西安市土壤与土地利用多样性及其关联分析

运用仙农熵指数的方法,对1995年、2005年和2010年西安市土壤和土地利用的组成和空间分布多样性及其关联性进行了研究。结果表明:随着海拔高度的升高,成土因素趋向复杂,土壤组成多样性逐渐降低;西安市土壤构成组分相对均匀,多样性指数为0.78,1995—2005年和2005—2010年两个时间段土地利用混乱程度提高不明显,构成多样性指数分别增加0.011和0.008;研究区51个土属中6个土属多样性指数在0.65以上,面积最大、多样性指数(0.793)最高的为麻骨石棕壤性土,最低的为黄绵土,仅为0.023;6种土地利用类型中除未利用地外多样性指数均高于0.7,其中农用地最高,达到0.927,由1995—2010年,农用地面积减少了185.119 km~2,建设用地增加193.677 km~2,并且近5年的变化率明显更快,但多样性指数均小幅度降低;与油土和黄墡土公共面积最大的两种土地利用类型是农用地和城镇建筑用地,同时二者之间的关联度系数也都在0.8以上。因此,以仙农熵来评估西安市土壤和土地利用的多样性是可行的,且1995—2010年间西安市城市的扩展对于主要的农业土壤占用量不大,未出现重要土壤类型受到威胁的情况,但对油土的占用应引起重视。     

基于仙农熵的土壤多样性和土地利用多样性关联评价

以南京市为例,将多样性理论与方法应用于土壤和土地利用相关性评价中,对该市1986年和2003年的遥感数据进行了土地利用分类,计算了各土壤类型和各土地利用类型的构成组分多样性指数以及多网格尺度下的空间分布多样性指数,并提出一种用于评价土壤和土地利用相互关系的关联系数,求算了5 km网格尺度下南京市典型土种单元同9种土地利用类型之间的关联系数。研究结果表明,1986年至2003年这十余年间,南京市土地利用的构成组分变化明显,其中1986年的构成组分多样性为0.361,2003年为0.444。2003年南京市土地利用的空间分布离散性更高,5种主要土地利用类型的空间分布多样性均有明显增加。南京市典型土种与各土地利用类型关联系数的计算结果表明,多组关联系数的变化趋势相同,由此推断相比于1986年,2003年南京市土壤与土地利用之间的相互联系更为复杂多变。     

土壤空间分布多样性与景观指数的关联分析

选取河南省中部典型样区为研究对象,利用仙农熵变形公式计算了1 km×1 km、3 km×3 km、5 km×5 km三种网格尺度下的土壤空间分布多样性,运用GIS技术和灰色理论探讨了多样性指数与景观指数之间的关联性,综合评价了研究区的土壤类型空间分布格局,研究表明:平均斑块形状指数大多小于2.0,说明土属斑块形状相对比较规则,受人为干扰的程度比较高;同一土属的空间分布多样性指数在不同网格尺度下具有相似的分异规律,其中空间分布相对比较均匀的土壤是黄砂潮褐土(多样性指数为:0.790);景观分离度指数与土壤空间分布多样性之间存在一定的负相关关系,相关系数为R2=0.866;平均斑块面积指数与空间分布多样性指数之间的回归方程为y=0.099ln(x)+0.644,R2=0.625;面积指数与土壤空间分布多样性之间存在明显的正相关关系,相关系数R2=0.865。     

河南省多级地貌特征及与土壤多样性的关系

从土壤多样性向地多样性发展符合土壤地理学的研究趋势,选择河南省作为研究区,将地貌这一主要的地学要素加入到土壤多样性的研究中,并用改进的仙农熵公式对多级地貌空间分布多样性及其与土壤多样性的相关性进行探讨。首先,对河南省1︰175万地貌类型图进行矢量化得到地貌类型等级系统;然后,对地貌和土壤的构成组分多样性和2种不同分类体系的分支率进行计算并分析其特征;最后,在3 km×3 km网格尺度下分析地貌和土壤多样性间的相关性。研究表明:河南省共有3个一级地貌,12个二级地貌和37个三级地貌;随着土壤和地貌分类的等级细化,其分类个数和构成组分多样性值均呈上升趋势,即土壤和地貌所有分类单元在数量构成上的均匀程度越来越高;两种分类系统中,土壤分类较地貌分类有更详细的分类体系,且分支率有较大范围的变化;河南省一级地貌、二级地貌和三级地貌的空间分布多样性值和面积值均最大的类型分别是流水地貌、冲积平原和泛滥平坦地,是不同级别的优势地貌类型;一级地貌类型与土类、亚类和土属多样性间存在紧密的相关关系,且以流水地貌与土壤多样性间的相关性最强。     

