古人类活动对土壤发育的影响——以河南仰韶村文化遗址为例

选择在河南仰韶村文化遗址内,分别选取一个受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称文化剖面)和没有受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称自然剖面),通过分析和比较两个剖面中炭屑、各种氧化物含量和土壤发育指标数值,研究古人类活动对土壤发育的影响。研究结果显示,在古人类用火形成的灰烬层中,炭屑含量达到最大值2.38×105粒g-1,约为自然剖面最高值的12.35倍,这使得Si O2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Mg O和Na2O含量相对减少,均达到最小值,而Ca O、Mn O含量达到最大值,表明古人类用火产生大量含Ca和Mn物质;而在古人类居住形成的文化层中,除Si O2几乎无变化外,其余物质均出现最大值或达到波峰,表明古人类居住活动有利于各种氧化物的富集。文化剖面发育指标数值总体高于自然剖面,在文化剖面内,文化层和灰烬层的上覆和下伏自然土层中各种元素物质含量基本相同,表明古人类活动阻碍了各种元素物质向下迁移和聚集,使下伏自然土层保持在一个相对封闭的环境中,由此推测古人类活动基本阻碍了土壤发育进程。     

古人类活动对土壤理化性质的影响——以河南仰韶村文化遗址为例

在河南仰韶村文化遗址内,分别选取一个受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称文化剖面)和没有受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称自然剖面),通过分析土壤的粒度、磁化率、色度、矿质全量、全磷含量和容重特征,比较两剖面差异,从而获取古人类活动对土壤理化性质的影响。研究结果显示:文化剖面土壤各理化性质变异系数均较自然剖面大。文化剖面通体粒度组成偏砂,在灰烬层砂粒含量达到最大,但在文化层黏粒含量达到峰值,平均粒径和分选系数变化明显,均在灰烬层和文化层出现峰值和极大值;低频磁化率(χlf)高于自然剖面,在灰烬层和文化层出现峰值,频率磁化率(χfd)略低于自然剖面;红度(a*)、黄度(b*)、亮度(L*)低于自然剖面,在灰烬层均出现最小值;各矿质元素变异系数大于自然剖面,但含量几乎相近,脱硅富铝化程度较弱于自然剖面,在灰烬层中CaO、MnO含量达到最大值,在文化层中除SiO_2几乎无变化外,其余氧化物或出现最大值或波峰;容重平均值小于自然剖面,并且在文化层出现最小值;全磷含量高于自然剖面,在灰烬层和文化层出现峰值和最大值。     

河南仰韶村文化遗址的土壤指示特征研究

人类作为生物因素的重要组成部分,其对土壤的影响越来越受到关注。在古人类遗址土壤研究中,通过分析土壤理化性质以及包含物特征,可还原古人类活动类型以及强度。在河南仰韶村文化遗址内,分别选取一个受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称文化剖面)和没有受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称自然剖面),通过观察和分析,比较两个剖面在遗物遗迹、土壤理化性质以及植物遗存方面的差别,从而获取该遗址的土壤指示特征。研究结果显示文化剖面中出现陶片、石器、灰坑、灰烬层和文化层;通体粒度组成偏砂,在灰烬层砂粒含量达到最大;低频磁化率(χlf)高于自然剖面,且出现异常高值,频率磁化率(χfd)略低于自然剖面;色度参数红度(a*)、黄度(b*)、亮度(L*)值低于自然剖面,均在灰烬层出现最小值;容重小于自然剖面,在文化层出现最小值;全磷含量高于自然剖面,在灰烬层和文化层出现极大值和最大值;禾本科(Gramineae)和藜科(Artemisia)含量高于自然剖面,存在驯化的粟、黍、水稻植硅体;有机碳同位素(δ13C)值较自然剖面偏正,指示剖面植物类型以C4为主;炭屑含量大约为自然剖面的4倍。土壤在古人类活动影响下,宏观上,土体中的侵入体和剖面形态特征与自然剖面具有明显的差别;微观上,粒度组成、磁化率、色度、全磷、容重、孢粉、植硅体、炭屑和有机碳同位素也与自然剖面有明显的差别。     

