Regional agricultural landscape pattern changes along the Yellow River in Henan Province from 1987 to 2002

Agricultural landscape along the riparian zones is designated as important landscape components for partly controlling water quality, biodiversity, as well as for their aesthetic role in landscapes. Therefore, the change of agricultural landscape along the riparian zones is at the top of the agenda for many policy makers and landscape planners. As a basis for conservation management, sufficient information about landscape structure should be provided. In the present study, we reconstructed the former landscape structure and elucidated the changes in landscape patterns during a period of about 15 years. Two sets of maps were used： a landsat-5 TM image （1987） and landsat-7 ETM image （2002）. The frequency index, landscape diversity index and landscape fragmentation index were calculated for analyses. The results showed that： （1） the areas of the irrigated land, river, forest and beach landscape classes presented a decreasing trend while the areas of landscape classes of pool, paddy fields, dry land and construction land increased. （2） Disturbed by human activity, landscape diversity index increased but landscape fragmentation index decreased. In short, Human activities have had important influences on agricultural landscape of the riparian zones along the Yellow River in Henan Province.

传统村落保护与发展评价体系构建与实证——以河南省黄河流域传统村落为例

以乡村地域系统理论为指导,结合大量调研工作实践,将传统村落视为由传统建筑、历史文化、资源环境、社会经济4个要素所构成的复杂乡村地域系统。在此基础上,遵循评价体系构建原则,参考层次分析法、五级记分法等方法,构建了包括4项准则和25个评价指标的传统村落保护与发展评价体系,对河南省黄河流域15个中国传统村落保护与发展的现状进行了评价检验,对部分传统村落进行了对比分析。结果表明:该评价体系具有数据易得、计算简便等特点,并具有较好的适用性和良好的效度。

河南省引黄受水区水利高质量发展评价

为深入探讨河南省引黄受水区水利高质量发展的现状,构建了以水利高质量发展目标、途径、条件为子系统的评价指标体系,运用SMI-P法进行系统评价,并采用障碍度模型方法识别影响水利高质量发展的关键制约因素。结果表明:2011—2020年河南省引黄受水区的水利高质量发展水平整体呈现上升趋势,郑州、开封、洛阳、焦作、许昌、三门峡、周口、济源八市在2020年初步达到较高水平;从发展维度分析,目标、途径、条件3个子系统均呈现优化趋势,其中途径子系统的支撑作用尤为显著;河南省引黄受水区水利高质量发展的关键制约因素包括人均水资源量、水资源总量、人均GDP、万元GDP废水排放量、人均生活用水量、排水管道密度以及供水综合生产能力等,据此提出了改进建议。

河南省引黄受水区农业水资源安全综合评价

农业水资源安全对粮食安全、生态环境和农村经济发展意义重大。为推动区域农业水资源高效利用和可持续发展,综合考虑不确定性和复杂性因素的影响,采用序关系分析法、熵权法、TOPSIS法,选取水资源禀赋、生态环境和水资源利用3个子系统11个指标,构建评价指标体系,评估2022年河南省引黄受水区14个地级市的农业水资源安全状况。结果表明:14个地级市中除开封市为水资源“不安全”等级以及新乡市、鹤壁市、濮阳市为水资源“一般安全”等级外,其他10个地级市均为水资源“较安全”等级,距离“安全”等级还有一定距离。建议采取提升水质、增加可利用水资源量、调整作物种植结构、提高水资源利用效率、实施最严格水资源管理制度等措施,保障河南省引黄受水区农业水资源安全。

河南省沿黄地市生态环境质量时空演变及驱动因子分析

黄河流域自然生态本底脆弱,人类长期开发建设活动导致生境破碎化、生物多样性减少。选取2000年、2010年和2020年3期遥感影像数据计算绿度、湿度、干度和热度4个指标,构建遥感生态指数(RSEI),分析河南省黄河干流沿线8个地市生态环境质量时空演变特征及变化趋势,并运用地理探测器分析其驱动因子。结果表明:2000—2020年研究区RSEI平均值为0.7311,生态环境质量整体处于中等偏上水平,灵宝市、郑州市等生态环境质量较差,新安县、孟津区等生态环境质量较好;20 a间研究区生态环境质量先变差后转好,大部分地区呈改善趋势,下游生态环境质量改善情况优于中游;单因子探测结果表明,土地利用类型、国民生产总值等表征人类活动的驱动因子对生态环境质量的影响逐渐增强;多因子交互探测结果表明,国内生产总值、土地利用类型和人口密度与其他各因子的交互作用较强。

