GIS在济南市山丘区退耕还林还草决策中的应用

以济南市山丘区为研究范围,在RS和GIS技术支持下,通过分析不同坡度、不同土壤侵蚀强 度和不同土壤侵蚀危险度条件下的旱地分布情况,提出了济南市退耕还林还草决策方案.     

岷江上游2000-2010年土壤侵蚀时空格局动态变化

基于RS和GIS技术,采用RUSLE模型的月模式,计算岷江上游2000,2005,2010年的土壤侵蚀量,对其时空格局动态变化进行分析,并从坡度、土地利用类型、高程3个方面系统分析土壤侵蚀现状。结果表明:(1)岷江上游土壤侵蚀与地形因子和土地利用方式密切相关,对于岷江上游而言,海拔2 000m以下和4 000~5 000m且坡度在25°~45°区域内的稀疏植被、裸土、草原以及旱地是土壤侵蚀的重点防治区。(2)岷江上游2000,2005,2010年的土壤侵蚀模数分别为2 275.38,2 664.73,3 309.26t/(km2·a),土壤侵蚀呈现加剧的趋势。(3)退耕还林还草工程的实施使得2005年比2000年的土壤侵蚀量减少9.27×104 t,汶川地震使得2010年比2005年的土壤侵蚀量增加了33.4×104 t,国家实施的退耕还林还草工程在改善水土保持功能上取到了很大的成效,汶川地震加剧了土壤侵蚀程度。     

三峡库区不同土地利用背景下的土壤侵蚀时空变化及其分布规律

土壤侵蚀是影响三峡库区土壤养分流失、河道淤积等一系列生态环境问题的重要原因,本文基于GIS技术,采用通用土壤流失方程,对三峡库区1990、1995、2000、2005和2010年的土壤侵蚀进行计算,并对研究区1990-2010年不同土地利用背景下土壤侵蚀强度的时空变化和分布规律进行定量分析.结果表明:1990-2010年,三峡库区平均土壤侵蚀模数与土壤侵蚀量呈减少的趋势,多年平均土壤侵蚀量为18 356.450 7万t,属于中度侵蚀;从空间上看,研究区微度、轻度侵蚀等级分布面积最广.在同一年分内,6种不同土地利用下土壤侵蚀模数依次为:旱地＞草地＞林地＞未利用地＞水田＞建设用地;不同土地利用下的土壤侵蚀差异显著,不同土地利用对土壤侵蚀的贡献率相差很大;各土地利用类型中,微度侵蚀的面积逐渐增加,中度侵蚀及以上侵蚀等级的侵蚀面积,都不同程度的向低等级转移;随着退耕还林还草及大量农村劳动力的外出,库区的土壤侵蚀总体上呈现转好的趋势,但是局部地区的治理工作仍需加强.     

基于GIS的彭阳县退耕还林(草)决策分析

以彭阳县为例,根据退耕还林(草)原则,应用GIS技术的空间分析功能,提取15°坡以上耕地、未利用土地的数据,进行与退耕还林(草)决策相关的坡度、土壤侵蚀、水系等多源数据的GIS叠加分析,确定了彭阳县退耕还林(草)的区域,将退耕还林(草)的任务落实到了具体的地块,并将退耕区域划分为急需退耕区、后续退耕区、规划退耕区三个级别,以指导退耕工作的合理有序进行。     

退耕还林还草工程实施对洛河流域土壤侵蚀的影响

退耕还林还草工程是中国实施的重要生态环境建设与保护工程,对区域植被覆盖及土壤侵蚀产生重要影响。以洛河流域（陕北黄土高原部分）为研究对象,利用流域通用土壤侵蚀方程（RUSLE）,结合流域降雨、土壤类型、DEM、植被覆盖等数据,定量分析了2000—2010年退耕还林还草工程实施对流域土壤侵蚀的影响。结果表明:（1）洛河流域2000—2010年耕地面积减少,林地、草地面积增加,土地利用变化主要发生在2000—2005年;（2）洛河流域2000—2010年土地利用变化导致植被NDVI平均值增大,耕地变化区域植被NDVI值增加幅度高于耕地未变化区域,表明耕地变化区域植被NDVI增加对耕地区域总体植被NDVI值增加贡献较大;（3）降雨侵蚀力和退耕还林还草工程实施对土壤侵蚀具有明显的影响。受降雨侵蚀力增大影响,2000—2010年洛河流域土壤侵蚀呈增加趋势;不考虑降雨侵蚀力变化情况下,洛河流域土壤侵蚀呈减少趋势,反映出退耕还林还草工程实施对土壤侵蚀的减缓作用。     

