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长冲河小流域土壤侵蚀与水文泥沙连通性分布特征及耦合关系分析

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水土保持学报 2024年

作者：李嘉宁张红丽田昌园张艺查同刚北京林业大学水土保持学院水利部水土保持监测中心

[目的]为明确长冲河小流域土壤侵蚀与水文泥沙连通性的分布特征及耦合关系,为该区的水土流失治理、土壤侵蚀科学防治提供依据。[方法]通过GIS平台,采用RUSLE模型并引入连通性指数（IC）和地形湿度指数（TWI）,定量评估长冲河小流域2021... 详细信息

[目的]为明确长冲河小流域土壤侵蚀与水文泥沙连通性的分布特征及耦合关系,为该区的水土流失治理、土壤侵蚀科学防治提供依据。[方法]通过GIS平台,采用RUSLE模型并引入连通性指数（IC）和地形湿度指数（TWI）,定量评估长冲河小流域2021年的土壤侵蚀和水文泥沙连通性分布特征,探讨小流域不同坡度、土地利用、高程和坡向对不同土壤侵蚀强度、水文泥沙连通性等级的影响,并通过空间自相关分析土壤侵蚀与水文泥沙连通性的耦合关系。[结果]（1）长冲河小流域平均土壤侵蚀模数为380 t/（hm2·a）,土壤侵蚀强度以微度侵蚀为主,整体上由北向南逐渐加剧;（2）高水文泥沙连通性主要分布在耕地中,林草地则相反。较高值主要位于长冲河小流域坡度低、易积水的低洼平坦区域,较低值主要在陡峭山区;（3）地形因子和土地利用类型显著影响土壤侵蚀和水文泥沙连通性（p治理、水沙调控和水土流失科学防治等具有重要影响。

关键词：泥沙连通性水文连通性土壤侵蚀 RUSLE模型

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引领新时代水土保持之科技前瞻

中国水土保持科学 2024年第2期22卷 1-8页

作者：姜德文水利部水土保持监测中心北京100055 中国水土保持学会科技产业工作委员会北京100083

中共中央办公厅、国务院办公厅《关于加强新时代水土保持工作的意见》,对水土保持高质量发展提出了新的时代要求。全面提升水土保持功能和生态产品供给能力是新时代水土保持攻坚的目标与任务。新时代水土保持科学技术支撑十分重要和紧迫... 详细信息

中共中央办公厅、国务院办公厅《关于加强新时代水土保持工作的意见》,对水土保持高质量发展提出了新的时代要求。全面提升水土保持功能和生态产品供给能力是新时代水土保持攻坚的目标与任务。新时代水土保持科学技术支撑十分重要和紧迫,应从以下几方面加快科技创新和应用:区域水土流失治理减量降级目标与评价,实行水土保持率不同阈值的区域水土保持分类指导,构建水土保持功能分析指标体系,探索生态系统水土保持功能提升技术;建立水土保持重点区域空间管控制度,实施差别化管理,探索并推广不同类型农林开发活动水土保持技术措施;生产建设项目水土保持方案智慧管理,水土流失风险评价与智能预警,建立绿色设计绿色施工标准,探索视频监控与跟踪管理;加强山水林田湖草沙系统治理技术支撑,以生态清洁小流域促进乡村振兴与共同富裕,探索水土流失治理中生态系统多样性、稳定性、持续性提升技术,推进水土流失科学治理智慧指导与智能管理;加快水土保持碳汇研究与市场交易,建立水土保持生态损害价值评估体系,深化水土流失测报与动态监测等基础研究。以创新理论、技术、机制的新探索,全面提升水土保持治理体系和治理能力现代化水平,服务高质量发展。

关键词：人与自然和谐共生水土保持高质量发展科学技术新质生产力创新引领

近30年皖西大别山土壤侵蚀时空变化及其对景观格局的响应

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水土保持学报 2024年第3期38卷 37-44页

作者：田昌园张红丽汪军红李嘉宁张艺查同刚北京林业大学水土保持学院北京100083 水利部水土保持监测中心北京100000 霍山县水土保持试验站安徽六安237266

[目的]为明确安徽省内长江流域和淮河流域重要的生态过渡区皖西大别山区的景观格局与土壤侵蚀及其关系,为该区域的景观格局调控和水土流失治理提供参考。[方法]借助RULSE模型计算皖西大别山区近30年土壤侵蚀模数,借助景观指数对其景观... 详细信息

