1：25万土壤及地形数据库及指标体系研究

根据土壤及地形(SOTER)数据库基本原理和方法建立1：25万SOTER数据库,重点研究和修正大中比例尺SOTER主地形体划分指标体系,提出海拔高度分组指标、坡度分组指标和地势起伏强度分组指标,并利用上述3个指标组合计算出样区SOTER主地形体组分(中坡度丘陵、低坡度山体台地、山谷、中坡度山体、山前倾斜平原和冲洪积平原),以进一步发展和完善SOTER数据库理论方法体系。同时,SOTER数据库的建立使原有的历次土壤普查、国土资源详查的资料信息化,使之服务于土地资源的评价、管理与保护。     

基于土地功能评价的环渤海盐碱地宜耕性确定——以河北省黄骅市为例

为解决用地矛盾,合理开发土地,评定环渤海盐碱土地的宜耕性,首先筛选土地生产功能的主要影响指标,建立生产功能评价指标并基于层次分析法确定其权重,构建土地生产功能加权指数和法评价模型,进而在辨析土地生产功能与盐碱地宜耕性逻辑关系基础上,利用盐碱地生产功能评价结果确定土地宜耕性,结果表明:黄骅市盐碱地中较适宜作为耕地的面积最大,达到12 862.42 hm2,高度适宜作为耕地的盐碱地也达到了9 455.74 hm2,说明黄骅市盐碱地开发为耕地的潜力很大。本研究为环渤海盐碱土地适宜性评价提供了新方法,为河北省近滨海盐碱土区的高效开发、合理使用提供了实践依据,对构建社会、经济及生态相协调的盐碱地利用格局具有重要借鉴意义。     

基于改进灰色关联度法的河北省粮食波动影响因素研究

 【目的】定量分析河北粮食产量波动成因,为全省乃至国家粮食安全生产提供科学的理论和方法支撑。【方法】综合运用EMD和剩余法剥离河北省粮食产量及其各影响因素波动量,并采用一种灰色关联与两两比较判断矩阵有机融合的改进灰色关联方法定量分析河北省粮食产量波动影响因素的影响度。【结果】影响河北省粮食产量波动的各要素时序特征为：自然资源各指标波动振幅在-113.43—34.38;政策经济支持能力各指标振幅在-34.59—31.79,波动强度较大;固定资产投资累计各指标振幅在-17.17—10.52,波动强度较小;可变要素投入各指标波动振幅均在-11.39—9.16。粮食产量波动主控因素为：成灾面积、有效灌溉面积、粮食作物播种面积、支援农业生产及农业事业费用、降水量、化肥施用量等六指标,影响度分别为：19.08%、17.80%、12.84%、11.03%、10.28%、7.79%、7.28%,总影响度达78.82%。【结论】提出的改进灰色关联度方法弥补了传统灰色关联度方法只能定性排序的不足,能够客观真实地反映河北省粮食产量波动的主控因素,为定量化研究变量影响因素影响度提供了新方法。     