土壤多样性:土壤地理学研究的契机

介绍了土壤多样性研究的起源、概念及学科意义,在此基础上系统论述了土壤多样性在国内外的主要研究进展和取得的主要成果,并对未来的应用前景进行了展望。首先,生物多样性的保护是以土壤多样性为基础的,保护土壤多样性意义重大,而事实证明广泛应用于生物学中的计量方法同样适用于土壤地理学和土壤资源有关研究中;其次,有关国家已经在土壤多样性的测度方法及其在土壤资源空间表达中作了很多尝试,诸多案例为土壤地理学研究提供了新的角度;最后,新近研究及发展方向主要集中在土壤多样性与土地利用多样性、土地利用类型(耕地、水体、植被等)多样性的关联分析中,已经取得显著进展。这一研究领域日趋活跃,将在土壤地理学及土壤资源相关研究中扮演重要角色并呈现良好的发展前景。     

城市化对郑州市土壤功能演变的影响

城市化快速发展不仅造成了自然土壤面积和类型的缩减，也导致土壤功能发生变化并通过土地利用方式的变化表现出来。本文以郑州市为例，通过研究城市扩张和土地利用变化来探讨城市化过程中土壤功能演化特点。研究结果表明：在过去的20年间，随着城市化的发展，土地利用结构发生着剧烈变化，城市建设面积不断扩张，水稻土土类和盐化潮土亚类消失，另外伴随还消失了2个土属和11个土种，一些特定的土壤功能消失；伴随着土地利用变化，土壤主要从生产功能、生态功能向土壤承载功能转换，其次为生态功能向生产功能转化。土壤功能这样的转换不仅增加了区域农业生产压力，也可能对区域生态环境产生不可忽视的影响。     

嘉陵江流域不同土地利用类型土壤微生物功能多样性特征

基于2013—2015年对嘉陵江流域中游（四川段）不同土地利用类型（混交林、草甸、针叶林、阔叶林、灌丛和裸地）土壤生境的调查分析数据,利用Biolog微平板法和磷脂脂肪酸甲酯法（FAMEs）系统研究了土壤微生物多样性群落特征。不同土地利用类型土壤养分和有效养分基本表现为混交林 > 阔叶林 > 针叶林 > 灌丛 > 草甸 > 裸地。不同土地利用类型土壤微生物群落代谢平均颜色变化率（AWCD）随培养时间延长而逐渐增加,土壤微生物群落代谢活性依次是混交林 > 阔叶林 > 针叶林 > 灌丛 > 草甸 > 裸地。土壤微生物对不同种类碳源的利用强度存在较大差异,碳水化合物和羧酸类碳源是不同土地利用类型土壤微生物的主要碳源,其次为氨基酸类、酚酸类和聚合物类,胺类碳源的利用率最小。土壤微生物群落的物种丰富度指数（H）、均匀度指数（E）、优势度指数（D_s）和碳源利用丰富度指数（S）总体趋势为混交林最高,针叶林和阔叶林次之,裸地最低,优势度指数在不同土地利用类型差异并不显著（p > 0.05）。主成分分析结果表明,从31个因素中提取的与碳源利用相关的主成分1,主成分2分别能解释变量方差的65.154%和81.047%,在主成分分离中起主要贡献作用的是胺类和氨基酸类碳源;土壤微生物多样性指数与土壤养分之间呈正相关,与pH值呈负相关,而土壤全碳和全氮含量对土壤微生物多样性贡献较大,这是造成土壤微生物群落功能多样性差异的主要原因。H,E和S与土壤养分各指标的相关系数绝对值均高于D_s,说明了土壤养分对土壤微生物群落优势度指数的影响作用较小。     

