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土地变化研究论文

发布时间:2024-07-03 05:11:33

土地变化研究论文

曹银贵1,2 王静1 程烨1,2 郝银3 许宁1,2

(1.中国土地勘测规划院土地利用重点实验室,北京,100035;2.中国地质大学土地科学技术系,北京,100083;3.湖北省荆州市土地整理中心)

摘要:综合叙述土地利用/覆被变化研究20 多年来的研究进展,总结了在土地利用数量变化研究、驱动力研究、土地利用变化模拟研究方面取得的丰硕成果。一方面是驱动力因子的多样性;另一方面是土地利用变化模拟方法的交叉性,从数量模拟研究转向空间模拟研究,从单方法模拟研究转向多种方法结合的模拟研究,从生物物理驱动力的建模方式转向生物物理驱动力与社会经济驱动力相结合的建模方式,未来研究则要加强精度的要求,使其研究成果能真正引导土地利用规划。

关键词:土地利用/土地覆被变化;驱动力;土地利用变化模拟

土地利用/覆被变化(LUCC)研究于1995年启动。10余年间,LUCC 研究始终是全球变化研究的热点之一,并取得了丰硕的研究成果[1]。除了体现在 LUCC 监测技术、驱动力、生态环境效应和建模研究等不同方面外,LUCC 研究在理论上也取得了非常大的突破。土地利用/覆被变化研究之所以能够取得重大突破,一方面是因为土地利用/覆被变化是引起其他全球变化问题的主要原因,因而在全球环境变化与可持续发展研究中占有重要地位;另一方面是因为地球系统科学、全球环境变化以及可持续发展涉及到自然和人文多方面的问题,而在全球环境变化问题中,土地利用/覆被变化可以说是自然和人文过程交叉最为密切的问题[2]。LUCC 的研究起初是从全球变化研究入手,发展到现在,开始重视典型区的研究;从简单的数量研究发展到空间变化上的研究;从简单的土地利用转换的研究发展到生态足迹、能流与物流的转换研究。总的来看,LUCC 的研究是越来越微观,在此简要回顾一下 LUCC 研究的进展。

土地覆被是指存在于地表的植被(自然的或者是种植的)以及人工建筑,例如水体、冰面、裸露的岩石、沙地都可以认为是具体的一种土地覆被形式[3],土地利用则定义为同时包括改变土地生物物理属性的利用方式和产生这种利用方式的目的[5]。土地利用的形式是多种多样的,耕地、林地、园地等都是土地利用的类型。从土地覆被与土地利用二者的含义来看:土地覆被主要是指自然的地表形态,而土地利用重在突出人类的社会经济活动对土地资源的作用,体现出了土地的使用状况或土地的社会、经济属性;因此土地利用和土地覆被构成了土地的两种属性[2]。通常情况下,土地覆被的变化会影响土地利用决策,土地利用变化则会导致土地覆被变化,再影响到土地利用决策,从而产生新一轮的土地利用变化[4,5]。由于当代的土地覆被变化主要是人类对土地利用影响造成的,所以认识土地利用变化,是了解土地覆被变化的首要条件。

自20世纪90年代以来,全球环境变化研究领域逐渐加强了对土地利用/覆被变化的研究。“国际地圈与生物圈计划”(IGBP)和“全球环境变化人文计划”(IHDP)于1995年共同发起了“土地利用/覆被变化”(LUCC)研究计划,并于1996年提出了5个关于土地利用/覆被问题及3个焦点[6]。5个框架问题是:①过去的300年中人类的活动是如何改变土地覆盖的?②在不同的历史阶段、不同地理单元,土地利用变化的主要人为因素是什么?③在今后50~100年中土地利用变化将如何影响土地覆盖?④直接的人文和生物物理过程是如何影响特定土地利用类型的承载力的?⑤气候和全球生物地球化学作用怎样影响土地利用和土地覆盖?反之又如何?3个焦点是:①土地利用动态变化——典型对比分析研究;②土地覆被动态变化——直接观察和诊断模型;③区域的与全球的模式——综合评价的框架。总的来看,土地利用变化研究主要是理解土地利用变化的原因和结果,同时模拟土地转换的时空类型[7]。

1 土地利用数量变化研究

区域土地利用变化包括土地利用类型的面积变化、空间变化和质量变化[8]。面积变化首先反映在不同类型的总量变化上,通过分析土地利用类型的总量变化,可了解土地利用变化总的态势和土地利用结构的变化[9]。目前土地利用的数量变化指标有:土地利用变化的幅度、土地利用变化的速度和土地变化的区域差异。通过各地类之间的转化,得出土地利用的转化矩阵。

2 驱动力研究

有关 LUCC 驱动力的研究是探索 LUCC 驱动机制的核心问题[10]。Riebsame 认为土地利用变化的预测研究是很艰难的,因为它需要了解土地利用变化的根本性的驱动力[11],而土地利用预测模拟研究的先决条件是要确认最重要的驱动力[12]。纵观国际上土地利用/覆被变化的驱动机制研究,目前主要是通过大量的案例与比较,探讨土地利用/覆被变化的动力学机制[13]。Fu Congbin 认为土地利用/覆被变化的驱动力是:气候变化和人类活动[14],由此可见驱动力研究指标的选取一方面与自然状况有关;另一方面与人类活动有关。因此驱动力通常分为生物物理(bio-physical)和社会经济(socio-economic)两大类。生物物理驱动力包括自然环境的特征和过程,例如气候变化、地形、火山爆发、植物演替、土壤类型和过程、自然资源的有效性等[15];而社会经济驱动力则包括人口变化、贫富状况、技术进步、经济增长、政治经济结构以及价值观念等[6,16,17]。有的时候驱动力与被观察的土地利用变化在空间或时间上相差甚远,经常涉及宏观经济政策的转变和政策的变化,这些都是很难预测的[18]。由于不同区域土地利用的驱动机制存在一定的差异,因此驱动力方面的研究都是以单一的区域为研究对象。 认为土地利用变化的驱动力因子随着比例尺的不同而发生变化:在农田比例尺的情况下,主要是由社会性的和易近性的驱动因子在起作用;在景观研究尺度内,主要考虑的是地形和农业气候条件;在区域和国家尺度下,气候、人口和宏观经济政策将共同作用[12]。

生物物理驱动力

对于区域性的土地利用/覆被变化研究而言,生物物理方面的驱动力对土地变化的影响在一个比较短的时间段内是比较小的,通常也是不显著的。石瑞香的研究表明,自然(气候)因素并未构成样带上近年来土地利用(尤其是耕地)变化的主要驱动力[19],但是并不是没有影响的。邹亚荣在中国农牧交错区土地利用变化的研究中表明,青藏高原的上升是晚新生代北半球气候变化的重要驱动力,引起了我国北方气候的干旱,对我国农牧交错区的形成,特别是对东部草地变化产生了影响[20]。叶宝莹在嫩江中上游地区的土地利用变化研究中选取了高程、坡度作为土地利用变化驱动力的指标,结果表明二者与土地利用变化的线性关系明显[21]。地貌类型也会影响土地利用的变化,草地受地貌条件的影响与控制较耕地小[22];城市的边缘区的土地利用会受到地形的影响,北京城乡过渡区的土地利用变化的发展趋向,在地域上深受西北部山地的阻力作用,可能会形成不对称发展[23]。袁俊在湖北省土地利用变化的研究表明,湖北省土地利用年变化率较低,主要是由特殊的地形限制的[24]。赵庚星认为50年前黄河三角洲地区的土地利用变化主要是受气候因素、风暴潮和黄河改道等自然因素驱动[25]。

社会经济驱动力

土地利用是社会的一面镜子[26],土地利用变化能够很好地反映社会经济发展的历程。土地资源条件虽是土地利用结构形成的决定性因素(基础因素),但是对于人类活动而言,这种变化是缓慢的,Elena 认为人类活动是引起土地利用变化的一个主要成分[7],因此分析社会经济因素对土地利用变化的作用摆在首要的位置[27]。陈百明认为在社会经济驱动力方面,土地利用变化与人口增长之间有明显的联系,但同时这一变化与技术进步、富裕程度、经济状况,以至文化、宗教、军事等之间也能找到一定的相关关系[28]。并且大部分的案例研究都突出了政策对土地利用变化的重要作用,例如京都草案这一国际性的环境政策将对未来的土地利用变化产生深远的影响[29]。龙花楼研究表明几年或几十年的土地利用变化主要是由人类的社会经济活动影响所导致[30]。袁俊认为城镇人口的迅速增长、第二产业的发展、对土地产品的需求变化和交通条件及政府政策等社会经济驱动力导致了湖北省的土地利用变化[24]。周青在农地利用变化驱动机制的理论分析的基础上,构建了农地利用变化强度的指标体系,在指标体系中特别引入了邻近城市的辐射和耕地保护政策对土地利用变化的影响[31]。陈百明为深入分析和认识耕地占用与 GDP增长的关系,运用了 Decoupling (脱钩)理论,开展我国耕地占用与 GDP 增长的脱钩研究,揭示了我国各类区域耕地占用与 GDP增长的相互关系的典型模式[32]。王秀兰认为随着人口数量的变化,供人类生活、生存所需的耕地资源数量在不断地变化,因而,耕地的生态环境背景质量发生着相应的变化[33]。对于城市土地利用而言,交通条件对土地利用类型的转变起到了内因作用,转化为城镇用地的土地利用类型与距交通干线的距离有一定关系[13]。

3 土地利用变化驱动力模拟

土地利用系统的复杂性需要多学科的分析[34]。 认为土地利用模型应该代表土地利用系统部分的复杂性;能够检验社会和生态系统结合的稳定性[12]。土地利用变化模拟是为了明确土地利用变化的原因,定量地证明多个因素对某一个因素的关系和影响,不同的模拟方法已经在土地利用变化中得到广泛应用。起初,土地利用变化模拟的研究重在生物物理因子方面的模拟研究,例如海拔、坡度、土壤类型等。后来根据研究的需要,土地利用变化社会经济驱动力方面的数据整合到模型中[35]。但是社会经济指标缺少空间上的简化数据,这样将很难将社会和自然数据结合起来。 认为生物物理过程的空间单元和行为组织者决策的空间单元是不一样的[12]。

在土地利用变化模拟研究的开始阶段,基本上都是从数量上进行研究,后来由于遥感技术、空间地理信息系统技术的发展,从空间上实现了土地利用变化的模拟。同时研究的方法也有很大的提升,从单一方法的模拟研究发展到多种方法的结合。

