坝上草原鱼鳞坑生态修复措施的水土保持效应

[目的]探究不同位置鱼鳞坑的水土保持效果,确定合理的鱼鳞坑布置原则,为生态脆弱区鱼鳞坑选址与效果评估提供实证研究。[方法]以坝上草原千松坝为研究区,在阴坡、阳坡和河谷分别设置样地,对比鱼鳞坑区和对照区的水土状况,分析不同位置鱼鳞坑对生物量、土壤容重、根系层和土壤养分的影响。[结果](1)阳坡、阴坡、河谷的鱼鳞坑均增加了地上生物量、地下生物量、根系深度、TN含量,DOC等指标,降低了土壤容重。(2)阴坡、阳坡、河谷的鱼鳞坑水土保持效果差异较大;阴坡、阳坡鱼鳞坑均能显著增加植被的根系深度(p<0.05)(阴坡104.19%,阳坡42.87%),而阴坡鱼鳞坑对土壤容重、TN含量、地上生物量的影响更显著(p<0.05)(分别减少9.26%,增加148.05%,增加136.32%);河谷鱼鳞坑能显著增加土壤氨氮和硝态氮(p<0.05)(125.16%,174.53%)。(3)鱼鳞坑位置、修建时间对水土保持指标影响较大,坡位的影响较小;随着鱼鳞坑修建时间的增长,地上地下生物量、TN含量、根系深度增加,土壤氧化还原电位降低。(4)土壤侵蚀严重地区的鱼鳞坑水土保持效果更显著。[结论]鱼鳞坑水土保持效果显著,阴坡鱼鳞坑效果较阳坡显著,河谷鱼鳞坑提高土壤氨氮和硝态氮的效果较阴坡、阳坡显著,且随着鱼鳞坑修建时间增长,水土保持效果增强。应因地制宜地在阴坡、河谷修建鱼鳞坑,以增强鱼鳞坑的水土保持效果。

内蒙古农牧交错带土地利用变化及其环境效应

农牧交错带以其典型的生态脆弱性特征与生产经营上的农牧过渡性特点受到了国内外学者的广泛关注。内蒙古农牧交错带在人口增长与环境恶化的双重胁迫下,土地利用方式与程度发生了深刻变化,并由此引发了一系列的环境问题。该文利用20世纪80年代后期与90年代后期的美国陆地卫星遥感数据,分析了内蒙古农牧交错带土地利用变化的特征。研究发现,10年间,交错带的用地类型变化主要体现为耕地的扩展以及林地、草地和未利用土地的收缩。土地利用变化过程,尤其是现代强度开发利用过程,引起了内蒙古农牧交错带生态系统结构和功能的整体演化,主要表现在:由于部分地区的土地利用方式由以放牧为主转变为以农耕为主,土地利用的强度不断加大,使草原环境日趋恶化,出现了草地沙化、草地质量下降及其第二性生产力转化率低下、草地生物多样性减少与草原生态系统整体功能下降的特征。与此同时,农区环境也出现了不断恶化的趋势,天然森林植被的退化十分严重,森林被大量砍伐,出现了比较明显的林地向耕地转移的趋势。沙漠化面积的不断扩大,土地利用程度的加剧,导致了有限水资源的超量开采,使沼泽与湿地面积持续萎缩,湿地生态系统结构不断发生演替。

无锡市城镇化进程中土地利用变化及其环境效应

20世纪90年代,城市用地扩展是我国区域土地利用演化的主导过程.城市土地利用所引起的地表景观格局的变化又是引起地表各种地理过程变化的主要原因。基于Landsat TM图像解译的土地利用的动态图斑,分析了20年代90年代无锡市土地利用的变化态势。研究表明,土地利用变化主要体现为耕地向林地、水域、建设用地的转移,林地向耕地、建设用地的转移,以及草地、水域向建设用地的转移:20世纪90年代中后期,国家颁布的一系列基本农田保护和“退耕还林还草”的政策法规,在一定程度上限制了大量耕地被建设占用的趋势。土地利用快速变化也导致明显环境效应。主要表现为水环境的恶化和现代“城市病”等方面。因此,加强土地规划管理、合理利用土地资源、重视能源开发与基础设施建设,应成为今后区域土地资源开发、利用与保护的重点与方向。

