基于CLUE-S模型的南四湖流域土地利用及其生态效应评估

[目的]分析南四湖流域土地利用变化的生态效应并探讨其动态演变特征,为流域土地资源的合理开发利用和生态系统的保护提供参考。[方法]基于南四湖流域2000至2015年土地利用数据,利用生态系统服务价值核算模型及CLUE-S模型对南四湖流域的生态服务价值及其动态演变特征进行计算和分析。[结果]2000—2015年南四湖流域耕地、草地和未利用地面积减少,林地、水域/湿地和城乡建设用地面积增加,南四湖流域整体生态系统服务价值增加了9.10亿元,但粮食生产、气体调节和保持土壤等生态功能分别下降了0.85%,0.85%和1.29%,生态问题依旧存在,生态系统服务价值分布不均匀,生态减值区的分布范围大于生态增值区。2030年流域内生态系统服务价值略微增加,而粮食生产、气体调节和保持土壤等单项生态系统服务功能继续下降,生态价值极低区以城市为中心向四周扩张,生态增值区范围缩小。[结论]虽然研究区内生态系统服务价值呈上升趋势,但生态价值分布不平衡,生态服务功能有升有降,因此有必要制定相应的措施,来控制土地利用类型的转换,平衡流域内的生态环境。     

黄河三角洲高效生态经济区土地利用变化及其与生境质量的相关性

[目的] 对黄河三角洲高效生态经济区（以下简称"黄三角经济区"）的生境质量开展研究，揭示人类活动对该区域生态环境的影响，为该区生态保护与发展提供一定参考。[方法] 基于2000，2010和2018年土地利用数据，采用InVEST模型、土地利用程度指数和双变量空间自相关模型等方法，分析黄三角经济区生境质量演变特征及其与土地利用变化的相关性。[结果] ①耕地和湿地为主要用地类型，建设用地和湿地不断增加，以耕地、草地、未利用地向建设用地和湿地转换为主要变化方向；②黄三角经济区生境质量整体上处于中等以上水平，中等、较高和高生境质量的面积达82%以上，并且生境质量趋于提升，但呈现较低、中等、较高减少，而高、低生境质量持续增加的"中段缩减，两端增长"发展特征；③黄三角经济区生境质量呈显著空间异质性，以湿地为主的滨海及黄河沿岸区域生境质量较高，而建设用地和耕地分布区生境质量较低；④土地利用程度与生境质量呈显著负相关性，且相关性不断增强。[结论] 在黄三角经济区高等级生境质量区应加强连通性保护，在生境退化严重的建成区应加强绿色空间建设以改善生境质量。     

自然—社会经济因素驱动下江西省生境质量的时空演变与主控因子

[目的] 基于江西省2000-2020年5期土地利用数据,分析生境质量时空演变特征和研究区域生境质量变化的主要因素,以期为江西省土地利用规划及区域生态系统服务优化提供参考。[方法] 使用InVEST栖息地质量评估模型对江西省生境质量水平进行空间测度,利用全局Moran''s I指数分析生境质量时空关联性,并运用地理探测器模型捕捉影响生境质量的主导因子。[结果] ①2000-2020年,江西省生境质量整体处于较高水平,但呈现缓慢下降趋势。②江西省生境质量具有较高空间正相关性,空间分布差异性逐渐增强。③自然-社会经济驱动体系中,土地利用类型因子中林地所占比例是影响生境质量的主控因子,各驱动因子间交互作用均为非线性增强,其中距建设用地距离和耕地比例两者交互作用最大。[结论] 江西省生境质量整体水平较高,空间分布差异明显,生境质量水平主要受土地利用类型的影响。     

