三江平原大豆种植的土地适宜性评价

受全球气候变化、二氧化碳施肥效应以及市场需求的影响,国内一系列旨在促进大豆种植的政策,可能导致三江平原大豆种植面积的增加。在此大背景下,充分利用当地气候条件和肥厚的土壤资源,促进农业用地的合理配置的关键问题在于对大豆种植进行土地适宜性评价。作者依据FAO/IIASA发布的GAEZ研究框架:首先根据大豆对气候、土壤的需求,对三江平原气象资料进行气候清查,评价大豆种植的气候适宜性;再考虑地形因素对气候条件的影响,使用Fourier指数和坡度条件对评价结果进行修正;然后,进行土壤清查,选取土层厚度、质地、pH、排水级与淹水情况等作为评价指标,对三江平原大豆种植进行土壤适宜性评价,并对含白浆层的各类土壤进行适宜性降级处理;最后,在栅格像元尺度上进行图层叠加,得到三江平原大豆种植的土地适宜性评价结果。另外引入了适宜度指数(S_I),对三江平原23个县市大豆种植的土地适宜度进行了空间上的比较。结果表明:(1)除了坡度大于30%的山区外,三江平原大部地区适宜大豆种植,面积达8.5×10~4 km~2,约占总面积的78.75%;(2)沿松花江、倭肯河、穆棱河等两岸的平缓(2%~5%)和微起伏(5%~8%)地区,土壤质地和排水状况良好,最适宜大豆种植;(3)勃利、依兰、汤原、佳木斯、集贤、桦川、友谊、绥滨和富锦9个县市,适宜度指数均超过70%;其次是同江、桦南、虎林、宝清、抚远、七台河、萝北、鸡东、饶河和双鸭山10个县市;鹤岗、密山、鸡西、穆棱4县市,适宜度一般;(4)GAEZ模型流程化评价方法能够在区域尺度上有效实现大豆种植适宜性的空间差异分析,为土地资源的合理配置提供科学依据。     

基于InVEST模型的云南小江流域生态系统碳储量及空间格局研究

[目的]量化区域生态系统碳储量,为区域山地碳库的建立和管理,改善区域生态系统碳储量功能平衡,协调区域经济发展和生态环境保护提供科学依据。[方法]基于InVEST模型,利用小江流域DEM、土地利用、土壤等数据,对该流域生态系统碳储量进行评估,分析碳储量的空间差异。[结果]小江流域生态系统总碳储量为11.58 Mt,平均碳储量为37.84 t/hm~2,土壤碳含量较低,仅占流域总碳储量的1/3。碳储量空间分布差异较大,流域中部地区,即昆明市东川区的碳储量较低,东南部的寻甸回族彝族自治县整体碳储量较高,就垂直梯度上,在海拔1 800~2 900 m生态系统碳储量功能较强,而河谷低地和高山草地碳存储的能力最弱。[结论]针对不同区域采取不同的管理措施,能有效调节小江流域碳储量的平衡,更好地促进区域内生态系统固碳功能。     

长江经济带坡面土壤保持服务功能时空格局及其变化特征

[目的]分析长江经济带2010—2015年坡面土壤保持服务功能的时空格局及其变化特征。[方法]采用修正的通用水土流失方程(RUSLE)分析长江经济带剖面土壤保持服务功能变化。[结果]2010—2015年,长江经济带年均剖面土壤保持量为1.88×1010 t/a,单位面积土壤保持量为91.54t/(hm2·a)。森林、草地、农田生态系统的单位面积坡面土壤保持量依次为129.09,111.47,40.38t/(hm2·a)。5a间,长江经济带坡面土壤保持服务功能总体呈现上升态势。国家级优化开发区、重点开发区、农产品主产区和重点生态功能区的坡面土壤保持服务功能依次增强。[结论]森林、草地、农田生态系统的坡面土壤保持能力依次降低。主体功能区战略的实施对于提升长江经济带生态安全保障能力具有重要意义。     

