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    京津風(fēng)沙源區(qū)生態(tài)保護(hù)與建設(shè)工程對(duì)防風(fēng)固沙服務(wù)功能的影響

    2020-12-23 04:58:48鞏國(guó)麗任麗霞段菲菲
    水土保持通報(bào) 2020年5期
    關(guān)鍵詞:風(fēng)沙源防風(fēng)固沙亞區(qū)

    鞏國(guó)麗, 要 玲, 任麗霞, 段菲菲

    (山西能源學(xué)院, 山西 榆次 030600)

    中國(guó)沙塵源的風(fēng)沙路徑主要有3條,其中一條為源自蒙古共和國(guó)中南部、內(nèi)蒙古中東部和河北北部的北線,對(duì)京津地區(qū)構(gòu)成直接威脅[1-3]。為此國(guó)務(wù)院?jiǎn)?dòng)了京津風(fēng)沙源治理工程,該工程區(qū)屬干旱、半干旱地區(qū)及部分半濕潤(rùn)地區(qū),最易發(fā)生土壤風(fēng)蝕[4],一期工程實(shí)施時(shí)間為2001—2010年,累計(jì)治理面積超1.80×105km2,起到了良好的防風(fēng)固沙效果,改善了生態(tài)環(huán)境,減小了沙塵危害。為鞏固工程實(shí)施效果,進(jìn)一步減輕風(fēng)沙危害,二期工程也相繼實(shí)施。一期工程的實(shí)施成效以及對(duì)二期工程建設(shè)有啥建議這一問(wèn)題尤為重要。目前大多數(shù)的文獻(xiàn)都是根據(jù)生態(tài)服務(wù)功能或植被恢復(fù)情況來(lái)提出工程對(duì)生態(tài)的影響程度[5-7],也有學(xué)者從工程在林業(yè)、農(nóng)業(yè)、水利設(shè)施和生態(tài)移民等方面的任務(wù)完成情況進(jìn)行了跟蹤分析,并提出調(diào)整二期工程規(guī)劃的政策建議[8]。本文對(duì)京津風(fēng)沙源治理工程實(shí)施以來(lái)區(qū)域植被的變化進(jìn)行研究,從植被覆蓋度出發(fā),研究植被變化對(duì)防風(fēng)固沙服務(wù)功能的影響,為進(jìn)一步深入研究土壤抗風(fēng)蝕效應(yīng)提供理論基礎(chǔ)和量化依據(jù),達(dá)到闡明土壤風(fēng)蝕機(jī)理,豐富土壤風(fēng)蝕研究理論,制定區(qū)域生態(tài)恢復(fù)的防治措施,提高京津地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的防風(fēng)固沙服務(wù)功能,構(gòu)筑北方生態(tài)安全屏障的目的。

    1 研究區(qū)概況

    2000年,中國(guó)北方發(fā)生了50 a來(lái)罕見(jiàn)的風(fēng)沙危害,為此國(guó)務(wù)院緊急啟動(dòng)京津風(fēng)沙源治理工程。京津風(fēng)沙源治理工程區(qū)總面積為4.58×105km2,四至范圍為:109°30′—119°20′E,38°50′—46°40′N。涉及北京、天津、河北、山西及內(nèi)蒙古等5省(區(qū)、市)的75個(gè)縣(旗)。工程區(qū)由東南邊緣的暖溫帶半濕潤(rùn)、溫帶半濕潤(rùn)區(qū)逐漸過(guò)渡為西北溫帶半干旱和干旱區(qū)。年均溫為7.5 ℃,由東向西逐漸升高;年均降水量為459.5 mm,由東向西逐漸減小。年均大風(fēng)日數(shù)為36.2 d,由南向北逐漸增多,且大都出現(xiàn)在春季。土壤類型以栗鈣土、棕鈣土、黑鈣土、風(fēng)沙土、褐土為主。為了更好治理區(qū)域風(fēng)蝕沙化等問(wèn)題,根據(jù)氣候及土壤特征,將該區(qū)分為8個(gè)治理亞區(qū)(見(jiàn)封2附圖1)。

    2 數(shù)據(jù)與方法

    2.1 土壤風(fēng)蝕量

    土壤風(fēng)蝕量的獲取多采用137Cs同位素示蹤、集沙儀、風(fēng)洞模擬試驗(yàn)等方法。此類方法多為固定時(shí)間的點(diǎn)狀觀測(cè),不利于區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)的連續(xù)獲取。為解決此問(wèn)題,本文利用美國(guó)農(nóng)業(yè)部的修正土壤風(fēng)蝕方程(RWEQ)定量評(píng)估土壤風(fēng)蝕量[9]。