土地利用变化的数量模拟

土地利用变化的数量模拟是从数量的角度来分析模拟土地利用变化的过程。彭文甫首先利用因子分析的方法,确定了影响土地利用变化的相关因子,然后采用多元线性回归分析的方法,预测了土地利用的变化[36]。王波利用多元相关分析的方法对经济管理体制对土地利用变化进行了模拟,用具体的产值代替了无法量化的经济管理体制[37]。张海龙利用马尔柯夫模型,确定了渭河盆地各土地利用类型之间相互转化的初始转移概率矩阵,从数量上预测了该研究区土地利用变化[38]。虽然马尔柯夫模型在土地利用变化数量研究上表现出较好的应用性,但是由于这种预测是以末期和基期的时间间隔为预测单位,所以只能预测时间间隔整数倍的特定时期的情况,其灵活性和适用性受到限制[39]。由于灰色预报模型克服了统计回归分析方法需要大样本序列的弊端,吴素霞利用该方法预测了石家庄地区未来15年内耕地面积的变化趋势[40]。吴普特采用 BP 神经网络的方法对耕地减少进行了预测,将影响耕地变化的各驱动因子作为神经网络的输入层神经元,将耕地面积作为输出层神经元,经过反复的训练模拟,表明采用 BP 神经网络的方法在预测耕地资源减少量时精度较高,可靠性较好[41]。另外还有利用元胞自动机的方法研究土地利用变化,重在空间上的变化模拟。

土地利用变化的空间模拟

土地利用变化的空间模拟主要是从土地利用/覆被在时间序列上的变化过程进行模拟预测,另外还包括从主要的驱动力入手进行空间上的模拟预测。土地利用变化的空间模拟主要是在一些空间变量间建立关系函数,并模拟预测土地利用变化[42]。众多学者在高度集聚尺度下进行土地利用变化的空间简化模型研究,例如单个的景观元胞。同时利用遥感影像获得空间研究数据,使与土地利用变化相关的基本地理单元和环境过程概念化[7]。Kasper Kok提出了土地利用转换及效应(CLUE)模型框架,这是一个合理的少见的空间简化土地利用模型,该模型用来分析复合比例尺条件下的土地利用变化问题[43]。摆万奇利用Logistic逐步回归模型,从空间上确定了主要的驱动因素及其定量关系[10]。叶宝莹在GIS的支持下,利用空间相关分析筛选出影响土地利用变化的主要因子,并利用空间多元线性回归函数求得研究区土地利用程度变化模型[21],目前应用较多的是将多种研究方法综合起来运用。Bryan 将 GIS 和神经网络结合起来研究土地利用转换模型(LTM),从空间上来模拟土地利用变化的复杂过程,这一模型把社会经济、政策和环境等变量作为输入,并建立起了土地利用变化与公路、高速公路、居民点道路、河流、湖岸线之间的空间函数关系[42]。现阶段土地利用变化的模拟主要是针对单一的土地利用类型的变化模拟,例如国际上许多学者利用元胞自动机(Cellular Automata)开展城市增长的模拟研究[44,45,46]。有研究者利用神经网络的元胞自动机来模拟复杂的土地利用,整个模型的结构十分简单,用户不用自己定义转换规则及参数,该模型是在ARC/INFO GRID环境下利用AML宏语言写成[47]。侯西勇运用马尔柯夫的元胞自动机模型模拟研究区2010年土地利用的数量和空间分布,结果比较可信[48]。

4 土地利用模型的精度分析

土地利用模型的精度分析又叫模型的不确定性评价,反映数据输入及模型本身存在的不确定性和产生的结果[49]。模型的不确定性包含输入数据的不确定性和模型结构的不确定,遥感数据的获取会存在不确定性,例如在其纠正时采用的地面控制点的误差是不可能消除的,纠正过的遥感数据或图像产品也始终不能与地面实况完全一致,不同程度上存在着残余误差[50]。同时在影像解译的过程中也会出现适当的误差而产生不确定性。另外在数据转换的过程中,比如矢量到栅格的转换,就会产生新的不确定性。由于模型的结构是基于数学方法,用简化的数学模型来模拟复杂的行为,这也是一种非常重要的不确定性。为了减小不确定性,应该避开矢量—栅格数据的转换过程,同时使用高分辨率的土地利用数据,在模拟分析的过程中,分类型单独预测模拟,然后再综合分析[48]。

为了增强土地利用变化科学的研究,必须从三个方面入手。首先是数据方面的准确性,其次是方法的先进性;再次是理论的新颖性,这三个方面是相互联系的。在土地利用变化研究的过程中,要重点突出决策层思想,在空间上体现人类活动对土地利用变化的影响。要更好地发展土地利用变化的经济模型,这需要比较成熟的空间经济理论作为支撑,这样才能解释移民、雇用增长、政府行为的时空类型,这些都会影响到土地利用变化。利用相关模型分析土地利用的环境影响评价、政府决策和政策形成。同时在土地利用变化研究的过程中,应该注重多种方法的结合,选择精度最优的方法来提高研究成果的可信度与参考性。

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铁铝土过去曾称富铝土,是我国热带、亚热带湿润地区具有明显脱硅富铝化特征的土壤系列,由于都分布在我国水热条件最优越的地区,所处地形又以低山、丘陵、台地为主,故其开发利用价值高,是我国极为重要的土壤资源。 砖红壤 赤红壤 红壤 黄壤 [编辑]淋溶土目前的淋溶土纲,主要为湿润森林土壤系列。 黄棕壤 黄褐土 棕壤 暗棕壤 白浆土 灰化土、漂灰土和棕色针叶林土 [编辑]淋溶土目前的淋溶土纲,主要为湿润森林土壤系列。 黄棕壤 黄褐土 棕壤 暗棕壤 白浆土 灰化土、漂灰土和棕色针叶林土 [编辑]淋溶土目前的淋溶土纲,主要为湿润森林土壤系列。 黄棕壤 黄褐土 棕壤 暗棕壤 白浆土 灰化土、漂灰土和棕色针叶林土 [编辑]半淋溶土该土纲是在半湿润至班干旱气候下形成的具有钙积特征或盐基饱和的土壤系列,但因其所处的热量条件各不相同,各自的土壤性质有很大的变化。 燥红土 褐土 灰褐土 黑土 灰色森林土(灰黑土) [编辑]钙层土是我国温带和暖温带半湿润、半干旱至干旱地区的草原土壤系列,主要分布在小兴安岭和长白山以西、长城以北、贺兰山以东的广大地区。 黑钙土 栗钙土 栗褐土 黑垆土 棕钙土 灰钙土 [编辑]漠土又称荒漠土,是漠境地区的地带性土壤。我国漠境地区面积很大,约占全国面积的五分之一。由于气候极端干旱,年降雨量少,漠土的基本特点是:地表多石砾,具有多孔状的漠境结皮;有机质含量低,碳酸钙含量高,而且表聚性强;普遍含有石膏和较多的易溶性盐;存在较明显的残积粘化和铁质化染色的红棕色紧实层,以及土体浅薄等。 灰漠土 灰棕漠土 棕漠土 [编辑]初育土是指发育程度低、层次分化不明显的幼年性土壤,其性状受母质岩性的深刻影响。 紫色土 石灰(岩)土 火山灰土 磷质石灰土 黄绵土和红粘土 风沙土和龟裂土 新积土、粗骨土和石质土 [编辑]半水成土和水成土半水成土:河流一级阶地上,底土产生潴育化,地表长有草甸植形成潮土。 草甸土 潮土 砂礓黑土 灌淤土 黑土 白浆土 水成土:山前交接洼地可、河间洼地、以及地下水露头处。长期或季节性积水,地表生长水生及喜湿植被,形成沼泽土。 [编辑]盐碱土是盐土和碱土的总称。前者含有过多的易溶性盐,后者土壤胶体吸附有显著数量的交换性钠,均能对作物产生危害。 盐土 碱土

南京市土地利用变化研究论文

伴随着科学技术的发展和生产力水平的巨大提高,人口剧增、资源浪费、环境污染、生态破坏等一系列社会问题严重地威胁着人类自身的生存与发展。在这种形势下,人们提出了“既能满足当代人的需求、又不对后代人的需求构成危害”的“可持续发展”思想。作为可持续发展的重要环节之一,土地资源的可持续利用十分重要。一、土地资源的经济特点1、开发利用的可选择性。土地都有固定的地理位置,虽不可移动,但对它的使用却是可选择的,表现在两个方面:第一,同样的用途可选择不同区位的地块。第二,同一块土地可用于多种用途的选择。2、土地的使用成本是机会成本。因为土地资源有多种用途,但在一定时期,一块土地只能用于一种用途,因此体现出土地使用的机会成本,即同一块土地若因用于一种用途而放弃另一种用途,可能获得较大收益,也可能得不偿失。因此,在使用土地资源时,应综合考虑各方面的因素,进行科学决策。3、土地资源的使用效益是综合效益,包括经济、社会和生态效益等在内。土地除具有自然属性外,还具有社会经济属性。土地的社会属性是人类社会经济活动赋予土地的新的特性的总和。人类在对土地资源进行开发利用时,会受到社会和生态环境等因素的制约和影响,同时又会对社会和生态环境产生各种各样的影响。所以,对土地资源开发利用的效益是包括经济、社会和生态效益在内的一种综合效益。二、我国土地资源可持续利用的几点对策1、减轻土地人口压力,提高人口素质。在人口与土地这一对特殊的矛盾中,人类必须主动调节自身繁衍的速度和规模,依据客观自然规律和经济规律约束自身土地利用行为。这就要求我们做到:(1)在继续严格执行计划生育政策的同时,逐步建立和完善社会保险、社会救助、社会福利等社会保障体系,使人口增长速率降幅增大,切实、有效地控制人口总量增长。(2)积极进行劳务输出。外出务工可增加农民收入,使农民生活条件得以改善、对农业生产的投入增加;同时,农民还可学到先进的技术和管理经验,既能提高农民土地资源可持续利用的能力,又有利于促进农村封闭的社会环境向开放、良性循环的方向演变。(3)提高人口素质。①加大基础教育投资力度,特别是要加快少数民族地区和贫困地区教育的发展,以提高人力资本的积累速度。②加强“资源与环境意识”教育,提高人们对土地资源可持续利用的认识,同时,注重提高农民的农技知识水平和技能,为农民举办各种形式的技术培训班,为提高农民

