中国土壤学学科发展战略研究报告

土壤是固态地球表面具有生命活动、处于生物与环境间进行物质循环和能量交换的疏松表层。它既是独立的历史自然体，也是最易受人类活动影响、为人类提供食物的自然资源。科学地开发和利用土壤在国民经济建设，特别是在农业生产和改善环境中具有重要作用。土壤学作为主要研究土壤中的物质运动规律及其与环境间相互关系的科学，是农业科学和资源环境科学的基础学科之一。随着自然科学的发展，土壤学的研究不断有新的推进。特别是当前世界进入以经济、科技为主体的竞争年代，人类面临人口－资源－环境间的尖锐矛盾，使土壤学面临着十分严峻的挑战。本报告分析了土壤学的发展趋向及我国土壤学发展中的主要问题，提出了我国土壤学近期研究的重点领域、发展的措施和展望。     

中国生态功能区划

生态系统服务功能的定义,是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。为什么要研究生态系统服务功能?第一,生态系统服务功能是人类生存与发展的基础;第二,现代技术不能替代生态系统服务功能;第三,人类活动已对生态系统服务功能造成损害,并且是当前全球性生态环境危机的根源之一,生态系统服务功能评价是将人类对自然与生态系统的认识成果应用于经济决策的桥梁。     

发展草地农业推进我国西部可持续发展

在我国,人与草地的关系经历了4个发展阶段,最终应发展成为草地农业生态系统,这是人类与自然和谐共处的可持续发展模式,人工草地的作用不容忽视。根据草地资源、草业经济结构和生产水平状况,我国西部10省、自治区、直辖市可分为6个发展区域,各区域可因地制宜地发展各具特色的草地农业系统,同时区域之间可以实行广泛的系统耦合;建议设立6个草地农业示范项目和3个研究性生产基地。     

人类活动影响下的青海湖流域生态系统服务空间格局

人类活动改变生态格局和变化,进而影响生态系统服务。因此,探讨人类活动影响下的生态系统服务空间格局,对于区域生态安全、可持续发展和人类福祉等至关重要。以青海湖流域为研究区,基于InVEST模型计算了流域2018年产水量、水质净化、生境质量、土壤保持和碳储量五种生态系统服务,并分析了不同生态系统服务的空间自相关性、相互关系以及人类活动影响下的空间格局。结果表明：流域生境质量整体较好,土壤流失整体较小。碳储量受植被覆盖的影响存在明显空间差异。农业生态系统和城镇生态系统氮、磷负荷较高。产水量环湖区和山区差异明显;产水量、碳储量和生境质量的Moran's I分别为0.786、0.742和0.705,空间聚集性最强,氮负荷最弱;协同关系主要表现在氮负荷与磷负荷、碳储量与生境质量、产水量与土壤流失之间。权衡关系主要是生境质量与产水量和氮负荷,碳储量与产水量和土壤流失之间;碳储量、生境质量和土壤流失随人类活动的增强呈现递减趋势。氮、磷负荷随人类活动的增强呈现递增趋势。人类活动通过改变不透水表面进而影响产水量。通过高分辨率遥感影像精细化定量描述人类活动以及详细探讨人类活动影响下各生态系统服务空间格局、聚集程度,可为流域科学评价生态系统服务、生态环境保护及可持续发展提供依据。     

