山西省潞安矿区土地生态系统功能区划研究

为了科学地进行潞安矿区复合土地系统生态环境建设,依据潞安矿区土地系统的自然环境因子以及矿业生产等人为因子的分异性,建立矿区土地系统生态环境压力评价指标体系.将潞安矿区土地系统生态环境压力分为自然资源压力A_1、资源消耗压力A_2、环境污染压力A_3与生产规模压力A_4共4大类.研究结果表明,潞安矿区土地系统生态环境总压力为中度压力,其中资源消耗压力A_2>环境污染压力A_3>生产规模压力A_4>自然环境压力A_1.由于各不同的土地单元承受的生态环境压力不同,其外在会表现出不同的土地生态功能.因此,将土地系统按照其所承受的生态环境压力特点分为生产型、保护型、消费型和调合型4种生态功能类型.在GIS平台下通过叠加分析,将潞安矿区划分为土石坡消费区、沉陷地湿地保护区、工矿生态经济调和区、平川耕地生产区4大生态功能区和11琳生态功能类型区,其所占地面积比例分别为6.50%,19.16%,8.77%和65.57%.潞安矿区土地系统生产型和消费型面积过大,而调和型和保护型面积过小,属于一个不合理的利用状态.结合潞安矿区主要环境压力的实际现状,从生态环境保护与"多维生态经济系统"的角度对矿区土地系统提出了相应的治理对策.     

三峡库区土地单元间农林复合结构对土壤水分分布的影响

 通过对三峡库区迎江坡面8种连续经营8年以上的代表性土地单元间农林复合结构模式的土壤水分状况监测,研究土壤水分分布规律。结果表明:由相同土地单元组成的农林复合结构模式,因土地单元的配置结构不同,土壤水分的动态变化存在着显著差异,土壤涵养水源的能力相异。林地-经济林-坡耕地、坡耕地-林地-经济林土壤水分状况优于其他结构类型。对三峡库区经济林生产而言,坡耕地-林地-经济林结构模式最优,林地-经济林-坡耕地次之。林地-经济林-坡耕地模式土壤贮水容量最大,林地-坡耕地-经济林模式次之,坡耕地-经济林-林地模式最小。林地中配置坡耕地会显著降低土壤涵养水源能力,在暴雨后,48h内1m3表层土壤贮水容量减小2.496t;坡耕地中配置林地能显著增加土壤持水能力,48h内1m3表层土壤持水量增加2.02t;林地开垦比坡耕地上造林对土壤水分特性的影响更显著。     

修正加权汉明距离在土地质量分级中的应用

针对土地单元数据定性、高维、离散的特点,在土地质量分级的研究中,首次引进编码理论中“汉明距离”的概念,重新认识土地单元之间的距离,定义了土地单元之间距离的度量方法,并进一步采取投影寻踪的思想,得出“修正加权汉明距离”,用其作为实量土地单元之间“相似”或“指导”的统计量,采用该方法对北京市石质山区密云水库上游黄峪口小流域土地质量分级进行了尝试性应用.     

运用目标取向法建立农地资源利用区块模式探讨

以浙江省浦江县为研究区,设定目标指导思想,结合现有的资源条件和未来可能实现的技术手段,对浦江县的农地资源利用进行优化。运用目标取向法,以浦江县现状农地资源利用为基础,GIS为工具,建立11个土地单元和23个土地利用类型;在利用TechnoGIN计算各种土地利用类型在不同土地单元投入产出结果的基础上,参照传统的种植方式,设置浦江县农地资源利用区块模式。     

基于神经网络的元胞自动机支持下的干旱区LUCC模拟研究——以新疆于田绿洲为例

元胞自动机已被广泛应用于城市发展变化的模拟研究中，但多数应用局限于两类土地利用类型的转变。借助神经网络中的BP算法，以遥感和GIS技术为依托，在对TM影像分类的基础上，应用GIS技术提取一系列LUCC空间影响因子，建立了模拟土地单元转变概率的BP神经网络模型。并以模拟的概率值代替CA模型的若干规则，对于田绿洲LUCC做了动态模拟。结果显示，该方法在干旱区复杂土地利用动态变化模拟中具有一定精度，能够对土地资源的可持续利用规划提供有用信息。     

