基于生态可持续的土地利用空间格局分配

土地作为人文社会和自然生态系统之间的重要纽带,土地利用变化成为全球变化研究中的重要部分,研究土地利用的结构优化,对实现土地资源的可持续利用有着重要的意义,是可持续发展的核心问题。笔者采用空间叠加和综合指数的方法,以生态因素作为土地利用空间分配的限制因子,模拟预测了基于生态可持续背景因素下中国土地利用变化未来空间分布格局。结果显示:土地利用数量分配和空间格局两方面具有明显的区域差异性,耕地主要分布在传统农区华中区和华东区,林地则主要分布在西南山区和东北区,草地则集中在西部和北部地区,建设用地主要集中在华东地区;考虑生态可持续因素,并以生态可持续为限制因子进行土地利用空间格局分配时,更加有利于土地利用各个类型的因地制宜和适宜性选择,生态功能区更加突出,分配格局更加合理。     

吉林省耕地压力指数时空分异特征研究及其预测研究

笔者运用耕地压力指数模型和灰色系统理论GM(1,1)模型,对吉林省2003—2012 年间的耕地利用压力指数时空分异特征进行分析,并对其动态变化和未来发展趋势进行了预测。研究结果显示：随着时间的推移,加之国家放开“二胎政策”人口不断在增加,未来人口会出现增加趋势,即使在规定未来十年内人们的人均食物需求量也会不增加的基础上,最小人均耕地面积的增加幅度越来越小,以及大量耕地向建设用地转换,使得耕地压力指数有过大的趋向,而且2017—2027 年吉林省的耕地压力指数处于上升的趋向,即使耕地压力不是很明显,但仍不可忽视。过大的趋向,而且2017-2027年吉林省的耕地压力指数处于上升的趋向,即使耕地压力不是很明显,但仍不可忽视。     

浑善达克沙地东部地区天然水体的水化学组成及其控制因素

浑善达克沙地东部地区位于内蒙古高原,其天然水体为淡水。利用原始型Durov三线图对其天然水体进行水化学分类,结果表明,地表水水化学类型属于碳酸氢盐组,而地下水属于碳酸氢盐组、混合组和硫酸盐组多种类型。天然水体样品在Gibbs图中的分布表明,岩性控制是形成该地区天然水体水化学组成的主要因素,这种情况不同于我国西部和中部沙漠由于蒸发强烈而受控于蒸发-结晶作用的天然水体。天然水体的离子比例关系表明,地下水中蒸发盐岩和硅酸盐岩的风化程度较高,而碳酸盐岩风化程度低,这可能是由于地下水的水-岩作用时间长、二氧化碳供给不充分引起的;相反,由于水-岩作用时间短、二氧化碳供给充分,地表水中蒸发盐岩和硅酸盐岩的风化程度较低,而碳酸盐岩风化程度高。     

陕北固沙林恢复过程中土壤碳氮组分库特征与固存效应

选取陕北毛乌素沙地从半固定沙地到恢复2354a的灌木和乔木固沙林地,采用密度分组法分析表层土壤轻、重组分碳氮含量、C/N的演变及累积速率、固定碳氮贡献率特征。结果表明:固沙林从恢复2354a,乔木和灌木林土壤轻组碳分别增加了14.040.6倍和8.819.2倍,显著高于对应重组碳3.27.7倍和3.58.1倍的增幅;对应轻组氮分别增加了14.540.9倍和11.829.1倍,也显著高于重组氮4.68.5倍和4.412.6倍的增幅,说明轻组碳氮相对重组碳氮对固沙林恢复更加敏感。土壤轻重组碳氮含量增加使得乔木和灌木林轻组碳密度增速分别达0.57mg·hm^-2·a^-1和0.26mg·hm^-2·a^-1,重组碳密度增速则仅为0.18mg·hm^-2·a^-1和0.20mg·hm^-2·a^-1;同时,轻组氮密度增速分别达0.03mg·hm^-2·a^-1和0.02mg·hm^-2·a^-1,重组氮密度增速则分别达0.02mg·hm^-2·a^-1和0.04mg·hm^-2·a^-1。按此碳氮组分增速,到固沙林恢复54a时,乔木林和灌木林土壤轻组碳可分别贡献75.9%和59.4%的全有机碳增量;土壤重组氮则可贡献44.6%和63.9%的全氮增量。另外,恢复54a两种林地土壤重组C/N分别比半固定沙地降低11.4%和38.5%。但轻组C/N在乔木林并无显著变化,在灌木林恢复2354a土壤轻组C/N降低了21.7%31.0%,显著改变了土壤碳库性质。表明陕北固沙林恢复土壤表现出显著的固定碳氮效应,并且乔木林有更好的固碳能力,灌木林则有较好的固氮效应。     

基于AHP的土地整理综合效益评价实证研究

运用AHP,从社会、经济、生态和景观4个方面构建了土地整理综合效益评价指标体系,并对湖南省5个土地整理项目的综合效益进行了定量评价.结果表明:江华县涛圩镇土地整理项目综合效益较好,应尽快实施;其他4个项目综合效益一般,可根据实际情况择优实施.     

