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刀耕火种与水土保持
jiangming800403 2019-9-10 22:47
通过耕作和施肥改良土壤,是我国南方山地农业几千年来得意不断发展并保持土壤肥力的根本原因。 传统的土壤耕作由来已久,大体出现在由刀耕火种的迁徙农业向定居农业转化的过程中 ,经历了游耕(刀耕火种)、 锄耕 、 犁耕 到现代机械化耕作不同的 发展阶段。 人类最初的耕作制度是游耕制,即刀耕火种,中华文明的始祖之一 ——炎帝神农氏,又称烈山氏,烈山即放火烧山。至今,历山(烈山)等地名仍见于山东济南、湖北随州等地,也反映了炎帝一族由北向南迁徙、扩散的过程。刀耕火种在我国南方山区存在时间很长,直到 20 世纪中期仍广泛见于西南边疆民族地区,甚至华中、华南山区部分少数民族当中(如过山瑶、部分苗族)。在 20 世纪 80 年代后由于人口增长和经济社会条件变化,才彻底衰落 , 只有喜马拉雅山区还保留有人类游耕文化少数的残余。其技术特点是 “ 烧而不耕 ” ,即在 冬春之际 砍伐植被,春末夏初雨季来临之前焚烧,形成的灰肥可以补充土壤养分,并降低土壤酸性,同时烧荒之后, 草死虫灭 , 土坡疏松 、 不使用锄犁耕地 ,用 点播棒 即可播种, 盛夏 雨水旺盛, 不必除草 ,庄稼即生长良好,并有较高的单产水平。 “ 烧而不耕 ” 一方面是因为生产力水平落后,缺乏 锄犁 等铁质农具,另一方面 深 、 耕 可能 导致表层灰肥损耗 , 加剧水土流失 , 还会损害地里树桩的树根。 一般 林地 烧荒后的 一年 中, 残留的树桩 即 蓬勃发枝 , 尤其是该区山地具有不少速生树种 , 如水冬瓜树、短命树 ( Tronraonientalis ), 7 、 8 年又可恢复成森林 , 并且水冬瓜树是极好的肥地植物 , 其根部的根瘤菌具有固氮作用 , 是更新地力的最佳绿肥 , 因而不少山地民族皆人工种植水冬瓜树 , 以进行粮林轮作。树木生长迅速 , 植被更新周期短 , 是刀耕火种盛行的第二个条件。 游耕地的特点是耕作一、两年后即撂荒,等待自然植被成长恢复地力,因此是一种很粗放的农业生产方式,同一块地只有等待七、八年甚至十几年或者更长十几才能生产一次,所能承载的人口密度很低,每平方千米甚至有可能不足 10 人。随着人口密度增加,连续耕作的年限越来越长,撂荒时间越来越短,逐渐转向定居耕作。当然,在固定耕地中进行生产必然要面对肥力下降和杂草蔓延等问题,耕作与施肥成为了农业重要的生产环节,以牛犁铁锄为代表的传统农业在我国持续数千年,至今仍没有完全退出南方山地农业的舞台。 很多长期游耕的地区实际上水土流失并不严重,这主要是因为人口密度低,土地休耕年限长,植被得以恢复,所以一边是刀耕火种,一边绿水青山
个人分类: 土壤侵蚀与水土保持|4595 次阅读|0 个评论
大自然的手术刀
jiangming800403 2018-4-5 12:30
这个烂坡该怎么治理?
个人分类: 土壤侵蚀与水土保持|2717 次阅读|0 个评论
鄱阳湖非汛期枯水的主要原因是进入长江的泥沙逐渐减少
jiangming800403 2017-9-20 18:59
从末次大冰期结束以来,长江中下游河道是不断淤积上升的, 和三峡大坝相似,鄱阳湖、洞庭湖的形成都是因为长江干流淤积壅水形成的。 鄱阳湖的形成主要还是自然因素,但洞庭湖则是 “三分自然、七分人力”。 三峡工程最后的论证期间,长江水土流失逐渐加重,泥沙淤积问题一度被认为是事关三峡工程成败的关键问题。但是经过几十年的长治工程,长江上游输沙量只有三峡工程论证时期的60%,经过水库拦沙后,三峡坝后清水下泄,长江中下游河道再次下切。当然在大自然的沧海桑田面前也算不上什么,末次盛冰期长江曾经长河一万四千里,在琉球海沟入海,南京河段江底在海平面以下九十到一百米。 几百年来,特别是1949-1989 年间,长江流域水土流失加重,荆江河道不断淤积抬高,这是两湖水患的根本原因,三峡清水下泄冲刷河床,只是为了恢复历史常态;但是历史已经无法恢复,泥沙淤积其实是淤积在同时河槽与滩面上的,现在清水下泄只是冲刷河槽,滩面很少冲刷,甚至仍然在淤高,这其实是冲槽淤滩的塑造河流平衡断面机制,平滩流量增大,对防洪有利。 三峡工程规划时期认为上荆江冲刷的泥沙可能会淤积在城陵矶附近江段,造成水位抬高(这里主要是指非汛期水位),由于河床淤积和枯水流量增大,长江下游乃至长江口沿江低洼地带的渍水和涝害会增加。但三峡蓄水后,由于来沙量显著小于预期,所以城陵矶江段淤积问题并不突出,甚至城陵矶 - 九江江段也出现了冲刷的趋势,同流量水位降低, 非汛期连续出现极低水位,鄱阳湖区呈现“河相”,如果城陵矶江段发生进一步冲刷,溯源侵蚀甚至可以通过洞庭湖底,延伸到湘江下游,使非汛期洞庭湖基本消失,成为一河汊型湿地。 当然城陵矶和九江附近长江水位如果较高,可以抑制洞庭湖和鄱阳湖的排空,维持两湖水面,但是这是以长江沿岸平原,特别是北岸的江汉平原涝渍害加重为代价的。因为城陵矶水位超过 25 米,就会影响江汉平原的排水。 转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自赵建民科学网博客。 链接地址: http://blog.sciencenet.cn/blog-595119-1022611.html
