水土保持生态修复区域差异研究

【摘要】： 我国是世界上水土流失最为严重的国家之一,由于水土保持治理时间长、恢复难度大等原因,水利部在全国实施了水土保持生态修复工程。目前全国水土保持生态修复研究工作还不够系统和完善,尚未形成生态修复的理论和技术体系。水土保持生态修复试点工程的实践经验,说明不同区域自然地理环境存在差异性,不同区域生态修复的适宜条件、范围、治理措施、人工治理与生态修复关系、生态效益等方面的研究还有待进一步的深入研究。鉴于此,该论文以红壤福建和黄土高原陕西为典型研究区,以GIS为主要技术手段、利用遥感数据和专题地图、水土保持综合治理现状、植被恢复土壤质量效益变化等数据资料,对福建和陕西二省的水土保持生态修复适宜性、人工治理与生态自然修复在治理面积比例关系和土壤质量效益变化特征及区域差异进行了研究,主要研究结果如下： (1)利用GIS技术进行空间分析,得到福建和陕西二省水土保持生态修复适宜区域的划分图。福建水土保持生态修复适宜面积为5053 km2,占可开展生态修复对象的面积的13.3%,占水土流失总面积的42.4%；陕西水土保持生态修复适宜面积为23911km2,占可开展生态修复对象的面积的24.3%,占水土流失总面积的19%。根据地理分区,结合区域的自然、社会、环境等现状探讨了水土保持生态修复适宜区域的措施布局。并从区内和区间的区域差异探讨了福建和陕西的生态修复适宜区划和措施,分析了区内和区间的区域差异产生的原因。研究丰富了水土保持生态修复在地域区间上的差异研究,有利于根据水土保持生态修复适宜区域进行水土保持规划和实施。 (2)利用水土保持综合治理现状资料,分析了人工治理与生态自然修复面积比例关系。福建选取21条典型小流域进行分析,表明人工治理面积与生态自然修复面积的比例约为4：1,与福建水土保持生态修复适宜区域分布范围有一定的差距,陕西通过县级行政区域为单位的治理资料分析得出人工治理面积比例非常大,自然封禁治理面积比例很小,有相当大一部分的县域几乎没有开展水土保持的封禁治理措施,因此,在福建和陕西都应加大水土保持生态修复的实施力度。另外,水土保持综合治理过程中福建生态修复面积所占比例要比陕西的高,生态修复治理面积变化趋势与水土保持生态修复适宜区域的研究划分有一定的吻合性,说明生态修复适宜性研究具有可参考性,对不同区域实施生态修复区域规划提供指导依据。 (3)分析了人工植被恢复和自然封禁在恢复过程中土壤有机质、全N、容重、总孔隙度、毛管孔度等土壤质量效益变化规律。福建植被恢复初期人为恢复对土壤质量现状的改善要好于自然恢复,但中后期自然恢复明显要优于人为恢复。陕西在植被恢复初期,自然恢复土壤质量各指标的变化增量要比人为恢复相对要快,土壤质量指标年平均增量也是自然恢复的偏高；中后期土壤质量指标变化随年限变化自然恢复和人为恢复差异不明显。植被自然恢复过程中,福建土壤有机质、全N、容重、总孔隙度、毛管孔度等指标随年限变化的年均增量和增幅都比陕西的大。并从气候、凋落物、水土流失三方面分析了福建和陕西二省在土壤质量效益变化上的区域差异。从土壤质量的效益变化分析了人工治理与生态修复的关系及生态修复在福建和陕西二省区域差异,表明生态修复从长远看要好于人工恢复,福建生态修复效益优于陕西,生态修复能达到费省效宏的效果,优于同类条件下的人工治理方式,为指导人在生态修复过程中的作用提供借鉴。 以上研究分别从福建和陕西探讨了水土保持生态修复的适宜性划分、分析了人工治理与生态修复面积比例关系、揭示了植被恢复过程人工植被恢复和自然封禁措施土壤质量的效益变化规律,继而比较了福建和陕西二省在这三方面的区域差异和原因分析。该研究不仅丰富了我国水土保持生态修复在适宜性、治理程度、治理效益等方面的有关研究内容,也为我们探讨不同区域水土保持生态修复评价方法、人和生态修复的关系、生态修复机理研究打下理论基础,并且为进一步加快水土保持治理速度和有效的生态修复措施提供理论和指导意义。

【关键词】：生态修复 适宜性 土壤质量效益 区域差异
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S157
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