基于生态可持续的土地利用空间格局分配

土地作为人文社会和自然生态系统之间的重要纽带,土地利用变化成为全球变化研究中的重要部分,研究土地利用的结构优化,对实现土地资源的可持续利用有着重要的意义,是可持续发展的核心问题。笔者采用空间叠加和综合指数的方法,以生态因素作为土地利用空间分配的限制因子,模拟预测了基于生态可持续背景因素下中国土地利用变化未来空间分布格局。结果显示:土地利用数量分配和空间格局两方面具有明显的区域差异性,耕地主要分布在传统农区华中区和华东区,林地则主要分布在西南山区和东北区,草地则集中在西部和北部地区,建设用地主要集中在华东地区;考虑生态可持续因素,并以生态可持续为限制因子进行土地利用空间格局分配时,更加有利于土地利用各个类型的因地制宜和适宜性选择,生态功能区更加突出,分配格局更加合理。     

土壤重金属Cd污染指数的适宜插值方法和合理采样数量研究

对局部存在重金属污染地区采用适宜的插值方法和布设合理的采样点对重金属污染状况监测具有重要的意义。运用单因子指数法得到土壤重金属Cd污染指数,并在镇域内布设2033个采样点的基础上,通过随机抽样法抽取1830、1423、1017、610、203五个采样点样本子集。首先,运用普通克里金法(OK)、径向基函数法(RBF)和反距离权重法(IDW)对该地区土壤重金属Cd污染指数进行插值预测,并通过交叉验证法进行精度检验。然后,在反距离权重法的基础上,对五个采样子集进行插值精度分析,得到大致合理采样数量。结果表明:(1)利用全集2033个采样点对3种插值方法进行交叉验证分析可知,RMSE表现为IDW(3.018)RBF(2.942)OK(2.837),ME表现为OK(-0.0736)IDW(0.0214)RBF(0.0096),MAE表现为IDW(0.5668)RBF(0.5575)OK(0.5227),3种插值方法在整体预测精度上差异不明显。而对于污染区域的识别,IDW在轻度污染区、中度污染区和重度污染区预测上表现出较大的优势,能较好的反应污染区域的空间变异特征。因此,认为IDW为较适宜的空间插值方法。(2)对不同采样数量的样本进行交叉验证分析可知,RMSE、ME和MAE在1017个采样点到610个采样点误差变化幅度分别为29.84%、71.31%和36.99%,误差增加幅度较前三个子样本间明显增大。在空间特征识别方面,2033、1830、1423和1017个采样点反映的污染区的空间分布特征非常相似,610和203个采样点预测的污染区域面积明显扩大,对各级污染区域的空间特征细节表现能力较差。因此,对于该镇域内的土壤重金属Cd污染指数的研究,1017个左右采样点是比较合理的采样数量。