生态建设工程对坝上农用地土壤风蚀治理的后效——以河北省张家口市康保牧场为例

通过在农牧交错带河北省张家口市坝上高原康保牧场野外调查研究,采用标桩法测定土壤风蚀厚度,计算土壤年风蚀量,采用目测法测定样地植被盖度.将该地生态建设初期与生态建设10年后的土壤风蚀量作对比.结果表明:生态建设十年后土壤风蚀量比生态建设初期土壤风蚀量明显减少,植被盖度明显增加.并提出巩固生态工程建设成果的若干建议.     

坝上地区不同土地利用类型的地块土壤年风蚀量的对比——以河北省张家口市康保牧场为例

以位于土地沙漠化迅速发展的河北省坝上高原的康保牧场为研究区,选取典型的不同土地利用类型的地块设立6块样地,采用标桩法,通过一年时间的实地测量,对其土壤年风蚀量进行了计算利分析,旨在为今后当地土地利用结构和格局的调整提供科学依据.结果表明：土壤年风蚀量的大小是秋翻耕地〉退耕还草地〉天然草地〉退耕还灌草地〉天然灌草地〉留茬地.结合对当地基本情况的实地调查,得出以下结论：1）在正在发展中的沙漠化地区,特别是在年降水量不足300 mm的半干旱地区,退耕还灌草结合的方式要好于单纯性人工种草.单纯性人工种草效果欠佳,在遇到连年干旱的情况下,人工牧草长势不好.2）秋翻耕地的土壤年风蚀量要远远大于留茬地,留茬地不但大大减轻土壤的风蚀量,甚至还起到了风积土壤的作用.因此,农田的耕作应采取保护性耕作,推广秋季高留茬,这样可以有效地减少土壤风蚀量.人工植被建设应以灌草结合的模式为主,对于广大天然草原应以自然恢复为主,根据草原退化的不同程度,因地制宜实行禁牧,休牧或轮封轮牧,充分发挥大自然的自我修复能力.     

坝上高原不同土地利用类型的地块土壤风蚀对比及年际变化分析

以河北省坝上高原康保牧场为实验区,采用标桩法,通过2007-2008年和2008-2009年土壤风蚀量的测定,对比分析不同地块土壤风蚀情况及2个年度测定土壤风蚀量的年际差异.结果表明:天然植被的抗风蚀能力要好于人工植被;灌草混交植被比单纯性草地植被抗风蚀效果好;退耕还林草应尽量选择当地树种、草种;秋季耕地高留茬不仅可以减轻土壤风蚀,还起到风积土壤的作用;冬春季降水量的减少和气温增高,是土壤风蚀量增加的主要可能原因;农牧交错带的生态恢复重建是一个漫长的过程.     

河北坝上地区不同土地利用类型的土壤风蚀研究

通过Cs示踪和土壤粒度分析, 着重探讨了河北坝上地区土地利用与土壤风蚀的关系, 揭示了不同土地利用类型的侵蚀强度为沙质丘陵草原 > 耕地 > 退耕还草地 > 人工林 > 石质丘陵草原, 提出了对研究区保持石质丘陵草原现状、保护原有人工林等植被恢复的建议。     

坝上高原不同土地利用类型耕层土壤含水量对比——以康保县为例

分别在坝上高原康保县3个综合农业区相互毗邻的耕地、草地、灌木林地和乔木林地4种不同土地利用类型地块进行土壤采样,测定距地表约20 cm、30 cm耕层土壤水分百分比,结合野外考察、农户走访,对比分析了不同土地利用类型地块耕层涵养土壤水的能力.结果表明:耕地和草地土壤含水量普遍高于乔木林地,灌木林地居中;留茬耕地高于春翻耕地;留茬耕地和草地约20 cm深土层土壤含水量普遍低于30 cm深处,乔木林地与之相反,灌木林地无明显规律.建议在生态恢复重建中重点还草还灌植被,注重草灌乔混交模式;耕地采用保护性留茬,晚翻耕或免耕.     

北方农牧交错带不同土地利用对土壤养分的影响——以张家口市塞北管理区为例

以张家口市塞北管理区为例,选取该区典型的土地利用和覆被类型,其中包括自然草地、林地、退耕还灌草地、旱耕地等地块,分别采集土壤样品化验,并对土壤中氮、磷、钾和有机质等养分进行对比分析.结果显示,不同土地利用类型地块的氮、磷和有机质含量存在明显差别.结合目前广泛开展的退耕还林还草和京津风沙源治理等工程,为北方农牧交错带生态保护和土地合理利用提出相应建议.     

