基于SOTER数据库的河北省土壤侵蚀研究

【研究目的】应用SOTER数据库与RUSLE模型定量化估算河北省土壤侵蚀风险。【方法】在建立河北省SOTER数据库的基础上,提取地形因子、植被覆盖与耕作管理措施和土壤保持措施,结合土壤可蚀性与降雨侵蚀力因子,应用RUSLE模型定量评价河北省山区土壤侵蚀风险。【结果】河北省轻度水土流失面积3.5万km2,占18.9%;中度水土流失面积1.1万km2,占6.1%;强度与极强度水土流失面积分别为8 183km2与1.0万km2,分别占全省面积的4.4%和5.6%;剧烈土壤侵蚀面积为1.2万km2,占全省面积的6.8%。【结论】河北省土壤侵蚀主要发生在太行山、燕山山区,尤以低山丘陵地带的土石山区最为严重。     

基于土壤粒径分布模型的河北省土壤可蚀性研究

 利用河北省第二次土壤普查成果中的土壤质地组成、土壤图及相应的理化性质属性资料，在验证双参数修正经验逻辑生长模型准确性的基础上，将卡庆斯基土壤质地分类系统转换为美国制；并采用公式法计算该省土壤可蚀性K值，编制具有准确几何位置可与地形图配准的土壤可蚀性K值空间分布图。同时，计算得出该省土壤可蚀性K值在0.25～0.4之间的易蚀性和较易蚀性土壤面积占总土地面积的58.6%。探讨了土壤可蚀性K值和K值图的应用。     

不同形态氮肥对玉米干物质、氮素积累及土壤氮素的影响

为提高玉米生产过程中的氮素利用,减少氮素损失,采用田间原位试验法,在农民习惯施用酰胺态尿素的基础上研究相同施氮量下不同形态氮素对玉米干物质积累量、氮素吸收利用、产量及土壤氮素的影响。设置不施氮肥(CK)、酰胺态氮肥(T1)、铵态氮肥(T2)、硝态氮肥(T3)和硝/铵态氮肥(T4)5个处理。结果表明:(1)成熟期各处理干物质和氮素积累量均为T4>T3>T1>T2>CK,T4的干物质累积量较其他施氮处理显著提高6.3%～15.0%,氮素累积量较其他施氮处理增加6.4%～30.1%;该处理延长了玉米干物质和氮素积累旺盛期,推迟了玉米干物质和氮素积累速率最大时间。(2)与T1、T2比较,T4的土壤氮素依存率、氮素表观损失分别显著减少10.9%～23.1%、12.8%～49.1%。整个生育期,各施氮处理的土壤硝态氮含量明显高于铵态氮,且各处理的土壤硝态氮含量降幅大于铵态氮。(3)T4的氮肥利用效率、氮肥生产效率、氮肥农学效率及玉米产量均较优,其氮肥利用效率、氮肥生产效率、氮肥农学效率分别较其他施氮处理提高6.8%～25.9%、7.3%～14.4%、21.3%～48.3%,产量显著增加7.3%～14.4%。因此,硝/铵态氮肥配施在河北黑龙港地区比农民习惯施用尿素更能促进玉米增产和氮素利用,有效减少氮素表观损失。     

旗叶期缺磷及去蘖对小麦光合特性和磷分配的影响

采用石英砂培养方法并去除或保留分蘖，研究了旗叶期缺磷对大穗型小麦CA9325和多穗型晋麦2号（JM2）生长后期旗叶光合和蒸腾速率、干物质和磷在体内分配以及最终产量的影响。结果表明: ⑴旗叶期缺磷一段时间后降低小麦旗叶的光合和蒸腾速率。不同供磷水平下，去蘖使小麦旗叶光合和蒸腾速率大都高于同期未去蘖的；⑵旗叶期缺磷几乎导致两品种所有器官和整株干物质和磷的积累降低，去蘖的小麦籽粒干物质和磷总量占整株的比例均高于未去蘖的，说明缺磷促进小麦各营养器官的磷向籽粒转移；⑶主茎干物质和磷的积累以CA9325高于JM2，而JM2则以分蘖占优势，这与JM2分蘖数较多有关；⑷ 不论供磷还是缺磷，未去蘖的CA9325籽粒产量低于JM2，而去蘖后则相反。不同库容量的CA9325千粒重和籽粒磷含量均高于JM2。全生育期供磷条件下的磷吸收效率，以未去蘖的CA9325显著高于JM2，去蘖后两品种间无明显差异。     

城市化进程中的耕地变化和驱动力研究 ——以廊坊市规划区为例

以廊坊市规划区为研究区域，利用MAPGIS软件对规划区现状图进行空间叠加，得到1996—2002年的转移矩阵，重点分析研究区耕地和居民点及工矿用地变化，同时结合数理统计软件Spass全面分析影响耕地变化的人文因素，试探性的用模型方法定量表达北京和天津的城市辐射作用。结果表明：耕地面积减少，居民点及工矿用地面积增加，其主要来源是耕地；非农经济、城市辐射以及人口因素是影响廊坊市规划区耕地变化的主要驱动因子；在研究区耕地变化和城市辐射存在很大相关性的基础上，通过定量方法分析得出北京和天津的城市辐射系数分别为12.6和7.9，进一步验证城市辐射对廊坊市规划区耕地有影响。     

基于不同种类生态安全的土地利用情景模拟

为解决中国城市化进程中日益严峻的生态和环境问题,合理确定未来土地利用结构和布局是关键,开展不同约束条件下的土地利用情景模拟研究对于科学规划和辅助决策具有重要意义。该文首先采用景观安全格局理论构建了曹妃甸新区综合生态安全格局,然后基于GIS和CA-Markov模型,提出了一种基于生态安全格局的土地利用情景模拟方法,并借助于2005年和2013年2期土地利用遥感解译图对曹妃甸新区生态安全格局保护与无生态保护2种土地利用情景下2021年的土地利用结构和布局进行了预测和模拟,结果显示,曹妃甸新区生态安全格局总面积为1 058.80km2,占区域总面积的53.53%,其中底线生态安全格局面积为312.67km2,占区域总面积的15.81%。生态安全格局保护情景下,底线生态安全格局范围内新增建设用地为0,且总生态安全格局范围内新增建设用地比无生态保护情景减少17.47km2。生态安全格局保护情景下,景观更趋于破碎化,景观的形状更趋复杂,建设用地与生态用地的分布更趋合理。该研究方法和结果可为区域城市规划和生态保护提供技术支撑和决策参考。     

基于SOTER的河北省土壤有机碳、氮密度的空间分布

本文在河北省土壤与地形体数据库基础上,计算了该省不同土壤组合的土壤有机碳和氮的密度,应用GIS技术分析了河北省土壤有机碳和氮密度的空间分布特征。结果表明:河北省土壤的平均有机碳密度为10.83kgm-3,平均氮密度为1070.96gm-3,C/N比为9.99;该省的土壤有机碳和氮密度的空间分布均呈现:不同类型土壤组合的有机碳和氮密度均随着纬度的增加而逐渐增加,而且其分布受气候、土壤特性、土地利用方式、植被特性以及人类干扰程度等的影响。