黄土丘陵沟壑区实施退耕还林还草战略资源条件与对策

分析了陕北黄土丘陵沟壑区的水热、土地、林草等资源条件以及实施退耕还林还草战略的重要意义，并提出该区实施退耕还林还草战略的基本对策。     

坝上地区实施退耕还林还草面临的问题与对策

阐述了河北省坝上地区实施退耕还林还草面临的问题，指出实施退耕还林还草工程的关键是区域产业结构调整与农民经济利益提高相结合，合理界定退耕还林还草地或标准、条件、规模、植被恢复标准与指标体系，研究与组装不同退化生态系统类型的退耕还林还草模式，通过实施效果（生态、经济）监测和评价筛选出切实可行的推广模式，并建立起符合市场经济体制要求的土地产权制度、利益分配机制和组织经营形式以及部门间协调统一，并提出发展对策。     

土地利用变化与土壤侵蚀强度变化的关系分析——以四川盆地遂宁市市中区为例

应用TM遥感影像,提取土地利用和土壤侵蚀的相关信息。采用叠加分析的方法,对遂宁市市中区1995—2000年的土地利用变化和土壤侵蚀变化的关系进行了分析。结果表明,遂宁市市中区土地利用变化总体上有利于水土保持、土壤侵蚀面积减少和侵蚀强度降低。影响土壤侵蚀的主要土地利用变化发生在丘陵旱地,其中水土保持效果最显著的是旱地的内部转化,这充分体现了坡改梯工程在土壤侵蚀治理中的重要性。旱地向林地的转化对该区土壤侵蚀的治理也是很有利的,退耕还林工程同样不可忽视。换言之,"长治"工程综合治理在遂宁市市中区中已经取得了令人满意的生态效益,其成功的经验值得推广和借鉴。     

遥感和GIS在土地适宜性评价研究中的应用——以呼和浩特武川县为例

在遥感和GIS技术支持下将武川县的土壤类型数据与地形坡度数据、土壤侵蚀数据、降水量和温度数据叠加分析后,进行土地适宜性评价,针对农林牧业用地,利用土地资源特性进行诊断,衡量其对农林牧业适宜与否及适宜程度,并将其结果划分出等级,为土地利用规划以及确定退耕还林还草地的空间地域分布提供依据.     

坡度对坡面侵蚀产沙响应的研究

坡度是影响坡面土壤侵蚀的重要因素,在一定条件下,坡面土壤侵蚀随着坡度的增大而增加,但存在一个临界坡度,当超过这个坡度后,坡面土壤侵蚀量反而随着坡度的增大而减少。国内多数学者认为这个临界坡度介于25°~29°之间,这对我国25°以下坡耕地水土保持措施的配置以及超过25°坡耕地退耕还林还草计划的实施具有一定的理论指导意义。在坡面上不同坡度范围内配置合适的水土保持措施可以削弱坡度对坡面土壤侵蚀强度的影响,即在缓坡上实施保护性耕作措施,在25°以下坡耕地合理布设水平梯田及植物篱,25°以上的坡耕地实行退耕还林还草,可以有效地控制坡面土壤侵蚀的发生,促进坡耕地的可持续利用和改良。     

土壤对养分离子吸附特性初步研究

针对土壤本身对养分离子具有吸附固定特性降低了养分的有效性,运用土壤养分状况系统研究法通过吸附试验研究新疆两种土壤对养分离子的吸附固定能力。研究结果表明:棕漠土对P、Zn、Cu的吸附固定能力比潮土强,两种土壤对K、B和Mn吸附固定差异不显著,棕漠土的养分限制因子是N>P>Mn>B,潮土的养分限制因子是N>Mn>P>K,因此施肥时考虑到土壤对养分离子的吸附固定能力确定合理的施肥量。     

基于ZigBee的精准农业模式研究

针对传统农业的局限性,探讨了传统农业生产模式转变为以信息网络为中心的精准农业的生产模式,阐述了ZigBee技术在精准农业中的应用,对系统的硬件进行了设计,并给出了软件流程。运用该系统可有效地降低成本,提高农作物产量。     

基于IHA-RVA法的生态治理对径流演变情势的影响评估

研究流域径流演变情势及其对生态治理的响应,可为流域水资源合理利用和水生态治理提供重要指导。该文依据北洛河上游1964—2014年逐日平均流量和年降水量资料,采用双累积曲线法、双滑动平均法(MASH)和Mann-Kendall趋势检验法对径流过程变化进行了分析研究,采用水文指标变化范围法(IHA-RVA)对5组30个径流指标及其改变度进行了评估,对径流演变成因做了初步分析。结果表明：研究期内年径流呈现减少趋势,且以1979年和2002年为界可划分为基准期、水土保持治理期和生态恢复影响期;汛期流量下降较非汛期明显,减少幅度为35.6%;生态治理影响下径流指标整体水文改变度为74.35%,属于高度改变;5组30个径流指标中发生高度改变的指标占比增加,其中年极端流量组变化度最大,为94.77%。人类活动使得流域河川径流显著减少且波动性减弱,而水土保持、退耕还林(草)措施是核心驱动力。     