    RWEQ的基本控制方程:

    (1)

    當(dāng)x=s,Q(s)為0.632 1倍的最大輸沙量。

    為此在充分考慮氣候條件、植被狀況、地表土壤粗糙度、土壤可蝕性、土壤結(jié)皮的情況下,利用RWEQ模型定量評(píng)估土壤風(fēng)蝕量[9]。

    Qmax=109.8(W·E·S·K′·C)

    (2)

    把關(guān)鍵地塊長(zhǎng)度s與風(fēng)、土壤因子和植被參量之間的關(guān)系進(jìn)行回歸分析,得出方程:

    s=150.71(W·E·S·K′·C)-0.371 1

    (3)

    式中:Qmax表示最大沙通量;Qx表示地塊長(zhǎng)度x處的沙通量;s表示關(guān)鍵地塊長(zhǎng)度,土壤風(fēng)蝕量是在氣候因子W,土壤可蝕性E和結(jié)皮因子S,土壤粗糙度K′以及植被因子C基礎(chǔ)上估算而得。

    風(fēng)是產(chǎn)生風(fēng)蝕的先決條件,降雪和土壤濕度增加可以有效緩解土壤風(fēng)蝕。氣候因子是在充分考慮風(fēng)、土壤濕度、降雪等條件的基礎(chǔ)上估算而成的。其中風(fēng)因子和土壤濕度因子則利用下載(http:∥cdc.cma.gov.cn)的2000—2015年區(qū)域內(nèi)27個(gè)和周邊23個(gè)國(guó)家臺(tái)站的日均風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)、溫度、降水等來(lái)計(jì)算完成,其中風(fēng)速數(shù)據(jù)利用了90 m空間分辨率的SRTM(shuttle radar topographic mission)DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行了高度轉(zhuǎn)化。雪蓋因子利用下載(http:∥westdc.westgis.ac.cn)的中國(guó)雪深長(zhǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)集來(lái)計(jì)算[10-11]。

    土壤可蝕性為土壤對(duì)風(fēng)蝕破壞作用的敏感性,與顆粒粗細(xì),土壤團(tuán)聚體等有關(guān),土壤結(jié)皮為土壤表面形成的有利于減小風(fēng)蝕的微層[12-13]。土壤可蝕性和結(jié)皮因子由不同土壤粒徑百分比數(shù)據(jù)、土壤有機(jī)質(zhì)及碳酸鈣含量計(jì)算而得[14-15]:

    (4)

    (5)

    式中:Sa為土壤砂粒含量; Si為土壤粉砂含量; Sa/Cl為土壤砂粒和黏土含量比; OM為有機(jī)質(zhì)含量; CaCO3為碳酸鈣含量。

    土壤可蝕性、結(jié)皮因子等所需的土壤特性資料(空間分辨率為1 km)來(lái)源于中國(guó)西部環(huán)境與生態(tài)科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http:∥westdc.westgis.ac.cn)提供的中國(guó)土壤特征數(shù)據(jù)集,該數(shù)據(jù)集是依據(jù)1∶100萬(wàn)土壤圖和土壤剖面數(shù)據(jù)得到[16],土壤碳酸鈣含量來(lái)自于地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http:∥www.geodata.cn)的全國(guó)1∶400萬(wàn)土壤碳酸鈣含量分布圖(1980s)。

    草地、沙地等的土壤糙度因子采用一種滾軸式鏈條法于2012年在錫林郭勒盟進(jìn)行了測(cè)定[17]。在測(cè)定時(shí)選用節(jié)距與原文獻(xiàn)中所用節(jié)距相同(1 cm)的鏈條來(lái)貼合地表,進(jìn)行地表土壤粗糙度的估算,每個(gè)樣點(diǎn)測(cè)5個(gè)重復(fù)樣。農(nóng)田的土壤糙度按照不同作物類型與耕作方式根據(jù)RWEQ中的建議參數(shù)來(lái)確定,其中用到的土地利用資料來(lái)源于資源環(huán)境數(shù)據(jù)云平臺(tái)下載的1 km分辨率的柵格數(shù)據(jù)[18]。

