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退耕还林(草)工程实施前后黄河中游生境质量时空变化分析

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干旱区研究 2023年第3期40卷 456-468页

作者：陈实黄银兰金云翔池州学院地理与规划学院池州学院自然资源遥感应用研究中心安徽池州247000 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

科学认识生境质量的时空变化特征及其发展趋势,对黄河中游生态保护修复以及高质量发展具有重要的现实意义。本文基于1992—2020年欧洲航空航天局逐年的土地覆盖数据,采用InVEST模型估算生境质量,运用Sen+MK检验和Hurst指数分析方法,探... 详细信息

科学认识生境质量的时空变化特征及其发展趋势,对黄河中游生态保护修复以及高质量发展具有重要的现实意义。本文基于1992—2020年欧洲航空航天局逐年的土地覆盖数据,采用InVEST模型估算生境质量,运用Sen+MK检验和Hurst指数分析方法,探究了退耕还林(草)工程实施前后黄河中游的生境质量时空变化和发展趋势。研究结果表明:(1)整体上看,29 a来黄河中游地区生境质量整体较好,平均生境质量指数为0.652,但呈现小幅下降趋势(每10 a下降0.004),从局部上看,退耕还林(草)区生境质量呈现上升趋势(每10 a上升0.174),其中,2011—2020年上升趋势最为显著,10 a增加了0.656;(2)2001—2020年黄河中游地区生境质量发生时空变化的趋势类型以明显降低为主,但从不同时间段的发展来看,2011—2020年较2001—2010年生境质量向好发展的面积增多,体现在退耕还林(草)区的生境质量上升;(3)未来黄河中游地区生境质量发生时空变化趋势类型以明显降低和明显上升为主,且可持续性较强,明显降低区主要分布在汾渭平原以及城市集中发展区域,明显上升区主要位于山西省、陕西省以及内蒙古自治区三地交界片区。

关键词：生境质量 InVEST模型退耕还林 CCI-LC 黄河流域

退耕还林和地理特征对土壤侵蚀的关联影响——以陕西省107个县区为例

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生态学报 2022年第1期42卷 301-312页

作者：谢怡凡姚顺波丁振民侯孟阳邓元杰刘广全西北农林科技大学经济管理学院杨凌712100 中国水利水电科学研究院北京100038

在自然要素和社会经济要素交互作用下,科学评估退耕还林工程对土壤侵蚀的影响,对生态修复政策的可持续性具有重要意义。在利用RUSLE模型评估陕西省土壤侵蚀强度时空演变特征的基础上,构建纳入社会经济因素的退耕还林防治土壤侵蚀效应研... 详细信息

在自然要素和社会经济要素交互作用下,科学评估退耕还林工程对土壤侵蚀的影响,对生态修复政策的可持续性具有重要意义。在利用RUSLE模型评估陕西省土壤侵蚀强度时空演变特征的基础上,构建纳入社会经济因素的退耕还林防治土壤侵蚀效应研究框架,基于面板数据固定效应模型,探究地理特征对退耕还林工程防治土壤侵蚀的影响。结果表明:①2000—2015年陕西省土壤侵蚀强度显著降低,全省土壤侵蚀总量由2000年34166.42万t,下降至2015年28260.69万t,区域土壤侵蚀强度及其时空变化特征存在显著异质性,陕北地区土壤侵蚀水平最高,同时下降也最为显著。②退耕还林工程对防治土壤侵蚀有显著的正向影响,表现为投资金额每增加1万元,土壤侵蚀总量下降26.30t,且资金投入的生态效益存在显著滞后效应。③地理特征在退耕还林工程防治土壤侵蚀效应中存在显著调节作用,相较关中和陕南地区,陕北地区退耕还林工程防治土壤侵蚀效应更为显著。坡度和降雨对工程的防治土壤侵蚀效应存在显著负向调节作用,而日照时间则表现出正向调节作用。决策者应充分考虑自然地理因素和社会经济因素对生态系统服务的复合作用机理以实现生态修复政策的可持续性。