土壤N2O排放量和小麦、玉米效益俱佳的吡啶喷涂尿素适宜用量研究

【目的】 粮田过量施用氮肥造成土壤向大气排放N₂O增多,土壤氮素表观损失提高,为实现粮田安全生产,研究吡啶喷涂尿素对冬小麦/夏玉米轮作系统内土壤N₂O排放和氮素表观损失、籽粒产量和净收益的影响。【方法】 按照1.1‰的比例将2-氯-6-三氯甲基吡啶喷涂在尿素表面制成吡啶喷涂尿素,进行了玉米、小麦田间试验。在磷、钾养分用量相同的条件下,设置4个吡啶喷涂尿素施用水平,玉米分别为0、180、270和360 kg/hm2,小麦分别为0、150、225和300 kg/hm2,调查作物产量和施肥效益;在2茬作物生长期间采用静态箱法收集气体,测定土壤N₂O排放量和排放强度。【结果】 各处理玉米和小麦季基肥和追肥后均出现显著的N₂O排放峰,土壤N₂O排放、氮素表观损失、N₂O排放强度等均随施氮量增加而增加。玉米季,吡啶喷涂尿素用量270和360 kg/hm2间无显著差异,2处理玉米分别较不施氮肥净增收5208.0和5425.4 yuan/hm2;小麦吡啶喷涂尿素用量为225 kg/hm2时,籽粒产量和净收益均最大。整个轮作季,与N₃处理（玉米和小麦季分别施用吡啶喷涂尿素360和300 kg/hm2）相比,N₂（玉米和小麦季分别施用吡啶喷涂尿素270和225 kg/hm2）处理的作物产量相当,但土壤N₂O排放量减少1.51 kg/hm2,土壤氮素表观损失减少39.4 kg/hm2,施氮肥量减少165 kg/hm2,净增收提高405.3 yuan/hm2。【结论】 玉米-小麦轮作季吡啶喷涂尿素用量分别为270和225 kg/hm2时增产增收,且土壤N₂O排放和氮素表观损失较少。     

滨海生态脆弱区土地利用功能时空分异特征研究

为减少滨海生态脆弱区不合理的土地利用方式,实现土地资源的可持续利用,以河北省重要的生态脆弱区——黄骅市为研究区,从土地利用的生产功能、经济功能、生态功能与社会功能4个角度切入,构建土地利用功能评价指标体系,定量分析黄骅市2003—2012年土地利用功能的动态变化与空间分异特征。结果表明:1)2003—2012年,黄骅市土地利用总功能动态变化度达97.30%,呈现快速上升趋势。2012年土地利用功能实现率为0.65,处于中度可持续水平,有待进一步提高。2)黄骅市土地利用功能在空间分布上呈现集聚特点,生产功能主要集中在市域远离海边的西部,生态功能较好的区域主要集中在市域东北部,社会功能和经济功能处于优势地位的区域主要集中在黄骅市中部。结果表明黄骅市土地利用功能逐渐向着多功能方向发展,但是协调度依然很低。     

农村居民点整理的产能潜力测算

农村居民点的自然本底特征与相邻耕地的立地条件具有较强的相似自然属性。通过计算居民点整理自然质量分与标准自然质量分的差值,对河北省临西县居民点整理后的土地适宜性进行了评价。研究得出,临西县居民点整理后的新增耕地为474.63hm2,新增园地数量为367.28hm2,新增林地数量为0.24hm2。确定了可以被整理为耕地的居民点,然后在ArcGIS 10.0中将邻近耕地的国家自然质量等别位置赋属性给居民点,确定整理后耕地的等别,计算出临西县居民点整理后的产能潜力为6 783.45t。最后,利用聚类分析法对临西县居民点整理后的耕地进行了分区。一级整理区可新增产能3 282.52t,二级整理区可新增产能1 964.80t,三级整理区可新增产能1 536.13t。     

基于GIS的区域生态连接度评价方法及应用

快速城市化过程使区域生态用地日益破碎,导致生物多样性不断降低,威胁土地生态安全。对快速城市化地区土地利用及规划进行生态连接度评价,并为土地管理提供决策支持,成为保障区域土地生态安全的必然选择。该文利用第二次全国土地调查数据及土地利用总体规划数据,在生态功能区识别的基础上,采用生态连接度指数对曹妃甸新区土地利用现状和规划情景进行生态连接度评价,评价土地利用对区域土地生态功能联系的影响并提出改善建议。结果表明:曹妃甸新区中等以上生态连接区域仅占曹妃甸新区的56.45%,且呈明显破碎化和孤岛化分布;在7 714.71 hm2规划新增城市用地中有2 027.25 hm2对区域生态连接度影响显著,这些区域应进行生态功能保护和提升。加强对区域重要生态用地的保护、利用现存生态资源对景观进行生态重建、强化建成区内部绿地网络建设是提高曹妃甸新区生态连接度水平的有效途径。研究成果对区域生态保护和建设工作具有重要参考价值。     