[目的]为明确安徽省内长江流域和淮河流域重要的生态过渡区皖西大别山区的景观格局与土壤侵蚀及其关系,为该区域的景观格局调控和水土流失治理提供参考。[方法]借助RULSE模型计算皖西大别山区近30年土壤侵蚀模数,借助景观指数对其景观格局的变化进行描述,并使用偏最小二乘回归(PLSR)探究该区域景观指数对土壤侵蚀的影响关系。[结果]近30年,土壤侵蚀模数呈先减少后增加趋势;土壤侵蚀较严重地区主要集中在中西部和南部山区;大部分地区土壤侵蚀强度主要为微度和轻度,且各类土地利用类型的侵蚀强度有明显差别,表现为草地>耕地>林地;土地利用类型及景观格局总体较稳定,景观格局变化主要表现为景观破碎化的降低、景观异质性和连接性的提高;香农多样性指数(SHDI)、边界密度指数(ED)、相似邻近百分比(PLADJ)、景观形状指数(LSI)对皖西大别山区具有显著解释意义,且表现为SHDI、ED、LSI对土壤侵蚀起显著正向作用,PLADJ对土壤侵蚀起显著负向作用。[结论]在皖西大别山区,景观破碎化的提高和景观连通度的降低显著促进土壤侵蚀。

关键词：土壤侵蚀景观格局 RULSE模型偏最小二乘回归

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冻融条件下藻结皮覆盖对土壤结构的影响

水土保持学报 2024年第2期38卷 157-164页

作者：钟志强曹文华马波曾建辉张秀梅西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 水利部水土保持监测中心北京100053

[目的]为研究生物结皮覆盖和冻融作用对土壤结构的影响。[方法]以黄土高原北部风沙土为研究对象,采用室内模拟冻融的方法,利用田口方法分析不同冻融次数、冻融前土壤初始含水量和生物结皮(藻结皮)盖度对土壤结构特征的影响。[结果](1)... 详细信息

[目的]为研究生物结皮覆盖和冻融作用对土壤结构的影响。[方法]以黄土高原北部风沙土为研究对象,采用室内模拟冻融的方法,利用田口方法分析不同冻融次数、冻融前土壤初始含水量和生物结皮(藻结皮)盖度对土壤结构特征的影响。[结果](1)通过正交试验获取的土壤结构指数(I GSS)为75.57~96.57,信噪比(S/N)为37.55~39.70 dB,通过田口方法确定的最佳因子组合为15次冻融循环、15%初始含水量、80%藻结皮覆盖度,其预测结果为I GSS=98.09,S/N=39.89 dB。(2)I GSS与冻融次数、初始含水量、藻结皮盖度均呈正相关关系,各因子对土壤结构指数的主效应表现为初始含水量>冻融次数>藻结皮覆盖度;各因子对土壤结构指数变化的贡献率为初始含水量(52.17%)>冻融次数(31.95%)>藻结皮覆盖度(2.12%)。(3)土壤结构指数的变化来自于冻融过程中土壤水分的散失和孔隙扩张,藻结皮覆盖可以减缓冻融过程中水分的散失,从而减缓I GSS变化。[结论]研究使用正交试验对冻融条件下藻结皮覆盖对土壤结构的影响进行探讨,研究结果可为复杂条件下的土壤冻融过程研究提供一定的理论参考。

关键词：黄土高原土壤结构冻融模拟生物结皮田口方法

耕地水土流失综合治理对象优先序划分的方法——以四川省越西县为例

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长江科学院院报 2024年

作者：陈逸方李仁华姚赫黄立文顾朝军孙奇石长江水利委员会长江流域水土保持监测中心站

为了更好掌握耕地水土流失现状，针对目前动态监测工作中存在的耕地水土流失治理对象尺度过大，不利于水土流失治理决策的问题，提出基于聚集度分析的耕地水土流失综合治理对象的多尺度识别，确定治理单元优先序划分的方法。本文以四川... 详细信息

为了更好掌握耕地水土流失现状，针对目前动态监测工作中存在的耕地水土流失治理对象尺度过大，不利于水土流失治理决策的问题，提出基于聚集度分析的耕地水土流失综合治理对象的多尺度识别，确定治理单元优先序划分的方法。本文以四川省越西县为例，综合考虑耕地水土流失集中连片面积、侵蚀强度、坡度等级等方面，通过评价指标提取、划分出五个耕地水土流失综合治理区。研究表明，提取的综合治理区可覆盖该县耕地水土流失分布较严重区域，能够反映该县耕地水土流失空间分布情况，不同等级治理对象的划定有利于指导地方部门科学规划、分区施策，有序开展坡耕地综合治理工作。