太行山低山丘陵区果一草复合系统生态经济效应研究

对太行山低山丘陵区苹果-沙打旺复合系统土壤养分、果树生理生态及产量产值、牧草产量及质量、土地当量值研究结果表明,与清耕果园相比,果-草复合系统可使土壤有机质、速效氮分别提高30％、32％,速效钾降低2.1％,而对速效磷影响较小;苹果叶片叶绿素含量提高24.3％,叶片光合速率提高28％,产量提高15.5％。与单作草场相比,牧草产量提高18.5％,粗蛋白质、粗脂肪、可溶性糖含量分别增加36.4％、27.4％和11.8％。复合系统土地当量值(LER)达1.65。     

基于系统协调度的长株潭城市群城市土地集约利用评价研究

利用1997-2008年长株潭城市群城市土地利用统计资料,从状态、时间两个层面开展了长株潭城市群城市土地集约总体评价,结果表明:近10a来该城市群城市土地集约利用程度稳步上升,其中1997-2003年处于初等集约利用水平,2004-2008年处于中等集约利用水平,2008年接近高等集约利用状态,综合指数和5个子系统都朝有序方向发展。对城市土地集约利用程度影响较大的为土地利用结构集约和土地利用强度集约两个子系统。2002年、2003年长株潭城市群城市土地复合环境系统协调度为负,系统出现无序化发展的征兆;1997-2008年Moran’s I 值表明长株潭城市群城市土地利用集约度具有较明显的空间聚集特征,其中2008年的值最高,空间集聚特征最明显,而2002年的值最低。该结果对指导长株潭城市群实现城市土地资源的可持续发展、促进利用方式由低效益、粗放式向高效益、集约化转变具有一定的指导意义。     

基于云模型与熵权法的安徽省土地生态安全评价研究

土地生态环境条件是区域社会经济可持续发展的基础。本研究以安徽省为例,根据"自然-社会-经济"复合系统理论构建土地生态安全评价指标体系,应用云理论,将正态云模型与熵权法引入安徽省土地生态安全评价研究中,揭示近10年来安徽省土地生态安全状况、演变规律及障碍因子。研究结果表明:12005年、2010年和2013年,安徽省土地生态安全水平分别处于一般、良好和健康水平,土地生态安全状况趋于良性发展;2基于综合指数评价方法,2005年、2010年和2013年的土地生态安全水平评价结果分别为0.184 8、0.342 4和0.473 0,表明安徽省土地生态安全处于稳步上升趋势,与云模型评价结论一致;3指标隶属度分析显示,2005年、2010年和2013年,安徽省土地生态安全处于良好及以上水平的指标分别为7个、13个和17个,处于上升趋势;而一般及以下水平的指标分别为16个、10个和6个,处于下降趋势。因此,近10年来,安徽省土地生态系统整体状况趋于良性发展,在一定程度上体现了生态文明建设对土地生态系统的优化效应。     

西藏涅如藏布流域生态环境建设途径探讨

西藏涅如藏布流域可分为自然生态保护区、草地农业系统建设区和高效农林复合系统建设区进行综合治理开发。在自然生态保护区应以封禁为主,并进行必要的生态移民;在草地农业系统区应通过合理调整畜种结构,大力发展畜牧业生产;在高效农林复合系统区应强化水利配套设施建设,建立合理的灌溉制度、土地用养制度和灌木防护林体系。预测了涅如藏布流域的治理开发前景。     

