世界耕地休耕时空配置的实践及研究进展

该文立足于探索中国耕地休耕时空配置的关键问题,沿着"典型国家及地区实践→理论成果提炼→关键问题探讨"的逻辑思路,从地理学、农学、土地科学和管理学等多学科视角,采用文献法、对比法、归纳法和实地调查法,对耕地休耕时空配置进行了研究,得到以下主要结论:1)典型国家及地区的耕地休耕时空配置主要有4种类型:目标导向型时空配置、执行方式导向型时空配置、多条件约束导向型时空配置和技术导向型时空配置。2)耕地休耕时空配置的内涵本质就是实现对休耕地"定位、定量、定时"的宏观调控,主要包括了休耕目标、休耕空间(休耕区域和休耕规模)布局和休耕时间(休耕时序和休耕时长)安排;耕地休耕时空配置过程为"休耕目标→约束条件→空间布局→时间安排",各个环节之间又相互联系,其中,约束条件主要包括粮食市场、粮食安全、生态安全、耕地质量和社会经济。3)中国耕地休耕时空配置需解决的2个关键问题是不同空间尺度的耕地休耕空间布局和不同区域的耕地休耕时间安排,而构建综合模型或评价指标体系和划分评价等级标准是解决这2个关键问题的难点和重点。     

中国西北部生态脆弱区典型区域土地综合整治分区——以甘肃省兰州市为例

[目的]探讨土地整治规划的重要内容——土地整治分区,为确定土地整治重点区域和土地整治规划提供参考依据。[方法]以西北部生态脆弱区典型区域甘肃省兰州市为研究区域,基于生态保护视角,在充分考虑区域自然地理特征、土地利用特点及区域主要生态问题的基础上,从地形地貌、降雨、土壤类型、植被类型、水土流失、土地利用等5方面选取指标因子初步构建分区指标体系,并从水资源供给、水系分布及行政区划等方面进一步完善。同时运用ArcGIS空间叠加分析功能,使用综合分析法进行土地综合整治分区。[结果]形成了"方位+地貌+土地利用类型"命名的土地整治两级分区体系,二级分区较为详细。兰州市划分为7个一级区和15个二级区。[结论]中国西北部生态脆弱区域在土地综合整理过程中应该通过选择合理的指标体系分区进行整治。各分区应该针对其土地资源、水资源、生态环境状况等具体特征,基于生态保护视角采取有效措施进行土地综合整治。     

基于环境评价的贵阳市土地开发利用优化

[目的]结合贵州省贵阳市环境承载力和环境承载量综合评价贵阳市环境状况,为优化土地开发利用提供依据。[方法]分别运用生态足迹理论和能值分析方法评价环境承载力和环境承载量,利用灰色预测模型模拟未来环境演化状况。[结果]贵阳市环境承载力波动明显,耕地和建设用地生物生产面积变化是主要驱动力;环境承载量快速上升,石油、电力等能源类和建材类、磷矿的能值消耗量大幅增加,废气成为污染物同化的主要压力源。[结论]贵阳市当前未出现环境赤字,但根据预测结果,未来环境负荷将会超过环境承受能力阀值,危害区域生态环境安全。需要采取策略优化贵阳市土地开发利用,以避免出现环境赤字,促进可持续发展。     

基于生态足迹的港口型城镇土地生态安全研究——以宁波市镇海区为例

以宁波市镇海区为研究对象,利用生态足迹分析理论与方法,对镇海区1997-2011年的土地生态安全状况进行了评价。结果表明:镇海区人均生态足迹从1997年的6.4178 hm²增加到2011年的7.7374 hm²,而同期的人均生态承载力则由0.3370 hm²小幅增加到0.3624 hm²。人均生态赤字由6.0808 hm²增加到7.7130 hm²,生态压力指数由19.04上升为20.79。研究期内镇海区的人均生态足迹高于人均生态承载力,出现了巨大的生态赤字,港口地区土地生态系统处于很不安全状态。城镇化发展、重化工产业布局和居民消费结构调整是影响镇海区土地生态安全的重要因素,同时由于国际贸易存在使得港口型城镇土地生态状况存在"虚高"现象。为调整港口型城镇土地生态安全状态,还应采取协调港城关系,降低化石能源比重和提高生态用地比例等对策措施。     

庆阳市土地利用变化的景观生态效应研究

本文以甘肃省庆阳市为研究对象,选取2005年和2010年Landsat TM影像作为基本信息源,借助GIS技术和Fragstas 4.0软件,研究庆阳市的土地利用/覆被变化及其景观生态效应。结果表明:（1）研究时段内土地利用/覆盖变化较大,各土地类型间转换频繁。落叶阔叶林面积大幅度减少,减少的落叶阔叶林转变为灌木林,且落叶阔叶林减少量大于灌木林增加量。耕地面积逐渐减少,草地、居住地和交通用地明显增加。（2）庆阳市斑块数目较多,平均斑块面积在增加,但景观丰富度、边缘密度和斑块密度呈减小趋势。斑块破碎化程度在减小,景观空间异质性减小和均质化发展使得景观稳定性降低。林草地边缘效应的降低,使其景观生态功能减弱。     