西安市农业生态系统服务间关系及空间分异

农业生态系统是一种人工-自然复合生态系统,人类行为和管理决策干扰生态系统服务的供给和需求,生态系统服务之间的关系也随之发生变化.以西安市农业生态系统为研究对象,测算了农产品供给、固碳、水源涵养、净化环境及文化娱乐5项生态系统服务价值,分析农业生态系统服务总价值的空间差异,并根据景观特点和农业生态系统服务价值将研究区划分为3个区,探索不同分区生态系统服务功能之间的相互关系,并提出了西安市的生态系统管理对策.结果表明：研究区提供的农业生态系统服务总价值为590×10⁸元.从生态系统服务大分类来看,调节服务 > 供给服务 > 文化服务.各区县农业生态系统服务功能价值差别较大.1999-2013年,西安市供给服务上升,调节服务和支持服务下降.西安市农业生态系统服务功能价值大致呈现由市中心向边缘区逐渐加强的趋势.在不同的农业区域生态系统中,生态系统服务内部各功能之间的相关性差异较大.在耕区、园区、林区生态系统中,农产品提供与固碳、水源涵养、净化环境、文化休闲服务之间的相关性差异大,而调节服务与文化服务以及调节服务各功能之间的相关关系均呈现显著正相关.为了维护城市生态系统的稳定,应该调整城市绿地景观格局,构建“绿色斑块、绿色廊道、湿地、农田”镶嵌共存的绿地生态系统;在发展农区、园区生态产业过程中,应当调整农业产业结构,选择经济效益与生态效益兼顾的作物品种和植被类型.     

利用因子分析确定岩溶地下河系统水质的影响因素

根据云南南洞地下河系统2008年旱季的水化学分析结果,利用因子分析方法探讨地下水水质的影响因素及程度,结果表明:流域地下水成分变动范围较大,具有明显的空间变异性;地下水水质受人类活动、水岩作用过程和土壤等自然因素的共同影响,三个因素能够解释地下水水质形成的79%,其中人类活动是主要影响因素;地下水中的Cl-、NO3-、SO42-、Na+、K+主要受人类活动特别是农业和生活废水等因素的控制,Ca2+主要是水-岩作用的产物,但也受人类活动的影响,pH值、电导率受水岩作用过程和人类活动的影响,Mg2+、HCO3-受土壤CO2含量和水-岩作用过程的共同影响。     

华南钦州湾红树林湿地重金属环境地球化学研究

<正>沿海海湾是一种敏感的海-陆地交互区,也是人口高密度聚集地和受人类活动影响强烈的区域,极易受自然过程和人为活动影响。红树林是分布在热带、亚热带海陆交错带的重要湿地生态系统,由于独特的性质,比一般潮滩更容易吸收和储存污染物。随着沿海区域经济的飞速发展,含重金属在内的大量污染物的     

北京地区地质灾害成灾条件研究

地质灾害是由地质作用造成的对人类生命,生产活动.财产、资源环境危害的地质事件。其成灾条件包括自然条件和经济社会条件(人类活动)两方面。本文拟从自然条件的危险性和社会经济条件的易损性两方面研究北京地区的成灾风险,提出了地质灾害工作发展方向。     

节约集约用地促进鞍山经济社会可持续发展

土地是发展之基、民生之本,是直接保障人类生存的自然资源。土地是农业最基本的生产资料,是工业和城市的载体,是人类活动的空间和场所。因此,经济社会的发展和人类的生产生活都离不开土地。土地资源的有限,耕地资源的缺乏,人口的不断增长,社会对土地需求的不断增加,决定了我国必须走节约集约用地的道路。     

江苏海岸潮滩沉积环境及其可持续利用问题

凭借着独一无二的地质、地貌、海洋、气候、土壤和生态特征，江苏潮滩拥有丰富的自然资源，然而却又受着不利自然条件及不合理人类活动的限制。江苏潮滩沉积表现出4个水平相带：草滩(湿地)沉积带、盐蒿泥滩沉积带、泥一砂混和滩沉积带、粉砂滩沉积带。潮滩是极为脆弱的生态系统，它极容易受到湿地围垦、低效的生产方式、酷取滥采、环境污染等人类扰动的破坏。基于以上认识，提出顺应潮滩自然演变，人类活动与潮滩沉积环境的和谐开发利用及保护模式。     

