失面积和强度分布基本相当。(7) 水土流失主要集中在300~320 和320~340 j.cm/hm². h 的降雨侵蚀力(R) 值分布区。剧烈水土流失与高降雨侵蚀力具有较好的对应关系。     

基于PSR模型的三峡库区重庆段生态安全动态评价

基于压力-状态-响应(PSR)概念模型,从20个指标通过数据标准化处理、指标权重确定和生态安全评价模型的构建,以三峡库区重庆段为例,分析三峡库区重庆段自直辖以来的生态安全问题.运用熵权和AHP的平均值作为权重,结合主观和客观赋权的优点,使评价更为合理.结果表明,三峡库区重庆段1997-2003年生态安全度为很不安全状况,2004-2007年生态安全度为不安全状况.从资源环境压力来看,1997-2007年其ESI一直处于很不安全状况;从资源环境状态来看,1997-1999年为很不安全状态,2000年和2001年为不安全状态,2002-2006年为临界安全状态,2007年为较安全状态;从人文环境响应来看,1997-2004年为很不安全状况,2005-2007年为不安全状况.从压力-状态-响应模型3方面分析对三峡库区重庆段生态安全的影响,据权重值得知,人文环境响应对城市生态影响最大,其次是资源环境状态,影响最小的是资源环境压力.     

长江三峡库区云阳-巫山段斜坡坡度对滑坡的贡献率

三峡库区滑坡发育与多种因素相关,在它的内部因子中除了地层、斜坡高差和坡向等重要因素外,斜坡的坡度是一个非常重要的条件。为了研究坡度与滑坡发育的关系,借助于GIS技术,利用贡献率法重点研究了三峡库区斜坡坡度对滑坡发育的影响,并且定量地给出了二者的相关关系,即坡度对滑坡发育的贡献。该方法是将坡度划分为若干区间,分析每一区间对滑坡发育所起到的贡献作用,并定量评价了其贡献率的大小。所得研究结果与实际情况较吻合,为库区的滑坡防治规划提供了依据。     

长江三峡库区草丛群落多样性的研究

通过对三峡库区草丛群落的初步调查,发现该地区灌丛现有20个群落类型,常见的班茅茅叶草丛群落、拟金草草丛群落、芒草丛群落、光叶里白草丛群落、香附子草丛群落,其丰富度指数、多样性指数相对较高,而小颖羊茅草丛群落、油芒草丛群落、金发草草丛群落、鸢尾草丛群落、牛鞭草草丛群落、马唐草丛群落、黄茅草丛群落、类芦草丛群落、斑茅草丛群落、瘦脊野谷草草丛群落丰富度适中;双花草草丛群落、狗牙根草丛群落、矛叶荩草草丛群落、白茅草丛群落、尼泊尔芒草丛群落的丰富度相对较低;草丛群落多样性在海拔梯度上未表现出明显的规律性,这可能与库区内强烈的人为干扰活动有关.     

三峡库区坡地生态工程控制土壤养分流失研究——以等高植物篱为例

三峡库区紫色土陡坡地径流小区大雨强模拟降雨实验表明,以等高植物篱为代表的坡地生态工程能相当有效地减少坡面侵蚀量、径流量和坡面氮、磷养分损失量。由于植物篱和带间覆盖稿秆对径流的阻滞作用使坡面径流与表土的混合、养分溶解交换过程更加充分,径流携带的养分流失成为有效养分流失的主要方式。通过施肥改善土壤渗透特性、抗蚀性及带间覆盖能明显提高控制坡面产沙、产流和养分流失。等高植物篱-农作系统各种处理中以施用有机肥和配施有、无机肥-带间麦秆覆盖两种处理效果最好。     

