抚仙湖流域生态用地时空演变及其驱动因素

[目的] 研究生态用地时空演变规律及形成机制，为维持区域生态平衡和保障生态文明建设提供科学参考。[方法] 运用土地利用变化幅度、洛伦兹曲线、基尼系数、回归分析及GIS技术等方法，分析2010-2018年抚仙湖流域生态用地时空演变特征及其形成机理。[结果] ①抚仙湖流域生态用地以耕地、林地和水域及水利设施用地为主。8 a来，耕地面积减少5.15 km²，林地面积减少1.94 km²，草地面积减少0.81 km²，园地面积减少0.19 km²，其他土地面积减少1.40 km²，水域及水利设施用地面积增加0.03 km²。②流域各种生态用地空间分布差异较大，耕地、林地空间分布较均匀，洛伦兹曲线比较靠近绝对均匀线，基尼系数居0~0.25之间。草地、园地、水域及水利设施用地和其他土地分布相对集中，洛伦兹曲线下凹程度较大，基尼系数多处于0.5之上。生态用地空间分布不均的趋势有所加强。③从驱动机制来看，导致流域生态用地时空变化的主要驱动因素为人口密度、城镇化水平、政策、到主要公路距离、到水域距离、到城镇建成区距离。[结论] 研究时段内，抚仙湖流域生态用地时空变化较显著，其变化是自然条件、社会经济条件及空间区位条件多种因素协同作用的结果。     

新疆乌鲁木齐市“三生”用地的空间冲突研究

[目的]探析新疆乌鲁木齐市“三生”用地变化及其引起的空间冲突变动,为该地区的土地资源优化配置提供参考依据。[方法]利用外部压力、脆弱性和稳定性3个因子构建格网尺度下的空间冲突测度模型,对该地区2000—2018年空间冲突时空分异特征进行定量评价。[结果](1)2000—2018年,乌鲁木齐市北部为城市生活用地的主要增长方向,农业生产用地空间格局呈现破碎化趋势,生态用地是乌鲁木齐市三生用地的主要组成部分,应避免人类活动对新增核心生态用地的占用。(2)各个时期乌鲁木齐市“三生”空间冲突等级均表现为：稳定可控>轻度冲突>中度冲突>重度冲突。(3)重度冲突空间单元增幅最大,表明乌鲁木齐市重度冲突失控的地区范围有扩大的趋势。这应是乌鲁木齐市空间冲突调控的重点区域。(4)不同空间类型的空间冲突存在一定差异。乌鲁木齐市冲突强度从大到小依次为：生产空间>生活空间>生态空间。[结论]乌鲁木齐市“三生”用地变化与区域经济社会发展具有较强的吻合性,未来应逐步改变生活空间过速扩张而导致冲突水平逐渐增强的现象。应更加重视城市生活用地的动态监测,保护核心生态用地,以实现“三生”用地更...     

乌鲁木齐市2000-2018年“三生”空间格局演变及其风险评价

[目的] 剖析生产—生活—生态（“三生”）空间转变对绿洲城市生态风险变化的影响,实现“三生”空间的协调发展,为解决经济快速发展和社会转型中带来的国土开发秩序混乱及资源环境问题提供科学依据。[方法] 基于乌鲁木齐市2000,2010和2018年3期“三生”空间矢量数据,借助GIS空间分析、地统计分析等方法,分析“三生”空间演变特征,并构建网格尺度下的生态风险指数,对该地区生态风险时空分异特征进行定量评价。[结果] ①研究期间,研究区生活生产空间面积增加明显,增长率高达169.78%,生态生产空间面积平缓上升,生态空间和生产生态空间面积下降率达到4.27%和21.79%。“三生”空间综合动态度为0.40%,均呈现重心南移趋势。②2000—2018年生态空间区域内以高、较高风险等级为主,比例达92.15%,其他空间内风险等级相对较低;生活生产空间及生产生态空间区域内风险等级上升。③2010—2018年,该区域的生态风险程度有所减缓,生态风险等级变化以下降为主,是风险等级上升面积的1.95倍。④研究区生态风险对“三生”空间变化的响应弹性降低,表明影响生态风险的因素呈现多样化的特征。[结论] ①近20 a来该区域生活生产空间面积明显扩张,增加了606.99 km²,主要由其周边的生态空间以及生产生态空间转入; ②该区域生态安全状况后期趋于好转,但依旧属于中高风险地区,需要对生态系统极不稳定的生态空间加强管理。     