个人分类: 水利工程与水域生态|1790 次阅读|0 个评论
[转载]关于南水北调中线水源区丹江口市水质保护的调查与思考
xjtuhyg 2014-4-13 16:45
关于南水北调中线水源区丹江口市水质保护的调查与思考 丹江口水库现有水域面积745km2,南水北调中线工程建成后,水库面积将扩大到1050km2,库水北调将缓解京津和华北地区的水资源缺乏现状。目前大坝加高14.6m的主体工程建设、移民安迁、库底清理已经完成,2014年底具备全线调水条件。   关键词: 丹江口水库,水土流失,贫困人口,面源污染,网箱养鱼,水环境 2014 年 04 月 02 日 15:43 來源: 湖北建設信息網 http://www.hb.xinhuanet.com/2013-09/18/c_117426278.htm 湖北建设信息网讯 丹江口水库现有水域面积745km2,南水北调中线工程建成后,水库面积将扩大到1050km2,库水北调将缓解京津和华北地区的水资源缺乏现状。目前大坝加高14.6m的主体工程建设、移民安迁、库底清理已经完成,2014年底具备全线调水条件。丹江口市是南水北调中线大坝加高工程所在地、调水源头和核心水源区,总面积3121平方公里,辖武当山旅游经济特区和20个镇办(处、区),总人口45万人,其中农业人口26.3万人。作为南水北调中线核心水源区,是国家重要战略资源承载地,担负着生态建设、保护水源的重大使命。面对历史重任,丹江口市确立了“生态立市”的发展战略,始终以建设优质核心水源区为目标,以转变经济发展方式为主线,以水污染防治和水土保持项目建设为重点,正确处理经济发展与水质保护的关系,为完成“一江清水永续北送”的历史使命做出了不懈努力。 水质保护工作现状 南水北调中线工程建成蓄水后,水库总面积的一半将在丹江口市境内。为了保护库区水质,该市积极转变经济增长方式,重点发展绿色、低碳、生态、节能环保等生态经济,强化库区生态环境建设和治理。 一是加快生态修复,强化污染治理力度。 采取积极措施动员全社会开展植树造林、水土保持综合整治、森林生态系统保护和库周绿化带建设,加快生态修复。 截止2011年年底,森林面积由184.6万亩增加到235万亩,活立木蓄积量由284.7万立方米增加到355万立方米,森林覆盖率由39.3%上升到50%。 在水污染防治方面,坚持严格实施环境影响评价、环保目标责任制、城市环境综合整治定量考核、污染集中控制等环境管理制度,所有对环境及生态有影响的建设项目,包括第三产业建设项目,严格执行项目环保管理,避免新建污染源。对现有污染源继续实行限期治理及“关、停、并、转、迁”的多种管理方式, 先后关停污染企业47家,关闭污染源120处,治理水土流失面积593平方公里,否决污染项目上百个 ,用于水污染治理的费用达3100多万元,万元生产总值能耗下降20%,化学需氧量、二氧化硫排放量目标限值均控制在省定目标之内,生态环境建设取得了显著成效。 二是推进农业产业化进程,大力发展绿色、生态、高效农业。 积极打造汉江两岸百里绿色长廊和库区生态示范区,着力建设绿色有机茶基地、库区柑橘基地和水产养殖基地、无公害蔬菜基地,把丹江口库区建成绿色有机食品基地和有机农业品牌重点示范区,使绿色有机农业产值占到农业总产值的70%以上。 三是注重环境保护和资源可持续开发,大力发展生态工业。 该市把循环经济作为科学发展的重大特色,对那些符合国家产业政策,能够充分利用库区资源,产品有市场,经营有效益,发展有前景,低耗能、环保型的企业,予以重点扶持,形成优势龙头。重点实施百亿产业、百亿园区、百里工业走廊“三百亿”工程,培育汽车零部件及整车、冶金、农产品加工3个“百亿产业”和水资源利用、生物医药、电子信息3个“五十亿产业”,建设水都工业园、六里坪工业园、丁家营工业园3个“百亿园区”,打造以江南公路沿线、城区东环路为主轴的“百里工业走廊”。 四是注重人与自然的和谐,大力发展生态旅游业。 依托“武当山、源头水”两张世界级旅游名片,发挥山水一体特色,推进全域景区化建设。突出武当山旅游龙头地位,打造环武当山景观群;突出丹江口大坝核心景观,加快库区生态水体旅游开发,争创“国家级风景名胜区”,打造“南水北调源头——丹江口”旅游品牌,努力把丹江口建成鄂西生态文化旅游圈的核心板块和重要支撑,成为一个集生态旅游、避暑度假、休闲疗养、科研考察以及武当文化、均州文化交流于一体的森林生态旅游胜地。截止2012年,已经实现旅游业总产值占国内生产总值比重30%的目标。 五是引导农民集中居住,减轻生态环境承载压力。 借助移民内安政策,鼓励生态敏感区、偏远地区农民实施迁移扶贫开发,鼓励农村人口向城镇聚集。 在2010年11月底顺利完成近4万名外迁移民任务后,到2012年9月,该市又圆满完成5.5万余人市内安置任务。 共完成1万余套移民房、6个城集镇、186家单位、60家企业和一定数量的专业设施项目复建任务,新建移民房屋面积达260多万平方米,农村移民安置点安置移民11042户、41701人,城集镇安置移民2787户、10590人,调整治理移民生产安置用地62951亩。 