基于灰水足迹的洞庭湖区粮食生产环境效应评价

灰水足迹从稀释水量的角度评价水污染的总体程度,直观反映了粮食生产对区域水环境的影响。为评估粮食生产对区域环境的负面影响,该文以洞庭湖粮食主产区35个县(市、区)为案例区,应用灰水足迹理论,分析了1994-2012年粮食生产灰水足迹的时空变化特征,以水环境压力(water environment pressure,WEP)和离散型灰色(discrete grey model)DGM(1,1)模型为支撑建立了多年平均径流量情景下粮食生产对水环境负面影响的评价方法,评价了2015年和2020年县域尺度粮食生产灰水足迹的环境效应。结果表明:1)1994-2012年洞庭湖区粮食生产部门灰水足迹为273.00~438.08亿m3,19a平均值为347.65亿m3。总体上,洞庭湖粮食生产部门灰水足迹经历了先下降后回升的过程;2)洞庭湖各县(市、区)粮食生产部门灰水足迹为1.19~23.61亿m3,粮食生产灰水足迹为1.06~5.58 m3/kg;3)未来几年洞庭湖区大多数县(市、区)粮食生产部门灰水足迹呈逐步增高的态势,2015年和2020年全区粮食生产部门灰水足迹总量分别达到431.16和498.54亿m3;4)在多年平均径流量情景下,洞庭湖区因粮食生产导致的水环境压力由1994-2012年均值0.60提高至2015年0.76和2020年0.87,该区域水环境受粮食生产的负面影响持续增强。该文评价结果可为制定农业可持续发展规划及农业产业政策提供参考。     

基于物质流分析的农业土地利用系统氮素效应分析——以湖南省桃江县为例

为系统分析和评价农业土地利用环境效应,了解农业系统中物质循环规律,提高物质利用效率,本文采用物质流分析方法,通过构建区域尺度农业土地利用系统的物质流分析框架和评价指标体系,以湖南省桃江县为案例区,综合评价了该区域农业土地利用系统中氮素利用效率及环境健康状况。结果表明:(1)1980—2013年,桃江县农业土地利用系统生产输入氮素量和环境输入氮素量显著增加,2013年比1980年分别增加了1.2倍和0.4倍;其中,生产输入方式是桃江县氮素输入总量的主要来源,占2013年总输入量的77%。(2)1980—2013年,桃江县氮素输出总量逐年波动增长,而产品输出氮素量却增加不多,但环境输出氮素量比1980年增长了1.4倍。(3)与此同时,桃江县农业土地利用系统氮肥投入强度逐年增长,至2013年其值达到328.4 kg·hm~(-2),超过了警戒值(250.0 kg·hm~(-2));此外,桃江县氮素物质利用效率逐年降低,物质生产效率还处于较低水平,还需进一步采取措施,调整农业结构,提高农产品附加值。(4)1980—2010年桃江县农业土地利用系统生态稳定性和环境健康质量逐年恶化,然而,在2010—2013年桃江县的环境健康质量有所好转,其氮素养分负荷由2010年的208.8 kg·hm~(-2)回落至2013年的154.1 kg·hm~(-2)。     

都市郊区乡村景观多功能权衡-协同关系演变

针对景观功能相互表征的科学性和景观多功能间关系定量化问题,采用Spearman秩次相关系数分析和双变量空间自相关相方法,对上海市青浦区184个行政村1980-2015年的乡村景观多功能间权衡-协同关系变化特征进行研究,结果表明:1)农业生产功能不能取代经济发展功能,青浦区经济发展功能已成为主导的功能形态。2)该区乡村景观多功能间权衡-协同关系时空差异显著,表现为:生产功能-生活功能以协同为主,空间上沿中轴线扩散;生产功能-生态功能以权衡为主,空间上从中部向东部扩散;生活功能-生态功能权衡-协同关系较为均衡,权衡区由中部向东部扩散,协同区由西部向北部和南部扩散。农业生产功能与经济发展功能、经济发展功能与生态调节功能/环境维衡功能为该区不可回避的矛盾;经济发展功能与景观美学功能间权衡关系显著,且两者关系格局呈东部权衡西部协同,且权衡区的数量递增;经济发展功能与空间承载功能呈现东部权衡和西部协同,且协同区呈增长趋势;景观美学功能与生态调节功能/环境维衡功能间权衡区集中在青东区域,协同区分布于青西区域,且权衡区数量先增后减,协同区先减后增。3)时空结合的分析方法能准确全面的反映乡村景观多功能间权衡-协同关系演变特征。     

快速城镇化地区农户生计策略与土地利用行为耦合协调度分析

为探讨农户生计策略与土地利用行为之间的相互作用关系,该文以上海市青浦区为例,从人地系统角度出发,将生计策略与土地利用行为分别作为子系统构建耦合协调度模型,分析二者之间的耦合关系和耦合协调关系,并借鉴强化理论探究农户土地利用行为对生计策略的反馈机理。结果表明:1)不同类型农户在生计策略与土地利用行为的耦合关系和耦合协调关系方面存在差异:耦合关系方面,4种类型农户的耦合度集中在0.4~0.5范围内,处于拮抗阶段,其中,专业农业型农户最高,为0.480 7;耦合协调关系方面,专业农业型农户耦合协调度为0.545 9,处于高度耦合协调阶段,其余3种类型农户耦合协调度集中在0.4~0.5范围内,处于中度耦合协调阶段。2)专业农业型和农业兼业型农户的耦合协调度和土地利用效应较高,其保持原有生计策略的户数比例小于50%;非农兼业型和传统农业型农户的耦合协调度和土地利用效应较低,其保持原有生计策略的户数比例大于50%。3)专业农业型的生计策略有助于提高农户生计水平和促进耕地资源的合理利用,对从事农业生产的农户吸引力较大。研究结果可为实现农户生计与土地利用的可持续发展提供重要的理论依据。