区域生态退耕对生态系统服务价值的影响——以宁夏盐池为例

生态退耕使我国西北干旱与半干旱生态脆弱区土地结构和功能发生重大变化,对生态系统服务产生深刻影响。本文运用地理信息系统和遥感技术,分析了1990和2005年,盐池县土地利用和土地类型变化的规律;利用修正的中国陆地生态系统服务价值当量因子,计算出两期生态系统服务价值;分析了土地利用和土地类型变化对生态服务价值的影响。结论如下:1)1990-2005年间,研究区耕地、林地、草地面积得到大幅增加,未利用地大幅减少。2)研究区生态服务价值1990年为99064.6万元,2005年为115421.0万元,增加了20.62%。3)导致生态服务价值变化的主要原因是未利用地大幅度减少,相应转化为单位生态系统服务价值较高的林地、草地、耕地等。研究表明,生态退耕促进了区域土地类型结构优化和生态系统服务功能改善,但是将大量未利用地转化为农田和人工林地的长期生态效应还需进一步观察。文中研究对协调类似区域人地关系,改善人类生存环境和生活福祉具有指导价值。     

兰州地区500余年来旱涝变化规律分析

旱涝是影响兰州及其周边地区的频发性自然灾害。利用兰州地区1470—2008年间旱涝等级序列,借助累积距平法、滑动T检验和小波分析等方法,研究了500余年来兰州地区旱涝变化分布特征与发展规律。结果表明:兰州地区旱涝演变存在1580—1721年、1757—1789年、1891—1930年的3个显著干旱阶段和1533—1580、1721—1757年、1789—1891、1953—1961年的4个显著洪涝阶段,且旱多于涝;兰州地区旱涝序列存在年代际尺度和百年尺度的突变;不同时间尺度上正负相位交替出现,波动明显,兰州地区旱涝变化的第一、二、三主周期分别为108 a、39 a和13 a;1951—2008年,由于气温升高、降水减少,兰州地区旱涝气候变化表现为干旱化趋势。     

基于信息扩散理论的东北三省农业洪灾风险评估

为了解决农业洪涝灾害风险评估时常会遇到的小样本问题,采用正态信息扩散方法,将单值观测样本点转化为集值样本点,进行了东北三省的区域农业洪涝灾害风险评估,并利用ArcGIS平台制成了该区域的农业洪灾风险图,直观地展示了东北地区农业洪灾风险的空间分布和空间变化趋势。该结果为政府的减灾和应急管理以及保险公司的农业灾害保险方案规划提供借鉴。     

不同土地利用方式下的生物量季节动态研究(摘要)(英文)

[目的]研究不同土地利用方式下的生物量季节动态。[方法]于2008年生长季(5～10月)期间,分别测量了针茅群落、羊草群落和农田3个不同地表覆盖状况下的植物地上生物量和地下生物量。[结果]地上生物量均在8月份达到最高值,羊草、针茅和农田的地上生物量分别为287.91、117.05、193.59g/m2;3个样地植物根系总生物量在7月份最高,针茅、羊草和农田样地分别为1683.9、1601.9、513.9g/m2;植物上层根系0～15cm/植物下层根系15～30cm的生物量比率最大的是羊草,针茅次之,农田最小。[结论]该研究为生态脆弱地区的生态环境保护提供了理论依据。     

我国北方农牧交错带土地适宜性评价研究

集合限制因子法和综合指数和法,针对我国北方农牧交错带,建立了该区耕地适宜性评价的指标体系,筛选出评价的主导因子,采用专家打分法和权重法对所有地块的耕地适宜性进行了评价。结果表明,研究区较适宜于农业耕种的区域面积仅占总面积的8.45%,主要分布于东南和西南2个区域,还有东北部地区;不适宜农业耕种的地区占绝大部分区域,主要分布于东部的中间部位、中部的广泛地区以及西部地区。     

基于土地利用结构优化的土壤有机碳储量预测分析——以内蒙古多伦县为例

土地利用/覆盖变化对陆地生态系统碳循环有着显著影响。基于模糊求解的多目标线性规划,对2020年多伦县土地利用最优结构进行求解,估算了此情景下的土壤有机碳储量。结果表明:多伦县2020年最优土地利用结构为:耕地3.31×104hm~2,林地1.37×105hm~2,草地1.84×105hm~2,水域2 300 hm~2,建筑用地5 600 hm~2,难利用土地2.89×104hm~2。最优土地利用结构下,多伦县耕地、林地和草地土壤有机碳储量分别为2.11×109kg、7.76×109kg和1.03×1010kg;3种土地利用方式下总有机碳储量比2009年增加了1.85×109kg。     