江西省耕地转移驱动机理

构建涵盖农业生产、耕地向建设用地转移和耕地向林/草地转移的江西省土地用途转移驱动机理模型,采用分段估计逐步增加解释变量的方法测度了人口、社会、经济、区位和自然因素等驱动土地用途转移的机理。研究表明,人口规模是江西省土地用途转移的重要驱动力,社会经济因素在短时间内起决定性作用,各种驱动力以各种方式组合来增强或者减弱其对区域土地用途转移的作用效果。其中,农业人口规模及生产投入要素是影响江西省农业生产的主要因素;人口规模、平原面积比例及土地管理政策是江西省耕地向建设用地转移过程的重要解释变量;农业人口比重、地形坡度、粮食产量及非农产业是江西省耕地向林/草地转移过程的重要影响因素,并揭示了解释了江西省在众多驱动力作用下土地用途转移规律。

城乡关联发展评价模型系统构建——以山东省为例

本文分析了城乡关联水平的系统架构 ,并在此基础上 ,依据整体性、科学性、层次性和可操作性相结合的原则 ,建立了城乡关联水平评价模型 ,通过对山东省的实证研究 ,得出了较有价值的结论。研究表明 :城乡协调发展是一个地域社会经济过程 ,是区域内城乡要素优化组合、城乡关联度、融合度日益提高的过程 ,其本质是城乡的联系程度 ,因此 ,运用城乡关联发展理念及其指标体系 ,就城乡发展水平进行评估 ,这对于实现城乡发展水平区域差异的空间表达、把握城乡协调的过程与阶段性、制定区域发展规划乃至实施城市化发展的宏观调控都有积极的现实意义。

中国基础设施与城乡一体化的关联发展

运用灰色关联分析法,构建了基础设施与城乡一体化关联度模型,进行区域尺度两者的二级指标关联度、标准关联度和动态关联系数的计算,实现了对区域基础设施与城乡一体化关联水平的定量分析。研究结果表明:20年来,中国区域基础设施与城乡一体化发展的关联水平存在着明显的东、中、西空间差异,并随着不同时期区域政策的变化而有所波动。自20世纪70年代末至90年代初,东、中、西梯度差异比较明显,90年代中期这种格局被打破,到2000年出现了更高层面上的东、中、西明显分异。最后,基于不同省区的基础设施与城乡一体化动态关联系数,将全国分为上升型、下降型、U型和小幅波动型四种演化类型,并进行了类型成因分析。

基于自组织特征映射神经网络算法的生态服务功能分区(英文)

探索了一种基于自组织特征映射神经网络算法识别区域尺度生态系统服务功能分区的新方法。在此基础上,依据新千年生态系统评估框架构建了生态服务功能评价指标体系,并运用自组织特征映射神经网络算法开展了生态服务功能空间聚类分析,在1km栅格上识别并排定了各类生态服务功能的重要性。在案例区锡林郭勒盟的研究表明,利用基于自组织特征映射神经网络算法划分出的该区6个生态服务功能分区比较科学、合理,所形成的分区结论为案例区生态系统的可持续管理提供有时空针对性的决策参考信息。

基础设施建设水平与城乡生态经济系统发展的耦合分析——安康地区的实例研究

基础设施是一个多因素多层次的动态系统,随服务对象的不同,基础设施具有不同的概念和内涵。城市和乡村,都是在特定的自然环境基础上经过持续的文化、经济建设,而形成的社会、经济、自然复合生态系统。本文通过构建耦合关系分析模型,研究了两者之间的相互作用机理。

甘肃省庆阳市景观演替情景分析

以覆盖甘肃省庆阳市的陆地卫星(Landsat TM/ETM)遥感数据以及1980—2000年统计资料与实地调研资料为数据源,利用系统动力学模型构建庆阳市景观演替模拟模型,通过分析景观变化与驱动因子的关系,模拟庆阳市景观演替的时空模式,开展参考模式、生态模式与经济模式下的情景分析,为制定环境保护与区域发展规划提供决策参考信息。

分布式信息系统的设计及其在环境动态监测中的应用

利用ArcIMS客户端与服务器机制、ArcXML语言及面向对象的开发策略,设计可以集成多方面观测信息和遥感信息,并能实现环境监测的分布式信息系统。通过在内蒙古中南部的应用表明,该系统提供了有效集成分布式采集到的环境信息及实时发现典型环境问题的途径。