北方农牧交错带风水蚀复合区水土流失现状与综合治理对策

风水蚀复合区是中国北方农牧交错带的一部分。区域的东面与南面毗邻水蚀地貌形态,东南界为沙漠化土地发生、发展的东南界;区域的西面与北面与风蚀地貌形态接壤,西北界为旱作农业的西北界。复合区包括74个县（旗）,面积42．77万km^2,总人口2400万（2004年）。主要生态问题为：沙漠化持续发展,沙尘暴频发;土地退化严重,承载力急剧下降;生态环境恶化,自然灾害频繁。复合区水土流失的主要特点表现为风水蚀在时间上交错,空间上叠加。受侵蚀营力系统与环境系统的制约,水土流失类型表现出明显的地域分异规律。2000年水土流失面积26万1517．35km^2,占全区土地面积的61．14％;复合区每年流失土壤11．97亿t,其中水力侵蚀量5．55亿t,风力侵蚀量6．42亿t。近20多年来,复合区大部分地区的水土流失面积有所减少,侵蚀强度有所降低。随着国家加大生态建设的力度,预计在未来的十到几十年,复合区的水土流失态势将呈现逐步逆转的趋势,但局部的水土流失状况依然很严峻。风水蚀复合区水土流失治理要以预防为主、保护领先为原则,生物措施、农业技术与工程措施相结合综合治理,把国家的生态需求与农户的经济需求相结合,依法协调经济开发与环境保护的关系,注重科学研究,提高科技含量。根据风水蚀复合区现状,提出了一些治理工程项目,主要包括复合区黄河粗泥沙综合治理工程和生态修复工程。这些工程的实施,将大大减少进入黄河的粗泥沙量,风水蚀复合区水土流失状况可以得到改善。     

新疆艾比湖地区土地荒漠化时空格局的变化

新疆艾比湖地区在我国内陆荒漠自然生态系统中具有典型性和较高研究价值。利用RS及GIS手段对新疆艾比湖地区不同时期的卫星数据进行分析处理,提取各类土地荒漠化类型的时空分布特征信息。结果表明：艾比湖地区的荒漠化土地以盐渍荒漠化和风蚀荒漠化2大类型占绝对优势,按2000年分析结果,风蚀荒漠化土地面积占32．35％,盐渍荒漠化土地面积占54．49％,复合荒漠化土地面积占12．68％,水蚀荒漠化土地面积占0．48％;2000--2005年,艾比湖地区的总土地荒漠化面积减少了4．5％,其中,风蚀荒漠化土地面积减少了41．58％,盐渍荒漠化土地面积减少了2．85％,而复合荒漠化土地面积增加了82．9％;新疆艾比湖地区土地荒漠化的时空格局变化特征是,风蚀、盐渍化土地面积减少,复合荒漠化土地面积增加;土地荒漠化程度加重,复合荒漠化类型土地增加并向其他土地类型扩展。     

浙江省浦江县作物营养因子产生及效应分析

介绍如何使用TechnoGIN计算浙江省浦江县作物营养因子的方法,通过对这些因子进行分析知道,按目前农业水平,要实现对应的产量目标,投入同样的营养,同一作物在不同土地单元营养过剩量并不相同;同一土地单元不同作物营养过剩量也各不相同,经济作物比粮食作物的营养过剩相对较大,而旱作作物则表现为营养不足。不同作物不同土地利用类型的淋溶和气化量也可以使用TechnoGIN计算。因此可以说TechnoGIN是用来计算农业营养得失的一个有效的工具。它的结果对指导农业生产和进行环境保护有一定的参考价值。     

