牡丹江市退耕还林前后生态安全评价

退耕还林工程是当前中国最为宏大的生态修复与重建工程,开展区域退耕还林前后生态安全评价,可综合检验退耕还林成效,并为进一步巩固退耕还林成果、制定区域环保规划及可持续发展战略规划等提供决策依据。该文在深入分析生态安全本质的基础上,结合压力-状态-响应模型,构建了退耕还林区域生态安全评价指标体系,并采用物元模型对牡丹江市退耕还林前后生态安全进行评价。结果表明:1)退耕后,市区及绥芬河市生态安全等级下降,分别由较安全和安全降至临界安全,其他地区生态安全等级没有变化;2)各地区生态安全隶属度变化显著,表现为宁安地区生态安全隶属度值下降,而东宁、林口、海林、穆棱等地区生态安全隶属度值增加,其生态环境质量得到改善。概言之,物元模型能够揭示单个评价指标的分异信息,研究结果符合研究区实际情况。

牡丹江市退耕还林前后自然状态下土壤侵蚀敏感性变化研究

根据通用水土流失方程,选取降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形起伏度、植被覆盖4个自然因子,在遥感和GIS技术支持下完成了牡丹江地区退耕还林前后土壤侵蚀敏感性评价。研究结果表明,(1)研究区土壤侵蚀以轻度敏感和中度敏感为主,退耕还林前后二者面积比例分别为39.61%与29.04%和37.79%与34.03%。(2)在空间分布上,南部地区以不敏感和轻度敏感为主,且退耕后,西南部不敏感面积增加;北部地区以中度敏感为主,退耕前中度敏感、高度敏感和极敏感呈相互镶嵌的格局,退耕后三者的分布呈较强的规律性。(3)退耕前,土壤可蚀性对土壤侵蚀的作用很强,降雨侵蚀力作用一般,但退耕后,特别是极敏感区土壤可蚀性作用大大降低,而降雨侵蚀力作用则明显增强。总体而言,退耕还林使区域土壤侵蚀敏感性有所改善,但在高度敏感和极敏感区域加强水土保持工作仍然迫切。

黑龙江省穆棱市土地利用/覆被变化及热点分析

土地利用/覆被变化及其过程特征是全球变化领域研究的重点和热点。运用地统计学和3S技术,对黑龙江省穆棱市1991—2001年和2001—2013年土地利用/覆被变化及其空间演变特征进行研究。结果表明:1991—2001年间,耕地是主要转入地类,增加232.25 km^2,林地作为最大转出地类,减少290.35 km^2,林地与耕地的转化在土地利用变化中占最大比例,其他用地均发生变化,但面积小且散乱,整体上该时期土地利用呈现出开发混乱、效率低下的特点;2001—2013年间,受还林还草的影响,耕地减少179.01 km^2,林地增加171.45 km^2,其中坡耕地的退出占较大比例,且分布面积广,该时段内土地利用结构得到优化;土地利用变化的热点区由2001年前的"两大一小"模式,演变为以市区和中心乡镇围成的重点区域;1991—2013年间研究区自然因子变化较小,土地利用/覆被变化主要受退耕还林等国家政策的主导。

退耕还林背景下寒地山区土地生态安全演变研究

退耕还林工程(Sloping land conversion program,SLCP)可快速改变土地利用结构,提高区域生态安全水平,是迄今为止我国涉及面最广、投资力度最大的生态建设工程。选择我国典型的寒地山区—牡丹江地区为例,以GIS和数据统计分析技术为平台,定量分析了SLCP对牡丹江地区土地利用结构的影响。在此基础上通过区域生态安全评价指标体系的构建、确定指标标准值及生态安全评价模型的建立,对牡丹江地区退耕还林期间生态安全状况进行分析。结果表明:(1)整个研究时段内,不合理耕地面积显著减少,林地面积大幅度增加,至2013年末,林地面积占研究区总面积的72.91%,退耕还林效果显著。(2)自2000年牡丹江地区实施SLCP以来,生态状况呈现"先改善、后恶化"的趋势,但整体生态安全水平较工程实施前有了大幅度提高。(3)政府相应政策的实施及监督力度的强弱将直接左右SLCP的效果。研究结果将有助于加深对SLCP的理解,并为东北地区尤其是长白山脉、老爷岭山脉其他寒地山区城市SLCP的实施提供科学指导和借鉴参考。