环滇池地区2000-2020年“三生”空间格局演变及其驱动力

[目的] 研究环滇池地区“三生”空间格局演变及驱动力,为研究区国土空间优化和滇池保护提供支撑。[方法] 基于环滇池地区2000,2005,2010,2015和2020年5个时期土地利用和社会经济数据,采用空间分析、动态度、转移矩阵、景观格局指数和地理探测器等方法,分析环滇池地区2000—2020年“三生”空间格局演变及驱动力。[结果] ①环滇池地区生态空间和生产空间持续缩减,生活空间逐渐增加;“三生”空间综合动态度波动上升,但生产空间和生态空间单一动态度持续下降;生态空间和生产空间缩减区域与生活空间扩张区域均主要位于滇池周边;官渡区、安宁市和呈贡区“三生”空间变化最为剧烈。②空间转移特征表现为：生态空间和生产空间主要转向生活空间,生活空间主要转向生产空间;生态空间主要来源于生产空间,生产空间主要来源于生态空间,生活空间来源于生产空间和生态空间。③景观格局指数显示,“三生”空间破碎化有所降低,但仍处于较高水平,斑块形状先复杂后简单,凝聚程度先下降后紧实,“三生”空间中斑块呈现均匀化分布趋势,景观多样性增强。④自然地理因素是“三生”空间格局演变的基础性决定条件,社会经济因子是“三生”空间格局演变的直接推动力,政策规划因子是“三生”空间格局演变的间接推动力。[结论] 环滇池地区“三生”空间动态变化显著,空间差异明显,格局演变受到自然地理、社会经济和政策规划因子多重作用。     

“三生空间”视角下万州区景观生态安全评价及其耦合特征分析

为了探究典型生态脆弱区的景观生态安全格局变化规律,以万州区为例,从三生空间视角出发,综合运用景观生态学、地统计学和耦合协调模型,系统分析了万州区2009—2018年景观生态安全时空变化特征和耦合协调特征。结果表明:(1) 2009—2018年,万州区以林地生态空间为主,城镇生活空间迅速扩张,农业生产空间缩减较多,土地利用程度提高;(2)万州区景观生态安全整体处于较高水平,呈现中部高、东北—西南低的空间分布特征,安全区集中分布在城镇中心,呈明显的"L"型分布,不安全区主要沿长江流域分布;(3)万州区景观生态安全存在较强的空间正相关关系,"高—高"聚集区主要分布于城镇中心,"低—低"聚集区集中分布于甘宁镇、响水镇和龙沙镇;最佳拟合模型为高斯模型和线性模型;(4)万州区"三生空间"景观生态安全的耦合协调度水平不高,整体上呈现"中部高,四周低"的空间分布特征,河流地区的景观生态安全在"生活—生态"空间上还未实现同步发展,城镇中心的景观生态安全在"生产—生态"空间上也处于失衡发展阶段。因此,优化布局各类土地利用类型,控制城镇生活用地的有序扩张,提高生态用地的稳定性和抗干扰性,促进三生空间生态安全的协调发展,对于万州区未来的生态建设和可持续发展具有重要意义。     

广东省1980-2018年“三生”用地转型对生态环境质量的影响

[目的] 研究基于格网单元的广东省“三生”用地转型对生态环境质量的影响,为区域生态、经济协调发展提供科学依据。[方法] 基于广东省8期土地利用现状遥感监测数据和“三生”土地利用主导功能分类体系,对该区“三生”用地转型特征及生态环境质量进行定量研究。[结果] ①1980—2018年,广东省农业生产用地面积大幅减少,共减少了5 369.61 km²,城镇生活用地、工矿生产用地面积大幅增加,分别增加了4 526.02 km²,2 406.93 km²,农业生产用地和林地生态用地间转换现象明显。②“三生”用地空间转型主要表现为工矿生产用地、林地生态用地中心逐渐靠近广东省几何中心,农业生产用地、城镇生活用地中心逐渐远离几何中心。③广东省生态环境质量指数从1980年0.648 1降至2018年的0.641 4,生态环境质量空间分异明显,呈现“沿海低—内陆高”的分布特点。④Getis-Ord G_i^*指数表明,生态环境质量变化热点区域集中在粤东西北地区,冷点区域多位于珠江三角洲地区。⑤广东省生态环境存在改善和恶化两种趋势。[结论] 建议充分考虑区域自然条件、功能定位以及导致生态环境变化的主导因素,制定土地政策措施,实现土地利用方式创新,更好地推动广东省区域均衡发展。     