六是强化市民生态文明意识,开展“五城联创”活动。 为契合国家战略要求、环境保护要求和城市发展的要求,改善人民群众生活环境,建设宜居宜业宜旅的工业生态旅游城市,丹江口市决定按照清洁城市面貌,清洗脏乱区域,清理违章建筑等“三清”措施,大力开展国家卫生城市、国家文明城市、国家园林城市、国家森林城市、国家环保模范城市创建活动,活动整治内容涵盖城市规划、建设、管理、绿化、环保、文明、卫生等各个方面。随着“五城联创”活动的深入开展,无疑对强化水源区市民生态文明意识,确保“一库清水送北京”起着积极的促进作用。 水质保护工作面临的压力 南水北调中线工程实施对丹江口市的自然、社会、经济各方面产生了深远的影响。水库蓄水后将淹没大量的生态资源,库区群众对有限资源的依赖与生态恢复、环境综合治理与各行业专业人员的匮乏、库区面积的扩大与管理队伍和管理设施的相对弱化、财力薄弱与生态建设投入加大等之间的矛盾凸现。具体表现在: 一是生态治理任务艰巨。 近年来,丹江口市坚持实施“生态立市”战略,大力调整产业结构,严格防治工业污染,积极开展生活污染防治,切实加大林业生态建设,累计完成封山育林180万亩,退耕还林37万亩,荒山造林18万亩,局部环境生态得到较大改善。但由于修建丹江口水库等因素, 目前,全市水土流失面积达1646平方公里,占全市版图面积的52.7%,特别是江北植被较差,现有70万亩石漠化山地,森林覆盖率只有20%。 二是库区经济现状落后。 丹江口市集山区、老区、贫困区、库区于一体,丹江口水库1973年建成后,在淹没该市大片土地的同时,形成百里库区,有岛屿、半岛数千个,库区行路难、上学难、就医难和发展生产困难,群众生活贫困。特别是1990年长江委进行库区实物指标调查和国务院“停建令”下发以来,库区群众坐等搬迁、房不能建、路不能修,错失了发展最好最快的机遇期,库区经济社会发展和周边地区相比严重滞后。 目前,全市贫困人口存量达11.33万人,约占全市人口的22.81%,占农业人口的34.1%,属国家新阶段扶贫开发重点县市。 三是基础设施建设滞后。 丹江口水库两次建设工程,淹没大量的农田水利、广播通讯、文教卫生、电力交通等基础设施,库区封闭落后。 特别是丹江口交通边缘化趋势明显,已成为发展瓶颈。汉十高速公路、316国道、襄渝铁路虽经过该市,但却把人流、物流量最大的城区抛在一边。 汉丹铁路是一条断头路,客运停运多年。 城区到十堰、武汉须经30公里外的土关垭和绕道老河口市上汉十高速,对外通达性较差,落后的交通问题对于将来的库区水资源联动管理,以及经济社会发展都不利。同时,与此带来的社会事业发展缓慢,教育、卫生、文化、社会保障等各项工作与邻近县市相比,差距逐步拉大,科技创新更是无从谈起。特别是淹没了大量文物和旅游资源, 一期工程淹没古均州城至草店玄岳门文物古迹85处,武当山九宫之首——净乐宫全部没入水中,古均州城及“八大景点”不复存在,其它地下文物和地上遗址也没有财力进行有效保护。 四是库区经济受损严重。 南水北调中线工程淹没丹江口市土地108平方公里,涉及14个乡镇办事处。发展种植业、林业、畜牧业的基础条件再次降低,农民稳定致富的难度加大。 淹没企业数量大,通过后靠复建、异地迁建、调整迁建或关停并转及破产等方式进行安置任务重,企业生存、稳定的矛盾突出。地方财政收入和税源减少,支出压力增大。产业结构调整和重新构建难度大, 由于大坝功能由发电为主转为供水为主,导致依靠水电优势形成的产业结构、产品结构将被打破 ,工业企业将在环保标准高和人才、技术、资金均缺乏的情况下,重新创业,全市经济必将再经过一个痛苦的嬗变期。两期工程,两次受淹、两次移民,重复搬迁,时间跨度长,新老移民、农村和城市移民所享受的政策及诉求不同,矛盾错综复杂,不稳定隐患长期存在。 五是农业面源污染严重。 一是可耕地减少,为追求更大产出效益,过量使用化肥、农药,是导致农业面源污染的根本原因。 据2010年统计数字表明,全市氮、磷、钾肥及复合肥使用总量为78956吨 ,其中氮肥(4.6万吨)占60%以上,磷肥(1.7万吨)占35%,复合肥1.3万吨等其他肥料占5%左右。因超量使用化学肥料,加之施肥技术不当,导致化肥利用率不高, 其中约20%的化肥通过地表径流汇入汉江。同时农药使用量不断增加,据该市植保站统计,年使用农药防治面积54万亩次。2010年农药使用量达到1489吨。在使用农药防治病虫害过程中,喷雾时洒落于地面的农药占到30%以上,这对蓄水区域的土壤、大气、水体都造成污染,从而影响库区水质。 二是畜禽养殖规模不断扩大,加重面源污染程度。因淹没失地的农民为了生产生活只有寻求畜禽养殖。目前该市畜禽养殖年出栏(笼)能力达728多万头(只), 年产畜禽粪便155万吨 。随着规模化畜禽养殖业的迅速发展,以及畜禽业向城市周边的转移,导致了养殖业与种植业的分离,畜禽养殖废弃物这一宝贵的农业资源没有很好的消化利用,畜禽养殖废弃物随意堆放、丢弃,必然会造成新的环境污染。三是水产养殖规模扩张,水体污染源扩散。 全市淡水养鱼面积达25万亩以上,产量达到5000万公斤,呈现出强劲的发展势头。