黄土高原退耕区土地利用变化及土壤侵蚀分析——以宁夏泾源县为例

以黄土高原典型退耕区宁夏泾源县为研究对象,基于2000及2016年的土地利用和NDVI数据,运用地理信息系统方法,分析当地土地利用及林草植被覆盖的时空变化特征,在此基础上评估县域土壤侵蚀变化情况.研究结果表明:①2000～2016年泾源县耕地、草地面积减少,林地面积增加并成为区域优势土地利用类型,同时"草地-林地""耕地-林地"是最主要的土地利用变化类型,且其变化主要发生在8°～15°及15°～25°区域.②研究期内,泾源县林草植被覆盖度增加,植被覆盖度 75%的林草地面积增加了77%,且植被覆盖度变化最大的区域为15°～25°区域.③退耕还林工程实施后,泾源县土壤侵蚀面积减少了47%,年均土壤侵蚀量减少119. 64×10~4t,其中61%源于林草地土壤侵蚀量的减少.     

基于3S的晋北风沙源治理工程生态效益评价

基于多源遥感数据和模型模拟,从生态工程实施前后期的土地利用、植被覆盖和土壤风蚀状况等方面开展晋北地区生态工程建设的生态效益评价。研究表明,生态工程实施后,退耕还林措施在研究区效果显著,林地面积增加了1 562.41km~2,退耕面积为1 261.87km~2,高植被覆盖度面积增加了694.96km~2,土壤风蚀强度下降了30.21%,表明生态工程的生态效益初见成效。但整体上研究区林地增加面积不多,仍以低植被覆盖度和中低植被覆盖度为主,土壤风蚀强度仍然较大,其生态工程的生态效果仍需进一步的保护。     

不同植被恢复土壤容重和孔隙度特征分析

土壤物理结构的优化也是退耕还林工程建设的目标之一.通过对退耕还林不同植被恢复类型土壤容重和孔隙度的测定,并与农耕地比较,探讨植被恢复后土壤容重和孔隙度的变化特征.结果表明,土壤容重的改良并非退耕后植被恢复初期就能实现的,土壤孔隙度也远不在土壤适宜范围之内,不同植被恢复类型对土壤容重和孔隙度的改良存在明显不同;土壤物理结构的改良尚需植被恢复后对土壤—植被系统科学合理的经营和持续的保护才能实现.     

北方农牧交错带不同土地利用方式土壤呼吸速率探究

农牧交错带地区土地利用方式多变,人为的改变土地利用方式会影响土壤释放CO2的速率.分别对新开垦农田、多年耕种农田、退耕还草草地、多年生草地4种利用类型的土壤温度、土壤有机碳含量、土壤呼吸速率进行监测和研究,结果表明：4种土地利用类型土壤呼吸速率的日变化图像呈单峰性曲线,其中草地平均呼吸速率最大,为0.85g·m-2·d-1.4种土地利用类型土壤温度与土壤呼吸速率呈正相关关系,其中新开垦农田变化明显,K值最高,达到0.045.从整个生长季来看,4种土地利用类型平均呼吸速率表现为新开农田＞草地＞还草草地＞农田,分别为0.97g·m-2·d-1、0.85g·m-2·d-1、0.77g·m-2·d-1和0.56g·m-2·d-1.0-10cm和10-20cm土层土壤有机碳含量大小关系与土壤呼吸速率基本吻合.试验表明不论对草地进行开垦还是对农田进行退耕还草都会增加土壤CO2的释放.     

陕北地区退耕前后土地利用/覆被变化及驱动力分析

在陕北地区1986—2008年土地利用/覆被数据库的基础上,分析其土地数量变化和转移矩阵,并从气候、人口和政策方面揭示土地利用/覆被变化的驱动力,得出如下结论:1)1986—1995年,陕北地区土地利用数量变化不大,发生土地转移的区域主要集中在陕北北部,年降水的增加趋势是导致沙地-低覆盖草地、低覆盖草地-中覆盖草地转移的主要原因,而人口快速增长则是草地-旱地转移的主要驱动因素;2)1995—2008年,陕北地区土地利用/覆被类型变化剧烈,有林地和中覆盖草地面积显著增加,旱地面积大幅减少.退耕还林生态补偿机制的实施,缓解了由于人均耕地面积减少而导致的人地矛盾加剧的问题,同时又通过退耕还林、退耕还草、封山育林、封禁还草等多种模式,直接导致了旱地-有林地、旱地-草地、疏林-有林地和沙地-草地的转移,与此同时,年降水的增加也有利于封山育林和封禁还草成果的巩固.退耕还林工程作为1995—2008年土地利用/覆被变化的主要驱动力,有效地促进了陕北地区植被的恢复.     