关键词：退耕还林土壤侵蚀地理特征调节作用面板数据固定效应模型

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黄土丘陵区退耕还林对土壤真菌群落的影响

环境科学 2023年第3期44卷 1758-1767页

作者：张蕾王强杨新月吕俊平太原师范学院经济与管理学院晋中030619 山西大学生命科学学院太原030006

退耕还林显著影响了黄土高原土壤细菌群落结构与组成特征.然而,作为土壤微生物群落的重要组成部分,黄土高原土壤真菌落结构与组成特征如何响应退耕还林并不十分清楚.以山西省右玉县贾家窑黄土高原缓坡丘陵为研究区域,以耕地(玉米地和糜... 详细信息

退耕还林显著影响了黄土高原土壤细菌群落结构与组成特征.然而,作为土壤微生物群落的重要组成部分,黄土高原土壤真菌落结构与组成特征如何响应退耕还林并不十分清楚.以山西省右玉县贾家窑黄土高原缓坡丘陵为研究区域,以耕地(玉米地和糜子地)和人工林地(沙棘林和柠条林)土壤为研究对象,通过18S rRNA高通量测序技术,研究了退耕还林对土壤真菌群落结构与组成特征的影响.结果发现,黄土高原丘陵区耕地和林地土壤中子囊菌门(Ascomycota)占绝对优势(61.03%~78.06%),毛霉门(Mucoromycota)次之(12.11%~17.13%),担子菌门(Basidiomycota)再次之(6.15%~18.42%),壶菌门(Chytridiomycota)等其余真菌门的相对丰度较低.退耕还林显著降低了子囊菌门的相对丰度而增加了担子菌门的相对丰度.属分类水平下,退耕还林显著影响了毛壳菌属(Chaetomium)、被孢霉属(Mortierella)、镰刀菌属(Fusarium)和地舌菌属(Geoglossum)等的丰度.镰刀菌属(Fusarium)等植物病原性真菌在耕地土壤中被富集.非度量多维尺度分析(NMDS)和相似性分析(ANOSIM)结果表明,退耕还林显著影响了黄土高原丘陵区土壤真菌群落结构与组成.群落结构的差异与土壤理化性质的变化密切相关,特别是有效磷是影响土壤真菌群落结构和组成变化的主要驱动因子.研究结果能够为黄土丘陵退耕还林区植被恢复的生态效益评价提供丰富的数据和科学参考.

关键词：退耕还林土壤真菌群落高通量测序有效磷黄土丘陵区

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退耕还林前后渭河流域土壤保持功能变化

中国水土保持科学(中英文) 2023年

作者：吴常雪翁学先徐瑞瑞高鹏穆兴民赵广举中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室江西省上饶市玉山县水利局西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室

基于InVEST模型的土壤保持模块，定量评估退耕还林前后渭河流域土壤保持功能的变化，并统计不同土地利用类型及坡度下的土壤保持量。结果表明：1)相较于1980年，2020年实际土壤侵蚀量减少1.40亿t，平均土壤侵蚀模数减少1033.51 t/(km2... 详细信息

基于InVEST模型的土壤保持模块，定量评估退耕还林前后渭河流域土壤保持功能的变化，并统计不同土地利用类型及坡度下的土壤保持量。结果表明：1)相较于1980年，2020年实际土壤侵蚀量减少1.40亿t，平均土壤侵蚀模数减少1033.51 t/(km2·a)，微度侵蚀的比例由60.75%增加至77.43%。土壤保持总量由48.60亿t增加到53.73亿t。2)不同土地利用类型中，草地的土壤保持量最大，占土壤保持总量的40%以上；而单位面积土壤保持量最大的是林地。3)0° ～ ≤5°的微坡地区土壤保持量最小，单位面积的土壤保持量也最低；15° ～ ≤25°的较陡坡地区土壤保持量最大，占土壤保持总量的1/3以上。退耕还林工程主要通过减少土壤侵蚀量来提高土壤保持功能，随着植被恢复，不同土地利用类型及坡度的土壤保持功能增强。研究结果为流域植被恢复效果和土壤保持功能的定量评估提供了参考。

关键词： InVEST模型土壤保持退耕还林渭河流域

西南典型“退耕还林”区土地利用/覆被变化对土壤中硒及重金属含量的影响

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环境科学 2022年第6期43卷 3262-3268页

作者：刘永林刘属灵吴梅田兴磊刘双燕重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 重庆师范大学GIS应用研究重点实验室重庆401331 山东省地质科学研究院济南250013