不同水分调控对沿黄灌区向日葵水分利用影响研究

为探究达拉特旗黄河南岸灌区向日葵根系吸水来源及其利用策略,通过测定达拉特旗黄河南岸灌区向日葵木质部水及其各种潜在水源(降水、土壤水和地下水)的氢氧同位素组成(δD和δ18O),利用直接对比法和MixSIAR模型研究对比不同灌溉制度下向日葵不同生育期水分来源及各水源利用差异。结果表明,向日葵在苗期、拔节期、灌浆期和成熟期的吸水深度分别在0~30、0~50、0~70和30~90 cm土层。不同灌溉量下,向日葵的主要吸水层具有一定的差异。0~10、10~30、30~50、50~70、70~90 cm深度土壤水和地下水对向日葵平均贡献比例分别为22.17%、17.99%、18.74%、14.68%、15.97%和10.45%。通过相关性分析,50 cm以下土层水分贡献对产量提高有利,0~10 cm土壤水、30~50 cm土壤水和地下水利用对灌溉水利用效率具有正相关关系。设置灌溉定额为187.5 mm时能显著提高产量,灌溉定额为100 mm时,能显著提升灌溉水利用效率。

河南省沿黄城市“三生空间”时空演变及耦合协调分析

基于2010年、2015年和2020年3期土地利用数据,以河南省沿黄城市区县为研究单元,探究“三生空间”时空分布特征及耦合协调关系,构建“三生空间”功能评分标准.利用ArcGIS 10.7空间分析工具识别各区县生产、生活和生态功能的空间分布和变化规律,引入耦合度评估模型计算各区县“三生空间”功能耦合协调水平.结果表明:①2010—2020年,河南省沿黄城市“三生空间”一级空间数量呈现“两减一降”特征,二级空间中城乡生活空间、农业生产空间面积变化最为明显.②河南省沿黄城市生产和生活空间功能稳步上升,生态空间功能呈现下降趋势.空间自相关分析显示,生产空间、生活空间和生态空间存在明显的集聚趋势,局部自相关分析显示高聚集和低聚集区与“三生空间”分布大体一致,东西分布格局较为明显.③耦合度区域与耦合协调度区域保持一致,由高值逐渐向外层扩散,整体呈现“东高西低”的空间格局,部分区县存在较为明显的波动.

基于ISODATA空间镶嵌聚类的流域生境质量演变--以河南省黄河流域周边城镇为例

基于空间异质性原理和大量实证研究结果认为,在生境质量评估过程中,使用空间镶嵌分类代替土地利用/覆被分类可以更加完整地捕捉土地空间组分、结构与生态功能差异。以河南省黄河流域周边城镇为研究区,提出以ISODATA聚类为核心的空间镶嵌分类框架,并将分类结果用于InVEST生境质量模型评估过程,最终探讨研究区2000—2020年生境质量演变的整体与样带特征。结果显示:研究区拥有5类支柱性和6类过渡性空间镶嵌类型,各类空间的演变体现出建设用地等扩张对空间镶嵌模式全局的差异性和联动性影响;研究区生境质量整体呈“西北高、中东低”的分布格局,研究期内Ⅲ等生境质量空间大幅减少,Ⅰ、Ⅱ等生境质量空间逐渐增加,过渡性空间在其中起到了重要影响,该影响在自然地理样带和城镇发展样带典型的过渡地段均有所体现。研究结果对黄河流域生物多样性保护和生态系统功能调控具有一定理论与实践价值。