不同土壤类型的土地利用景观多样性分析

以朱溪河流域为例,将地理信息系统、景观生态学和数量分析方法相结合,运用ArcGIS以及Fragstats软件,探讨红壤地区不同土壤类型下土地利用方式的多样性。结果表明：①受人类活动干扰较小的土地利用类型,如林地、园地、草地、水域及未利用地主要分布在酸性岩侵蚀红壤、酸性岩红壤、泥沙土以及黄泥沙田地区;而与人类活动密切相关...     

重庆岩溶地区不同土壤类型的土地利用多样性分析

以重庆岩溶地区为例，探讨岩溶地区土壤类型的多样性与不同土壤类型上土地利用方式的多样性。结果表明重庆市岩溶区黄壤、石灰土和黄棕壤是本区主要土壤类型，土壤景观的多样化和空间异质化程度不高，但各类景观分布比例不均匀，土壤景观嵌块体呈现出复杂的几何形状。除了山地草甸土以林地和草地、棕壤以林地为主要景观外，另外的9种土壤类型上都是以耕地和林地为主要的景观，农、林用地在景观空间格局的结构和功能中起主导作用。由于各类土壤性质和分布特点的不同，耕地和林地在各类土壤上的分配比例存在着明显的差异，以及人类活动使得耕地的嵌块体数急剧增多和居民工矿用地、林地、未利用地的嵌块体数目增加。     

郑州市郊区土壤重金属污染评价分析

为揭示城市化过程对土壤环境质量的影响,本研究以郑州市郊区为例,对其表层土壤重金属Pb、Cr、Cd、Hg、As含量进行了测定分析,按照单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,根据土壤环境背景值标准进行了评价,并应用克里格插值方法对研究区内表层土壤污染的空间变异特征进行了分析。结果表明,研究区表层土壤中各种重金属均有超过背景值现象;其中Cr含量远远高于背景值,重度污染,为主要污染因子,Pb为轻污染,其它重金属处于警戒线等级;污染综合指数均超过1,处于轻污染以上等级;各重金属单因子污染指数和综合污染指数在郑州市郊区的分布特点各不相同。     

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。     

基于信息熵和数据包络分析的重庆市县域土地利用结构评价

土地利用结构是国民经济结构在土地利用上的具体表现,通过土地利用结构评价可提高土地利用效益及功能。以GIS技术为平台,采用信息熵理论和数据包络分析方法,选取重庆市38个县区为研究对象,从有序性和效率两个方面分析评价了重庆市的土地利用结构状况。结果表明:重庆市各县区土地利用结构的有序度存在显著的空间差异,有序度高低与区域内用地密切相关;土地利用效率在空间上也存在明显的差异化,20个县区综合效率、技术效率、规模效率为1或接近于1,表明重庆市各县区土地利用结构相对合理,各项土地利用效率较好,土地开发利用比较有序。     

景观评价在县级土地利用规划中的应用

以曲周县为例进行土地利用景观评价，探索了在土地利用规划中引入景观生态评价方法的可能性。结果表明：景观评价方法在土地利用规划过程中是行之有效的，有助于改善过去‘规划’单纯土地适宜性评价提供信息不足和土地利用现状分析中定量指标不足的弱点。同时，也有助于促进土地利用评价和规划的定量化过程     

基于TM/ETM+和SPOT融合影像的郑州市土地利用变化分析

基于1998,2002和2008年3期TM/ETM+和SPOT融合影像的目视判读分类结果,运用GIS空间分析技术和统计分析方法,分析了郑州市1998-2008年土地利用变化的时空特征及其驱动因素.结果表明:(1) 10 a间非农用地增加迅速,其中城市建设用地增加124％,工矿仓储用地增加158％;耕地面积减少40％,主要转向城市建设用地、工矿仓储用地和园地.(2) 1998-2002年林地、菜地和园地等农业用地变化速度较快;2002-2008年工矿仓储用地、城市建设用地等非农用地变化速度较快.(3)经济发展和工业化速度较快的行政区,土地利用变化速度也较快.(4)交通网络的发展、人口与经济总量的增加是推动郑州市土地利用变化的主要因素,而产业结构的调整和升级推动了城市土地的集约利用.     