DEGRADATION AND RECOVERY PROCESSES IN SEMI‐ARID PATCHY RANGELANDS OF NORTHERN PATAGONIA,ARGENTINA

Vegetation in many arid and semi‐arid shrublands frequently occurs in patches with high plant cover (shrub patches) interspersed in a low‐cover herbaceous matrix (inter‐shrub areas). We hypothesized that (a) livestock grazing is an important determinant of such spatial patterns of vegetation, and (b) redistribution of soil resources associated with shrub patches helps in the recovery of vegetation in inter‐shrub areas. To test these hypotheses, we (a) used line transects to compare spatial variations in vegetation, soil microtopography, and soil physicochemical properties in grazed areas and areas protected from grazing since 1970, (b) added sediment and seeds to inter‐shrub areas, and (c) measured resource redistribution after a wildfire. Results were consistent with the hypotheses. They indicated greater spatial heterogeneity in vegetation, soil microtopography and soil physicochemical properties in grazed areas than in protected areas, and that addition of sediment and seeds or redistribution of soil resources from shrub patches after a wildfire enhanced re‐establishment of vegetation in degraded inter‐shrub areas. As a synthesis, a conceptual model of degradation and recovery processes in semi‐arid shrublands of Northern Patagonia is presented. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

烟台市海岸带土地利用空间结构分形特征

为深入刻画烟台市海岸带土地利用空间结构特征,以烟台市农村土地利用详查成果数据为基础,利用分形理论和GIS空间分析方法,选取边界维数、计盒维数、信息维数和半径维数4个特征参数,对海岸带各土地利用类型的斑块复杂性、空间占比、空间分布的均衡性和向海聚集性进行了分析。研究结果表明:受人为干扰强的建设用地、耕地、园地和其他土地边缘相对比较规则且简单,而自然性较强的草地、林地、水域及水利设施和滩涂在人类活动干扰下正处于运动变化的随机状态,斑块边缘相对复杂;海岸带土地利用是以建设用地和耕地为主,其他用地类型为斑块镶嵌体的景观结构模式;土地利用空间分布的均衡性与空间占据能力表现出一定的正相关性;各用地类型斑块密度在海陆梯度上均呈现衰减的趋势,向海聚集程度的强弱,使得土地利用形态在海陆梯度上呈现似圈层状空间分异规律。分形理论的引入,为定量分析海岸带土地利用的合理性和科学性提供了新的研究方法。     

Crossing the thresholds: human ecology and historical patterns of landscape degradation

In discussions of landscape sensitivity, human activities have generally been regarded as external forces contributing to landscape change, with a focus on the impacts of cultivation methods, fertiliser practices, grazing pressures and atmospheric pollution. However, there has been comparatively little study undertaken that integrates physical and social systems in a historic context to explain the basis of human activity in sensitive landscapes. Where such attempts have been made, the manner of common land management has figured prominently, with ‘tragedy of the commons’ concepts used to explain land degradation and to provide a foundation for policy response. This has also been the case in Southern Iceland and in this paper we assess the extent to which common land domestic grazing pressures were the primary external force causing soil erosion and land degradation during the period of occupation from ca. 874 AD. We first provide field observation of soil erosion, temporally defined by tephrochronology, to highlight the extent of land degradation during this period. The ‘tragedy of the commons’ explanation of degradation is then assessed by evaluating historic documentary sources, and by environmental reconstruction and modeling of historic grazing pressures. These analyses indicate that regulatory mechanisms were in place to prevent overgrazing from at least the 1200s AD and suggest that there was sufficient biomass to support the numbers of domestic livestock indicated from historic sources. We suggest that failure to remove domestic livestock before the end of the growing season and an absence of shepherding were more likely to contribute to land degradation than absolute numbers. Lack of appropriate regulation of domestic livestock on common grazing areas can be attributed to limited cultural knowledge of changing and rapidly fluctuating environmental conditions.     

氮肥减施对红壤旱坡花生地氮素径流和渗漏损失及表观平衡的影响

针对红壤旱坡地土壤侵蚀严重和渗漏淋溶强烈并存的现状,为探讨减量施氮对作物产量、氮素径流和渗漏损失特征及氮素表观平衡的影响,选择赣北红壤旱坡花生地开展田间随机区组试验,设置5个处理：100%施氮量(N_100%,纯施氮180 kg·hm^–2)、减1/6施氮量(N_1/6)、减1/3施氮量(N_1/3)、减1/2施氮量(N_1/2)和不施氮(N₀),每个处理重复3次。结果表明：(1)与N_100%处理相比,N_1/6和N_1/2处理的花生产量和植株吸氮量略低,但差异不显著(P>0.05);与N_100%处理相比,N_1/6和N_1/2处理在主茎长、株高、冠幅、饱果数和原始分枝数等农艺性状上无显著性差异(P>0.05)。(2)与N_100%处理相比,N_1/6、N_1/3、N     

高原传统农区土地利用功能演变及其生态环境效应

为探究高原传统农区不同梯度上土地利用功能演变及其对生态环境影响特征的差异性,选取云南省昌宁县作为研究区,基于2000年、2010年、2020年3期土地利用数据,采用土地利用转移矩阵、区域生态环境质量指数等方法对研究区土地利用功能演变特征及其生态环境效应进行了分析。结果表明：(1)高原农区垂直梯度上土地利用功能格局多样,近20 a来研究区土地利用功能结构变化表现为生活用地、生态用地分别增加2 784.18,2 561.29 hm²,而生产用地减少5 345.47 hm²,生态用地主要集中在中、高起伏地貌区,生产、生活用地主要集中在低起伏地貌区。(2)高原农区生态环境效应空间差异明显,研究区土地利用功能演变对生态环境质量的影响总体平稳,生态环境质量指数总体维持在0.598 2的良好水平,尤其在北部和中部的中、高起伏地貌区,坡耕地、低效园地等农业生产用地转入以林地为主的生态用地,促进区域生态环境稳定向好发展;而由于人口集聚、土地承载和利用过度,在中南部的低起伏地貌区,农业结构调整以及城镇化占用耕地、林地和草地等现象多发,致使局部生态环境质量呈退化趋...