土壤文化历史档案记录功能评价研究——以河南仰韶村文化遗址为例

目前土壤文化历史档案记录功能研究主要集中于理论和概念,评价指标和标准中定性成分较多,定量成分较少。对此,该研究通过选取遗物遗迹指标(陶片、石器、遗骸、灰坑、灰烬层和文化层)和诊断指标(色度、磁化率、粒度、矿质全量、容重、有机碳同位素、孢粉、植硅体和炭屑),依据指标是否存在或达标,采用定性与定量相结合的方法,建立土壤文化历史档案记录功能评价体系。由于遗物遗迹科研价值明显,所以遗物遗迹指标的重要性大于诊断指标,而遗迹(灰坑、灰烬层和文化层)与遗物(陶片、石器和遗骸)相比,土壤科研价值明显,所以遗迹指标的重要性大于遗物指标,据此将该功能划分为六个等级:一级表示功能完整,发现所有遗物遗迹指标,且数量丰富;二级表示功能明显,发现大量遗迹指标,但遗物指标部分存在;三级表示功能部分明显,发现大量遗物指标,遗迹指标部分存在;四级表示功能不明显,未发现遗物遗迹指标,但诊断指标达标;五级表示功能微弱,未发现遗迹遗物指标,部分诊断指标达标;六级表示无此功能,未发现遗物遗迹指标,诊断指标不达标。运用该评价方法,在河南仰韶村文化遗址内,分别选取一个受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称文化剖面)和未受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称自然剖面),基于典型剖面的土壤理化性质分析和对比,选取适合该遗址的评价指标和标准,并开展功能评价,从而明确不同级别区域的保护力度和科研价值。     

最小二乘与分位数回归方法在河流水沙研究中的应用——以陕北延河流域为例

基于延河流域1956-2010年气象水沙数据,研究流域降水、径流和输沙量动态变化趋势及时间序列分布特征,并分别采用最小二乘法和分位数回归分析方法研究降水、径流及输沙三者间的相关关系.结果表明：1956-2010年流域年降水量、径流量、输沙量整体呈下降趋势,具有阶段性波动特征,并存在不同程度的异常值;最小二乘回归（OLSR）分析可以描述降水、径流和输沙量三者之间的平均相关关系,但当数据存在偏态、异常值或数据随机误差项为异方差时,最小二乘回归分析受到一定限制;分位数回归（QR）分析更加符合实际的气象、水文数据特征,特别是在分位数τ位于高分位部分,分位数回归拟合的有效性比最小二乘回归更好,可以更真实、准确地反映更多的局部信息.研究结果为河流水沙动态分析提供了一种新方法,可为客观准确地认识河流水沙关系提供参考.     

基于GIS的经济欠发达地区土地利用动态变化分析及预测——以保亭黎族苗族自治县为例

以保亭黎族苗族自治县土地利用现状图为数据来源,通过GIS空间分析功能获得了研究期内的土地利用变化数据;运用土地测算模型对该区土地利用现状及动态变化情况进行分析,并运用最小二乘原理,对该区土地利用演变趋势进行预测.研究表明保亭黎族苗族自治县耕地、林地、未利用土地显著减少,建设用地增加明显.未来5a保亭的耕地、林地面积将进一步减少,农村居民点用地、独立工矿用地、交通运输用地的比例将会有较大的攀升,其他各种类型的土地面积也各有增减,但从总体趋势来看,增减速度将会减小.     

空间回归模型在区域数字化土壤制图中的应用——以河南封丘县为例

以河南省封丘县为研究区,以环境协变量信息和先期获得的土壤数值化分类结果为基础数据源,在土壤分类距离空间自相关性分析的基础上,构建土壤分类距离—环境协变量空间回归模型,实施土壤分类距离空间预测,并最终实现研究区25 m分辨率数字化土壤制图.输出结果表明,研究区5种主要土壤类型中,普通底锈干润雏形土分布面积最大、弱盐灌於干润雏形土次之,分布比例分别为36％和24％.结合确定性趋势距离和非确定性残差的空间变异特征,阐释了研究区土壤空间分布格局的发生学背景和随机性因素的影响.与基于随机模型的土壤预测制图相比,基于环境协变量空间回归模型的数字化土壤制图输出结果展示了相似的研究区土壤空间分布整体格局,且具有细节清晰、图斑边界自然的特点.一方面能更好地诠释土壤空间分布的连续性和渐变性特征;另一方面能较好地反映微域成土环境对土壤发生学特性空间变异特征的影响.     

