基于生态位理论的黄土丘陵区耕地整治优先度及模式研究

[目的]从生态适宜性角度构建耕地整治适宜性评价体系,确定耕地整治优先度及其模式,为制定差别化耕地整治政策提供科学依据。[方法]以生态位理论为基础,以山西省太谷县为例,从生产潜力、空间形态、区位条件3个维度构建了黄土丘陵区耕地整治生态位适宜度评价体系,通过评判耕地现实生态位与最适生态位的贴近程度确定各研究单元耕地整治生态位适宜度,并采用GIS标准分类法对此进行耕地整治优先度划分,最后结合关键指标组合法确定不同区域的耕地整治模式。[结果]研究区耕地整治生态位适宜度范围介于26.02～93.57之间,且整体分布非均衡性突出。根据耕地整治生态位适宜度评价结果,可将研究区划为优先、一般和限制整治区域,分别占研究区耕地面积的49.50%,30.28%和20.22%。划分结果与研究区耕地利用现状基本吻合。通过对关键指标的组合分析确定了耕地整治的3种模式:坡改梯模式、农田水利建设及完善模式和道路通达度提升模式。[结论]运用生态位适宜度模型研究耕地整治优先度科学合理,是一种可行的方法。     

一种基于多分辨率模型简化算法的等高线自动综合方法研究

提出了一种基于多分辨率模型简化算法实现等高线综合的方法。将离散点数据源建立原始TIN模型,利用最大独立点集法对TIN进行多分辨率变换,重新追踪等高线,从而实现等高线的自动综合。实验表明,该方法具有算法简单,实用性强,能良好的保持地形特征等优点。本研究是对综合领域的一种新方法的探索和实践,达到了对地貌进行综合的要求和目的,是实现地貌综合中的新的途径。     

安太堡露天矿区的三维地形可视化

为了能够真实地再现安太堡露天矿区的地形特征,以该矿区为研究对象,介绍了对其进行三维可视化的过程。用ArcView GIS软件将该地形的等高线图转换为Grid模型,并导出Grid模型生成ASCⅡ文件,在VC++6.0开发平台中读取ASCⅡ文件里的高程数据并调用OpenGL函数,最终实现三维显示。该方法的实现为露天矿区生态环境问题的研究提供了服务。     

大果榛子在毛乌素沙地的生长规律研究

为筛选出适合毛乌素沙地栽培的榛子优良品种,从辽宁省章古台引进5个大果榛子品种（‘达维’、‘辽榛3号’、‘辽榛7号’、‘辽榛8号’和‘平欧15号’）,在原陕西省治沙研究所红石峡植物园和靖边县牛玉琴全国治沙基地2个试验地开展引种栽培试验及生长规律研究,并对其物候期、生长情况和结实情况等指标进行观测分析研究。结果表明：5个大果榛子品种在2个试验地均能正常生长发育,完成营养生长和生殖生长。但从树高和冠幅指标看,其中‘达维’和‘辽榛3号’显著优于‘辽榛7号’和‘辽榛8号’(P＜0.05);从新梢长度、新梢粗度和新梢数量指标看,‘达维’显著优于其他3个树种(P＜0.05),其次为‘辽榛3号’;从结实指标看,除‘平欧15号’性状较其他品种差,其余4个树种间无明显差异(P＞0.05);从结实日期看,‘达维’和‘辽榛3号’早于‘辽榛7号’和‘辽榛8号’,这4个引种品种均显著优于‘平欧15号’。综合生长指标和结实指标看,5个树种都可在榆林引种种植,但‘达维’和‘辽榛3号’更适宜在毛乌素沙地推广种植,‘平欧15号’生长表现最差,不适宜在毛乌素沙地推广栽培。     

矿区耕地整治潜力评价与整治分区

探索矿区耕地整治潜力评价方法,为新时期矿区耕地整治的实施提供科学依据。该研究以山西省长河流域为例,从耕地的利用低效利用度、生态脆弱度和土地损毁度3个维度构建矿区耕地整治潜力指标体系,在进行分项测度的基础上,结合地形和社会经济因素进行修正,集成测算了耕地整治潜力,并利用自组织双重聚类和DB指数(Davies-Bouldin Index)确定耕地整治分区和整治策略。结果表明:1)长河流域耕地低效利用度、生态脆弱度、土地损毁度及整治潜力的空间分异显著;2)长河流域划分为健康利用提升区、耕地资源整理区、重点生态修复区、损毁土地复垦区、土地治理优配区和综合土地整治区6类分区,并据此制订差异化的整治策略;3)基于自组织双重聚类划定的耕地整治项目区空间连片性较高,利于耕地整治的全域覆盖,研究为同类区域开展耕地整治潜力评价提供借鉴,也为新时期矿区土地整治规划提供指导。     

