延河流域土地利用空间格局模拟对比研究

为探究延河流域土地利用演变规律及未来空间格局分布,基于延河流域1986年、2000年和2010年3期土地利用数据,利用土地利用空间转移动态图及土地利用转移面积矩阵等方法,分析了延河流域1986—2010年土地利用/覆被变化的时空规律; 运用Logistic-CA-Markov模型和MCE-CA-Markov模型分别预测了2030年延河流域土地利用空间格局,并对模拟结果进行了对比分析。结果表明:延河流域1986—2010年耕地降幅最为明显,减少了557.10 km²,主要转为草地、林地和建设用地; 林地和草地面积持续增加,建设用地扩张迅速,分别增加了378.34,136.97,48.17 km²,水域及未利用地面积总体变化不大,生态恢复政策是影响延河流域土地利用变化的主要因子。Logistic-CA-Markov预测得到的2030年延河流域耕地和草地减少明显,建设用地和林地则增幅较大,流域经济发展需求较高,这种情况下应准确把握地区经济发展与资源利用的关系,根据区域特点因地制宜制定适合当地发展的政策。而MCE-CA-Markov预测得到的2030年延河流域耕地、林地、水域及建设用地均有增加,且耕地增幅最明显,这种利用结构表明流域经济发展相对较缓,实现了对流域环境的保护,但应积极探索土地利用新结构,最大限度发挥资源优势,从而实现流域经济与环境的可持续性发展。     

黄河上游生态脆弱区绿洲开发模式下生态系统服务价值损益分析——以宁夏红寺堡区为例

为了探究黄河上游绿洲灌溉区的开发模式对生态系统服务价值(ESV)的影响,选取宁夏红寺堡区为研究区域,基于Landsat TM和GF-2遥感影像数据源,通过修订生态系统服务当量因子,对其生态系统服务价值损益进行了定量分析。结果表明:(1)自1998年底第一批宁夏南部山区的移民迁入红寺堡区开启绿洲开发模式以来,红寺堡灌区面积持续扩张,至2018年已达5.17×10⁴ hm²,形成了“蝴蝶型”的荒漠绿洲分布格局。(2)绿洲开发使得红寺堡区的土地利用结构发生显著变化,旱地、其他草地和未利用地大幅减少,水浇地、林地和建设用地大幅增加,基本形成以绿洲为主的生活空间和生产空间、周边为生态空间的“三生”空间格局。(3)1990—2018年红寺堡区的ESV由1.151×10⁹元提升为2.267×10⁹元,这主要得益于林草地、水体等生态用地的扩张,各单项服务价值呈上升趋势,生态建设成效显著。(4)红寺堡区的ESV总量变化呈现明显的阶段性特征,其中,1990—2000年轻度降低,此后持续增长。1990—2000年,旱地扩张,导致林草地失衡,生态退化,ESV损失2.9×10⁷元; 2000—2018年ESV增加1.116×10⁹元,其中,城镇建设用地快速扩张是ESV损失的主因,林草地和水域的扩张是ESV增加的主因。综上,红寺堡区在绿洲开发进程中生态建设成效显著,但也存在因为开发导致ESV损失的情况。今后发展中,需要进一步提升社会-经济-生态三者的协同发展能力。     

