准噶尔盆地绿洲-沙漠过渡带植被时空演变特征

通过对准噶尔盆地绿洲-沙漠过渡带的植被种群和覆盖度的调查,以及1989年和2000年两期TM影像景观格局的解译,运用时间动态度和Ripley's K函数的方法分析了准噶尔盆地绿洲-沙漠过渡带植被的时空变化特征.结果表明,1989～2000年,研究区内人为垦地幅度较大,农田面积增加,而天然植被区域被垦地利用或破坏,造成植被面积减少,总的覆盖度降低,同时沙化面积加大.     

基于DPSIR模型的黄土高原生态敏感性演变格局及驱动力分析

摸清生态系统敏感性时空演变格局，对其驱动因素及未来发展趋势进行探测是修复和提高生态系统稳定性的重要内容。黄土高原是世界上水土流失最严重和生态环境最脆弱的地区之一，探究该地区生态敏感性时空演变特征及驱动因素，科学划分生态敏感性治理分区对于促进国家生态文明建设具有重要意义。基于“驱动-压力-状态-影响-响应”（driving-pressure-state-impact-response，DPSIR）框架，耦合空间距离指数和全排列多边形图示指标法构建生态敏感性指标体系，使用地理信息演变图谱和地理探测器研究黄土高原2000—2020年5个时间点生态敏感性时空格局和驱动力，最终划分生态敏感性治理分区。结果表明：1）研究期内黄土高原生态敏感性表现为西北高、东南低的分布特征，时间上先增加后下降。2）研究期内黄土高原生态敏感性转移类型以波动稳定型为主，生态改善区面积占比最大（35.17%），变化0次和1次的面积占比62.06%，生态环境演变稳定向好。3）生态敏感性的各驱动因素中，NDVI和降水量以及两者与其他因子的交互作用对于黄土高原生态敏感性具有明显的驱动作用。4）2030年低度敏感将成为黄土高原的主要敏感类型；沙地和农灌区以及黄土高塬沟壑区的中西部是生态敏感性治理的重点地区。整体来看，黄土高原生态环境有所好转，生态治理措施取得了积极成效，该研究可为黄土高原生态治理及高质量发展提供参考。     

喀斯特山区耕地时空演变与影响因子分析

喀斯特山区因其耕地资源特殊性使得社会经济发展限制因素尤为突出，厘清其演变规律对区域社会-经济-生态的可持续发展具有重要影响。该研究以贵州省耕地为研究对象，结合GIS空间分析功能，采用核密度、Lorenz曲线和地理探测器等方法对2000、2005、2010、2015、2018年共5期耕地数据的空间分布和时空演变进行深度探究。结果表明：贵州省耕地"西北多、东南少"，空间非均衡分布，省会周围、生态脆弱敏感区及喀斯特地貌发育区域耕地总量较少；耕地分布呈现空间正相关性，高-高聚类区域自然条件比较相似，低-低聚类区域大多为典型的喀斯特地貌或其他生态敏感脆弱区；时间尺度上耕地总量和密度均在2005年出现递减拐点，2000-2018年以地类转出为主，主要流向为林地、草地和建设用地，动态变化程度随时间推移愈加强烈，到末期稍减；空间尺度上各期耕地增减都较为均衡，面积的减少量稳定，增加量则由高值骤降至低值，并在低值处趋于稳定；地理探测显示影响贵州省耕地空间分布的主要因子为人口、GDP，次要因子为路网密度、平均坡度，其中社会经济因素影响力大于自然因素。     

不同利用方式下红壤坡地土壤水分时空动态变化规律研究

利用连续3年土壤水分定位观测数据，研究了红壤坡地不同利用方式下土壤水分的时空动态变化规律。结果表明：土壤水分时空动态变化主要受降雨和植被类型的影响。土壤水分季节变化分为相对稳定期、消耗期和补给期三个时段；土壤剖面（0～90cm）水分含量从表层到深层表现为增长型，依据2003年土壤水分标准差和变异系数。将土壤剖面划分为活跃层、次活跃层和相对稳定层3个层次；土壤剖面水分变异系数随降雨量和土层深度的增加而减小，随植被根系的增长而变大。平水年，深根系区与浅根系区土壤水分变化差异表现在30cm深度以下，而丰水年其差异主要表现在土壤表层（0～30cm）；无论平水年还是丰水年，深根系区土壤水分变幅均比浅根系区大。     

