中国山地城镇的土地适宜性评价研究——以重庆市武隆县为例

以重庆市武隆县为研究区域,采用25m×25m栅格大小,针对中国山地城镇的特点,综合运用GIS和RS技术,构建土地适宜性评价模型,参与评价的弹性因子包括:距离城镇的距离、距离主要道路的距离、高程、地表起伏度、坡度和各种土地利用现状,采用层次分析法(AHP)确定各因子的权重,权重结果分别为0.253 3,0.211 6,0.093 0,0.136 9,0.206 9,0.098 3,刚性因子包括基本农田、重要生态用地和各类保护区,刚性因子作为评价的限制因素。综合运用ArcGIS 10.0软件的数据管理和空间分析功能,结合选取的评价因子建立武隆县土地适宜性评价数据库,为武隆县城镇建设提供数据支撑。研究结果表明:适宜建设用地和较适宜建设用地面积分别为46.78,70.11km2,占总面积的比例分别为1.62%,2.43%。     

基于CiteSpace的功能性有机肥研究动态与热点分析

功能性有机肥是推动废弃物资源化利用、化肥减量行动的重要路径,本文采用文献计量学方法系统梳理当前该领域的研究热点及趋势。本文从CNKI、Web of Science核心数据集中检索获取文献,从发文量、作者、机构、关键词、热点等方面进行统计分析。分析结果表明：(1)功能性有机肥研究正处于热点状态,单年发文量国内学者已超过国外学者且影响力优于国外学者。(2)国内沈其荣、刘强等学者团队是研究重要力量,机构以南京农业大学、中国农业大学、中国农科院等农业类的科研机构、高校为主。(3)国内外研究关键词均主要围绕功能性有机肥的研发及施用后功能效益分析方面,同时产生了功能基因、碳、多样性等新的热点词。(4)时间线图谱分析发现国内外均形成了以有机肥、多样性、吸附等主要聚类类型,有机肥、生物炭、腐殖物质、细菌群落、多样性是当前热点。研究认为国内外学者应加大制备材料的功能性、有效性、稳定性研究和施用后的环境效益分析,包括人体健康、环境残留、养分缓释、固碳等方面以推动绿色发展。     

西北地区NDVI变化与气候因子的响应关系研究

基于1998-2012年SPOT VEGETATION/NDVI数据,研究近15年来西北地区植被覆盖时空特征。通过时滞相关分析法,分析研究区不同地区植被对气温和降水的响应程度。结果表明:(1)西北地区总体植被覆盖率偏低,极低植被区分布较广,主要位于新疆东南大部以及内蒙古西北部;(2)西北地区退化区所占西北总面积比例小,主要位于新疆阿尔泰山脉周边、天山山脉以南和塔里木盆地以北。改善区范围分布分散,其中轻微改善区主要位于新疆天山周边、准格尔盆地边缘及甘肃东部;(3)年尺度来看,西北各地区NDVI年均值均出现缓慢增长的趋势,新疆、青海NDVI的年均值保持相对稳定;甘肃、宁夏、内蒙古西部NDVI的年均值在此期间先增加而后减少,起伏波动较大。月尺度,西北各地区NDVI多年平均月值呈现出明显的季节变化,因此与气温、降水等气候因子密切相关;(4)西北各地区NDVI与气温、降水的年际相关性不大,而年内相关性显著。新疆、宁夏NDVI对气温、降水不具有滞后性,而甘肃NDVI对气温具有明显滞后一个月的性质,青海地区NDVI对气温、降水的滞后性不明显,而内蒙古西部地区NDVI对气温具有明显滞后性而对降水具有及时性。     

起伏地形对气温时空分布的影响——以重庆市为例

[目的]基于GIS技术等分析起伏地形下气温的时空分布及其变化,为研究区域生态环境、农业区划及气候变化等提供借鉴和参考。[方法]以重庆市为例,利用34个气象站点1971—2010年历年平均气温资料,通过在气温与经纬度、海拔高度、坡度和坡向等地理和地形因子之间建立模型,并在GIS平台基于高空间分辨率的DEM数据(100m×100m)对气温空间分布进行定量估算和三维模拟。[结果](1)近40a内不同年代际的平均气温与诸多地理和地形因子之间的复相关系数均在0.8以上。(2)近40a内的年平均气温呈现出先降后升的变化。(3)绝大部分地区的年平均气温在近40a内均呈现增加趋势,且增加幅度表现为:渝东南渝东北渝西。[结论]起伏地形下气温的空间分布与诸多地理和地形因子之间的相关关系显著,且基于高空间分辨率的DEM数据利用GIS的三维模拟技术能够直观鲜明的体现出起伏地形下气温的空间分布及其变化特征。     