基于坡度视角的黄土高原退耕还林(草)工程碳汇效应分析

【目的】探究退耕还林(草)背景下黄土高原不同坡度退耕地的固碳效应及存在的差异,根据不同坡度碳储量的变化优化新一轮退耕还林工程。【方法】基于2000—2020年黄土高原固碳数据和2000—2015年土地利用数据,运用GIS空间分析法,分析了近20年黄土高原固碳量的时空变化,以及不同坡度退耕地的碳汇效应。【结果】2000—2020年黄土高原固碳量前期增幅较大,后期增幅较平缓,固碳量变化与森林覆盖面的走向基本一致,呈现南高北低的现象;2000—2015年黄土高原土地利用结构发生明显改变,耕地显著减少,林、草地覆盖率增长至56.42%,且各土地利用类型单位面积固碳量呈增加态势,林地单位面积上固碳量最多;此外,坡度15°～25°林地单位面积上固碳量最大,约716.93 g/m²,8°～15°草地的单位面积固碳量最大,约748.65 g/m²。【结论】黄土高原退耕还林还草工程带来了巨大的碳汇效应,不同坡度林、草地的固碳能力存在明显差异,缓坡度地带草地固碳能力最强,中高坡度地带林地固碳能力最强。     

基于不同土地利用类型的土壤水分研究

结合野外取样和室内分析的方法,以晋中市榆次区境内的林地、草地和荒地三种不同土地利用类型为研究对象,研究榆次区不同土地利用类型在垂直方向上的水分状况及其土壤干层的状况,旨在为该区生态恢复工作提供理论依据.研究表明,首先,在0~600cm土层中,三种土地利用类型中土壤水分含量均随着土层深度的加深呈现出先降低后趋于稳定的趋势,并且不同土地利用类型土壤水分含量也有显著差异;其次,三种土地利用类型的土壤剖面均出现不同程度的干燥化现象并有干层发育.因此,该地区三种土地利用类型均不能适应研究区半干旱的自然环境,建议该区在植被恢复工作中应以草、灌为主.     

延安市退耕还林前后土地利用动态变化分析

以延安市1989—2012年土地利用动态数据为基础,研究了土地利用的结构、动态度、强度等时空变化特征,并采用景观优势度和景观均匀度等景观格局指标对景观格局变化进行分析.结果表明,退耕前的1989—1999年,延安市各主要土地利用面积变化均不大;退耕后的1999—2012年,土地利用面积变化加快,面积减少最多的为耕地,增加最多的为林地,耕地和林地变化强度远大于其他类型土地;退耕前后的土地利用变化强度指数差异较大,退耕后明显大于退耕前;退耕还林工程的实施有效推动了耕地向林地的流转.延安市景观格局变化以退耕还林工程实施为节点,土地利用优势度先降后升,均匀度先升后降,工程的实施提高了以林地为主体的生态用地对土地利用的支配程度;但随着林地增加,耕地和牧草地减少,土地利用均匀性降低,土地利用丰富度减小,在以后的土地利用中要注重对生态环境建设成果的巩固和保护.     

文山州岩溶山区退化植被的调查及其恢复对策

在对文山州岩溶山区退化植被进行调查和研究后发现:乔木次生林的物种丰富,土壤种子库中的灌木种子量、无性繁殖体充足,而灌木丛、草地土壤种子库的灌木种子、无性繁殖体数量都不足,特别是草地更是稀少。岩溶山区植被遭受破坏或退化,是其生态失衡及呈现“石漠化”的根本原因。恢复岩溶山区的生态平衡,治理“石漠化”,其根本措施是退化植被的恢复。岩溶山地退化植被的恢复应考虑不同类型退化植被的特点采取不同的措施,乔木次生林以抚育间伐为主,灌丛林、草地采取人工补植补播当地物种的种苗并配以抚育措施。     

