黄土丘陵沟壑区小流域生态经济系统稳定性研究

本论文对纸坊沟小流域退化生态系统恢复重建中土壤生态特征，社会经济特征及生态系统稳定性进行了研究。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1. 系统分析了土壤抗冲性、入渗、水稳性团聚体及有机质等土壤生态特征，结果表明不同土地利用类型土壤生态特征有着显著差异；(1)0－50cm土壤剖面的抗冲性大小依次为：灌木林地&gt;天然草地&gt;乔木林地&gt;人工草地&gt;农地。其中以柠条为主的灌木林和自然恢复的草地土壤抗冲性为坡耕地的70－90倍左右；草木樨地土壤抗冲性是农地的10倍。坡耕地不同作物土壤抗冲性为：糜子&gt;土豆&gt;谷子。各类作物在不同的生长发育时期在土壤抗冲性及其剖面分布表现出不同特征。毛根根量和农事活动对表土层结构的破坏是制约耕地抗冲性的主要因素。定量分析了植物毛根长度、土壤粘结力与土壤抗冲性的关系。林、灌、草地表层土壤稳定入渗系数K10比农地大1－5倍，40cm后差异变小。不同作物的农地土壤稳定入渗系数K10为：土豆地&gt;黄豆地&gt;谷子地&gt;糜子地&gt;梯田土豆地&gt;梯田玉米地；土壤稳定入渗K10与土壤有机质含量关系较密切。(3) 不同土地类型有机质含量大小顺序为：灌木林地&gt;天然草地&gt;乔木林地&gt;人工草地&gt;农地；不同作物土壤有机质为：梯田马铃薯地&gt;梯田玉米地&gt;糜子地&gt;马铃薯地&gt;黄豆地&gt;谷子地。(4) 水稳性团聚体平均重量直径大小为：灌木林地&gt;乔木林地&gt;天然草地&gt;人工草地&gt;农地，在剖面上土壤团聚体平均重量直径随深度递减。梯田大于坡耕地的土壤团粒直径。水稳性团聚体与土壤抗冲性之间呈指数函数关系。(5) 农地与灌木林地的表层土壤粘结力大小相近，但比乔木林地和草地的土壤粘结力小。不同作物类型的农地土壤粘结力：梯田玉米地&gt;马铃薯地&gt;黄豆地&gt;糜子地&gt;梯田马铃薯地&gt;谷子地。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2. 首次对纸坊沟流域内土壤生态指标进行了由地块到流域尺度的转化，并追溯了1938年以来的各土壤生态指标的时空变化过程。完成了1938，1958，1975，1997年四个时期土地利用、土壤抗冲性、土壤稳定入渗率、土壤有机质含量、土壤水稳性团聚体及土壤粘结力空间分布图。分析了小流域尺度上述土壤生态指标1938－1999年变化动态，研究表明这些指标可分为破坏期、持续破坏期和恢复期。各土壤生态指标随着生态系统的恢复重建而得到改善。但在生态系统重建过程中，以土壤抗冲性、水稳性团聚体和土壤抗逆力的变幅大于土壤入渗速率和有机质含量。目前，土壤抗冲性达到了1.60min.l/g较1938年恢复了67%。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3. 纸坊沟小流域林草植被在60年以来经历了三个时期，1938年的天然植被发育时期、1958---1978年持续破坏阶段和1978年以后的稳定恢复阶段。目前有效林草植被覆盖率已达到57%，达到和超过了历史上生态环境良好的1938年(51%)。伴随着基本农田增加，流域耕垦指数持续降低，到1999年已降低到25%，农林牧用地比例调整到1：2.0：2.2，已达到了该区合理土地利用结构。实施水土保持型生态农业建设以来，流域社会经济功能得到逐步改善，其中农业产投比由广种薄收状况下的10－12降低到目前的4－6。产投比趋于合理，流域治理度达到72.4%；土地人口承载能力指数由0.5上升到2.3。退化生态系统初步恢复。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 4. 在综合专家打分确定评价指标权重的基础上，利用层次分析进行了系统稳定性评价。对根据流域水土保持型生态农业建设的进程分1985－1991，1991－1999两个阶段，给予同一生态经济指标不同的权重值，使之更符合治理不同阶段、不同目标、不同主导措施的实际。同时首次引入了流域土壤抗冲性和有机质含量等土壤生态指标。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 5. 纸坊沟小流域生态经济系统稳定性发展可初步划分为：恶性循环期、脆弱期、相对稳定期、良好发展和良性循环期。并确定了不同时期的指标植。在持续的水土保持型生态农业建设过程中，安塞纸坊沟流域生态经济稳定性指数逐步提高，从1985年的0.178到1990年的0.377，1999年达到0.707。进行稳定性评价时，水土保持生态农业建设中的稳定发展阶段可以分为相对稳定和良好发展两个阶段。目前纸坊小流域生态经济系统稳定性仍然处于良好发展阶段，即将进入良性循环阶段。</span

An analysis on eco-economy system health in Zhifanggou Small Watershed of Ansai on Loess Hilly-Gullied Region

