渭干河-库车河三角洲绿洲棉花种植面积时空变化特征分析

利用研究区棉花种植面积和产量相关统计数据,探究研究区棉花种植面积和产量的时空变化特征及单产和面积作用对棉花产量的影响。研究结果表明：(1) 近62年来,研究区的棉花种植面积、棉花产量和单产均呈上升趋势,而且表现出明显的阶段性和波动性,1949—1985年间增长缓慢,1986—2011年增长迅速。(2) 就棉花总产波动来看, 单产的作用占42.04%,面积作用占50.96%,在1949—1985年间单产增加对棉花总产量提高的贡献较大,在1986—2011年间棉花种植面积扩大对棉花总产量提高的贡献较大。(3) 1985年前棉花种植面积较稳定,波动不大,主要靠挤占粮食作物面积来扩大,1986年之后棉花种植面积扩大迅速,主要途径为开荒造地。(4) 棉花市场价格的波动、生产成本的上升、产量的徘徊、生产环境的恶化和品种等直接影响着研究区棉花生产的竞争力和棉农增收。     

Simulation of hydrological processes of mountainous watersheds in inland river basins: taking the Heihe Mainstream River as an example

The hydrological processes of mountainous watersheds in inland river basins are complicated.It is absolutely significant to quantify mountainous runoff for social,economic and ecological purposes.This paper takes the mountainous watershed of the Heihe Mainstream River as a study area to simulate the hydrological processes of mountainous watersheds in inland river basins by using the soil and water assessment tool(SWAT)model.SWAT simulation results show that both the Nash–Sutcliffe efficiency and the determination coefficient values of the calibration period(January 1995 to December 2002)and validation period(January 2002 to December 2009)are higher than 0.90,and the percent bias is controlled within±5%,indicating that the simulation results are satisfactory.According to the SWAT performance,we discussed the yearly and monthly variation trends of the mountainous runoff and the runoff components.The results show that from 1996 to 2009,an indistinctive rising trend was observed for the yearly mountainous runoff,which is mainly recharged by lateral flow,and followed by shallow groundwater runoff and surface runoff.The monthly variation demonstrates that the mountainous runoff decreases slightly from May to July,contrary to other months.The mountainous runoff is mainly recharged by shallow groundwater runoff in January,February,and from October to December,by surface runoff in March and April,and by lateral flow from May to September.     

利用GGE双标图划分长江流域棉花纤维品质生态区

长江流域棉区棉纤维品质区域特征明显,合理划分纤维品质生态区有助于提高原棉品质和配棉效率。本研究采用GGE双标图的“环境-性状”功能图分析2000-2012年期间长江流域国家棉花品种区域试验中环境与纤维品质性状的互作模式,提出长江流域棉纤维品质生态区划分方案。结果表明,长江流域棉区可划分为“中等品质生态区”、“高长度与比强度生态区”和“低马克隆值生态区”。其中,长江流域中等纤维品质生态区涵盖湖北省江汉平原和鄂东南岗地棉区、河南省与湖北省交界的南襄盆地棉区、湖南省环洞庭湖东部和西部棉区、江西省环鄱阳湖棉区、安徽省沿江与江淮棉区、江苏省宁镇丘陵与沿江棉区和浙江省沿海棉区,纤维品质较好,代表了长江流域的总体水平;高长度与比强度生态区位于湖南省环洞庭湖北部滨湖沃土棉区,纤维长度和比强度优良,而马克隆值偏高;低马克隆值生态区涵盖长江流域最西边海拔较高的棉花熟期早长势较弱的四川丘陵棉区和最东边土壤含盐度较高且棉花长势较弱的江苏沿海棉区,纤维马克隆值达到B级水平,为长江流域马克隆值最好的区域,但纤维比强度水平一般。本研究充分展示了GGE双标图的“环境-性状”功能图在纤维品质生态区划分方面的应用效果,可为长江流域棉花区域化种植和纺织企业合理用棉提供决策支持,也为其他棉区和作物生态区划分研究提供参考。     

四川盆地单产9000 kg hm~(-2)以上超高产小麦品种产量结构与干物质积累特点

选择3个典型超高产品种和7个一般高产品种(对照)在4个环境(年份×地点)下考察其产量、产量构成因素和干物质积累、转运特点,以揭示四川盆地高温、高湿、弱光照生态条件下超高产小麦品种的产量形成特性,为超高产育种和生产提供依据。超高产品种在4个环境下的平均产量达9338 kg hm 2,比对照品种高24.2%;其穗数(449×104hm–2)、穗粒数(42.3)、粒数(18 825 m–2)、千粒重(47.8 g)分别比对照高8.2%、10.7%、18.3%和0.6%。超高产品种在各个生育阶段的干物质积累速率、干物质积累量都高于对照品种,尤其是生育前期,如在分蘖盛期和拔节期干物质积累量分别高11.1%和18.2%;同时,其干物质转运量、转运效率和对籽粒的贡献率也高于对照品种,成熟时非籽粒器官干物质所占比重较对照品种低1.2~3.5个百分点。小麦籽粒产量与各个生育阶段的群体干重和分蘖、拔节期的个体干重呈极显著正相关,超高产品种具有分蘖力强,前期生长旺盛、干物质积累多,后期分配到籽粒的干物质比例较高等特点,这是高产的生理基础。     

