重庆三峡库区乡村聚落人地系统协调性评价

乡村聚落人地系统协调发展是三峡库区乡村可持续发展的重要保障。以重庆三峡库区各县域的乡村聚落人地系统为研究对象,选取影响乡村聚落人地系统发展的包括资源、环境、经济、人口、社会五个方面的20个指标,构建了重庆三峡库区乡村聚落人地系统综合发展水平的时序指标体系,采用全局主成分分析法,定量分析库区乡村聚落人地系统综合发展水平;并引入两系统之间发展协调度模型,对重庆三峡库区乡村聚落人地系统协调性进行评价。结果表明:（1）重庆三峡库区乡村聚落人地系统综合发展水平总体是不断提高的,但县域之间差距较大,经济社会发展水平高的主城各区其乡村聚落人地系统发展速度及综合发展水平高于经济社会发展水平较低的库区下属各区县;（2）重庆三峡库区乡村聚落人地系统正向总体协调的方向发展,自然环境条件较好、社会经济发展水平高的主城各区其乡村聚落人地系统协调度也相对较高,而库区下属各区县由于乡村自然环境较脆弱、社会经济发展水平较低,其乡村聚落人地系统协调度也相对较低。     

非常规水水质对红壤水分运移参数的影响及其过程模拟

为了探究非常规水水质对亚热带红壤水分运移参数的影响,采用蒸馏水(CK)、再生水(RW)、稀释2,4,6倍再生水(RW-D2、RW-D4、RW-D6)和生活污水(_(WW))等6种不同水质的非常规水模拟红壤水分入渗过程,利用水平土柱吸渗法测定红壤湿润锋运移速率和水分扩散度,应用压力膜仪法测定了土壤水分特征曲线并且借助van Genuchten(VG)模型提取了相应的土壤残余含水量θ_r、土壤饱和含水量θs、α和n等特征参数值。结果表明:不同水质入渗下红壤湿润锋运移速率、水分扩散度均存在着一定差异,湿润锋运移速率由快到慢分别为V_(CK)≈V_(RW-D2)V_(RW-D6)≈V_(RW-D4)V_(WW)V_(RW);在同一含水率下D_(RW-D6)(θ)D_(RW-D4)(θ)D_(WW)(θ)D_(RW-D2)(θ)D_(CK)(θ)D_(RW)(θ)。不同水质处理对VG模型参数变化率的影响程度不同,对α的影响最大,对θ_r的影响最小。因此,非常规水灌溉会降低红壤入渗速率、持水性能以及抗旱能力。     

Chemical and spectroscopic characteristics of humic acid from a clay loam soil in Ontario after 52 years of consistent fertilization and crop rotation

Long-term fertilization and crop rotation can influence both organic C sequestration as well as the C composition of soils and the more resistant organic C compounds contained in humic acid(HA). This study examined the effects of fertilization and cropping type(monoculture corn(MC) and Kentucky bluegrass sod(KBS) and corn-oat-alfalfa-alfalfa rotation(RC)) on the HA composition of soil from a 52-year field study in southern Ontario, Canada. Humic acid samples were extracted from soil, and elemental analysis, infrared spectroscopy, solid state 13C nuclear magnetic resonance spectra, and electron paramagnetic resonance methods were used to determine the influence of the cropping type on the characteristics of HA. Both fertilization and cropping type affected the chemical characteristics of HA. Fertilization led to a 5.9% increase in C, a 7.6% decrease in O, and lower O/C and(N + O)/C ratios in HA as compared to the corresponding non-fertilized treatments. Rotation resulted in a lower proportion of C(48.1%) and a greater(N + O)/C ratio(0.7) relative to monoculture cropping. Infrared spectroscopy analysis showed that HA contained more C-O groups in fertilized soil than in non-fertilized soil under MC and KBS. Fertilization increased the O-alkyl-C, phenolic-C, and free radical contents of HA relative to non-fertilization treatments. Rotation decreased the aliphatic and carboxyl groups and increased the O-alkyl, carbohydrate, aryl, and phenolic groups and free radicals, relative to MC and KBS. Both long-term crop rotation and fertilization dramatically modified the soil HA composition. Significant relationships were observed between the molecular composition of HA and soil organic C. Hence, humic acid characterization could be used as an indicator of the long-term sustainability of crop management practices.     

