中国山地科学发展构想

我国山地面积约占陆地面积的70%,是世界第一山地大国。我国人口与经济快速增长,山区土地利用、矿产资源、森林资源等开发强度的增加与山区脆弱的生态环境难以承受的尖锐矛盾日益凸显,严重影响国家未来经济和生态环境安全。当前,国外重大研究计划(IGBP,IHDP,GTOS)非常关注山地重大科学问题的探索,山地研究已成国际热点和科学前沿。加强山地科学研究,着力发展山地科学体系,为新山区建设提供强有力的科技支撑,确保山区发展又好又快,同时对提高我国在国际地球系统科学领域的影响力和引领作用具有重大的战略意义。     

迎接国际山地年 促进山区大发展

我国山区(包括山地、高原和丘陵)面积占陆地国土面积的85%以上,全国约70%的人口生计依赖山区的资源;我国80%以上的少数民族生活在山区,90%以上的国境线位于山区.山区具有70%的淡水资源,大量的矿产资源、生物资源和广袤的发展空间,蕴孕着巨大的发展潜力.然而,由于山地生态系统自身的脆弱性,近年来开发强度偏低,研究程度不够,人类不合理的经济活动使山地环境不断恶化,山地灾害频繁发生,山区发展严重滞后,人民生活较为贫困,人均收入和生活质量较平原地区和大中城市相差几倍到几十倍,山区的落后状况严重地制约着全国社会经济的整体发展水平和第三步战略目标的实现,区域之间发展的极度不平衡严重制约着区域之间的商贸文化交流,引发地区矛盾,影响民族团结和国防安全.作为资源和能源基地的山地的滞后发展,也限制了平原发达地区的发展进程,影响到全国社会经济发展的大局.瑞士、奥地利、意大利、德国、日本等多山国家发展的经验证明,只要重视山区开发和山地研究,科学合理地进行开发,山区经济能够迅速发展,达到甚至超过平原区的经济发展水平.鉴于此,从事山地科学的科技工作者,忧心如焚,怀着强烈的事业心和责任感希望为山区发展做出贡献,一致认为,西部大开发实际上就是山区大开发.为了抓住西部大开发机遇,促进我国山区发展和山地研究,与会考一致提出如下建议.     

不畏道阻且长 守护山地安全——记中国科学院·水利部成都山地灾害与环境研究所研究员周公旦

作为一个山地大国,山洪、泥石流、滑坡、堰塞湖等山地灾害严重阻碍着我国山区的建设与发展,成为山区安全保障的一块心病。2008年汶川地震后山地灾害一次又一次地上演给人们敲响了科学防御的警钟,使人们痛定思痛,山区防灾减灾已经成为我国必须高度重视的问题。民之所望,士之所担。     

系统剖析灾害机理 科学防御山地灾害

正中国是山地大国,包括高原和丘陵在内,约有山地面积666万平方千米,在自然灾害经济损失中,山地灾害给国家造成的直接经济损失超过了40%。我国经济社会发展逾越不了多山的基本国情,抵御和防治山地灾害是山区发展的一大艰巨任务。作为中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所的研究员,陈宁生从20世纪80年代接触到山地灾害形成机理与防治技术研究之后,就一直在这一领域中前行不辍,时光荏苒几十载,他的身影遍及中国的山地灾害防治一线,在那里留下了属于中国山地人一个个坚实的印记。     

中国山区资源体系和经济体系的地位

从中国山区的地理与地质分布特征入手，总结出中国山区自然与社会资源的X型相关模式，山区人均工业产值仅相当于全国人均值的20%。首次提出了中国除东、中、西部三大差别外，还存在一个山地、丘陵（高原）、平原的三大垂向经济差异。一个是水平方向上的从东到西经济上的发达到8中国山区、资源体系、资源丰度对比、三大垂向差异、基本格架     

山地减灾研究的国际合作

洪水、滑坡和泥石流是中国西南山区较为普遍的突发性自然灾害,特别是滑坡、泥石流常与山洪相伴生,出现多种灾害相互迭加或同时遭遇的险恶局面,往往酿成惨重的财产损失和人员伤亡,引起人们的特别关注。１９９０年,中国国际减灾十年委员会积极响应联合国“国际减灾十年”活动,在全国开展各类减灾工作。在该减灾委员会的关心支持下,我们于１９９０年向联合国减灾委员会提出了“中国西南山区洪水滑坡泥石流综合减灾示范工程研究”的立项报告。在报告中,我们选择了多种山地灾害较集中、当地原有减灾工作基础较好且有较高积极性、减灾后将…     