华北平原农户主动退耕冬小麦的影响因素模型分析及政策启示

为揭示华北平原农户主动退耕冬小麦的现状及其影响因素,借助河北省沧县农户问卷调查数据,构建农户土地利用决策理论模型与多层二项logit模型。结果表明:1)案例区农户主动退耕冬小麦现象已较为普遍,2000年以来冬小麦退耕面积占耕地总面积的比例达28.18%;2)地块、农户和村庄3个层次在解释农户土地利用决策方面均发挥显著作用,其解释程度分别为52.1%、17.5%和30.4%;3)地块层次的土地质量、灌溉水源和地块面积在1%或5%水平下显著影响农户冬小麦退耕决策,且土地质量低下、灌溉水源稳定性较差、面积较小的地块更有可能退耕冬小麦;4)农户层次的平均务工收入、地均务农劳动力数量、受教育程度、农机设备和地块破碎度在5%或10%的水平发挥显著影响,且地均务农劳动力数量少、平均务工收入和地块破碎度高、农业决策者受教育程度高且不具备农机设备的农户退耕冬小麦的概率更高;5)村庄层次灌溉用电单价通过了5%的显著性检验,且灌溉用电单价越高时,农户越有可能发生冬小麦退耕行为。在此基础上,提出相关政策建议如下:农户主动退耕冬小麦背景下推行土地休耕制度须精准,应以严格的冬小麦种植摸底调查监测为前提,还应结合农村集体新型产业发展、农业水价综合改革等措施推进制度落实;同时,应加强地表水资源的合理配置与管理,稳定与适度发展地表水灌溉的小麦面积,为实现土地休耕与口粮安全"双赢"做出贡献。     

基于GWR地理加权法的河南省县域经济发展影响因素探析

利用空间自相关、GWR模型及ArcGIS自然断裂法等研究方法,以河南省县域经济为研究对象,从城镇化率、投资水平、消费水平、产业结构、农业因素、交通条件等方面对河南省县域经济差异现状及其发展影响因素进行分析。结果表明,各县域单元经济发展水平不均衡,总体来看,河南省经济发展空间不均衡,中部地区较为发达,南部和东南部相对落后;从局部来看,各市所辖市区经济发展水平均较高,而地级市下辖的各县则普遍较落后。经济发展水平空间分布呈正相关性,高低集聚现象明显。High-High区主要集中在郑州市及周边(郑-汴-洛),Low-Low区集中分布于河南省南部和东南部区域。在基于地理加权回归的归因探讨方面,发现投资水平对经济发展的影响最为强劲,作用强度由东南向西北递增;农业因素对经济发展水平影响居第2位,作用强度呈北向南递增;消费水平、交通条件、城镇化率对经济的影响度分别位居第3～5位,对县域经济的影响作用明显;产业结构对河南省县域经济的影响最弱,对经济发展影响相比其他5个因素要弱。     

镉污染农田不同水稻品种镉积累差异研究

为降低稻米Cd含量,筛选适用于粮食安全生产的Cd低积累水稻品种,利用8个早稻品种和10个晚稻品种进行Cd低积累水稻品种筛选田间小区试验,对比不同品种水稻糙米及其他部位的Cd含量,并分析不同品种水稻的生长发育及产量状况。结果显示:不同品种水稻间根际土pH值和根际土有效态Cd含量均有显著差异,且两者和水稻Cd含量的相关性较高,根际土pH值降低和有效态Cd含量升高会导致了水稻Cd含量升高;综合考虑降Cd效果和产量状况,供试的18个水稻品种中,早稻中嘉早17、株两优189、华1s/R039三个品种和晚稻长两优772、长两优1419、长两优051三个品种推荐为湖南地区中低Cd污染农田适宜推广的Cd低积累水稻品种,且早稻品种株两优189糙米Cd含量仅有0.09 mg·kg-1,晚稻品种长两优772和长两优051也仅有0.085 mg·kg-1左右,Cd低积累特性明显。研究表明,利用不同水稻品种对Cd的积累特性差异,可以筛选出适于中低Cd污染稻田的低累积型水稻品种,使稻米Cd含量降至国家粮食安全限量标准。     