    植被不僅可以增加地表粗糙度,提高臨界起沙風(fēng)速,而且可以對(duì)風(fēng)蝕顆粒進(jìn)行阻擋。用像元二分法[19]對(duì)從MODIS官網(wǎng)下載的NDVI數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算求取植被覆蓋度進(jìn)而獲得植被因子。

    土壤風(fēng)蝕的基本特征依據(jù)中華人民共和國(guó)水利部于(2007)頒布的《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(SL190-2007)》來(lái)判斷[20]。土壤侵蝕類型分為6類:微度侵蝕〔0~2 t/(hm2·a)〕,輕度侵蝕〔2~25 t/(hm2·a)〕,中度侵蝕〔25~50 t/(hm2·a)〕,強(qiáng)烈侵蝕〔50~80 t/(hm2·a)〕,極強(qiáng)烈侵蝕〔80~150 t/(hm2·a)〕,劇烈侵蝕〔>150 t/(hm2·a)〕。

    2.2 防風(fēng)固沙量

    假設(shè)RWEQ模型計(jì)算所得的植被覆蓋條件下的風(fēng)蝕量為實(shí)際風(fēng)蝕量Fsv,裸土條件下條件下的風(fēng)蝕量為潛在風(fēng)蝕量Fss。防風(fēng)固沙量則為潛在風(fēng)蝕量與實(shí)際風(fēng)蝕量的差值Fssv,可以表示生態(tài)系統(tǒng)對(duì)土壤風(fēng)蝕的實(shí)際防治量。

    Fssv=Fss-Fsv

    (6)

    2.3 防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率

    Fssv可以表征植被對(duì)風(fēng)蝕的實(shí)際減少量,但由于受風(fēng)場(chǎng)強(qiáng)度等氣候因素的影響,并不能單純地表征生態(tài)系統(tǒng)本身對(duì)固沙的作用。為此將Fssv與Fss的比值定為防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率B。

    (7)

    2.4 趨勢(shì)分析

    為了探求工程實(shí)施以來(lái)土壤風(fēng)蝕等的變化方向和幅度,使用下式求取風(fēng)蝕量、防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率和風(fēng)蝕季節(jié)植被覆蓋度的變化趨勢(shì)。

    (8)

    式中:i為年份;n為總年數(shù);vi為第i年的變量。

    3 結(jié)果與分析

    3.1 土地利用類型基本特征

    從表1可以看出,草地生態(tài)系統(tǒng)占地最大(2010年面積比例大于63%),主要分布在典型草原、沙化草原、渾善達(dá)克沙地和農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū);其次為林地(2010年面積比例約16%),主要分布在燕山丘陵山地和大興安嶺南部亞區(qū);再次為農(nóng)田(2010年面積比例約14%),主要分布在農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原、晉北山地丘陵和科爾沁沙地亞區(qū)。大興安嶺南部亞區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)以農(nóng)田和草地生態(tài)系統(tǒng)為主;典型草原亞區(qū)、沙化草原亞區(qū)和渾善達(dá)克沙地亞區(qū)均以草地生態(tài)系統(tǒng)為主;晉北山地丘陵亞區(qū)和燕山丘陵山地亞區(qū)以農(nóng)田、森林和草地生態(tài)系統(tǒng)為主;科爾沁沙地亞區(qū)以農(nóng)田、森林、草地和沙地生態(tài)系統(tǒng)為主。

    表1 2000-2015年京津風(fēng)沙源區(qū)各亞區(qū)不同土地利用類型面積 km2

    3.2 植被覆蓋度基本特征及變化趨勢(shì)分析

    2000—2015年,京津風(fēng)沙源治理工程區(qū)的沙化草原亞區(qū)、晉北山地丘陵亞區(qū)、農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)西部和典型草原亞區(qū)西北部的冬春季植被覆蓋度較低;其次為大興安嶺南部亞區(qū)、渾善達(dá)克沙地亞區(qū);燕山丘陵山地亞區(qū)的冬春季植被覆蓋度值較高(見(jiàn)表2,圖1)。

    表2 2000-2015年京津風(fēng)沙源區(qū)防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率及植被覆蓋度變化趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)

    注:圖中Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,…,分別表示不同治理區(qū),其具體名稱見(jiàn)表1。下同。

