2000-2018年天山中段高海拔草地暖季承载力

草地是新疆重要的植被类型,快速评价区域草地生产力状况,揭示高海拔草地暖季食草动物承载力,对典型区域草地与食草牲畜平衡管理具有重要意义。为克服传统实地取样方法在数据可获取性、多年监测连续性、区域覆盖性等方面的限制,利用MODIS MOD17A3H/NPP数据产品,以新疆和静县为研究区,探索草地地上生物量(Aboveground Biomass,AGB)估算模型在高海拔草地应用的有效性,分析研究区草地AGB的时空变化规律,探讨其多年载畜状况。结果表明:1)基于MODIS MOD17A3H数据模拟的草地地上净初级生产力(Aboveground Net Primary Productivity,ANPP)与已有文献获取的实地数据相比,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)处于3.13~11.89 g/(m^(2)·a)之间,估算结果具有较高精度。2)研究期内(2000—2018年)研究区AGB均值为1252.34 kg/hm^(2),且存在波动上升的趋势,其线性增长率为7.78 kg/(hm^(2)·a)(P<0.01),草地AGB整体处于轻微上升趋势,AGB增长的草地占比达74.90%。3)研究期内年均地上干草产量均值为15.01万t,其中海拔>2500 m的高寒草原及高寒草甸干草产量最大,占比分别为24.20%及57.46%,修正后可利用干草产量为8.62万t。4)研究区草地理论载畜量多年均值为24.26万~31.94万羊单位,不考虑自然及管理因素修正的理论承载力为31.94万羊单位,草地欠载2.99%;修正后理论承载力为24.26万羊单位,草地超载27.82%。研究结果可为制定区域国土管理制度和牧业规划政策提供参考,对促进区域自然资源可持续发展具有积极作用。

苏南地区景观格局特征与坑塘水质关联关系

研究不同空间尺度景观类型与景观格局指数对农村坑塘水质的影响程度和机制对于快速城镇化背景下乡村水环境保护具有重要的现实意义。基于实地水样采集数据及土地利用数据,以苏南地区农村坑塘为研究对象,结合相关分析、冗余分析等数理统计方法,初步探讨经济发达区农村坑塘水质与土地利用/景观格局之间的特征关系。结果表明:1)苏南地区农村坑塘水质状况不一,自北向南,电导率(COND)、NH3-N有增加趋势,磷酸盐(TDP)有减少趋势,溶解氧(DO)先降后增。平原区坑塘污染较严重,以DO污染为主,低山丘陵区污染程度较轻,主要为磷元素和DO污染。不同尺度缓冲区内土地利用强度较大,耕地、建设用地占主导地位,平均面积比例在57.34%~73.19%;2)不同景观类型对水质影响存在差异,建设用地与NH3-N、DO呈正相关,与TDP、COND呈负相关,耕地在200 m尺度上与COND、NH3-N呈显著正相关,在400~500 m尺度上与TDP呈显著正相关,林地和草地对水质净化具有一定正效应,且在200 m尺度上较明显;3)景观格局指数与水质特征关系较明显且存在尺度差异。相关分析中,100 m尺度下的最大斑块指数(LPI)、景观聚集度指数(AI)与COND、NH3-N呈显著负相关,100 m尺度下的景观形状指数(LSI)、景观分离度指数(DIVISION)与COND、NH3-N呈显著正相关。冗余分析中,100 m缓冲区内,第一排序轴(约束轴)累积百分比为94.4%,相关系数为53.3%,较好表达水质指标与景观格局指数的关系;4)LPI、LSI、DIVISION、斑块结合度指数(COHESION)及AI与地区水质特征关系最为明显。斑块密度越小,破碎度越低,聚集与连接度越低,分离度越高则越有利于地区坑塘水质的保护。通过多维度分析,在一定程度上揭示了苏南地区坑塘生态水文过程,有利于经济发达区农村坑塘管理和水质保护,研究结果可为政府相关部门决策提供一定参考。

2000-2020年南疆地区棉花种植空间格局及其变化特征分析

南疆地区是中国棉花的重要产区。综合全面了解南疆地区棉花种植空间格局及其变化特征对各级政府部门制定相关决策、保障国家粮棉供给、促进中国棉纺织工业加速发展具有重要意义。该研究以MODIS EVI数据为基础,应用TIMESAT软件平台集成的Double-Logistic滤波对棉花生长曲线进行重构,根据曲线特点提取棉花生长阈值,进而提取南疆地区棉花种植信息,分析其种植空间格局及其变化特征。结果表明:1)南疆地区棉花主要分布在天山山脉南侧,形成以阿克苏地区为核心,喀什东北部及巴州北部为边缘的“核心-边缘”结构;2)近20 a南疆地区棉花种植面积增加103.17万hm^(2),年均棉花种植面积增长5.16万hm^(2),主要来源于耕地(76.85%)与草地(11.91%);3)棉花分布在空间上呈“东北-西南”走向,棉花种植重心近20 a总移动距离91.5 km,年移动速率4.58 km/a,基本稳定保持在阿克苏市境内;4)南疆地区棉花种植面积冷点主要分布在克州以及和田地区,2005年后逐渐向西南侧集聚;热点分布格局年际变化显著,2005年前主要分布在阿克苏地区,2005年后逐渐向南疆地区东北侧延伸,主要集中在阿克苏地区以及巴州地区北部。研究成果可为制定区域国土管理制度和涉棉企业科学决策提供参考,对调整和优化棉花结构布局具有积极作用。

“空间冲突-功能障碍”视角下国土综合整治内涵、机制与实证

国土综合整治是解决资源环境矛盾、协调人地关系的重要手段。面向新时期国土综合整治的目标与需求,该研究基于国土“空间冲突-功能障碍”的解析视角,提出以“问题-途径-目标”为导向的国土综合整治理论体系,构建面向显性矛盾与隐性障碍的国土综合整治实施机制,通过国土空间冲突规模识别与功能障碍因子评价,提出耦合显著冲突与首位障碍的国土综合整治“分区+类型”模式,并以四川省为研究区进行案例分析。结果表明:1)四川省国土空间冲突存在显著的空间差异特征,冲突激烈的区域主要分布在省域东部和南部,全省管控冲突与利用冲突规模分别为42.93万hm^(2)、20.91万hm^(2);2)四川省“三生”功能水平分布呈现出空间集聚特征,成都平原区和盆地丘陵区生产、生活功能水平较高,而盆周山地区生态功能水平最高,全省范围内阻碍“三生”功能发挥最显著的障碍因子分别为耕地布局、生活保障和生态保障;3)结合冲突识别与障碍评价结果,利用国土综合整治分区分类模型,面向县域单元将四川省划分为16种国土综合整治模式,提出了具有时空差异性实施方案的国土综合整治策略。研究结果有利于深化国土综合整治的理论研究和实践认知,为省(市)域尺度下国土综合整治工作及相关规划开展提供参考和支撑。