阿什河流域农业非点源污染源解析及空间异质性

用经验系数法和等标污染负荷法,借助GIS技术对阿什河流域农业非点源污染负荷、来源解析及其对境内水质造成影响进行深入分析。结果表明,在总量上各污染源对阿什河水质污染影响程度是:化肥施用>畜禽养殖>农村生活污染>土壤侵蚀>秸秆污染,其等标污染负荷比分别为67.46%>16.24%>12.21%>2.69%>1.40%;阿什河干流自上游到下游水质不断恶化,其中TN、TP浓度在中下游地区的丰枯水期均达到劣V类水平;高化肥施用量是研究区水质恶化的主要原因。

基于贝叶斯最大熵的黑土区小流域土壤有机质空间分布预测

进行w(SOM)空间预测研究,对掌握区域w(SOM)空间分布现状、实施精准农业以及保护区域生态环境都有着重要意义.以土地利用类型为辅助变量,将不同土地利用类型所对应w(SOM)的概率分布作为“软数据”,采用BME(贝叶斯最大熵)方法对我国东北黑土丘陵区海沟河小流域表层w(SOM)的分布情况进行空间预测,并与以w(TN)和土地利用类型为辅助变量的CK(协同克里格)方法进行比较,探讨两种方法的可行性与精度.结果表明:我国东北黑土丘陵区海沟河小流域表层w(SOM)平均值为24.04 g/kg,空间变异程度为中等.w(SOM)与w(TN)呈极显著正相关,与土地利用类型存在较强的相关性,不同土地利用类型w(SOM)差异明显,w(TN)与土地利用类型能够用来辅助w(SOM)的空间分布插值.相较于CK方法,BME方法能更好地利用“软数据”进行空间插值,使对w(SOM)预测结果的平均误差(ME)、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)均有所降低,精度大幅提高,空间插值效果明显优于CK方法.研究显示,研究区w(SOM)以阶梯状自东向西依次递减分布,在南北方向上变化不大,空间变化特征较为明显,BME方法利用“软数据”插值后的结果能较好地反映研究区w(SOM)空间分布的实际情况.

兴凯湖流域农业非点源污染关键源区识别与防治对策研究

采用污染指数法,在RS及GIS技术支持下,实现兴凯湖流域农业非点源关键源区识别。研究结果表明,高污染风险区即关键源区主要集中在知一镇、白泡子乡、兴凯湖乡和柳毛乡4乡镇接壤地区及杨木乡西南部,其原因是坡耕地范围广,易发生水土流失,且畜禽养殖污染及化肥污染严重,在强降雨条件下对湖泊易造成高污染威胁;中度污染风险面积占研究区大部,主要由畜禽养殖污染及化肥污染造成;低污染风险主要集中在八五七农场南部及兴凯湖农场大部,该区域地势平坦低洼,是其他区域污染的汇集区,在强降雨径流条件下,对湖泊仍存在潜在污染威胁。RS及GIS技术提高污染指数模型计算精度,使模型更符合区域非点源污染发生及迁移规律,可以更好满足农业非点源污染治理及水环境规划需要。

牡丹江市退耕还林对区域土壤侵蚀的影响研究

将GIS与通用水土流失方程(USLE)相结合进行牡丹江市退耕还林前后土壤侵蚀状况分析,评价退耕还林对区域水土流失的影响。研究结果表明:轻度侵蚀面积由退耕前的1600.12km2减小到退耕后的1296.41km2,主要分布在西南部宁安地区;剧烈侵蚀由退耕前的3161.52km2减少到退耕后的672.38km2,主要被极强度侵蚀代替,且集中分布在海拔较高的穆棱北部及林口南部、低山丘陵地带25°以下的旱田及林地上。总体而言,退耕还林工程缓解了区域严峻的水土流失态势,但仍需采取相关配套措施以期彻底改善区域水土流失状况,包括修筑梯田、水平等高耕作及深耕翻作业等,但根本措施在于发展区域经济,调整农业生产结构,保护退耕还林成果,从而实现区域生态经济协调发展。

黑土耕作层土壤pH空间变异及自相关分析

以东北黑土耕作区土壤表层(0~20 cm)土壤pH为研究对象,以经典统计学和地统计学为基础,结合"3S"技术及Moran指数进行空间自相关分析,剖析黑土区土壤pH的空间自相关类型及其分布格局。研究结果表明:小流域土壤pH均值为6.72,变异系数为9.91%,其变程为1 000 m,具有较强空间自相关性,空间变异受地形、成土等结构性要素影响较大,在东–西(E–W)方向的空间变异相对剧烈;土壤pH与高程等地形因子显著性相关,地理加权克里格插值显示土壤pH高值出现在研究区中部旱地,低值出现在东部与西部区域,呈现带状分布,与土地利用类型的东西向交替相近。全局自相关分析表明研究区土壤pH存在较强的正自相关特征,且不同方向存在差异;随着距离的增大,土壤pH呈现负自相关特征,分布存在空间孤立。局部空间自相关类型主要为H–H型(高–高关联)和L–L型(低–低关联),空间集聚特征明显,其中H–H型主要分布于研究区中部旱地区域,形成高pH且高度空间自相关的格局,L–L型分布于东部林地区域,形成低pH集聚的格局。