据有关数据分析,每养殖1吨鱼,排入环境中的氮、磷分别为146.4公斤和31.7公斤。 六是科技服务水平较低。 丹江口水库是亚洲最大的人工淡水湖泊,素有“亚洲天池”之美誉,是发展水产业的理想之地。所以,水产业一直被该市列为五大优势产业之一来扶持,并成立有“市水产协会”、“市龙虾协会”“水产专业合作社”等社团组织。但作为水产业的管理机构——市水产局,严重缺乏水产专业技术人员,在饲料市场鱼目混珠,劣质饲料难以根除的市场大环境下,不利于对养殖经营户进行有效指导和监管,加上从事水产业的养殖经营户受防范意识不强、经营理念缺乏,经营水平低等多重因素影响,使整个水产业的科技含量低于该市其它行业水平。 七是库区执法管理压力重重。 随着丹江口大坝加高主体工程的完建,水源区蕴藏着商机,一些人视为摇钱树, 擅自拦截库汊,筑坝养殖,破坏水质。 从2011年6月5日强拆的泗河违法土坝来看,拦汉筑坝案例大多地处偏僻山区,当事人法律意识淡薄,道路叉崎岖难行,坝体隐身在深山峡谷之中,远离人家,存在巡查、调查取证、查处、执法四大难。首先是缺乏完备的库区管理政策。其次是缺少人力。丹江口市水政监察大队与水利规费征收管理站,在岗人员10人,担负着全市水政执法、水事纠纷调处,水资源费、防汛费等各项水利规费征收工作。由于历史原因造成的渔政管理人员财政工资一直没有解决,职工工资全靠收费维持,导致渔政管理工作重收费轻管理,使渔政执法干部社会形象不佳。三是缺少财力。丹江口市水政监察大队自收自支,丹江口市又是国家贫困县市,为服务南水北调工程已做出了很大牺牲,中线工程实施后,保护丹江口水库水质又是一项长期而艰巨的任务,地方政府的财力和山区经济的贫困落后无力承担长期管护任务。四是缺少装备。丹江口市境内5公里以上河流共51条,总流域面积2136平方公里,总长1888公里。2014年,丹江口水库蓄水后,回水长度287公里,其中汉江和丹江的回水长度分别是194公里和93公里,库面日常巡查任务十分繁重,需要添置较大数量和吨位较大的执法船只和必要的先进技术装备。 对策及建议 一是进一步加大库区优惠政策的争取扶持力度。 丹江口市的生存、发展与严格的生态环境保护之间依然存在矛盾,必需加大政策的争取力度。一是争取丹江口库区生态补偿政策。建议制定丹江口库区管理的有关政策法规,划定丹江口水库水源保护区的范围,明确保护级别、标准,划定陆域、水面保护距离和面积,结合国家主体功能区的划分,在丹江口库区上游建立生态限制开发区和禁止开发区,形成上下游之间生态环境保护和补偿机制。二是拓展丹江口市农村环境连片整治范围。向上级争取将丹江口库区整体纳入农村环境连片整治范围。三是争取国家财政、税收、交通、环保等各方面优惠政策,支持水源区水资源保护和产业发展的同时,吸引京津冀等受水区企业围绕库区特色优势产业发展和产业结构调整,来库区投资,推动库区经济发展。 二是继续加大产业结构调整,建设繁荣和谐新库区。 坚持战略性调整与适应性调整相结合,坚持总量与质量并重,不断推动库区产业结构优化升级。一是鼓励农民流转土地,推进农业产业化、规模化经营。二是继续引导移民发展特色种植业、林果业、生态养殖业和农产品加工业,培育绿色品牌。三是继续加大退耕还林政策落实力度,加强植被恢复和水土保持工作。四是加大库区生态旅游基础设施建设。通过生态旅游港、游客集散中心、景区景点、旅游公路、通讯、电力等旅游基础设施建设,带动旅游以及与旅游相配套的服务业发展。 三是加强库区环境监管能力及应急能力硬软件建设。 据笔者了解,丹江口市现有监测、监察能力与库区水源地环境保护的高标准要求还存在很大差距,库区环境监管基础设施、监测仪器及监测、监察手段、监测队伍能力、监测点位(断面)设置等均不能满足库区水质长期保护需要,不具备突发污染事故下的快速反应能力。 四是加强专业技术培训和多形式人才引进,缓解管理难题。 在目前大的管理体制无法改变的情况下,要加强对现有库区管理人员的专业技术培训,培养一批绿色农业发展、环保、渔业等围绕库区水质保护管理方面的懂理论、会实践的工作骨干;聘请专家、学者以咨询、讲座、项目研究、示范建设等形式,提高管理人员和产业经营人员的水质保护意识和能力。 五是加大对口支援的争取力度。 丹江口市两次淹没、两期移民、两度搬迁,为国家水利建设和水资源优化配置做出了重大牺牲和贡献,至今仍集山区、老区、库区和贫困县市于一体。据笔者不完全了解,目前该市已经于北京市签订了战略合作框架协议,共商调水大计,共叙深厚友谊。今后要争取制订更多的对口支援的规划和项目,建立南水北调丹江口库区对口协作机制,争取重点受水区对该市对口支援,最终实现“南北两利,南北双赢”的目标。(杨万新) 淅川县取缔丹江口库区网箱养鱼纪略 2014 年 4 月 11 日 08:07 南阳日报 http://henan.sina.com.cn/nanyang/focus/2014-04-11/08079874.html 4 月 6 日,新华社播发消息,对淅川县取缔网箱养鱼行动进行报道,称赞取缔力度大、效果好。 截至 4 月 10 日,淅川境内已取缔网箱 36940 个,占总箱数的 88.5% 。   近日,记者到淅川县丹江口库区采访,感受到紧张忙碌的气氛:县乡干部现场办公,解决问题;一户户渔民把使用多年的网箱拖到岸边进行拆除;工作人员在对钢管、油桶等配件登记核查后,集中处理。随着一个个网箱的上岸,昔日热闹的江面恢复了平静,丹江水显得愈发清澈碧透。