基于BP神经网络的辽河源头区水质评价研究

基于辽河源头区水环境问题日益突出的现状,该文开展了辽河源头区水环境质量的研究,旨在对区内的水体质量进行分析评价。通过资料收集与汇总,基于BP人工神经网络结构的思想和理论,利用研究区内13个控制断面的水质监测数据,建立了包括pH、溶解氧、氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量、高锰酸盐指数的水质综合评价模型,并应用训练好的模型进行仿真运算及水质综合评价。结果显示,在选取的13个断面中,约76.92%的断面为Ⅴ类—劣Ⅴ类水质,仅有23.08%的断面水质级别在Ⅱ—Ⅲ类之间,研究区上游断面的水质状况较好,中下游的水质较差。将该结果与《环境公报》公布的主要断面水质结果进行对比,81.25%的评价结果相同,采用BP神经网络对研究区水质进行综合评价具有较强的适用性和可靠性。     

汉江水源地土地资源承载力时空格局研究

从粮食、耕地、人口的角度出发,利用土地承载模型、土地承载指数和趋势分析法,借助GIS技术,研究了汉中市县域尺度土地承载力的时空变化特征,并预测了该市2020年耕地资源承载潜力。结果表明:（1）从时间上来看,20世纪90年代汉中市土地承载处于人粮基本平衡状态,2000年以后土地承载指数开始上升,人粮关系出现紧张,截至2010年表现为土地过载现象。（2）空间来看,宁强、略阳、西乡自20世纪90年代始人口就略显超载,山区县由农业生产粗放的经营转为多种因素综合作用下的区域粮食安全隐患。（3）对比2020年全国粮食作物单产为5 370~5 810 kg/hm²,加快农业内部结构调整,加强农业科技投入力度,可在区域范围内保证粮食安全。     

黄土高原昕水河流域径流变化归因定量分析

近几十年来,黄土高原昕水河流域实测径流量减少显著,对区域生态环境及用水安全造成严重影响。采用水文模拟途径,还原了天然径流量系列,在此基础上,定量评估了气候要素和水土保持等人类活动对河川径流量的影响。结果表明,考虑融雪过程的水量平衡模型对昕水河流域径流量具有较好的模拟效果,率定期及检验期Nash-Sutcliffe确定性系数均在70%以上,模拟的相对误差也小于3%。径流量系列自1966年发生了较为明显的变化,1966—2010年流域径流量深较前期减少29.2 mm,其中,包括流域水土保持措施的人类活动对河川径流量变化的影响约站49.3%,气候要素变化的影响略微偏高,约占50.7%。因此,在未来流域治理及生态文明建设中,气候要素变化对流域水文水资源的影响必须引起足够的重视。     

黄旗海流域景观格局动态分析

农牧交错带处于气候上的过渡区和生态系统上的脆弱地带,在气候变化和人类活动双重影响下,土地景观格局发生了巨大变化。利用1976、1987、1993、1999、2006和2010年遥感影像,运用ENVI 4.7、ArcGIS 9.3 和FRAGSTATS 3.3,分析农牧交错带黄旗海流域景观格局变化及其驱动力。结果表明,1976—2010年间,耕地和建设用地等人工景观的面积不断扩增,草地和湿地等自然景观面积大量萎缩,其中,湿地面积从193.5 km²减为52.9 km²,减少了73%。在景观水平上,选取斑块密度、景观形状指数、蔓延度和香农多样性指数分析景观格局。34年间流域景观形状变得复杂,异质性程度增加,景观破碎化加剧,作为优势景观类型的草地对整个景观的控制作用减小。人类活动是黄旗海流域景观变化的主要驱动力。人口增加和农牧业发展使建设用地和耕地大规模扩增,经济增长需要消耗大量水资源,人工水利设施的建设改变了流域水资源的自然配置,使得湿地资源大量消失。     

不同肥料类型对赤水河流域毛竹林生产力的影响研究

为提高赤水河流域毛竹林的生产力,采用随机区组设计,试验研究了尿素和不同氮、磷和钾配比的复合肥B、C、D对毛竹林出笋成竹、新竹质量和地上生物量的影响。结果表明:1)尿素对毛竹林成竹量和枝叶生物量的影响达显著水平,其出笋量、成竹量、新竹平均胸径、胸高断面积、秆材量和地上生物量分别为对照的120.17%、130.70%、93.49%、114.03%、111.37%、113.74%,表现出生物量上升而新竹质量降低的效果,生产上需慎用; 2)复合肥B对毛竹林的新竹胸高断面积、秆材量、枝叶量和地上生物量的影响均达显著水平,其出笋量、成竹量、新竹平均胸径、胸高断面积、秆材量和地上生物量分别为对照的112.50%、121.69%、101.76%、125.69%、126.41%、125.81%,表现为新竹质量和生物量上升,适宜于培育大径用材林; 3)复合肥C对毛竹林各项生产力指标的影响均未达显著水平,其出笋量、成竹量、新竹平均胸径、胸高断面积、秆材量和地上生物量分别为对照的101.42%、118.28%、100.10%、118.80%、119.07%、118.89%,适宜于培育笋用林和笋材兼用林; 4)生产力综合效应指数大小呈复合肥B (682.63%) > 复合肥C(476.35%) > 尿素(445.26%) > 复合肥D(261.37%) > 对照(100.00%)的变化趋势。     

闽江河口湿地自然保护区生态旅游保护与开发研究

从福建闽江河口湿地国家级自然保护区的湿地资源状况分析入手,在深入调查的基础上,探讨了保护区自然资源和生态环境保护与生态旅游的现状和潜在优势,并将其应用于福建闽江河口湿地自然保护区的旅游开发中。针对福建闽江河口湿地自然保护区自然资源与生态环境保护和旅游开发中面临的主要问题,以全面保护、生态优先、最小干预的开发生态旅游原则,提出了具体的保护性措施和旅游开发的主要建设内容。