关键词：耕地水土流失动态监测

水土保持项目碳信用核算方法与应用——以长汀县罗地河小流域综合治理为例

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中国水土保持科学(中英文) 2024年

作者：李小燕李智广成辉吴娟卢顺发谢锦升钟小剑福建教育学院文科研修部水利部水土保持监测中心中国科学院水利部水土保持研究所福建省水土保持试验站福建师范大学地理研究所

为了探索我国水土保持碳汇项目碳信用评估方法，促进可测量、可报告、可核查的水土保持碳汇项目碳信用进入碳市场进行交易。以长汀县罗地河小流域综合治理碳汇项目为例，提出综合考虑碳汇效益、生物多样性测度及社区发展效益的水土保持... 详细信息

为了探索我国水土保持碳汇项目碳信用评估方法，促进可测量、可报告、可核查的水土保持碳汇项目碳信用进入碳市场进行交易。以长汀县罗地河小流域综合治理碳汇项目为例，提出综合考虑碳汇效益、生物多样性测度及社区发展效益的水土保持碳汇项目碳信用核算方法，分析该流域各碳库碳储量、温室气体排放量的变化情况，计算罗地河小流域综合治理项目碳汇效益；通过参与式乡村评估、实地走访、文献资料调查等方法，评定罗地河小流域的生物多样性测度情况与社区发展效益。发现经过20a的综合治理，罗地河小流域碳汇效益为3万0571.05 t，年均1455.76 t/a。生物多样性与社区发展效益评定结果表明，罗地河小流域综合治理项目为Ⅰ类项目，无需对碳信用进行调整。罗地河小流域综合治理的碳信用有效体现了综合治理活动的固碳减排增汇、多样性恢复和消除贫困等多重效益。水土保持碳汇项目碳信用核算方法的开发，有助于利用碳市场机制实现资源的有效配置，能为以小流域综合治理为代表的水土保持活动拓宽融资渠道，进一步加强对退化生态系统的修复和保护。

关键词：小流域综合治理水土保持碳汇碳信用生物多样性社区发展罗地河

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崩岗治理碳汇作用与碳汇能力评估

中国水土保持科学 2024年第2期22卷 146-153页

作者：成辉钟小剑李智广吴娟卢顺发中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院大学北京100049 水利部水土保持监测中心北京100053 福建师范大学地理研究所福州350117 福建省水土保持试验站福州350003

为了评估崩岗治理的碳汇能力,在福建省安溪县选择未治理崩岗(UB)为对照,综合治理模式崩岗(MB)和整地造林模式崩岗(AB)为研究对象,分层采集0~10、10~20和20~40 cm土壤样品,使用碳氮分析仪测定土壤有机碳,环刀法测定土壤密度;通过样方法... 详细信息

为了评估崩岗治理的碳汇能力,在福建省安溪县选择未治理崩岗(UB)为对照,综合治理模式崩岗(MB)和整地造林模式崩岗(AB)为研究对象,分层采集0~10、10~20和20~40 cm土壤样品,使用碳氮分析仪测定土壤有机碳,环刀法测定土壤密度;通过样方法和全面清查法调查树种、胸径、树高,利用生物量方程和收获法测定生物量。结果表明:1)崩岗治理产生明显的保土保碳、减蚀减排和增绿增汇的作用;2)AB的增汇作用以植被碳库提升为主,MB以土壤碳库提升为主;3)AB的碳汇能力高于MB,2种模式的造林及其管护方式是引起碳汇增量差异的主要原因;4)崩岗治理10a左右,拦蓄沙土中的土壤碳密度低于南方红壤区退化土地植被修复后的土壤碳密度,具有较大的提升空间。崩岗治理是防治南方红壤丘陵区水土流失的有效措施,具有明显的保碳减排增汇等作用,研究结果可为今后崩岗治理的模式选择与其碳汇能力评估提供科学支撑。

关键词：崩岗治理水土保持碳汇碳中和监测评价

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岩土高效溶蚀菌株Bt NL-11发酵条件优化及应用效果分析

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 71-80页

作者：王凌剑贾赵辉张金池唐兴港孙昕孟苗婧刘鑫南京林业大学水土保持学院、林草学院江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037

【目的】为科学治理废弃矿山边坡,探究土壤细菌永久绿化法在生态修复中的应用与推广,对分离筛选出的高效溶蚀菌株进行发酵条件优化及应用效果分析。【方法】从南京幕府山风化岩壁土壤中分离出多种溶蚀微生物,并从中挑选出1种表现突出的... 详细信息

