基于限制因素分析的高标准农田建设分区

科学确定高标准农田建设分区对稳定农业生产、确保国家粮食安全、增加农民收入等具有重要作用。通过分析高标准农田概念、内涵及建设要求,提出一种基于限制因素分析的高标准农田建设分区方法,并在河北省定州市进行实证研究。结果表明,限制因素选取自然禀赋条件、基础设施条件、社会经济条件和区位条件4方面14个指标,并根据定量评价得分将其限制强度划分为高、中、低3级;基于分级结果,构建了78种限制因素组合类型,统计"高"限制因素个数进行类型分区;结合高标准农田建设主导限制因素以及整治工程类型,最终确定了耕地质量提升型、基础设施配套型、区位条件改善型3种高标准农田建设主导分区。该研究结果可为未来河北省定州市的高标准农田建设提供科学依据。     

基于PROSAIL模型及TM与实测数据的MODIS LAI精度评价

利用PROSAIL模型和TM影像反演的叶面积指数LAI及地面实测数据,从空间和时间序列上分别对吉林省主要玉米种植带的MODIS LAI产品精度进行验证分析,为准确评价和科学准确应用MODIS数据提供科学依据。研究结果表明,MODIS LAI产品精度因玉米生长时期和植被类型而异,混合像元是造成MODIS LAI产品低估玉米作物LAI值的主要原因之一;不同年份不同生长时期,MODIS LAI和实测数据表现出不同的关系;在玉米生长灌浆期之后,MODIS LAI产品与同期地面实测玉米LAI相比,约低估了33%～53%左右,MODIS LAI产品值明显低于TM影像反演的LAI值,约低估玉米LAI值约30%～69%左右。因MODIS LAI产品值与实际值有较大偏差,非常有必要对农作物MODIS LAI产品值进行验证分析,研究结果可为准确利用MODIS LAI产品及其算法改进后产品精度提供一种评价途径。     

东祁连山不同退化阶段高寒草甸群落结构与植物多样性特征研究

采用样方法对东祁连山地区不同退化程度高寒草甸植物群落进行了调查,对群落结构、物种组成和群落生产力进行了分析,并运用α多样性、β多样性等指标研究了其物种多样性变化.结果表明,1)研究样地内共有植物种13科27属40多种,从未退化-轻度退化-中度退化-重度退化-极度退化,不同退化演替阶段的优势种分别为线叶嵩草 禾草、线叶嵩草 珠芽蓼、珠芽蓼 线叶嵩草、珠芽蓼 杂类草、平车前 杂类草.2)随退化程度的加剧,草地总盖度降低,优良牧草生物量减少,而毒杂草的比例逐渐上升,草地质量下降;地上、地下生物量均明显降低,地上生物量远低于地下生物量,分布在各层的植物根量越来越少,地下根系具有浅层化特点.3)高寒草甸植物群落α多样性指数基本上与均匀度、丰富度指数呈正相关,与生态优势度指数呈负相关;群落的物种丰富度在中度退化阶段最高,但多样性指数和均匀度指数在重度退化阶段最高,群落多样性更多地受均匀度的影响.4)随退化程度的加剧,样方内微生境或资源异质性减小,样方间异质性增大,从而导致β多样性增加;各草地植物群落物种替代速率由大到小的顺序为重度退化-极度退化>未退化-轻度退化>中度退化-重度退化>轻度退化-中度退化.     

郑州市土地可持续利用的模拟与评价

土地持续利用是区域可持续发展的核心内容与重要基础,是推动区域经济可持续发展的重要保障。利用GIS和CLUE-S模型,以郑州市为研究区,以郑州市2000年土地利用现状数据为基础,模拟研究区在可持续利用情景下的未来土地利用变化情景,并运用层次分析法对研究区土地承载力和环境敏感性进行分析评价,在此基础上对郑州市土地可持续利用发展模式进行了探讨。研究表明:郑州市土地承载力水平偏低,土壤环境敏感性较高。在未来情景建设用地面积将明显增加的情况下,郑州市应优化土地利用结构,加大环境治理力度,改善生态环境,以促进土地资源的可持续利用,保障社会经济稳定快速发展。本研究可为理解土地利用系统的复杂性和动态性提供帮助,并为研究区今后的土地利用总体规划编制和土地可持续性管理具有指导作用。     