基于农业生态地带模型的中国粮食产能动态评估

随着人口增加和人们生活水平的不断提高,我国粮食消费需求将继续呈刚性增长,使得粮食品种和区域结构性矛盾加剧,而粮食产能的动态评估能够让我们加深认识我国粮食供需平衡,对制定适宜于我国经济社会发展同时保障粮食安全的粮食可持续发展战略具有重要意义。论文选取农田生产力作为我国粮食产能的指标,通过改进农业生态地带(AEZ)模型,动态嵌入不同县域水平的管理和投入水平的限制性因子,集成县级截面数据估计投入系数权重,并基于此估算了全国2000-2010年间农田生产力水平。研究发现,2000年以来,我国农田生产力虽年际间存在波动,但总体呈现增长的态势,且区域差异性显著。农田生产力水平存在从沿海到内陆、从南向北及从东向西的递减的梯度,而局部地区农田生产力变化明显,表现出明显的东西分异规律,其次是南北分异规律。而对各个地区农田生产力平均值统计发现,东部沿海地区与南部省份的农田生产力要高于内陆省份,西部地区农田生产力普遍低于东部和中部地区。2000、2005、2010年全国分县统计的粮食产量数据与动态估算结果进行精度验证,其相关系数分别达到0.82、0.76和0.89,实际产量为估算结果的69.4%、73.4%、67.2%,较好的反映了我国农田生产力的基本状况。最后,基于我国农田生产力时空变化规律和局部差异性特征,以及我国经济区水平上的中国农田生产力的变化规律,从耕地数量保障、农业管理和投入水平提高以及适宜的农业区划方面,提出适宜于我国自然环境状况和社会经济发展的农田生产力保障策略,对保障我国的农田生产力的稳定增长方面的规划决策与政策制定具有参考价值。

大城市边缘地带的成长机制

从中国国情出发 ,论述了大城市边缘地带成长的触发因素 ,促进因素以及保障因素 .指出一切旨在进行物质、能量、人流和信息流等交换的活动 ,以及一切旨在强化这些区际交换的活动都可构成大城市边缘地带的成长机制 .

我国湖泊富营养化防治与控制策略研究进展

随着全球人口的不断增加,工业化、城市化以及农业现代化的快速推进,湖泊富营养化问题已日益成为全球性的水环境污染问题。近年来,我国经济发展提速,资源利用强度加大,导致湖泊氮、磷营养盐严重富集,某些湖泊生态系统结构遭受破坏,功能紊乱,一些区域的湖泊蓝藻水华频繁爆发,湖泊富营养化呈现迅猛发展的趋势,并对区域经济发展与生产、生活用水保障带来挑战。尽管为了防控湖泊富营养化,我国各级政府投入了大量人力与物力,但在一些湖泊富营养化频繁区,一些防治与控制措施还没有收到理想而满意的效果。文章在综述国内外湖泊富营养化防治与控制策略研究的基础上,阐述了我国在富营养化研究方面存在的主要问题,提出了我国湖泊富营养化分区、分类控制的新思路。

流域尺度生态需水的估算模型与应用——以克里雅河流域为例

以我国西部典型干旱区新疆南部的克里雅河流域为研究区,通过分析各生态系统需水的结构特征,估算了生态需水的规模,讨论了生态需水的供需平衡问题。研究发现,全流域生态需水总量约为6·93×109m3/a,平均每公顷植被的最小生态需水为413·9m3/a。在各植被类型中,沼泽地耗水、草地耗水、林地耗水分别约占植被总生态需水量的47·6%、43·4%与9·0%,由此可见,沼泽地和草地耗水是该流域植被生态需水的主体。研究结论对于制定水土资源开发利用规划,保障当地水资源的良性循环,实现水资源的可持续利用,恢复和重建生态环境,具有重要的参考价值。

北京市土地利用变化的空间分布特征

土地利用变化是全球变化中的重要组成部分 ,是短期内人类活动对自然环境施加影响的显著表现形式。本文基于遥感和地理信息系统技术 ,利用LandsatTM图像的解译成果 ,分析了北京市 1985～ 2 0 0 0年土地利用变化的空间分布特征。研究表明 ,在这 15年的时间里 ,北京市林地和城乡、工矿、居住用地的转移趋势明显 ,两者的转移率分别达到 4 0 78%和37 60 % ,主要以林地内部、林地向草地转移、居住用地的内部和工矿废弃地还林还草等类型为主。同时 ,各类土地利用类型的净变化呈现出明显的区域差异。