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[1]陈逸,黄贤金,张丽君.彭补拙.循环经济型小城镇建设规划与发展的可持续性评价----以江阴市新桥镇为例.经济地理,2006,26(1):74-77.[2]陈逸,黄贤金,彭补拙,赵登辉.构建资源节约型城市建设评价指标体系研究----以江苏省南京市为例..南京社会科学(增刊),2006:259-262.(“南京建设资源节约型和环境友好型城市理论与实践”研讨会论文).[3]陈逸,黄贤金,彭补拙,濮励杰,张健.经济发达区不同土地利用方式下土壤中镉的含量特征----以江苏省昆山市为例.长江流域资源与环境.2007,16(3):391-394.[4]陈逸,黄贤金,陈志刚,马其芳,钟太洋.基于生态位理论的区域土地利用时空演变研究----以江苏省为例.生态经济学报,2007,5(1-4):51-55.(第十一次全国青年地利工作者学术研讨会论文集)[5]方中友,陈逸,陈志刚,黄贤金.南京市农业循环经济建设评价与发展模式研究. 南京社会科学(增刊),2006:271-277.(“南京建设资源节约型和环境友好型城市理论与实践”研讨会论文).[6]丁建中,陈逸,刘坚,彭补拙.区域农业产业化水平综合评价——以江苏省为例.经济地理,2007,27(1):60-63.[7]曾科军,陈逸,高中贵,彭补拙.长江三角洲土地利用变化与粮食安全分析.地理与地理信息科学.2007,22(6):58-61.

国外土地利用变化研究现状论文

土地复垦始于工业发达的国家,主要是由于工业的发展使土地损坏达到非常严重的程度。20世纪中叶,许多西方发达国家加快了土地复垦法律法规的制定与工程技术措施的实施,土地复垦迈入了科学复垦时代;到1970年以后,矿区土地复垦集采矿学、生态学、农学、地质学和林学等学科于一体,发展成一门与多种行业、多个部门密切联系的系统性工程。20世纪80年代以来,矿区土地复垦已进入稳定、健康、蓬勃的发展轨道。

美国和德国是最早开始土地复垦的国家。美国的土地复垦主要从露天煤矿复垦发展而来,其在1918年就在印第安纳州煤矿的煤矸石堆上进行植物再种试验。美国学者主要研究露天矿(尤其是煤矿)的复垦和采矿废弃土地复垦,注重土壤的重构及改良方法、植被再生技术、农业及林业生产技术和侵蚀处理技术等方面的研究。近年来,美国的研究特别关注复垦的长期性和持续性,生物修复和复垦区周围的生态环境问题成为其研究热点。

德国对复垦的要求较高,德国学者从生态效益和环境效益等综合考虑,以整个生态系统的变化和人群对环境的要求为出发点,“以人为本”理念体现得更为明显。德国的复垦模式基本延续表土剥离——开挖及回填填筑——覆表土——培肥这样一个传统复垦过程,但它的具体方法和技术都较为先进,在维持复垦区域生态环境平衡的同时,追求社会、经济和生态效益的最大化。目前,德国已从以复垦为农业、林业用地,向复垦为物种保护、土壤生物重构和生态休闲旅游综合用地发展,也就是混合型土地复垦模式。

加拿大已在多个领域对土地复垦进行研究,特别重视对石油、油母页岩和各类有毒有害物质等污染的土地的复垦。加拿大学者认为土地复垦并不是要求恢复成原貌,而是要求因地制宜,但不能低于原来的生态水平。加拿大不仅每年组织召开国际土地复垦年会和编辑出版《国际露天采矿、复垦与环境》杂志,政府还出资支持土地复垦研究。

澳大利亚对土地复垦和开发等方面的管理被认为是当今最先进而且成功处理损毁土地的国家。澳大利亚政府制定了一系列严格的立法框架,对复垦中涉及的各项指标都有明确的规定。澳大利亚的土地复垦多采取“边采边复”的模式,注重复垦技术及其应用的研究,目前很多技术已处于世界领先水平。在法律要求、政府和公众监督下,土地复垦已成为该国复垦义务人的自觉行为。

英国也是采取“边开采,边复垦”的模式,这样大大地减少了土地灭失面积。英国政府还根据损毁土地所在区域的经济水平来确定给地方政府所划拨复垦经费。复垦后的土地属于地方政府,由地方政府自行经营以弥补复垦费用的不足。由于政策、资金落实到位,英国的土地复垦成果显著。

此外,Yuri Gorokhovich等利用GIS技术对矿区废弃地的复垦进行了研究;Sahadeb De等利用生物工程复垦措施对印度东部的拉尼甘杰煤田废弃地进行了研究,选取了适宜当地复垦的植物;Dimitris Damigos等运用了多种评价模型,对希腊煤矿挖损土地复垦后的环境影响进行了评价,提出了复垦对策;Duglas Baker对合成材料在无土壤覆盖的纯生物复垦技术及抗侵蚀工艺方面的应用进行了研究;Robert 认为应该把弗吉尼亚地区的湿地也纳入到煤矿废弃土地生态环境恢复过程;Richand 通过生态环境重建实验研究,提出“保存大斑块和交通便捷性是土地复垦的关键,在此基础上再进行植被恢复”;Dimitris Kaliampakos和Dimitris Damigos等人对矿区损毁土地复垦环境效益和经济效益的评价方法进行了分析,对土地复垦规划和矿区施工管理具有积极的作用。

国外土地复垦的研究有以下特点:

(1)健全的法规。国外土地复垦研究领先的国家都制定了严格、完善的法律法规,且有专门的管理机构,保障了复垦的执行力度和达到较高的复垦率。

(2)多学科、多领域。土地复垦吸引了矿业、农业、林业、土壤、生态、化学、地质、生物和管理等领域的专家和学者,极大地促进了土地复垦研究发展。

(3)方向的转变。土地复垦研究已由原来的煤矿复垦向其他采矿、污染、自然灾害、水电建设、人为破坏等类型损毁土地复垦拓展;复垦措施也由工程复垦向生态复垦转变,可持续发展的思想和原则运用得更多。

(4)国际化和产业化。国际化趋势越来越明显,国与国之间的交流合作更加密切;复垦产业化发展更为明显。

中国耕地利用集约度结构变化及其区域差异(英文)陈瑜琦 李秀彬 田玉军 谈明洪 【摘要】:Based on the data from the Cost-benefit Data of Farm Produce and the China Agricultural Yearbook, this paper divided the intensity of cultivated land use into labor intensity and capital intensity, and then analyzed their temporal and spatial change at both national and provincial levels between 1980 and 2006. The results showed that: (1) At the national level, labor intensity on food produce decreased from day/ha in 1980 to day/ha in 2006; and a continuous decrease with a steep decline between 1980 and 1986, a slower decline from 1987 to 1996, and another steep decline from 1997 to 2006. On the contrary, capital intensity shows an increasing trend since 1980. As to the internal composition of capital intensity, the proportion of seed, chemical fertilizer and pesticide input decreased from to and the proportion of machinery increased from to . The less emphasis on yield-increasing input and more emphasis on labor-saving input are the main reasons for a slow increase of yield per unit area after 1996. (2) At the provincial level, the developed areas have lower labor intensity and higher capital intensity. The less developed ones have higher labor intensity but lower capital intensity. From the viewpoint of the internal composition of capital intensity, labor-saving input accounts for more proportion in the developed areas than that of other areas. The main reason is that in these developed areas, labor input has become a constraint factor in food production as more and more labors engaged in off-farm work. Farmers increase the labor-saving input for higher labor productivity. However, in the less developed areas, the major constraint is the shortage of capital; food production is still depending on labor and yield-increasing inputs.

矿区土地资源综合利用的核心是生产组织和矿山土地复垦与生态重建。最早开始矿区生态环境恢复治理工作的是德国和美国。20世纪60年代,许多工业发达国家加速矿区环境保护法规的制订和恢复治理工程实践活动,自觉地进入了科学恢复的时代。进入70年代,矿区的环境恢复治理技术以采矿、地质为主体,集环境、农学、林学等多学科为一体,发展成为一门牵动着多行业、多部门的系统工程[10]。80年代以后矿区生态环境治理工作呈现蓬勃发展的态势[11~23]。

国外许多国家对土地复垦十分重视,如德国、美国、加拿大、俄罗斯、澳大利亚等都十分重视矿山复垦工作,矿山土地复垦率已达80%。20世纪90年代以来,重建矿区生态环境,实现可持续发展,得到世界各国的重视,土地复垦不仅是将损坏和压占的土地恢复到可利用状态,而且要重建良好的矿区环境,使新的景观在许多方面相似,甚至优于开采前的状况。由于各国的自然条件不同、经济状况不同、土地状况不同,故各国都有自己的矿区土地资源综合利用与复垦特色。

德国系统地对土地进行复垦始于20世纪20年代[24,25],从最初的植树、造林到多功能复垦区域的建立,目标从以林业、农业复垦为主,转向建立休闲用地、重构生物循环体和保护物种上,即所谓的混合型土地复垦模式:农林用地、水域及许多微生态循环体协调,统一地设立在一起,从而为人和动物、植物提供较大的生存空间。整个活动经历了由简单到综合,由幼稚到成熟的过程,为合理规划土地用途,建立新景观提供了机会,进而满足了生活水平逐步提高的人们对娱乐休闲场所的需求[26]。对土地复垦与生态重建规划控制体系,一是褐煤规划;二是企业规划。褐煤规划以联邦空间规划和州规划的目标作为基本目标,对景观重建作出了明确的规划和规定[24]。

美国矿区复垦的管理工作主要由内政部牵头,由内政部露天采矿与复垦办公室负责实施[26],矿业局、土地局和环境保护署等部门协助对与本部门有关的土地复垦工作进行管理,各州资源部负责辖区内矿区的复垦工作。美国的土地复垦将生态环境恢复、重造自然景观、改善公共环境,作为第一要任。美国复垦标准和要求苛刻,对露天采矿来讲,涉及从环境保护、自然景观恢复到消除对土地生态和周边环境的污染;土地复垦标准涉及矿山废弃物处理,采矿土地恢复等诸多方面内容。