基于计算机视觉技术的烟叶成熟度判定方法

快速定量检测烟叶成熟度可为烟叶成熟收割提供决策依据。通过对烟叶样品图像数据进行处理与变换,得到烟叶图像的HSV颜色值,使用线性回归分析法建立烟叶图像HSV颜色值与叶绿素含量之间的函数关系,以及烟叶叶绿素含量与SPAD值之间的函数关系;利用烟叶成熟度与SPAD值之间的函数关系,构建烟叶图像HSV颜色特征值与烟叶成熟度之间的关系模型TMDHSV,从而建立起基于计算机视觉技术的烟叶成熟度判定方法。试验结果表明,该方法具有较好的可行性,可为快速定量检测烟叶成熟度提供技术支撑。     

西安市城市化与城市生态环境耦合协调发展研究

以西安市为例,构建了城市化水平综合指标体系和生态环境综合指标体系,并应用灰色关联度模型及耦合协调度模型对二者关系进行了研究。结果表明:①1996—2010年,西安市城市化水平综合得分不断提高;②西安市生态环境综合水平呈现波动中向良性方向发展的态势;③灰色关联度分析表明,人均耕地面积等生态环境压力指标是影响西安市城市化的最主要因素,而人口密度等社会经济城市化指标是胁迫生态环境的主要原因;④西安市城市化与城市生态环境耦合度的时序变化表现出明显的波动性,耦合度以颉抗阶段为主,耦合协调度基本处于中高度协调水平。     

近代黄河三角洲段渤海海岸线缓冲带土地利用时空特征分析

通过解译1986、1996和2001年遥感图像,获得了黄河三角洲海岸带土地覆被数据。将该地区土地覆被分为9种类型：水域、芦苇、林地、耕地、柽柳、柽柳芦苇、翅碱蓬獐茅、滩涂、建设用地,并将3 km宽的海岸带分为6个缓冲带,每个带宽0.5 km。运用ARC/INFO软件和景观生态学方法,研究了渤海海岸线缓冲带的土地利用和景观格局变化。主要结果如下：在空间上,1986年和2001年各缓冲带土地利用程度综合指数随着距海岸线距离的增大而升高,两者呈直线关系;但在1996年,两者之间未呈现直线关系。在时间上,各缓冲带土地利用程度综合指数逐年增加;除了优势度外,所研究的其他景观格局指标与距海岸线的距离没有显著关系。     

三峡库区土地利用变化特征研究

土地利用是人类最基本的经济活动,在可持续发展的思想下对土地利用变化特征进行研究是我国近年来土地利用的重要发展趋势。以三峡库区2000年、2004年、2007年、2010年、2013年五期的TM影像数据为数据源,利用GIS技术,提取各期土地利用现状图,分析三峡库区各期土地利用类型的数量、空间分布及变化趋势,对土地利用动态度、土地利用程度的变化特征进行分析研究。分析表明:2010—2013年三峡库区总体上呈现耕地、草地、林地和未利用地面积减少,建设用地、水域面积增加的趋势;各土地利用动态度变化表现出差异性,建设用地和水域土地利用动态度较大,草地、耕地和林地动态度较小;研究期内三峡库区土地利用程度呈现增大的趋势。研究方法和结果有助于了解三峡库区近13 a来土地利用的变化特征,从而为三峡库区土地利用和土地规划的可持续发展提供参考价值。     