海南西部桉树人工林春季土壤水分时空变化研究

对海南儋州桉树林与椰林样地连续定点采样,分析春季桉树林土壤水分时空变化及其与椰林土壤水分差异。结果表明:(1)1─4月为土壤水分消耗期,土壤水分逐渐降低,桉树林土壤水分明显低于椰林。(2)土壤水分表层、次表层、深层差异明显。桉树林土壤表层含水量较低,变化较大;次表层土壤含水量相对较为稳定;深层含水量较多,也较稳定。(3)连载代次和树龄与土壤水分含量有明显的关系。与连载代次相比,树龄对土壤水分的影响更大;树龄愈长土壤水分含量愈少;采伐之后1龄桉树林土壤水分处于恢复阶段,含水量较高。短伐连栽生产和经营方式对桉树林水生态环境造成不利影响。     

东南太平洋智利竹䇲鱼资源渔场时空分布

根据2003—2011年东南太平洋智利竹■鱼生产统计数据,利用灰色关联评价等数理方法对东南太平洋智利竹■鱼资源和渔场的时空分布特征进行分析。结果表明,2003—2011年间东南太平洋智利竹■鱼渔场重心主要分布在80°W～95°W、40°S～45°S范围内,随着月份的增加逐步向西北方向移动,并从8月份渔场开始分为两个区域,其渔场重心逐渐向西北和东北两个方向偏移,到10月份逐渐偏移到最北端。在产量比重上,东南太平洋智利竹■鱼渔场分布具有明显的季节变化:秋季渔场分布纬度处于最南端,变化范围相对集中,主要分布在80°W～95°W、40°S～45°S区域内;冬季渔场纬度逐渐北移,春季渔场处于最北端,且变化范围较大。这种变化与渔场重心的分布相一致。经度上集中分布于79°W～101°W区域,纬度上集中分布于30°S～45°S区域。79°W～101°W和30°S～45°S这一区域作业次数也相对较高。灰色关联度表明,9年间东南太平洋智利竹■鱼的资源状况较好,研究竹■鱼的资源时空分布为其今后的可持续开发与管理提供科学依据。     

新疆棉田根际土壤真菌荧光PCR技术定量及其时空动态分析

【目的】研究新疆棉花黄萎病病株根际土壤真菌数量的时空动态变化,及棉花根际土壤真菌与黄萎病病原菌数量的相关性。【方法】用荧光定量PCR方法,测定新疆不同植棉区及其不同生育时期棉田根际土壤真菌总量和棉花黄萎病病原菌数量进行测定,分析棉花黄萎病病株根际土壤真菌数量在不同植棉区和不同生育时期的变化趋势,及棉花根际土壤真菌与棉花黄萎病病原菌数量的相关性。【结果】新疆不同植棉区的棉花在不同生育期其病株根际土壤真菌数量表现出不同变化趋势。哈密棉花病株吐絮期根际土壤真菌最大值达 6.16×10⁴ copies/g FRW;库尔勒棉花病株根际土壤真菌在苗期达到最大为4.23×10⁴ copies/g FRW;阿拉尔棉花病株根际土壤真菌在苗期至蕾期逐渐增加,随后逐渐减小,在吐絮期达到最小值为1.41×10^-4copies/g FRW。北疆精河和东疆哈密棉花根际土壤真菌数量与黄萎病病原菌数量的PCC分别高达0.989和0.993,呈显著正相关。南疆图木舒克棉花根际土壤真菌数量与黄萎病病原菌数量的PCC为0.880,呈正相关。【结论】新疆棉花黄萎病病株根际土壤真菌含量较高,在不同采样区和不同生育期,其根际土壤真菌总量均呈波动性变化。从棉花的四个生育期(苗期、蕾期、花铃期、吐絮期)来看,棉花病株根际土壤真菌数量最大值出现在吐絮期。新疆棉花病株根际土壤真菌数量的空间变化是东疆大于南疆大于北疆。在不同生态区,棉花根际土壤真菌和棉花黄萎病病原菌之间表现为正相关,而在不同发育期则表现为负相关。     