在澳大利亚,矿业公司申请采矿许可证时须与土地所有者达成土地复垦协议,并得到当地政府的许可;在开采过程中,矿业公司应对开采结束的矿区范围内进行科学的地形整理和表土覆盖,然后可将整理好的矿区用经济协议的形式转交给复垦公司;为确保矿区复垦的顺利实施,澳大利亚对矿区复垦实施抵押金制度。

通过多年的努力,发达国家的矿区复垦率已经达到50%以上,有的达到了75%以上[27]。闭矿之后的矿山废弃地要恢复本地植被群落,因为这样的群落所需要的后期维持费用最少,并为后续的土地利用提供了较大的弹性空间。在制订完成标准时,管理机构倾向于采用植被构成、丰度、密度和覆盖率等指标,同时他们希望生态系统恢复功能,是可持续的,需要最小的维持费用。Bell认为矿山土地复垦的目标,一是保证矿山废弃地的稳定,保证其不会被风和水所侵蚀;二是将土地恢复到可利用的状态。Tacey等认为,成功的复垦地是一个稳定的生产性生态系统,有着与周围环境相似的可维持的生物物理过程[28]。例如,新南威尔士州Bridge Hill Ridge以前的砂矿区,经过复垦后,与周围环境融为一体,现已归入Myall Lakes国家公园[27]。澳大利亚的土地复垦一般要经历以下阶段:初期规划、审批通过、清理植被、土壤转移、存放和替代、生物链重组、养护恢复、检查验收。执行复垦保证金制度,并且基于鼓励和推广的目的,它会要求复垦工作做得最好的几家矿业公司只缴纳25%的复垦保证金,而其他的公司则必须缴纳100%的保证金。

加拿大通过了《加拿大环境保护法案》(简称CEPA,1999)和《加拿大环境评估法案》(简称CEAA),以法律的形式系统、全面地对加拿大矿区环境评估和环境保护进行了约束。

俄罗斯土地复垦界认为,土地复垦是在受工业影响的土地上,采取旨在有计划的创建和加速形成具有高生产力、高经济价值、最佳人工景观的采矿、生物、工程、土壤改良及生态学综合技术措施来恢复土地。整个土地复垦过程分成工程技术复垦和生物复垦两个基本阶段。农业复垦和林业复垦在俄罗斯是最普遍的,由于林业复垦对土壤恢复的要求不很严格,投资较小而得到广泛采用[29]。

矿产开采对土地资源的破坏性影响早就被人们所认识。关于开采沉陷对土地破坏的研究一直受到广泛关注,研究主要是对破坏特征的描述和沉陷预测预防上。Damody,Quither,Ham,Sel-man等对此作过有关研究,认为开采沉陷对土地的影响主要包括土壤侵蚀、地表排水系统的破坏、积水、农作物减产等[30~32]。

国外将生态理论用于土地复垦的研究开展较早。1992年国际复垦会议论文纲要中,“成功复垦的生态学评价”(ecological eval-uation of reclamation success)被列为其中一项;1998年国际复垦会议论文纲要中,“恢复理想景观的土地复垦”被列为其中一项。

Richard 在澳大利亚进行的生态恢复试验表明,景观破碎化和栖息地的改变引起了许多大规模的土地退化和生物多样性减少。复垦关键在于保存大斑块和连通性,为取得它们,应进行植被恢复[33]。

等认为,煤矿区景观重建是一种特殊类型的景观规划,应以景观异质性作为景观重建规划设计标准,对景观结构进行量化,其目标就是使煤矿区重建景观与周围地区生态价值相协调[34]。

等通过对土地利用监测认为,矿区开采对景观形成扰动,改变景观格局。一般随着开采活动的进展,原有景观数量呈下降趋势,开采活动停止后稳定,同时沉陷景观由小到大,受复垦活动影响又由大变小,林地、水面等其他景观不同程度增加,景观多样性提高,斑块破碎度增加[35]。

土地空间安全格局是生态规划的组成部分,由生态规划发展而出现并得到进一步深化。20世纪初,生态学开始呈现与规划、系统工程等学科的全方位融合趋势。以Geddes,Park和Wirth等人为首的学者利用生态学原理在城乡建设中的应用研究,奠定了生态规划的基础[36]。

20世纪60年代后,以《增长的极限》、《寂静的春天》等著作为代表,国际上掀起了基于生态基础的人类理想栖息环境研究的热潮,生态学与规划学融合日趋加快。1969年,McHarg的《设计遵循自然》就是这方面的力作[37],成功地提出了区域规划的生态学研究框架,其因子叠合的生态规划大法被称之为McHarg法,并得到广泛的应用;克罗()提出了景观规划概念,Odum进一步提出了生态系统模式[38~40],把生态功能与相应的土地利用模式联系起来,提出了规划结合生态思想的概念与方法;1982年由McHarg发表的《自然设计》进一步阐述了McHarg的生态规划思想,探讨了在生态平衡基础上如何建立自然与人和谐关系的方法[41]。

20世纪90年代,生态规划得到广泛应用,在理论和实践方面都有诸多新的成果。《绿色城市》等著作均较系统地探讨了城市的可持续发展方针和生态化途径;1993年英国城乡规划协会中的可持续发展研究组发表《可持续的环境计划》,提出将自然资源、能源、污染和废弃物等环境要素管理纳入各层次的空间发展规划;1996年的联合国人居大会上制定的人居环境议程也用城市生态学观点表述了城市可持续发展的目的。“将社会经济发展和环境保护相融合,在生态系统承载能力内去改变生产和消费方式、发展政策和生态格局,减少环境压力,促进有效的和持续的自然资源利用。为所有居民提供健康、安全、殷实的生活环境,减少人居环境的生态痕迹,使其与自然和文化遗产相和谐,同时对国家的可持续发展目标作出贡献[42~45]。以福尔曼为首的部分“自然保护学派”强调人地和谐的未来景观研究[46,47],提出了集聚间离析和生态网络体系观点。

目前,自然生态服务价值的经济学量化也引起人们的重视,以Costanza[48]等人为代表的学者将经济因素引入景观生态学模型,使景观生态学与区域生态—经济系统的管理与规划相结合。提出“区域生态经济系统(regional ecological systems)”观点,在管理和规划模型的设计上强调公众、特别是持股人的参与,以及变化过程的不可预测性。

景观指数为景观研究人员的景观结构研究提供了重要量化方法。McGarigal是景观指数的倡导者,也是FRAGSTATS软件包的设计者之一,对一些研究实例的部分景观指数的可靠性和阈值进行了评价,并强调尺度在景观指数解释中的作用。(O’Niel)等人分别对景观指数在不同景观生态学案例研究中的作用进行了评价[49]。

土地荒漠化研究论文

阻止土地沙漠化近年来,新闻中不断播报的是我国那一片片肥沃的土地,原由绿色覆盖的土地变成不毛之地,如此令人心痛。如今的这个世界已经不断地被沙漠化的土地蚕食,这是一种不可逆的发展趋势,当然这是对人类有害的。很多人可能会说,通过多植树是可能将沙漠化的土地恢复的,但是,电视上经常播报的是“某某国家领导人,在西域植树”,但是这有效果吗?显然这个效果并不显著。但没有人想到,在那还没有沙漠化的土地上植树,这不是比那在西域不毛之地栽一棵树,之后就晾在一边不顾,更有效果吗?沙漠化现象可能是自然的。不过,今日世界各地沙漠化原因,多数归咎于人为原因。而沙漠化的土地也在逐渐破坏着我们的环境乃至文明。中东的美索不达米亚(今伊拉克)地区是世上最早发展农业的地域之一,从而发展成世上最早的文明发祥地之一。美索不达米亚的土壤本来甚为肥沃,不过由于过度的农业活动、人们不理会土地长期枯渴,更开发河段上流、采伐森林,上流土地从而不能吸收降雨,雨水一气流入河中造成水土流失以及洪水。是什么原因,我们辛苦创造的文明,要被我们自己所破坏?“刳胎杀夭则麒麟不至郊,竭泽涸渔则蛟龙不合阴阳,覆巢毁卵则凤皇不翔”,为什么不将大家的力量集合起来,不要再做这种破坏环境的事了呢?