退耕还林工程对区域生态系统服务价值的影响

长期毁林开荒及过度采伐导致牡丹江地区水土流失加剧,林缘锐减,生态脆弱性突显。为改善日益退化的生态环境问题,牡丹江地区自1999年开始实行退耕还林试点工程。基于遥感和G IS技术,在获取退耕还林前后2000年及2008年的土地利用动态数据的基础上,参照中国陆地生态系统单位面积服务价值表,探讨了该地区土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响。并进行敏感度分析。结果表明,2000年—2008年研究区旱田面积大量减少,共减少812.27km2,其他土地利用类型面积均有所增加,其中以林地增加最为显著,共增加701.36 km2。退耕以还林为主。生态系统服务价值由退耕前的40 092.70万元增加到40 760.33万元,共增加667.63万元。退耕还林成效显著。此外,土地利用转移矩阵表明,旱田与林地之间的相互转化剧烈,说明在推行生态退耕工程的同时,毁林开荒的现象时有发生,相关部门应采取相关措施,巩固退耕还林成果,促进区域可持续发展。图2,表4,参22。

土地资源管理专业实践教学改革探讨

实践教学是培养学生实践动手能力和创新精神的重要途径,是高等教育教学体系的重要组成部分。根据社会发展对高校教育的要求,对东北农业大学土地资源管理专业实践教学课程体系进行重新规划,并提出了实践教学的改革方向,以期更好地发挥实践教学在培养高层次创新人才中的作用。

肝血管瘤的超声诊断

目的分析评价肝血管瘤二维超声图像特征、彩色多普勒血流特点及临床价值。方法应用超声诊断技术分析肝血管瘤的声像图特征及诊断依据。结果超声检查可以准确诊断肝血管瘤疾病,对典型血管瘤有较高的诊断价值。结论通过二维超声图像特征及超声多普勒血流特点的分析,可以提高对肝血管瘤诊断符合率,为临床提供可靠的诊断依据。

甲状腺弥漫性疾病的超声诊断

目的探讨甲状腺弥漫性疾病的超声显像特点及其诊断价值。方法应用超声诊断技术分析甲状腺弥漫性疾病的声像图特点和诊断依据。结果归纳总结甲状腺弥漫性疾病的彩色多普勒的声像图特点,以提高其诊断率。结论超声检查可以较准确的诊断甲状腺弥漫性疾病,为临床诊断及合理用药提供依据。

胎儿常见畸形的超声诊断

目的:探讨胎儿先心性畸形的超声显像特点及其诊断价值方法:应用超声诊断技术分析胎儿,先心性畸形的声像图特征和诊断依据结论:超声检查可以较准确的诊断胎儿先天性畸形,对临床产前筛查提供可靠依据,有较高的诊断价值,是产前诊断不可缺少的方法之一。

乳腺癌的超声诊断

目的探讨乳腺癌的超声现象特点及其诊断价值。方法应用超声诊断技术分析各类乳腺癌的超声图像。结果根据各型乳腺癌的声像图特征表现,可提高该病的诊断率。为临床早期诊断及选择治疗方法提供理论依据。结论通过对各型乳腺癌声像图特征表现的归纳总结,提高乳腺癌超声诊断的准确性。彩色多普勒超声对乳腺癌具有重要的诊断价值,是临床诊断此病的首选方法。

矿区环境地理信息系统建设研究——以兖州煤矿区为研究实例

煤矿区环境的复杂性决定其治理与管理急需现代信息科学和地理信息系统的相关理论和技术的支持。综合应用数据库、模型库、方法库,实现矿区环境信息系统建立,使矿区环境信息能及时更新、快速查询、科学统计、规范管理与综合评价,从而为矿区环境管理决策提供依据。