基于RS和GIS的黔东南地区退耕还林工程成效监测

退耕还林工程是中国时效最长、覆盖面积最广的生态工程,为中国生态环境保护做出了卓越的贡献.2000年,黔东南州开始退耕还林工程试点,因此本文选取1993、1999和2013年遥感影像为数据源,提取黔东南州退耕还林工程实施前后土地利用格局以及NDVI值的变化信息,并对退耕还林工程实施后的成效进行分析.研究结果表明:退耕还林工程有效减缓了耕地的增长速率和林地的减少速率,耕地增长速率从1993—1999年间的8.90%/a降低到了1.18%/a,林地的减少速率从1.19%/a降低到了0.69%/a.,耕地林地的转化在空间分布上有具有较大的差异.在该州北部、东北部重点退耕还林区,林地增加,耕地减少,而南部、东南部非重点退耕还林区,则林地减少,耕地增加,说明黔东南州在实施生态退耕的同时,毁林毁草开荒、复垦的现象也不断出现.对海拔高于1000m以上的土地利用类型进行分析发现,大部分区域耕地依旧处于增加趋势,说明海拔高度并不是退耕还林工程考虑的主要因素.研究区NDVI数值增加的区域主要在北部、西北部地区,低NDVI值的区域呈减少趋势.建议在今后的工作中应当继续推进退耕还林工程,并且要加强天然林地、草地保护的同时重点加强退耕还林区的管理.     

辽宁风沙区退耕还林生态效应的初步研究

彰武县是辽宁主要贫困地区和风沙危害的重灾区,2001年成为国家退耕还林试点县之一.2002年末,在彰武县开展风沙区退耕还林工程效益监测工作,对风沙区退耕还林(草)地的气候因子、地表植被、土壤性质、风蚀情况等方面进行定量分析,观测结果表明:实施退耕还林(草)工程后,气候因子不断改善,植物种类由单一品种向多品种过渡,土壤理化性质变化明显,不同退耕还林模式对防风蚀均有影响,其中乔灌草模式退耕防沙效果最好.得出各模式防护效果的基本规律:乔灌草模式＞乔草模式＞乔木模式＞经济林模式＞对照区农耕地.     

长株潭地区不同土地利用类型 土壤呼吸动态变化研究

以长株潭亚热带红壤地区为研究区,采用碱液（NaOH）吸收法对植物非生长季节（2011年12月-2012年5月）水田、旱地、马尾松林地和草地4种土地利用类型的土壤呼吸速率进行了测定,并结合水热等因子,对不同土地利用类型土壤呼吸速率的时间差异进行了因果分析.研究结果表明：4种土地利用类型土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线,与气温变化趋势一致,水田和旱地土壤呼吸速率在中午最高,马尾松林地和草地土壤呼吸速率在晚上最高;在季节变化中,12月至5月份土壤呼吸速率总体呈上升趋势,但马尾松林地土壤呼吸速率1月份低于12月份、4月份低于3月份,草地则2月份低于1月份、4月份低于3月份;4种土地利用类型的平均土壤呼吸速率由大到小依次为：草地、马尾松林地、水田和旱地;土壤呼吸率主要与气温、土壤温度、湿度、植被生长特性、生物和人类活动等相关.     

不同覆盖度牧草地年土壤风蚀量对比分析

以地处内蒙古阴山北麓丘陵区农牧交错带的商都县为研究区,采用标桩法,在3个年度监测不同覆盖度牧草地土壤风蚀量,对比分析不同覆盖度牧草地年土壤风蚀量及其年际变化.结果表明:牧草地植被覆盖度是影响土壤年风蚀量的主要因素之一,覆盖度越大,土壤抗风蚀能力越强.冬春季降水量是影响土壤风蚀量的重要因素,降水量较多可有效减少土壤风蚀.近10余年京津风沙源治理成效显著,土壤风蚀量减少.今后应加强草原建设,保护优先,以自然恢复为主,采取围封禁牧、休牧、轮牧、改良牧草场、人工种草等措施,提高牧草地质量,增加其覆盖度;同时应限养牲畜,实现草畜平衡,促进当地生态系统恢复与可持续发展.     

三峡库区不同土地利用方式土壤肥力变化——以汝溪河流域为例

以三峡库区汝溪河流域为例,选取了马尾松林地、退耕柏木林地、退耕草地和耕地4种土地利用类型,通过实地采样的方法研究了各个土地利用类型的土壤肥力状况.土壤肥力指标选取了土壤含水量、粒径组成、pH值、有机质,全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾.这些指标在不同土地利用类型间均存在较明显的差异.耕地土壤有机质要显著低于另外3种土地利用类型.养分间的相关分析发现,有机质和全氮、有机质和碱解氮、pH值与全磷、pH值与有效磷、pH值与全钾、全氮与全磷、全钾与全磷、全钾与有效磷间都具有明显的相关性,养分间存在耦合作用.退耕还林还草对提高土壤肥力特别是有机质具有很好的效果.