基于综合生产能力核算的河北省耕地重点保护区划定

耕地保护的实质是要保护耕地的综合生产能力,按耕地生产能力重新划定耕地的保护等级是保护耕地资源安全,最终实现耕地综合生产能力稳定的根本举措。基于农用地分等成果,通过抽样补充调查,依据自然等指数与理论生产能力抽样样点构建耕地远景潜在生产能力的核算模型,应用利用等指数与现实生产能力抽样样点的实际调查数据构建耕地现实生产能力的核算模型。在此基础上,采用综合生产力优势指数和生产规模优势指数对耕地生产能力进行分析,从远景潜在生产能力、现实生产能力、耕地投入水平和产出水平4个方面构建耕地重点保护区划分指标体系并将河北省耕地划分为4个保护等级,其中第一级别为国家级耕地保护区,面积为2.02×106 hm2,占耕地总面积的32.1%;第二级别为省级耕地保护区,耕地总面积为2.98×106 hm2;第三级别为市级耕地保护区,占河北省耕地总面积的30.1%;第四级别占河北省耕地总面积的9.7%。通过耕地保护区域的划分,明确不同主体的保护职责,并认真研究与完善耕地保护政策,这对于稳定农业生产、确保粮食安全具有重要的现实意义。     

基于RS与GIS唐山市城镇扩展对耕地产能影响的定量评估

分析研究当前区域性耕地资源数量与质量的变化格局和态势,定量评估城镇扩展对耕地产能的影响,具有重要的理论和现实意义。以唐山市1993年和2003年两期Landsat TM/ETM遥感影像为主要数据,运用Erdas软件进行人机交互解译,并借助GIS软件分析城镇扩展对耕地面积和空间分布的影响。基于农用地分等成果为基础,通过典型调查,建立耕地利用等指数和耕地实际产量的回归模型,定量估算10 a间城镇建设用地扩展对耕地产能造成的损失。研究表明10 a来唐山市建设用地总量迅速扩展,主要增加源为耕地,城镇建设用地扩展占用耕地的面积达14.27×103 hm2,主要分布于丰润区和丰南区,即1993－2003年间唐山市城镇发展方向主要为南北双向扩展,该两区产能损失分别占全市总损失产能的41.88%与37.97%,且城镇扩展占用的多是7等以上城镇周边农业基础设施好、生产力水平较高的农田,损失产能达1.35×105 t,对区域农业生产和粮食安全产生了不容忽视的影响。     

拔节和挑旗期缺磷对两小麦品种体内磷分配的影响

 采用石英砂培养方法,研究了拔节和挑旗期缺磷对大穗型小麦CA9325和多穗型晋麦2号（JM2）生长后期体内磷分配和成熟期磷利用效率的影响。结果表明,随着生长的延续,两品种供磷植株的主茎、有效分蘖和整株中的磷含量均呈"S"型增加,峰值在灌浆期。两品种所有处理的植株主茎中的磷在整株中所占比例不断增加,而无效分蘖和根系中的磷所占比例不断下降。两品种缺磷植株的有效分蘖中磷含量也呈下降趋势;对照CA9325主茎的籽粒含磷量及其在主茎中所占比例高于有效分蘖;而对照JM2主茎的籽粒含磷量低于有效分蘖,这与二者分属不同穗型小麦有关。缺磷的两品种主茎和有效分蘖营养器官和颖壳中的磷含量均低于同期的对照植株,使得籽粒中磷占主茎和有效分蘖中磷的比例高于对照。尽管如此,主茎和有效分蘖的籽粒含磷量低于对照;到成熟期,两次缺磷均显著降低两品种的籽粒产量。供磷的CA9325磷吸收效率和各处理的CA9325的收获指数均高于JM2,但前者各处理的磷利用效率低于后者。对两品种小麦体内磷利用的差异进行了讨论。