1,环保是现代生活中人类面临的最大问题.要解决这一问题必须从基础做起.首先,要大量宣传,提高人们的觉悟与认识,加强环保意识.其次,要进行废物回收利用,减少对森林树木的砍伐.还要加强对白色污染的处理,少使用塑料制品.最后,要对清洁方面作改进.使市容更整洁.为了地球的明天,我们必须从现在开始努力,要好好地保护环境.于此我们提出如下建议:实行垃圾分类袋装化.这样不仅能减少环卫工人的工作量,还能更好地起到废物利用,减少污染,节约资源.买菜时,少用塑料袋,尽量用竹篮子.用笔尽量用可换芯的,减少圆珠笔外壳的浪费与垃圾量.外出吃饭尽量不用一次性饭盒.播种绿色就是播种希望 垃圾过剩与环境问题 垃圾的回收及资源化综合利用 垃圾的回收及资源化综合利用(下)海浴室中的科学从喝纯水想起时下,饮用水正成为一种潮流.尽管媒介不只一次地介绍过饮用水的种种弊端,但"饮用水"族仍然日益扩大.饮用水不单单指纯水,还包括矿泉水,蒸馏水甚至太空水等等. 而我们喝着长大的自来水则成了相对的"非饮用水". 我们并不排除目前饮用水风靡,炒作起了一定的作用, 但它反映了当前水体污染的严重已经到了难以下口的程度.有报道说:"据报道979年对全国798座城镇的调查, 全国日污水排放量为国为民258万吨, 其中工业废水占用819,生活污水占据199. 1989年对全国代表大会854个城镇进行调查,每天的排放量达亿吨.其中工业废水达成协议亿吨. 这些废水绝大部分未经处理就直接排放, 污染了江河湖海.此外, 更有一个不争的事实摆在每个上海人面前.上海的母亲河黄埔江,50年代中期(1958年)之前是一条水质清澈,鱼虾成群的河道,1962年水质开始受到污染, 1963年开始出现为期22天的黑臭期,1988年上升到场29天,占全年约2/3, 水质不合格江段占,占全长的.水污染的危害是不是不言而喻的.水体污染,水质恶化对人体健康和人类生活,生产都带来了严重的危害.水是人类赖以生存的重要物质,洁净的人能给人们带来葱茏花木,鸟语花香,恬静舒适,美丽如画的优美环境,给人们带来宁静,愉悦和和平.但是今天污染了的水给人们带来的是痛苦,恐怖和灾难.为了使生活更美好,让秀丽的山水永驻人间,让清水长流不断,人们已越来越清晰地认识到防止水污染的重要性.播种绿色就是播种希望 垃圾过剩与环境问题 从喝纯水想起 垃圾的回收及资源化综合利用垃圾的回收及资源化综合利用浴室中的科学2,荒漠化是当今全球最严重的环境与社会经济问题之一。我国是世界上荒漠化危害严重的国家之一,尤其是我国北方的沙漠化(沙质荒漠化)以其面积广大和发展迅速而引人关注。根据北方自然环境背景、人类活动与社会经济特点及其相互作用,通过近 20 年沙漠化研究的理论与实践,我们将沙漠化的概念总结为:沙漠化是在干旱、半干旱及部分半湿润地区由于人类不合理经济活动与自然资源环境不相协调所产生的以风沙活动为主要标志的土地退化。我国北方沙漠化的发生发展伴随着人类的文明历史,而且尤以近一个世纪以来的发展速度为最快。沙漠化过程使土壤的风蚀—风积作用加剧,破坏了土壤的理化性质,降低乃至丧失了土地生产潜力,并使自然环境趋于恶化,给国民经济造成巨大损失,也严重影响广大农牧区人民生活水平和生存环境。为此,深入开展人为作用,特别是土地利用在沙漠化过程中作用的研究,对于阐明沙漠化形成机制,丰富沙漠化研究的理论和制定防治沙漠化的政策及措施均具有重要的现实意义。环保是当今世界的一大话题,也是各国政府共同关心并竭力处理的一件大事。这不仅是为了我们赖以生存的地球,更是为了我们以及我们的后代。随着经济的日趋繁荣,科学的快速发展,城市工业化,污染问题也随之而来,大气污染、水污染、噪音污染……,这些无不危害着我们的生活;森林遭破坏、树木被砍伐、水土流失、土地沙漠化,这种种都是因为人类不注意环境保护。因此,我以环保为主题进行研究,提倡“保护环境,人人有责任”。对人类威胁较大的气体,世界每年的排放量达6亿多吨......;估计到下个世纪中叶,地球表面有三分之一的土地面临着沙漠化的危险,每年有6万平方公里的土地沙漠化,威胁着60多个国家......看见这一组组令人触目惊心的数字。朋友,你有何感想?恩格斯说:"我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。"不是吗?从古猿的出现到现在人类高度发达的文明时代,人类从未停止过向大自然索取,大自然也是"有求必应",这更滋长了人类的贪欲。他们在地球上大肆砍伐树木,建立化工厂,排污排废......。于是,曾经山青水秀,一片蔚蓝的地球母亲望去已是满目疮痍,污烟瘴气。这怎不叫人寒心呢?3,保护环境,人人有责!人们,让我们携起手来。从现在做起,重新建设一个绿色地球吧!为了我们自己也为了造福子孙,为了地球上的万物。"勿以善小而不为",想必大家都明白。保护环境正是从点滴的小事做起,拾起一节被丢弃的电池、回收废品、拒绝使用超薄塑料袋等等,如果每个人都能够做到的话,世界的环境必大有改观。前不久听电视上报道,被人们称之为“世界第一大佛”的乐山大佛面前,昔日是清澈透明的河水,由于附近工厂长期往河里排放污水,现在那里已是一条散发臭气的河流了。瞧!连一个五岁的小男孩都捂着鼻子叫道;“太脏了、太臭了!”而这,不是一个个别的,特殊的例子。电视上,大报小报,杂志上都经常可以看到类似的报道。难道这些厂家们就愿意在这样肮脏的一个共同大家庭里生活吗?我看他们自己的小家就没有这么“脏”吧!排放的污水不仅使河水变浊了,使我们的饮水之源遭受破坏,同时,也使鱼儿们无法生存下去,长此以往,在不久的将来,我们的饭桌上恐伯就没有“鱼”这个名词了呀!工厂越办越大了,不仅排出的污水严重污染了原本洁净的河水,烟囱里放出的有毒气体散发到空中,使我们现在所吸入的,已不再是新鲜空气,而都是受到了污染的气体呀!这些“浓烟”直升入高空,还使我们的臭氧层受到破灭,出现了臭氧层空洞。西藏地处青藏高原,那里被称为“世界屋脊”,然而那里却莫名其妙地出现了一些盲童,他们原来也有明亮的大眼睛,可是后来由于红肿,慢慢地双目失明了。大家一定会问:怎么会这样子呢?凶手是淮?是隐形杀手——紫外线,是臭氧层空洞造成的。“幕后指使者”就是那一股股“浓烟”,那一家家排放有毒气体的大小工厂,而归根到底是我们人类自己呀!如果再不采取环保措施,最终受害的是我们人类自己!说到这里,也许有的人会认为,保护环境是那些大工厂大老板们的事情,与我们这些小市民毫无相干,那就错了。现在日趋严重的“白色污染”不就在我们身边吗?现在我们生活中的一些餐具,日用品都是一次性的目的是为了干净当我们扔掉这些一次性物品时有没有想到,刚刚认为是易干净的物品,随这一扔将变成“白色污染”的根源,成为一堆垃圾……随处可见的五颜六色的塑料袋、矿泉水瓶、快餐盒、易拉罐……在光秃秃的水泥大道上,让人看了都觉得刺眼,可能有的人会说:“叫清洁工来打扫不就得了,何必大惊小怪呢?”可是,有很多人却认为这样随手乱扔完事,很方便,要是这样,一扫一扔,就是再多的清洁工来也没有用啊!保护环境,人人有责。要改善我们的生活环境,必须从自己做起,从身边的每一件小事做起,时时注意环境保护。今年清明时节,山上有很多树木被烧毁,不就是因为老百姓的环境意识不够强吗?去年长江廷岸的特大洪水给国家和人民造成了巨大损失,也是由于我们人类所造成的。滥砍滥划那是因为人们只注重了眼前的利益,而没有想到这将会造成水土流失,引起洪涝灾害,沙漠面积也会不断扩大,同时越来越多的野生动物失去了它们的家园,正要遭受“灭顶之灾”’一个个排上了珍稀保护动物的名单。大自然在以各种各样的信号,给我们吹响了警笛了。人们,不要再执迷不悟了。我看过这样一幅画,画中室息的人们正在呼吸着那有限的新鲜空气。尽管他们拥有高楼大厦,生活富裕,但却被滚滚浓烟包围着。这幅画给人们敲响了一个醒钟:人们,保护环境吧!再不采取保护措施,人类将会自食其果,负出沉重代价的。一、全球10大环境问题1、气候变暖2、臭氧层破坏3、生物多样性减少4、酸雨蔓延5、森林锐减6、土地荒漠化7、大气污染8、水体污染9、海洋污染10、固体废物污染二、我国环境状况1、大气污染属煤烟型污染,以尘和酸雨危害最大,污染程度在加剧。2、酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最重。3、江河湖库水域普遍受到不同程度的污染,除部分内陆河流和大型水库外,污染成加重趋势,工业发达城镇附近的水域污染尤为突出。4、七大水系(珠江、长江、黄河、淮河、海滦河、辽河、松花江)中,黄河流域、松花江、辽河流域水污染严重。5、大淡水湖泊总磷、总氮污染面广,富营养化严重。6、四大海区以渤海和东海污染较重,南海较轻。7、渔业水域生态环境恶化的状况没有根本改变,并呈加重趋势。8、城市环境污染呈加重趋势。9、城市地面水污染普遍严重,呈恶化趋势。绝大多数河流均受到不同程度污染。10、全国2/3的河流和1000多万公顷农田被污染。环境污染概述由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够,预防不利,导致了全球性的三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏.人类不断的向环境排放污染物质。但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用。污染物质的浓度和毒性会自然降低,这种现象叫做环境自净。如果排放的物质超过了环境的自净能力,环境质量就会发生不良变化,危害人类健康和生存,这就发生了环境污染。环境污染有各种分类:按环境要素分:大气污染、水体污染、土壤污染。按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。按造成环境污染的性质、来源分:化学污染、生物污染、物理污染(噪声污染、放射性、电磁波)固体废物污染、能源污染。环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除。例如,温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这 种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊,人们的发病率上升等等;水污染使水环境质量恶化,饮用水源的质量普遍下降,威胁人的身体健康,引起胎儿早产或畸形等等。严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高,由于污染引起 的人群纠纷和冲突逐年增加。目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。随着经济和贸易的全球化,环境污染也日益呈现国际化趋势,近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。保护地球,从我做起古往今来,地球妈妈用甘甜的乳汁哺育了无数代子孙。原来的她被小辈们装饰得楚楚动人。可是,现在人类为了自身的利益,将她折磨得天昏地暗。人类只有一个地球;而地球正面临着严峻的环境危机。“救救地球”已成为世界各国人民最强烈的呼声。