论山区开发的人才战略

我国高原、丘陵和山地占国土总面积的2/3。开发山区在我国“四化”建设中具有极其重要的地位。当前,开发山区的障碍因素中,人才是一个关键。尤其是科技人才对开发山区具有举足轻重的作用。本文拟就位于大巴山、巫山和武陵山脉的湖北西部山区宜昌地区的实际情况探讨山区开发的人才战略。     

北药开发商机无限共同致富利国利民——新胜经营所概况

新胜经营所始建于1972年，地处浅山区，距局址25公里。施业区总面积9403公顷，其中有林地面积6949公顷，年更新造林2200市亩，扶育透光3000余市亩。森林覆盖率为73．9％，活立木总蓄积48．68万立米，人工林面积3930公顷，施业区内植被资源丰富，可食用山野菜有30多种，龙其是蕨菜，年产量在55吨左右。野生中草药20多种，储量丰富，具有较大的开发潜力和移植栽培发展前景。     

何思明：大山里走出的科学家

我国是一个山地大国,也是山地灾害最为严重的国家之一。提起滑坡,人们并不陌生,云南鲁甸地震灾害引发的大型滑坡堵塞河道形成牛栏江堰塞湖,威胁到两岸及下游数万村庄安全;开车行进在西部山区盘山道上的司机们,提起滚石更是会闻之色变。近年来,随着我国经济建设的高速发展,大规模基础设施建设又加剧了地质灾害的发生。     

GIS技术在泉州市山地灾害防治中的应用

GIS技术作为一门新兴学科,应用于不同的专业领域产生了多种专题性的地理信息系统,山地灾害的研究已经有较长的时间,而将GIS应用在山地灾害中时间仍然较短。GIS在山地灾害领域中的应用,将大大提高山地灾害预报和评价的准确性和便捷性。探究将GIS技术运用于山地灾害频发的泉州市,分析建立GIS山地灾害防治系统的机理,GIS也将在山地灾害运用中获得更多的开发和进步。     

地形约束下的西部山区农业生产用地可持续利用评价——以甘肃南部山区26县为例

西部山区农民的生活主要依赖农业生产用地。人们对农业生产用地的利用超过其适宜承载能力将导致生产潜力下降、环境恶化和生态失衡。本研究以甘肃南部山区26县为例,从土地人口容载率的角度来评估其农业生产用地的可持续发展状况。土地人口容载率定义为实际供养人口与适宜供养人口之比。土地实际供养人口是由其净初级生产力的经济产值来确定;土地适宜供养人口包括:耕地、林地生产实际所需劳动力的可抚养人口和牧草地的适宜供养人口。考虑山区的特殊性,用地形复杂度校正系数来修正耕地、林地生产实际所需的劳动力。结合前人对草地适宜载畜量的研究和纯牧业县玛曲的现状,推算草地单位面积适宜承载人口为0.026人/hm2。研究分析表明:研究区农业生产用地的人口容载率为0.89,处于可持续发展的临界状态。鉴于人口增长、非农用地逐渐扩张的事实,该区域农业生产用地的可持续发展任重道远,需要开拓思路、多方并举。     

庐山自然保护区森林生态系统服务价值评估

森林生态系统具有多种重要的生态功能,分析与评价森林生态系统服务功能的价值已成为当前生态学与生态经济学研究的前沿课题。根据森林生态系统服务价值的计算方法,估算了庐山自然保护区森林生态系统7项服务价值总量为26.1086×108元/年。庐山森林生态系统服务功能的直接经济价值和间接经济价值分别为16.1605×108元/年和9.9481×108元/年,直接经济价值是间接经济价值的1.62倍。在森林生态系统各项服务功能价值的贡献之中,其大小顺序依次为:森林游憩>固CO2释O2>土壤保持>净化空气>涵养水源>林果产品>保护生物多样性。森林游憩价值以16.0838×108元/年稳居第1位,占总价值的61.60%;其次为固CO2释O2的价值,占总价值的32.91%,两项合计占到95.51%。庐山森林生态系统服务在价值构成上异于全国一般规律的原因,主要在于庐山自然保护区高度发达的旅游产业和小规模的林业生产活动等。森林生态系统价值评估有助于人们对于森林生态系统价值的认识,有利于区域可持续发展战略的实施和推进。     

