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干热河谷区开发建设生态修复及其环境效应研究

作　者: 王勇
导　师: 李鹏；白丹
学　校: 西安理工大学
专　业: 水土保持与荒漠化防治
关键词: 干热河谷区立地类型土壤质量景观安全生态修复消落带
分类号: X171.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文针对金沙江干热河谷水电开发建设项目,以水电开发下的干热河谷区为研究对象,应用地理信息系统、水土保持学、土壤学、土壤化学、化学、植物学、恢复生态学、景观生态学等多学科理论,采用野外调查与室内实验分析相结合的方法,对建设区的植被恢复试验和干热河谷其它土地利用下的植被恢复措施进行分析；根据开发建设项目建设前后、扰动区生态治理措施实施后的不同特点,对金沙江干热河谷研究区域景观生态特征进行分析；结合水电开发下干热河谷总体特征,对研究区域景观安全格局和重点区域植被恢复对策进行分析研究。主要结论如下：(1)揭示造成研究区干热河谷生态环境脆弱性的自然因素,并对研究区土壤质量进行了评价。结果表明,当地特有的自然地理特征是造成水土流失和生态环境脆弱的主要原因；而水电工程建设等工程因素将在原有扰动破坏的基础上,又迭加了新的人为扰动和破坏,进一步加剧了侵蚀,是造成研究区生态脆弱的又一因素；合理的人为干预治理措施可以有效提高干热河谷区的土壤质量。(2)提出了加快生态修复的人为干预措施,对比分析了水土保持规划区生态修复和开发建设区生态修复的环境效应。结果表明经过人为干预,土壤的理化性质得到了明显改善,增加垫土层厚度和增施保水缓释肥有利于生态恢复；开发建设区土壤主要养分指标的恢复落后于水土保持规划区土壤养分指标,说明需要增强人为干预的力度,提高开发建设区土壤质量的恢复。(3)研究了从施工前到施工后,再到水土保持生态措施实施后研究区域景观生态特征变化。利用施工前的SPOT-5影像及水电施工布局和当地水土保持生态规划措施,依据景观生态分类原则,建立各期景观类型图,提取了研究区域各期景观格局指数,定量分析了各个时期景观结构特征,揭示了研究区域从施工前到施工后,再到水土保持措施实施后三个时期景观格局变化特征。结果表明,施工建设在一定程度上降低了区域景观的稳定性,而水土保持生态治理活动的实施则进一步改善了区域景观结构。(4)分析了水库正常运行下消落带的特征,结果表明在水库正常运行中,在5月至10月汛期内水库保持在最低水位790m,消落带将完全出露4-5个月；冬季在12月至来年3-4月内水库保持在最高水位820m,消落带将被完全淹没3-4个月；而在5月汛期来临前水库放水和10月汛末水库蓄水的过程中,将有2-4个月的时间部分消落带出露。(5)提出了水电开发条件下干热河谷生态安全格局设计。通过对水电开发下的干热河谷自然环境特征及生态修复效益的总体分析,结合生态安全格局的理念,对水电开发情况下的干热河谷区的库区消落带、缓冲区和水土保持规划区等重点生态单元进行了生态单元格局设计,特别是对消落带生态单元提出了相应立地下生态恢复模式与策略。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-20
  1.1 研究目的及意义  10-12
  1.2 国内外相关领域研究进展  12-16
    1.2.1 生态脆弱性的研究进展  12
    1.2.2 开发建设区植被、生态恢复研究进展  12-14
    1.2.3 干热河谷植被恢复研究进展  14
    1.2.4 景观格局与区域生态安全格局研究  14-15
    1.2.5 干热河谷植被恢复技术研究  15
    1.2.6 消落带植被恢复技术研究  15-16
  1.3 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题  16-17
    1.3.1 研究目标  16
    1.3.2 研究内容  16-17
    1.3.3 拟解决的关键问题  17
  1.4 拟采取的研究方案及可行性分析  17-20
    1.4.1 研究方法  17
    1.4.2 技术路线  17-19
    1.4.3 可行性分析  19-20
2 研究区概况  20-34
  2.1 自然地理概况  20-29
    2.1.1 地形、地貌  20-21
    2.1.2 地质、地震  21-22
    2.1.3 气象、水文  22-25
    2.1.4 土壤、植被  25-29
  2.2 拟建开发建设工程基本概况  29-30
  2.3 水土流失现状及治理情况  30-32
    2.3.1 干热河谷区水土流失现状  30-31
    2.3.2 工程区水土流失现状  31-32
  2.4 小结  32-34
3 生态环境脆弱性分析  34-48
  3.1 自然因素  34-42
    3.1.1 高程特征  34-35
    3.1.2 坡度特征  35-37
    3.1.3 坡向特征  37-38
    3.1.4 气候特征因素  38-39
    3.1.5 土壤的基本性状  39-41
    3.1.6 植被特征因素  41-42
  3.2 人为因素  42-44
    3.2.1 一般性人为因素  42
    3.2.2 开发建设活动影响因素  42-44
  3.3 土壤质量评价  44-46
    3.3.1 不同土地利用土壤质量评价  45
    3.3.2 不同海拔土壤质量评价  45-46
  3.4 本章小结  46-48
4 干热河谷生态恢复措施土壤环境效应  48-67
  4.1 样地的选择和取样  48-49
    4.1.1 样地选择分类  48-49
    4.1.2 土样采集  49
  4.2 试验材料与仪器  49-50
    4.2.1 试验材料  49-50
    4.2.2 材料处理  50
    4.2.3 试验仪器  50
    4.2.4 采样及测定时间  50
  4.3 试验内容与方法  50-51
  4.4 试验结果与分析  51-66
    4.4.1 土壤水分特征  51-54
    4.4.2 土壤PH特征  54-57
    4.4.3 土壤有机碳特征  57-60
    4.4.4 土壤养分特征  60-66
  4.5 本章小结  66-67
5 水电开发区植被景观生态分析研究  67-81
  5.1 景观格局分析方法  67-68
  5.2 数据源及数据处理  68-70
    5.2.1 景观类型图的创建  68-70
    5.2.2 景观数据处理  70
  5.3 景观结构特征及其特征变化  70-71
  5.4 水电施工后景观空间格局变化特征  71-75
    5.4.1 景观多样性变化  71-72
    5.4.2 斑块形状特征  72-73
    5.4.3 景观分维数及形状指数  73-74
    5.4.4 景观要素连接性  74-75
  5.5 水保措施实施后的景观空间格局变化特征  75-79
    5.5.1 景观结构特征变化  76
    5.5.2 景观多样性变化  76-77
    5.5.3 斑块形状特征变化  77-78
    5.5.4 景观分维数及形状指数  78-79
    5.5.5 景观要素连接性  79
  5.6 本章小结  79-81
6 干热河谷水电开发消落带生态保护  81-91
  6.1 消落带特征  81-84
    6.1.1 消落带的变化  81-83
    6.1.2 消落带位置  83-84
  6.2 缓冲带的作用  84
  6.3 生态恢复对策  84-89
    6.3.1 基本生态安全格局设计初探  84-86
    6.3.2 消落带及生态缓冲区植被恢复对策  86-88
    6.3.3 水土保持规划区生态恢复  88-89
  6.4 本章小结  89-91
7 结论与建议  91-93
  7.1 结论  91-92
  7.2 建议  92-93
致谢  93-94
参考文献  94-99
附录  99

干热河谷区开发建设生态修复及其环境效应研究

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