喀斯特高原山地土壤抗冲性与土壤物理性质的关系

为探究喀斯特高原山地不同土地利用类型土壤抗冲性及其与土壤物理性质的关系,以马尾松人工林地(PMP)、桂花人工林地(OFP)、天然乔灌混交林地(ASL)、天然草地(NGL)、撂荒地(AL)、农地(CL)为研究对象,采用原状土水槽冲刷试验法,根据研究区地形及气候特点,设置3个坡度(5°,15°,25°),3个冲刷流量(3.2,4.8,6.4 L/min),冲刷时间均为15 min,结合土壤物理性质(容重、孔隙度、水稳性团聚体、机械组成等),定量分析不同土地利用类型下土壤抗冲性及其与土壤物理性质的关系。结果表明:(1)在原状土冲刷试验过程中,各地类初始径流含沙量较高,但随着冲刷时间的延长,径流含沙量呈先降低后趋于稳定趋势,且随着坡度和冲刷流量的增大,径流含沙量趋于稳定的时间有所提前;(2)土壤抗冲系数随坡度和冲刷流量的增大而减小,且坡度对土壤抗冲性的影响比冲刷流量更明显。在同等条件下,各地类土壤抗冲系数依次为NGL＞PMP＞ASL＞AL＞OFP＞CL,土壤抗冲系数分别为13.44~87.84,[JP]8.14~93.15,2.93~45.36,1.21~10.01,1.25~5.48,0.17~1.27(L·min)/g;(3)土壤抗冲性与土壤容重、砂粒含量、水稳性团聚体含量呈极显著正相关(P＜0.01),与总孔隙度、黏粒含量呈显著负相关(P＜0.05),其关系均可用幂函数表示(R²＞0.78)。研究结果可为喀斯特区土壤侵蚀研究和水土保持防治提供科学依据。     

不同有机物料对黄土高原治沟造地土壤水分运移的影响

为了改善黄土高原治沟造地土壤结构较差的问题,采用一维定水头土柱模拟试验,探讨了不同有机物料(生物有机肥、粉碎秸秆、50%粉碎秸秆+50%生物有机肥、尿素、对照)对治沟造地土壤湿润锋推移、累积入渗量、入渗速率和土壤水分蒸发特征的影响,并采用Green-Ampt模型、Philip模型和Kostiakov模型拟合分析土壤水分入渗规律。结果表明:(1)粉碎秸秆与有机肥均降低了土壤水分移动速率,增强了土壤持水能力;粉碎秸秆同时降低了土壤稳定入渗速率,与对照相比减小了17.65%;(2)湿润锋推进深度与累积入渗量呈良好的线性关系;通过对3种入渗模型拟合发现,Philip模型和Kostiakov模型的拟合效果较好,符合黄土高原治沟造地土壤入渗率和时间的动态关系;(3)土壤水分蒸发过程中,添加粉碎秸秆具有阻截和蓄积土壤水分,提高土壤含水量的积极作用。     

填充改良物条件下打孔密度对苏打盐碱水田耕层改良效果及水稻产量的影响

苏打盐碱地是我国重要的后备耕地资源,但因其土壤理化性质恶劣,种植作物产量低。改良和合理利用苏打盐碱地对于区域农业发展具有重要意义,但改良周期长、难度大、成本高。本研究通过大田试验,设置5个打孔密度,分析了填充改良物条件下不同打孔密度对土壤团聚体结构、pH值、含盐量以及水稻产量的影响。结果表明,与不打孔对照相比,填充改良物条件下打孔处理增加了耕层土壤水稳定性团聚体的含量,降低了耕层土壤pH值和含盐量,增加了水稻的有效穗数和结实率,从而提高了水稻产量。随着打孔密度的增加,耕层土壤改良效果有不同程度的提高,与不打孔对照相比,当打孔密度达到15孔/m²时,耕层土壤中水稳定性团聚体含量提高26.22% ,土壤pH 值下降4.75%,含盐量降低10.16%,水稻的实际产量增加72.57%。继续增加打孔密度,水稻产量有所下降,但与15孔/m²的打孔密度处理差异不显著。综合生产实际和可操作性,打孔密度为15孔/m²或每1 m²的打孔面积为0.12 m²可作为改良中重度苏打盐碱水田水稻种植的合理打孔方案。结果为苏打盐碱水田改良技术创新提供了理论依据。     

农业措施对复垦土壤有机质和生产力的影响

为阐明矿区工程复垦后,农业措施对复垦土壤有机质和土地生产力的影响,以原平露天矿区复垦地为研究对象,比较了人工农业措施干预下的复垦地和自然恢复的复垦地土壤有机质含量和土地生产力的变化,同时分析了有机质和土地生产力之间的相关性。结果表明:施肥尤其是有机肥施用相对自然恢复可以显著提高复垦土壤有机质含量;方差分析表明,在种植相同作物情况下,有机肥+无机肥处理能显著提高土壤有机质含量,同时提高复垦土地生产力;相关分析表明,有机质和土地生产力之间存在显著的线性正相关关系。     

