我国水蚀区坡耕地土壤重金属空间分布及其污染评价

土壤重金属污染已成为威胁国家粮食安全的重要因素,为探讨我国东部水蚀区坡耕地土壤重金属空间分布特征及污染状况,依据土壤类型、土壤质地等因素选取了36个采样点,采用单因子污染指数法和内梅罗污染指数法,以《土壤环境质量标准》（GB15618—2008）二级标准为评价依据,研究了As,Cd,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn 7种土壤重金属元素的空间分布特征及污染程度。结果表明:（1）Cd超标率高达13.9%,是东部水蚀区最主要的土壤重金属污染元素,As,Cr,Cu元素的污染概率较高,为5.6%;（2）长江以南地区的坡耕地重金属污染程度显著高于长江以北地区,南方山地丘陵区是我国水蚀区六个二级分区中污染最严重的区域,其次为四川盆地及周围山地丘陵区、云贵高原区、东北低山丘陵和漫岗丘陵区、西北黄土高原区、北方山地丘陵区;（3）湖南宁远和广东湛江两点综合污染指数最高,分别为2.73和2.51,属中污染水平;（4）36个采样点中污染水平处于安全、警戒线、轻污染、中污染的比例分别是77.8%,8.3%,8.3%和5.6%,表明我国东部水蚀区绝大多数坡耕地（86.1%）重金属含量未达到污染水平,但仍有13.9%的坡耕地受到不同程度的土壤重金属污染。研究结果对明确我国水蚀区坡耕地土壤重金属污染现状,保护农业生态环境,保障粮食安全具有重要意义。     

陕西省耕地资源变化及耕地压力指数分析与预测

为了阐述陕西省的耕地面积变化及其压力状况,基于60 a统计数据,分析了陕西省耕地数量随时间变化特点,计算了耕地压力指数,利用GM（1,1）模型预测了全省未来10 a耕地面积及其人均耕地面积变化。结果表明,1949－2010年的60 a时间里,陕西省耕地面积总体呈现下降趋势,下降了152.41万hm2,旱地是耕地的主体,减少了181.35万hm2,而水浇地面积增加了77.51万hm2,耕地结构趋于合理;人均耕地面积下降了0.28 hm2, 1980年以前的30 a时间下降最明显,到2010年为0.10 hm2。未来10 a里,全省耕地面积和人均耕地面积会有一定的下降,但降幅不明显,且3种预案条件下（人均年粮食需求量380、400、420 kg）,耕地压力过大出现的时间不同,人均年粮食需求量420 kg下最小人均耕地面积出现的时间最早（2014年）,人均年粮食需求量400 kg下最小人均耕地面积出现在2017年,并基于此对陕西省粮食安全问题提出了相应建议。     

重庆市粮食生产发展特征及土地资源承载力空间格局研究

首先分析了1985—2010年重庆市粮食生产发展过程的特点,随后以人粮关系为基础,构建了土地资源承载力（LCC）模型和土地资源承载指数（LCCI）模型,从区县尺度对重庆市土地资源承载力空间格局现状进行了分析。结果表明:1985—2010年重庆市粮食生产呈周期性波动特征,具有明显的不稳定性;人均粮食占有量起伏较小,基本维持在356.5 kg/人左右,人口增幅略小于粮食产量增幅。2009年重庆市区县土地资源承载力主要以人口超载、粮食短缺为主要特征。都市发达经济圈的8个区县以及渝东北翼的大部分区县表现为粮食亏缺、人口超载,渝东南翼的大部分区县以及渝西的大部分区县表现为人粮均衡,只有合川区、南川区、黔江区、石柱县和秀山县5个区县处于粮食盈余状态。因此必须加强重庆各区县以及重庆市与其他省市之间的粮食贸易和调配来满足人口超载区的粮食需求。     

江苏省域耕地后备资源潜力空间分布与开发组合研究

耕地后备资源的开发利用是补充耕地、确保耕地总量动态平衡与国家粮食安全的重要措施。本文在农用地分等成果基础上,采用GIS支持的空间图形分析和两维图论聚类等方法,对江苏省域耕地后备资源潜力空间分布与开发组合进行了研究,揭示该省耕地后备资源的质量潜力区域分异明显,其中农地整理类潜力苏北＞苏中＞苏南,而其他三类（农村建设用地整理、土地复垦、未利用地开发）则苏南＞苏中＞苏北;以县级行政区为单元,根据地域潜力相似性等建立了全省耕地后备资源的开发组合序列,为该省耕地后备资源的合理开发利用尤其是优先开发区域的确定提供了科学依据。     

