水田化进程下挠力河流域耕地时空变化特征

以三江平原腹地挠力河流域为研究区,基于1990年、2002年、2013年3期遥感数据分析了该地区水田化进程中耕地时空变化特征,为耕地资源的利用与开发提供依据。结果表明:20多年间流域耕地呈现不稳定增长态势,旱地和水田的变化趋势与耕地综合变化趋势不完全一致;1990—2002年旱地变化幅度小,水田变化幅度大,2002—2013年旱地面积比例由44.57%下降至42.24%,水田继续保持增长趋势,但增长速度明显放缓;耕地转入上,流域耕地子类型的内部转换发生明显。旱地主要转入用地类型为未利用地、水田和林地,水田主要转入用地类型为旱地。耕地转出上,1990—2002年流域的旱地水田流出以耕地内部转换为主,2002—2013年旱地和水田的转出与1990—2002年转换趋势基本保持一致。     

三江平原挠力河流域主要作物水分盈亏时空变化特征

明确中国粮食生产基地主要作物种植条件下的水分盈亏条件,有利于区域灌溉策略制定及保障国家粮食安全。该研究基于MODIS遥感数据和常规气象数据,运用Priestley-Taylor公式以及作物水分盈亏指数,以三江平原腹地的挠力河流域为研究区,揭示2000年以来该流域主要作物（中稻、春小麦和春玉米）的水分盈亏时空变化特征。结果表明：1）挠力河流域潜在蒸散量由2000年的910.25 mm增至2015年的964.04 mm,各作物需水量整体呈现不同幅度的上升态势;2）各作物表现出不同的水分盈亏特点。中稻水分亏缺明显,缺水量由东北向西南递增,天然降水不能满足其水分需求。春小麦水分亏缺程度低,灌溉需求量在空间上变化较小。春玉米多处于轻度缺水状态,且西北部的缺水量小于东南部;3）流域境内的中稻多处于轻旱状态,2000-2015年干旱区持续扩张,面积增长幅度达到143.46%。对于旱作物而言,春小麦的缺水量尚未达到轻旱的标准,而春玉米的轻旱区面积往复变化,2000-2015年间面积减少了79.90%。作物种植结构的快速变化,使得中稻种植区迅速扩张,加剧了该流域的水分亏缺态势,而春小麦和春玉米的种植区变化未对水分盈亏态势造成显著影响。研究可为挠力河流域的农业结构调整与农田灌溉措施制定提供支持。     

微观尺度分析挠力河流域耕地利用水土资源匹配时空动态

该文基于供给与需求视角,构建了微观尺度下的水土资源匹配指数测算模型,在综合考虑区域气候和水资源变化、耕地利用结构调整、作物各生育期需水量差异等因素基础上,研究2000—2015年挠力河流域作物全生育期和各生育期耕地利用水土资源匹配的时空动态。结果表明:除作物生育前期需水量围绕2.92×10~9 m~3上下波动和作物生育后期耕地利用水资源有效供给量波动降低外,作物全生育期和各生育期需水量和水资源有效供给量均呈增长态势。作物全生育期耕地利用水土资源匹配程度总体较低,其指数主要分布在0.45以下,但呈现出升高趋势且差异化增强。作物各生育期耕地利用水土资源匹配指数变化复杂,以2010年为界,表现出明显的阶段性特征;作物需水量、水资源有效供给量和水土资源匹配指数均呈现出其高值区由流域中游东部向流域中游西部和流域下游转移并扩张的空间动态特征。研究可为挠力河流域耕地利用水土资源高效利用提供参考。     

1990-2013年挠力河流域耕地变化下水土资源平衡效应分析

为揭示挠力河流域耕地资源水分盈亏态势,该文以遥感数据、长时间序列气象数据和DEM数据为基本数据源,基于遥感和地理信息系统技术,从旱改水角度出发探讨1990-2013年间流域耕地变化下的水土资源平衡效应问题。结果表明:20多年间挠力河流域水田、旱地间变化极为剧烈,其变化以耕地内部转化为主;农田需水量由1990年的541 mm上升至2013年的581.82 mm,变化主要集中于流域西北部和中部地区,年实际蒸散量区间为438~587 mm,整体表现出"中间低,两头高"的分布特征;耕地水分盈亏程度变化明显,盈亏指数评价等级空间分布差异较大,除严重缺水耕地面积少量增加外,其余4种评价等级耕地变化强烈,其中正常缺水耕地的面积比例下降22.06%,其余3种评价等级耕地都出现较大面积的增加,表明流域耕地水分亏缺态势进一步加剧。该研究结果可为挠力河流域农田灌溉方案的制定提供借鉴和参考。     

灰色系统理论在西沟小流域经济效益预测中的应用

<正>西沟小流域综合治理的主要目的是在原有治理的基础上进一步控制水土流失,建立良好的生态环境,合理利用水土资源,改善农业生产条件,发展农林牧果等商品性生产,是探索辽西半干旱贫困丘陵地区尽快脱贫致富的有效途径.     

