黑龙江省耕地集约利用评价及障碍因素诊断

根据循环经济的基本原则,从投入强度、重复利用、综合效益和持续状态四个方面选取27个指标构建耕地集约利用评价指标体系,运用熵值法和变异系数法分析1986-2008年黑龙江省耕地集约利用程度,并通过障碍度模型对影响耕地集约利用的障碍因素进行诊断。结果表明:(1)研究期间黑龙江省耕地利用集约度总体上呈上升趋势,但1994-1998年表现为波动下降;(2)投入强度是影响黑龙江省耕地集约利用的最大障碍因素,综合效益和持续状态是次要障碍因素,重复利用对耕地利用集约度的影响最小。     

民勤县耕地集约利用空间格局分析

运用熵值法和综合指数法计算民勤县各乡镇耕地集约利用度,并形成集约利用等级分布图,对各乡镇耕地集约利用度进行空间格局分析。结果表明:对耕地集约利用水平影响最大的准则层是耕地投入强度;对耕地集约利用水平影响最大的指标是单位耕地农作物产量;耕地集约利用度最高的是薛百乡,最低的是红沙岗镇;薛百乡、重兴乡处于高度集约区,大坝乡、收成乡处于中度集约区,昌宁乡等10个乡镇处于一般集约区,红沙岗镇等4个乡镇处于不集约区。     

耕地集约利用时空特征及其变化规律研究——以新疆为例

结合新疆各地州实际情况,运用熵值法筛选出10个指标构建了耕地集约利用评价指标体系,运用熵值法和层次分析法相结合确定权重并计算了新疆各地州耕地集约利用综合指数;采用系统聚类法将新疆耕地集约利用水平分为4类,并在AUTOCAD支持下制作了新疆耕地集约利用评价图;运用相关分析法和回归分析法分析了新疆耕地集约利用的变化规律。结果表明:1)新疆耕地集约利用水平时序变化明显且空间差异较大。1991～2007年新疆多数地州耕地集约利用水平均呈现稳步提高的态势,北疆提高最快,东疆次之,南疆提高较慢;耕地集约利用水平北疆分化严重,东疆差异最大,南疆差别较小;2)耕地集约利用水平与各地州农业发展水平高度正相关,相关系数r=0.909(p<0.01),与各地州之间经济发展水平高低、农业人口人均耕地数量、农作物种植结构的相关性不明显。     

基于混合型线性双源遥感蒸散模型的南疆绿洲地区干旱研究

利用MOD16蒸散产品数据以及2001—2014年新疆气象站点数据,基于混合型线性双源遥感蒸散模型估算南疆绿洲地区地表蒸散,并对比验证MOD16蒸散产品、反演蒸散量与研究区气象站蒸发皿实测蒸发量之间的关系。定义了蒸散干旱指数EDI,计算EDI距平,分析绿洲地区干旱分布特点,同时对比降水距平来检验干旱监测的准确程度。结果表明:MOD16蒸散产品蒸散量、模型估算蒸散量与蒸发皿实测蒸发量数据的相关性较好,说明利用MOD16蒸散产品数据估算蒸散量可行,也说明估算的蒸散量可信度高;由于绿洲地区北部水分供应更充足,EDI值空间上由南至北呈减小趋势,EDI值年际变化明显且均大于0.6;EDI距平与EDI同向变化,与降水距平反向变化;南疆绿洲地区在2001、2007、2008、2009、2014年的EDI值大于0.66。因此,EDI距平定义了干旱轻重程度界限:EDI临界值为0.66;EDI值越大,EDI距平越大,降水距平越小,干旱程度越严重。     

基于PSR模型的兰州城市生态系统健康评价研究

以兰州市为例,探讨了生态系统健康的内涵和评价方法,运用压力-状态-响应(PSR)模型构建了城市生态系统健康的指标体系;运用因子分析法确定主要目标及权重,同时结合模糊优选理论模型进行健康评价。研究结果表明:运用PSR模型将各要素指标联系起来,并考虑到它们之间的相互关系,可以实现生态系统健康评价;2000～2006年间兰州市生态系统健康程度呈上升趋势,但总体水平仍不高。     

绿洲灌区地膜秸秆交替覆盖玉米农田土壤水分利用特征

在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验研究了不同耕作(免耕、传统耕作)与覆盖方式(全膜覆盖、70％地膜覆盖+30％捆状玉米秸秆覆盖、70％地膜覆盖+30％不覆盖、50％地膜覆盖+50％捆状玉米秸秆覆盖、50％地膜覆盖+50％不覆盖)对土壤耗水特性、玉米产量及水分利用效率的影响.结果表明:免耕地膜秸秆交替覆盖(NTP7S3、N...     

