干旱半干旱区草原灌丛化研究进展

干旱半干旱区草原生态系统中原生灌木/木本植物的植株密度、盖度和生物量增加的现象称为草原灌丛化,是全球干旱半干旱区草原面临的重要生态问题,灌丛化研究正成为陆地生态系统全球变化研究的重要领域。引起灌丛化的因素包括过度放牧、草原火、气候变化、大气CO₂浓度升高及生物和非生物环境因子的变化等,灌丛化是多种因素共同作用的结果。灌丛化过程表现为地表景观由草本植物占优势转向灌木植物占优势的植被转变过程,此过程改变了原有植物群落的物种组成和结构,增强了地表景观异质性,打破了原生态系统的光照、热量、水分、养分等的分配格局,灌丛斑块成为了灌丛化草地中水分、养分等相对富集的“肥岛”。目前灌丛化研究主要集中在具有强烈地域性和限制性的定点研究和因子控制实验等方面,未来应更多关注气候变化与灌丛化的相互联系和影响、草地生态系统对灌丛化过程的反馈以及与灌丛化的监测、缓解措施等方面的研究,模型模拟将是今后研究灌丛化发生、发展及灌丛化生态系统演替的重要方法和途径。     

湖北省城市化和耕地变动协调性研究

研究城市化和耕地资源的协调问题,对于适度城市化战略制定和保护耕地资源具有重要意义。笔者首先应用协整理论判定湖北省城市化和耕地资源变动数据的平稳性,进而借鉴经济与环境协调度模型,构建城市化与耕地变化协调度模型,基于《湖北省统计年鉴》数据对湖北省城市化与耕地变动类型进行实证分析。结果发现,湖北省城市化和耕地资源变动存在非线性关系;研究时段湖北省城市化和耕地变动协调度大部分年代协调度小于0.7,且表现出明显阶段性特点;大部分年份湖北省耕地资源与城市化水平协调度呈现调和型、基本调和型、勉强调和型3种类型。这意味着所研究时段湖北省城市化和耕地变动之间存在不协调因素,最后,基于以上分析笔者提出了实现城市化和耕地资源协调的政策建议。     

基于因子分析方法的江苏省能源安全系统评价

能源是社会经济发展的重要基础条件,其供应和使用安全问题一直倍受关注。笔者首先对区域能源系统安全内涵进行界定,从能源生产-消费过程和能源-人口、能源-经济和能源-环境3个子系统角度出发,建立了区域能源系统安全评价指标体系,然后利用因子分析的方法,对江苏省1990-2007年能源系统安全状况进行实证分析。结果发现,在现有的能源政策和社会经济条件下,该区域能源子系统安全状况变化不同,总的能源系统安全状况将趋于下降。此结论符合江苏能源系统的实际情况,说明该评价体系和评价模型用于区域能源安全的评价是有效的,能较好地揭示区域能源安全存在的问题,可以为区域能源安全决策提供参考依据。     

喀斯特坡耕地块石出露对土壤水分入渗的影响

块石出露是喀斯特石漠化地区典型的地貌景观特征之一。为探索喀斯特坡耕地中块石出露对土壤水分入渗的影响，通过野外人工模拟降雨试验，研究3个坡度（15°、20°、25°）、3个面积（小、中、大）、5种形状（斜条形、横条形、近圆形、三角形、竖条形）块石出露下的土壤水分入渗特征。结果表明：1）3种坡度下，各形状块石出露下和裸露坡的入渗率均随着坡度增加而减少。总体上，块石面积越小坡度越缓，入渗过程变化越平稳且入渗率高，块石面积越大坡度越陡，入渗过程变化波动大且入渗率低。2）初始、稳定、平均入渗率的最大值均出现在15°坡面，最小值均出现在25°坡面。总体上坡度和块石面积越大，土壤的稳定入渗率越高。3）与裸露坡面相比，块石出露下，15°、20°、25°坡度对入渗增量的贡献率为2.63%、20.88%、76.49%。小、中、大面积块石对入渗增量的贡献率为46.39%、32.88%、20.73%。形状对入渗增量的贡献率为31.50%（斜条形）>27.66%（横条形）>27.08%（近圆形）>10.81%（三角形）>4.36%（竖条形）。4）3种模型的拟合结果，裸露坡拟合度最高，均大于0.89，而斜条形块石拟合度都最低，均为0.60左右。Horton模型的拟合度最好，Kostiakov模型的拟合度良好，Philip模型的拟合度一般，故Horton模型更适用于喀斯特坡耕地不同块石出露下土壤水分入渗过程的拟合。研究结果有助于了解喀斯特坡耕地块石出露下的土壤水分入渗特征，促进农业水土资源的管理保护和利用，为该区水土流失和石漠化工程治理提供借鉴。     

北京山区耕地质量变化及未来趋势模拟

准确把握区域耕地质量现状、空间分布以及未来变化，对实现耕地保护由数量平衡与管理向数量-质量综合平衡与管理具有重要意义。应用GIS空间分析与模拟技术，在对北京山区耕地质量进行定量评价的基础上，对山区不同地域层次上的耕地质量变化及未来趋势进行了分析。研究结果发现，1993－2004年北京山区以及各地貌类型区域耕地质量处于总体提高态势，耕地质量的提高主要是耕地布局优化的结果。2004－2015年，北京山区耕地总体质量将继续提高，但总体幅度有所减小；同时，不同区域耕地质量变化出现分异，山区和半山区耕地质量仍然不断     

