河南省农业水资源脆弱性时空特征及障碍度诊断

从自然脆弱性、人为脆弱性和承载力脆弱性3个层面构建农业水资源脆弱性评价体系,运用熵值法和线性加权综合法测算了2001—2016年河南省农业水资源脆弱性,并利用障碍度模型分析了影响脆弱性的主要障碍因子。结果表明:2001—2016年河南省郑州等9市农业水资源脆弱性呈减小态势,开封等9市呈增大态势,脆弱性增速差异显著;脆弱性演变趋势可分为先升后降、先降后升、波动上升和波动下降4种类型;河南省农业水资源脆弱性空间分布集聚特征明显,脆弱度排序为豫北豫东豫南豫中豫西;河南省农业水资源脆弱性主要受到人为脆弱性和承载力脆弱性的影响,且主要障碍因子存在差异。因此,应积极加强对水资源系统人为干预,通过加大农业资金投入、优化农田水利建设水平、提高农业用水效率等,以实现河南省农业生产与水资源利用协调发展。     

区域土地利用结构的碳效应评估及低碳优化

区域土地利用是引起碳排放的重要因素,土地利用结构优化能在一定程度改变土地利用的碳源/汇格局,并引导区域经济社会的低碳发展。基于线性规划方法,该文建立了区域土地利用碳效应综合评估及优化调控的方法,并以南京市为例,提出了3种土地利用低碳优化方案,并对其碳减排潜力进行了对比分析及蒙特卡洛模拟,最后提出了低碳土地利用优化的政策建议。结果发现,2020年南京市土地利用总体规划方案使区域的总碳蓄积量有所提升,但预期碳排放远远大于碳蓄积的增加值,同时也将会导致生态系统碳汇能力的降低;在3种优化方案中,基于碳排放最小化的土地利用结构优化方案比2020年规划方案的碳排放减少了73.75万 t,碳减排潜力为8.50%,表明该方案起到了较好的预期减排效果;因此,该文建议将基于碳排放最小化的土地利用结构优化方案作为南京市未来土地结构调整和产业规划的参考,该方案不仅有助于实现碳减排的目标,而且对于控制建设用地的过快增长、增加生产性土地面积、引导农地整理和居民点用地整理等土地利用规划和开发活动都具有重要的现实意义。     

低碳土地利用模式研究

人类活动及其碳排放强度与土地利用方式密切相关,探索低碳的土地利用规模、结构和方式,能在很大程度上降低土地利用碳排放的速率,并为面向低碳经济的土地利用规划和布局提供参考.本文结合国内外低碳经济和低碳土地利用的研究背景和实践,分析了不同土地利用方式的碳排放效应;从低碳土地利用原则、模式和对策、目标三个方面构建了低碳土地利用模式研究的理论框架,重点从土地利用结构、规模、方式和布局等方面提出了低碳土地利用的模式和对策建议,并着重分析了低碳循环性农业、紧凑型城市和生态工业园等三种低碳土地利用布局方式;最后提出了低碳土地利用研究的未来趋势,即区域低碳土地利用路径的差异研究、编制低碳土地利用规划、低碳国土实验区的开发和建设、低碳土地利用综合效益评价等.     

城市系统碳循环:特征、机理与理论框架

城市是地表受人类活动影响最深刻的区域,城市系统碳循环在全球和区域碳过程中具有重要的地位和作用.提出了城市“自然-社会”二元碳循环的概念,探讨了城市系统碳循环的一般特征;分析了城市系统碳循环的内部机理,主要包括:城市系统碳储量和碳输入/输出通量的主要过程和途径、城市系统碳储量、碳通量和碳流通的生命周期分析、城市系统碳输入和碳输出的类型划分等;提出了基于系统层次划分和碳流通过程的城市系统碳循环的研究框架,分析了城市自然系统和城市经济系统的主要碳流通过程和环节,构建了城市系统碳循环研究的思路和理论框架;最后提出了城市系统碳循环领域未来的研究重点.     