基于灰色系统理论的长汀县森林火灾灾变预测

依据灰色系统建模理论,建立长汀县森林火灾高火险年和重灾年灰色灾变GM(1,1)预测模型,模型模拟检验精度达到一级水平,模型发展系数-a小于0.3,可用于该县森林火灾灾变的中长期预测。预测结果表明:2015~2030年间,该县将出现4个森林火灾高火险年,3个森林火灾重灾年,出现的间隔期为3~5年,预测平均相对精度达到98%以上,2017年既是高火险年,又是重灾年,预测精度分别为97.92%和98.19%。     

灰色系统理论在刘杖子小流域经济效益预测中的应用

我们应用灰色系统理论,对朝阳市石质山区刘杖子试点小流域进行了治理后的经济效益预测,取得了令人满意的结果.该流域1988～1990年的治理期间总纯收入分别为19.12.25.29、29.48、28.48、36.12万元.预测1991～1995年的总纯收入分别为38.74、43.15、48.06、53.53、59.63万元,根据我们在治理实践中对其产业结构及经济潜力的分析,认为预测值是可信的,证明灰色系统理论是小流域经济效益预测的有效方法.     

灰色系统理论在水土保持领域的应用及展望

灰色系统理论已被应用于诊断、筛选水土流失的影响因子,分析降雨在凸——凹坡面上的再分配规律,预测水土流失面积和水土保持效益并分析其影响因素,统计归纳专家意见等.未来灰色系统理论在水土保持领域的应用将出现预测方法多样化、关联分析深入化、决策控制灰色化等趋势.     

应用灰色系统法预测任家溪小流域水土保持经济效益

<正>任家溪小流域经过连续几年的水土保持综合治理,水土流失基本得到控制,流失面积大大下降,流域的生态效益、经济效益和社会效益逐年明显地表现出来。为     

基于等维新息灰色马尔可夫模型的河流水质预测

河流水质预测是对河流水环境污染进行分析、控制和治理的基础。基于太湖流域上海市青浦区急水港点位2004-2011年的水质指标COD,NH₃^-N数据,分别建立等维新息灰色预测模型;由于NH₃^-N指标的平均相对误差没有达标,因此利用马尔可夫模型对NH3-N指标的预测结果进行修正,之后应用两种模型分别预测未来几年两项水质指标数值。结果表明,等维新息灰色马尔可夫模型有效地减小了预测结果的平均相对误差,提高了预测精度;未来几年,两项水质指标均呈整体下降趋势,并在一定程度上趋于平缓。但由于太湖流域污染的长期性,其水环境形势依然严峻,应继续采取合理有效的治理措施,如从源头上进行减污,生态清淤,加快转变流域经济发展方式及完善流域管理等,使流域水质得到整体改善。     

挠力河流域水土资源平衡及耕地合理利用规模特征

水土资源平衡是耕地合理开发与利用的前提,为定量评估粮食主产区水土资源平衡关系,促进耕地可持续利用,该研究提出以水定地的耕地配置模式,并以三江平原腹地的挠力河流域为研究区,在多源水土信息数据支持下,依据农田土壤水分平衡原理构建水土资源平衡模型,以评估水土资源平衡态势,进而揭示该流域耕地合理利用规模特征.结果表明:1)...     

基于熵值法和灰色预测模型的耕地生态安全诊断

[目的]弥补已有耕地生态安全诊断中指标体系及评价方法的不足,分析耕地生态安全水平。[方法]在界定耕地生态安全内涵的基础上,构建了基于PSR模型的评价指标体系,采用熵值法和灰色预测模型,对四川省耕地生态安全水平进行了诊断。[结果]1999—2013年四川省耕地生态安全水平总体不断提高,耕地生态安全等级经历了"临界安全—较安全"的演变历程,但2013年"较安全"水平不高;压力指数总体上呈现下降趋势,状态指数呈现波动下降趋势,响应指数呈现上升趋势;单位耕地化肥负荷、人均耕地面积、单位耕地农药负荷、土地垦殖率、水土流失程度等是耕地生态安全等级提升的关键制约因素;2014—2018年四川省耕地生态安全水平呈现稳步上升趋势。[结论]基于PSR模型的评价指标体系能更准确地反映耕地生态安全各要素之间的关系;熵值法和灰色预测模型能有效挖掘耕地生态安全存在的问题,适合用于耕地生态安全评价。     