人类活动(土地利用)和环境变化(土地覆被变化)对土壤中硒和重金属含量分布具有重要影响.“退耕还林”生态工程的实施改变了土地利用/覆被,为研究土地利用/覆被变化对土壤中硒和重金属影响提供了理想的实验场所.在西南典型“退耕还林”区... 详细信息

人类活动(土地利用)和环境变化(土地覆被变化)对土壤中硒和重金属含量分布具有重要影响.“退耕还林”生态工程的实施改变了土地利用/覆被,为研究土地利用/覆被变化对土壤中硒和重金属影响提供了理想的实验场所.在西南典型“退耕还林”区,采集了旱地、水田和林地(天然林地和次生林地)的91件表层土壤样品.测定和分析了土壤中硒、重金属、pH和有机质等参数.结果表明:①研究区表土中ω(Se)(0.42×10^(-6))、ω(As)(13.0×10^(-6))和ω(Sb)(1.03×10^(-6))均值显著高于渝西地区的土壤背景值;②人工次生林地表土中Se、Cd、Cr、Ni、Pb和Zn含量都显著高于旱地,表明“退耕还林”工程的实施可能会显著影响表土中硒和重金属富集;③土壤有机质(SOM)含量水平是控制表土中硒和重金属含量差异的重要因子.结果发现土地利用/覆被变化通过影响土壤pH和SOM间接深刻地影响土壤中硒和重金属迁移和富集.

关键词：土地利用/覆被变化硒重金属有机质退耕还林

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退耕还林年限对暗棕壤理化性状的影响

吉林农业大学学报 2022年

作者：李昊伦王天琦赵占军王宇李怀玉王吉林吉林省蛟河市林业局老爷岭林场吉林农业大学资源与环境学院内蒙古自治区扎兰屯市水利局

为研究西老爷岭林区退耕还林工程对土壤理化性质的影响，本研究以西老爷岭林区退耕还林1年、5年、10年、15年、20年、25年6个不同退耕还林年限林下的土壤为研究对象，以同一区域内的耕地(SF)和天然次生林地(NF)为对照样地，对退耕还林... 详细信息

为研究西老爷岭林区退耕还林工程对土壤理化性质的影响，本研究以西老爷岭林区退耕还林1年、5年、10年、15年、20年、25年6个不同退耕还林年限林下的土壤为研究对象，以同一区域内的耕地(SF)和天然次生林地(NF)为对照样地，对退耕还林后林下土壤两个土层(0-20 cm、20-40 cm)的理化性质进行了测定，结果表明：(1)两个土层的有机质，25a较1a分别升高了105%和67%，退耕还林地有机质含量趋向NF含量，且两土层NF的有机质含量是SF的1.57倍与5.50倍，退耕还林工程对土壤有机质的累积有积极影响。(2)两个土层的pH值，25a较1a分别从5.46和5.30增高至5.94和6.43，增高了5.18%和21.32%，退耕还林工程可改良酸化土壤；(3)SF的土壤容重(1.41 g/cm)明显高于所有林地，土壤总孔隙度、毛管孔隙度与之相反，退耕还林工程可以有效改良土壤容重及孔隙结构。(4)25a的MWD、GMD、MWSSA和D分别为1a的1.79、1.25、0.69和0.91倍，25a大于2 mm粒径的团聚体为1a的1.44倍，退耕还林地土壤物理性状得到明显改善。研究结果表明退耕还林工程的实施可以有效改良土壤理化性状。

关键词：退耕还林土壤理化性质分形维数

首轮退耕还林补贴到期对农户内部收入不平等的影响

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林业科学 2023年第4期59卷 139-148页

作者：张婧怡陈琛王立群北京林业大学经济管理学院北京100083

【目的】探讨首轮退耕补贴到期对农户内部收入不平等的影响,能够为完善后续退耕还林政策以及促进共同富裕提供决策参考。【方法】基于2019年和2021年河北、四川、甘肃、宁夏以及湖南5省(自治区)1733户农户的实地调研数据,借助再中心化... 详细信息