我为周围环境的恶化而感到心痛,我想:作为未来接班人的青少年,如果不了解人类环境的构成和环境问题的严重性,无视有关环境保护的法律法规,不去增强环境保护意识,自觉履行保护环境的义务的话,我们的生命将毁在自己的手中,老天将对我们作出严厉的惩罚。为此我下定决心要从我做起爱护环境,保护我们这个赖以生存的家园,做一个保护环境的卫士。在刚过去的一年中,我积极参加学校开展的植树活动,带领我们初一(6)中队的班干部创立了“绿色天使”植绿护绿小组,鼓励队员们在校园里认养了一棵小树苗,利用课余时间给它梳妆打扮,为它长成参天大树打下了基础。在学校组织的“让地球充满生机”的签字活动中,我郑重地在上面签下自己的名字,并写下了自己对环保的决心和期望,对美好未来的憧憬。我积极参加学校在世界环境日举行的有奖征稿,认真查阅、收集各类资料,进行社会调查,撰写有关环境治理设想方面的文章,我经常去参加学校组织的环保讲座,观看环保方面的录相带,积极参预环保知识问答调查活动,认真填写每一项提问。我参与了“红领巾植绿护绿队”的网站建设,在上面发布大量的环保图片和环保知识,以及关于环保的各方面的法律知识,我国在环保方面发展动向、世界各国的环境保护情况;每个月我都利用网络、报纸,查找一些最新的不同的专题和板块“环保资讯”来告诉大家;还定期制作一些宣传板来宣传环保知识和生活中的环保常识。提高了大家的环保意识;号召同学们从不同的方面来关爱自己的家园,从身边的小事做起,为周围的环境奉献自己的一份力量!我积极动员身边的人一起来依法保护和建设人类共有的同样也是仅有的家园,为促进经济和社会的可持续发展,为人类的文明做出贡献。我还和同学们共同发起“养一盆花,认养一棵树、爱惜每一片绿地,让我们周围充满绿色”和“小用塑料袋不使用泡沫饭盒和一次性筷子,让我们远离白色污染”的倡议。让我们放下方便袋,拿起菜篮子,让我们共同走向美好的绿色的明天,走向辉煌、灿烂的未来!据我收集到的一份报告说:“环境问题是由于人类不合理地开发和利用自然源所造成的。触目惊心的环境问题主要有大气污染、水质污染、噪声污染、食品污染、不适当开发利用自然资源这五大类。”一个个铁一样的事实告诉我们,它们像恶魔般无情地吞噬着人类的生命。它威胁着生态平衡,危害着人体健康,制约着经济和社会的可持续发展,它让人类陷入了困境。为此我作出宣告:“只要我们——人类有时刻不忘保护环境的意识,有依法治理环境的意识,地球村将成为美好的乐园”。未来的天空一定是碧蓝的,水是清澈的,绿树成荫鲜花遍地,人类可以尽情享受大自然赋予我们的幸福。“真正检验我们对环境的贡献不是言辞,而是行动。”虽然我现在做得只不过是一些微小的事,但是我坚信要是我们人人都有保护环境的责任心,从自己做起,从小事做起,携手保护我们的家园,自然会给人类应有的回报。在温暖的摇篮——草原上小憩;在慈祥的笑脸——天空下成长,在爱的源泉——河流中沐浴黄色星期天天贤粱粕��厣贤粱粕�V灰�缫淮担�嗣俏薮Χ恪U饩褪巧吵颈�?nbsp;就在4月7日也就是星期天的早晨,一拉开窗帘不禁让我大吃一惊。我看到外面的天空已不在像以前那样蔚蓝,阳光已不在像以前那样明媚。远处的那些高楼大厦像海市蜃楼一样隐隐约约。在沙尘暴的影响下,楼内的人都点着灯为自己照明。天和地的界限已不那么清晰,而是浑黄一体。大街上的人们都全副武装,包着头巾捂着嘴。生怕沙土进到自己的呼吸道里。一走出家门,一股沙土的气味扑面而来,一阵风吹过,脸上就会感到大大小小的沙粒打在你的脸上,顿时我那干净的脸像涂上了一层土黄色的釉彩,把我的脸打扮成了土著人的脸色。我低头一看,大地也穿上了一层土黄色的衣裳。过了一会,又下起雪来。许多人都高兴起来,他们认为雪花是洁白美丽的。但他们错了,今天的雪花像炸弹一样,落在人们的身上,炸出了一朵朵“黄花”。弄得人们狼狈不堪。我也被“炸”的像小泥猴似的。今天的情景,使人们再一次看到了破坏环境所带来的恶果。在一次次灾难的提醒下,人们已经认识到遵循自然规律,爱护我们的生存环境已刻不容缓。我相信,随着科学技术的不断进步,经过全人类不断努力,植树造林,保护环境,保持生态平衡,灾难的发生频率会逐渐减少。地球那副美丽的面孔又会重新出现在我们的眼前!人类,只有一个地球我热爱地球,热爱我们赖以生存的家园。爱她的青山绿水,爱她的碧草蓝天……在四野飘香的花丛中,我和蝶儿一起嬉戏、欢笑;在郁郁葱葱的森林里,我与小鸟一起追逐、歌唱;清晨,我迈着轻盈的步履去原野上踏青,雾霭缭绕着、白纱般的柔柔地漂浮在空中。吮吸着花草的芳香, 欣享着阳光的沐浴,我被陶醉在这如痴如醉的梦幻里;夜晚,我坐在稻谷飘香的农家小院里,仰望着璀璨的星空,聆听着蝉鸣嘹响,蛙声如潮,仿佛置身于一个童话般的王国。春天,我坐在牛背上,在一望无际的大草原上,听那牧歌婉转,牧笛悠扬。 夏天,我坐在小船上,任双桨拍打着那碧绿的湖水, 看海鸥轻盈地掠过辽阔的湖面;秋天,我站在树下,凝神瞩望着那金黄的叶子一片片地落下;冬天,我站在窗前,欣赏着如絮的雪花在空中翩翩飞舞。在这如诗如画的仙境里,我的心都醉透了!曾几何时,人们乱砍乱伐,使大自然的生态平衡遭到了破坏。沙丘吞噬了万顷良田,洪水冲毁了可爱的家园,大自然的报复让人类尴尬哑然。梅水溪曾经说过,没有自然,便没有人 类,这是世界一大朴素的真理。一味地掠夺自然,征服自然,只会破坏生态系统,咎由自取,使人类濒于困境。这句话说得一点也不错,人不给自然留面子,自然当然也不会给人留后路,98洪水、2000年的沙尘暴,其实,这就是大自然向人类发出的警示。曾几何时,人们乱捕乱杀,使人类的朋友惨遭涂炭。"千山鸟飞绝,万径人踪灭",这就是对捕杀动物后果的最真实的写照。从大学生的伤熊事件到愚人们的疯狂捕猎,人类是否也将要把枪口对准自己?切记,保护动物就等于保护我们自己。曾几何时,战争的爆发,使我们赖以生存的星球满目疮痍。炮火对植被的破坏,核辐射对生命的摧残,尽管广岛、长崎上空的蘑菇云已经散去了半个多世纪,可那里依然还是不毛之地。由此可见,和平是全人类绿色环保的重要前提。真不敢想象,我们如果再这样继续下去,这个世界将会是一幅怎样的惨景呢?地上寸草不生,天空尘沙弥漫,人类将在魔鬼般的尖叫声中化成堆堆白骨。到那时我们只能说,人类曾经属于过地球,但地球将永远不会再属于人类了。顾炎武曾经说过,天下兴亡,匹夫有责。保护环境与维护生态平衡的历史重任要落到我们跨世纪一代的肩上。让我们都来关爱自然,热爱地球吧,手挽手、肩并肩、心连心地铸起一道绿色环保的大堤,捍卫资源、捍卫环境、捍卫地球、捍卫我们美好的家园吧!岐江情岐江河--我的母亲河,由北而南,蜿蜒流淌。我在她怀里成长。她孕育了我童年的欢乐。我的金色的童年的欢乐时光,都和岐江河一起度过的。记得我只有豆丁般大的时候,数不清的早晨,看着那朝晖在河上跳跃,把那清澈的河水映得通红,像是给岐江河披上了红纱巾,周围郁郁葱葱的榕树也穿上了朝阳的锦衣。三五成群的男女老少,沿河漫步,尽情呼吸清新的空气,欣赏小鸟清风奏出的晨曲。每逢端午节的时候,精彩绝伦的龙舟赛便在江上举行。人们接踵而至,争先恐后地聚集到江边看热闹,一条条龙舟整齐地排开在江面,船上的每一个有着古铜色肌肤的大汉都使出浑身的力量。每一声礼炮后,龙舟齐头并进,掀起一江浪涛。江边的人们有的急得直跺脚,有的高声喝彩,有的像长颈鹿一样把脖子伸得老长……江里的龙舟在一片锣鼓声中耕波犁浪,勇往直前……我童年的幸福,都沉浸在岐江河那清澈的碧波里。只要清风一吹,一切美好的回忆都从荡漾的碧波里旋出来了。如今当我独自一人去问候岐江河时,它已面目全非了:污浊的河水夹杂着许多垃圾在晃动,偶尔还有一两条死鱼浮上来,散发出醺心的腐臭。绿色,没有了,鸟声,听不见了。河边堆积了大堆垃圾,往日清新芬芳的和风也变得腥臭苦涩了。我伤心地向岐江河呼喊:"你昔日的丰姿到哪去了?"可它只用波浪拍打着河岸,像垂危的病人,呻吟着,伤心地向人们哭诉:"清救救我吧!"也许是因为它过去的美,也许是因为它现在的丑,也许是时代的要求吧,岐江河发出的求救终天得到了回应。市政府十分重视岐江河的整治,组织人力物力拆掉岐江河两岸参差不齐的破旧建筑,在河岸上植起了绿树红花,禁止人们往江上倒垃圾,禁止往江里排放污水,岐江河开始恢复了生机,重现了昔日美丽的倩影。我想:假以时日,岐江河--我的母亲河,她将比以前更爱护我们的家园华几千年,历代思想家、政治家,无不推崇团结互助的理念,和谐社会始终是人们最崇高的理想。 和谐就是融洽和睦、协调发展。和谐社会应该是团结友爱、互帮互助的社会。但现实生活中,由于许多同学、思想觉悟、价值观念、利益追求、兴趣爱好的差别,有些人的行为方式不利于团结互助,甚至一些损人利己现象也时有发生;还有的同学喜欢搞小自由主义,当面不说,背后乱说,班级不说,校外乱议论,导致同学与同学之间互相猜疑,引起同学之间不和睦;甚至有的同学把社会上一些:惟利是图,损人利己,爱占便宜;甚至于尔虞我诈、坑蒙拐的行为,也或多或少的带到了校园,这样不仅可耻,简直可以说是道德的囚犯。胡总书记把“以团结互助为荣、以损人利己为耻”作为社会主义荣辱观的重要内容提出来,丰富了社会主义道德建设的内容,同时也丰富了我们的校园文化,我们中学生在这个富有感召力的今天,我们应该做的是;同学之间要和谐,要团结友爱互助;校园要和谐,构筑一个团结友爱、文明向上的和谐校园。 历史经验一再告诉我们:有没有团结互助的道德风尚,是判断一个群体是否健康、一个社会是否和谐的重要标志之一。继承中华民族优良的传统文化,很重要的一个方面,就是弘扬团结友爱、互帮互助的美德。 是啊!我国素以“礼仪之邦”著称于世,讲“仁爱”、行“友善”、重“人和”的传统美德。我们新一代的中学生应该传承这些传统美德、今天要为构建一个和谐的校园努力,明天我们要为构建一个和谐的社会而付出,这是历史付与给我们的重任!这是时代付与给我们的使命!环保,从身边小事做起...最近,北京一群中学生给朱镕基总理写了一封提倡环境保护的信,引起了总理的高度重视……扪心自问,我们每一位又何尝不应该对此深刻反省呢?环境保护对我们来说并不是一个新问题,我国政府也早就提出了明确的治理目标。作为现实生活中的每一个普通人,虽然不可能都直接从事环保工作,但我们完全可以从小事做起,从我做起。当看到洗手间的水龙头在滴水时,是不是能够举手关上呢?当电池用完后能否分类收藏处理而不是随手扔掉呢?当购物时能否自觉不使用超薄塑料袋呢?……一件件小事虽然都很不起眼,但却体现我们究竟具备了多少环保意识。笔者知道有一位老太太,她每次上街买菜都要自带一个小布袋,每次上餐馆吃饭都要自带一个小钢勺。看起来很平常,但能够像这位老同志那样,长年自觉坚持不使用白色塑料袋,不使用一次性筷子,确实不容易。这不但要有坚定的环保信念,还需要有良好的习惯。无可置疑,环境意识与人们的受教育程度密切相关,在大学校园里我们最容易找到环境保护的支持者。但是,我们同样也能够经常在大学的食堂垃圾桶里发现大量的剩饭剩菜。笔者还听说有这么一位大学生,他热心环保事业,曾积极奔赴云南边陲保护金丝猴,但他却可以数次忘了关掉水房里哗哗流的水龙头。这提醒我们,全面的环境保护和全民族环保意识的普及与提高,决非轻而易举;环境保护不仅仅包括动物、森林的保护、防止大气和水的污染这样一些“大事”,也包括我们周围生活中无处不在的各种小事。人类对环境的保护,归根结底是基于保护地球上日益枯竭的资源,保工业文明进入21世纪后,它对环境的