双锂电池–电容器混合储能系统控制策略设计

针对电池储能用于平抑风电功率波动时频繁充放电切换工作状态降低了电池使用寿命的问题,提出了锂电池寿命衰减程度评价方法,并根据此方法确定了锂电池在寿命周期内吞吐最大电量所对应的最佳运行充放电循环深度。考虑到能量型储能介质和功率型储能介质的优势互补以及单电池储能运行充放电循环深度对电池带来的不利影响,采用了基于双锂电池和超级电容器的混合储能系统主电路结构,并根据分段均值方法确定储能系统的参考功率,设计了锂电池运行在最佳充放电深度内的运行控制策略。最后基于国内某风电场的实测风电功率数据,对提出的储能系统结构和运行控制策略的合理性和有效性进行了验证。算例结果表明,在完成同一个目标指令时,单储能运行时充放电循环深度与标准充放电循环深度的偏离程度较大,对电池储能寿命衰减的影响较大;而双电池储能A、B单元能在所提出的协调控制策略下尽可能运行在标准充放电循环深度,从而提高了电池的使用寿命和经济效益。

东北黑土区农林混合利用坡面土壤水分空间异质性及主控因素

针对黑土区坡面尺度上土壤水分在土地利用结构(从坡顶到坡脚,即沿着坡长方向,不同土地利用类型的排列方式)、土地利用类型(农地和林地)及地形要素的协同作用下的空间分异规律及影响机制尚不清楚的现状,以黑龙江省黑土区的农林混合利用典型坡面(克山县)为研究对象,应用植被数量生态学中的冗余分析方法(RDA)分析0~20、20~40、40~60 cm土壤水分剖面变异特征、不同土地利用结构下(农地-农地-农地-农地-农地,农地-农地-林地-林地-农地,农地-农地-林地-林地-林地,林地-林地-农地-林地-农地)坡面土壤水分异质性及其与环境因子的定量关系。结果表明:研究区坡面土壤含水率介于5.77%~45.57%,农地土壤含水率显著高于林地(P<0.05),纵向上不同土地利用类型层间土壤含水率差异均不显著;土壤水分呈中等变异,纵向上农地各土层的变异系数(35.9%~39.6%)均高于林地(30.0%~36.5%),农林混合利用加强了土壤水分的空间变异程度;4种土地利用结构下,坡面土壤水分沿坡长方向呈不同的变化趋势,与土地利用镶嵌分布规律有关;冗余分析结果显示土地利用类型是影响黑土区坡面土壤水分异质性的主控因素,坡度次之,坡位和海拔高度对坡面土壤水分异质性也有影响。对于黑龙江黑土区坡面,需要结合土地利用结构配置等土地管理措施与不同的农业措施来防止坡面土壤侵蚀、提高东北区土壤肥力,实现经济效益、生态效益的协调统一。

我国东北黑土丘陵区小流域土壤有机质空间分布模拟

为探索小流域w（SOM）（SOM为土壤有机质）空间分布模拟的最佳方法,以我国东北黑土丘陵区海沟河小流域为例,借助地统计学和3S技术提取与w（SOM）显著相关的地形及环境因子,对海沟河小流域表层（0～20 cm）w（SOM）分别进行协同克里格插值、回归克里格插值和地理加权回归克里格空间插值模拟,并进行精度验证.结果表明：我国东北黑土丘陵区海沟河小流域表层w（SOM）平均值为12.96 g/kg,空间变异程度为中等.海拔、距水系距离均与w（SOM）显著相关,能够用来辅助w（SOM）的空间分布插值;与协同克里格插值结果相比,回归克里格对w（SOM）的插值精度提高了56.09%;地理加权回归克里格插值精度提高了90.87%;对地理加权回归克里格插值所产生的残差进行二次统计分析及合理插值,能够进一步提高插值模拟精度;将人类干扰因素纳入插值模型,是未来提高w（SOM）空间分布模拟精度的关键.研究显示,地理加权回归克里格插值有效提高了w（SOM）空间插值模拟的精度,并且存在改进和提高的空间.

松花江表层沉积物有毒重金属污染评价

为反映中俄界河黑龙江第一大支流松花江的重金属污染状况,采用潜在生态风险指数及主成分分析对松花江全江段表层沉积物Hg,Pb,Cd,Cr和As 5种有毒重金属的污染特征、来源解析及潜在生态风险危害进行深入探讨.研究表明:松花江表层沉积物中,重金属含量平均值由大到小顺序为wCr>wPb>wAs>wCd>wHg;变异系数CV表明Hg和As的空间分布离散性较大,而Cd和Pb则相对较均匀;采用主成分分析法(PCA)对重金属污染物的来源进行了推断;Hg和Cd的单一重金属潜在生态风险因子Eri值较高,RI指数表明整体上松花江重金属污染处于低度风险水平,只有1#,2#,7#和10#4个断面处于中度风险水平.