奈曼旗土地退化遥感监测研究

奈曼旗是土地退化比较严重的旗县,为查清该旗的土地退化类型、分布及程度,监测其土地退化的发展趋势,该文选取土地利用/覆被方式、复合植被指数、风蚀土地占像元面积百分比和土壤含水率作为土地退化评价体系的4个指标,利用TM数据获取4个指标的反演数据。采用层次分析法构造4个指标的判断矩阵,通过判断矩阵特征向量的计算得到土地退化指标的权重,构建土地退化综合评价公式。结合综合评价公式,计算出奈曼旗的土地退化结果,并将土地退化分为未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和严重退化5个等级。1987年、1991年、1996年、1999年、2002年和2007年的土地退化评价结果表明,奈曼旗的土地退化在1987-1999年期间处于"局部好转、整体恶化"的局面,2000年以后土地退化扩展趋势得到遏制,土地退化治理取得了一定的效果。该研究对奈曼旗的土地退化防治和生态建设具有一定的指导意义。     

基于TOPSIS的聊城市土地生态经济系统稳定性分析

为探索TOPSIS法在土地生态经济系统稳定性分析中的适用性,从经济、土地、环境、社会四个方面构建了土地生态经济系统稳定性评价指标体系,运用改进的TOPSIS法对2003—2014年聊城市的土地生态经济系统稳定性状况进行评价,并采用综合指数法进行验证。结果表明:（1）聊城市土地生态经济系统稳定性发展过程分为两个阶段:系统衰退阶段（2003—2006年）,系统贴近度0.324～0.271;系统恢复和平缓发展阶段（2006—2014年）,系统贴近度0.271～0.661;整体上,聊城市2003—2014年土地生态经济系统稳定性是向良好的方向发展的,与综合指数评价结果基本一致;（2）农业总产值占GDP比重、道路用地指数、人均耕地面积、单位耕地化肥施用量和人口自然增长率成为制约聊城市土地生态经济系统稳定性发展的主要因素。从而得出结论:改进的TOPSIS方法能够客观反映出聊城市土地生态经济系统稳定性变化状况,适用于土地生态经济系统稳定性评价。     

洞庭湖洪涝高风险区土地可持续利用评价研究

在对洞庭湖洪涝高风险区土地利用复合系统的内涵及特征分析的基础上,建立了洞庭湖洪涝高风险区土地可持续利用评价指标体系。运用定量方法,对洞庭湖洪涝高风险区不同年份和19个蓄洪堤垸的土地可持续利用进行了综合评价,探讨洪涝高风险区土地可持续利用度的时空变化。结果表明：土地可持续利用程度不断增加且呈加速提高之势;洞庭湖洪涝高风险区土地可持续利用总体水平偏低;各类单项指标升降趋势不一致,1985～1995年,生产稳定性和资源保护性指标值都呈下降态势;洞庭湖区土地可持续利用度的地区差异不大,呈现出可持续利用度与生产力水平成正向比和与洪涝风险成反向比的态势。但二者之间的耦合关系较为复杂,不能简单地说生产力水平高的地方土地可持续利用度就高,洪涝风险大的地方土地利用就一定不可持续。     

保护性耕作对小麦玉米间作系统生产效率和可持续性的影响

农田复合系统是集约化农作的有效途径之一,在增加生物多样性和提高产量方面具有重要作用。干旱区农业生产中,温室气体减排和作物耗水减量是发展高效可持续农业的重要参考指标,研发基于作物复合生产的模式是该区节水、减排和可持续农业发展面临的重大课题。本研究以河西绿洲灌区长期规模化种植的小麦/玉米复合生产系统为对象,于2010-2012年度在甘肃农业大学校地联合绿洲农业科研教学基地（武威站）,通过集成免耕立茬（NTS）、免耕秸秆覆盖（NTM）、少耕秸秆翻压（RTS）形成不同小麦/玉米间作复合系统,并以传统间作（CTI）为对照,重点研究了不同系统的土壤碳排放量和水分利用特征,比较分析了其生产效率和可持续性。结果表明,小麦和玉米复合系统的生物热能产较单作小麦提高113%,较单作玉米提高21%,该系统基于生物热能产的土地当量比均大于1。农田复合生产系统能有效降低土壤CO₂排放,特别是集成免耕秸秆覆盖的间作系统,土壤CO₂排放量比单作玉米降低12%,比传统间作降低13%,排放效率比单作玉米提高39%,比传统间作提高31%。此外,农田复合生产系统还显著降低了作物耗水,与传统间作相比,集成免耕秸秆覆盖的间作系统的棵间蒸发量、耗水总量和单位耗水碳排放量分别降低11%、5%和9%,但单位耗水生物热能产提高19%。农田复合生产系统较传统间作具有更高的土地当量比（1.78）、碳排当量比（1.48）和耗水当量比（1.22）,三者分别提高14%、28%和20%,因而其可持续评价指数提高了13%。小麦/玉米间作集成免耕秸秆覆盖的农田复合生产系统可作为河西绿洲灌区高效可持续农作的可行模式。     