基于灰色预测法的芜湖市耕地变化研究

应用灰色系统预测理论，建立芜湖市耕地预测模型GM（1，1），利用1996-2003年耕地面积建立时间数列，对其求解、检验、预测，可得到今后数年的芜湖市耕地面积数量，对合理利用耕地资源、实现耕地的可持续发展有重要意义。最后并对灰色系统模型应用于耕地面积预测作了可行性分析，研究表明：①灰色模型适合于任何一个无规律到有规律的系统。②耕地数据在主导因素——政府政策没有太大的变化的情况下，它本身就是一个理想的灰色数列。③应用灰色模型作耕地面积预测为政府做耕地长期规划提供了一个较精确的预算方案。     

基于地理加权回归模型的长江中游地区人均耕地面积变化影响因素分析

[目的]利用GWR模型揭示长江中游地区人均耕地面积变化影响因素的空间异质性,为今后管理该区域耕地资源提供科学依据。[方法]在总结该地区人均耕地面积现状的基础上,分析人均耕地的Moran’s I指数,利用相关年份数据分析了最小二乘法(OLS)和地理加权回归方法(GWR)的差异,采用GWR模型对该区域各市人均耕地面积的影响因素进行分析。[结果](1)城镇化率对人均耕地的影响由正相关向负相关变化,影响程度增强,系数值空间差异较大;(2)人口增长率与人均耕地大部分地区呈负相关,局部地区呈正相关,影响程度减小,空间差异较大;(3)第一产业总产值比重与人均耕地大部分地区呈正相关,局部呈负相关,影响程度下降,空间差异较大;(4)粮食单产与人均耕地由负相关向正相关变化,影响程度增强。[结论]GWR比OLS更能反映影响因素的空间异质性,成功揭示了各因素对人均耕地的影响程度和区域差异。     

珠江三角洲地区耕地资源紧缺态势分析

利用1980-2004年珠江三角洲地区耕地面积及相关社会经济统计数据,分析了该区耕地资源时空动态变化规律。运用多元线性回归分析方法构建耕地变化回归模型,并结合人均口粮需求量预测法,预测该区2015年耕地保有量和最低需求量,结果表明该区耕地资源紧缺态势不容乐观。最后对如何保护该区的耕地资源提出了两点建议。     

基于PLUS的耕地驱动因素分析与未来预测——以图们江流域为例

[目的] 探究图们江流域耕地时空演化特征及其驱动因素并预测与《吉林省国土空间规划(2021—2035年)》(以下简称《规划》)相关的耕地变化状况,为图们江流域耕地资源合理规划与利用提供依据和决策支持。[方法] 通过土地利用转移矩阵与重心转移分析其时空演化特征,耦合马尔可夫模型和PLUS模型,预测不同情景下耕地数量和空间变化。[结果] ①1990年以来研究区耕地面积呈持续减少趋势但整体处于可控状态,到2020年总量共减少了440.42 km²,减少的耕地主要转化为林地和建设用地。②耕地的空间分布具有明显的差异性,主要集中在中下游区域,并且耕地重心以每年43.1 m的速度逐渐向西南偏移。③社会经济因素中的GDP值、道路交通和人口等与自然因素中的坡度和降水是影响过去耕地变化的主要驱动因素。④预测结果表明,两种情景下耕地总量均呈现逐年减少的趋势,目标导向情景下2035年耕地总量比2020年将减少128.57 km²,减少的耕地主要集中在规划的开发区与保护区。[结论] 过去30 a随着社会经济的快速发展,研究区内耕地承载的压力越来越大,而且当前的状况不利于《规划》目标的实现。为了实现耕地数量、质量与生态三位一体保护与耕地资源的可持续发展,可以适当开发研究区上游与西部地区的耕地资源,推动原有农业实现规模化、科技化。此外,目标导向情景更有利于图们江流域耕地资源的可持续发展,应当继续实施《规划》目标。     

云南省金沙江流域退耕还林问题研究

云南省金沙江流域水土流失很严重 ,是全国生态环境建设的重点区域。坡耕地是该流域水土流失最为严重的地类 ,对不宜耕坡耕地实施退耕还林 (草 )工程具有重大战略意义。分析了该流域目前退耕还林(草 )工程中存在的主要问题 ,并就科学实施退耕还林 (草 )工程提出了具体的建议     

基于分形理论的湘江流域洪水分期研究

洪水点据序列具有随机性、非线性、确定性和相似性,这些特性与分形理论研究的对象一致,因此可应用分形理论进行洪水分期的研究。以湘江流域为例,通过分析湘潭水文站洪水散点序列,计算容量维数,确定洪水分期数目,最终划定了湘江流域的洪水分期,并与传统洪水分期方法进行了比较。结果表明,用分形分析法得到的湘江汛期洪水分期和传统方法结果基本一致,但分形理论计算较为客观,说明分形理论在洪水分期中是可行的,值得深入探讨和应用。