【目的】探讨首轮退耕补贴到期对农户内部收入不平等的影响,能够为完善后续退耕还林政策以及促进共同富裕提供决策参考。【方法】基于2019年和2021年河北、四川、甘肃、宁夏以及湖南5省(自治区)1733户农户的实地调研数据,借助再中心化影响函数(RIF)回归模型,实证检验退耕补贴到期对农户内部收入及收入结构不平等的影响,并进一步考察退耕补贴到期对不同受教育程度和退耕规模农户内部收入不平等的异质性影响。【结果】1)退耕补贴到期对农户内部收入不平等的估计结果在5%的水平上显著为正。2)分别选用不同度量指标替换基尼系数,由不同度量指标所构建的RIF模型均通过了稳健性检验,说明研究结果是可靠的。3)从收入结构上看,退耕补贴到期对农户内部工资性和生产经营性收入不平等的估计结果均在10%的水平上显著为正,对农户内部转移性收入不平等的估计结果在10%的水平上显著为负,对农户内部财产性收入不平等的估计结果不显著。4)对于不同受教育程度农户而言,退耕补贴到期对小学及以下和初中农户内部收入不平等的估计结果分别在5%和10%的水平上显著为正,而对高中及以上农户内部收入不平等的估计结果在10%的水平上显著为负;对于不同退耕规模农户而言,退耕补贴到期对中等规模及以上退耕农户内部收入不平等的估计结果在10%的水平上显著为正,但对小规模退耕农户内部收入不平等的估计结果并不显著。【结论】首轮退耕补贴到期在一定程度上会扩大农户内部收入不平等。退耕补贴到期对退耕农户内部工资性和生产经营性收入不平等具有加剧作用,而对内部转移性收入不平等则具有缩小作用。不同类型农户内部收入不平等受退耕补贴到期影响的差异较大,具体表现为退耕补贴到期会加剧中低学历和中等退耕规模及以上农户内部的收入不平等,缓解高学历农户内部收入不平等,而对小退耕规模农户内部收入不平等无显著影响。基于此,本文从拓宽农户就业渠道、促进后续相关产业发展以及进行有针对性的政策帮扶等方面提出相应建议。

关键词：退耕还林补贴政策收入不平等再中心化影响函数回归农户

退耕还林背景下寒地山区土地生态安全格局动态变化

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农业工程学报 2017年第18期33卷 267-276页

作者：侯大伟刘艳孙华南京农业大学土地管理学院南京210095

为了研究退耕还林工程引起的土地生态安全格局变化,该文应用遥感和GIS技术对牡丹江地区2000-2014年土地利用变化特征进行了分析,并基于DPSIR概念框架构建评价指标体系,从空间上揭示了研究区退耕还林期间土地生态安全水平及格局变化。结... 详细信息

为了研究退耕还林工程引起的土地生态安全格局变化,该文应用遥感和GIS技术对牡丹江地区2000-2014年土地利用变化特征进行了分析,并基于DPSIR概念框架构建评价指标体系,从空间上揭示了研究区退耕还林期间土地生态安全水平及格局变化。结果表明,退耕还林工程的实施对研究区土地利用结构产生了极大的影响,林地面积增加1 520.16 km^2,草地、耕地面积分别减少878.50、517.14 km^2,土地利用强度先下降后上升;退耕还林工程在有效控制坡地垦殖、增加林地面积的同时,能够显著提高区域土地生态安全水平,2000-2014年,各坡度等级内安全、较安全、临界安全面积共增加1 088.6 km^2;14 a来研究区土地生态安全水平总体呈"先改善后恶化"的趋势,但仍较2000年工程实施前有了较大幅度的提升,西部、东部及南部地区土地生态安全水平显著提高,但中部牡丹江河谷盆地土地生态安全水平提升缓慢,建议新一轮退耕还林工程将此地区作为重点调控整治区域。

关键词：土地利用生态植被退耕还林土地生态安全寒地山区

退耕还林对吉林省中部地区土壤微生物群落结构及碳转化功能的影响研究

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退耕还林对吉林省中部地区土壤微生物群落结构及碳转化功能的影响...

