基于适宜性的济南市宜耕未利用地开发潜力评估

为了实现粮食安全,未利用地作为后备耕地资源,是中国补充耕地的重要途径。该文以济南市为例,根据土地适宜性评价,估算宜耕未利用地的开发潜力,在此基础上,结合地形、交通条件、基础设施及区位等因素,运用聚类分析方法,对宜耕未利用地开发潜力进行分区。结果表明,济南市宜耕未利用地面积占未利用地总面积65.39%,但质量较差,受自然条件限制,各区县宜耕未利用地分布差异较大。从各潜力类型区分布来看,Ⅰ类潜力区主要分布于济南市北部,以平原为主,为优先开发潜力区。Ⅱ类潜力区分布较广,济南市北部、中部、南部均有分布,为次优先开发潜力区。Ⅲ类潜力区主要分布于济南市中部的城郊地带,为适度开发潜力区。Ⅳ类潜力区主要分布于济南市中部的山地丘陵区,为最差开发潜力区。该研究可确定济南市不同地域的未利用地开发时序,研究结果可为编制济南市未利用地开发规划提供参考。     

城头会泉流量衰减分析与建议

城头会泉是我省19处岩溶大泉之一,泉域面积1 600 km2。多年来该泉泉水流量比较稳定,平均流量为2.32 m3/s。但2010年是个拐点,此后泉水流量就没有达到过1.50 m3/s。对泉域的年降水量与泉水流量的相关性进行了分析,提出了加强流量监测、植被建设与保护、严格取水审批和生产建设项目建设等对策建议。     

辛安泉泉水出露区生态植被恢复工程设计

辛安泉是山西省的第二大岩溶泉,其西流河段泉水出露区是长治市居民生活和工业用水的重要水源地。目前,由于长期过量开采,加之天然降水减少,现已造成地下水位持续下降,泉水流量持续减少,且存在泉水遭受两岸废水点源污染和农业面源污染问题,加强泉水出露区周边的水生态环境治理必要而紧迫。选择沿西流山脊及山脚起坡线之间的6.0 km2山坡地,通过圈定禁牧保护区,设置防护网,进行封禁治理,以达到保持水土、涵养水源的目的。介绍了生态植被恢复工程设计。     

基于“山水林田湖草泉”系统的济南市生态安全格局构建

[目的]构建具有城市特色的生态安全格局,以期为山东省济南市实现生态环境的保护与修复,以及区域协调发展提供思路,并为构建“山水林田湖草泉”一体的城市特色生态安全格局提供参考。[方法]以济南市为研究对象,基于InVEST对生境质量进行评价,进而从“蓝—绿—泉”3个角度识别生态源地,并基于自然地理、人为干扰活动两个方面构建阻力面,最后使用最小累积阻力模型(MCR)识别生态廊道构建生态安全格局。[结果]济南市生态源地面积为1 249.32 km~2,占总面积的12.20%;生态阻力面呈现“中间高,南北低,多团块”的特点;研究区共有生态廊道119条,总长1 395.37 km,形成南连泰山北通黄河的“山河通廊”;济南市高、中、低生态安全缓冲区占总面积的40.41%,构建了“一带、三区、两翼、九点、多廊”的生态安全格局。[结论]济南市生态源地主要分散于南部山区,纵横交错的河流起到了沟通物质能量信息的天然廊道作用。     

山西省岩溶泉域水资源保护立法工作探析

山西是岩溶泉域比较发达的省份之一,岩溶地下水资源已成为当地经济发展和人民生活的重要水源。近年来,由于不合理开采与采煤破坏,已造成岩溶泉域地下水位持续下降,流量衰减,甚至造成泉水干枯。在分析山西岩溶泉水资源及保护立法工作现状的基础上,提出了岩溶泉域水资源保护立法的设想及建议。     