建立健康的流域生态系统是恢复退化的生态系统、实现黄土高原山川秀美的目标。论文以安塞纸坊沟小流域为对象,利用层次分析法,选取林草覆盖度、基本农田面积、土壤抗冲性、土壤有机质含量、农业产投比、粮食单产、人均纯收入和综合治理减沙效率等反映流域生态经济系统功能评价指标,定量分析了黄土丘陵区安塞纸坊沟小流域进行水土保持型生态农业的建设中生态系统恢复的过程。研究表明,该小流域经过近20年治理,经历了起始恢复、稳定发展阶段,开始进入良性循环。其健康指数由1985年的0.178增加到1999年的0.707。研究中首次引入土壤抗冲性和有机质指标,并在评价中对生态系统恢复不同阶段给予各指标不同权重值,对方法进行了改进

Dynamic of Soil Anti scourability on Slope Cropland in Loess Hilly Region

通过对黄土丘陵沟壑区种植不同作物的坡耕地土壤抗冲性进行动态测定 ,探讨了坡耕地在作物不同生长时期和种植不同作物条件下的抗冲性特征及影响因素 ,为该区保持坡耕地水土、防止流失而合理配置农作物提供科学依据

黄土丘陵区小流域生态经济系统健康评价

建立健康的流域生态系统是为了恢复退化的生态系统、实现黄土高原山川秀美的目标。以安塞纸坊沟小流域为对象 ,利用层次分析法 ,选取林草覆盖度、基本农田面积、土壤抗冲性、土壤有机质含量、农业产投比、粮食单产、人均纯收入和综合治理减沙效率等反映流域生态经济系统功能评价指标 ,定量分析了黄土丘陵区安塞纸坊沟小流域进行水土保持型生态农业建设中生态系统恢复的过程。研究表明 ,该小流域经过近 2 0年治理 ,经历了起始恢复、稳定发展阶段开始进入良性循环。其健康指数由 1 985年的 0 1 78增加到 1 999年的 0 70 7。研究中首次引入土壤抗冲性和有机质指标 ,并在评价中对生态系统恢复不同阶段给予各指标不同权重值 ,对方法进行了改进。黄土丘陵区小流域生态经济系统健康评价@刘国彬$中国科学院水利部水土保持研究所!陕西杨凌712100 @许明祥$中国科学院水利部水土保持研究所!陕西杨凌712100 @胡维银$中国科学院水利部水土保持研究所!陕西杨凌71210

普定喀斯特生态系统观测研究站的生物样地建设与监测工作

生长和适应于喀斯特地貌环境的生态系统,即喀斯特生态系统,因人类活动干扰和石漠化进程影响,其结构和功能均发生退化,因此,定位、长期监测喀斯特生态系统的组成、结构、过程和功能,以及人类活动的影响和响应,对研究该类特殊生态系统的格局和动态变化具有重要意义。作为中国科学院生态系统观测网络(CERN)仅有的两个喀斯特台站之一,普定喀斯特生态系统观测研究站的生物监测总目标是开展喀斯特高原常绿落叶阔叶混交林的植被生态学(结构、过程、功能)监测与研究,及其退化植被的恢复生态学示范,建立喀斯特植被恢复与重建的优化模式和范式。本文初步介绍了普定站的生物观测网络,以普定县后寨河流域的天龙山常绿落叶阔叶混交林样地作为永久监测样地(主观测场),以陈旗不同干扰方式下的植被恢复样地、赵家田皆伐样地、沙湾主站址退耕样地作为辅助监测样地(辅观测场),以高羊河流域陈家寨坡耕地恢复和滇柏林改造样地作为生态重建示范样地(辅观测场),配合流域内外诸多样地与试验点(站区调查点),可初步定位监测和预测代表性喀斯特森林和灌丛的长期变化与未来发展趋势

JUNO Sensitivity on Proton Decay p→νˉK+p\to \bar\nu K^+ Searches

The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) is a large liquid scintillator detector designed to explore many topics in fundamental physics. In this paper, the potential on searching for proton decay in $p\to \bar\nu K^+$ mode with JUNO is investigated.The kaon and its decay particles feature a clear three-fold coincidence signature that results in a high efficiency for identification. Moreover, the excellent energy resolution of JUNO permits to suppress the sizable background caused by other delayed signals. Based on these advantages, the detection efficiency for the proton decay via $p\to \bar\nu K^+$ is 36.9% with a background level of 0.2 events after 10 years of data taking. The estimated sensitivity based on 200 kton-years exposure is $9.6 \times 10^{33}$ years, competitive with the current best limits on the proton lifetime in this channel

JUNO sensitivity on proton decay p → ν K + searches*

The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) is a large liquid scintillator detector designed to explore many topics in fundamental physics. In this study, the potential of searching for proton decay in the $p\to \bar{\nu} K^+$ mode with JUNO is investigated. The kaon and its decay particles feature a clear three-fold coincidence signature that results in a high efficiency for identification. Moreover, the excellent energy resolution of JUNO permits suppression of the sizable background caused by other delayed signals. Based on these advantages, the detection efficiency for the proton decay via $p\to \bar{\nu} K^+$ is 36.9% ± 4.9% with a background level of $0.2\pm 0.05({\rm syst})\pm$$0.2({\rm stat})$ events after 10 years of data collection. The estimated sensitivity based on 200 kton-years of exposure is $9.6 \times 10^{33}$ years, which is competitive with the current best limits on the proton lifetime in this channel and complements the use of different detection technologies