塔里木盆地干旱灌区的地膜冬小麦研究

１９９６年－１９９８年度在塔里木盆地干旱灌区进行冬小麦地膜覆盖地栽培试验,结果表明具有显著的增产,节水效果和较好的经济效益,需要加快发展。在干旱灌区独特的生态环境下地膜穴播栽培,适播和晚播均较同期露地播种增产,随播期推迟增产幅度上升,可使晚荐赶正茬。冬小麦适宜选用多穗型品种。     

考虑多水源的灌区水文干旱预警系统及其评价

为提高大中型灌区水资源管理水平,引入模糊综合评价及信息熵方法,建立了考虑降雨、径流及地下水等多水源的灌区水文干旱预警系统。预警系统以现状水文干旱评估和未来水源形势分析为两大基础,针对其中未来水源形势的非确定性,采用超越概率方法进行处理,评估给出未来多种情况下的可能干旱水平,并进入下一个计算环节,从而较大程度的避免了预测的片面性。最终整合现状干旱指标和未来形势指标形成干旱预警指标DAI,并以不同颜色灯号表示预警等级。以泾惠渠灌区水文干旱预警为例,选取典型干旱年份对预警流程及关键技术指标进行分析示例,结果表明其能够反映干旱发生发展的蠕变特性,表明该预警方法合理清晰,具有简单易用的特点。     

基于PSR模型的新疆县域耕地集约利用时空演化特征

科学合理地提高耕地集约利用水平,是保证地区粮食安全和促进地区可持续发展的有效途径。以新疆83个县域为研究单元,基于PSR模型构建指标体系,采用熵权法确定指标权重,以综合加权求和模型确定耕地集约利用程度,并构建耕地PSR系统协调度模型评价耕地PSR子系统的协调性,同时引入纵向比较系数和综合比较系数,借助Arc GIS 10.2空间分析工具来揭示和分析2000—2013年新疆县域耕地集约利用时空演化特征,利用多元回归分析对造成新疆县域耕地集约利用时空演化特征的影响因素进行深入探讨。研究发现:2000—2013年新疆整体耕地集约利用压力指数(P)平稳上升,状态指数(S)波动变化最终有所下降,响应指数(R)波动变化最终有所上升,且S与R在不同时段变化趋势相反;耕地集约利用程度(F)较平稳上升,耕地PSR系统协调度(D)波动下降;83个县市中F提升的县市多于降低的县市,D降低的县市多于提升的县市,仅15个县市F和D均提升,多数县市耕地集约利用不尽科学合理;耕地集约利用程度具有明显的空间差异,表现为由空间聚集向空间均衡发展;各县市农业科技发展情况、人口、自然条件和经济发展水平均不同程度地影响着县域耕地集约利用程度,但年际间各影响因素与耕地集约利用程度的关系又略有不同。     

酒泉绿洲土地可持续利用评价

从公平性、经济可行性、土地生产力指数、耕地资源保护、生产稳定性指数、协调性6个方面,建立了酒泉绿洲土地可持续利用评价指数体系,运用熵值法确立了权重系数及其综合评价模型,对酒泉绿洲2000-2006年的土地利用状况进行了可持续评价,并由GIS系统生成了可持续等级图.结果表明:酒泉绿洲各县(市)土地利用持续性较小,土地利用或处于弱不可持续或处于强不可持续发展状态,且呈现较大的区域差异.最后,针对存在的问题提出了提高酒泉绿洲土地可持续利用的具体对策.     

