低碳背景下江苏省农业现代化水平综合评析

低碳时代赋予了农业现代化更为丰富的内涵,做好低碳背景下农业现代化发展水平的综合评价,是新时期发展农业现代化的基础,也是实现江苏省由农业大省向农业强省跨越的第一步。根据低碳背景下农业现代化的内涵与特征,以农业经济、农业社会、农业生态环境以及农业低碳化为4项准则,建立包含17项指标的低碳农业现代化水平评价指标体系与综合评价模型;运用AHP法,对江苏省2005—2012年的低碳农业现代化水平进行综合评析。结果表明:江苏省2005—2012年的低碳农业现代化综合水平不断提升,2011年已进入基本实现低碳农业现代化阶段。农业经济现代化和农业社会现代化是带动江苏省低碳农业现代化水平整体提升的2个主要原因,此外森林覆盖率的增加也为改善农业生态环境作出了贡献。农业生产中碳排放源排放强度的超标和农作物碳吸收量的有限均为江苏省发展低碳背景下现代农业过程中的主要障碍。     

基于思维进化优化BP神经网络的大豆叶片叶绿素含量高光谱反演

为进一步研究优化神经网络算法在植物生化参量高光谱反演当中的应用问题,运用遗传算法和思维进化算法对BP神经网络进行优化来构建大豆叶片叶绿素含量反演模型。利用实测光谱数据和对应叶绿素数据建立训练数据集,然后分别使用遗传算法和思维进化算法对BP神经网络进行优化训练,将训练好的模型用于叶绿素含量估算。结果表明,基于思维进化优化BP神经网络模型能准确预测叶绿素含量,且模型最稳定,能够解决小样本情况下叶绿素含量估算问题,并保证估算精度,可以作为大豆叶片叶绿素含量估算的一种新的参考方法。     

区域农业产业化发展战略及评价研究——以徐州为例

农业产业化是现代化农业经营模式,在"三农"中处于重要的位置。为此,基于农业产业化的内涵和特征,根据指标体系设计的原则,提出了区域农业产业化综合评估的指标体系,并以徐州市为例进行实证分析。结果表明:徐州市农业产业化已进入发展阶段,但仍存在一些问题,针对这些问题提出了相应的发展战略,为徐州市农业产业化发展提供了理论指导。     

中国土地复垦省际格局分异及影响机制

探索土地复垦的区域差异及其形成机制,有助于制定全面推进土地复垦的策略。该文利用探索性空间数据分析、因子分析和面板数据模型分析了1999－2013年中国（除港、澳、台）复垦土地数量水平的空间格局及影响因素。结果表明：中国复垦土地数量水平呈现弱空间自相关和三级梯度空间特征;空间聚集性较弱,探测到一个高-高的复垦数量水平聚集区,位于华东地区;任务、驱动、保障是影响土地复垦格局及数量水平的三类重要因子,当前中国土地复垦主要以经济驱动为主,任务驱动为次;东部地区主要动力为资源压力和经济吸引力,中部地区亦受土地资源压力驱动,但活跃的矿业活动负面影响了复垦土地数量水平,西部地区复垦任务重,但受自然地理条件的限制作用。最后,从完善复垦任务驱动机制、改革复垦政策导向、加强复垦科技转移、统筹协调复垦工程等方面提出了政策建议。     

土地复垦矿区的景观生态质量变化

为揭示土地复垦对矿区景观生态状况的影响,以徐州市贾汪矿区为例,运用RS、GIS和景观生态学方法,从生态系统稳定与干扰程度2个方面构建景观生态质量评价模型,并分析评价了该区的景观生态质量及变化。研究结果表明:2001-2010年间,贾汪矿区景观生态质量发生了明显变化,总体呈变好的趋势。2001年和2010年景观生态质量达到稳定和较稳定的面积分别为49994.86和56160.31hm2,2010年比2001年增加了6164.45hm2;从总体变化看,变好和略微变好的地区约占28.23%,主要分布在破坏较少的山区和煤矿复垦区,表明土地复垦工程对矿区生态环境起到了一定的改善作用。变差和略微变差的地区约占19.44%,表明部分地区生态环境质量仍在下降,主要由于城镇化的快速发展,煤炭开采的继续,环境保护措施不及时以及复垦地区的二次塌陷、治理标准低等原因。因此,需加大对生态脆弱区的环境保护,完善矿区复垦技术规程,制定生态修复策略,从而实现矿区土地的可持续发展。     

