黄土高原白草塬土壤水分特征及对土地利用变化的响应

[目的]对黄土高原白草塬土壤水分特征及对土地利用变化的响应进行分析,为该区水资源管理和生态建设提供重要的参考依据。[方法]测定并分析白草塬6种利用方式下0—10m的土壤水分,并基于土壤储水量、水分亏缺量及干燥化指数等指标评价土地利用变化的影响。[结果]6种土地利用方式0—10m平均含水量表现为:农地荒草地苜蓿地杏林地杏林柠条间作地杏林苜蓿间作地。土地利用变化对土壤水分的影响深度不同,苜蓿地与荒草地的影响集中在0—5m,而包含杏树的利用方式对土壤水分的影响向深层推进甚至可贯穿整个剖面。0—5m除农地外皆有重度土壤干燥化现象;5—10m包含杏树的利用方式干燥化程度较农地、荒草地和苜蓿地严重。[结论]农地转变为包含杏树的利用方式后对土壤深层水分有显著的影响,造成土壤水分储水量减少和干燥化现象严重。     

基于GIS的典型岩溶流域土地利用变化分析——以云南省小江流域为例

在GIS支持下,利用云南小江流域两期土地利用图形数据叠加分析,得到土地利用变化图和土地利用转移矩阵。结果发现,1982—2003年全流域610.12km2的土地利用面积发生变化,占流域总面积的59%。土地利用的类型主要是由未利用地向耕地和林地以及林地向耕地的转化,流域综合土地利用变化动态度达2.95%。土地利用空间格局的基本构型由以大斑块为主体,散布型斑块镶嵌其中转变为以中等斑块为主体,散布型斑块镶嵌其中的构型;区域土地利用的斑块数由1014个增加到1889个,平均斑块面积由1.02km2/个减少到0.55km2/个;流域土地利用空间格局指数中多样性指数增长4.14%,均匀度指数增长4.14%,破碎度指数增长84.6%,优势度指数降低1.6%;未利用地、林地的分离度分别增加114.58%和69.64%,而耕地的分离度减少45.86%;流域耕地、建设用地重心向东北方向偏移,而未利用地、林地重心向南东、南西方向偏移。引入社会、经济数据分析,人口增长、经济发展是流域耕地增加进而导致系列土地利用变化的主要人文驱动力,而生态环境保护等宏观政策是流域林地变化的主要驱动力。     

青海省近50年耕地资源变化及驱动力研究

耕地减少是全国和各省耕地变化的基本趋势,本文根据青海省现有的统计资料,分析了青海省54年以来耕地面积变化的总体趋势、空间差异及驱动因子,结果表明:经济发展、社会系统压力和农业科技进步是影响青海省耕地数量变化的三类因素,并用主成分分析,多元线性回归分析对耕地面积变化的驱动力进行了定量分析。     

大兴安岭不同坡向兴安落叶松径向生长对气候变化的响应

为比较不同坡向兴安落叶松径向生长对于气候变暖响应是否存在差别,在内蒙古大兴安岭地区中部和南部采集不同坡向兴安落叶松年轮样品,建立年表。结果表明：中部地区南坡、南部地区南坡和北坡在近几十年里随着温度升高树木年轮宽度指数变化不大;中部地区北坡年轮宽度指数近几十年总体呈现显著上升趋势,但是在不同时间段内显示出不同的变化规律,1960—1980年树木年轮指数显著上升,年轮平均宽度指数增加3．57％,1980—2008年年轮宽度指数显著下降,年轮平均宽度指数减少0．89％。研究证实,大兴安岭中部地区南坡和北坡兴安落叶松径向生长规律存在差异,而大兴安岭南部地区南坡和北坡兴安落叶松径向生长规律相同。     

宁夏中部生态移民区土地利用时空变化分析

通过解译宁夏中部红寺堡区1989年、1999年、2006年、2012年TM遥感影像,获取该区域生态移民前后4期土地利用数据,对1989~2012年以来土地利用变化情况进行了分析。结果表明,各个时间段的土地利用变化差异性显著。1989~1999年,由于大规模的土地开荒和红寺堡灌区的建设,耕地面积持续增加,同时该区域开始有了水浇地,而林草面积相应减少;1999~2006年,由于退耕还林还草政策的实施,耕地中的旱地被逐渐退耕为草地或发展为水浇地,林草面积开始由减少转为增加,区域土地利用开始合理化;2006~2012年,随着生态移民工程和生态建设工程的成熟发展,林草覆盖面积进一步增加,水浇地面积继续稳步增加,而未利用地和旱地面积持续下降。研究结果为区域土地资源的合理利用及生态移民工程的进一步顺利开展提供可靠依据。     