    一期工程實(shí)施期間,京津風(fēng)沙源區(qū)全年植被覆蓋度各亞區(qū)有升有降,大興安嶺南部亞區(qū)基本不變,典型草原亞區(qū)、沙化草原亞區(qū)、農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)有所下降,晉北山地丘陵、科爾沁沙地亞區(qū)、燕山丘陵山地亞區(qū)有所上升。

    就對(duì)防風(fēng)固沙服務(wù)功能影響較大的冬春季植被覆蓋度而言,春季植被覆蓋度除典型草原亞區(qū)、渾善達(dá)克沙地亞區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)有輕微下降外,其余區(qū)域均有所上升;冬季植被覆蓋度除大興安嶺南部亞區(qū)和晉北山地丘陵亞區(qū)有輕微上升外,其余區(qū)域均有所下降。

    二期工程實(shí)施期間,京津風(fēng)沙源區(qū)全年植被覆蓋度及冬春季植被覆蓋度整體呈上升趨勢(shì),但典型草原亞區(qū)的冬季植被覆蓋度有所下降,沙化草原亞區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)的全年植被覆蓋度有所下降。整體而言,二期工程實(shí)施以來(lái),京津風(fēng)沙源區(qū)植被狀況有所好轉(zhuǎn),這與大部分區(qū)域防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率二期工程實(shí)施期間普遍呈上升趨勢(shì)一致(見(jiàn)表2,圖1)。

    3.3 土壤風(fēng)蝕基本特征及變化趨勢(shì)分析

    如圖2所示,土壤風(fēng)蝕以微度(侵蝕面積占全區(qū)14.02%,集中分布于燕山丘陵、大興安嶺南部亞區(qū)和晉北山地的落葉闊葉林區(qū)的南部區(qū)域)和輕度(侵蝕面積占全區(qū)63.44%)侵蝕為主,其次為中度(面積比例為12.52%)和強(qiáng)烈及以上侵蝕(面積比例為10.03%),集中分布于植被覆蓋度較低的沙化草原區(qū)以及渾善達(dá)克沙地和科爾沁沙地亞區(qū)。2000—2015年,大興安嶺南部亞區(qū)、典型草原亞區(qū)、沙化草原亞區(qū)、渾善達(dá)克沙地亞區(qū)、晉北山地丘陵亞區(qū)、科爾沁沙地亞區(qū)、農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)和燕山丘陵山地亞區(qū)的風(fēng)蝕模數(shù)均值分別為4.94,10.88,47.97,13.94,2.52,9.30,10.35,3.08 t/(hm2·a)。

    一期工程實(shí)施期間,京津風(fēng)沙源區(qū)土壤風(fēng)蝕量總體呈逐年減小趨勢(shì),土壤風(fēng)蝕量基本穩(wěn)定和有所減少的面積占全區(qū)面積的64.1%。從空間分布上看,沙化草原亞區(qū)、渾善達(dá)克沙地亞區(qū)和科爾沁沙地亞區(qū)土壤風(fēng)蝕量下降較為明顯,變化趨勢(shì)分別為-3.14,-0.69,-0.55 t/(hm2·a);典型草原亞區(qū)中部、大興安嶺南部亞區(qū)北部、燕山丘陵山地亞區(qū)土壤風(fēng)蝕量有所增加。二期工程實(shí)施以來(lái),風(fēng)沙源區(qū)遭受風(fēng)蝕危害總體趨于加重,尤其是沙化草原亞區(qū)的風(fēng)蝕越發(fā)嚴(yán)重,而這些區(qū)域正好是遭受土壤風(fēng)蝕最為嚴(yán)重的草原區(qū),導(dǎo)致整個(gè)工程實(shí)施期間,除渾善達(dá)克沙地亞區(qū)、科爾沁沙地亞區(qū)和大興安嶺南部亞區(qū)有較弱變好趨勢(shì)外,其余區(qū)域均有所惡化(見(jiàn)表3及圖2)。

    3.4 防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率基本特征及變化趨勢(shì)分析

    工程實(shí)施以來(lái),整個(gè)京津風(fēng)沙源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率均值為0.82(見(jiàn)圖3),其中大興安嶺南部亞區(qū)、典型草原亞區(qū)、沙化草原亞區(qū)、渾善達(dá)克沙地亞區(qū)、晉北山地丘陵亞區(qū)、科爾沁沙地亞區(qū)、農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)和燕山丘陵山地亞區(qū)的均值分別為0.868,0.865,0.743,0.860,0.752,0.865,0.825,0.818。高值區(qū)主要分布于燕山丘陵山地亞區(qū)的中部和東部區(qū)域、大興安嶺南部亞區(qū)的西南部、典型草原亞區(qū)的東部和渾善達(dá)克沙地亞區(qū)的北部,低值區(qū)主要分布于沙化草原亞區(qū)和晉北山地丘陵亞區(qū)。