河南省沿黄地级市水-能源-粮食系统耦合协调发展研究

为探究河南省沿黄地级市水-能源-粮食(W-E-F)系统耦合协调发展状况,基于2007—2021年沿黄9个地级市面板数据,建立W-E-F系统综合评价指标体系,采用组合赋权法进行测度,并借助耦合协调度模型,从时空角度对河南省沿黄地级市W-E-F系统进行评价。结果表明:从时间上看,河南省沿黄地级市W-E-F系统综合评价指数稳定上升,水资源子系统评价指数波动最大;W-E-F系统耦合协调度2008年最低(0.536),2020年最高(0.850),研究期分勉强协调发展、初级协调发展、中级协调发展和良好协调发展4种类型;从空间上看,W-E-F耦合系统综合评价指数最高的是洛阳(0.567),最低的是焦作(0.394);河南省沿黄9个地级市W-E-F系统耦合协调度均值大多数为初级协调发展及中级协调发展类型,地区间差异性明显。

甘南黄河水源补给区生态保护与建设成效遥感分析

甘南黄河水源补给区是黄河流域重要水源补给生态功能区,也是青藏高原生态屏障的重要组成部分,具有十分重要的生态系统服务功能。长期以来,受自然因素和人为因素的共同作用,生态系统经历了不同程度的退化,并导致水源涵养功能有所减弱。自2000年以来,国家在此开展了一系列生态保护工程建设,生态环境得到恢复和改善。通过对生态系统现状及变化特征的监测,可实现对生态工程实施成效的评价和主要生态问题的识别,有助于提升生态保护规划建设及管护决策的科学性。本研究以多源遥感数据为信息源,在提取2000—2020年生态系统类型与质量参数的基础上,系统分析甘南黄河水源补给区生态系统结构、质量现状和变化特征。结果表明,近20年甘南黄河水源补给区生态系统整体以高盖度植被为主,生态系统状况良好。整体上生态系统结构和质量的多年变化幅度均较小,生态系统基本稳定,生态保护和建设工程取得了明显成效。但局部地区草原退化、沙化和沼泽面积萎缩等生态问题依然存在,生态保护与建设仍处于关键阶段,建议针对生态系统退化区域加大力度实施生态保护和建设工程。

基于Google Earth Engine的河南省引黄受水区不透水面时空演变

为了解决城镇化发展中不透水面增大导致的城市洪涝、热岛效应等问题,对不透水面的提取方法和时空演变特征进行研究。基于Google Earth Engine云平台和时序Landsat卫星遥感影像,采用随机森林分类法构建河南省引黄受水区1990—2020年不透水面数据集,并选取面积增长率、扩张强度等指标分析不透水面的变化特征,避免了传统提取方法耗时耗力、无法处理大量数据的缺点。结果表明:河南省引黄受水区不透水面面积呈逐年增大趋势,其中2020年不透水面面积最大,为7598 km^(2);生产总值、人口数量与不透水面面积的拟合优度分别为0.980、0.912,表明不透水面面积与生产总值和人口数量成正相关关系。

河南省引黄受水区水资源情势分析

为了解河南省引黄受水区水资源开发利用现状,科学认识和掌握水资源的时空分布及其变化规律,为水资源状况评价、水安全评价等提供基础信息支持,以河南省引黄受水区为研究区域,基于2001—2021年气象、水文资料,采用Spearman相关性分析法,识别并分析河南省引黄受水区的水资源情势。结果表明:河南省水资源各要素在时序上变化不大,极端气候条件的影响导致2019年各指标最低、2021年最高,整体基本保持稳定;降水量和蒸散发量是影响水资源情势的重要因子,水资源总量受到降水量影响较大;豫北地区近些年来较为干旱缺水。

