元谋干热河谷区水土流失现状及治理对策

元谋干热河谷区气候炎热干燥、植被稀疏、生态环境脆弱,加之人类活动的干扰,水土流失严重,流失面积1080.79km^2,占总面积的53．5％。通过对水土流失特征、危害、水土保持存在问题的分析,提出了该区水土流失的治理措施和建议。     

岷江干旱河谷中心地段植被微尺度空间格局特征

微尺度景观格局是景观生态学的一个研究热点.干旱河谷是横断山区一类特殊的生态系统类型,生态脆弱,生态退化潜在风险大.选择四川茂县两河口典型样地干旱河谷微尺度景观格局进行研究.研究表明,样地上分布的景观类型多样,斑块类型有19个,植被景观总斑块达3 383个,以基质分布为主,植被斑块状镶嵌其中,主要以中生性耐旱植物为主,植被覆盖度为42.25％.植被景观类型大部分为豆科类灌丛景观,整个景观由川甘亚菊、刺蓬、瓦松、茂汶韭、狗尾草、小角柱花、侧柏、臭椿、滇柏、卷柏、元宝枫、岷江柏景观斑块控制.植被景观分布特征为,帚菊斑块面积最大且分布均匀,小马鞍羊蹄甲斑块最大且聚集度最高,狗尾草斑块破碎化程度最大,蚊子草斑块多样性程度最大,小角柱花多样性程度最小且分布最散.通过空间自相关性分析,研究区植物分布呈现较高的正相关性和空间聚集性,在尺度2m×2m空间自相关值最大,未来干旱河谷区微尺度空间格局研究尺度在这个尺度较适宜.     

岷江干旱河谷植被分类及其主要类型

沿岷江干旱河谷(流域-海拔梯度)剖面线设置“U”形样带3条，对植被和环境因子进行了调查，就岷江干旱河谷调查的48个样方，151个物种创建样地一物种数据库，应用TWINSPAN植被数量分类方法进行分类，并根据中国植被的分类原则和调查的样地物种组成特征，对数量分类的结果进行适度调整，建立了岷江干旱河谷地区植被(生态系统)分类系统。将岷江干旱河谷的植被划分为11个群系，18个群丛，均为灌丛单一类型。11个群系分别为：绣线菊灌丛、小花滇紫草灌丛、黄花亚菊灌丛、莸灌丛、驼绒藜灌丛、小马鞍羊蹄甲-白刺花灌丛、瑞香灌丛、西南野丁香灌丛、檀子栎灌丛、金花小檗-忍冬灌丛、华帚菊-小黄素馨灌丛。     

横断山区干旱河谷植被类型

横断山区干旱河谷植被,按植物群落的生态外貌、种类组成与结构特点,可分为4个类型(即:稀树灌木草丛,肉质刺灌丛,扭曲云南松疏林,小叶刺灌丛)15个群落。按干旱河谷的区域分异、水热状况、山地植被垂直带和利用方向,将本区干旱河谷分为4个类型(即:干热、干暖、干温、干凉)7个区。     

横断山区干旱河谷落叶果树资源及其开发

横断山区干旱河谷有四类,即干热河谷、干暖河谷、干温河谷和干凉河谷。不同河谷类型有与其相适应的果树种类,且不同河谷类型的生态条件与典型落叶果树(如梨、苹果、葡萄、石榴、桃、樱桃等)的高产优质关系密切。由此,区内发展落叶果树生产存在着潜力,并有可能建立三个落叶果树商品基地。     

泥石流多发干旱河谷区植被恢复研究

云南东北部东川小江流域的干旱河谷土地退化十分严重，土地表层的砾石含量已超过60％，有机质含量、全氮、有效氮、有效磷、有效钾的含量相对于残存燥红土明显下降。草坡是当地的主要植被类型，并未起到防治土地退化的应有作用。以合欢（Leucaena glauca)、马桑（Coriaria sinica)种植为主的恢复方式对土地的恢复有明显的改善作用。高密度的乔木树种合欢的种植使林下的草本物种的数量和组成发生了极大变化，较耐荫的植物占据了林分下层，且物种数量较草坡减少，群落多样性指数降低。三种马桑种植方式下，不但原有的草坡群落的物种仍有大量的生存空间，而且为一些新物种创造了生存环境，从而使物种的种类较原有草坡地增加，提高了群落的多样性指数。合欢种植的生物量最高，对解决当地薪柴严重短缺意义重大，马桑种植在增加灌木层生物量的同时，并未改变草坡的物种组成，还可兼顾解决当地的饲草和放牧，应大力推广。     