你好,这是一想象作文,建议你还是自己写,想象几百年之后土地变成沙漠的样子,什么原因造成的,具体的概念的东西从网上查些。

荒漠之害危及人类生存 土地荒漠化问题已引起世界各国的关注。尤其是长期饱受土地荒漠化之害的发展中国家,越来越意识到这一问题的严重性,并一直在努力探寻根治荒漠化的方法。 联合国环境保护署最近的调查表明,今天全球35%的陆地面积已成为沙漠和沙漠化土地,这意味着1/3的陆地面积已经失去或基本失去人类生存的良好条件,世界上110个国家的10多亿人口蒙受其害,每年造成的直接经济损失高达1000亿美元。 地球荒漠化并不是指现有沙漠的移动,而是指包括气候异变和人类行为在内的种种因素造成的干旱地区的土地退化:如滥伐森林造成的水土流失;过度耕种造成的土地贫瘠;牧区放牧过多,毁坏草场;以及缺乏完善的排灌系统导致的土地盐碱化等。据调查,荒漠化已危及世界上12亿多人口的居住地和生计的来源,其中有1.35亿人在短期内有失去土地的危险,这是目前世界饥民已增至5.75亿人的主要原因之一。目前,世界已经荒漠化的土地有1/2在非洲,1/3在亚洲。非洲尼日利亚的沙漠面积已占该国总面积的90%以上。我国荒漠地区耕地退化面积达到陆地面积的20%。 治理荒漠寻求新对策 为了阻止荒漠化,许多国家纷纷强化环保意识,严格环保法规,并采取种种措施治理沙漠。1991年,中东地区的阿联酋开始在沙漠中建造人工湖泊。这些湖是用粗大的水管从海岸附近地区将水输送到距海岸160公里的阿季班绿洲而建成的。阿联酋计划在沙漠深处用海水建造5个人工湖,发展海水养殖,并培育出一群别具风格的沙漠旅游景点。 1993年,西班牙科学家安·阿尔巴率领一个科学实验小组,开始在赤道附近的沙漠地带推广一种由他发明的“塑料树”。这种树的工作原理是:利用该地区白天和晚上温差较大的现象,充分蓄集大气中的水蒸气,使之凝结成水。白天,树干中的泡沫塑料将蓄集到的水分慢慢蒸发,当空气中上升的水蒸气得到充分冷却时就会出现降雨,从而改善气候环境,有利于发展沙漠种植。 1996年,日本九州大学的科学家提出,用成本较低的纳豆丝绿化沙漠,次年这个课题已列入日本国家级科研项目。纳豆是日本家喻户晓的豆制品,由于纳豆成分中含有丰富的谷氨酸,在放射线照射下能显著提高分子间的结合力,因而可制成高吸水性能的树脂,其蓄水量可高达树脂本身重量的5000倍。这种树脂吸水后即成凝固状态,即使用离心分离器也很难把水分离出,在阳光照射下水分也很难蒸发。由于这种树脂是用纳豆丝制成的,在土壤中能被微生物分解,不会污染环境。非洲的一些国家已开始用这种树脂来改造沙漠,使沙漠成为生长庄稼的良田。 共同行动改造沙漠 联合国《2000年全球环境展望》指出,每年全球因土地退化而少收获2000万吨粮食,其中非洲粮食损失尤为严重。自1950年以来,非洲已有5亿公顷的土地受到土地退化的影响,其中65%是可耕地。目前,非洲可耕地面积减少的速度正在不断加快,如果这种趋势持续下去,在未来40年内非洲农作物产量将会减少一半。面对日趋严重的土地荒漠化形势,非洲国家早在1994年6月就通过决议,要求各国制定行动纲领,采取切实措施解决土地荒漠化问题。非洲统一组织为此还专门成立了防治荒漠化协调小组,以指导整个非洲地区共同行动。 近年来,基因农业迅速崛起,于是许多科学家想到利用基因改性技术发展沙漠农业,让沙漠为人类作贡献。去年,英国科学家发现,南非沙漠地带有30多种作物在常年无雨水的情况下照样茁壮成长,其中有些花卉在数月无雨水的情况下,一旦获得水分后,很快叶瓣色彩鲜艳,花香四溢。原来,这种被称为“更苏作物”的花卉,其细胞中含有辛酮糖物质,当它们失去水分后。辛酮糖就变成蔗糖,而蔗糖在细胞内则变成晶体状,可防止细胞的破裂,从而避免花卉的枯萎和死亡。据悉,科学家计划将这些作物的基因注入其他作物,培育出一大批适宜在沙漠地区种植的庄稼,让沙漠造福人类。 近年来,各国在治理荒漠和改造沙漠方面取得了可喜的进展。土耳其国立科技研究中心证实,将含有若干特殊矿物质的北非洲撒哈拉沙漠尘土撒播在高空云层中,能够产生雪花增加降雪量。据了解,土耳其东及东南地区经常干旱,科技研究中心遂于1996年在东部地区成立测量站,观察当地冬季的降雪量,发现每当北非洲撒哈拉沙漠地区含有大量尘土的云层移动至东部地区时,当地的降雪量即出现异常增加的现象。该研究中心分析发现,撒哈拉沙漠尘土中含有若干特殊的矿物质成份在内,在天气晴朗时候与高空的湿冷空气相遇,会产生大量的雪花,进而增加降雪量。据塞丹表示,经过在实验室里类似的环境中试验,也得到相同的结果。该项试验已进入室外实验阶段,科技研究中心计划在今年冬季携带撒哈拉沙漠尘土,搭乘飞机至东部上空撒播,希望能为长期干旱的东部地区带来丰沛的降雪量,以解决明春的缺水问题。 尽管许多国家在防治荒漠化方面显示了坚定的决心,并有了良好的开端,但仍面临着大量艰巨而具体的工作。专家们并且认为,应该将防治荒漠化与发展经济、科技有机结合起来,不失时机地大力发展荒漠治理产业,并相信这个产业拥有巨大的潜在市场。联合国环境规划署执行主任托普费尔最近指出,荒漠化问题是一个全球性问题,发达国家应向发展中国家提供更多资金并减免债务,帮助它们缓解因土地荒漠化而造成的巨大粮食压力。他还呼吁发达国家向发展中国家国家转让有关技术,促进荒漠化问题的最终解决。刘林森

土壤水分盐分动态变化研究论文

本论著是国家自然科学基金项目“水分在非饱和冻融土壤中入渗和保持的研究”、山西省水利厅农村科研费资助项目“冻融条件下地面灌溉效果及灌水技术参数研究”以及太原理工大学青年基金项目“季节性冻融过程中土壤水热耦合迁移的数值模拟及其应用研究”的综合研究成果。项目选择山西省汾河灌区为试验基地,以大量的田间土壤水分入渗和灌水试验为依据,结合冻融土壤水热盐耦合迁移的数值模拟方法,对冻融条件下土壤水分运动规律及其应用进行了系统性研究。主要内容如下。

(1)田间试验。田间试验包括入渗试验、冬灌灌水试验及土壤水热盐迁移试验。入渗试验土壤包括3种土壤质地,8种土壤结构。冬灌灌水试验对1种土壤质地、3种土壤结构进行。所有试验都在山西省汾河灌区进行,试验地点分别是山西省中心灌溉试验站、山西省汾河灌区汾东灌区和山西省汾河灌区三坝灌区。土壤水热盐迁移试验在汾河灌区三坝灌区进行,主要监测自然条件下土壤水分、温度、盐分剖面的动态变化。

(2)土壤冻结、融化规律研究。以室内外实验结果为依据,探讨3种土壤质地、5种含水率及含盐量条件下土壤冻结温度(冰点)的变化规律,分析冻融过程中土壤的温度场特征及其影响因素。

(3)冻融土壤水分入渗规律研究。以不同地表处理条件下的系列入渗试验为依据,对冻融土壤水分入渗的基本特性、阻渗机理、主要影响因素等进行全面分析。

(4)用冻融土壤常规土壤物理参数确定入渗模型参数的方法和模型研究。在对影响冻融土壤入渗特性因素充分分析研究的基础上,找出影响冻融土壤入渗特性的主导因素,建立用冻融土壤常规土壤参数确定入渗模型参数的经验模型。