黄河滩区(河南段)土壤营养状况分析

探明黄河滩区土壤营养状况,以期为黄河滩区经济林的适种性及合理的施肥措施提供参考依据。以河南原阳县滩区土壤为研究对象,测定土壤中大量速效养分氮磷钾,中微量元素交换性钙、交换性镁、有效硫、有效锌、有效铜、有效铁、有效锰、有效硼,及pH、有机质和土壤阳离子交换量含量,分析其土壤质地类型及土壤养分间的相关性。结果表明,黄河滩区土壤质地类型可以分为砂土、壤砂土、砂壤土、壤土、粉壤土和粉土6种;土壤平均pH 8.43,属碱性土壤;土壤有机质、土壤阳离子交换量和大量速效养分氮磷钾含量整体上较缺乏;除有效硼外,其他中微量营养元素含量均较为丰富;相关性分析表明,大多数营养元素间存在显著的相关性,且有机质、全氮、有效磷、速效钾、交换性镁、有效铜、有效铁、有效锰、有效硼、CEC与pH均呈负相关关系,交换性钙、有效硫、有效锌与其他营养成分间相关性较低。黄河滩区(河南段)非常适宜种植经济林,在栽培管理中,应注重增施有机肥,合理搭配有机肥和无机肥的比例;同时通过叶面喷施方式适量补充硼肥,从而达到提质增效的目的。

晋陕豫黄河金三角区域旅游合作对策

文章以晋陕豫黄河金三角区域为研究对象,运用问卷调查法、访谈法及SWOT分析法,阐述区域内各城市的旅游资源特征和旅游配套设施及服务现状.研究发现,该区域在旅游合作上存在旅游业协调发展力度不够、效率低、主导地位不明确、管理协调机制有效程度不高等问题.在分析区域内旅游合作开发优势、劣势、机遇与威胁的基础上,针对问题提出相应的合作开发对策,从而为晋陕豫黄河金三角区及其他地区旅游合作与发展提供参考.

基于GIS的河南省沿黄区域农业面源污染分析

【目的】探究河南省沿黄区域农业面源污染空间分布及重点污染源的排放特征,为黄河流域农业面源污染治理和高质量发展提供依据。【方法】基于河南省DEM 90 m(数字高程模型地图)数据和河南省行政区划图,采用ArcGIS水文分析方法,确定以灵宝市等25个县(市、区)为研究区域,运用排污系数法、等标污染负荷法计算并分析了河南省沿黄区域25个县(市、区)化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(3)-N)、总氮(TN)和总磷(TP)4种污染物的排放量、排放强度以及等标污染负荷,在对畜禽养殖业、种植业及水产养殖业3个污染源进行全面分析基础上,将河南省沿黄区域的污染负荷与河南省总污染负荷进行宏观对比得出的重点污染源,并通过ArcGIS自然断裂法和层次聚类分析法反映区域内污染排放分布特征。【结果】河南省沿黄区域25个县(市、区)COD、NH_(3)-N、TN和TP 4种污染物的总排放量分别为16.22×10^(4)、0.23×10^(4)、1.64×10^(4)和0.25×10^(4) t,其中,TN的等标污染负荷比率最高,为41.67%;污染物主要源自畜禽养殖业,等标污染负荷比率为70.52%;同时,河南省沿黄区域畜禽养殖业和水产养殖业在总负荷中的比率高于河南省。COD、NH_(3)-N和TP在总负荷中的比率高于河南省。空间上,污染负荷较大的区域主要分布在黄河北岸,黄河南岸的污染负荷分布呈“西低东高”的趋势。沿黄区域农业面源污染排放特征可划分为畜禽养殖业主导污染Ⅰ型、畜禽养殖业主导污染Ⅱ型、水产养殖业较高占比Ⅰ型和水产养殖业较高占比Ⅱ型4种污染类型区。【结论】河南省沿黄区域重点污染源为种植业源和畜禽养殖业,重点污染物为TN,TP和COD;畜禽养殖业源污染是需要优先控制的污染源,COD是需要优先控制的污染物。

河南省沿黄粮食主产区耕地利用时空演变特征——以6个典型县(市)为例

基于多时间节点遥感数据和公里网格单元,采用变化强度指数、核密度估计和洛伦兹曲线等方法,研究1990—2020年河南省沿黄6个县(市)耕地资源变化强度、类型及空间分布均衡性的演变规律与过程。结果表明:(1)研究区耕地变化强度大,1990—2000年增加15720.77 hm^(2),增幅2.58%,2000—2020年减少16185.47 hm^(2),减幅2.59%,水域滩涂、未利用地开发和还林还湿、建设用地占用是耕地变化的主要原因。(2)耕地核密度位于80~100 hm^(2)/km^(2)的高密度范围内,空间差异化特征显著,低密度区由沿黄滩区向城镇演变,呈环状延伸,集聚特征明显,城镇化不断挤压农业生产空间。(3)各时期耕地变化不一,1990—2000年以耕地增加为主,强度大、范围广,沿黄滩区变化强度在35.01%~100.00%。2000年后,受退耕和建设用地占用影响大,耕地大幅减少,集中于城镇和农村居民点周边,耕地非农化问题突出。(4)耕地空间分布具有一定均衡性,2000年以前均衡性增加,2000年后呈连续下降趋势,城镇建设和生态工程占用是耕地保护与稳定关注的重点。