济南“保泉”措施探析

济南市泉水断流是其南部山区水资源涵养能力降低和地下水无序、无节制超采造成的。相应的保泉措施是实行“内涵”、“外引”和水资源管理体制改革 ,即 :加强南部山区水源地生态环境建设 ,充分涵养水资源 ;外引黄河、长江等客水 ,以弥补境内水资源的不足 ;切实加强水资源的集中统一管理 ,推行水务一体化 ;把水资源管理纳入法制化、规范化轨道 ;以市场经济规律确定水价 ,增强公众的节水意识 ,提高用水效率     

喀斯特山地不同土地利用对表层岩溶泉水化学特征的影响

选取南川喀斯特山地3种不同土地利用方式（灌草丛、耕地、石漠化地）下的表层岩溶泉水为研究对象,通过对3个泉水进行一个水文年的水温（t）、pH、电导率（EC）、HCO3^-、NO3^-、SO4^2-、Cl^-、Ca^2＋、Mg^2＋、Na^＋、K^＋等水化学指标的测定,结果发现：3个泉水的t、pH、EC及主要阴阳离子都表现出了一定的差异,在t、EC及NO3^-、SO4^2-、Cl^-、Na^＋浓度上,表现为灌草丛泉水〈耕地泉水〈石漠化地泉水,在K^＋浓度上,表现为耕地泉水〉石漠化地泉水〉灌草丛泉水。3个泉水HCO3^-＋Ca^2＋占所测9种主要离子的比例分别为87.1%,71.8%,62.9%。泉水的HCO3^-浓度及HCO3^-＋Ca^2＋占所测定的9种主要离子的比例由灌草丛泉水→耕地泉水→石漠化地泉水逐渐减少。这说明EC、NO3^-、SO4^2-、Cl^-、Na^＋、HCO3^-等泉水水化学指标可以作为不同土地利用方式和植被覆盖变化的重要指标。     

城市湿地公园建设的生态效应——以济西国家湿地公园为例

[目的]分析城市湿地形成前后的生态效应,确定影响城市湿地形成发展的关键因素,为城市湿地保护和生态公园的建设提供科学依据.[方法]以黄河下游流域济南市济西国家湿地公园为研究区,以1990-2019年的遥感影像和实地调查资料为数据源,基于GIS平台,通过空间分析土地利用动态度、转移矩阵和景观指数等研究城市湿地的生态效应,利...     

加快柳林泉域水资源保护立法的必要性

柳林泉是吕梁市最大的岩溶泉,覆盖面积大,受益范围广。由于过度开采与开矿破坏,2016年6月实测泉水流量已下降到0.6 m~3/s,低于规划保护目标—全年平均流量0.7 m~3/s的最低要求,加快立法保护刻不容缓。在全面调查研究的基础上,论述了柳林泉域水资源保护立法的必要性和可行性。     

近30年黄河下游城市后备可利用土地资源时空演变分析——以济南市为例

黄河流域是生态保护与高质量发展战略的实行区域,评价可利用土地资源对黄河流域国土空间规划和高质量发展具有重要意义。该研究基于1990—2020年遥感影像数据,提取土地利用、DEM、坡度信息,运用后备可利用土地资源评价法,以济南市为例,探讨了近30年后备可利用土地资源时空演变趋势,分析了不同地域下后备土地利用资源用途的地域导向。结果表明：(1)济南市后备适宜建设用地面积为292.48 km²,主要分布在济南市的南部地区,面积呈下降趋势;其中,历城区和长清区后备建设用地潜力最高,天桥区、历城区、市中区后备建设用地面积变化显著,分别为13.97 km²,-13.84 km²,-9.66 km²。(2)济南市后备耕地潜力较大(360.67 km²),空间分布格局与后备建设用地相似,其变化幅度依次为历城区、天桥区、市中区、长清区、槐荫区、历下区,其中历城区和长清区后备耕地潜力最高。(3)基于两类用地的重叠性与差异性,结合济南市的社会经济发展情况和自然环境条件状况进行分析,研究表明济南市天桥...     