基于能值理论的榆林市耕地可持续利用评价

应用能值理论对榆林市2003—2007年耕地系统的可持续性进行了评价。结果表明,在研究期内,榆林市耕地系统能值总投入并未大幅变动,其中购买能值投入逐年增加,不可更新资源环境投入呈降低趋势,2004年后购买能值所占比重最大,不可更新资源能值投入次之;对能值指标进行分析可以得到,该区域的发展更多地依赖于自然资源的投入,但依赖程度呈逐步降低的趋势。通过与其它区域耕地系统的对比可以得到,榆林市耕地系统存在发展水平较为滞后,农业机械化水平较低,发展严重依赖于自然资源的投入等问题;兼顾到该区域的农业发展水平并为维持区域的可持续性发展,提出该区域应大力发展有机农业和特色农业,在适度增加购买能值的基础上维持其可持续性。     

干旱沙漠绿洲区地膜玉米控制性隔沟交替灌溉节水技术研究

针对石羊河流域干旱缺水的民勤县种植大田玉米耗水量大的实际，根据多年试验资料，研究分析了玉米控制性交替隔沟灌溉对作物生长和水分利用的影响及干旱区地膜玉米控制性交替灌溉节水高效技术的可行性。     

干旱区绿洲棉田土壤呼吸日变化特征分析

利用Li- 8100土壤碳通量测量系统对绿洲棉田土壤呼吸进行日变化动态测定,结果表明:土壤呼吸有明显的单峰型日变化特征,棉田(滴灌地、漫灌地)、弃耕地的土壤呼吸速率日均值分别为3.45、3.37、1.63μmol/( m2·s);峰值出现在15:00～20:00,谷值出现在4:00～6:00,6:00后,土壤呼吸速率上...     

咸阳市耕地变化特征及对粮食安全的影响

耕地资源和粮食安全不仅是国家层面的研究问题,也是区域层面的重要课题。文中利用55年的耕地统计数据和粮食总产量和人口数据,揭示了咸阳市耕地总体变化特征,分析了咸阳市耕地减少态势的空间差异,对粮食供需状况进行了分析和预测。研究结果表明:咸阳市的耕地面积在建国以后的55年内,经过小幅度的波动,总体上呈减少的趋势,而人均耕地面积持续减少;咸阳市各县区在近20年里耕地减少的幅度北部高于南部;咸阳市的粮食需求量随着人口的增长而增大,但是粮食的供给受多种因素的影响波动较大,总体上呈增长的趋势。预测结果表明,咸阳市的耕地面积还将继续减少,但是在提高复种指数和粮食单产的基础上,粮食供给在人均粮食消费量400kg/a.人情况下,未来10年还能保持较高的粮食自给水平,至2020年,咸阳市的粮食自给还能保持在90%的状态,仍将处于安全状态。     

基于熵权集对分析的西北地区耕地生态安全水平差异比较

耕地生态安全是关系到粮食安全和人类生存发展的重要问题。构建基于PSR模型的耕地生态安全评价指标体系,运用熵权集对分析方法和障碍度模型对西北地区耕地生态安全水平与障碍因子进行差异比较分析。结果表明:(1)2002—2016年西北地区耕地生态安全总体水平不断提高,但安全等级在地区内部差异明显,2002—2008年,新疆、甘肃、宁夏维持"临界安全"等级不变,青海、陕西联系数主值分别为0.2334、0.2019,安全等级上升为"较安全"。2008—2016年,新疆联系数主值由0.0499提升为0.2692,安全等级上升为"较安全";甘肃、宁夏维持"临界安全"等级;青海、陕西维持"较安全"等级;(2)西北地区压力和响应障碍度均值由2002年的52.434、26.270下降为2016年的38.479、17.353,状态障碍度均值则由21.296上升为44.168。要素层2002年和2016年障碍度均值分别为45.457、32.732、21.811,影响西北耕地生态安全水平障碍因子排序依次为压力、状态、响应。2002年西北地区耕地生态安全水平与压力、状态、响应障碍度的相关系数分别为-0.226、0.120、0.055;2016年分别为-0.830、0.851、-0.661。新疆、青海和陕西出现的耕地生态安全等级提升与状态障碍度大幅度增加有关;(3)新疆和青海耕地生态安全值上升源于人均水资源量的增加;陕西耕地生态安全值上升得益于耕地生产率的提高和耕地环境的改善,但城市建成区的扩张和水资源的短缺制约了生态安全等级提升;甘肃、宁夏耕地生态安全维持等级不变,主要受制于耕地数量的减少和耕地质量的下降等因素。针对西北各地区耕地生态安全提出升级建议。     

