基于功能分区的土地生态质量障碍因子诊断——以新乡市为例

土地生态质量障碍因子诊断是土地资源高效利用和可持续发展的重要保证。在土地生态质量评价基础上,将新乡市划分为北部生态旅游区、城市发展核心区及生态农业区,并对各分区土地生态质量障碍因子进行诊断。结果表明:生态农业区的原阳、封丘等县及城市发展核心区的获嘉县,生态基础设施匮乏,障碍度范围为14%~22%,处于重和较重等级;城市发展核心区中的牧野区、红旗市辖区等地,NPP障碍度较高,为19%~36%;生态农业区西北部及城市发展核心区西南部,生长季降水障碍度较高,为17%~22%;城市发展核心区中的新乡县、凤泉区及生态农业区中的长垣县,区域环境质量较差,障碍度范围为14%~25%,处于重和较重等级;城市发展核心区中的红旗区、生态农业区西北及黄河滩涂,土壤碳蓄积水平障碍度处于重和较重等级,障碍度范围为9%~17%。完善生态基础设施、优化产业结构、加强区域合作、用地与养地相结合是提升区域土地生态质量的主要对策。     

基于LCCS的大尺度土地覆被遥感产品类别相对一致性研究

该文提出了一种基于LCCS分类体系的大尺度土地覆被遥感产品间类别一致性的定量计算方法,并以GLOBCOVER和MODIS COLLECTION5两种大尺度土地覆被遥感产品为数据源对该方法进行了验证。结果表明:GLOBCOVER和MODIS COLLECTION5两者间的类别一致性区域较小,且集中分布于中国的华北、四川盆地、台湾省、西北沙漠地区和喜马拉雅山东麓。类别一致性值分区统计表明,两种土地覆被遥感产品的类别一致性面积百分比存在显著的区域差异,在东北区域,高值区和低值区总面积相近,该区域一致性值以0.5～0.7为主,约占该区域总面积的35%;在西北区域,一致性值以0.7～0.9为主;在华北区域,一致性值表现出明显的高值优势,一致性值大于0.9的区域约占区域总面积的63%;在东南区域,类别一致性值表现出高值面积百分比大于低值面积百分比的特征;青藏高寒区的类别一致性值则与东南区域相反;四川盆地的陆表土地覆被类别以耕地为主,因此表现出与华北区域类似的分布特征;西南区域各个区间的类别一致性值百分比表现出较为均匀的分布特征,并无明显优势级别。     

基于遥感和CASA模型的西江流域NPP时空分布特征研究

基于EOS/MODIS遥感资料,采用CASA模型分析西江流域陆地植被净第一性生产力（NPP）的时空变化特征。结果表明:西江流域平均植被NPP为400～500 gC/（m²·a）,上游地区偏低,为200～300 gC/（m²·a）,中下游地区较高,平均500～600 gC/（m²·a）,部分地区可达到800 gC/（m²·a）以上;植被NPP季节变化显著,夏季最高,春、秋季节次之,冬季最低小;西江流域植被NPP的空间差异明显,在5-10月,上游地区植被NPP较低,中下游地区较高;在1-3月,上游地区尤其是南盘江流域的植被NPP较高,中下游地区尤其是中游地区明显较少。西江流域植被NPP的空间特征还表现在汛期空间差异大,枯水期空间差别小。     

稳定流场条件下土壤颗粒跃移运动的力学特性

针对土壤风蚀所导致的土地沙化,其关键问题是微观机理研究中运动颗粒的受力,该文通过建立气流-土壤颗粒耦合作用的稳态两相流模型,对土壤颗粒跃移运动受到的不同作用力进行了数值计算和理论分析,计算结果表明:拖曳力与重力之比大约在2～20之间,而Magnus力、Saffman力和电场力与重力之比仅在0～0.5之间。同一流场以同一速度起跳的土壤颗粒,重力和拖曳力起主要作用,Magnus力和静电力的影响较大,Saffman力影响最小,几乎可忽略。从土壤颗粒的跃移运动轨迹比较发现,该模型计算结果与试验观测结果趋势一致,但不同力作用下的差别不同,其中在重力、拖曳力和Magnus力作用下的土壤颗粒运动与试验观测误差最小,充分说明了该模型的合理性。此研究对农田种植垄间距、留茬高度、翻耕土壤粒度等保护性耕作措施提供依据。     

山西省王庄煤矿生态恢复模式研究

煤炭开采导致矿区土地覆被类型、土地利用结构、区域水循环等发生显著变化,其系统修复一直是一个日益受到高度重视的问题。基于山西省王庄煤矿的采煤沉陷和废弃物压占土地等主要生态环境问题,集成并优化了立体种植/养殖模式、物质循环利用模式、矿区废弃地林灌草模式和村庄废弃地“林果-畜禽”模式等4种生态恢复模式;最后在典型样区内对立体种植/养殖模式进行了经济、社会和生态效益的示范性评价,效果良好。     