土壤苯污染引起的饮用地下水健康风险评价

由于污染场地所引起的生态环境、食品安全和人体健康问题,污染场地的环境风险评价受到广泛关注。以某水源地油和苯等有机污染调查为依据,利用多介质暴露评价模型(MMSOILS模型),以苯为评价的目标污染物,分析烯烃厂不同分区的土壤苯污染对A地区造成的饮用地下水健康风险。结果表明,研究区4个分区中,裂解装置区的苯污染物释放是A地区地下水污染的主要来源,产生的饮水健康风险值为9.82×10-5,占总风险值的98.8%;而其他三个分区的影响较小;不同分区苯污染对A地区产生的饮水健康总风险值为9.94×10-5,大于美国环境保护署人体健康风险建议值10-6,对人体健康已经产生影响;裂解装置区的土壤苯污染作为饮水健康风险的主要来源,当其浓度值降低至1.32mgkg-1时,才能使其造成的饮水健康风险降低为10-6。     

我国北方不同地区玉米养分吸收及累积动态研究

通过在东北地区的黑龙江、吉林和华北地区的河北、河南等省进行的田间试验,研究了同一玉米品种（郑单958）在我国北方不同地区玉米养分吸收及累积规律。结果表明,郑单958在东北地区作为春玉米栽培时的总生物量及氮、磷吸收量要高于在华北地区作为夏玉米栽培时的相应值,钾吸收量则相反。在华北地区作为夏玉米栽培时,营养体中氮、磷、钾百分含量最大值要高于在东北地区作为春玉米栽培时的相应值;而在东北地区作为春玉米栽培时营养体中氮、磷养分向籽粒中的转运量显著高于在华北地区作为夏玉米栽培时的转运量,钾素的转运量正好相反。在东北地区作为春玉米栽培时,其生物量最大增长速率和养分最大吸收速率出现的时间都要晚于在华北地区作为夏玉米栽培时的。因此,在东北地区种植的春玉米可以适当的推迟追肥的时间,增加玉米对养分的吸收,从而提高玉米的产量。     

安徽省茶树春霜冻害的风险评估

应用安徽省茶种植区45个气象站点1981−2017年气象资料和1998−2017年茶叶产量资料,选取霜冻害发生综合频率、坡向敏感性指数、茶园面积和灾年减产率变异系数4个因子,利用加权指数求和法构建了茶树霜冻害风险指数,借助ANUSPLIN插值模型和地理信息系统开展了安徽省茶树霜冻害风险评估。结果表明：安徽省茶树春霜冻害高风险、中风险和低风险区域面积为118×104hm2、337×104hm2和 353×104hm2, 分别占评价区域总面积的14.6%、41.7% 和43.7%。高风险区主要分布在大别山茶区的金寨县、霍山县、岳西县、潜山县等和江南茶区南部海拔600m以上的高山区域,零星分布在江北茶区北坡地带。中风险区多分布在大别山茶区和江南茶区海拔低于600m的山区,呈斑块状分布在江北茶区的丘陵和低山区。低风险区集中分布在芜湖−宣城−铜陵−池州沿江一带,零星分布在江南茶区的低山区。构建的风险指数总体能客观反映安徽省茶树霜冻害风险水平,可为茶树霜冻害风险管理提供依据。     

基于APSIM模型评估北方八省春玉米生产对气候变化的响应

基于北方地区农业气象试验站春玉米多年田间试验数据和逐日气象数据,分析农业生产系统模型APSIM在北方八省春玉米产区的适用性,在区域尺度上识别春玉米发育期和产量的关键气象响应因子,模拟过去54a（1961?2014年）该地区春玉米的生长发育和产量形成过程,探讨春玉米发育期和产量对气候变化的响应规律。结果表明：验证后的APSIM玉米模型在北方八省春玉米产区具有较好的适用性。气温和土壤温度是北方各地春玉米发育期的首要关键气象响应因子,其中北方春播区春玉米各关键发育期对最高气温响应最明显,西北内陆区春玉米各关键发育期对最低气温响应最明显。平均气温、日最高气温、日最低气温和土壤温度的升高均会导致春玉米生育期（出苗、开花和成熟）日序提前,发育天数减少,春玉米提前成熟。北方春播区春玉米产量对温度、降水、日照时数响应明显,西北内陆区春玉米产量对温度和潜在蒸散响应明显,大部分地区温度的升高和潜在蒸散的增加会引起玉米产量的显著下降。     