三峡库区紫色土坡地土壤退化特征:土壤养分贫瘠化

土壤侵蚀是三峡库区紫色土坡地土壤退化及土壤养分贫瘠化的主因。利用土地特性系列比较法,通过野外调查和室内分析相结合,研究三峡库区紫色土坡地土壤退化特征。结果表明:1)与未退化样地相比,不同利用方式和不同坡度段土壤中各种营养元素的含量均不同程度地减损。2)不同利用方式下土壤有机质、全N和碱解N含量由高到低是林地、园地、菜地(或草地)、耕地(或荒地)、建设用地。园地土壤中的全P、速效P、全K、速效K、CEC以及Fe、Zn、Ti、Pb等微量元素的含量均较高;草地土壤中的全K、速效K、CEC及微量元素含量一般较低;荒地土壤中各种营养元素的含量与草地基本类同,但Zr和Cr平均含量最高;建设用地中CEC含量最高;菜地土壤中Pb的平均含量最高,达29.85 mg/kg。3)不同坡度段土壤各种养分平均含量差异不大,但速效P在10°~20°和大于30°坡度段、CEC在20°~30°和大于30°坡度段均有显著差异。Cu、Fe、Ni、Mo、Co、V 6种微量元素易随土壤侵蚀或其他途径迁移。     

基于GIS的长江三峡库区滑坡影响因子分析

利用GIS技术和统计方法,对三峡库区选定的研究区域(面积4539km2)滑坡空间分布和地形、地质等滑坡内部因子之间相关性进行统计计算。在建立地质、地形数据库等滑坡因子空间数据库和滑坡空间分布数据库(数据比例尺均为1∶10000)基础上,从地形数据库提取25m分辨率DEM,再派生出高程、高差、坡度、坡向、平面曲率、剖面曲率等地形影响因子;从地质数据库提取地层和岩性组合影响因子。将各个定性的因子按一定规则进行重分类、转换为25m分辨率的栅格数据格式,在GIS中进行地图代数运算、统计计算滑坡和各影响因子相关性。结果表明,滑坡分布和Q4、J1x,J1z、S岩性岩组;90m以下、90～135m和135～175m三个高程带;15～20m局部高差;10°～25°坡度;北、南和西北方向及-1～1曲率范围等影响因子相关性等级都大于1,为滑坡发生的主要影响因子类属。研究的结果是进行滑坡易发性评价的基础,可以指导库区滑坡灾害管理、土地利用等。     

基于遥感技术的三峡库区土壤侵蚀量评估及影响因子分析

基于遥感和地理信息系统技术,利用修正通用土壤流失方程对三峡库区的土壤侵蚀进行定量评估,并进一步分别利用MODIS、TRMM遥感数据对其变化影响的主要因子植被覆盖和降雨侵蚀力变化进行了分析.结果表明:2005年土壤侵蚀总量为11 979.19×104t,平均土壤侵蚀模数为2 087 t/(km2·a),与2000年土壤侵蚀模数2 381 t/(km2·a)相比,减少了294 t/(km2·a).库区东部长江两岸大部分地区植被出现增长趋势,位于研究区边缘附近植被变化不明显;库区降雨侵蚀力总体呈增加趋势,同时降雨侵蚀力年际变化存在较明显的空间差异性.     

三峡库区不同垂直带森林土壤大孔隙染色实验

降雨过程中森林土壤大孔隙内优先流的发生,是森林植被调蓄径流和保持水土的主要方式。利用染色示踪法,对三峡库区宜昌大老岭-邓村地区不同垂直带内森林土壤大孔隙特征进行了实验研究。结果表明,山地植被-土壤类型的梯度变化使不同垂直带内土壤大孔隙数量差异显著,在土壤垂直剖面内呈现不同分布模式。亚高山阔叶林覆盖的山地棕壤下,土壤剖面染色面积比达62.3%,染色区域主要集中在根系发达的腐殖质层,染料下渗深度较浅。低山针叶林黄壤剖面染色比例低于亚高山阔叶林棕壤,但染料下渗深度较深可达69.5 cm,腐殖质层、淋溶淀积层和母质层间染色比例无显著差异。中山灌丛幼林黄棕壤剖面染色比例和染料下渗深度较小,腐殖质层染色比例显著高于淋溶淀积层,母质层几乎无染色现象。与森林土壤相比,低山弃耕坡地的染料下渗深度和染色面积比显著减小,染色区域集中在耕作表层。植物根孔、母质裂隙、土壤发育程度和土地耕作是造成山地不同垂直带间土壤大孔隙结构差异的主要因素。     