2000-2020年闽东南地区土地利用变化及生境质量时空演变

[目的]探究土地利用变化背景下生境质量的格局分布特征和时空演变规律,为促进区域生态安全及土地资源可持续利用提供决策参考。[方法]基于2000年、2010年、2020年3期土地利用数据,利用InVEST模型及空间自相关和热点分析方法,评估闽东南地区生境质量状况,分析了其时空演变特征。[结果]闽东南地区具有不低于67%的高植被覆盖度,但建设用地大量侵占以耕地、林地及草地为主的非建设用地,面积增幅达112.74%,加剧了区域景观破碎化程度,使景观空间形态趋向复杂。生境退化指数极值和均值分别上升23.44%,43.94%,退化强度持续提高,退化高值区域由东南沿海向内陆蔓延,退化水平表现出圈层式演化的空间形态。生境质量水平整体较好,中等以上等级区域占比保持在63%左右,但城市建成区的较低等级区域及城镇交界处的高等级区域易向下级转移且难以恢复,区域生境质量逐期降低,平均降幅达5.17%。生境质量分布带有明显空间聚集特征,集中于东南部、以市辖区为中心的生境质量冷点区逐步向周边乡镇扩散,分布于西北部、倚靠山地丘陵的生境质量热点区缓慢延展,生境质量冷点及热点区域乡镇分别增加11,6个,生境质量东西部差异...     

长江三角洲生态系统服务价值分析及趋势预测

[目的]对长江三角洲生态系统服务价值进行分析及趋势预测,以期为该区未来城市发展以及制定生态环境建设补偿政策提供支持。[结果]以长江三角洲16个地市2000—2014年的土地利用数据和相关统计资料为数据源,采用Costanza生态系统服务价值计算方法,参照修正后的生态系统单位面积生态服务价值系数,结合敏感性分析,探讨生态系统服务价值的时空演化规律,并利用马尔科夫模型对其未来3a的发展趋势进行了预测分析。[结果]区域生态系统总服务价值从2000年的1 303.89亿元减少到2014年的1 294.25亿元,变化率为-0.74%,水源涵养、废物处理和娱乐文化生态系统服务功能价值上升;在空间上,常州、南京、宁波、泰州、台州、扬州的生态系统服务价值不断增加,而其他城市的则处于下降趋势;对长江三角洲2015和2017年的土地利用构成和生态系统服务价值进行预测,呈现耕地、林地持续减少,建设用地持续增加的趋势,生态系统总服务价值将减少276.65亿元。[结论]在未来土地调整中应更多地考虑到生态服务价值的重要意义,格外注意对耕地、水域的保护,控制建设用地占用耕地和林地,继续加大植树造林力度,提高土地利用集约度,维持生态系统的功能。     

黄土高原生境质量时空演变及其驱动因素

[目的] 分析黄土高原生境质量的时空演变和影响因素，为黄土高原的生态治理和保障区域生态安全提供科学参考。 [方法] 运用InVEST模型评价了黄土高原生境质量，利用空间自相关分析法分析生境质量时空关联性，采用地理探测器分析了影响生境质量的驱动因子并进行单因子探测及交互探测。 [结果] ①2000-2020年，黄土高原20.5%的区域生境质量上升，7.18%的区域生境质量下降，区域生境质量呈稳定提升的趋势。 ②2000，2010和2020年黄土高原全局Moran’s I分别为0.714，0.706和0.694，生境质量在空间分布上呈现集聚现象并具有较高的空间正相关性，Moran’s I指数值降低说明空间集聚性小幅度下降，空间分布差异性渐趋均衡。 ③黄土高原生境质量因子影响程度大小顺序为：NDVI＞降水＞GDP＞坡度＞高程＞人口＞气温，研究期内各驱动因子对生境质量的决定力变化幅度不大且影响顺序未发生明显改变，说明各因子对生境质量的影响较稳定。 [结论] 应充分考虑黄土高原的实际情况，兼顾生态与经济两方面协同发展的目标，未来黄土高原可根据各生态区块的生境质量状况，制定更加具有针对性的管理措施，增强生态系统服务功能，并以其为基础寻求新型经济增长模式。     