河南省冬小麦种植面积遥感监测及其时空特征研究

【目的】准确实现河南省冬小麦种植面积的遥感提取,并探索河南省冬小麦种植面积的变化过程。【方法】将遥感监测与统计数据结合,以多时相MODIS遥感影像作为数据源,分析制定了冬小麦信息的提取规则,利用统计数据辅助确定规则中的阈值选取,以减少阈值选取的主观性,提取出河南省2004—2013年冬小麦种植面积,并分析了河南省2004—2013年冬小麦种植面积的时空变化。【结果】遥感监测结果与各地市统计值具有较高的相关性(R2=0.938 5),在平原地区具有较高的精度,监测精度为89.5%,而在受到地形等因素影响的地区,冬小麦种植面积的分布相对破碎,监测精度具有较大误差,个别地区甚至不足50%。从空间上看,河南省冬小麦种植面积的空间分布总体较为集中,主要分布在河南中东部的黄河平原和淮河平原地区和豫西南的南阳盆地地区。从时间上看,河南省冬小麦种植区域总体变化较小,种植年份较为稳定的区域主要分布于豫东平原地区,累积种植年数显著增加地区主要分布于南阳盆地地区,累积种植年数显著减少地区的分布较为分散,无明显的分布趋势。【结论】基于遥感和统计数据相结合的方法可准确监测平原区冬小麦种植面积,河南省冬小麦种植面积的时空变化均较为稳定,为保障我国粮食安全发挥着重要作用。     

北京典型边缘区25年来土壤有机质的时空变异特征

采用地统计学和GIS相结合的方法,研究了北京典型边缘区25 a来两个阶段(1981～2000年,2000～2006年)土壤有机质含量(SOM)的时空变异特征.研究结果表明:土地利用类型及土地利用方式的转换对土壤有机质含量产生重要影响.1981～2000年,荒草地向耕地的转换以及因灌溉设施的完善而引起水浇地面积的增加使得整个研究区域土壤有机质含量普遍增加,有机质含量平均值从9.64 g/kg增加到12.35 g/kg,增加了28%;在利益的驱使下,农户改变了土地利用方式,不再向种植粮食作物的土地追加投入,研究区域土壤有机质含量平均值由12.35 g/kg降低到11.46 g/kg(2000～2006年).空间上,1981年土壤有机质含量自北向南逐渐降低;与1981年相比,2000年的土壤有机质含量普遍增加一个级别,增加最多的区域分布在研究区域的中部,这些区域也是土地利用类型变化明显的地方,主要是荒草地向其他农用地的转换;与2000年相比,2006年研究区域内土壤有机质含量增加的只有3个地区,并且大部分增加不显著,增幅不到1g/kg.     

典型农业区河流水质评价及影响因素分析

随着农业、农村和城镇化快速发展,施肥、畜禽养殖和农村污水排放等使河流水质日益恶化、氮磷污染严重,导致水环境问题加剧。本研究以位于广东省高州市的白沙河为例,在旱季和雨季采集水样,测定河水主要水质指标的时空变化特征,利用水质指数（WQI）、灌溉用水评价模型、主成分分析法,结合土地利用类型,评估白沙河水质和影响因素。结果表明：水质指标呈现明显的季节变化特征,旱季各项水质指标均大于雨季,降雨对pH、电导率（EC）、NH⁺₄-N、Ca²⁺、Na⁺、Cl^-和SO^2-₄的影响较大。雨季66%的水样WQI为优,显著优于旱季;旱季水样WQI值较高,水质较差水样主要集中于上游工业园及中下游区域。农田灌溉用水水质评价表明,雨季河流水质适合灌溉,旱季部分河水在灌溉前需要采取处理措施。主成分分析（PCA）和相关性分析（CA）显示白沙河流域的主要污染源与农业面源、居民生活污水和工业园排水有关,影响水质的关键因子是NH⁺₄-N、总磷（TP）和NO^-₃;土地利用类型分析表明水田和建设用地、农村居民点和林地分别是旱季、雨季水质的主要影响因子,250 m缓冲区尺度下,水田和农村居民点与水质的关联性较强。研究表明,白沙河旱季水质较差,与工业排水造成的点源污染有关;在250 m缓冲区尺度下河流水质与农业面源污染有关。