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云贵高原典型陆地生态系统(三)喀斯特植物生态、景观格局与
热度 1 王震洪 2014-3-23 11:26
内容简介 云贵高原区域生态系统与相邻的西南 纵向岭谷区、青藏高原、四川盆地、长江中下游平原、东南红壤丘陵区、珠江中下游区域生态系统相比,在地形、气候、地球化学、人类活动方面具有显著差异。在典型陆地生态系统的长期演化中,植物生态和景观格局对地形、气候、地球化学、人类活动方面具有比较独特的响应性变化,并对水土流失等地表物质过程产生了不同的影响。本书以云贵高原典型陆地生态系统为研究对象,利用植物生态学方法,探讨了 喀斯特阔叶林重要树种叶凋落-分解速率与凋落层维持关系、 喀斯特 阔叶林重要树种根系分泌物与土壤抗蚀性关系、 不同土地利用格局下演化形成的土壤的抗蚀性 ,利用 景观生态学理论、 3S 技术研究了 典型区域喀斯特 植被景观格局对地形地貌的响应、 昆明 - 贵阳典型城市景观格局及驱动力、红枫湖流域水土流失与景观格局关系、基于 SWAT 模型的 猫跳河流域水土流失及数字流域系统等 。 本书可供生态学、水土保持、林学、土地利用规划、环境科学科技人员和管理者参考。 前 言 在云贵高原, 河流深切割、岩溶过程、独特气候和人 - 地关系四大过程的叠加作用,对陆地生态系统各种生态过程产生了深远的影响。 ( 1 )在贵州境内,高原面海拔一般在 1200 米左右,在云南境内,海拔一般在 1800 米左右。但在云贵高原北部、南部、西部和东部的河流如川江、南盘江、红河、湘江等,河床海拔一般在 500 米以下, 这些河流及支流延伸到高原腹地并形成深切割,使高原形成了许多山地 - 谷地景观。切割较浅的区域,高原面保存完整,形成了许多丘陵盆地。( 2 )云贵高原南部、东部岩溶发育强烈 。在高原面保存完整的区域,平坝、峰丛、洼地、漏斗地形景观占优势,在河流切割较深的区域,石灰岩山地和峡谷景观占优势。在石灰岩峰丛、洼地、漏斗、山地、峡谷地形表面,凹槽、石芽、石林、 落水洞等喀斯特微地形十分普遍。( 3 ) 云贵高原整体属亚热带季风气候,但在高原西部的云南, 冬季多晴天、干燥而温暖,夏季降水丰富,湿润凉爽,气温季节性变化较小,日变化较大; 在高原东部的贵州, 夏天降水较多,气温较高,冬天阴雨天气多,较寒冷。( 4 ) 在云贵高原生活着不同民族,不同民族生产方式不同, 高原生态环境的复杂多样性 - 民族多样性 - 人文地理环境多样性 - 经济文化多样性规律十分明显。上述四个过程明显影响着云贵高原典型陆地生态系统的植物生态、景观格局、水土流失及其它们之间的关系。 在植物生态方面,由于长江、珠江、洞庭湖水系、云贵高原西部诸河流及其支流的深切割作用,在云贵高原上形成了不同海拔级别的陆地生态系统,植被分布的垂直地带性比较明显,植被类型和物种组成多种多样,对水土流失具有不同的调控作用。由于 温度和降雨的差异,云贵高原西部的云南,地带性植被主要是半湿润常绿阔叶林,由于自然和人类干扰,形成云南松林、云南松针阔混交林、次生灌丛、人工林等不同退化类型或次生演替阶段;在云贵高原东部的贵州,区域稳定的植被主要是常绿阔叶林,由于自然和人类干扰,形成的退化类型和次生演替阶段主要是次生性常绿阔叶林、灌丛、荒山等,在土层较厚的区域分布着马尾松林。半湿润常绿阔叶林对应于常绿阔叶林,云南松林对应于马尾松林是植被适应于云贵高原东西部不同气候条件的地理替代类型。 在云贵高原不同区域河流深切割和气候效应的基础上,如果陆地生态系统属于岩溶地区,岩溶地形如 峰丛、洼地、漏斗、凹槽、石芽、石林、 落水洞等喀斯特微地形和土层不连续并瘠薄的特点,植被 类型和物种组成又发生了分异。由于 植被类型、物种组成的差异,植物对水土流失的作用是不同的,这 使陆地生态系统水土流失具有鲜明特点。 过去的工作已开展了植被类型、覆盖、枯落层、个体密度、植物多样性对径流、土壤侵蚀的调控( Lal. 1988; Morgan,1996 ; Gillieson et al. , 1996; 余新晓, 2006 ;张信宝等 ,2007 ;王震洪等, 2006 , 2012 )、不同植被类型、树种对降雨再分配及降雨动能的调控(蒋有绪等, 1996 ; Asdak et al .,1998;Liu , 1998 ; Aboal et al .,1999 )、植被类型对土壤抗蚀性的调控(高维森 ,1992; 李勇 ,1995 ;刘国彬, 1998 )、植被根系对固土力学性质的调控( Gray,1995 )等。 总结这些研究工作,有一个值得注意的特点是:植被作为群体从“空中-地表-地下”调控土壤水力侵蚀的机理研究比较充分(刘定辉等,2003;余新晓等,2006; 刘世荣,1996; 张志强等,2001;周国逸,2002),但是从植物学水平上如植物形态、生理、凋落方面研究植物生态过程调控土壤水力侵蚀的机理相当少(李勇,1995;蒋有绪,1996;程洪等,2006)。 