基于Markov-FLUS-MCR模型的晋中市"三生"空间优化

三生空间优化是落实各级国土空间规划和引导土地合理开发保护的重要基础。该研究利用Markov-FLUS模型模拟预测2025年晋中市"三生"空间，选取最小累计阻力（Minimum Cumulative Resistance，MCR）模型评价国土空间开发适宜性，在空间上叠加分析模拟预测结果与开发适宜性评价结果，对晋中市进行"三生"空间优化。结果表明：1）从模拟预测结果来看，Markov-FLUS模型模拟2018年晋中市"三生"空间变化，与实际数据对比精度达到97.17%，模型具有适用性。2025年晋中市生产与生活空间均呈增长态势，其中生产空间涨幅较大，增长面积达813.53 km2，生态空间面积减少892.65 km2。2）从开发适宜性来看，MCR模型将晋中市国土空间分为5种类型：生态保护区、生态优化区、限制开发区、优化开发区和适宜开发区。生态优化区面积最大为4 994 km2，占整个研究区的30.59%，适宜开发区面积最小为1 546 km2。3）"三生"空间优化后，晋中市划分为生产空间、生态空间、生活空间、生产-生活空间、生产-生态空间、生活-生态空间和生产-生活-生态空间7种类型，表现出"整体集聚，局部零散"的空间分布特征，其中生态空间面积占比最大，为41.20%。研究结果有助于促进"三生"空间优化理论与方法的深入研究，也可为晋中市国土空间合理开发保护提供参考。     

黄河流域2000-2020年“三生”空间土地利用转型及其生态环境效应

[目的] 研究黄河流域生产—生活—生态空间（简称“三生”空间）土地利用转型的结构、空间特征及其生态环境效应,定量权衡土地资源开发与生态环境保护之间的关系,为黄河流域的生态保护和高质量发展提供决策支持。[方法] 以黄河流域为例,利用ArcGIS空间分析与制图技术、生态环境质量指数和土地利用转型对生态环境的贡献指数等模型方法。[结果] ①2000—2020年黄河流域“三生”空间土地利用结构表现为生产用地面积减少,生态用地面积相对稳定,生活用地面积不断增加。②2000—2020年黄河流域生态环境质量指数分别为0.450 2,0.450 5和0.456 7,呈稳定上升趋势。③2000—2020年黄河流域生态环境质量指数在空间分布上有明显的差异性,表现为由东南向北部递增。④2000—2020年黄河流域牧草生态用地对流域生态环境质量贡献率最高。20 a间黄河流域生态环境存在改善和恶化两种趋势,前者大于后者,流域生态环境不断改善。[结论] 城乡生活用地和工矿生产用地对农业生产用地的占用是黄河流域生态环境恶化的主要因素,应合理规划“三生”空间,优化国土资源空间配置,落实黄河流域生态保护和高质量发展国家重大战略。     

桂西南-北部湾地区“三生”空间适宜性评价

[目的] 对桂西南-北部湾地区进行"三生"空间适宜性评价，为复杂的过渡性地理空间实现"三生"协调和陆海统筹提供参考，为科学划定国土空间布局提供理论支持。[方法] 构建桂西南-北部湾"三生"空间适宜性评价指标体系，利用变异系数法确定指标权重，综合运用ArcGIS技术对评价结果进行叠加分析。[结果] ①生产适宜性与生态适宜性在桂西南喀斯特与北部湾地区组成的过渡性复杂地理空间分布特征具有"互异性"，从喀斯特到海岸带地区，生产空间适宜逐级递增，生态空间适宜逐级递减。②生活空间适宜性等级以城市为中心向周围递减，喀斯特地区的生活空间适宜性总体上弱于北部湾地区。③在复合空间适宜性评价中，以生态空间为主导的复合空间比例最大（接近1/2），生产空间次之，生活空间最小。④海洋"三生"空间适宜性比例由大到小依次为：生产-生态-生产生活，沿岸海洋生态空间与陆地生产生活空间存在冲突。[结论] 生态和生产空间适宜性主要受自然条件制约，生活空间适宜性主要受行政区位条件影响。海岸带的生态保护与社会经济发展存在博弈现象。     

都市圈“三生空间”协同变化及其对生态系统服务的影响

[目的]“三生空间”时空变化及其对生态系统服务影响的研究可以揭示人地关系及其变化规律,为区域国土空间管控提供理论依据。[方法]本研究以典型都市圈——济南都市圈为例,分析了2000—2018年“三生空间”变化趋势,刻画了三生空间协同变化类型与特征,并评价了济南都市圈生态系统服务价值及其变化,最终揭示了“三生空间”变化对区域生态系统服务的影响。[结果]总体变化特征上,生活生产空间是唯一面积增长的“三生空间”类型,且其面积相对变化速度在各类型中最快,对应动态度为2.4%;400 245.31 hm²的生产生态空间转入生活生产空间,是生活生产空间扩张的主要来源;“三生空间”协同变化可划分为5种特征明显、空间上互不重叠的类型,包括生态—生活协同变化型,生产—生活协同变化型,生态变化主导型,三生稳定型,生活变化主导型;在各协同变化类型中,生活变化主导型区县的生态系统服务价值下降最为剧烈[-3 015.89元/(hm²·a)];在各转换类型中,生产生态空间向生活生产空间的转换对区域生态系统服务价值的不利影响最明显。[结论]研究提出了“三生空间”协同变化类型...     