聚类分析在江苏沿海地区土地利用分区中的应用

土地利用分区是土地利用总体规划的核心内容之一,也是土地利用结构布局的体现和落实。为了对江苏沿海地区土地利用及未来发展方向提供理论指导,结合该区域土地利用的现状和特点,以国家主体功能区划分的评价指标为依据,选取了资源环境承载力、现有开发密度和发展潜力3个一级指标及12个二级指标,建立了土地利用分区的评价指标体系。借助SPSS软件,对江苏省沿海地区3个地市的20个行政单元进行了系统聚类分析。结合分区结果及沿海地区的实际情况,将该区域分为4类：优化发展区,包括南通、连云港和盐城3个市区;滨海潜力区,包括如东县、大丰市和东台市;重点发展区,包括海安县、启东县、如皋县、通州市、海门市;一般发展区,包括以上区域以外的9个县级单位。根据各区域的相似性和差异性,提出了各区域土地资源开发利用中存在的主要问题和未来发展方向。结果表明,基于主体功能区指标体系的土地利用分区对于指导区域土地开发和布局具有重要的实践意义。     

河南省耕地生态安全预警研究

为保障粮食安全和耕地生态系统持续健康发展,系统反映河南省耕地生态系统的健康程度及发展状况,依托驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型构建了耕地生态安全预警评价指标体系,采用综合评价法和障碍度模型评价了河南省2008—2018年耕地生态安全预警DPSIR模型状况,并采用GM(1,1)模型对其发展趋势进行预测。结果表明,河南省耕地生态安全预警呈增长态势,警情由中警转变为轻警,耕地生态安全整体向好发展;河南省耕地生态安全预警子系统障碍因子大小排序为压力(26.34%)>影响(20.15%)>响应(19.95%)>状态(17.68%)>驱动力(15.64%),且障碍因子存在时间差异;2019—2023年河南省耕地生态安全预警模拟预测值呈现增长趋势,警情逐渐由轻警向无警转变。河南省应制定合理的耕地生态安全保护中短期规划,完善耕地、水资源安全储备与人口适配的预警机制。     

基于ARC/INFO的土地信息系统设计

土地信息技术是当前土地管理领域的应用热点。介绍了基于ARC/INFO的土地信息系统的设计方法和思路,包括系统总体设计,数据库设计,模块设计,输入输出设计,系统评价与维护等。     

河南省农田生态系统碳源/汇研究

采用1992-2007年河南省各地市主要农作物产量、耕地面积及农业投入等数据,对农田生态系统碳源/汇进行了测算,分析了碳源/汇及碳汇强度的时空变化特征,并提出了相应的碳增汇对策和建议。结果表明:1992-2007年,河南省农田生态系统碳吸收、碳排放及其强度均呈明显增加的趋势,碳吸收明显大于碳排放,河南省农田生态系统碳汇功能不断增强;化肥施用带来的间接碳排放成为主要的碳排放源;1992年以来,农田生态系统碳汇量呈明显增加的趋势,区域单位面积产量越大,碳汇强度也越高;河南省农田生态系统碳汇强度自东北到西南逐渐降低,平原地区明显大于山区。     

我国耕地资源开发利用现状及研究进展

从我国耕地资源开发利用的现状入手,提出了耕地资源开发利用中存在的问题:耕地总量和人均耕地面积减少、耕地质量下降、耕地污染和生态功能退化等。然后从农作物遥感估产、土地变化监测及驱动机制研究、耕地粮食生产力和人口承载力研究等方面探讨了耕地资源及其利用领域的研究进展。最后提出了耕地资源合理开发和可持续利用的思路。     

南京市不同土地利用方式的碳储量与碳通量

通过集成区域碳储量和碳通量的核算方法,建立不同土地利用方式与碳过程的对应关系,并以南京市为例探讨不同土地利用方式的碳储量和碳通量状况。主要结论为:(1)南京市2009年总碳储量为6 936.79万t,其中,居民点及工矿用地碳储量占总碳储量的38%,单位面积碳储量最大(184.00t/hm2)的为居民点及工矿用地,这主要归因于城市住宅建筑木材和城市绿化碳储量的大幅增加,以及建筑容积率提高带来的城市单位建筑面积碳蓄积量的增加;(2)南京市碳输入和碳输出通量最大的地类均为居民点及工矿用地,2009年分别达到3 126.95万t和3 283.20万t,两者的强度分别为218.65t/hm2和229.58t/hm2,这表明,作为人为活动强烈集中的地类,居民点及工矿用地与外界的碳交换远远高于其他地类;(3)南京市人为碳排放强度增幅明显,2009年达到46.63t/hm2,其中居民点及工矿用地高达200.52t/hm2,这说明南京市建成区碳代谢强度明显提高,碳循环压力逐渐增大。