降雨对地表糙度影响的研究

通过野外模拟降雨实验,研究了降雨对地表糙度的影响规律,经过降雨作用后,随机糙度的地表,变化呈增加趋势,而有向糙度的地表,则呈减小趋势;随着降雨组合因子增加,随机糙度的变化量呈增加的趋势,而有向糙度则呈幂函数递减。     

基于InVEST模型评估土地整治对生境质量的影响

土地整治通过对土地资源及其利用方式再组织和再优化影响生境斑块之间物质流、能量流的循环过程,从而改变区域生境质量和分布格局。该文以大安市土地整治重大项目为例,采用InVEST模型分析了土地整治对生境质量的影响。研究表明:1)土地整治前(2008年)、整治中(2011年)、整治后(2014年),耕地、草地和盐碱地均为项目区的主要土地利用类型;2)土地整治后,大量的盐碱地和草地转变为耕地,耕地面积由整治前的14.43%上升到71.19%;3)土地整治中,项目区的生境质量得分由整治前的0.194下降到0.189,整治后又上升到0.214;4)土地整治工程改善了项目区的生境质量,但整治完成后生境质量改善效果经历了先下降后上升的过程,在整治完成3~4 a时,生境质量仅比整治前提高了0.06左右,整治完成4 a之后,生境质量开始逐渐好转。研究结果可为土地整治工作中的生境及生物多样性保护工作提供科学依据。     

黄土沟壑丘陵区退耕对土壤侵蚀影响的模拟研究

随着在黄土沟壑丘陵区退耕政策的实施,退耕必将对该地区的水土流失特征产生重大影响。对退耕的水土保持效益进行模拟研究,可为退耕政策的合理实施提供理论依据。选定位于黄土沟壑丘陵区的安塞研究区,在RS和GIS支持下,采用USLE,模拟研究了不同退耕方案对土壤侵蚀的影响。在2001年土地利用的遥感解译图和GIS计算分析基础上设计了8种不同的退耕方案,模拟结果显示,各种退耕方案对土壤侵蚀的减少主要发生在强度及强度以上侵蚀区,退耕后研究区已没有发生剧烈侵蚀的区域,强度和极强度侵蚀明显减少;土壤侵蚀量的减少主要发生在≥25°退耕和≥15°退耕,≥25°退耕还草和还林分别使土壤侵蚀总量减少了19.9%和23.2%,≥15°退耕还草和还林分别使土壤侵蚀总量减少了36.6%和42.6%。≥8°退耕方案和全部退耕方案与≥15°退耕方案相比,水保效益并没有显著差别。     

GIS支持下的土壤侵蚀强度景观空间结构研究

从土壤侵蚀角度看,自然生态系统景观由微度土壤侵蚀和其它等级土壤侵蚀强度的地域组成 ,其景观基本元素有斑、廊、基.在GIS支持下研究了宜昌地区土壤侵蚀强度景观的面积对比、多样性指数、优势度指数和多度等参数.通过RS-GIS一体化的土壤侵蚀遥感调查,认为宜昌地区中观尺度的土壤侵蚀强度景观结构类型有散置斑块景观、指状交错景观、网络景观.     

陆面过程中的水文模式研究

陆面水文过程模拟是解决全球环境恶化与气候异常的最好方法，是当前学术界关注的热点。对陆面过程的涵义、模式的发展、陆面过程中水文参数的描述进行了总结，提出了在陆面水文过程研究中存在的尺度匹配误差、数据共享矛盾、参数不确定性等不足及今后的研究方向。     

农膜污染的防治对策

论述了我国残膜污染的原因、现状及残膜给环境和农业带来的危害 ,并针对目前存在的问题提出了治理对策。     

不同基因型大豆氮效率的研究

通过对不同基因型大豆新大豆1号和黑农40的试验研究,结果表明,施氮对新大豆1号的增产作用不明显,但对黑农40有较好的增产作用;花期黑农40和新大豆1号上、中、下层叶片氮含量都随着施氮量的增加而增加,黑农40叶片氮含量与施氮量的相关系数都达到极显著相关,但新大豆1号没有达到显著水平;施氮对新大豆1号的生物固氮抑制程度高于黑农40,使新大豆1号生物固氮降低36. 3% ~85. 2%。