【目的】为科学治理废弃矿山边坡,探究土壤细菌永久绿化法在生态修复中的应用与推广,对分离筛选出的高效溶蚀菌株进行发酵条件优化及应用效果分析。【方法】从南京幕府山风化岩壁土壤中分离出多种溶蚀微生物,并从中挑选出1种表现突出的溶蚀细菌菌株NL-11[经16S rRNA鉴定为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)]进行发酵条件优化,利用盆栽试验观测其应用效果。首先利用单因素和Plackett Burman(PB)试验筛选出影响菌株生长的3个主要因素,即装液量、培养温度和时间;在此基础上使用最陡爬坡路径逼近最大响应区域;再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析;最后通过比较预测值与实测值验证模型可靠性。利用优化结果制备菌液,将制备好的菌液调节为低(10 cfu/mL)、中(1×10^(5)cfu/mL)和高(1×10^(9)cfu/mL)3种菌液浓度拌入基质(分别为T1、T2、T3处理)进行盆栽试验,设置不加菌液的处理为空白对照(CK),研究不同浓度菌液对矿物风化、植物和根系生长的促进作用。【结果】模型准确可靠,菌株NL-11的最佳发酵培养条件为:装液量19.51 mL,接种量2%(体积分数),初始pH 7.0,培养温度30.30℃,培养时间22.07 h,在此优化条件下发酵液中活菌数达到1.47×10^(10)cfu/mL,是未优化前的2.03倍。盆栽试验结果表明,菌株NL-11能够促进矿物风化,以高浓度菌液效果最显著;NL-11能够促进矿质养分溶解,以高浓度菌液效果最显著;NL-11能够促进植物及根系生长,以中浓度效果最显著。【结论】通过优化试验显著提高了菌株NL-11的发酵活菌产量,为菌株在边坡治理中的应用提供技术支持,综合评价菌株的应用效果并考虑生产成本等因素,喷播实践中的合适菌液浓度为1×10^(5)cfu/mL。

关键词：生态修复苏云金芽孢杆菌发酵条件优化 Box-Behnken设计

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基于SOFM与随机森林的大别山区水土保持空间管控分区

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农业工程学报 2024年

作者：常耀文杜晨曦刘霞郭家瑜张春强黎家作姚孝友南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站

水土保持是国家生态文明建设的重要内容，水土保持空间管控分区是水土流失区域科学治理的前提与关键。然而，目前水土保持管控区域划分研究还未形成成熟的空间划定方法，且以小流域为单元的水土保持空间管控研究较少。为探索水土保持空... 详细信息

水土保持是国家生态文明建设的重要内容，水土保持空间管控分区是水土流失区域科学治理的前提与关键。然而，目前水土保持管控区域划分研究还未形成成熟的空间划定方法，且以小流域为单元的水土保持空间管控研究较少。为探索水土保持空间管控分区的新方法，落实差别化保护治理措施，该研究利用通用土壤流失方程（universal soil loss equation,USLE）计算研究区潜在土壤侵蚀模数与实际土壤侵蚀模数，并通过随机森林确定了土壤侵蚀的主要影响因子，基于小流域单元的土壤侵蚀及其影响因子利用自组织映射神经网络（self-organizing feature map,SOFM）确定了大别山区的水土保持空间管控分区。结果显示：1)大别山区的平均潜在土壤侵蚀为84 415.7 t/（km2·a），平均实际土壤侵蚀为210.25 t/（km2·a）。小流域的实际土壤侵蚀主要分布于0～300 t/（km2·a），小流域尺度上潜在土壤侵蚀与实际土壤侵蚀空间分布格局基本一致，高值区主要分布于研究区中部与东部海拔较高的山区腹地；2)植被覆盖度、坡度分别为小流域尺度上潜在土壤侵蚀与实际土壤侵蚀的主要影响因子，植被覆盖度、坡度与土壤侵蚀呈显著正相关（P水土保持空间管控区域划分为重点预防区、一般预防区与其他区域3个区域，其中重点预防区涉及小流域710个，面积15 287.4 km2。一般预防区共890个小流域，面积18 874.4 km2。两个预防区面积共占研究区61.2%。各区域间的实际土壤侵蚀、潜在土壤侵蚀与坡度差异明显，可作为大别山水土保持空间管控各区域的主要划分指标。研究结果为水土保持空间管控分区提供了新思路，为分区域进行水土保持空间管控提供了理论支持与决策依据。

关键词：土壤侵蚀大别山区 SOFM 随机森林水土保持空间管控