云南高原干旱河谷的地形—气候耦合作用机制与环境效应分析

干旱河谷地带的水热状况和气候特征等与山地地形、河谷深切为主的地貌格局有密切关系。干旱河谷的形成,是在独特自然区位和复合性低纬大气环流系统的环境条件下,受梯度地形、山谷相间和地形环境等地表因素共同影响下的结果。新生代时期以来的造山运动与河谷地貌演变是局部地带＂荒漠化＂气候环境形成的重要因素,并引发其它相关生态因子和整体生态系统产生变化,在低凹盆谷和河流峡谷出现了脆弱易退化、环境特异性、环境要素亏缺为特征的特殊生态系统。     

岷江干旱河谷豆科植物多样性及其空间格局

为研究岷江干旱河谷的豆科植物物种多样性及其在纬度和海拔梯度上的分布格局,在从四川汶川到松潘的干旱河谷两岸选择了7个地点,通过204个样方 (2 m×2 m) 调查,分析了不同纬度和海拔豆科物种组成、高度、盖度与根系结瘤的空间分布特点.结果表明:(1) 在所有样方中共出现乡土豆科植物16属,38种,其中灌木7属19种;草本植物7属17种,1或2 a生草本 6种,多年生草本11种.仅刺槐 (Robinia pseudoacacia L.) 和葫芦巴 (Trigonellae foenum-graecum L.) 为栽培物种.灌木在该地区豆科植物中占较大优势,50%以上灌木的频度与盖度均＞10%,尤其白刺花 (Sophora davidii)、小马鞍羊蹄甲 (Bauhinia brachycarpa var.microphylla)、岷谷木蓝 (Indigofera lenticellata) 等灌木频度＞20%,而所有草本植物的频率及盖度都＜10%. (2) 豆科植物丰富度及生长具有较为明显的空间差异,干旱河谷核心地区的干热、贫瘠环境中,总物种丰富度较高,但是其盖度与高度较小.随着纬度升高,灌木丰富度和频度均减少,草本丰富度与和频度增加.随着海拔上升,灌木丰富度与总物种丰富度都减小,草本植物丰富度变化不明显;植物平均高度与盖度高度也无明显的垂直变化规律.(3) 植物根系结瘤能力很低,66%物种未结瘤,并且幼苗结瘤能力显著大于成株.这一结果可为豆科植物资源的保护和开发利用提供科学依据.     

西南地区干旱河谷分布范围及分区统计分析

干旱河谷是我国西南地区复杂地形和气候条件综合作用下形成的特殊景观类型,明确西南干旱河谷的空间分布范围,掌握分区统计数据,对了解干旱河谷生态系统、分析相关自然和人文综合指标有重要意义。本文在前人研究的基础上,利用遥感与野外验证相结合的方法,划定了西南地区干旱河谷的空间分布范围,同时,分析了干旱河谷区的地形特征和干湿状况。研究结果表明:西南地区干旱河谷总长度约为6911.15 km,总面积约为26 451.61 km~2,涉及我国甘肃省、四川省、云南省以及西藏自治区4个省级行政区。在空间分布上由北至南依次分布在白龙江、岷江、大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江和元江,其中,金沙江干旱河谷面积最大,占西南地区干旱河谷总面积的44.36%,岷江干旱河谷面积最小,占西南地区干旱河谷总面积的2.74%。坡度大于25°的面积占西南地区干旱河谷总面积的55.00%,地形坡度区域差异显著,岷江干旱河谷区地形坡度较大,雅砻江干旱河谷区较为平缓。阳坡面积大于阴坡面积,阳坡面积占干旱河谷总面积的40.49%,阴坡面积占干旱河谷总面积的31.12%。干旱河谷区内气象观测站的干季干燥度指数(I_(aD))值在2.14～5.10之间,属于半干旱类型和干旱类型。本研究成果可为干旱河谷的进一步深入研究提供基础数据支撑。     

Slope-gully erosion relationship in small catchments of the middle reaches of the Yellow River

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Dynamic identification of soil erosion risk in the middle reaches of the Yellow River Basin in China from 1978 to 2010