基于三角模型的喀斯特地区土地利用系统健康评价

喀斯特地区作为一种典型的土地生态环境区域,对其土地利用系统健康状态和趋势进行评价是诊断由人类活动引起的土地利用系统破坏和退化程度的重要手段。该文在界定土地利用系统健康评价概念的基础上,通过土地利用系统的结构性指数、功能性指数和效益指数构建评价指标体系,建立土地利用系统健康评价的三角模型,并对2005-2012年贵阳市土地利用系统的健康状态和趋势进行了分析和评价,提出了优化土地利用系统健康状态的路径。结果表明:贵阳市土地利用系统的健康水平先后经历了不健康、亚健康、初级健康和中级健康4个状态阶段,具有逐渐向高级健康状态发展的趋势,在未来应该优化土地资源配置,提升经济建设基础保障水平并结合自然优势,充分利用土地发展绿色生态经济,充分利用先进信息技术水平,建立土地利用系统健康状态预警系统以优化土地利用系统的健康水平。该研究能够为生态脆弱区的土地利用及保护提供理论和实践参考。     

基于3S技术的土地资源动态监测系统设计与建立

介绍了土地资源动态监测信息系统的技术基础、系统内容、应用模块设计与建立,并阐述了系统进一步的发展趋势。在3S技术支持下,建立土地资源动态监测信息系统,构筑土地资源评价和土壤侵蚀评价2个应用模块。     

基于网格法与ANN的县域喀斯特土地系统功能分区研究

喀斯特土地资源是一类独特的土地资源,只有统筹规划,合理分区才能保障喀斯特地区土地资源的可持续利用。选择都安典型喀斯特土地系统为研究对象,统筹区域土地经济、生态和社会发展功能的原理,以2009年相关分析数据构建自然资源、社会、经济类共16项评价指标。根据指标性质,运用效用函数进行标准化处理;然后运用网格法将都安县土地系统划分为313个网格单元,以ANN的BP模型进行系统功能分区评价,最后将结果反映在图上。结果显示:都安县喀斯特土地系统可分为生态环境恢复区、保护性开发区、生态经济协调区、人文建设区4个功能区域。据此可以保证喀斯特土地利用的合理方向,使都安县土地资源配置效率得到最大化并实现土地的可持续利用。该分区方法较为科学,反映的结果较为客观,可为其他喀斯特地区的土地利用活动提供参考,但在指标的选取方面还有待进一步完善。     

江苏省土地利用协调性空间差异研究

土地利用协调性评价对指导区域土地资源可持续利用具有重要意义.本文阐明了土地利用协调性概念,从土地与经济系统、土地与环境系统和土地与丰七会系统3个方面建立土地利用协调性系统评价指标体系,利用主成分分析法确立各指标权重,构建系统协调度、系统发展度和系统综合协调度模型,对江苏省69个评价单元的土地利用协调性及其省域空间差异进行评价.结果表明:江苏省总体土地利用协调性属于中度协调,但各区域间空间差异显著,呈南北向南递减的分异特征及规律;土地利用协调性与经济发展水平呈负相关,表现出郊区高于市区的分异特征及规律;"四沿"产业带地区土地利用协调性空间差异明显.最后结合研究结论提出了部分政策建议.