宁夏白芨滩防沙治沙区风沙土粒度组成特征及空间异质性

【目的】为宁夏河东沙区防沙治沙提供科学依据和基础数据.【方法】本研究选取了白芨滩防沙治沙区,对其风沙土粒度组成特征开展研究,通过野外网格法采样(0~30cm),室内应用马尔文激光粒度仪测定土壤粒度组成,计算得出平均粒径(Mz)、标准偏差(σ)、偏度(Sk)、峰度(KG)等土壤粒度特征参数.【结果】研究区土壤粒度组成以细沙为主,约占土壤颗粒体积分数的64.42%~78.72%,中沙含量次之,为9.99%~31.96%.极细沙含量较少,为1.79%~16.1%,粗沙和粉沙含量非常少.空间异质性研究表明,Mz、σ和KG的块金系数均25%,均表现出强烈的空间自相关性,Sk不存在空间自相关.平均粒径的空间分布表现为从西南向东北颗粒逐渐变粗的趋势,标准偏差空间分布表现为由南向北逐渐减小,峰度表现为从南向北逐渐减小.【结论】本区域在草方格+植物措施的治理下,风沙土的颗粒的分选性较好,分配程度均匀性良好.     

基于BP神经网络的三峡库区重庆段水资源安全评价

三峡库区水资源安全关系到库区的生态安全,对库区水资源安全利用进行评价,找出问题较为严重的区域,明确其限制因子,从而为库区水资源可持续发展和水资源安全提供科学的决策依据。结合2000—2014年三峡库区水资源安全数据,选取BP神经网络构建水资源安全利用评价模型,结合ARIMA模型进行指标预测,分析了三峡库区重庆段水资源安全利用的时空差异。研究表明:(1)三峡库区重庆段2014年水资源安全利用总体分布在较不安全到较安全之间,渝中区和大渡口区为较不安全等级,沙坪坝区等7个区县为基本安全,其他区县为较安全等级;在子系统的评价中,主城区的社会安全与供需安全等级均为最低,为极不安全和较不安全等级。(2)2000—2014年水资源安全利用等级主要受生态安全因子制约,供需安全因子次之;2015—2020年水资源安全利用等级主要受供需安全因子限制,生态安全因子次之。2000—2020年水资源安全利用等级总体呈上升趋势。     

中度和剧烈侵蚀黑土作物地上与地下生长发育的差异

土壤侵蚀导致黑土生产力下降已成为不争的事实,以往多采用盆栽、池栽或小区实验,主要关注侵蚀对地上生物量和产量的影响,缺少侵蚀对根系及其与地上生物量关系影响的研究.本研究选择不同侵蚀强度黑土的大田,于2014-2015同时观测地上和地下生长过程及产量,研究侵蚀对二者及其相互关系的影响.结果表明:大田情况下,剧烈侵蚀黑土导致玉米减产32.7％,大豆减产57.1％.与根系生长相比,侵蚀对地上生物量的影响更为显著,且主要在生殖生长期以后影响较大.从地上生物量与根系之间的关系看,随侵蚀加剧,根冠比增加.剧烈侵蚀玉米和大豆根冠比在全生育期平均增加41.8％和67.1％.2种作物的根系分布随土壤深度增加呈指数规律递减,侵蚀导致作物根系趋向深层——中度侵蚀根系的表层比例较高,剧烈侵蚀根系的深层比例较高.     

地表太阳辐射经验值对参考作物需水量计算的影响

针对中国太阳辐射站点观测数据较少的客观条件,以联合国粮农组织(FAO)建议的通过Angstrom公式及其参数计算的地表太阳辐射(R_(s-c))对中国九大农业区基于Penman-Monteith(PM)公式计算的参考作物需水量(ET_(0-PM))的影响为目标,利用中国地面气候资料月值数据集和中国辐射月值数据集中的112个站点1957年1月—2017年3月的气象要素逐月有效观测日均值数据,通过对比分析和相关分析,讨论了站点R_(s-c)与观测的地表太阳辐射(R_(s-o))的时空差异,以及二者分别输入PM公式获得的ET_(0-c)和ET_(0-o)的时空差异。结果表明:基于年内时空尺度的各农业区R_(s-c)和R_(s-o)存在显著且不稳定的差异,R_(s-c)直接替代R_(s-o)参与计算ET_(0-c)可能出现较大的误差。基于R_(s-c)和R_(s-o)分别计算的ET_(0-c)和ET_(0-o),无论是在全国,还是各个农业区,均存在显著的线性相关性,R~2超过0.67,ET_(0-c)平均值只有0.06～0.26 mm/d的误差。考虑中国的农业地域类型,应对北方地区的"春旱"灌溉需求,可以直接以R_(s-c)计算获得ET_(0-c),而在全国范围内的夏季"伏旱"期,输入R_(s-c)计算的ET_(0-c)比输入R_(s-o)计算的ET_(0-o)偏大。在高精度的节水农业应用中,建议研究相应的校正模型对夏季ET_(0-c)进行校准。