水资源利用效率与经济高质量发展的耦合协调研究--基于黄河流域河南段供水区的实证分析

本研究利用黄河流域河南段14个供水区构建评价指标体系,运用耦合协调等模型对供水区2006—2021年水资源利用率与经济高质量发展的协调水平进行了测度分析。结果表明,2006—2021年黄河流域河南段供水区水资源利用率呈波动上升趋势,经济高质量发展水平逐步提升。二者间耦合协调度逐年提高,历经濒临失调、勉强协调、初级协调、中级协调、良好协调、优质协调六个阶段,到2021年,除安阳、濮阳等6市外河南省水资源利用效率与经济高质量发展都进入了优质协调阶段。但结合相对度来看,2019年以来水资源利用效率滞后于经济高质量发展水平,仍需优化产业结构,提升水资源利用效率。

传承与调谐:生态文明指引下河南省域内黄河文化与旅游融合

从内涵上或者表现形式上看,生态文明、黄河文化和旅游产业三者具有逻辑上的一致性。生态文明是方向的引领,历史悠久的黄河文化承载了朴素的生态思想,旅游产业则赋予了弘扬生态文明的舞台,将三者结合有现实的必要性和可行性。黄河流域河南段居于黄河文明的核心地带,文化资源类型丰富,优势突出,但旅游产品转化水平尚待提升,应树立文旅融合发展新理念,坚持绿色引领,深挖当地黄河文化,提升文旅融合品质,促进产业改造升级。在重大战略机遇的垂青下,要对黄河两岸进行统筹规划,打造高规格生态廊道,通过旅游项目带动、亮点打造、村落保护和巩固旅游扶贫成果等形式,为河南省文旅产业高质量发展贡献力量。

豫东黄河故道区域豆科植物根瘤菌资源调查

采用野外调查和室内试验法对豫东黄河故道区域豆科植物根瘤菌资源进行调查.采集到根瘤样品72份,包括野生型和栽培型豆科植物共22属29种,根瘤形状主要为球状、棒状、掌状,少数珊瑚状、三棱状、不规则状;颜色多为土黄色、粉色,少数呈白色、绿色、棕色.研究表明,豆科植物结瘤状况及其根瘤特征,除了与宿主遗传特性有关外,还与其生态环境(水分、土壤结构、土壤pH等)有密切关系.抗逆性试验表明,根瘤内生菌对盐碱(NaCl、pH等)具有较强耐受性.该研究为根瘤菌资源的开发和利用提供科学依据.

河南省沿黄城市韧性与城市网络耦合协调研究

通过分别构建城市韧性和城市网络系统的综合评价指标体系,采用引力模型、熵权法、自然断裂法、耦合协调度模型和相对发展度等研究方法,测算河南省沿黄11市从2016—2020年间的城市引力值、城市韧性值及两者的耦合协调度,并据此进行空间类型划分.结果表明:河南省沿黄城市的城市韧性与城市网络之间关联紧密,耦合协调水平整体较好,但仍有很大的提升空间;区域内空间差异较为明显,逐步形成了“以郑洛新为核心,中部高周边低”的空间格局;依据耦合协调度和相对发展度,将2020年河南省沿黄11市划分为6种类型,即耦合-高级协调、耦合-初级协调、耦合-轻度失调、磨合-轻度失调、拮抗-轻度失调和分离-严重失调.由此可知,城市韧性和城市网络两系统密切相关,在城市未来的发展过程中,需采取有效措施,进一步促进两系统耦合协调,助推城市可持续发展.