Soil erosion has become a significant environmental problem that threatens ecosystems globally. The risks posed by soil erosion, the trends in the spatial distribution in soil erosion, and the status, intensity, and conservation priority level in the middle reaches of the Yellow River Basin were identified from 1978 to 2010. This study employed a multi-criteria evaluation method integrated with GIS and multi-source remote sensing data including land use, slope gradient and vegetation fractional coverage (VFC). The erosion status in the study region improved from 1978 to 2010; areas of extremely severe, more severe, and severe soil erosion decreased from 0.05%, 0.94%, and 11.25% in 1978 to 0.04%, 0.81%, and 10.28% in 1998, respectively, and to 0.03%, 0.59%, and 6.87% in 2010, respectively. Compared to the period from 1978 to 1998, the area classed as improvement grade erosion increased by about 47,210.18 km² from 1998 to 2010, while the area classed as deterioration grade erosion decreased by about 17,738.29 km². Almost all severe erosion regions fall in the 1st and 2nd conservation priority levels, which areas accounted for 3.86% and 1.11% of the study area in the two periods, respectively. This study identified regions where soil erosion control is required and the results provide a reference for policymakers to implement soil conservation measures in the future.     

基于RS的岷江流域土壤侵蚀变化及其驱动力分析

依据1995年、2000年土壤侵蚀遥感数据并结合2005年实地调查资料,研究岷江流域土壤侵蚀演变规律及其驱动力。研究结果表明:1)2000年岷江流域土壤侵蚀面积为19 907.7 km2(比1995年减少369.6 km2),占流域面积的43.77%,土壤侵蚀量为8 943.26万t,平均侵蚀模数1 966 t/(km2.a),以水蚀和中度侵蚀为主。2)选择降雨变化、土地利用变化、植被覆盖度变化3个自然因素和人口密度、万元GDP(作为经济发展指标)2个社会发展指标作为研究区土壤侵蚀变化的驱动因素。结果表明:2000年降雨侵蚀力对土壤侵蚀的影响是1995年的71%;森林覆盖率每增加1%,土壤侵蚀模数减少0.4%~7%,平均减少53 t/(km2.a);林地、草地面积之和与土壤侵蚀面积呈明显的线性相关,旱地面积与土壤侵蚀面积呈二次函数关系;土壤侵蚀面积、土壤侵蚀量与万元GDP呈指数关系;单位人口密度和县域土壤侵蚀面积与土壤侵蚀量均呈幂指数关系。     

淮河中游新石器时代遗址出土石器的演变所反映的人地关系——以双墩和尉迟寺遗址为例

本文以淮河中游新石器早期的双墩遗址和中晚期的尉迟寺遗址的出土石器为主线,辅以其他遗存和遗址地层剖面的环境磁学、元素地球化学证据,探讨了石器工具的演变所反映的人地关系。研究表明:双墩古人最主要的生产活动是砍伐树木和狩猎,而尉迟寺则是谷物生产和狩猎。双墩古人使用投掷和其他多种狩猎方式,在猎物充足的全新世大暖期获取了大量的肉食资源。尉迟寺时期狩猎水平虽有所提高,但剧烈波动的气候和迅速增加的人口,使猎获量下降。双墩时期人们砍伐的树木较为细小,木料之间的结合以捆绑为主。而尉迟寺时期人们砍伐的树木比较粗大,木器和房屋已使用卯榫结构。双墩时期已有了水稻种植,但采集农业占有较大比重。尉迟寺时期的农业以种植为主,采集农业为有益的补充,该时期的出土石器和农业类型与环境演变有明显的相关性。     

基于地理探测器的喀斯特不同地貌形态类型区土壤侵蚀定量归因

土壤侵蚀形成机制与影响因素识别是当前研究的核心与前沿议题,然而从多因素综合作用的角度进行定量归因仍需加强。以喀斯特典型峰丛洼地流域为研究区,基于GIS手段和RUSLE模型模拟土壤侵蚀,综合土地利用、坡度、降雨、高程、岩性、植被覆盖度等影响因子,应用地理探测器方法针对喀斯特不同地貌形态类型区进行土壤侵蚀的定量归因研究。结果表明,各影响因子对土壤侵蚀的解释力及因子间耦合作用程度在不同地貌形态类型区差异显著,其中土地利用和坡度是决定土壤侵蚀空间异质的主导因子,但在山地丘陵区,随着地形起伏度的升高,坡度的控制作用下降,即地理探测器q值表现为中海拔丘陵>小起伏中山>中起伏中山;生态探测器显示土地利用对土壤侵蚀的影响相比于其他因子有显著差异;双因子交互作用有助于增强对土壤侵蚀的解释力,土地利用与坡度的协同作用对土壤侵蚀的解释力达到70%以上;对于土壤侵蚀空间分布的差异性检验,风险探测器显示在小起伏中山、中起伏中山等地貌形态类型中,具有显著差异的影响因子分层组合数占比至少55%。因而,喀斯特地区土壤侵蚀的治理应综合考虑不同地貌形态类型区土壤侵蚀影响机制的空间异质性。     