东祁连山杜鹃灌丛草地物种多样性特征及干扰因子

在海拔3080~3610 m范围内,研究东祁连山杜鹃灌丛在不同海拔高度的物种多样性特征及砍伐、滑坡干扰对其影响。结果表明:Shannon-Wiener指数随海拔高度先升后降,最高值出现在3330 m处,为2.537,最低值则出现于海拔最高的3610m处,为2.109,两个峰值相差0.428,下降幅度为16.9%;丰富度指数与之相似,以3330m最高,为3.672,在3610m处最低,为2.2,峰值相差1.472,下降幅度为40.1%;均匀度的变化规律有所不同,最高值出现在海拔3400m处,为0.793,最低值则出现于较低的3160m处,为0.725,两个峰值相差0.068,仅下降8.6%,变幅很小;总体来看,在3230~3400m之间,群落的物种多样性、丰富度和均匀度均较高;较高和较低海拔地段,物种多样性较低,丰富度和均匀度相应偏低;群落在自然应力的作用下发生滑坡后,其Shannon-Wiener指数、丰富度和均匀度均有较大程度下降,比对照分别下降46.9%、34.2%和38.0%,差异极显著;砍伐的情形则与滑坡大不相同,群落被砍伐两年内,其Shannon-Wiener指数、丰富度和均匀度均无显著差异。     

基于遥感影像的黄土高原沟壑区生态效应评价

水土流失和生态退化是当今黄土高原面临的主要生态问题,已严重制约区域经济发展。该文基于Landsat TM和OLI数据,估算了黄土高原沟壑区的遥感生态指数(remote sensing ecological index, RSEI),定量分析了2002、2009、2017年甘肃、陕西、山西3个主要塬区的生态安全特征,并指出了需要重点治理的区域。研究结果表明:与2002年相比,2017年甘肃塬区的遥感生态指数呈微弱增长(增加0.04),陕西塬区总体呈现改善的趋势,遥感生态指数由0.45(2002)增加至0.56(2017),山西塬区遥感生态指数由0.54(2002)减少至0.46(2017)。与2002年相比,2017年甘肃塬区中生态条件差、较差区域减少,良好、优秀的区域增加;陕西塬区中生态条件差、较差区域减少,中等、良好的区域增加,优秀的区域保持稳定;山西塬区中生态条件差、较差和中等的区域增加,良好、优秀的区域减少。甘肃塬区的蒲河和洪河流域,陕西塬区的沮河、三水河、泔河和漆水河流域以及山西塬区的州川河和鄂河流域目前的生态环境仍呈现退化趋势。3个塬区中,甘肃、陕西塬区生态条件得到不同程度的改善,山西塬区生态条件虽有下降,但生态条件改善趋势已初现端倪,随着各项水土保持和生态恢复措施不断实施深入,3个塬区生态环境将会有效改善。该研究结果对黄土高原塬面地区生态恢复、水土流失综合治理具有重要指导意义。     

中国北方草地覆被的HJ星NDVI校正研究

NDVI时间序列数据已经得到了广泛应用。中国的环境与灾害监测预报小卫星(HJ星)装载的4部CCD传感器能够满足在中国及其周边地区植被动态监测时间与空间分辨率两方面的需求,基于其建立的NDVI时间序列产品对于研究该区域的植被变化状况具有重要意义。然而波段的差异对不同传感器获取的NDVI具有非常显著的影响。本研究立足于对HJ星4部CCD传感器以及LandSat卫星TM、ETM+传感器的波段分析,利用同时相遥感影像对获取并推算6部传感器NDVI在中国北方中温带干旱半干旱草地的NDVI交叉校正系数,并通过野外实测光谱数据计算等效NDVI对研究结果进行验证。结果表明,HJ星4部CCD传感器间获取的NDVI差异能够达到5%,本研究中得到的传感器间NDVI交叉校正系数能够将该差异有效减小到2%以内。同时证明了传感器中心波长对NDVI的影响大于波段宽度对NDVI的影响。     

县域永久基本农田划定方法研究

基于永久基本农田概念、内涵和划定要求,提出了县域永久基本农田的定量评价模型与划定方法,并以河北省定州市为例进行示范验证。定量评价模型包括自然禀赋条件、基础设施条件、社会经济条件和区位条件4方面12个指标,并在改进连片度和田间道路密度计算方法的基础上进行综合评价。根据综合评价结果,将定州市耕地划分为优先保护型(≥76.00)、重点保护型(68.91~76.00)、适宜调控型(60.00~68.91)和后备整治型(0~60.00)4种类型,其中:优先保护型(28 389.22 hm~2)集中分布在城区及镇政府周边,是定州市重要的粮食生产基地;重点保护型(39 084.13 hm~2)主要分布在庞村镇、大鹿庄乡、杨家庄乡等,是永久基本农田的重点建设区域;适宜调控型(16 831.95 hm~2)分布较为分散,主要分布在砖路镇、赵村镇、西城区等,未来通过差别化土地整治再适当调为永久基本农田;后备整治型(5 126.82 hm~2)零散分布在西城区、北城区、息冢镇等,目前不适宜划作永久基本农田。研究结果可为定州市永久基本农田划定与相关规划提供依据。