研究表明,植被调控土壤水力侵蚀是通过小尺度的植物生态学过程从空中、地表和地下调控土壤水力侵蚀为基础的。在 “ 空中 ” ,植物生活型、叶片质地、叶表面有无蜡质、疏水角质、表皮毛、枝、干表面的粗糙程度等植物学特征会影响雨水和植物表面的动力学作用;叶子大小、着生方式、密度、枝的空间伸展、植物 ( 树 ) 形状等植物形态特征会影响植被覆盖和枝叶密度,调控降雨截留和动能削减(王震洪等, 2011 , 2012 )。在 “ 地表 ” ,凋落物对降雨截留 - 动能削减、径流入渗、土壤抗蚀性的调控起着非常重要的作用(刘国彬, 1998 ;郑粉丽等 , 2003 )。凋落物中叶占了生物量的大部分(一般大约是 75% ),不同植物由于遗传差异,叶凋落量和速率差别很大 ( 韩冰等 ,1994 ; Reich,1992 ;刘增文, 2002 ),不同植物由于叶中各种化学成分的差异,落叶分解速率在种间也不同 (Sariyildiz et al ., 2003 ;郭剑芬等, 2006) 。 因此,不同植物 叶凋落 - 分解速率不同会对森林凋落层的维持产生不同的贡献,进一步影响着水土流失。在 “ 地下 ” ,不同树种根系生理生化效应的差异,会引起土壤物理化学性质的变化,改变土壤抗蚀性(王震洪, 2001 )。进一步研究显示,不同树种根系生理生化效应通过根分泌物来实现。根分泌物是各种有机酸、糖类、生长素、酶类、脂类等,它们不仅直接改变土壤理化性质,还影响微生物活动,使土壤生物学过程发生变化(刘子雄, 2005; Yakov et al .,2007 )。因为不同植物根系产生的分泌物种类和浓度不同,土壤在不同根分泌物的作用下抗蚀性可能会产生差异性。但是,人们并不了解植物群体中每种植物根系产生的分泌物种类 - 浓度、不同种类 - 浓度与土壤性质和土壤抗蚀性之间的关系?主导土壤抗蚀性效应的种类 - 浓度是什么?也不了解每种植物叶凋落 - 分解速率对整个凋落层维持的贡献有多大?不同了解不同物种叶凋落 - 分解的差异与土壤物理化学 - 生物学性质、土壤抗蚀性 - 渗透性的关系。 解决这些问题似乎很简单,但由于群体水平上的研究方法难于应用于大量植物种个体的研究,使这些问题没有得到系统解决。 在景观格局方面,云贵高原河流深切割、岩溶过程、气候效应和人 - 地关系依次叠加,区域生态系统景观格局呈现了鲜明特征,并影响到区域生态系统的结构、维持和功能。首先在大地构造形成的完整高原面上,在非岩溶区,初始景观是丘陵湖盆景观。该景观的以低丘、缓丘、平坝、湖泊、台地为主;在岩溶区初始景观是丘陵岩溶景观,该景观以峰丛、洼地、漏斗、台地地形为主。随着各河流从云贵高原周围逐步向中心地带的切割作用,逐步形成了山地 - 谷地二级景观,该景观主要是中山、宽谷、峡谷地形。如果山地 - 谷地景观形成于非岩溶区,山谷中发育着不同级别的侵蚀沟、崩岗、滑坡、泥石流沟,坡面则比较完整。如果山地 - 谷地景观形成于岩溶地区,各种岩溶过程的作用,山谷、坡面上形成不同大小的凹槽、石芽、石林、 落水洞等,坡面比较破碎。在不同地区的二级景观水平上,由于气候差异,形成了不同的植被类型、物种组合和生态过程,发育了三级景观。在云贵高原上,景观可能处于不同时间阶段,人们可以看到不同级别的景观。另外,由于人类大规模生产活动比已经存在的一到三级景观出现晚,人类对景观格局的影响是一种不断叠加到一到三级景观上的过程。不同民族生产和生活方式对景观的干扰、适应和改造作用,使一、二、三级景观留下了不同的人类印记,并显示了复杂的人 - 关系 。 从全国看,自 20 世纪 80 年代初开始介绍景观生态学的概念、理论和方法以来,地理学、生态学、林学、农学等领域的研究人员对不同地区景观格局及生态学过程的研究给予了极大的关注。在基础理论和方法方面,傅伯杰、陈利顶、肖笃宁、李哈滨、李晓文、邬建国、李秀珍,邱扬、贺红士等学者对景观生态学的起源、发展、基础理论如 ① 时空尺度 ; ② 等级理论; ③ 耗散结构与自组织理论; ④ 空间异质性与景观格局; ⑤ 缀块 - 廊道 - 基底模式; ⑥ 岛屿生物地理学理论; ⑦ 边缘效应与生态交错带; ⑧ 复合种群理论; ⑨ 景观连接度与渗 透理论等主要理论作了系统论述,遥感技术、地理信息系统、景观指数、空间统计学方法、景观模型的建立等在不同的景观生态学研究中作了应用。 在具体研究方面,上述学者和其他学者开展了城市景观空间格局、 城郊和农业景观,包括城乡交错带和农林复合系统景观研究,分析了 景观格局、土地利用格局的变化、人类活动对景观结构的影响,基于景观生态学理论和方法评价了土地生产力的现状与生产潜力,建立了景观动态预测模型等。如彭少麟探讨了森林景观中的边缘效应问题,马克明等对北京东灵山地区的森林景观格局、生物多样性、景观多样性进行的研究。在干旱区,主要集中在沙地景观格局和荒漠绿洲景观格局的研究上。沙地景观格局在时空尺度上都表现出很大的异质性,开展沙地景观格局动态研究对传统沙漠化机制研究是一个重要的补充。绿洲是干旱地区的一种特殊景观类型,它是干旱区生态环境最为敏感的部分,同时亦是区域尺度上干旱区最大的人工干扰源,从事沙地 ( 绿洲 ) 景观格局的研究对揭示沙漠化的形成机理起到了明显的推动作用。