1958—2018年广西早稻高温热害时空变化规律

为了掌握广西水稻高温热害的变化规律特征,为水稻生产制定防灾减灾对策提供决策依据,本研究利用广西89个气象观测站1958—2018年观测资料及地理信息数据,采用GIS技术、M-K突变分析和Morlet小波周期分析等方法,探究广西早稻高温热害发生的时间变化规律和空间分布等特征。结果表明:(1)1958—2018年广西早稻高温热害呈增长趋势,20世纪90年代为发生低谷期,21世纪10年代为高发期;(2)高温热害发生次数在2009年发生增多突变,除重度高温热害外,轻、中度高温热害次数变化均有突变发生;(3)高温热害发生频次存在18、32年左右的显著周期变化,预计2018年之后广西早稻高温热害仍处于高发期;(4)高温热害高发区位于左、右江河谷,桂中盆地和西江—浔江—郁江等流域区域,沿海地区发生频次少于内陆。以上研究结论对实现水稻丰产稳产优产具有重要的现实意义。     

且末平原绿洲空间规模动态变化

绿洲是干旱区人类主要活动场所。绿洲规模的多少,直接影响绿洲稳定性和区域经济的发展速度。运用定性定量分析相结合方法,利用实地调查,统计资料和且末绿洲研究靶区的1970,1990和2000年3个不同时期的遥感数据进行解译,分类与统计处理,揭示了且末绿洲30多年来的动态变化趋势,并从自然和人为因素探讨绿洲规模动态变化的原因和驱动力。结果表明:整个绿洲历年以来是扩张的趋势;这种绿洲扩张从绿洲空间规模和人口增长方面明显的表现出来。研究靶区,从1970年到1990年绿洲～交错带～荒漠之间的转变比较突出;绿洲面积从2.46%增加到19.54%,交错带面积从22.19%减少到6.15%,水域和沙漠的变化不太大。从1990年到2000年绿洲面积从19.54%减少到7.02%,交错带面积从6.15%增加到12.94%,水域面积缩小,沙漠面积扩大。研究靶区所出现的这种巨变充分的说明,这里人类活动和自然条件因素对周边生态环境的响应程度。     

国红苹果园土壤中微量元素的周年变化规律及相关性分析

为探明幼龄和成龄国红苹果园不同土层土壤中微量元素的动态变化规律,在河北省农林科学院石家庄果树研究所苹果标本实验园内,分别采集了幼龄和成龄国红苹果园0～20,20～40,40～60 cm土层的土壤样品,通过VISTA-MPX等离子光谱仪对国红苹果土壤中5种微量元素进行了含量测定,采用SPSS软件进行多元统计分析和相关性分析。结果表明,整个生长周期内幼龄和成龄国红苹果园土壤硼元素含量均呈波动性起伏变化的动态规律,而铁、锌元素则无明显变化。典型性相关分析表明,0～20 cm土层锰元素之间、锌元素之间均呈显著正相关,20～40 cm土层锌元素之间、硼元素之间呈显著正相关,40～60 cm土层幼龄和成龄各元素之间无相关性。可为指导果园优质栽培和研究不同栽培措施对改善优化国红苹果园土壤中微量元素含量提供科学的理论依据。     

A possible mechanism of mineral responses to elevated atmospheric CO2 in rice grains

Increasing attentions have been paid to mineral concentration decrease in milled rice grains caused by CO2 enrichment, but the mechanisms still remain unclear. Therefore, mineral(Ca, Mg, Fe, Zn and Mn) translocation in plant-soil system with a FACE(Free-air CO2 enrichment) experiment were investigated in Eastern China after 4-yr operation. Results mainly showed that:(1) elevated CO2 significantly increased the biomass of stem and panicle by 21.9 and 24.0%, respectively, but did not affect the leaf biomass.(2) Elevated CO2 significantly increased the contents of Ca, Mg, Fe, Zn, and Mn in panicle by 61.2, 28.9, 87.0, 36.7, and 66.0%, respectively, and in stem by 13.2, 21.3, 47.2, 91.8, and 25.2%, respectively, but did not affect them in leaf.(3) Elevated CO2 had positive effects on the weight ratio of mineral/biomass in stem and panicle. Our results suggest that elevated CO2 can favor the translocation of Ca, Mg, Fe, Zn, and Mn from soil to stem and panicle. The CO2-led mineral decline in milled rice grains may mainly attribute to the CO2-led unbalanced stimulations on the translocations of minerals and carbohydrates from vegetative parts(e.g., leaf, stem, branch and husk) to the grains.     

新疆耕地动态变化与可持续发展

根据1949～2007年全疆及各地州耕地总量、水浇地面积等数据,采用系统聚类分析法,结合GIS的空间表达功能探讨了新疆耕地的时空动态变化特征,并运用时间序列趋势模型对其变化态势进行了预测。结果表明：近60a来,耕地总量净增290.45×104hm2,增幅高达240.10%,其中水田、水浇地、旱地面积分别增长了0.83×...