北京城市扩展过程中耕地自然生产功能损失研究

研究目的:评估城市扩展过程中耕地的生产功能损失。研究方法:以北京为例,在遥感影像生成的1991、1997、2000和2004年4期土地利用数据支持下分析了耕地损失特征;利用气象数据结合桑斯维特纪念模型计算了作物生产潜力;从点、线、面和各区县角度分析了1991—2004年耕地损失对作物生产潜力的影响。研究结果:北京耕地由1991年的6158.9km2减少为1997年的5598.9km2,2000年的5121.4km2以及2004年的4387.8km2;由中心城市周围的面状耕地损失、次级城区周围的点状耕地损失和交通干线周围的线状耕地损失导致的作物生产潜力损失总量分别约为14.52×104t、20.67×104t和103.76×104t;1991—2004年,北京各区县作物生产潜力损失总量约为223.6×104t,其中密云区损失最大,门头沟区最小。研究结论:快速城市扩展过程中耕地生产功能损失明显,制定耕地保护策略时要兼顾耕地损失的数量、格局以及功能。

基于GIS的甘肃省土地生产潜力模拟

甘肃省深处大陆腹地,境内地形复杂多变,包含了干旱、半干旱、半湿润和高原等多种气候类型,使其成为一处观察和研究气候变化及其影响的天然样板。本文依据甘肃省各气象站点1965～2000的年平均气温和年降水资料,采用迈阿密模型和桑斯维特纪念模型,对甘肃省土地气候生产潜力进行模拟。结果表明:由迈阿密模型(Miami Model)估算的35年间甘肃省土地气候生产潜力平均范围为1296.94～57.85g·m-2·a-1,而由桑斯维特纪念模型(Thomthwaite Memorial Model)估算的平均范围为1155.68～32.96g·m-2·a-1,两者差距不大;甘肃省气候生产潜力呈现出东高西低的地域分异特征,与农业生态气候资源的分布及水热分布状况基本一致;气候生产潜力的多时间尺度特征比较复杂,每5年的周期变化在全省3大土地潜力区均较显著。由此得出土地气候生产潜力东高西低的地域分异特征及近35年的时空动态变化。

石家庄地区农业气候生产潜力变化分析

为了定量评价石家庄地区农业气候资源,合理开发利用,本研究以石家庄9个县市1964—2012年的逐日气象资料为研究对象,利用桑斯维特纪念模型和迈阿密模型研究石家庄地区农业气候生产潜力的变化。结果表明:石家庄地区气候生产潜力呈上升趋势,但上升趋势不明显;气候生产潜力经历了"减—增—减—增—减—增"3个周期性阶段;空间变化趋势由西南向东北递增;降水是限制石家庄地区气候生产潜力的主要因子,山区气候生产潜力大于平原。

干旱化与土地利用变化对中国北方草地与农牧交错带耕地自然生产潜力的综合影响评价

气候和土地利用变化通过不同的方式影响耕地的自然生产潜力,目前在时空尺度上定量分析典型生态边缘区气候干旱和土地利用变化对耕地自然生产潜力综合影响的研究还比较薄弱。论文首先采用桑斯维特纪念模型(Thornthwaite-Memorial Model)对北方草地与农牧交错带地区耕地自然生产潜力进行了计算。然后结合气象数据,分析了干旱化对研究区耕地自然生产潜力的影响。又在遥感数据生成的1990,1995和2000年1km土地利用/覆盖数据基础上,分析了土地利用变化对耕地自然生产潜力的影响。结果发现1970～2006年研究区总体上呈现出较强的变干趋势,但波动明显,干旱导致耕地自然生产潜力在1990～1995年和1995～2000年分别减少了约16.61×106t和19.55×106t。1990～1995年和1995～2000年耕地增加率分别为2.64%和2.55%,在此基础上,耕地自然生产潜力分别增加了5.36×106t和4.48×106t。从整个研究区尺度来看,1990～1995年和1995～2000年耕地自然生产潜力分别减少了约11.24×106t和15.08×106t。从基于气象站点的泰森多边形尺度来看,研究区的西北区域,主要包括陕西、宁夏和甘肃部分地区,耕地自然生产潜力对于气候变化比较敏感,而包括河北、山西部分地区在内的研究区华北南部区域和内蒙古北部主要受到土地利用变化的影响。