重庆市农村耕地资源贫困测度及空间格局研究

探索耕地资源贫困状态,揭示耕地资源贫困在空间上的集聚与异化,对整治耕地资源与提高利用效益具有重要意义.该文在引入“耕地资源贫困”概念的基础上,通过构建农村耕地资源贫困测度评价指标体系与耕地资源贫困指数模型,运用动态层次分析法和空间自相关分析,对重庆市37个区县的耕地资源贫困程度以及在空间上的集聚与异化进行研究.结果表明,时间序列上,重庆市耕地资源贫困程度不断降低,各区县贫困程度差距巨大但逐年不断缩小;空间分布上,耕地资源贫困程度呈现出渝东北＞渝东南＞城市新区＞主城区的特征,并且贫困程度高值区域由渝东南向渝东北转移,贫困程度低值区域由主城区向城市发展新区扩散;空间关联上,重庆市耕地资源贫困呈现出显著的空间集聚效益,高值中心集聚于渝东南和渝东北,低值中心集聚于主城及城市发展新区.     

我国资源节约型生态农业的内涵、原则与实施

本文指出资源节约型生态农业是在我国特有的生态农业研究与实践中，突出强调发展农业要节约资源的思想指导下产生的，并分析了其内涵、原则与实施。     

海南农牧生产体系氮素养分流动时空变化特征

氮素是生命活动必须的元素之一,然而一定区域内过多的氮素输入可能会造成严重的环境污染。本研究以热带地区的海南岛为研究对象,明确其农牧生产体系氮素流动过程和特征,分析氮素输入和输出量变化关系及其利用效率的时空变化,以期优化农牧体系养分管理,为制定海南省农牧业发展政策提供科学依据。通过运用食物链养分流动模型（NUtrient flows in Food chains,Environment and Resources use,NUFER）并结合Origin和ArcGIS等软件分析海南地区1987-2016年间农牧生产体系氮素养分流动时空变化特征,同时首次对海南省农牧生产体系内部氮素流动在理想与实际情况下的时空变化做出了相关性分析。结果显示海南地区30年间农牧生产体系氮素总输入量由134.15 Gg增长到406.39 Gg,总输出氮素由84.75 Gg增长到307.77 Gg。30年来,农田生产子系统氮素利用效率由12.39%增长到20.54%,动物生产子系统氮素利用率由6.10%增长到13.88%,农牧结合体系氮素利用效率整体呈现上升趋势,由1987年的12.84%增加到2016年的21.63%。空间上,农田生产子系统中,氮素总输入与总输出项中增幅最高的分别是澄迈县和琼海市,五指山市两项增长均最低;动物生产子系统中,氮素总输入与总输出项增幅最高的分别是文昌市和儋州市,五指山市两项增长均最低。1987-2016年海南岛农牧生产体系氮素投入持续增长,氮素利用率低下,空间差异较大,土壤氮素盈余量较高。相关性分析表明,农田生产子系统与动物生产子系统出现较严重的脱节。因而,为提高海南地区氮素流动效率和促进可持续发展,应注重提高本地饲料产量、合理使用肥料、循环利用畜禽粪尿,进一步优化农牧业发展布局,建立农牧结合的高效生产体系。     

Updating the main vegetable fertilization index system for southern China

Here, we established abundance and deficiency indices of soil nutrients and fertilization to generate a reference for the optimum fertilization dosage of the main vegetable crops in southern China under current production conditions. We consolidated 3414 field datasets about the main vegetable crops (leafy vegetables, gourds, legumes) in this region between 2010 and 2013. The nutrient abundance and deficiency index method was used to separate soil alkali-hydrolyzable nitrogen, available phosphorus, and available potassium levels into five groups based on relative vegetable yields (range: 50%–95%). Recommended fertilizer dosages were determined by obtaining values for nitrogen, phosphorus, and potassium by fitting optimum dosage against available nutrient content. Required fertilization levels were dependent on soil conditions and crop type. Comparison of the study results showed that available phosphorus and available potassium had significantly improved, whereas alkali-hydrolysable nitrogen in each level was similar.     

中国主要作物灌溉需水量空间分布特征

作物需水量和灌溉需水量的时空分布是科学地制定不同地区灌溉用水定额的依据。该文基于全国范围200多个气象站近30 a逐日的气象资料和不同地区作物生育阶段的调查统计资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith方法和作物系数法,计算了30种作物的需水量和净灌溉需水量,并用各地灌溉试验站的实测资料进行了检验。利用GIS的空间分析功能,采用反距离加权插值法得到主要作物多年平均作物需水量与净灌溉需水量的等值线图。选择种植面积最广的小麦、玉米、棉花和水稻4种作物,分析其作物需水量与净灌溉需水量的空间分布特征,得到不同地区主要作物的灌溉需求指数。研究表明：中国东北区、长江中下游区、华南区、川渝区和云贵区平均灌溉需求指数小于0.5,作物对灌溉的需求比较低;华北区、蒙宁区和晋陕甘区旱作物30%～50%的需水靠灌溉补充,水稻55%～80%的需水依靠灌溉;新疆地区主要作物的灌溉需求指数均在0.7以上,农业的发展完全依赖于灌溉。     