基于RS和GIS的水土流失评价——以四川省若尔盖县为例

以四川若尔盖县东南部区域为研究区,在RS和GIS技术的支持下,综合考虑影响水土流失的地形坡度、沟谷密度、植被覆盖率、土地利用类型等主要因子,对研究区水土流失进行了分析,划分出流失强度等级,结合分级成果分析了水土流失的分布与形成原因,为该区快速准确地评价水土流失和开展水土流失综合防治提供了重要参考。     

嘉陵江流域水保治理水沙模型研究与应用

嘉陵江是上长江上游的重要支流,是长江三峡水库重要的洪水和泥沙来源地,也是“长治 “工程重点实施对象.通过对典型支流和干流沿程主要站降雨径流和降雨输沙模型的应用研 究,分析了水保措施的减水减沙效益.同时应用统计预测模型、BP网络模型、双累积曲线预测模型,对嘉陵江流域未来水沙变化趋势进行了预测.     

Influence of light and pH on growth and nitrogenase activity on temperate-grown Azolla

Summary We investigated the influence of light intensity and pH on growth and acetylene reduction in three strains of Azolla filiculoides and one strain of A. pinnata cultivated under ambient conditions in Naples, Italy. A. pinnata showed maximum growth and acetylene reduction activity at 65% of natural light intensity (82 Klux) and at pH 5–7. In contrast, three A. filiculoides strains showed maximum values in a wider range of light intensity (50–100%) and pH (5–9). All optimal growth conditions of light intensity and pH were obtained from the determination of doubling time for dry and fresh weight increases. The lowest doubling time for all strains was in the range 2.7–3.3 days. Under these optimal conditions, the acetylene reduction activity rates were 46 nmol ethylene h^–1 mg^–1 dry weight for two strains of A. filiculoides from California, and 90 nmol for A. filiculoides from Naples and A. pinnata from Tancheng, Peoples Republic of China. These values correspond to those reported for strains of A. filiculoides and A. pinnata cultivated in areas outside Italy where the use of Azolla as biofertilizer has resulted in increased crop production. Therefore, the strains studied here may have a similar potential in Southern Italy as a source of biomass, dry matter and nitrogenous compounds.Research work supported by CNR, Italy. Special grant I. P. R. A. Sub-project 1. Paper No. 814     

等径变螺距奶牛精确饲喂给料装置设计与试验

要实现奶牛精细饲喂必须保证装备的给料精度,该文通过对传统给料装置进行研究,设计了基于等径变螺距的奶牛精确饲喂螺旋给料装置,并对不同螺旋主轴转速和投料时间对试验装置的投料稳定性影响进行了试验研究,确定了螺旋主轴转速并拟合出装置的投料模型。试验结果表明,给料装置在150 r/min转速下投料最稳定,投料精度高于95%,最大投料时间11 s,满足奶牛精细饲养给料精度的要求。     

基于生态足迹和物质流的可持续性分析与评价——以石家庄市为例

以生态足迹模型和物质流分析为核心工具,对2002—2011年石家庄市的生态足迹和物质流代谢进行了分析与可持续性评价。结果表明:（1）研究时段内石家庄市人均生态足迹总体上呈上升趋势,2011年达到6.964 207 hm²/人,人均生态承载力由0.251 515 hm²/人下降到0.213 777 hm²/人,此期间内历年均为生态赤字,至2011年人均生态赤字已高达6.750 43 hm²/人。表明石家庄市对自然资源的利用超出了生态承载力的范围,生态发展处于不可持续状态。（2）石家庄市直接物质输入总体呈增长趋势,由2002年的57 695.72万t增加到2011年的75 434.04万t,区域资源开采活动不断增强,具有资源依赖性,资源开发比较粗放,区域内隐藏流（DHF）成为环境压力的主要来源。（3）与2002年相比,2011年物质生产力（MP）增加了1.78倍,数据显示其在物质利用效益方面有了改善,但资源利用效率仍较低。     