采煤沉陷区土壤重金属含量对土壤酶活性的影响

为探明煤矿沉陷区土壤受重金属污染情况,探讨重金属含量对酶活性的影响,以焦作韩王煤矿沉陷区为例,通过野外调查与采样和室内分析,研究煤矿沉陷区土壤中重金属累积特性与土壤酶活性的变化。结果表明:研究区土壤中重金属Cu、Zn、As、Mo、Hg、Pb、Cd等含量均高于对照小区的含量,且有明显的空间异质性;沉陷区各种酶活性大都低于对照点,其在空间分布上受重金属的影响,重金属Co、Ni对大多数酶有促进作用,As、Mo则对酶活性有抑制作用,重金属对酶活性的影响取决于重金属的类型与含量;在研究区,蔗糖酶对重金属污染较为敏感,表明蔗糖酶可作为评估煤矿沉陷区土壤环境质量变化的有效指标。     

郑州市近60年来降水变化特征及突变分析

利用郑州市1951-2008年降水资料,采用线性倾向估计和Mann-Kendall变点检测法,对郑州市降水的年季变化趋势、年内分配特征及突变性进行了分析。结果表明:（1）近60年来,郑州市年降水量总体呈上升趋势,降水倾向率为14.19 mm/10 a;各季降水量与年降水量变化趋势基本相似,整体亦呈增加趋势,但增加的幅度均明显小于年降水量。（2）郑州市降水量年内分配十分不均,主要集中在6-9月。（3）郑州市年降水量在1953年、1958年、1964年和1997年共发生4次突变,春季和秋季分别发生3次,夏季和冬季相对较少,分别发生2次和1次突变。     

黄土高原乡级尺度土地利用适宜性评价——以宁南山区河川乡为例

以宁南山区河川乡为例,开展黄土高原乡级尺度的土地利用适宜性研究。根据河川乡自然与社会经济的实际情况,从土地利用的地形、土壤养分、土壤侵蚀、水源条件等方面建立土地利用适宜性评价指标体系,采用层次分析法确定评价指标权重,将GIS空间分析方法与综合指数评价模型相结合,对河川乡土地的适宜性与适宜程度进行了定量评价。结果表明:河川乡土地可以划分为高度宜农地、中度宜农地、宜林地、宜林牧地和宜牧地,它们占总面积的比例分别为7.34%,13.49%,2.47%,41.37%,35.33%。评价结果可为河川乡土地利用格局的优化提供理论依据和数据基础。     

水分胁迫下柱花草叶水势、光合及叶绿素荧光特性的变化特征

以热研2号柱花草为供试材料,采用盆栽控制实验研究了不同土壤水分条件下柱花草叶水势、光合特性和叶绿素荧光参数的变化特征.结果表明:(1)柱花草叶水势随着水分胁迫程度的增加而降低,其日变化呈双峰曲线特征,日平均值表现为充分供水＞轻度胁迫＞中度胁迫＞重度胁迫.(2)充分供水条件下柱花草净光合速率最大,而在重度胁迫下最小,水分胁迫下柱花草光合速率的降低主要为非气孔限制因素所致;柱花草气孔导度在充分供水和轻度胁迫下随光合有效辐射的增强而增大,但在中度和重度水分胁迫下变化不明显;充分供水和轻度水分胁迫下,气孔导度均随蒸腾速率的增加而增加,中度、重度水分胁迫下蒸腾速率分别达到0.46、0.31 mmol·m-2·s-1时气孔开始关闭;中度胁迫下水分利用效率高于轻度胁迫,可能是植物对胁迫环境的生理适应所致.(3)初始荧光F0随着干旱胁迫程度的增加而增加,而光系统Ⅱ的最大光化学效率FFv/Fm和潜在活性Fv/F0均降低,表明随着胁迫程度的加深,PSⅡ光抑制的程度也加深,水分胁迫抑制了PSⅡ的光化学活性,使其反应中心受到一定程度的破坏或可逆失活.     

基于二次多项式回归模型的黑河流域TRMM数据降尺度研究

在不同空间尺度下分别建立TRMM 3B43降水数据与数字高程模型（DEM）和归一化植被指数（NDVI）的二次多项式回归模型,将2001—2013年黑河流域TRMM降水数据的空间分辨率从0.25°提高到1 km,并利用流域内9个气象站点实测数据对降尺度结果进行了检验。结果表明:降尺度方法不仅提高了TRMM数据的空间分辨率,数据的精确程度也有所提高;与传统线性回归模型降尺度方法相比,基于二次多项式回归模型获得的降尺度结果更接近于实测值,其结果更为准确;模型建立的尺度对最终降尺度结果精确性具有较大影响,0.50°是基于DEM和NDVI对黑河流域TRMM降水数据进行降尺度的相对最优尺度。