基于GIS和Markov模型的土地利用时空变化研究

[目的]研究模拟土地利用的时空动态变化,以期为提高土地集约化程度、实施土地持续利用提供一定的依据。[方法]选取黄土高原罗屿沟流域2002年、2006年和2010年3期遥感数据,在RS/GIS技术支持下,结合软件ERDAS8.6进行图像预处理,通过监督分类获取罗屿沟土地利用现状图。在分析土地利用现状的基础上,采用Arcview3.2空间分析模块求得土地利用转移矩阵,应用Markov模型对罗屿沟流域未来土地时空变化过程进行模拟分析和定量预测。[结果]近10年来,罗屿沟流域土地利用变化速度较快,总的变化率达到2.016%,变化总面积2 847.29 hm2。其中,林地和坡耕地都有不同幅度的增加,林地总面积增加了7.24%,年平均增长高达0.8%,而坡耕地面积增加了4.78%,年平均增长0.53%,河床地、草地和未利用地面积逐年减少,其中河床地和未利用地分别减少了46.23%和38.22%;未来土地利用类型仍然是以林地和坡耕地为主,二者总面积达到89.48%时,土地利用结构会处于稳定状态。[结论]该研究为土地的合理利用提供了数据支持,同时也对实施土地持续利用具有一定的借鉴意义。     

盆周山地土地整理生态安全评价研究——以四川省雅安市上里镇为例

遵循压力-状态-响应(PSR)框架模型和指标选取一般原则,采用层次分析法拟定盆周山地土地整理生态安全评价指标体系,运用Delphi法筛选指标,最终建立盆周山地土地整理生态安全评价指标体系;运用主成分分析和ArcGIS地统计插值相结合的方法对研究区土地整理前后的生态安全进行评价。以四川省雅安市雨城区上里镇土地整理项目为例,进行土地整理前后生态安全评价,评价结果表明:研究区生态安全等级提高,土地整理前项目区92.62%生态安全等级为Ⅱ级,7.38%为Ⅲ级,土地整理后生态安全等级全处于Ⅱ级;研究区生态安全等级提高幅度不大,土地整理前最低分值非常接近Ⅱ级与Ⅲ级的阀值,土地整理后分值靠近Ⅱ级的下限;评价结果与实际相符。该评价指标体系和方法对四川盆地盆周山地土地整理生态安全评价具有一定的指导意义。     

流域系统重金属污染研究进展

随着经济的发展,流域系统重金属含量的累积趋势日渐明显,对流域生态环境形成了巨大威胁。为适应国家生态友好和可持续发展的战略需求,解决当前我国大江大河重金属污染问题,需要深化对重金属污染监测和治理研究现状的认识,发现并提出可操作的解决方案。文章系统总结了流域重金属污染研究领域有关土壤重金属元素形态分析、生物有效性分析、生态风险评价及植物修复、植物富集研究等方面的研究进展,整理和概括了相应的分析和评价方法。并指出：加强流域尺度河流-土壤-植被-大气系统的重金属污染宏观研究,构建基于重金属元素循环迁移机理模型、遥感和GIS等技术的现代化立体监测系统与生态风险管理系统,将是流域系统宏观尺度重金属污染监测和治理研究的重要发展方向。     

基于SWAT模型的长江源区径流模拟

长江源流域位于青藏高原腹地青海省境内,是气候变化的敏感区,其流域径流量的变化对区域经济发展和三江源生态环境保护具有重要的意义。SWAT模型是基于水文过程的,具有很强物理机制的流域分布式水文模型。利用长江源区1975-2004年气象数据、水文数据以及土地覆被/土地利用图、土壤图等数据构建了适合长江源区的SWAT水文模型。结果表明,模型对模拟的月流量相对误差为10.6%,相关系数R2和Nash Suttcliffe系数Ens>0.7。表明模型在长江源流域对产流模拟的适用性较好,为长江源流域建立分布式流域水文模型提供了参考。     