未来发展情景选择对农业面源污染风险的影响分析

为指导区域未来发展模式选择和农业面源污染(Agricultural non-point source pollution,ANSP)典型区域(涪陵区)风险调控,综合CLUE-S、Markov、GIS、改进的输出风险模型等模型和技术的优势,在ANSP典型区域(涪陵区)以2010、2015年土地利用数据为基础,进行未来2020—2030年的自然发展(ND)和耕地保护(CP)两种情景下的ANSP输出风险演变及对输出系数调整的响应分析。研究发现:涪陵区土地利用数据模拟精度较好,Kappa系数为0.75且FoM大于0.21。涪陵区2010—2030年期间ANSP风险等级明显降低,尤其是靠近大木山、武陵山区域的镇街和子流域。风险等级降低速率减缓明显,ND情景下,清溪镇在2010、2015、2020、2025、2030年各年份Ⅶ以上等级风险比例分别为46.20%、29.69%、25.72%、22.20%、20.00%。子流域输出风险等级对于耕地输出系数(即化肥施用水平)变化具有很好的响应关系。未来的情景模拟有利于探寻区域不同发展情景下输出风险与土地利用变化之间的响应关系,有利于聚焦分析各镇街或某子流域风险变化情况。本研究路径与方法有利于区县对各镇街、子流域未来的ANSP风险进行有效防控。     

有机无机肥配施模式对氮素淋失的影响

为了探索农田氮素淋失低风险的有机无机肥配施模式,该研究收集了331个有效农田有机肥化肥配施数据对,分析了施肥总量、施肥结构（有机肥替代比）、施肥时间（基追施）、有机肥种类等因素对氮素淋失的总体影响。结果表明：与单施化肥相比,有机肥配施化肥中氮素总量较低时（N<200 kg/hm2）,农田总氮（Total Nitrogen,TN）、硝态氮（NO3--N）淋失分别减少36.77%、65.05%;有机肥替代比高于70%,虽然可减少TN淋失（39.64%）,但增加了溶解性有机氮（DON）淋失的风险（15.78%）,尤其是动物型有机肥替代化肥使DON淋失增加26.31%;氮肥基施可显著降低TN、NO3--N淋失（43.58%、70.51%,P<0.05）。碱性旱地土壤上有机肥配施化肥可有效抑制TN、NO3--N淋失,但增加了26.63%～42.95%的DON淋失。旱地氮素淋失以NO3--N为主,且淋失系数高于水田,提高有机肥替代比可以大幅降低旱地氮素淋失,但增强了DON淋失。因子重要性分析表明：有机肥替代比对TN淋失影响占主导作用,而施氮水平对NO3--N、DON淋失影响更为重要。因此,低施氮量、高替代比动物型有机肥可有效减少碱性旱地土壤氮素淋失,为有机肥配施化肥的农田应用提供依据。     

三峡库区重庆段土地覆盖和生物多样性功能演化及预测

为研究三峡库区(重庆段)2005—2020年土地覆盖和生物多样性功能演化情况,对景观格局进行动态分析,该文结合重庆市生态保护红线划定成果,综合运用CA-Markov模型和InVEST模型对区域2005-2020年的土地覆盖和生物多样性功能的演化及趋势进行研究,在运用CA-Markov模型对2020年土地覆盖进行模拟预测的基础上,运用InVEST模型进行生物多样性功能的定量计算.结果表明:1)2005—2010年和2010—2015年,各类土地覆盖面积和土地覆盖动态度分别呈现"四增二减"和"三增三减"的状态;2)CA-Markov模型模拟预测时Kappa系数达到0.92,表明模型的普适性较好;3)4期生境退化指数最高值变化为:0.1681→0.2071→0.1909→0.1812,城区周边和长江、嘉陵江、乌江沿岸区域的生境退化指数高,东北部大巴山区域的生境退化指数较低;4)大巴山、武陵山、四面山等区域的生境质量较好,长江、嘉陵江沿岸生物多样性功能较差,4期生境质量总得分和平均得分分别为34337710、36829020、36345590、35530500和0.5139、0.5512、0.5439、0.5317;5)15年间生物多样性功能出现不断上升的趋势,由大范围的波动转为小区域变化,整个区域的生物多样性功能逐渐趋于稳定.     

凹凸棒土添加对结球甘蓝废弃物堆肥腐殖化过程的影响

为明确凹凸棒土的添加对结球甘蓝废弃物堆肥腐殖化的促进效果，以结球甘蓝废弃物和玉米秸秆为原料，分别添加质量分数为0（CK）、2.5%（T1）、5%（T2）、7.5%（T3）的凹凸棒土进行好氧堆肥，探究不同添加量的凹凸棒土对基本理化性质、有机质组分、腐殖化的影响，并结合相关性分析和结构方程模型探讨其影响腐殖化过程的途径。结果显示，凹凸棒土的添加使堆肥高温期延长了1~3 d。与CK相比，T2和T3处理的种子发芽指数分别提高了27.97%和42.06%，有机质降解率分别提高了1.67%和6.92%，腐熟状况更好。此外，与初始状态相比，堆肥结束时CK、T1、T2和T3处理的富里酸（FA）含量分别下降39.88%、42.92%、47.28%和47.68%；胡敏酸（HA）含量分别上升89.08%、129.78%、135.83%和162.50%，使得堆体芳香度增加。相关分析和结构方程表明，凹凸棒土的加入使水溶性有机碳（DOC）与腐殖质组分、前驱体的相关性发生正负转变，显示其通过影响DOC来促进HA的合成，同时还增多了显著影响HA形成的路径，促使氨基酸、还原糖和FA向HA转化，从而提高腐殖化程度。研究表明，凹凸棒土添加量为7.5%时可明显促进结球甘蓝废弃物堆肥腐熟，有效活跃前驱体，并提高腐殖质的芳香性和腐殖化程度。