岷江上游干旱河谷区阳坡土壤性质空间分异特征

通过现场调查取样和室内理化试验,定量分析了岷江上游干旱河谷区阳坡土壤性质的空间变异特征,结合已有植被格局进行了区域土壤植被系统综合分析.研究结果表明:岷江上游干旱河谷区阳坡表层土壤粘粒含量极低,>0.25 mm颗粒占45.2%;土壤微团聚体中表层<0.002 mm的部分存在向下淀积或流失现象;pH值偏高,土壤N、P养分处于缺乏状态,且有效养分含量极低,土壤肥力水平低;土壤性质水平分异图显示:坡上部的疏林地土壤肥力高于其他土地利用地块,相对新植林地而言,靠近阴坡的疏林地植被恢复潜力更大.     

黄河中游小流域坡沟侵蚀关系研究

根据坡面水下沟时在沟坡（道）上“净产沙增量”的概念,探讨了沿程含沙水流侵蚀特性的变化和坡沟侵蚀关系及产沙机理,并采用成因分析法定量确定了典型小流域的泥沙来源。     

岷江上游干旱河谷范围的界定及其变化分析

基于1961-2014 年岷江上游及其周边地区20 个气象站点的观测资料,运用Mann-Kendal非参数检验方法分析了研究区近50 a 的气候突变,结合DEM、土壤、水系、土地利用等数据构建了干旱河谷典型特征的诊断指标体系,准确地界定了岷江上游干旱河谷的范围并分析了其气候突变前后的变化。结果表明：（1）研究区气候突变的时间节点为1981 年,当前气候条件（1982-2014 年）下,岷江上游干旱河谷总长度约为151.63 km,面积约705.62 km²（占区域总面积的2.94%）,主要分布于松潘镇江关以下,经茂县凤仪镇至汶川县绵褫间的岷江干流,以及黑水河谷和杂谷脑河谷等岷江支流的两侧。（2）当前气候条件下干旱河谷较气候突变前（1961-1980 年）覆盖河道两岸更宽的范围且向北延伸,长度增加20.87 km,面积增加81.61 km²;（3）气候变暖和土地利用方式的改变是引起岷江上游干旱河谷范围扩大的主要原因。     

西藏雅鲁藏布江中游河谷地区1830年耕地格局重建

通过收集、整理《铁虎清册》中记录的雅鲁藏布江中游河谷地区1830年的耕地税收数据,将其换算为现代耕地面积,在此基础上运用网格化模型重建出该区1 km×1 km空间分辨率的耕地格局。结果显示：① 从耕地数量分析,1830年研究区耕地面积约895 km²,其中政府占有耕地39%,贵族占有耕地31%,寺庙占有耕地29%。② 从耕地分布格局分析,研究区内耕地分布较少,只有27.4%的网格具有耕地分布,且呈分散分布状态,耕地主要分布在雅鲁藏布江干流及主要支流宽阔的河谷地区。③ 从垦殖程度分析,全区垦殖程度较低,其平均垦殖率仅有0.6%,其中垦殖率最高的地区是拉萨,平均垦殖率为6.3%;日喀则、江孜、乃东、琼结等地垦殖率均达到3%左右;工布地区和西部县区垦殖率均在1%以下,耕地垦殖率区域差异明显。     

基于遥感和InVEST模型的白龙江流域景观生物多样性时空格局研究

以甘肃白龙江流域为例,结合遥感、GIS技术和InVEST模型,从景观地理学角度选取区域生境质量、植物净初级生产力和景观状态指数为评价指标,构建区域景观尺度上生物多样性空间格局综合评估方法,并在栅格像元尺度上开展白龙江流域景观生物多样性时空变化特征分析。结果表明：白龙江流域景观生物多样性空间格局差异显著,其生物多样性高值区主要集中在自然保护区和林业管护区,低值区主要分布在舟曲-武都-文县的白龙江两岸及其以北区域、宕昌县岷江沿岸、高寒稀疏植被区和高山积雪-裸岩区。1990~2010年,流域景观生物多样性较为丰富,整体呈现不断增长的趋势,个别局部区域减弱,其增长区主要体现在生态工程实施区和林业管护区,减少区多分布在人类活动频繁的城乡农耕区和灾害多发区。