南川市三泉镇岩溶区农田生态系统植被碳库的动态变化

通过农田样方观测与实验分析获得南川市三泉镇农田生态系统主要农作物的含碳率、经济系数、果实水分系数,结合该区近26年来( 1980- 2005)主要农作物产量与耕地面积的相关数据,用农作物产量与碳储量转换模型计算法估算和分析该区农田生态系统植被碳库的总量及构成的动态变化。结果发现: 近26年来该镇农田植被碳库和碳密度略有提高,具有微弱的碳汇效应。与邻近的四川盆地非岩溶区相比,该区农田植被碳密度较低。针对农田生态系统植被碳库的构成特点和动态特征,该镇今后应进行作物结构调整,适度增加水稻等大春作物的种植和马铃薯、油菜和饲料等小春作物的种植面积,稳定小麦等作物的播种面积; 加强农田基本建设,发展生态农业,以进一步提高农田生态系统植被碳库的碳储量和碳密度。      

西南岩溶区农田生态系统岩溶作用及碳汇效应：以重庆南川市三泉镇为例

岩溶地区的碳循环是地质作用和生物作用最好的结合点,系统研究农田生态系统中石灰岩溶蚀作用强度对精确估算岩溶作用的碳汇效应具有重要意义。通过在重庆南川市三泉镇选择菜地、旱地、冬水田、两季田、草地、未利用地等样地类型进行以一个水文年为周期的标准溶蚀试片溶蚀试验、土壤剖面与植被样方观测以及土壤、标准溶蚀试片样品分析,探讨了农田...     

近40年黄河流域资源环境格局变化分析与地质工作建议

20世纪80年代以来,自然演变与强烈的人类活动叠加,致使黄河流域资源环境格局发生了显著变化,进而影响其开发利用布局,面临诸多资源短缺、环境退化和生态破坏问题,急需从地球系统科学的视角深入研究流域资源环境的格局变化特点,识别重大资源环境问题,提出解决方案,为黄河流域可持续发展提供决策依据.本研究以"山水林田湖草"生命共同...     

典型断陷盆地流域生态系统服务价值时空差异研究

以典型断陷盆地——小江流域为研究对象,以1982年的TM影像、2003年的Landsat ETM+影像和2016年的Landsat OLI影像为数据源,结合云南省测绘局所提供的150 000的土地利用状况图,采用 Costanza 公式对生态系统服务价值进行评估,精细刻画出云南小江流域“盆—山”共存的地质分异结构下生态系统服务价值的时空变化特征。结果表明:（1）小江流域以农田生态系统为主,研究期内生态系统格局总体稳定,耕地、建设用地、林地和园地都有不同程度的增加,而未利用地面积减少,水域面积基本不变;（2）1982-2016年,研究区生态系统服务总价值呈上升趋势,1982、2003和2016年生态系统服务总价值分别为90.11×108元、105.65×108元和136.81×108元,耕地、林地、园地和水域的生态系统服务价值整体上升,而未利用地的生态系统服务价值减少;（3）整体上,小江流域南部和东部生态系统服务价值增加明显,而中部和西部地区生态系统服务价值呈阶段性变化或持续下降趋势,小江岩溶河谷区的生态系统服务价值最高,而沉积平坝区的生态系统服务价值密度最低,且为唯一一个衰退型生态系统服务功能区;（4）研究期内小江流域各项生态系统服务价值均呈上升趋势,调节服务居主导地位,且以气候调节服务价值最高。小江流域生态系统服务价值缺乏弹性,水域生态系统面积变化对研究区生态系统价值的变化具有放大作用。实施封山育林、退耕还林、小流域治理工程等石漠化综合治理工程可增加生态系统服务价值。      

黄果树风景名胜区旅游环境容量研究

选择我国典型的喀斯特风景名胜区— — 黄果树景区为例,通过分析主要制约因子,定量研究了该景区的旅游环境容量。研究表明,黄果树风景区的空间环境容量为21 933人次/日,生态环境容量为51 354人次/日,经济环境容量为98 716人次/日。空间环境容量成为制约景区提高接待规模的主要限制因子,平日一般不会出现超载的问题,周末存在局部超载的情况,而在黄金周等旅游高峰期,接待规模远远超出其旅游环境容量,景区常常出现整体性超载。针对这些问题,作者提出了游客分流、及时发布旅游接待信息以及加强未成熟景区的开发等措施,以缓解黄果树景区的旅游环境容量问题。      