土壤镉食品卫生安全阈值影响因素及预测模型——以长沙某地水稻土为例

镉(Cd)是我国农田土壤首要污染物,在南方一些地区稻米Cd超标严重,土壤Cd风险评估十分必要。采用长沙某地稻田土壤—糙米Cd点对点数据,通过生物富集系数(BCF)和Burr-Ⅲ物种敏感性分布(SSD)方程,构建了基于稻米食品卫生标准(GB2762-2012)和保护95%稻米品种的土壤Cd限值(HC5),探讨了HC5与土壤性质参数的量化关系和预测模型,并与我国土壤环境质量标准(GB15618-1995/2008)进行了比较。结果表明,pH、有机质(OM)和土壤全镉(TCd)对HC5影响显著,分别可控制HC5变异的62.2%、19.4%和18.3%。基于土壤pH和OM(TCd)的两因子模型能对HC5较为准确地预测,决定系数R2可达0.817(0.802)。土壤pH、TCd与HC5呈正相关,而OM与之呈负相关。随着数值的增大,TCd和OM对HC5的影响降低,而pH影响相对稳定。本研究可为科学合理地进行稻田土壤风险管控及产地土壤环境质量基准研究提供一定依据。     

土地利用变化研究方法的探讨 ——以西吉县80年代土地利用变化为例

土地利用是全球变化研究的核心领域与热点问题,本文以西吉县80年代土地利用变化为例,探讨了土地利用变化的研究方法.结果表明,应用不同比例尺、不同土地利用分类系统的土地利用现状图进行土地利用变化研究是可行的.其主要步骤包括土地利用分类系统的转化;空间叠加分析;确定土地利用类型转移概率矩阵;表格分析等.     

不同类型农户土地利用与其土地属性要素的关系研究——以陕西省米脂县高西沟村为例

以陕西省米脂县高西沟村为例,对研究区农户进行分类并定量分析了土地属性要素与农户类型,土地属性要素与土地利用方式以及农户类型与土地利用方式之间的关系,并利用二元逻辑回归分析方法构建模型,对不同土地利用方式下不同类型农户与土地属性要素的交互关系进行了分析。结果表明:(1)从土地属性要素角度看,距离只对个别农户产生影响;坡度对种草的农户产生的影响是一致的,而对于种树的农户成为不确定的影响因素;而坡向则作为一个客观的决定因素。(2)从农户角度看,对于种粮农户,地块到公路的距离是影响土地利用的重要因素;对于打工农户会选择坡度较大的地块种草;传统农户则倾向于选择坡度较大的地块进行造林。     

河南仰韶村遗址不同功能区土壤特征研究

为全面了解仰韶文化时期古人类不同活动内容和程度,在仰韶村遗址内分别采集古人类遗址不同功能区(地基、饮食、瓮棺、陶窑)和未受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称自然剖面)土样,进行色度、磁化率、颗粒组成、游离铁、矿质全量、土壤微形态分析,通过与自然剖面数据比较,获知古人类不同活动对土壤的影响程度。结果显示,在地基区,黏粒含量最高,CaO含量较高,P含量最高,土壤微形态显示了古人类在石灰面中加入多种不同的集料。在饮食区,土壤微形态显示炭屑含量丰富,且排列呈现一定方向。在瓮棺区,χ_fd为最大值,游离铁和游离度均为最大值。在陶窑区,χ_lf为最大值,P含量较高,土壤微形态显示经过高温煅烧。结论表明,古人类选择黏土和石灰混合铺设地面,长期居住产生大量含磷物质;古人类长期在饮食区烹煮食物,并对灰烬进行清理;瓮棺中的尸体在腐烂过程中,由于土壤动物和微生物的参与,不仅增加土壤细颗粒,还促进了土壤发育;古人类烧制陶器时,可能将生活垃圾进行燃烧,因此P富集。     

河南仰韶村遗址原始农业活动研究

分析古土壤特征是获取古环境信息的重要手段,通过研究文化遗址区古土壤特征来推导不同时间尺度下原始农业信息日益成为国内外研究的热点。本文选取河南仰韶文化遗址区内的文化剖面和自然剖面为研究对象,通过对两者的孢粉、炭屑、有机碳同位素、植硅体等古土壤特征定量分析,推测当时的粮食作物等原始农业信息。结果表明:通过分析两者的孢粉、炭屑,发现当古人类活动开始增强后,对于生存、生活所需的植物,古人类有选择性地种植和采摘,导致禾本科含量增加明显,藜科含量也较高,而利用价值不大的植物则因居住、耕作需要而被砍伐、焚烧,导致木本、蕨类含量减少。通过有机碳同位素和植硅体分析,发现在古人类活动的影响下,以C_3植物为主的自然植被类型转变为以C_4植物为主的人工植被类型,其遗址区内农作物以粟、黍为主,并发现有水稻,推测该遗址在仰韶晚期处于"北粟南稻"交错地带。     