    表3 2000-2015年京津風(fēng)沙源區(qū)土壤風(fēng)蝕模數(shù)變化趨勢(shì) t/(hm2·a)

    圖2 2000-2015年京津風(fēng)沙源區(qū)多年土壤風(fēng)蝕模數(shù)均值及變化趨勢(shì)分布

    從表2可以看出,一期工程實(shí)施期間,京津風(fēng)沙源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)防風(fēng)固沙服務(wù)保有率各亞區(qū)整體呈下降態(tài)勢(shì),但沙化草原亞區(qū)中部、晉北山地丘陵亞區(qū)西部等地有所上升;二期工程實(shí)施以來(lái),大部分區(qū)域保有率均顯著提升,說(shuō)明生態(tài)工程措施效果明顯,但沙化草原亞區(qū)、渾善達(dá)克沙地亞區(qū)、農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)、典型草原亞區(qū)西部和南部區(qū)域仍有所下降。總體來(lái)看,整個(gè)工程實(shí)施期間服務(wù)功能保有率除晉北山地丘陵亞區(qū)和燕山丘陵山地亞區(qū)有所上升外,其余區(qū)域均有所下降。

    3.5 植被對(duì)土壤風(fēng)蝕的影響

    植被生長(zhǎng)受溫度、降水、植被自身生長(zhǎng)規(guī)律等的影響,不同時(shí)段的植被對(duì)土壤風(fēng)蝕的抑制作用不同,有研究表明冬春季植被可以明顯降低農(nóng)田土壤風(fēng)蝕量[21],京津風(fēng)沙源區(qū)冬春季的風(fēng)場(chǎng)強(qiáng)度最大,此時(shí)的植被覆蓋對(duì)風(fēng)蝕量的削弱作用最顯著。對(duì)工程實(shí)施以來(lái)京津風(fēng)沙源區(qū)冬春季植被蓋度時(shí)空變化以及防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率的時(shí)空變化進(jìn)行相關(guān)性研究(見(jiàn)封2,附圖2—3)。研究表明,沙化草原亞區(qū)、農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)、晉北山地丘陵亞區(qū)、渾善達(dá)克沙地等亞區(qū)的大部分區(qū)域植被冬春季植被覆蓋度與防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率顯著相關(guān)(r>0.7,p<0.05)。且從保有率與冬春季植被覆蓋度變化趨勢(shì)圖來(lái)看,冬春季植被覆蓋度值呈上升趨勢(shì)的區(qū)域也是防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率呈上升趨勢(shì)的區(qū)域。典型草原亞區(qū)、燕山丘陵山地亞區(qū)大部分區(qū)域的冬春季植被覆蓋度與防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率相關(guān)系數(shù)小(r<0.7,p>0.2),這主要與非風(fēng)蝕季節(jié)的植被蓋度以及地表枯萎植被蓋度的變化、農(nóng)田直立殘茬、林地本身枝杈對(duì)風(fēng)蝕顆粒的阻擋等有關(guān)。

    4 討論與結(jié)論

    (1) 京津風(fēng)沙源區(qū)的草地生態(tài)系統(tǒng)占地最大(大于63%),其次為林地(約16%)和農(nóng)田(約14%)。就各亞區(qū)生態(tài)系統(tǒng)而言,大興安嶺南部亞區(qū)和農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)以農(nóng)田和草地生態(tài)系統(tǒng)為主;典型草原亞區(qū)、沙化草原亞區(qū)和渾善達(dá)克沙地亞區(qū)均以草地生態(tài)系統(tǒng)為主;晉北山地丘陵亞區(qū)和燕山丘陵山地亞區(qū)以農(nóng)田、森林和草地生態(tài)系統(tǒng)為主;科爾沁沙地亞區(qū)以農(nóng)田、森林、草地和沙地生態(tài)系統(tǒng)為主。就冬春季植被覆蓋度而言,低值區(qū)分布于荒漠草原亞區(qū)、晉北山地丘陵亞區(qū)、農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)西部和典型草原亞區(qū)西北部;高值區(qū)分布于燕山丘陵山地亞區(qū)。