伊犁河谷土壤水力侵蚀的时空变化研究

为定量化评估多因子对伊犁河谷土壤侵蚀的影响及其联合效应,本文应用修正土壤流失方程,估算近30年来（1985-2000年和2000-2015两个时段）伊犁河谷土壤水力侵蚀的时空变化,分析降雨、植被盖度和土地利用各因子对土壤侵蚀变化的作用。结果表明：研究区总体上土壤侵蚀状况较轻,以微度侵蚀为主,面积占比达到83.99%,强度侵蚀等级以上的面积占比仅为2.25%,零星分布于南、北、中天山的局部地区;严重土壤侵蚀主要分布在低覆盖度的草地。对比两个时段,研究区的土壤侵蚀呈总体改善但局部恶化的趋势,轻度侵蚀等级以上的面积都显著减少。从1985-2000年到2000-2015年,伊犁河谷的降雨侵蚀力明显增加,而植被覆盖与管理因子和水土保持因子的数值则显著减少,耦合三者的时空变化,其对伊犁河谷土壤侵蚀的影响以负效应为主。     

山地森林—干旱河谷交错带表层土壤侵蚀率与土壤物理性质的关系

采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究了山地森林-干旱河谷交错带表层土壤侵蚀率及其与土壤物理性质的关系.结果表明:岷江上游干旱河谷区不同植被条件下表层土壤侵蚀较为严重,平均土壤侵蚀率为27.58％.土壤侵蚀率与土壤结构破坏率(SPBR)极显著正相关;与土壤有机质含量、＞0.25mm水稳性团聚体含量(WSA)、湿筛后团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)显著负相关.土壤侵蚀率分别与土壤有机质含量、结构破坏率、湿筛后团聚体MWD和GMW、＞0.25mm水稳性团聚体含量建立的回归方程预测效果相对较好.     

北京风沙源区土地退化及其趋势分析

人类不合理的土地利用方式和程度是导致土地退化的主导因素,北京风沙源区土地退化动态变化直接影响我国北方地区沙尘暴的发生发展的频率与强度.基于1991年～2002年两个时相遥感数据提取近10年来北京风沙源区土地利用退化的动态变化数据,采用相应的土地退化评价指标和土地退化结构相对数与比较相对数,分析北京风沙源区土地利用退化动态变化的空间分布特征.北京风沙源区不同生态区内土地利用退化结构差别较大,内蒙古高原干旱草原生态区、坝上高原农牧生态区和阴山山脉农牧交错生态区以沙化退化为主,燕山山脉农业生态区和大同盆地及周边地区则主要是水蚀退化.分析表明,土地利用退化存在明显的地域差异,针对不同土地利用退化现状,草地沙化是亟待解决的问题,农牧交错带的土地退化具有相当强的政策和区域利益痕迹,在国家重大生态环境工程建设过程中需要特别注意协调.     

基于贝叶斯概率模型的鄂西北山地区耕地整治适宜性评价

在中国耕地保护形势日益严峻的情况下,如何在山地区开展耕地整治项目布局,提高耕地整治效率,是当前开展山地区土地整治规划工作的重要内容,而耕地整治适宜性评价则是耕地整治项目布局的前提。本文以鄂西北山地区房县为研究区域,选取灌溉保证率、地形坡度、土壤质地、有效土层厚度、耕地系数、与道路距离、与城镇中心距离和田块规模指数8个评价指标,运用贝叶斯概率模型计算影响因素权重和耕地整治的后验概率,并得到研究区耕地整治的适宜性分布图,最后进行预测结果检验。结果表明：①在影响山地区耕地整治的因素中,耕地系数、灌溉保证率、地形坡度、与道路距离四个因素对耕地整治影响程度比田块规模指数、有效土层厚度、与城镇中心距离和土壤质地4个因素对耕地整治的影响程度大;②对2013年耕地整治项目布局与适宜性分布图进行对比分析,有88.81%处于适宜性整治区,说明该模型具有可行性。该文可为耕地整治适宜性评价提供方法借鉴,并为鄂西北山地区更合理科学地开展土地整治规划提供依据。     

地形约束下的西部山区农业生产用地可持续利用评价

西部山区农民的生活主要依赖农业生产用地.人们对农业生产用地的利用超过其适宜承载能力将导致生产潜力下降、环境恶化和生态失衡.本研究以甘肃南部山区26县为例,从土地人口容载率的角度来评估其农业生产用地的可持续发展状况.土地人口容载率定义为实际供养人口与适宜供养人口之比.土地实际供养人口是由其净初级生产力的经济产值来确定;土地适宜供养人口包括:耕地、林地生产实际所需劳动力的可抚养人口和牧草地的适宜供养人口.考虑山区的特殊性,用地形复杂度校正系数来修正耕地、林地生产实际所需的劳动力.结合前人对草地适宜载畜量的研究和纯牧业县玛曲的现状,推算草地单位面积适宜承栽人口为0.026人/hm~2.研究分析表明:研究区农业生产用地的人口容载率为0.89.处于可持续发展的临界状态.鉴于人口增长、非农用地逐渐扩张的事实,该区域农业生产用地的可持续发展任重道远,需要开拓思路、多方并举.     