基于AEZ模型的我国农区小麦生产潜力分析

根据联合国粮农组织(FAO)和国际应用系统分析研究所(IIASA)基于中国1961~1997年的统计资料(经多方校正)共同开发的AEZ模型,运用GIS平台计算了中国41个农作制亚区的小麦生产潜力,并指出了单产最高潜力分布区域。研究结果表明,我国小麦的最高产量潜力约为目前产量的2~3倍。这对我国小麦高产育种及栽培具有重要意义。     

基于熵权TOPSIS分析的配电网可靠性评估指标体系

配电网可靠性是电力系统可靠性3大组成部分之一,相对于发电及输电系统的可靠性研究,配电环节的可靠性研究一直处于较弱的水平,而复杂配网的可靠性评估更是一个薄弱环节。该文通过对配电网工作机理的分析,从配电网可靠性指标着手提出了利用熵权的TOPSIS法对配电网可靠性进行评估,同时建立了配电网可靠性的指标体系,得出了计算结果。通过对某配电网的可靠性分析和评估,表明该方法的有效性和实用性。     

中国森林生态系统服务价值评估指标体系初探

 随着人类对生态系统功能不可替代性认识的不断深入,生态系统服务价值研究逐步受到人们的重视。森林作为陆地生态系统的主体,在全球生态系统中发挥着举足轻重的作用。如何对其服务价值进行评估,建立一套科学、合理、具有可操作性的评估标准和指标体系,便成为当前迫切需要研究解决的问题。在充分考虑森林生态系统服务价值机制的基础上,采用频度分析法和专家咨询法,尝试构建了我国森林生态系统服务价值评估指标体系。     

中国农村水利现代化指标体系构建

该文基于二次现代化理论,通过分析中国经济、世界经济现代化的历史进程,中国农村水利现代化的内涵、规律和特征,提出农村水利一次、二次现代化的评价指标体系。农村水利一次现代化评价指标以基础设施为主,包括了旱涝保收面积、工程配套维护水平、农村饮水保障程度、减灾实际达标水平4个指标。农村水利二次现代化评价指标以质量效益和良治为主,共17个指标。以定量分析为主,对中国各省农村水利一次、二次现代化的水平开展实证研究。结果表明:中国农村水利一次现代化水平随经济一次现代化水平增长而增长,但增长速度落后于经济现代化发展,如广东、天津、北京、上海经济一次现代化指数分别为84.0、94.0、95.0、97.0,农村水利一次现代化指数分别为74.4、85.0、88.0、96.5。经济发达省市农村水利二次现代化落后于国家经济二次现代化,如北京、上海、天津农村水利二次现代化指数分别为47.5、51.3、45.2,经济二次现代化指数分别为78.0、69.0、57.0。除经济发达省市北京、上海、天津外,其余省份农村水利二次现代化指数比经济二次现代化指数要高一些,路径有所偏离,发展趋势出现了差异。主要原因可能是:经济高速发展,导致水资源的过分消耗和环境污染,以致破坏了资源环境的可持续发展,整个发展趋势尚未有效遏制。中国农村水利二次现代化道路的偏离,提醒人们要及时转变观念、实行与新型工业化相应的水利现代化道路,把提高水资源的利用效率、发挥效益,进行制度创新放在首位。     

泾河流域耕地-人口-粮食系统与耕地压力指数时空分布

根据泾河流域1990-2005年耕地、人口和粮食的数据动态变化情况,计算了流域内31个县(区)的耕地压力指数,在此基础上分析了该指数在时间上的变化和在空间上的区域差异,并进一步探讨了以上变化和差异产生的原因。分析结果表明:耕地面积总体呈持续减少趋势,人均粮食产量呈上升趋势,这与粮食单产的提高有很大关系;最小人均耕地面积逐年减少,耕地压力总体减小,但旱灾期间突变性增大;流域内各县(区)耕地压力差异较大,西北部的丘陵沟壑区和六盘山地区耕地压力相对较大,中下游的南部丘陵沟壑区和冲积平原地区的耕地压力相对较小;复种指数、人口密度、粮食作物播种面积比例、粮食单产等要素对各县(区)指数的作用强度存在差异。最后提出了解决耕地压力的一些有效措施和方法,并对此领域的研究方向提出展望。     

南方生态河道评价指标体系初探

阐述了生态河道的基本概念与特征,指出当前生态河道建设中的不足,认为生态河道建设应是河道生态空间范围内河道功能的维持、生态系统的恢复与重建。建立了南方生态河道评价的指标体系,并对评价指标进行了量化。该指标体系的建立,为生态河道的评价奠定了基础,也对生态河道建设具有一定指导意义。