    圖3 2000-2015年京津風(fēng)沙源區(qū)多年防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率均值及變化趨勢(shì)分布特征

    (2) 土壤風(fēng)蝕的空間分布特征揭示了風(fēng)蝕防治的重點(diǎn)區(qū)域。工程實(shí)施以來(lái),多年平均土壤風(fēng)蝕量為7.87億t,以侵蝕面積占全區(qū)14.02%的微度和63.44%的輕度侵蝕為主,京津風(fēng)沙源的風(fēng)蝕防治區(qū)重點(diǎn)在以草地和沙地為主的沙化草原亞區(qū)、渾善達(dá)克沙地亞區(qū)和科爾沁沙地亞區(qū)。

    (3) 一期工程實(shí)施期間的土壤風(fēng)蝕量總體呈逐年減小趨勢(shì)。其中沙化草原亞區(qū)、渾善達(dá)克沙地亞區(qū)和科爾沁沙地亞區(qū)土壤風(fēng)蝕量下降較為明顯,變化趨勢(shì)分別為-3.14,-0.69,-0.55 t/(hm2·a);典型草原亞區(qū)中部、大興安嶺南部亞區(qū)北部、燕山丘陵山地亞區(qū)土壤風(fēng)蝕量有所增加。二期工程實(shí)施以來(lái),風(fēng)沙源區(qū)遭受風(fēng)蝕危害又逐漸加重,尤其是沙化草原亞區(qū),該區(qū)風(fēng)蝕模數(shù)變化趨勢(shì)達(dá)到了8.96 t/(hm2·a)。

    (4) 就防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率而言,整個(gè)風(fēng)沙源區(qū)均值達(dá)到了0.82,低值區(qū)主要分布于沙化草原亞區(qū)(0.743)和晉北山地丘陵亞區(qū)(0.752)。一期工程實(shí)施期間,除沙化草原亞區(qū)中部、晉北山地丘陵亞區(qū)西部等地有所上升外,各亞區(qū)的防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率整體呈下降態(tài)勢(shì)。二期工程實(shí)施以來(lái),大部分區(qū)域保有率均顯著提升,這與二期工程實(shí)施期間,全區(qū)全年植被覆蓋度及冬春季植被覆蓋度整體呈上升趨勢(shì)的結(jié)果一致,值得注意的是沙化草原亞區(qū)、渾善達(dá)克沙地亞區(qū)、農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)、典型草原亞區(qū)西部和南部區(qū)域有所下降,在今后工程治理中應(yīng)特別注意。

    (5) 沙化草原亞區(qū)、農(nóng)牧交錯(cuò)帶草原亞區(qū)、晉北山地丘陵亞區(qū)、渾善達(dá)克沙地等亞區(qū)的大部分區(qū)域植被冬春季植被覆蓋度與防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率顯著相關(guān),其余區(qū)域的冬春季植被覆蓋度與防風(fēng)固沙服務(wù)功能保有率相關(guān)性小,這主要與非風(fēng)蝕季節(jié)的植被蓋度及枯萎植被覆蓋度的變化、農(nóng)田直立殘茬、林地枝杈本身對(duì)風(fēng)蝕顆粒的阻擋等情況有關(guān)。

    (6) 總體而言,京津區(qū)植被狀況較差區(qū)域是遭受風(fēng)蝕力最強(qiáng)的區(qū)域,而東部的典型草原區(qū)等草地植被覆蓋度相對(duì)較大區(qū)域受風(fēng)蝕力的影響相對(duì)較小。此外冬春季節(jié)植被覆蓋度低,不能很好發(fā)揮防治土壤風(fēng)蝕的作用,使得土壤流失率較高。如何提高好風(fēng)速較大時(shí)期的植被生長(zhǎng)較差區(qū)域的植被覆蓋度是防治風(fēng)蝕的關(guān)鍵。

    (7) 文中風(fēng)蝕量的估算是基于RWEQ模型,而該模型是基于美國(guó)農(nóng)田區(qū)域試驗(yàn)形成的經(jīng)驗(yàn)方程,其中很多因子都需要進(jìn)行本地化調(diào)整,如風(fēng)速的高度值的改變,土地粗糙度的區(qū)域尺度的考量,土壤結(jié)皮和可蝕性因子計(jì)算時(shí)的土壤粒度分級(jí)轉(zhuǎn)換等問(wèn)題都是需要進(jìn)一步深入探究的。

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