中国建设用地扩张的驱动力分析

研究目的：研究建设用地扩张的驱动力。研究方法：基于改进C-D生产函数修正的STIRPAT模型和岭回归方法。研究结果：在其他条件相同的情况下,总人口每增加1%,将导致建设用地增加0.2110%,城市化率每提高1%,将导致建设用地增加0.0542%,人均可支配收入每提高1%,将导致建设用地增加0.0255%;货币资本投入每增加1%,将导致建设用地增加0.0157%。研究结论：（1）人口增长是中国建设用地扩张的最主要驱动力。（2）城市化是中国建设用地扩张的重要驱动力,城市化率的提高并没有导致建设用地总量的减少。（3）社会富裕水平和建设用地总面积之间不存在环境Kuznets曲线。（4）货币资本和建设用地之间的替代关系不明显,技术进步对土地集约利用水平提高的促进作用远远没有发挥出来。     

城市工业用地性质变更过程的土壤环境影响预评价

城市化进程的加快,推动了城市规划及产业布局的调整,原有工业用地性质变更的地块越来越多,因土壤污染原因造成规划项目选址矛盾的问题日渐显现。为避免招拍挂取得的土地无法直接开发利用,防止矛盾纠纷及经济损失,维护各方权益,应在土地出让前进行土壤环境影响预评价。该文在分析城市工业用地土壤污染成因的基础上,选择南京某关停企业原址用地,对其土壤进行采样与污染因子的监测。根据监测结果评价地块再次开发利用的可行性,说明土地出让前进行土壤环境预评价的作用。     

Carbon and Nitrogen Contents in Typical Plants and Soil Profiles in Yanqi Basin of Northwest China

Carbon and nitrogen are the most important elements in the terrestrial ecosystem. Studying carbon and nitrogen distributions in plant and soil is important for our understanding of the ecosystem dynamics and carbon cycle on arid lands. A study was conducted in a typical arid area, the Yanqi Basin, Northwest China. Carbon and nitrogen distributions in plant tissues and soil profiles were determined at 21 sites with typical native plants and crops. Our results indicated that carbon content was similar between crops and native plants, and the average carbon contents in aboveground （42.4%） and belowground （42.8%） tissues were almost the same. Average nitrogen contents in crops were nearly the same （~0.7%） in aboveground and belowground tissues whereas mean nitrogen content was approximately 100% higher in aboveground （2.2%） than in belowground （1.2%） tissues for native species. Soil organic carbon （SOC） and total nitrogen （TN） in cropland （9.4 and 0.9 g kg^-1） were significantly higher than those in native land （6.2 and 0.7 g kg^-1）. Multiple regression analyses indicated that carbon content in belowground tissue and nitrogen content in aboveground tissue were key factors connecting plant and soil in native land. However, there was no significant relationship for carbon or nitrogen between soil and crop, which might reflect human disturbance, such as plowing and applications of various organic materials.     

长沙市建设用地供应与经济社会发展关系定量研究

建设用地供应是一个庞大而又复杂的系统,不仅仅是土地本身的问题,同时还与人口、社会、经济、政治等因素紧密相关。合理的建设用地供应不但能够促进土地集约利用、保护耕地,而且能够改善城乡居民生产生活条件、促进产业结构调整、拉动区域经济发展。基于此认识,根据长沙市1995～2013年统计数据,运用Eviews6.0软件,通过单位根检验、协整检验、Granger因果关系检验探讨建设用地供应与经济社会发展间的相关关系,重点探讨建设用地与GDP、城市化率的关系。结果表明:建设用地供应与GDP之间存在双向因果关系,而与城市化率之间只有单向因果关系。