泾河川区塑料大棚蔬菜主要栽培模式

塑料大棚是陇东地区，特别是泾河川区蔬菜栽培的主要设施。因地制宜安排塑料大棚蔬菜栽培模式，对优化泾河川区蔬菜品种布局、减轻连作障碍，进而提高土地产出效益具有现实意义。根据近年的试验和生产实践，总结出3种适宜泾河川区应用的塑料大棚蔬菜“春提早、秋延后”栽培模式，即“一年一大茬”“早春一小茬-夏秋一大茬”“早春一大茬-夏秋一小茬”。对3种栽培模式的品种选择、茬口安排、栽培要点、产出与效益等进行了简要分析和评价。     

秸秆-膨润土-PAM改良材料对砂质土壤饱和导水率的影响

为改善砂质土壤持水状况,设计了由作物秸秆、膨润土和聚丙烯酰胺（PAM）配制的改良材料,以重庆市分布面积较大的冷沙黄泥为研究对象,采用恒定水头入渗双环法,研究了秸秆改良材料对砂质土壤饱和导水率的影响。结果表明,施用秸秆改良材料能增加砂质土壤的饱和导水率,并且随着施用剂量的增大,土壤饱和导水率逐渐增加;随土培时间的延长土样饱和导水率均出现了先增大后减小的趋势,当土培时间为60 d时土样饱和导水率达到最大值;添加麦秆改良材料（质量分数为10 g/kg,配方中PAM质量分数为2%）的土样,在培养60 d后其饱和导水率是对照组的4.97倍,对砂质土壤改良效果最明显。可见,秸秆改良材料可以改善砂质土壤持水状况,对砂质土壤具有改良作用。     

江苏省冬小麦春霜冻害发生规律及其气候风险区划

根据江苏省1980-2009年常规气象台站资料和冬小麦生育期观测数据,提出冬小麦春霜冻的致灾指标,同时运用正交经验函数EOF分析和Morlet小波分析方法探讨江苏省冬小麦春霜冻害的时空分布规律,构建冬小麦春霜冻的灾害风险指数,并用该指数分析江苏省冬小麦春霜冻的气候风险区划。结果表明,(1)1980-1987年间江苏省冬小麦春霜冻年总发生站次以6.11站次/a的倾向率呈显著(P=0.0478<0.05)增加趋势,1988-2009年呈明显减小趋势,减幅为0.9站次/a(P=0.0063<0.01);各等级春霜冻害发生站次也表现出相同的变化趋势;(2)江苏全省冬小麦春霜冻害的历年总发生站次有明显的22a、准11a、4a和2a周期;(3)重霜冻发生次数最多的地区是淮北地区的沐阳县,轻、中春霜冻害发生次数最多的地区是苏北沿海的大丰市;(4)冬小麦春霜冻的高度风险区分布在苏北的新沂市、沭阳县、大丰市、如皋市和如东县;中度风险区分布在徐州(新沂除外)、连云港、宿迁(沭阳除外)、淮安、盐城(大丰除外)、扬州(高邮除外)、泰州(兴化除外)和南通(如皋、如东除外)等地区;低度风险区为整个苏南地区和里下河地区的兴化市和高邮市。     

