丹江上游土地利用/景观指数与水质关系初探

借助地理信息和景观分析技术,结合长系列水质数据,采用相关分析法、冗余分析法（RDA）,研究了丹江上游土地利用/景观指数与水质的关系,重点探讨了景观指数与水质参数的关系。结果表明:（1）2000—2013年,耕地面积减少,林地、建筑用地面积不断增加,耕地是最不稳定的土地利用类型,大部分转为林地和草地。流域内景观多样性和聚集度逐渐增加,流域景观格局趋于规则化、高连通和高度聚集的方向发展。（2）耕地面积比与NO₃^--N呈极显著正相关,与DO呈现显著负相关,表明耕地强烈的影响着水质变化;林地面积比与BOD₅,COD_Mn呈显著负相关,林地对水质有显著的正效应。（3）从景观指数与水质参数的相关性可以得出,香农多样性指数（SHDI）、最大斑块指数（LPI）、景观形状指数（LSI）、斑块结合度（COHESION）可以作为景观尺度上来预测水质变化的关键因子,具体表现为SHDI与COD_Mn呈显著负相关,与BOD₅呈负相关;LPI与BOD₅,COD_Mn呈显著正相关;LSI与DO呈极显著负相关,与NO₃^--N呈显著正相关;COHESION与BOD₅,COD_Mn呈显著正相关。斑块密度（PD）和蔓延度指数（CONTAG）与水质的关系无法得到合理的解释。     

2000-2019年我国农业气象灾害灾情特征分析

气象灾害是制约农业生产的重要因素之一,对气象灾害的灾情特征进行分析,可以为我国农业技术发展、防灾减灾决策部署提供依据。基于2000—2019年农业气象灾害数据,本文对近20年我国主要农业气象灾害的受灾特点和变化规律进行分析,结果表明,近20年间,我国主要农业气象灾害引起的农业受灾面积均有不同程度下降;虽然旱灾引起的农业受灾面积下降趋势最为明显,但其目前仍然是我国最主要的农业气象灾害;作为第二大农业气象灾害的水灾,其农业受灾面积整体呈下降趋势但存在起伏波动变化。风雹灾和冷冻灾引起的受灾面积仅占农业受灾总面积的10%左右,且均呈不显著下降趋势。未来农业发展和防灾减灾工作中,应加强政策导向,不断提升农业技术创新推广、完善气象灾害预测预警系统、制定全面有效的灾害应对措施。     

乡村振兴背景下耕地重金属污染主体多元化治理体系研究——以大宝山矿区为例

【目的】承担着乡村产业发展、社会保障以及生态环境保育的耕地,对推动乡村振兴战略的实施 具有举足轻重的意义。耕地重金属污染主体多元化治理体系是激活农村耕地要素资源、保障粮食生产安全、助 推乡村振兴的重要保障。因地制宜地开展耕地重金属污染治理是当前亟待解决的理论与现实问题。【方法】基 于大宝山矿区耕地重金属污染视角探究主体多元化治理体系,分析矿区内耕地重金属污染主体多元化治理模式 面临的困境和问题。【结果】大宝山耕地重金属污染治理现状不容乐观,主要存在治理主体缺失与弱化,尤其 是农民主体地位无法彰显、缺乏社会资金、多元参与体系不完善等问题。针对这些问题提出以下策略：（1）改 变惯性思维,实现农户自我修复耕地;（2）完善耕地重金属污染多元化治理模式,充分发挥社会组织功能; （3）引入更多第三方企业及院校,激发市场主体活力;（4）加强技术攻关,形成从源头到末端的污染综合防治方案。 【结论】研究结果可为重金属污染矿区制定地方性耕地保护政策提供重要参考价值和指导作用。     

