经济欠发达地区撂荒耕地空间格局与驱动因素分析

基于遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术、支持向量机(SVM)和景观指数等方法,提出了撂荒耕地信息提取的技术路线和研究思路。以河南省罗山县子路镇为研究区,采用2013、2015年春秋两季的4景Landsat-8 OLI遥感影像,提取该镇撂荒耕地及其时空分布信息,进而分析地形、交通、灌溉条件和耕作半径等几个农业生产条件对子路镇耕地撂荒的影响,得出利用遥感影像提取撂荒耕地的正确率达到90%以上;该区域撂荒耕地主要分为季节性撂荒和常年性撂荒,且季节性撂荒较为严重;地形、交通、灌溉和耕作半径均影响耕地撂荒的时空分布,且地形因素中的坡度影响最大。研究结果不仅能够对经济欠发达地区撂荒耕地空间信息提取、驱动因素分析提供技术支撑,而且也可为国家粮食安全以及区域可持续发展政策的制定提供依据。

1980—2018年浑善达克地区防风固沙服务时空变化及其驱动因素

防风固沙服务是干旱半干旱地区生态系统提供的最重要的防护型服务,对风蚀地区及周边区域的生态环境安全具有重要意义。基于修正的土壤风蚀方程(RWEQ)模型模拟了1980—2018年浑善达克地区防风固沙服务的时空变化,利用地理探测器分析了包括数值和类型变量的自然与社会经济因素对该区防风固沙服务空间格局的影响及交互作用。研究结果显示:(1)1980—2018年,单位面积防风固沙量波动下降,2015年单位面积防风固沙量最小,为13.01 kg/m^(2)。同时,防风固沙保有率波动增加,2018年保有率达到最大值,为94.28%;(2)土壤类型、年末牲畜数量、年降水量与人工造林面积是影响防风固沙服务空间变化的主要因素,其中,土壤类型对防风固沙服务空间变化的影响最大,q值为75.15%;(3)各驱动因素间的交互作用都会放大单因子对浑善达克地区防风固沙服务空间分布的影响。其中,年均温对防风固沙服务空间分布变化具有较强的间接影响。因此,在土壤类型、年均温的间接作用下,1980—2018年浑善达克重点生态功能区防风固沙能力整体提高、风蚀程度有所缓解与年均风速、年降水量变化,以及2000年之后京津风沙源工程引起的人工造林面积、年末牲畜数量的空间分布格局变化有密切关系。

基于土地利用和RWEQ模型的内蒙古防风固沙服务评价

内蒙古是我国北方重要的生态屏障区,在区域生态系统防风固沙中发挥了重要的作用。本研究基于RWEQ模型模拟了内蒙古2010年和2015年生态系统防风固沙物质量,通过恢复成本法估算了其价值量,分析了内蒙古各盟市以及各生态系统防风固沙物质量和价值量变化的空间格局。结果表明2015年内蒙古防风固沙物质量和价值量总量分别为73.87亿t和738.66亿元,相比于2010年共减少了4.61亿t和46.16亿元。在各盟市中,锡林郭勒盟防风固沙总量最高,2015年达18.65亿t,乌海市最少,呼伦贝尔市防风固沙总量增长幅度最大,达4.37亿t;在各生态系统中草地生态系统防风固沙总量最高,占比在55%以上,但总量降低了1.05亿t,森林生态系统防风固沙增长量最高,达0.19亿t。结合生态系统变化及造林实施情况分析,发现造林等工程的投入实施通过增加森林面积、提升森林质量等有效增加了防风固沙物质量,但不合理的土地利用导致沙漠化土地的增加造成了内蒙古防风固沙量的显著降低。