基于DEM的山区太阳散射辐射的空间分布模型

为了研究山区散射辐射的空间分布规律,以山区1：10000的数字高程模型(DEM)为主要数据源,通过它提取纬度、坡度、坡向等地形要素栅格数据,并结合多年平均的云量数据,利用GIS技术建立了山区太阳散射辐射的高空间分辨率栅格分布模型,实现了太阳散射辐射空间分布规律的可视化表达,分析了山区各月太阳散射辐射的空间分布特征。本方法对于山区农业、林业和生态环境等方面的研究具有一定的重要意义。     

北京山区土壤有机碳分布及其影响因素研究

基于野外调查与室内分析相结合的方法,以北京山区650典型土壤类型剖面的1650样品数据,研究土壤有机碳分布及与影响因素间的关系.结果表明,研究区有机碳平均含量为(12.61±9.58)g/kg,属中下水平,变异系数为76.02,中等变异.土壤表层有机碳含量与海拔、植被覆盖度显著正相关,与温度显著负相关,即海拔所造成的水热条件和植被覆盖度的差异是影响其分布的主导环境因子.土壤有机碳含量在剖面中的垂直分布规律为:表层到亚表层下降速率显著,达44.48％,亚表层以下下降速率趋缓,均小于20％,土体构型与之关系密切,均质型土壤有机碳变化速率平缓,有强烈对比的土体构型变化较剧烈;而不同植被类型下,土壤表层到亚表层的有机碳含量下降速率依次为:针叶林(10.15％)＜草甸类(18.75％)＜落叶阔叶林(19.12％)＜中生林草(31.65％)＜中旱生林灌(64.09％),地表上有无枯枝落叶层及其厚薄对此产生了重要影响.在人类活动主要区域内,耕作土壤有机碳平均含量与变异性均小于自然土壤,其中园地的有机碳含量最低,荒草地的变异程度最强,是否受到人类活动的干扰与不合理利用,以及地表植被类型差异与其有着重要关系.     

东北黑土地保护利用取得的主要成绩、面临挑战与对策建议

经过各地多部门采取有效措施、积极推进,东北黑土地保护利用取得了显著成效。目前,东北黑土地保护利用已经上升到国家战略,被纳入相关国家规划或纲要中,科学研究取得了重大进展。通过实施东北黑土地保护利用试点项目,黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区已经将黑土地保护利用纳入重要工作日程,因地制宜、分区域制定了黑土地保护利用措施,建立了"梨树模式"和"龙江模式";黑土地6个土壤类型耕地地力得到提高,黑土地保护利用工作达到预定目标,社会和民众参与意识明显提升。此外,各级政府通过不断完善相关条例规范,实现黑土地保护利用有章可循,下一步逐步完善国家层面相关法规制度,让黑土地保护利用有法可依。然而,东北黑土地保护利用仍然面临着现有耕作方式能否保持住黑土层厚度、浅薄层黑土能否通过技术创新恢复至中厚层黑土、如何通过低成本投入实现白浆土障碍消减与培肥、黑土区可容忍的风蚀和水蚀量是多少等一系列问题。在未来的工作中,应该加强顶层设计,充分发挥《东北黑土地保护规划纲要(2017—2030年)》和《国家黑土地保护工程实施方案(2021—2025年)》对东北黑土地保护利用的指导作用,在北纬45°以北的黑土带上建立大于4×104km2黑土地保护区,实现中厚层黑土的永续利用;集中力量破解浅薄层黑土耕地地力提升与粮食产能高效的肥沃耕层构建技术瓶颈;建立以长坡为研究对象的水土流失长期观测场,重点攻关坡耕地区域内系统降能排水技术和沟蚀控制技术;设立土壤风蚀监测站点,形成监测网络,进行实时观测,为制定防风蚀技术对策提供重要参考。