不同地形部位耕地微量元素空间变异性研究-以永济市为例

在永济市耕地资源管理信息系统和传统地统计学的支持下,以半变异函数为主要工具,通过GS 软件对永济市耕地土壤的6种微量元素的空间变异特征进行了初步研究。结果表明,研究区耕地土壤中6种微量元素中Zn和Mo属于中等变异强度的范围,Fe、Mn和B属于中等偏低的变异强度范围,而Cu则在河漫滩区属于中等变异强度,在其他地形部位则表现为中等偏低的变异强度。河漫滩区微量元素Cu、Zn和Mo,盆地区微量元素Zn、B、Mo,丘陵区微量元素Zn、Mo以及山地区的Zn和Mo属于中等变异强度,其他则属于中等偏低的变异强度。丘陵区6种微量元素含量在所研究的尺度上的总变异中既受到自然因素所引起的空间变异影响,同时也受到一些随机因素的影响,影响力为中等尺度;河漫滩区6种微量元素含量的总变异具有强烈的空间相关性,说明在河漫滩区自然因素对空间格局的影响起主导作用。通过对研究区耕地土壤中6种微量元素的统计特征与空间变异性分析,为进一步合理地进行土地利用规划提供了理论依据,并且对土壤养分综合管理以及进行土壤改良和耕作都具有一定的指导作用。     

耕地资源管理信息系统的建立及应用——以永济市为例

以山西省永济市为例 ,运用GIS技术建立了耕地资源管理信息系统。该系统采用MapGis管理空间数据库和属性数据库 ,FoxPro管理数据录入、应用模型分析与统计数据库 ;叠加土地利用现状图、基本农田保护区规划图和土壤图 ,形成 6 782个图斑 ,组成空间数据库的基本管理与评价单元 ,使得每个评价单元上土地利用方式一致、土壤类型一致。采用VisualC 语言开发了层次分析、模糊综合评价等应用模型。针对永济市的实际情况 ,经过专家组研究从 6 4个耕地地力调查与质量评价指标中筛选出 15项指标进行评价。对 6 782个评价单元中的每一个评价单元 ,用 15项耕地质量评价指标计算其综合评价指数 ,并以该指数作为耕地质量评价依据。评价结果反映出该市耕地中低产田面积大、施肥结构不合理、忽视盐碱地改造和垆土地改良利用等一系列问题 ,并针对耕地的不同等级所存在的障碍因素提出了相应的建议。该系统可掌握全市耕地地力及质量状况 ,为耕地地力建设与土壤改良利用提供了依据。     

不同压实水平下铁尾矿砂和土壤的水力学特征比较

由于尾矿砂的不良结构和严重压实,水土流失严重,水分已成为其生态恢复的重要限制因素。因此以水分运移为主线,通过室内土柱模拟,研究铁尾矿砂和土壤在自然状态到最大压实状态间5个压实水平(铁尾矿砂1.50~1.70 g/cm^3,土壤1.30~1.50 g/cm^3)的水力学特征差异,为尾矿砂的合理改良提供依据。结果表明:铁尾矿砂自然容重1.50 g/cm^3的水分入渗能力低于土壤自然容重1.30 g/cm^3的水分入渗能力。随容重的增大,尾矿砂和土壤的水分运移特征均呈幂函数减小的趋势,但分别在1.60,1.40 g/cm^3处入渗能力明显降低。从水分参数入渗率、湿润锋距离、累计入渗量、饱和导水率、剖面水分分布整体来看,在较低容重范围内,土壤水分运移能力高于铁尾矿砂,但由于容重对土壤水分运移的影响大于铁尾矿砂,在较高容重范围内,土壤的水分运移能力则不如铁尾矿砂。铁尾矿砂和土壤的水分特征曲线形状也完全不同,铁尾矿砂呈现"上凸"形,表现为高吸力段缓低吸力段陡,土壤水分特征曲线均为"下凹"形,表现为高吸力段陡低吸力段缓。因此,尾矿砂中可以添加土壤或者类似土壤结构的基质来增强其不良的持水性和导水性,促进生态恢复。     

树儿梁小流域坝地土壤颗粒的分形特征

土壤颗粒的分形维数是重要的土壤物理特性,为研究坝地土壤颗粒分形维数的内涵和利用土壤颗粒的分形维数来描述与土壤性质的关系,本研究计算了树儿梁小流域坝地土壤颗粒的分形维数,并分析了分形维数与各粒级组成及其土壤养分的关系.结果表明:树儿梁坝地土壤颗粒的分形维数随土壤黏粒的增加而增大,坝前、坝中、坝尾土壤颗粒的分形维数分别为2...