开垦对放牧温性草原生态系统水分利用效率的影响

作为生态系统碳水循环的耦合指标,水分利用效率(WUE)是衡量区域资源转化效率的重要参考。为了解开垦利用对放牧草地生态系统水分利用效率的影响,以放牧区域和开垦利用区域毗邻的两套涡度相关系统监测数据为基础,结合群落调查和采样测定,对比分析了两种管理利用方式下生态系统水分利用效率(WUE_GPP)的动态差异和影响因素。结果显示:1)WUE_GPP在夏季达到全年峰值,6月开垦站点日均WUE_GPP 3.61 g C·kg^-1 H₂O,较放牧站点高58%,全年WUE_GPP 3.07 g C·kg^-1 H₂O, 较放牧站点2.11 g C·kg^-1 H₂O提升约50%;2)开垦站点较高的WUE_GPP归咎于生长季较高的总初级生产力(GPP)和非生长季更低的蒸散耗水(ET);3)ET变化对放牧站点WUE_GPP变异解释程度较高(26%, P<0.001),而GPP对开垦站点WUE_GPP变化的解释程度(45%, P<0.001)高于ET;4)环境因子中,土壤含水量对WUE_GPP变化的调控作用最强,两者负相关关系在开垦站点、放牧站点均达到极显著水平(P<0.001)。研究结果能为合理规划区域土地利用,促进干旱区关键资源高效利用提供有益参考。     

乡村振兴与发展中的产业富民:国际经验与中国实践

产业富民是链接精准扶贫与乡村振兴的纽带，同时也是打通城乡要素自由流动的关键。然而，当下产业富民面临着路径不明挑战，明晰产业富民路径成为乡村振兴发展急需。利用联合国粮农组织数据，分析全球典型国家产业富民路径和国际经验，分析人力资本提升型、生态效率提升型和组织效率提升型富民模式与运行机制，探讨我国乡村振兴产业富民的路径。结果表明，国外的产业富民模式中以美国为主要代表的人力资本提升型、以韩国为代表的生态效率提升型和以日本为代表的组织效率提升型对中国产业富民路径借鉴具有极为重要的意义。新中国从1949—2019年乡村产业富民演变态势体现为缓慢变动、逐步完善、全面调整和产业融合四个阶段，由于不同地区的产业富民模式与路径存在明显差异，产业富民的模式需要因地制宜，分区分类的开展探索。研究表明，乡村产业富民不是一蹴而就的，需要循序渐进；同时，产业富民需要遵循从数据、知识库和节点提取，到关键制约因子识别，再到投入—产出绩效评价的步骤，诊断发展过程中的短板（脆弱性、弹性、阈值和拐点），为路径识别与评估提供科学判据。     

基于深度学习的林业资源调查方法

以浙江温州大洋山森林公园的杨梅树作为调查对象,给出了一种基于深度学习的林业资源调查方法。先通过无人机航拍获取大量研究区高清正射遥感影像,然后对影像中的杨梅树进行标注并构建测试集,利用TensorFlow+MASK RCNN深度学习框架对杨梅树进行检测和定位,并同时输出树冠掩膜图像和树冠像素个数,最后分别借助基于像素统计的和基于掩膜矢量估算并统计树冠的实际面积。这种方法不仅节省了人工分析航空遥感影像的时间、提高了工作效率,还可以通过将获取到的树冠轮廓矢量叠加到地学分析软件ArcGIS当中,直观地显示杨梅树的分布范围和具体数量。     

近150年来长江入海流量变化的趋势、阶段与多尺度周期

[目的]分析近150a来长江入海流量变化的长期趋势、阶段性、突变性以及多尺度周期变化过程,为揭示长江入海流量的长期变化特征提供理论支撑。[方法]基于长江汉口站长时间实测水文数据,利用现代汉口站和大通站流量一元回归模型,恢复以长江大通站为代表的1865—2014年长江入海流量序列。综合利用多种方法开展多尺度分析。[结果]长江近150a入海流量序列表明,平均值为29 432m~3/s,变异系数为14.72%。趋势分析表明,近150a来长江入海流量呈现下降趋势,变化速率为-23.7m~3/(s·a)(p0.01)。阶段性分析表明,长江入海流量变化具有一定的波动性特征,大体上以1955年为分界点,在1865—1955年为流量上升阶段,1955—2014年为流量下降阶段。突变性分析表明,长江入海流量在1940s发生了突变,由丰水期转变为枯水期。多尺度周期性分析表明,长江入海流量变化过程表现出明显的非线性和非平稳性,具有150和60a的长期趋势,以及34,22,3~7a的中高频振荡周期,其中22a周期最为明显,可以通过99%置信度检验。[结论]近150a来长江入海流量总体上呈下降趋势;其中自1955年以来长江入海流量处于一个显著的下降期;长江流域降水量变化是影响长江入海径流变化的重要因素。