高浓度CO_2地下泄漏对土壤微生物群落结构的影响

通过模拟高浓度CO_2在农田土壤中的地下泄漏,研究了不同浓度CO_2泄漏情景下土壤微生物多样性的变化。实验设置了400 g m~(-2) d~(-1)、800 g m~(-2) d~(-1)、1 200 g m~(-2) d~(-1)和2 000 g m~(-2) d~(-1)持续CO_2通气60 d共计4个处理,并与对照组、恢复组(2 000 g m~(-2) d~(-1)组停止通气60 d后)分期采集土壤样品,分析土壤理化性质、土壤闭蓄的气体浓度、微生物多样性指数及主要类群变化规律。结果表明,4种处理均提高了土壤中CO_2浓度,分别为1.60%、4.80%、10.80%和19.60%。土壤微生物多样性Chao指数和Shannon指数随CO_2通入量增加而减少,降幅分别达17.00%~27.80%和6.10%~9.50%。相反,非度量多维尺度(NMDS)分析显示土壤微生物β多样性在中、低浓度升高,在高、极端浓度表现为降低。拟杆菌属(Bacteroidales)相对丰度随CO_2泄漏量增加从3.09%上升至21.20%,可作为高浓度CO_2泄漏生态安全性评估的敏感性指标。基于高通量序列相似度OTU分类的RDA分析表明土壤环境因子的变化能够较好地解释微生物多样性演替。研究结果为评估和监测地下CO_2泄漏对近地表生态系统环境风险提供科学依据。     

模拟地下CO2泄漏对土壤微生物群落的短期影响

为研究地质封存CO_2泄漏对土壤微生物的影响,以徐州市褐潮土为研究对象,利用减压阀和可调节流量计控制CO_2的通入,模拟地质封存CO_2泄漏,测定CO_2通气处理前后的土壤理化性质、酶活性以及微生物群落多样性。结果表明:土壤CO_2浓度的增加使土壤pH值降低,最大变化幅度为8.15降至7.29;硝态氮平均含量从通气前的1.01 mg·kg~(-1)上升至4.03 mg·kg~(-1),有机质和有效磷含量变化明显。土壤CO_2浓度的增加抑制了FDA水解酶的活性,各组平均含量从22.69 mg·kg~(-1)·h~(-1)下降至11.25 mg·kg~(-1)·h~(-1),多酚氧化酶活性上升幅度达230%,脲酶活性也表现为上升趋势。土壤CO_2浓度的增加导致Alpha多样性降低,表现为Chao1指数减小,Shannon指数从7.35降低至6.23。在确定种类的微生物中,变形菌门丰度迅速增大,比例从29%增至64%,酸杆菌门比例从20%降至13.25%;在属水平上,Methylophilus、Methylobacillus、Methylovorus三属丰度增大,Gp4、Gp6、Gp7丰度减小,其余菌属变化不明显。CCA分析结果表明,在土壤CO_2浓度增加条件下,硝态氮、脲酶、多酚氧化酶活性的增加,FDA水解酶活性、全磷、有效磷的减少与变形菌门、酸杆菌门物种丰度变化之间存在相关性。     

基于遥感影像的建设用地与GDP增长的脱钩研究——以江苏省徐州市为例

以江苏省徐州市为例,应用2000-2010年度的数据,对建设用地与GDP增长的脱钩关系进行实证分析.通过中巴资源2号卫星遥感影像提取建设用地,结合统计年鉴数据,引入Tapio脱钩指标,计算2000-2010年徐州地区建设用地与GDP增长的脱钩状态.结果表明,2000-2010年间,两者的脱钩关系处于波动状态,发展趋势呈现扩张负脱钩,建设用地与GDP增长相互促进.研究结果为地区发展规划提供了有效借鉴.     

高潜水位采煤沉陷区复垦与湿地生态保护——以徐州九里高潜水位采煤沉陷区治理为例

高潜水位煤矿开采导致开采区地表沉陷、积水,其生态系统由原有的陆生生态系统演替为水陆相互作用的综合生态系统。采煤沉陷区治理需要兼顾开发复垦和矿区生态保护的要求,结合挖深垫浅、疏排积水等复垦方式增加耕地,同时要维护、增强采煤沉陷湿地的生态功能,以建立采煤沉陷区资源开发、土地复垦、生态保护统一的综合利用体系。     

低碳经济和土地集约利用的脱钩分析体系研究——以江苏省昆山经济开发区为例

低碳经济已经成为应对全球气候变化的必然选择。为深入分析低碳经济发展对土地集约利用水平的影响,引入了Tapio脱钩指标评价手段,选取了反映低碳经济和土地集约利用发展情况的评价指标用于定量分析,在此基础上构建了低碳经济和土地集约利用的脱钩分析体系。以江苏省昆山经济开发区为例,研究了该地区低碳经济和土地集约水平两者的脱钩关系,并进一步进行脱钩关系分析。结果表明:昆山经济开发区2004—2009年低碳经济和土地集约利用水平一直处于强脱钩状态,低碳经济和土地集约利用两者的发展存在着显著的正相关关系,低碳经济的增长十分有效地促进了土地集约利用水平的提高。说明低碳经济和土地集约利用可以实现有效结合,共同发展的局面,研究结果可为地区经济发展规划提供借鉴。