奈曼旗土地利用动态及其生态系统服务功能

[目的]研究内蒙古自治区奈曼旗土地利用动态及生态系统服务功能与价值的演变情况,为该区土地的合理利用及生态治理工作提供科学依据。[方法]基于奈曼旗2000,2010与2018年土地利用数据,运用ArcGIS,Envi Classic计算土地利用动态度与土地利用转移矩阵,分析土地利用变化及生态系统服务的演变特征。[结果](1)2000—2018年间奈曼旗呈"林地—水域—沙地"主导的土地类型演变特征,即林地、水域面积增加,沙地面积减少;其中林地面积净增312 100 hm~2,水域面积净增500 hm~2,沙地面积净减142 100 hm~2。(2)时间上,生态系统服务价值变化呈"一减一增"的趋势,其服务价值由2000年的3 050.7万元减至2010年的至1 991.58万元再增至2018年的4 728.55万元。(3)空间上,生态系统服务高值区、中值区与低值区分别位于南部、中部和北部,形成了"高—中—低"的区域分布格局。(4)生态系统服务功能上,气候调节的变化最为明显,其对应的服务价值由2000年的801.64万元增至2018年的1 349.85万元。[结论] 2000—2018年间,研究区土地利用变化明显,其覆被结构明显优化,生态系统服务功能与服务价值也均提高。     

土地利用变化对乌江源区生态系统服务价值的影响

基于2000年和2015年乌江源区土地利用数据,利用CLUE-S模型,预测了2030年乌江源区土地利用数据。并利用生态系统服务价值系数法,分析了2000—2030年乌江源区土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:2000—2015年和2015—2030年,乌江源区生态系统服务总价值均呈增加趋势。耕地面积减少导致耕地生态系统服务价值和食物生产服务价值下降,林地面积大幅增加使得大部分生态系统服务功能价值增加。生态系统服务价值变化空间破碎化严重与土地利用变化空间破碎有关。生态修复工程驱动下大量耕地转为林地是乌江源区生态系统服务价值增加的主要因素。     

资源型城市土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以安徽省淮南市为例

[目的]以安徽省淮南市为例,探讨资源型城市土地利用变化对生态系统服务价值的影响,为该市生态、经济、生态环境保护以及今后进行城市开发建设和农业发展提供科学参考。[方法]基于土地利用变化和生态系统服务价值评估的相关理论和方法,运用GIS软件,分析淮南市2000和2010年土地利用变化,并计算淮南市生态系统服务价值,研究土地利用变化对生态系统服务价值的影响。[结果]2000—2010年淮南市土地利用变化较大,主要土地类型以耕地、居民地及工矿用地和水域为主。土地利用结构发生变化,出现耕地、林地减少,水域、居民地及工矿用地、草地增加的现象。研究区生态系统服务价值总量呈减少的趋势,从2000年的11.72亿元减少到2010年的11.33亿元,减幅达3.33%。单位面积生态系统服务价值的分布变化也与研究区土地利用变化紧密相关,居民地及工矿用地的增加是造成生态系统服务价值减少的最主要原因。生态系统服务价值对生态价值系数的敏感性指数均小于1,说明研究区内的生态系统服务价值缺乏弹性,研究结果是可信的。[结论]淮南市应高度重视土地利用变化对生态系统服务价值的影响,优化调整土地利用结构,注重增加生态用地,稳步提升区域生态系统服务价值。     

2000-2020年广西陆地边境地区生境质量演变

[目的]评估广西陆地边境带生境质量和退化程度，探索其演变特征和聚集效应，为区域生态文明建设，保护生态环境和生物多样性，实现绿色发展提供参考。[方法]基于InVest模型和Moran′s I指数探究了广西边境地区的生境质量和生境退化程度，分析了其在时空上的演变情况和聚集程度。[结果](1) 2000—2020年广西边境地区发生生境质量退化程度较低的地区主要分布在林地、草地等自然生态条件较好的地区，在耕地、建设用地、河流水域等人类活动区域发生生境退化明显。(2)总体来看，广西边境地区生境质量得分较高，2000年、2010年和2020年的平均生境质量值分别为0.7392,0.739 5,0.734 2,存在部分县市在城市建设中占用耕地导致生境质量降低。(3)广西边境地区生境质量在空间分布上有显著的集聚性，高—高型集聚区面积虽明显大于低—低型集聚区，但存在低—低型集聚区对高—高型集聚区进行切割导致高等生境集中连片的程度降低。[结论]广西边境地区土地利用变化对区域的生境质量有着深刻的影响，未来应加强底线约束和人为活动引导。     

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     

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。     

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。     

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。