三峡库区坡地资源优化利用模式与途径

三峡库区土地资源以山丘地为主,耕地又以坡旱地为主。其中>2 5°的陡坡耕地为2 6 7×10 4hm2 ,占库区耕地总量的18.2 %。研究表明,三峡库区粮食产量的5 6 %来自坡耕地,同时库区泥沙量的6 6 %也来自坡耕地。三峡大坝蓄水,移民后靠安置,对坡耕地利用的压力更大。坡地资源的优化利用,在库区农业生产、移民安置,以及生态环境建设方面都具有重要的意义和价值。基于土地资源优化利用原理和生态设计的理念,提出库区土地资源优化利用应突出生态效益、经济主导、产业协调、区域特色等4种模式,并针对当前库区土地资源利用中的主要问题,提出了相应的优化利用途径和对策     

近10年重庆市归一化植被指数变化分析

运用1 km分辨率经过Savitzky-Golay滤波技术平滑处理的SPOT/VGT数据,通过对1998~2007年的归一化植被指数(NDVI)时间序列数据、NDVI与气象因子的关系、10 a来NDVI变化率的空间分布以及NDVI与海拔高度的关系等进行分析,研究重庆市植被变化及空间分布情况。结果表明,重庆市NDVI年变化相对稳定,在空间上变化较大,东北及东南部分地区植被退化,而西部地区NDVI变化率增加,表明植被覆盖有所增多。另外引起NDVI时空变化的原因中,温度远大于降水量,海拔高度也与NDVI有较好的相关性。     

三峡库区长江阶地冲积物的年代测定

三峡库区的长江阶地是研究川江、峡江水系演变的重要证据。发育冲积物的阶地主要出现在库区西半部的川东和重庆的中低山、丘陵区,最多有6级。阶地研究中遇到的主要问题是难以确定阶地的形成时代。我们采用TL法和ESR法测量了三峡库区6个地点阶地的堆积年龄。测量数据显示,ESR法基本不适合测定三峡库区冲积物的年龄;尽管TL法本身存在缺陷,但测得的T1~T4的堆积年龄得到其他独立的测年结果的支持。阶地T1~T4的TL年龄依次为7~17 ka、28~46 ka、62~81 ka和103~105 ka。此外,根据年代地层对比的方法以及前人的古地磁测量结果,推测三峡库区第四级阶地的年龄大于101 ka,第五级阶地的年龄大于392 ka,而第六级阶地的年龄小于780 ka。从而初步建立了三峡库区阶地堆积的时间序列。     

三峡库区退耕坡地环境移民压力研究

坡耕地退耕还林还草作为生态环境建设的重要措施正在三峡库区逐步实施。然而，坡耕地退耕将减少退耕地区的耕地数量，特别是坡耕地集中分布的区域，从而引发环境移民问题。利用GIS技术建立了基于GRID的坡耕地退耕压力指数模型及环境移民模型，并对三峡库区坡耕地退耕引发的潜在环境移民的数量进行模拟。模拟结果表明三峡库区坡耕地退耕引发的潜在环境移民数量较大。在退耕压力指数为40％时潜在环境移民数量高达89万人，相当于三峡水库淹没需要安置的水库移民数量。环境移民压力是该地区生态环境建设面临的一大难题。     

不同生计类型农户的土地利用——三峡库区典型村的实证研究

采用分层随机抽样、参与式农村评估、地块调查等方法,研究了重庆市涪陵区珍溪镇3 个典型村样本农户的土地利用和土地投入的差异。共调查了227 户,2250 个地块。结果发现：① 除了6.17%的非农户土地撂荒、退耕或出租外,纯农户、一兼户、二兼户的土地利用类型均以集约为主。纯农户因年龄结构老龄化,劳动力供应不足,相对粗放的耕地面积为48.95%。一兼户相对集约利用的面积比例为71.08%。二兼户相对集约利用的面积比例为67.20%。② 土地投入有明显差异。纯农户每公顷农业劳动力投入少,劳动力老龄化;由于缺乏资金,农业机械及省工性投入少,多选择农家肥及磷肥、碳铵等价格较低的传统肥料。一兼户劳动力投入的数量与质量都最高,有长期投资农业的意愿与动力,农业机械投资量最大,保持了较高的农家肥施用量,且各种化肥配合施用,用量适中;二兼户每公顷农业劳动力投入大,以老人与妇女为主;由于收入高,农业机械及省工性投入比纯农户多,首选价格高、省劳力的化肥。非农户无土地投入。`