作者：王玖程吉林农业大学

学位级别：硕士

为了生态环境的可持续发展,我国自1999年开始实施退耕还林工程。然而,对于退耕还林的研究多集中在植被恢复状况及退耕地土壤性质改良等方面,对于农田退耕还林后土壤微生物群落的演替特征尚缺乏足够了解。本研究以吉林省中部地区耕地及... 详细信息

为了生态环境的可持续发展,我国自1999年开始实施退耕还林工程。然而,对于退耕还林的研究多集中在植被恢复状况及退耕地土壤性质改良等方面,对于农田退耕还林后土壤微生物群落的演替特征尚缺乏足够了解。本研究以吉林省中部地区耕地及其相邻退耕20年及40年落叶松林地为研究对象,采用高通量和宏基因组测序技术分析细菌和真菌的多样性、群落结构、物种组成以及碳转化相关功能基因的变化,同时进行土壤理化分析以及土壤碳转化相关酶活性分析,以期为全面评价退耕还林的生态效益提供数据支撑。研究结果如下:(1)退耕还林对土壤理化性质和土壤碳转化相关酶活性具有显著影响,退耕还林后土壤p H、有机质(OM)含量随退耕年限的增加显著升高,在退耕20年及40年后分别升高17.24%和76.88%,土壤速效钾(AK)、碱解氮(AN)含量则显著降低52.48%和36.93%,土壤速效磷(AP)含量随退耕年限的增加先显著降低后显著升高,退耕40年林地较未退耕农田降低82.26%。退耕40年林地土壤纤维素酶活性及β-葡萄糖苷酶活性较未退耕农田显著升高111.9%、90.55%,土壤蔗糖酶酶活性呈现先升高后降低的趋势,退耕20年林地较未退耕农田升高235.37%。(2)退耕还林对土壤微生物群落结构组成及多样性具有显著影响。微生物多样性退耕40年林地细菌群落多样性、丰富度较未退耕农田分别降低4.31%、26.4%,而真菌群落分别升高28.74%、60.17%。退耕还林前后土壤真菌和细菌群落结构均具有显著差异,且真菌群落组成的差异大于细菌。退耕后土壤中细菌节点和连接数较多,模块性指数较高,退耕后细菌网络更加稳定,真菌网络平均连通度和聚类系数较低,群落结构更加稳定,细菌及真菌网络中正相关数均大于负相关数。退耕还林各阶段细菌差异性物种主要集中在酸杆菌门(Acidobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)。真菌差异性物种主要集中在子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)。退耕20年及40年林地土壤细菌和真菌群落之间的相互关系与未退耕农田具有显著差异,共变异类群细菌酸微菌纲(Acidimicrobiia)及真菌银耳纲(Tremellomycetes)随着退耕还林丰度显著提高。土壤细菌及真菌跨域网络分析结果显示退耕20年林地节点数及相关性最为复杂,同时互作网络图中正相互作用减少,土壤细菌及真菌菌群协同作用降低。(3)退耕还林后,碳转化相关基因丰度差异显著,景天酸代谢循环(CAMcrassulace an acid metabolism)、C4-二羧酸循环(C4-dicarboxylic)、3-羟基丙酸循环(3-HP3-hydrox ypropionate)相关基因丰度均随着退耕年限的增加分别提高8.53%、16.93%、2.37%,还原性乙酰辅酶A途径(Wood reductive acetyl-Co A)基因丰度则随着退耕年限的增加降低7.14%,CAZy基因的组成和丰度分析表明,编码糖苷水解酶(GH)、多糖裂解酶(P L)、辅助活性(AA)的基因丰度均随着退耕年限降低,碳水化合物结合模块(CBM)则随着退耕年限升高。综上所述,本研究发现吉林省中部地区农田退耕还林后,土壤性质发生了改变,土壤有机质、p H显著升高,碱解氮显著降低。土壤细菌多样性显著降低,土壤真菌多样性和丰富度均显著升高,退耕还林前后土壤真菌和细菌群落结构均具有显著差异,且真菌群落组成的差异大于细菌。退耕后土壤微生物具有更大的网络规模及复杂度,且微生物碳转化功能发生显著变化。

关键词：退耕还林土壤酶活性微生物群落碳转化