干旱区流域土地利用变化对基流的影响

基流是干旱区最重要的枯季水文特征之一,在维持河川径流和维护流域生态安全等方面具有重要意义。基于宁夏清水河流域上游1980年、1995年、2000年、2013年四期土地利用数据及原州水文站1984—2014年日径流资料,采用枯季径流分割法进行了基流分割,分析了流域基流、基流指数与景观格局指数之间的相关关系,研究了流域景观格局变化对基流的作用。结果表明:(1)30年中,草地是清水河上游的主导性景观类型。流域景观多样性随时间的推移逐渐增加,整体向好;(2)1984—2014年,清水河上游径流量呈显著减少趋势(p0.01),基流量呈极显著减少趋势(p0.001);(3)景观格局指数与基流量的关系较径流量密切,基流量与面积加权平均形状指数(SHAPEAM)、斑块结合度(COHESION)、最大斑块指数(LPI)、斑块丰富度密度(PRD)、周长—面积分维数(PAFRAC)这5个指标的相关性较高,其中与SHAPE_AM,COHESION,LPI呈显著正相关,与PRD,PAFRAC呈显著负相关。研究结果可为清水河上游流域生态建设提供科学依据。     

基于主成分和聚类分析的赤红壤区不同土地利用方式土壤肥力综合评价

为定量评价赤红壤区不同土地利用方式对土壤肥力特征的影响，本研究以亚热带典型赤红壤区不同土地利用方式的土壤(旱地、园地、菜地)为试验对象，分析各地块土壤物理性质、化学性质和腐殖质组成的变化趋势，通过主成分和聚类分析法定量评价不同土地利用类型土壤综合肥力的差异，以欧氏距离衡量不同地块肥力差异的大小，采用最短距离法对各地块土壤综合肥力进行系统聚类。结果表明，不同土地利用方式表层(0～10 cm)和亚表层(10～20 cm)土壤的物理性状、化学性状及腐殖质组成存在显著差异(P<0.05),其中土壤有机碳含量、胡敏素碳含量、胡敏酸碳含量、富里酸碳含量、容重、孔隙度、全氮含量、全钾含量和pH值等对土壤肥力质量评价的贡献度较大，碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量、全磷含量贡献度较小。土壤肥力质量综合得分排序为旱地表层>旱地亚表层>菜地亚表层>菜地表层>园地表层>园地亚表层。不同地块的土壤肥力质量聚为5类，分别为一等肥力(旱地表层)、二等肥力(旱地亚表层、菜地表层)、三等肥力(菜地亚表层)、四等肥力(园地表层)、五等肥力(园地亚表层)。总体来看，土壤肥力优劣的评价顺...     

蚯蚓改良水浇地土壤入渗性能及影响因素分析

【目的】探究蚯蚓不同生态类型和密度对水浇地土壤水分入渗特征的影响。【方法】选取表栖型赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)和深栖型参状远盲蚓(Amynthas aspergillum)为研究对象,以无蚯蚓土壤处理为对照,采用一维定水头土柱模拟试验,探究蚯蚓不同生态类型和密度(低密度4 g·kg^-1,高密度8 g·kg^-1)对土壤湿润锋、累积入渗量、入渗速率、含水率的影响及其与土壤性状的关系,并利用Philip模型和Kostiakov模型拟合分析土壤水分入渗规律。【结果】(1)在相同时间内,蚯蚓明显降低湿润锋推进距离、推进速率、累积入渗量及入渗速率,尤其是低密度参状远盲蚓影响最为显著(P<0.01),且低密度蚯蚓的入渗性能较高密度蚯蚓处理差。(2)各处理入渗结束后,土壤含水率存在差异,参状远盲蚓极显著提高土壤含水率(P<0.01),且低密度处理最佳。(3)蚯蚓通过改变土壤的理化性质来降低土壤水分的入渗性能,其中电导率(Electricity conductivity,EC)值、有效磷(Available phosphorus,A...     

基于植被恢复的黄土高原典型流域次洪水沙特征分析

研究大规模植被恢复条件下岔巴沟流域次洪水沙变化,对揭示黄土高原土壤侵蚀演变规律和黄河水沙调控具有重要作用。基于101场洪水事件,结合NDVI和降雨数据,通过分析不同生态建设时期岔巴沟流域次洪水沙变化特征,选取2场典型洪水事件进行对比,揭示次洪输沙与径流侵蚀能量的关系。结果表明:时期Ⅱ的次洪平均径流量是时期I的1.86倍,但平均输沙量仅为0.52倍。在4个洪峰流量分级中,时期I的次洪平均输沙模数明显高于时期Ⅱ。与NO.2洪水事件相比,NO.100洪水事件的径流过程和输沙过程具有良好的同步性,洪水历时更长,洪峰流量、输沙峰值明显较低。时期I和Ⅱ的次洪输沙模数均随径流侵蚀功率的增加而增加,但时期Ⅱ的输沙模数整体低于时期I。研究结果表明大规模植被恢复对黄土高原典型流域次洪输沙的调控作用较径流更为显著。     