基于农户调查的村域农业活动空间研究——以河南省巩义市吴沟村为例

农业区位论对指导农业生产与布局具有重要意义,基于西方各项制度背景所提出的杜能理论需要根据中国实际予以修正。以河南省巩义市吴沟村为例,基于农户实地调查,着眼于村域视角,利用MapInfo 7.0和ArcGIS 9.3软件,采用定性和定量分析相结合的方法,对调查村域的农业活动空间格局与过程进行分析。研究表明:吴沟村农业生产布局在水平方向上,沿村庄延伸方向向两侧呈圈层状拓展分布;在垂直方向上,呈现随海拔高度变化的分层格局,乡村聚落所在高度以上主要为退耕林地,以下为菜地、农作物等。最后,对农业活动空间格局变动的成因及其影响因素的分析表明,地形、农田通达性、灌溉条件、土地制度显著影响村域农业活动空间。在上述研究结果的基础上,提出了从改变种植结构、修建水利设施、改善交通条件、加速土地流转和发展旅游业等方面促进农业结构调整与农民增收。     

苏南地区典型乡村绿化方案探析——以常熟市学甸村为例

苏南地区乡村绿化应从整体和细节两方面着手,结合这一思想,基于景观生态学的理论,将景观构成优化、景观评价方法引入到该地区典型乡村绿地景观规划工作中,提出了学甸村绿化规划方案。通过数量化学甸村景观格局现状,方案从整体上提出了该村目前景观构成存在的缺陷、优化格局实际所需的绿地面积与新增绿地的空间布局;通过构建绿地景观评价指标体系,并选择层次分析法(AHP)确定各指标权重,对已知的20个居住区、道路、公共、附属四类绿地景观进行评价选优,方案从细节上指导了学甸村新增绿地景观的营建。     

陕北"一户一田"和"一组一田"耕地细碎化整治模式与绩效评价

耕地细碎化是当前制约中国农业现代化发展的重要因素,如何解决耕地细碎化问题已经成为推动小农户和现代农业有机衔接的必然路径。该研究基于实地农户调研数据和半结构访谈内容,对陕北榆林市榆阳区首创的"一户一田"和"一组一田"2种耕地细碎化整治模式进行系统剖析,并采用双重差分(Difference-in-difference, DID)模型定量分析2种模式的绩效差异。研究发现:1)"一户一田"模式是农民自发的产权重组和分散流转,并与政府支持的土地整治项目叠加与综合;"一组一田"模式是一种"以家庭承包经营为基础、统分收放自如的双层经营体制"创新模式,也是产权改革、统分流转、土地整治与统分经营管理的有机结合。2)"一户一田"和"一组一田"两种模式均能有效解决耕地细碎化问题,显著增加耕地面积,实施后耕地面积增加率分别为6.02%和57.58%;同时也使得农业机械化水平有所提高,显著提升农业生产效率与作物产量,作物产量增加率分别为12.54%和19.87%,"一组一田"提升更为明显。3)2种模式均有利于提高农户收入,"一户一田"主要是通过增加农业种植收入来提高总收入;"一组一田"对农户收入提升更加显著,除增加农业收入外,也通过产业转型增加了务工收入。与"一户一田"模式相比,"一组一田"模式更能够促进集中连片、规模扩大、设施完善、经营现代化的高标准农田建设。为解决耕地细碎化问题,应加强政策引导和支持,挖掘村内能人价值,明晰合作社、分社和农民的责、权、利关系等,促进小农户和现代农业发展有机衔接。     

豫西山区次降雨侵蚀力简化模型的建立

而降雨侵蚀力是定量监测评价一个地区土壤侵蚀状况的重要因子之一,找到适宜简便的计算方法十分重要。本文利用位于豫西山区鲁山县的两个水文站各三年共125次自记降雨过程资料,建立了该区域次降雨侵蚀力计算模型:R次=0.146×Pt×I30-1.189(r=0.992,n=105);并进行了预报效果检验,采取模型有效系数和相对偏差评价模型的的效果,结果表明二者分别为99%和8.8%。本文所创立的次降雨侵蚀力模型简便实用,不仅可以评价区域年R值分布,有效地分析R值的年内分布状况,更重要的是为水土流失定量监测从多年平均监测、年监测提高到次降雨流失量的监测提供了可能,从而实现区域定量监测的精度。     

农户土地利用决策模型构建及影响因素分析——以陕西省米脂县高西沟村为例

环境或农业政策与农户行为之间的相互作用研究已经成为探讨农业生态系统可持续性的重要方法,通过构建决策模型(目标—方案—风险—决策模型,GPRD)对农户土地利用决策过程及其变化进行了探讨,并借助分层线性模型(HLM)软件,分析了研究区农户决策行为的影响因素。分析结果表明:(1)研究区兼业现象普遍,农业比较利益较低,作物种植以果树、土豆、玉米面积最大;(2)农户家庭特征及其地块与道路距离对研究区农户经济作物种植决策有重要的影响,粮食作物的种植决策主要受到地块自然条件的影响。