基于压力-状态-响应模型的土地整治空间格局及障碍诊断

科学开展土地整治空间格局及其影响因素分析,是明确区域土地整治方向、分解整治规划指标和实施差别化整治策略的重要依据。该文以"压力-状态-响应"的概念框架作为理论依据,构建土地整治的PSR(pressure-state-response)评价指标体系,综合熵权TOPSIS模型、组合矩阵模型和障碍度模型等系统算法,划分土地整治空间格局,探讨不同区域土地整治的障碍因素及调控策略,基本形成了土地整治空间区划的理论与方法体系。实证分析表明:1)山东省139个县(市、区)中土地整治压力分值高于全省均值的比例为69.04%,状态和响应分值低于全省均值的比例分别为50.68%和70.51%,表明山东省整体土地整治的压力较高、状态水平中等和响应程度偏低。2)山东省"3+6"的土地整治空间格局中,3大主区包含县(市、区)的数量比例相对均衡,分别是37.41%、28.78%和33.81%,空间分布也比较集中;而对应6种整治类型的县(市、区)数量比例差异较大,在7.91%~20.86%之间,且空间异质性显著;说明土地整治空间区划过程中需要将"自上而下"的区域综合评价与"自下而上"的区域差异识别统筹兼顾。3)山东省土地整治障碍因子作用频次具有区域相似性和差异性的双重特征,土地整治潜力和经济支撑能力的薄弱是约束土地整治响应的主要阻力,建议引入市场机制,探讨因地制宜的多元治理模式。本研究是对"自下而上"土地整治空间格局划分方法的有效补充,藉此完善土地整治区划的理论与方法,并为"十三五"土地整治规划提供有益参考。     

不同播种方式微地形差异对坡耕地水土流失的影响

为减少坡耕地作物播种至出苗期间的水土流失,通过模拟降雨试验研究不同播种方式形成微地形对水土流失的影响,共设置6个处理,T1处理为深开沟播种(沟深20 cm),T2处理为浅开沟播种(沟深10 cm),T3处理为塘播,T4处理为起高垄播种(垄高20 cm,宽30 cm),T5处理为起低垄播种(垄高10 cm,宽15 cm),T6处理为无处理直接播种(空白对照),各处理分别以10°,15°,20°坡度在40,80,120 mm/h雨强下进行27场模拟降雨试验。结果表明：开沟和起垄播种处理都能有效减轻水土流失,各处理的水土保持效果为T1>T4>T2>T5,T3和T6间差异不显著,T1的水土保持效果最好,在各坡度和雨强下,较T6地表径流产生时间延缓65.9%～178.1%,入渗强度增大102.6%～195.1%,地表径流量减少75.6%～82.6%,土壤侵蚀量减少95.3%～99.1%。深开沟播种T1和起高垄播种T4能够很好地将雨水积留在沟或垄沟中,并且能有效防止沟中积水破垄或越沟流出,其中T1防止沟中积水越沟流出效果最好,仅在极少情况下发生。通过研究不同播种方式形成的微地形对...     

国家中心城市基础设施承载力评价及障碍因素诊断

[目的]定量分析国家中心城市2006—2017年基础设施承载力的具体情况,为促进国家中心城市建设良性健康发展提供科学依据。[方法]选取2006—2017年国家中心城市基础设施承载力面板数据,从压力和状态两个层面构建城市基础设施承载力评价指标体系。运用熵权TOPSIS方法和障碍度模型对2006—2017年国家中心城市基础设施承载力和障碍因素进行评价和诊断,并基于基础设施承载力评价结果,定量测度基础设施承载力状况并诊断其障碍因子。[结果] 2006—2010年国家中心城市的基础设施承载力水平总体上大幅度提升,2011—2017年基础设施承载力的增长速度有所减缓,北京、上海、成都、郑州、西安的基础设施承载力大幅度提高,广州市的基础设施承载力改善幅度最小;随着国家中心城市的人口持续增加,基础设施的承载压力也持续增加,通过障碍度模型分析发现制约国家中心城市基础设施承载力的主要因素为人均绿地面积、人均家庭年生活用水量和城市移动电话普及率。[结论]随着中国经济的发展,中心城市对人口的虹吸作用越加强烈,人均绿地面积、城市移动电话普及率以及人均家庭年生活用水量可能与城市的经济与人口规模产生脱钩现象,无法满足人们日常的基础设施需求。