不同稻田生态种养模式对土壤理化性质及综合肥力的影响

【目的】定量评价不同生态种养模式对稻田土壤理化性状及综合肥力的影响，以期为华南地区稻田生态种养模式的选择提供理论依据。【方法】通过主成分分析法定量评价稻鸭（RD）、稻鱼（RF）、稻虾（RS）3种生态种养模式和常规种植（CK）稻田模式的土壤综合肥力的差异，明确影响稻田土壤综合肥力的主要影响因子。【结果】不同生态种养模式均可有效降低土壤容重，提高土壤孔隙度，缓解土壤酸化，对提高土壤养分和有机碳含量也具有较为显著的效果，其中0–10 cm表层土壤的孔隙度、有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾含量均为RD最高或并列最高。土壤综合肥力主成分分析结果显示，0–10 cm表层土壤肥力得分排序为RD>RF> RS> CK,10–20 cm亚表层土壤为RD> RF> CK> RS，并且土壤容重、有机碳、孔隙度、胡敏素碳、全氮和碱解氮为稻田土壤肥力的主要贡献性指标，全钾、pH、速效钾、全磷、富里酸碳、胡敏酸碳和有效磷为次要贡献性指标。【结论】整体来看，RD为培肥稻田土壤的最佳模式，RF其次，RS的效果较差。因此，华南地区稻田土壤培肥可将RD作为优先考虑的对象...     

无定河流域基流变化特征及其对降水的响应

基流是干旱区河流水资源的重要组成部分，在维持河川径流和维护流域生态安全等方面具有重要作用。探究无定河流域基流变化特征及其对降水的响应，对优化黄土高原水资源配置意义重大。基于无定河流域1960—2019年逐日降水量、径流量数据，利用数字滤波法、小波变换、双累积曲线及弹性系数法等，分析了降水量与基流深年际和年内变化特征，探讨了降水量与基流深的时频域关系及基流对降水的时滞效应，并明确了降水—基流关系的变化方向。结果表明：无定河流域年基流深和年基流指数分别呈极显著下降趋势(p<0.001)和不显著增大趋势(p<0.1),多年平均值分别为23.83 mm和0.67。基流深和基流指数值在春秋两季较大，夏冬两季较小；夏秋季降水对基流的控制能力在高能量和低能量区均明显强于春冬季；基流对降水的年均时滞时长为3.2天，月均(5—10月)时滞时长均在7天内。在过去60年间，流域基流储量增加7倍以上；降水量与基流深的关系发生2次变化，变化点分别为1971年和2000年；2000年后基流对降水的敏感性减弱，二者关系变化的方向更加稳定。研究结果以期为黄河中游地区水资源可持续开发利用提供理论支撑。     

基于模糊物元模型的生态公益林综合效益评价——以英德市为例

生态公益林是实现自然资源可持续利用的重要手段.基于指标抓取与词频分析,构建生态、经济和社会3方面的综合评价体系,通过模糊物元模型和障碍度计算,评价英德市生态公益林综合效益.结果表明,英德市生态公益林综合效益处于向良等级转化阶段;生态效益优但稳定性较差,主要障碍因子为温度改变和土壤容重,中、低值区主要集中在英中经济区和英西农业区;经济效益良但等级提升难度大,主要障碍因子为木材平均年产值,中、低值区多位于英西综合发展区中的边缘镇;社会效益向中等级转化,需整体提升,主要障碍因子为人均林产收入年增加率和吸收SO2量,低值区聚集在九龙-黄花石灰岩地区和英中经济区的人工针叶林区域.建议通过分类经营和改善结构提升生态公益林质量,结合区域特点挖掘旅游和休憩等新型林业经济产业,强化常态保护机制、多渠道普及林业知识.