(5)冻融土壤系统水分迁移规律的研究。在分析季节性冻融期雪层及土壤在冻融过程中水分、温度变化特点及其相互关系的基础上,分别建立了雪层及冻融土壤介质中水、热、盐运动基本微分方程,根据基本方程推导出雪层中的水、热迁移方程、冻土中的水热盐耦合迁移方程及反映负温下土壤未冻水含水率变化的联系方程。结合地、气间水、热交换数学模型,构成全面描述自然条件下考虑地气间水热交换的一维雪、冻融土壤系统水、热、盐耦合迁移数学模型。比较目前常用的数值计算方法,选择适合于模型求解的隐式有限差分方法,采用Newton-Raphson迭代技术建立了相应的数值模拟模型,并采用室内、外试验结果对该模型及其计算方法的正确性和可靠性进行检验和校正。以山西省汾河灌区为背景,用上述模型研究土壤的季节性冻融过程及冻结规律、冻融过程中土壤含水率的变化规律、不同潜水位条件下土壤水分迁移规律、潜水蒸发规律以及不同初始含水率条件下土壤的储水保墒规律、冻融期土壤初始含水率、冬灌对土壤墒情的影响。

(6)冬灌地面灌溉过程和技术参数研究。采用冬灌灌水试验和地面灌溉水流数值模拟相结合的方法,揭示冬灌地面畦灌的灌水过程和灌溉效果特点,建立冬灌灌水技术参数优化模型,并对提高冬灌灌水效果的灌水技术进行研究。

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1.盐渍土的分布

长江三角洲的盐渍土主要分布在河口沿江及沿海地段(图)。按行政区域划分,属于江苏省南通市及上海市范围。据1980年土壤普查资料统计,该地区现有盐渍土的总面积为万亩,其中南通市分布面积为296万亩,上海市为万亩,分别占上述两市耕地面积的和10%(祝寿泉、单光宗等,1987;席承藩、徐琪等,1994)。一般情况下,离海愈近,土壤含盐量愈高;离海愈远,土壤含盐量则逐渐减少。从海岸向内陆依次为盐土-盐化潮土-底层盐化潮土,平行于海岸线呈带状分布。其特点:盐土分布区地下水矿化度多在5~10 g/L以上,整个土体含盐量都很高,0~20cm表土含盐量一般可达1%~2%,离子组成以Cl-为主,属氯化物盐土;盐化潮土地段地下水矿化度一般2~5g/L,土壤含盐量为~,离子组成虽仍以Cl-占优势,但 含量明显升高,为碳酸盐-氯化物盐土;底层盐化潮土地段,地下水矿化度1g/L左右,表土含盐量多在左右,以 为主,为氯化物-重碳酸盐盐化土。长江河口盐渍土的分布,由东向西由于受咸潮渗漏补给影响,近河口地段地下水矿化度较高,土壤盐渍化程度较重。随着远离河口,咸潮影响减小,地下水矿化度变低,土壤盐渍化程度亦轻。北支由于径流弱,海潮强劲,进潮量大,故沿岸土壤含盐量高,盐渍土分布面积大。南支由于径流量大,海潮势弱,倒灌入侵的影响较小,土壤盐渍化程度较轻,分布面积亦较小。

图 长江三角洲河口地段土壤盐渍化概图

2.土壤水盐动态特征

土壤水盐动态,主要受当地气候条件的影响,随干湿季节的变化,土壤盐分的淋溶与聚积作用则交替进行。每年3~5月,雨量较少,蒸发日益加剧,土壤返盐速度快,耕层盐分累积量大,为一年的积盐高峰期。6~7月中旬,蒸发量很大,但梅雨季节来临,雨水增多,降雨淋盐作用大于积盐作用,土壤盐分趋于减少。7~9月,雷雨频繁,雨量大,时值淋盐盛期。10~11月,雨量显著减少,淋溶作用减弱,大量的土壤水和地下水消耗于蒸发,土壤盐分累积逐渐增多,为一年的第二个积盐期。12月至翌年2月,降雨偏少,但此时气温已显著下降,蒸发量很小,故在一般年份仅有微弱的返盐现象。雨量较多年份,土壤盐分略有下降,这一时期为水盐平衡相对稳定期。总体来说,土壤含盐量的年内动态规律是,夏季盐分淋洗含量下降,秋冬季节盐分上升聚积。在气候的影响下,脱盐与积盐交替着年复一年地进行着。除气候因素外,土壤水盐运动还要受地下水状况,灌排条件等多种因素的影响。

长江河口地段,地势低平,径流滞缓,故土壤水盐的水平运动远远不如垂直运动活跃。但由于各地区灌排条件不同及受咸潮入侵影响的差异,在平面上,盐渍土的分布出现了一定的分异。通吕运河以北沿海地区,由于灌排条件较好,土壤和地下水有明显的脱盐淡化趋势,而通吕运河以南的启东境内,由于直接受海水侵袭和咸水倒灌顶托,土壤脱盐和地下水淡化速度较缓慢。从长江北支江水水质来看,汛期矿化度普遍较低,枯水期矿化度明显地普遍升高(表)。汛期除连兴港闸外,江水矿化度均小于1 g/L;枯水期江水矿化度除上游地段外均大于1g/L,向海方向矿化度升高,最高达,与海水矿化度接近。南支是长江的主流,由于流量大,相应海潮入侵势态较弱。

表 长江北支水质分析结果

注:矿化度一词在国标称溶解性总固体

3.降雨和地下水位对土壤水盐动态的影响

研究表明,降雨对河口地区土壤的水盐动态具有重要的影响作用,是影响当前水盐动态变化的主要因素之一。从启东1975年6月24日至7月25日的降雨量和地下水位观测结果(图)可见,地下水位随降雨量的增加而升高,雨量愈大,地下水位上升幅度也愈大,尤其是连续降雨的情况下,上升幅度更大。一般大雨后第一天地下水位即有明显升高,如6月24日降雨65mm,25日地下水位急剧上升到距地表,然后开始以每日25~30cm的速度下降,随时间延长,下降速度也日趋减缓,直到1m左右时,即开始处于相对稳定状态,在多日无雨的情况下,地下水位一般变化不大。

图 降水量与地下水埋深变化关系图

从全年来看,以夏季(6~9月)多雨季节的地下水位为最高,启东、海门的地下水位平均埋深分别为115cm和136cm,春季(2~5月)的水位与夏季接近,分别为117cm和146cm,唯秋、冬季节(10~1月)雨量稀少,地下水位明显下降,分别为159cm和189cm。滞流在土壤和地下水中的盐分,随水位的升降而发生季节性的变化,多雨季节,地下水位升高,土壤和地下水淡化。少雨季节,水位降低,地下水因蒸发而浓缩,土壤盐分向地表积聚。在多年变化中,土壤盐分的淋溶和积聚作用交替进行。

本区具有适宜于土壤脱盐的气候条件,年平均降水量都在1000mm以上,加之本区经济发达,人口密集,人均耕地面积少,土地的利用率即复种指数高(多一年二熟或二年五熟制),地面覆盖度大,有利于滞蓄雨水,减少地面蒸发。同时,合理的轮作,频繁的耕种、施肥加速了土壤熟化,改善了土壤结构,增加了土壤通透性,从而更加强了淋盐和抑盐的效果。

4.地下水矿化度与土壤含盐量的关系

地下水矿化度及地下水位是影响土壤盐分动态的重要因素。以兴隆沙监测点为例,图显示了监测点处月均地下水矿化度和月均土壤含盐量的对应关系。40cm深度处的土壤含盐量是由土壤盐分传感器监测换算获得。结果显示,尽管地下水矿化度和土壤含盐量月均值在年内均有一定的波动,但它们有非常相似的动态变化趋势,土壤含盐量随地下水矿化度的升降而升降,两者相关较密切。地下水矿化度的变化控制了土壤盐分动态及积盐规律,夏季地下水矿化度的降低带来土壤含盐量的减少,秋冬季地下水矿化度的升高又造成土壤含盐量的升高。土壤含盐量的动态曲线与地下水矿化度动态曲线相比,存在时间上的滞后,土壤含盐量的变化幅度也小于地下水矿化度的变化幅度。

5.长江水位对土壤水盐动态的影响

长江水量虽然有丰水年、平水年和枯水年之分,但长江河口水位比较稳定,通常都在~之间,而沿岸地面高程约左右,因此,江水位基本上与地面持平,或略高于地面。在大潮汛期,潮位一般为3~4m,有时可达5m以上,无疑会对近岸地下水产生一定的影响。

图 地下水矿化度与土壤含盐量

为了分析江水位对北支沿岸地下水的直接影响范围和程度,将长江潮位资料与距河岸不同距离的地下水位观测结果进行回归分析(表),经计算,及范围内在置信度水平下,极显著相关;及范围内在 置信度水平下,显著相关;以外,无相关性。分析显示,距江愈近,长江潮位对地下水位影响愈强烈,表现为回归方程的斜率愈大(罗秉征、沈焕庭等,1994)。

表 长江潮位(x)与沿江地下水位(y)回归结果

从长江高潮位及平均水位与距长江不同距离地下水位资料分析,距长江及处的地下水位变化规律与长江口高潮位及平均水位的变化基本上是一致的。由此可见,长江对沿岸范围内地下水的影响是强烈的。而处地下水的变化主要表现在6~9月受长江高水位的影响。观测资料表明,沿岸范围内,在长江高潮位的影响下(潮位0~5m),地下水有壅高现象,壅高值一般小于10cm,以外小于3cm,但地下水位的高峰期与长江潮位的高峰期并非同时出现,而有滞后现象。

在沿江的一定范围内,由于受咸潮入侵的影响,地下水的矿化度一般都较高,海门段沿江地带矿化度多在1g/L以上,启东达2~4g/L。从2m土体的平均含盐量来看,也有离江愈近含盐量愈高的趋势(表)。

表 长江沿岸土壤含盐量及地下水矿化度

6.长江水与内河水的联系

根据长江及通吕河1988年5月至1989年6月的观测资料,通过绘制水位变化过程线可以看出,长江水位与通吕河水位升降变化基本上是一致的,无论长江还是通吕河其水位均以6~9月为最高,10~1月为最低,经回归分析,相关系数为。长江水与内河水具有明显的水力联系。

本区土壤盐渍化演变的总趋势是逐渐向脱盐的方向发展,但局部地区由于海水入侵严重,排水条件差,土壤和地下水脱盐淡化受到限制,土壤盐渍化有扩大的趋势。同时,由于地下水位较高,不仅容易酿成涝渍灾害,而且在强烈蒸发条件下,土壤积盐作用增强。从水盐动态的长期平衡趋势来看,只要具有通畅的排水条件,大部分土壤演变的总趋势是在不断地向土壤脱盐和地下水淡化的方向发展。

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