黑麦草（Lolium perenne）根际细菌多样性对Ni污染沉积物修复效果的响应

应用黑麦草(Lolium perenne)对某滨海城市南排污河的重金属污染沉积物——底泥进行植物修复,并结合变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析了黑麦草根际土壤的重金属Ni含量和细菌多样性的关系。结果表明,黑麦草对Ni的修复效果较好,种植黑麦草后根际土壤Ni浓度降低了11.8%。根际土壤中Ni有效态含量与根际土壤pH值的变化呈较好的正相关关系,相关系数为0.9688。对根际土壤细菌多样性进行分析,重金属Ni含量变化能够影响土壤细菌的多样性,根际土壤细菌多样性随黑麦草的生长而不断演变,且与根际土壤中Ni浓度变化有密切联系。对DGGE电泳后回收的部分片段进行测序并建立了进化树,结果表明,测序片段与非培养方法得到的菌种的同源性较高,且其均在土壤或河道底泥的相关研究中被发现。不同时期细菌群体组成和Shan non指数随着修复时间而变化,并与细菌总数有正相关关系。     

28条环太湖河流沉积物氮的分布特征

测定了太湖流域不同污染控制区中28条主要环湖河流河口处表层0～10cm沉积物中氨氮(NH3-N)、硝氮(NO-3-N)、有机氮(Org-N)及总氮(TN)含量,揭示氮的空间分布并分析各形态氮之间的相关性。结果表明,环湖河流表层沉积物中TN含量由高到低依次为东部污染控制区>北部区>湖西区>浙西污染控制区,平均958.70mg.kg-1,且以东部污染控制区中吴溇河口最高,污染最重。NH3-N含量远高于NO-3-N,平均200.29mg.kg-1;Org-N含量及分布与TN相似,平均758.40mg.kg-1,占TN的39.27%～95.12%。NH3-N是可交换态氮(EN)的主要存在形式,Org-N是沉积物中氮的主导形态,沉积物中TN只有极少部分在成岩过程中发生矿化。     

城市河道生态护坡形式初探——以阜阳市为例

介绍了生态驳岸的类型、特点和功能,分析了生态驳岸设计的要点、植物配置以及亲水空间的构建等,最后以阜阳市中青河、西青河和泉河风景为例研究了如何将生态驳岸形式运用于城市河道的景观建设中。     

河南省沙颍河流域畜禽养殖污染负荷研究

为了解河南省沙颍河流域畜禽养殖业对环境的污染状况,在流域内平顶山、漯河、许昌、郑州、周口5市所辖区域选择猪、鸡、牛的典型养殖场,分季节采集污水和粪尿,进行化学需氧量（COD）、氨氮（NH3 N）含量检测,计算排污系数,结合各市耕地面积,估算畜禽粪便耕地负荷,采用畜禽粪便负荷警报分级方法评价畜禽养殖环境污染状况。结果表明：沙颍河流域内畜禽养殖量占河南省畜禽养殖总量的25·19％,畜禽个体排污系数以牛最大,其次是猪、鸡,流域内年产生畜禽污染物总量为7529·414万 t,各市畜禽污染物产生量大小依次为：周口、平顶山、许昌、郑州、漯河;流域内单位耕地面积平均畜禽粪便负荷为33·07 t/hm2,NH3 N 耕地负荷为43·47 kg/hm2;畜禽粪便负荷警报值在0·51～1·19,警报值级别为Ⅱ～Ⅳ级,其中以平顶山最为严重。说明河南省沙颍河流域内5市的畜禽养殖污染物已经对环境构成了不同程度的污染。     

太湖水体富营养化与流域农业面源污染的控制

通过对太湖“零点行动”前后的水质状况进行分析和比较,发现虽然水质得到改善但尚不能控制富营养化趋势,提示了控制农业面源污染的紧迫性;进一步对环太湖流域重点农业面源污染源水肥流失和畜禽养殖业污染进行了研究与评价,分析了农业面源污染对太湖水体富营养化的影响,提出了农业面源污染的控制对策。     

黄河三角洲湿地两岸植被特征分析

为了研究黄河两岸植被的差异性,更好的了解黄河三角洲湿地的植被资源,在黄河两岸分别选取较为典型的地区,采用样方法进行调查.研究发现:黄河北岸的物种多样性略高于南岸.根据重要值、生态位宽度以及生态位重叠几个指标的计算,可以看出芦苇在两岸的群落中占有重要的地位,为两岸调查区域内的群落主要构建种.黄河北岸的植被主要以盐生植被为主,由于在黄河南岸实施恢复工程,南岸的植被中则出现了香蒲等物种,代表了黄河三角洲湿地植被演替的一个方向.