嵌套子集:引入土壤多样性研究的讨论

嵌套子集指在任何特定集合中出现的物种趋向于在更大的集合中也出现,即局部丰富的物种一般分布比较广泛,而局部稀少的物种则分布较窄。本文对嵌套性研究中的有关问题做一评述,并以西班牙的一个研究为范例讨论可以看出,通过数据(土壤类型和土壤集合)试验得出的规律性和生态学上的观点竟非常相似。研究采用了土壤数据集和在计量生态学应用的方法,包括嵌套计算程序(Nested Calcu lator Program)。结果表明:嵌套性在生物群落、土被或土链结构中的性质有相似之处,即地学系统中普遍存在着嵌套性。此方法用于土壤多样性的分析,在有计划的保护生物及土壤资源方面具有现实意义。     

基于GlobeLand 30数据和CA_Markov模型的郑州市2000-2020年地表覆盖变化特征及预测分析

[目的]针对不同分类算法对地物识别结果的差异性导致地表覆盖变化分析难以为城市变化提供参考信息和决策依据问题.[方法]研究以GlobeLand 30标准产品为数据源,结合CA_Markov模型,对郑州地区2000 2020年土地利用变化速度、幅度、程度,以及熵值演变方向等时空变化特征进行分析与模拟预测.[结果] (1) 2000-2010年,郑州地区人造地表显著增加,湿地、耕地、草地有一定程度的减少,其中人造地表和湿地的变化速度相对较快;(2) 2000-2010年,郑州地区土地利用程度变化量为8.04,土地利用信息熵和均衡度都有所提升,优势度相应降低;(3)预测2020年郑州地区地表覆盖状态同2010年相比,人造地表和草地分别增加68.88％和49.99％,水体、湿地增加幅度均在30％以上,耕地、林地有一定程度的减少.[结论] 2000-2020年,郑州地区土地利用总体分布格局具有显著性差异,土地利用的复杂性增加,环境问题日益凸显.     

巢湖流域土地利用效益测度与综合判定

依据土地利用效益空间分异,能够实现区域资源优化配置。合理判定用地效益显得至关重要。土地利用类型差异化而体现用地效益多元化。为此,本研究选取社会经济及城镇化快速发展的巢湖流域,按照农用地和建设用地两大用地类型,差异化构建不同评价指标体系,采用熵权-TOPSIS模型与二维象限法构建的农用地–建设用地效益综合评判逻辑模型,测度了巢湖流域农用地效益和建设用地效益,以及综合评判了研究区的用地效益。结果表明:研究区农用地效益整体较偏低,效益值范围0.074 0~0.712 9,区域差异显著,庐阳区、包河区、长丰县、舒城县属于较高级别,无为县、和县、金安区相对较低,效益值均尚未达到0.100 0;建设用地效益区域差异悬殊,效益值范围0.048 7~0.918 4,较高区域集中于合肥市辖区及肥西县、肥东县、长丰县等紧邻合肥县域,巢湖市、庐江县、和县、含山县、金安区、舒城县普遍较低。研究区归入到4个象限类型的评价单元数,依次为4、1、5、4个,结合不同类型象限内涵,本文分别针对每个区县提出了农用地和建设用地的效益提升对策和建议。     

不同土地利用方式对红壤微生物多样性的影响

试验采用碳素利用(BIOLOG)及磷酸酯脂肪酸(PLFA)法,研究了8种供试红壤微生物群落的功能多样性和结构多样性。两种方法均表明土地利用方式能显著影响微生物的多样性。采用磷酸酯脂肪酸法无需培养就能鉴别土壤微生物的组成结构,试验表明总PLFA含量与微生物生物量呈显著相关。碳素利用法的研究结果显示,茶叶园土中微生物对各类碳源的利用能力均很低,呈现出非常独特的微生物功能多样性。