太仆寺旗土地利用变化时空格局的动态模拟

本文以太仆寺旗为研究区 ,通过将土地利用驱动因子分解为稳定少动控制因子、年际变动影响因子与社会经济驱动因子 ,求解了太仆寺旗土地利用变化驱动因子作用系数矩阵 ,揭示了不同类型因子驱动土地利用变化的方向与强度。在此基础上 ,以CLUE S模型为框架 ,构建了太仆寺旗土地利用变化时空格局模拟模型 ,通过集成基于太仆寺旗土地利用系统动力学模型获取的土地利用变化及其社会经济驱动因子信息 ,动态模拟了太仆寺旗土地利用变化的时空模式 ,进行了参考模式、生态模式与经济模式下的情景分析。

中国湖泊富营养化影响因素研究——基于中国22个湖泊实证分析

基于1∶25万河流水系和数字高程(DEM)数据制备了选取湖泊的流域边界,据其集成了流域社会经济数据,并据中国科学院资源环境数据中心提供的1990、1995、2000、2005年4个时段土地利用数据形成了流域反映人类活动强度的表征指标,选取了全国湖泊富营养化区域差异性调查课题获取的案例湖泊的水质数据,集成了中国湖泊富营养化影响因素计量分析的面板数据集,研究了1990-2005年间中国湖泊营养状态的发展趋势与差异特征,探讨了湖泊富营养化的自然气候与社会经济影响机制,构建了中国湖泊富营养化影响因素分析的计量模型,厘定了1990-2005年间影响湖泊营养状态变化的重要因素,测度了其对湖泊富营养化的影响方向和作用强度。基于面板数据的计量分析结果表明,近15年人类活动强度对湖泊营养状态呈显著的正影响,其表征指标人均GDP与建设用地所占流域面积比均具有较强的显著性,而在人类扰动较小的情况下,湖泊的营养状态与湖泊补给系数成正比,与湖泊蓄容量成反比,补给系数较小且其他因素也相同时,水体营养状态应与流域土壤本底值相关;以林、草地的面积比重所测度的流域自然生态系统发育程度与湖泊营养状态呈显著负相关关系,表明林地与草地生态系统对流域的氮、磷营养物的入湖量具有一定的削减作用,论文研究结果将为流域管理措施方案制订提供科技支撑。

我国农业面源污染的现状与控制技术研究

分析了我国农业面源污染的现状,阐述了我国农业面源污染控制存在的主要问题,提出了我国农业面源污染控制的有效策略。

中国东北地区森林覆被变化的原因与趋势

以中国东北地区森林覆被变化为研究对象,构建了涵盖林业生产、疏林地向有林地转换和其他用地向有林地转换三个方程组成的计量经济模型,研究了自然环境条件和社会经济因素对森林覆被变化的驱动作用。在此基础上,应用土地系统动态(DLS)模拟系统预测了2000-2020年在环境保育情景、基准情景和发展优先情景下中国东北地区森林覆被变化的趋势。研究结果表明,自然环境条件是森林覆被变化的重要控制因素,对林业生产和林地面积转移有显著的制约作用;区位条件、退耕还林政策和天然林保护工程等社会经济因素也均在不同程度影响了东北地区森林覆被的变化。在2000-2020年间,东北地区林地面积整体将呈现增长态势。其中,有林地面积逐年增长,而疏林地和灌木林地均有所下降,其他林地变化幅度较小。本研究结论将为东北地区森林资源开发利用与保护、林业发展规划提供决策参考信息。

黄淮海平原气候变化及其对耕地生产潜力的影响

利用1991年和2000年黄淮海平原气象台站的历史观测资料,分析该地区气温、降水的变化趋势,并利用农业生态地带(AEZ)模型估算黄淮海平原各农业生态区的耕地生产潜力。通过分析气温、降水与耕地生产潜力的关系,评价气候变化对耕地生产潜力的影响。研究发现,黄淮海平原耕地生产潜力与降水量、气温呈显著正相关。对各农业生态区的回归分析表明,如果气温或降水量提高10%,耕地生产潜力将分别提高3.2%与0.3%。该研究对制订应对气候变化、保护耕地与提高耕地生产潜力方面的决策具有参考价值。