中国玉米化学氮肥利用率的时空变异特征

玉米生产对我国粮食安全意义重大。化学氮肥施用是保证玉米稳产高产的一个重要条件, 但过量施用也会导致环境问题, 所以化学氮肥的施用量和利用率一直是农业科学领域关注的一个重要课题。本文通过资料搜集、数据整理和分析, 探索中国过去几十年玉米各种植区化学氮肥的当季单位面积施用量(application rate, AR)和回收利用率(recovery efficiency, RE)、农学利用率(agronomic efficiency, AE)、偏生产力(partial factor productivity, PFP)的变异特征。结果表明: 在过去的几十年内, 中国玉米生产中当季AR总体呈增长趋势, 从1970s的93.3 kg·hm^-2持续增长至21世纪初的238.2 kg·hm^-2; RE和AE都呈下降趋势, 分别从1970s的42.1%和17.0 kg·kg^-1下降至21世纪初的26.4%和9.5 kg·kg^-1; PFP在各个时期均趋于稳定, 维持在40.0 kg·kg^-1左右。在全国各玉米种植区内, 北方春播玉米区的AR各时期均较其他各区低且增速缓慢, AE和RE则偏高; 黄淮海平原春、夏播玉米区的AR增速同全国平均增速基本持平, 较全国略高, AE和RE较全国平均水平低。另外, 本研究还证实平衡施肥、使用氮高效品种以及优化农业管理等举措可成为提高我国氮肥利用率、减少资源浪费和减轻环境污染的有效途径。     

气候变化背景下中国主要作物农业气象灾害时空分布特征(Ⅱ):西北主要粮食作物干旱

基于中国西北地区1961-2010年149个气象站点逐日气象资料及春小麦、春玉米和夏玉米生育期资料,采用作物水分亏缺指数(CWDI)为作物干旱指标,明确了研究区域内3种作物干旱的空间分布特征和时间演变规律。研究结果表明:(1)3种作物生长季内及各生育阶段,干旱发生频繁,尤以特旱和重旱发生范围广、频率高,轻旱和中旱多发生在研究区域东部,甘肃南部和陕西南部等个别地区干旱发生频率相对较小。(2)春小麦生长季内干旱发生站次比为79.1%,春玉米生长季内干旱发生站次比为84.5%,夏玉米干旱发生站次比为77.4%;夏玉米生长季内站次比波动较小,春小麦和春玉米波动较大。总体而言,研究时段内春小麦生长期干旱发生站次比呈减小趋势,降幅为每10a减少0.55个百分点,春玉米和夏玉米干旱站次比呈增加趋势,增幅分别为每10a增加0.24个百分点和0.20个百分点。(3)研究区域东部春小麦和春玉米各生育阶段干旱强度呈增加趋势,西部呈下降趋势;夏玉米干旱强度在陕西北部、宁夏和河西走廊呈增加趋势,其它地区多为降低趋势。     

东北黑土漫岗区春耕期土壤水分空间变异及地形影响

土壤水分存在强空间变异特征,在多重尺度上受地形、土壤、土地利用、植被等因素综合影响,是农业生产和耕作的关键要素。为了揭示东北黑土漫岗区春耕期农田土壤水分空间变异特征及分析地形因子对其影响,以赵光农场为研究对象,利用Sentinel-1数据反演的土壤水分和DEM数据,采用半方差函数、集成推进树算法(ABT)等方法分析了春耕期土壤水分的空间变异及地形因子(坡度、坡向、坡位、高程、地形湿度指数)对土壤水分空间异质性的相对影响,并系统分析了土壤水分在不同坡位、坡度和坡向的变化特征。结果表明:研究区2018年4月24日处于春耕时期黑土漫岗区的土壤质量含水量分布在25%～37%; 地块内部变异系数为5.81%,相邻地块间变异系数为4.16%; 针对整个农场尺度土壤水分空间变异的有效变程为3 000 m,地块尺度上有效变程为300 m。土壤水分分布与地形湿度指数呈显著正相关,与坡度、坡向、高程、坡位呈显著负相关; 坡位、坡度、坡向是影响土壤水分空间变异的主控因子,其累计相对解释率超过了70%,其中坡位占36.28%。研究结果有助于了解东北黑土漫岗区春耕期农田土壤水分空间分异规律及影响机制,对黑土漫岗区土壤水分管理、春耕春播期农机科学调度、保障粮食安全具有重要意义。