在湿地景观的研究方 面, 最具代表性的是对辽河三角洲湿地景观的研究,包括对湿地景观格局及对养分去除功能的影响、以及运用景观生态决策评价支持系统,探索景观规划方案对丹顶鹤、黑嘴鸭等珍稀水禽的生境适宜性、生态承载力等方面的影响。 我国景观生态学研究发展是迅速的,但以下几个方面需要进一步关注 : ( 1 ) 过去的研究工作对东部平原、黄土高原、河口海岸地区、水网地区、中心城市的景格局和功能做了比较多的关注, 云贵高原作为我国生态环境保护的重点地区, 不同区域土地利用、植被景观、石漠化景观也曾做了一些研究工作,但总体研究工作还比较薄弱。特别是考虑地形特征、岩溶过程、气候效应和人 - 地关系依次叠加的景观格局、维持和过程没有系统研究,研究这些过程对景观格局的影响,可以揭示景观格局的形成和维持机制。( 2 )云贵高原地处长江、珠江上游,是两江的生态屏障,该区的水土流失和面源污染对当地和两江中下游水环境具有重要影响,有必要在景观生态学水平上通过景观格局的系统分析和刻画,揭示典型景观格局的维持机制以及典型流域景观格局与水土流失的关系。 从 2003 年以来,在王震洪教授领导下获得了国家自然科学基金 “ 西南岩溶区常绿阔叶林调控土壤水力侵蚀的植物学机理( 40861015 ) ” 、贵州省科技攻关 “ 乌江流域猫跳河数字流域系统研究 ” ( 2008 ( 3033 ))、 贵阳市创新人才基金项目 “ 两湖一库数字流域系统研究( 2008421 ) ” 、 贵阳市科技局重点专项 “ 两湖一库汇水区农业面源污染治理技术及新农村建设示范( 2009- 筑科农工字 3-042 号) ” 等项目的支持, 选择云贵高原典型陆地生态系统,利用植被生态学、景观生态学、 3S 技术等的理论和方法,开展了 云贵高原 喀斯特阔叶林重要树种叶凋落-分解与凋落层维持、根系分泌物对土壤抗蚀性的影响、 不同土地利用格局下重要土壤抗蚀性、 植被景观格局对地形的响应、 典型城市景观格局及驱动力、典型流域水土流失与景观格局关系及基于 SWAT 模型的 流域水土流失及数字流域系统 研究 。 本书在王震洪教授指导下对 上述问题进行总结,希望对云贵高原陆地生态系统研究有促进作用。第一章由陈谋会编写,第二章由方红编写,第三章由于俊峰编写,第四章由李菊编写,第五章由孙丽娜编写,第六章由饶静编写,第七章由余丹编写。全书分章节完成后由王震洪教授统稿。 2013 年 1 月 13 日 目录 第一章 喀斯特阔叶林重要树种叶凋落 - 分解与凋落层维持 ……………………………….. 1 1.1 研究的意义 ……………………………………………………………………….………...2 1.2 森林凋落物研究现状 ………………………………………………………………………2 1.3 本研究关注的科学问题 ……………………………………………………………………6 1.4 研究方法 ………………………………………………………………………….……. 6 1.5 叶生物量 、 叶残留量 、叶子期望寿命和叶子凋落速率 ………………………………...12 1.6 凋落叶 残留率 、 年分解率 ………………………………………………………………...23 1.7 讨论与结论 ………………………………………………………………………………...35 参考文献 ………………………………………………………………………………………..39 第二章 喀斯特阔叶林重要树种根系分泌物对土壤抗蚀性的影响 …………………………43 2.1 研究的意义 ………………………………………………………………………………...44 2.2 国内外研究现状 …………………………………………………………………………...45 2. 3 本研究关注的科学问题 …………………………………………………………………...48 2.4 喀斯特阔叶林重要树种根系分泌物特征 ……..………………………………………….49 2.5 添加根系分泌物对土壤抗蚀性的影响 …………………………………………………...70 2.6 根际土壤抗蚀性及其与根系分泌物的关系 ……………… ……………………………...76 2.7 根际土壤养分特征及其与土壤抗蚀性的关系 ……………………………………………86 2.8 利用灰色关联分析评价不同树种根际效应 ........................................................................91 2.9 讨论与结论 …………. ……………………….102 参考文献 ………………………………………………………………………………………105 第三章 云贵高原不同土地利用格局下 四 种典型土壤抗蚀性 ………………………………. 