Response to molybdenum and limestone on wheat and barley grown on podzol soils

Abstract

Molybdenum applications had no effect on the grain yield of wheat or barley. Application of limestone increased barley yield at one of the three locations and had no effect on wheat yield at any location. The Mo concentration of boot stage tissue increased with added Mo. In most cases, 0.56 kg Mo/ha applications increased the Mo concentration of boot stage tissue above 10 ppm. Increases in Mo concentration due to added Mo were generally greater at higher rates of limestone application but the Mo x limestone interaction was statistically significant only for barley at the location having the lowest pH and for wheat at the two locations with the lowest pH. Molybdenum applied as a foliar spray was found to be an effective means of increasing the Mo concentration of cereal tissues. In the case of suspected Mo deficiency in cereals, a foliar application of 0.28 kg Mo/ha should correct the problem without any ill effect from an animal nutrition standpoint.     

冻融作用对农田磷素转化迁移影响研究进展

冻融作用引起水土流失,造成磷分等无机污染物流到下游江河湖泊等水体,引起非点源污染,造成土壤肥力下降、生态环境恶化等问题。首先从农田土壤磷分、植物体内磷分以及微生物生物量磷3方面介绍冻融作用对磷分转化迁移的影响;然后对冻融作用磷流失的防治提出增施有机肥、合理密植、恢复并改良植被、封育、退耕还林(草)等建议;最后,提出我国未来冻融作用对磷分转化迁移研究在土壤磷分水平、垂直方向上迁移转化机制,植物体内磷分迁移转化机制,微生物生物量磷迁移转化机制,以及冻融过程磷分流失模型方面提出研究展望。     

基于MODIS的雪情监测及其对农业的影响评估

2009年11月中旬,中国中部地区出现了大范围持续低温、雨雪、冰冻天气气候事件,造成了积雪灾害。本文利用连续多天的MODIS遥感数据,通过计算归一化差分积雪指数（NDSI,Normalized Difference SnowIndex）分析了北京、河南、河北、湖北、山东、山西、陕西7个地区的积雪状况,对积雪发生的时空特征进行了动态监测,并对监测省份农业受到的影响进行评估。结果表明：监测区整个降雪过程积雪面积呈单峰型变化,11月15日积雪面积最大,15日以后积雪面积开始减少,24日监测区积雪基本融化;山西省为本次降雪过程的核心区域,累计积雪总面积为62.89×10^4km^2,陕西、河南、河北省次之,分别为40.10×10^4km^2、37.62×10^4km^2、37.58×10^4km^2,山东、湖北、北京受积雪覆盖影响较小,积雪总面积分别为10.42×10^4km^2、8.52×10^4km^2、0.42×10^4km^2;监测期间油菜作物均处于出苗期,持续积雪覆盖会对其产量造成一定影响。已进入越冬期的冬小麦,稳定的积雪覆盖会产生积雪融水,进而土壤墒情得到改善,有利于作物来年生长。尚未进入越冬期的冬小麦抗寒能力较差,持续低温积雪对其生长及产量造成不良影响。     

基于DEM和土地利用的水土流失风险评价——以桂林寨底地下河流域为例

以2009年寨底地下河流域WorldView-1遥感影像、SPOT5卫星影像、1∶1万数字化地形图和寨底行政区划图为基础资料,在RS和GIS技术支持下,选取土地利用方式、植被覆盖度、坡度和高程作为水土流失风险评价指标,对寨底地下河流域水土流失进行了风险评价。结果表明:寨底地下河流域中风险和较高风险水土流失面积分布较广,中风险水土流失面积10.35 km2,占研究区面积的31.46%;较高风险20.89 km2,占63.50%。此研究结果为该流域开展水土保持生态建设提供了科学依据。     

基于分布式水文模型的水土保持水文水资源效应研究

 以往水土保持水文水资源效应研究所采取的方法均为水文法和水保法。由于这2种方法都不能系统地揭示水土保持对水循环影响的物理机制,并且采用的水资源评价口径只是单一的狭义水资源,使得研究成果不能真实反映水土保持的水文水资源效应。以狭义水资源和广义水资源为评价口径的基于物理机制的分布式水文模型则能克服水文法和水保法的严重弊端。评述分布式水文模型的研究进展;应用基于物理机制的分布式水文模型(WEP-L模型),以黄河流域的重点水土流失治理区——河口镇至龙门区间为例,对水土保持的水文水资源效应进行定量研究。结果表明:水土保持使广义水资源量增加72．6亿m3,增幅27．1％;使狭义水资源量减少9．0亿m3,减幅14．4％;使狭义水资源的构成发生了变化,即地表水资源量减小、不重复量和地下水资源量增加。