耕地细碎化、耕地质量认知与化肥施用效率 ——基于湖北省水稻种植户的调查数据

在中国倡导农业农村绿色发展的大背景下,化肥投入的政策导向逐渐由增量增产转变为减量增效,如何提高化肥施用效率成为当前重点关注的问题。本文依据湖北省水稻种植户微观调查数据,运用随机前沿法测算水稻种植户化肥施用效率,并在此基础上运用CLAD模型进一步分析耕地细碎化程度与耕地质量认知对化肥施用效率的影响。结果表明:当前水稻种植户化肥施用效率仅为63.85%,若完全消除效率损失,化肥施用效率仍有36.15%的提升空间;耕地细碎化程度显著降低了化肥施用效率,可能与农户的避险行为有关;耕地质量认知显著促进了化肥施用效率提升,说明农户对耕地质量的科学认识能够改善化肥施用效率。因此,提出加快耕地整合与耕地连片经营法律法规建设,加速耕地细碎化治理经验与创新结合,加强引导农户对化肥施用的正确认知,推行科学种植生产模式以提升化肥施用效率的政策建议。     

The effect of situational variability in climate and soil, choice of animal type and N fertilisation level on nitrogen leaching from pastoral farming systems around Lake Taupo, New Zealand

Agricultural systems with grazing animals are increasingly under scrutiny for their contribution to quality degradation of waterways and water bodies. Soil type, climate, animal type and nitrogen (N) fertilisation are contributors to the variation in N that is leached through the soil profile into ground and surface water. It is difficult to explore the effect of these factors using experimentation only and modelling is proposed as an alternative. An agro-ecosystem model, EcoMod, was used to quantify the pastoral ecosystem responses to situational variability in climate and soil, choice of animal type and N fertilisation level within the Lake Taupo region of New Zealand. Factorial combinations of soil type (Oruanui and Waipahihi), climate (low, moderate and high rainfall), animal type (sheep, beef and dairy) and N fertilisation level (0 or 60 kg N/ha/yr) were simulated. High rainfall climates also had colder temperatures, grew less pasture and carried fewer animals overall which lead to less dung and urinary N returned. Therefore, even though a higher proportion of N returned ultimately leached at the higher rainfall sites, the total N leached did not differ greatly between sites. Weather variation between years had a marked influence on N leaching within a site, due to the timing and magnitude of rainfall events. In this region, for these two highly permeable soil types, N applied as fertiliser had a high propensity to leach, either after being taken up by plants, grazed and returned to the soil as dung and urine, or due to direct flow through the soil profile. Soil type had a considerable effect on N leaching risk, the timing of N leaching and mean pasture production. Nitrogen leaching was greatest from beef cattle, followed by dairy and sheep with the level of leaching related to urine deposition patterns for each animal type and due to the amount of N returned to the soil as excreta. Simulation results indicate that sheep farming systems with limited fertiliser N inputs will reduce N leaching from farms in the Lake Taupo catchment.     

基于TM遥感图像的土地覆盖类型识别分析——以和田河两岸绿洲为例

土地利用/覆盖变化（Land Use/Cover Change,LUCC）是全球土地利用/覆盖研究的一个主要核心内容。和田河两岸绿洲的可持续发展对干旱半干旱地区具有理论与现实意义。以和田河两岸地区为研究对象,利用1994年和2008年的Landsat TM/ETM+遥感影像,结合GIS技术提取分析和田河两岸地区1994年和2008年间土地利用动态变化信息,为今后该研究区土地的可持续利用与城市发展规划提供参考。      

基于物元分析法的土地健康评价——以湖北省枣阳市为例

针对综合指数评价法存在的信息遗漏及主观等问题,该文采用物元分析法对湖北省枣阳市土地健康水平进行评价。在诠释土地生态安全概念的基础上,基于“生态—经济—社会”模式和层次分析法构建土地健康评价的指标体系,运用物元分析方法构建土地健康评价的综合评判模型,并以湖北省枣阳市为例进行了实证研究。研究结果表明:吴店镇和七方镇土地处于健康状态,新市镇和太平镇土地处于不健康状态,其他8乡镇土地处于亚健康状态。根据评价结果,该文提出相关政策建议,从而为枣阳市土地的健康、可持续利用提供指导。      

基于林分空间结构分析方法的土壤大孔隙空间结构研究

土壤大孔隙的形成和分布具有重要的生态学意义,但尚未有研究者利用生态学方法研究其空间结构。以三峡库区紫色砂岩区的3种典型土地利用类型下的土壤大孔隙为研究对象,将图像处理技术与林分空间结构分析方法相结合,从形态学和生态学角度量化分析土壤大孔隙的空间结构。结果表明:3种土地利用类型的土壤大孔隙形状、空间结构复杂程度高,空间分布格局随土壤深度的增加均呈聚集分布趋势,且深层土壤的大孔隙组成较表层单一,其中草地最明显,大孔隙发育程度均随土壤深度的增加而降低;3种土地利用类型的土壤优先流发育程度由大到小为:草地、果园、农地,同一土地利用类型不同孔径范围的大孔隙所形成的优先路径的连通性、导水性和发育程度由大到小依次为:草地孔径范围[5.0 mm,∞)、[2.5 mm,5.0 mm)、[1.0 mm,2.5 mm)、(0,1.0 mm),农地和果园孔径范围[1.0 mm,2.5 mm)、[2.5 mm,5.0 mm)、(0,1.0 mm)、[5.0 mm,∞);将林分空间结构分析方法与土壤大孔隙位置密度分布、大孔隙变异度和复杂度指标进行对比,并与以往研究土壤大孔隙空间结构的方法进行比较,所得结果相同,证明该方法可以用于土壤大孔隙空间结构的分析和研究。林分空间结构分析方法简单易行,从生态学的角度完善了大孔隙空间结构的分析,弥补了目前基于物理化学方法在大孔隙结构理论分析的不足,进一步揭示了土壤大孔隙空间结构形成和分布的原因。