111 3.1 研究意义 ………………………………………………………………………………….111 2.2 研究进展 ………………………………………………………………………………….112 3.3 本研究关注的问题 ……………………………………………………………………….117 3.4 不同土地利用格局下4 种土壤抗蚀性多指标评价 ……………………………………..118 3.5 不同土地利用格局下 4 种土壤类型抗蚀性综合指标评价 ……………………………. .132 3.6 讨论和结论 ………………………………………………………………………………..144 参考文献 ………………………………………………………………………………………146 第四章 贵阳市花溪区植被景观格局对地形变化的响应 …………………………………..149 4.1 研究意义 …………………………………………………………………………………. 149 4.2 国内外研究现状 ………………………………………………………………………….150 4.3 本研究关注的科学问题 ………………………………………………………………….152 4.4 贵阳市花溪区植被景观格局特征 …………………………………………………….….153 4.5 花溪区地形数量特征及其与植被景观格局的关系 ………………………………….….167 4.9 讨论 ……………………………………………………………………………………….182 参考文献 ………………………………………………………………………………………185 第五章 贵阳-昆明城市典型区域景观格局及驱动力分析 ………………………………..190 5.1 研究意义 ………………………………………………………………………………...190 5.2 国内外研究现状 ………………………………………………………………………...191 5.3 本研究关注的科学问题 …………………………………………………………………195 5.4 贵阳 - 昆明土地利用景观格局特征 ……………………………………………………...195 5.5 贵 阳- 昆明景观格局驱动力分析 …………………………………………………212 5.6 讨论 ……………………………………………………………………………………...219 参考文献 ……………………………………………………………………………………..224 第六章 基于3S技术的红枫湖流域水土流失与景观格局 ……………………………………..228 6.1 研究意义 ……………………………………………………………………………..….228 6.2 国内外研究现状 ………………………………………………………………………...229 6.3 本研究关注的科学问题 ………………………………………………………………...231 6.4 红风湖流域水土流失预测 …………………………………………………………… 231 6.5 红枫湖流域景观格局与水土流失关系 …………………………………………………244 6.8 讨论 与结论 ……………………………………………………………………………….260 参考文献 …………………………………………………………………………………..….262 第七章 基于 SWAT 的猫跳河流域水土流失及数字流域系统 …………………………….273 7.1 研究意义 …………………………………………………….…………………..………274 7.2 国内外研究现状 ………………………………………………………………………….275 7.3 本研究 的技术路线 ……………………………………………………………………….278 7.4 猫跳河SWAT 模型及水土流失 …………………………………………………………..278 7.5 猫跳河数字流域系统的网络实现 … ……………………………………………………299 7.8 结论与讨论 ………………………………………………………………………….…...326 参考文献 ……………………………………………………………………………………...328
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发现西安的贫困和水土流失
热度 4 jiangming800403 2013-10-9 12:36
2012 年五月,长安白石峪、子午峪,距离西安市中心不过20公里。 虽然退耕还林和天保工程实施后,植被茂盛,但山区水土流失仍不能忽视,深山人家仍在陡坡耕种,修路和采石、建房(寺庙)的剥离物就近堆弃在河道里,有严重的土壤侵蚀风险。 山里有大面积的核桃、板栗、柿树、杏树,这都是宝贵的资源,利用得好就是很好的经济资源,但关键是路,现在只能烂在山里。 秦巴山贫困的根源在路,而陕北和渭北旱塬在水 参考文献 暮春:秦岭穿越
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[转载]国家级水土流失重点预防、治理区和11个集中连片特困区
jiangming800403 2013-9-25 19:38
国家级水土流失重点预防区、重点治理区 11个集中连片特困区(不含新疆西南部三地一州、西藏自治区与四省藏区)
个人分类: 土壤侵蚀与水土保持|3792 次阅读|0 个评论

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