长江流域降雨侵蚀力时空变化及成因分析

基于1961－2017年均一化逐日降水资料，采用线性回归及Mann-kendall 显著性检验、Spearman秩偏相关、广义极值分布等方法对长江流域年降雨侵蚀力及侵蚀性的降雨特征时空分布特点、变化趋势和成因、10年一遇次降雨侵蚀力极端变化进行分析，并从总体趋势和极端变化角度综合探讨导致土壤水蚀加剧的气候危险性格局，为长江流域生态环境保护、可持续发展及制定针对性精细化水土保护措施和流域治理提供参考。结果表明：1）1961－2017年，长江流域年降雨侵蚀力和年侵蚀性的降雨量、降雨日数、雨强变化速率增加，雨强增加趋势明显；2）流域和大部分分区年降雨侵蚀力增加主要受年侵蚀性降雨量和雨强增加变化的影响，多数分区因雨强的显著增加起主导作用；3）71.6%的站点年降雨侵蚀力变化速率增加，10年一遇次降雨侵蚀力1961－2017年相对1961－1990年时段增加的站点比例为61.2%；4）1961－2017年年降雨侵蚀力增加趋势和/或10年一遇次降雨侵蚀力后一时段增加，均可能造成土壤水蚀加剧的危险，长江流域水蚀气候危险性增加的站点范围广，比例多达81.5%，对水土流失预防和治理十分不利。     

大城市近郊县域耕地保护预警方法

县域是耕地保护及预警最为合理的研究尺度，综合应用土地利用规划、年度计划和农用地分等定级成果，预测耕地资源“量”与“质”的变化趋势是科学合理地保护耕地的有效手段。该文在单项指标和综合指标2个层次上，从耕地数量、稳定生产能力、易变养分的空间变化和综合4个方面构建了县域耕地保护预警体系，并对北京市顺义区进行了耕地保护预警研究。顺义区耕地保护单项指标预警结果表明，2007、2008年顺义区耕地数量出现轻警，2009、2010年则为无警；耕地稳定生产能力在2007、2009年为中警，2008年为重警，2010年为轻警；而易变养分含量变化的警情则不尽相同。综合指标预警结果表明：2007年顺义区耕地保护出现重警，2008年和2009年为中警，2010年为轻警。研究结果从预警的时间尺度和空间尺度出发，全面考虑了耕地的数量变化和质量变化，并使警情判定与土地管理和农业生产工作相衔接，是进行区域耕地保护预警研究的有效方法。     

块石出露对喀斯特坡耕地土壤理化性质的影响

喀斯特坡面伴随有大量直径>25 cm的块石出露，为探明块石出露对土壤理化性质的影响，以坡面4个块石出露的农地和1个对照组为研究对象，分析土壤理化性质空间变异特征。结果表明：(1)在块石出露的农地中，土壤容重、黏粒、粉粒和砂粒的变化分别为0.87～1.42 g/cm³,25.70%～41.80%,38.11%～51.60%,13.76%～27.54%,土壤容重、黏粒和粉粒空间变异性均为弱且高于对照组，砂粒空间变异性为中等且低于对照组。(2)土壤全碳、全氮、全磷、全钾变化分别为9.82～23.13,0.94～2.15,0.65～2.93,7.38～20.35 g/kg,土壤有效磷、速效钾的变化分别为1.44～2.63,7.35～106.02 mg/kg,空间变异性均为中等且高于对照组。(3)土壤容重、黏粒、粉粒与其他土壤理化性质的之间的关系总体上呈负相关，且相关性在块石出露的农地中比对照组更显著。砂粒与黏粒之间呈显著负相关，与其他土壤化学性质之间的关系总体上呈正相关。(4)块石出露数量、出露坡度、出露比率和出露高度，对土壤理化性质的影响具有复杂性，土壤理化性质的...     

基于生态位的农村居民点用地适宜性评价与分区调控

在剖析农村居民点用地生态位特征的基础上，按照新农村建设的要求，从生态条件、生产条件和生活条件3个方面选取相关指标，利用生态位适宜度模型与GIS栅格技术进行评价指标的单因素量化分析和多因素综合评价，将北京市平谷区划分为农村居民点用地高度适宜、中度适宜、低度适宜和不适宜4个等级。在此基础上，使用聚类分析法将平谷区现状的275个行政村划分为重点发展区、适度挖潜区、限制扩建区和优先整治区，进而分析了各区域用地特征，并提出相应的用地调控模式。研究结果体现了土地利用的适宜性和现势性，符合当地实际，对农村居民点整理和乡     

基于能值理论的北方农牧交错带种植业可持续性分析——以准格尔旗为例

运用能值理论、方法，以植被NPP为基础，评价环境资 源系统对准格尔旗种植业系统的影响、贡献，揭示种植业系统的物质基础、运行效率和发展 方向。研究表明：(1) 环境资源，尤其可更新资源是准格尔旗种植业系统生产力的主要驱动 因素。优化能值投入结构，提高环境资源的利用率、转化率，是发展准格尔旗种植业系统生 产力的战略方向。(2) 准格尔旗种植业系统的可持续规模、产量主要取决于环境资源提供的 自然资本、生态服务。推广以木本水果、木本粮油为主体的农林复合系统，推进生态建设步 伐，进而增强环境资源提供自然资本、生态服务的能力，是维持准格尔旗种植业系统可持续 规模的最佳途径。(3) 实施“农牧互促”的农业发展战略，提高农牧业系统耦合度及其整体 生产力，尤其以种植业支撑畜牧业发展，提升农产品附加能值，是准格尔旗种植业系统的重 点发展方向。