水土流失地区生态系统健康评价——以五华县为例

生态系统健康是一门研究人类活动、自然生态系统、社会经济组织和人类健康的跨学科综合性学科。由于生态系统健康研究是一个新领域,有关它的概念、评价等方面还存在各种争论,在综合分析国内外生态系统健康和水土流失研究进展的基础上,联系对五华县的实地调查,提出水土流失地区生态系统健康的概念,运用“压力状态-响应”模型对其生态系统健康进行分析评价,表明五华县的生态系统处于不健康的状态,进而提出水土流失地区新的修复方法,以优化水土流失地区的生态系统健康。     

Study on the oasis landscape fragmentation in northwestern China by using remote sensing data and GIS: a case study of Jinta oasis

The purpose of this study is to investigate the oasis landscape fragmentation in northwestern China’s arid regions. Landscape maps of Jinta oasis were compiled by using GIS based on Landsat TM data of 1990 and 2000. Landscape indexes for evaluating fragmentation are patch area, patch density, corridor density and split index. Results indicated many difference. First, between the years 1990 and 2000, the landscape fragmentation in Jinta oasis decreased slightly. Second, the area of the matrix decreased at the class level. The landscape fragmentation of the matrix (bare soil) increased as a result of increased influence of human activities on matrix and was opposite to the irrigated farmland whose area is larger and more aggregated in 2000 than in 1990. Third, dense corridor system is one of the most prominent characteristics of the arid regions. It is one of the key factors resulting in the landscape fragmentation; especially the fragmentation within the same patch types. The corridor density of irrigated farmland, residential area and forestland were quite large in Jinta oasis both in 1990 and 2000. The pattern of Jinta oasis is characterized by agricultural oasis embedded in Gobi and in the desert, where the ecosystem was disturbed strongly by the intense human activities.     

某金矿区农田土壤重金属元素Pb的累积速率

以某金矿区农田土壤重金属Pb为研究对象,分别以2004和2012年采集样品的测试结果作为计算农田土壤重金属Pb累积速率的依据,以2004—2012年作为计算时间区间,以农田土壤重金属Pb的累积速率为研究内容,采用对比分析方法,分析区域Pb的累积速率特征,阐明人类工程活动极大地影响着农田土壤重金属Pb的累积过程。研究结果表明,全区农田土壤Pb平均累积速率为31.8mg/kg·a-1。选取选矿厂、冶炼厂、尾矿库、污水灌溉区、车载尾矿弃渣等典型污染源,对周边农田土壤Pb累积的时空变化特征进行分析。结果显示,选矿厂对农田土壤Pb累积的影响最大,其周边农田土壤Pb累积速率相当于全区Pb累积速率的4倍,该结论对防治重金属污染及保障人体健康具有实际指导意义。     

Marine Ecosystem—Based Management: Definition,Principles, Framework and Practice

As the largest ecosystems of the earth, marine ecosystem provides many types of ecosystem service to human. More than 60% of the global population lives the coastal area. A healthy ocean is critical to our economy, health and way of life. However, with rapid population growth and densely inhabited coastal areas, our dependence on marine resources is greater than ever. The overuse and mismanagement of ecosystem services have placed great pressure on marine systems, thereby threatening the future of marine ecosystems, and the services they provide. With anthropogenic pressures increasing in coastal cities, adopting ecosystem-based management frameworks that minimize impacts on marine environments while allowing for sustainable development is critical. Marine Ecosystem-Based Management seeks to manage marine resources in ways that protect ecosystem health while providing the ecosystem services needed by people. Rather than focusing solely on a single species or resource, MEBM incorporates science and balances the demands of user groups in a manner that produces management strategies that are more likely to be sustainable than traditional approaches. The definition, principles and framework were discussed in this paper based on the summary of literature, and two examples were introduced. Last, some suggestions were put forward to marine ecosystem management for ocean ecosystem and for healthy coastal resources sustainable utilization.