Evaluation of the efficiency of irrigation methods on the growth and survival of tree seedlings in an arid climate

Scarce and scattered precipitation in arid regions is detrimental for newly planted seedlings. It is essential to provide required water storage for seedlings in restoration projects in the first year of their establishment. The subsurface irrigation can be much more effective than the surface irrigation because of the regulation of water availability and reduction in water evaporation. We studied the effect of surface and subsurface irrigation methods on the growth and survival of four common tree species including heaven tree(Ailanthus altissima(Mill.) Swingle), China berry(Melia azedarach L.), white mulberry(Morus alba L.), and black locust(Robinia pseudoacacia L.) by installing underground clay reservoirs with different permeabilities in Isfahan City, Iran. Different amounts of animal manure and wheat straw were mixed with clay fraction and cooked in a pottery kiln at 900°C to produce reservoirs with different permeabilities. The experimental treatments consisting of irrigation and tree species were considered with a factorial arrangement in a completely randomized design with three replications in 2016 and 2017. Leaf water potential of seedlings, which is indirectly related to drought resistance, was measured by a portable pressure chamber. The results showed that saplings height, basal diameter, number of leaves, chlorophyll content and stomatal conductance were significantly(P0.05) higher in the subsurface irrigation with low permeability than in the surface irrigation, but the number of branches of the studied species were not significantly(P0.05) affected by the irrigation methods and different permeabilities of clay reservoirs. The clay reservoirs with low and medium permeabilities constantly provide better conditions for plant growth, and water with lower pressure and longer time intervals to the plant roots as compared with the reservoirs with high permeability. Analysis of variance of the data showed that year and interaction between year and permeability of reservoir had significant effects(P0.05) on all growth parameters, except for the chlorophyll content. In addition, the highest percentage of survival was 100% associated with the subsurface irrigation and the control treatment had the lowest survival percentages of 60%, 70%, 80% and 100% for M. alba, M. azedarach, A. altissima and R. pseudoacacia, respectively. Finally, the values of leaf water potential showed that R. pseudoacacia was the most drought resistant species.     

干旱区绿洲生态景观信息图谱的研究与应用

利用2000年Landsat TM及2005年CBERS-2/CCD影像数据作为主要信息源,综合各种属性数据和统计资料,在GIS软件平台上,进行模式识别、专题分类、图谱表达,利用GIS的空间分析功能建立鄯善绿洲景观要素类型变化信息图谱,并创立属性数据库,从地学图谱的角度来分析干旱区绿洲景观要素在时间和空间上的特征变化,进行景观要素量化指标的统计,分析复杂的生态景观时空变化。     

基于农用地分等成果的武功县耕地生产能力分析

为了充分利用农用地分等成果测算耕地生产能力,合理开发农用地生产潜力,建立了农用地产能核算技术方案体系,并据此以武功县为例,计算了该县农用地自然生产潜力、利用生产潜力和现实生产能力.通过各分等单元的自然质量等级指数和利用等级指数分别乘以单元面积并累加得到自然生产潜力和利用生产潜力,并利用Logistic模型拟合标准粮产量和利用等指数之间的关系来计算现实生产能力。结果表明,武功县自然生产潜力和利用生产潜力分别为107.42×10⁴ t和70.05×10⁴ t,单位面积自然生产潜力和利用生产潜力分别为39.22 t·hm^-2和25.58 t·hm^-2,现实生产能力为28.49×10⁴ t,单位面积现实生产能力为10.40 t·hm^-2。武功县耕地生产能力在空间上差异明显,粮食单产有从东南向西北递减的趋势,单位面积现实产能最高和最低的分别为普集镇和游风镇,为13.53 t·hm^-2和8.66 t·hm^-2,未来西北台塬区的乡镇是粮食增产的重点区域。