基于GIS与RS的北方防沙屏障带生态系统格局演变

研究北方防沙屏障带生态系统格局演变特征,对加强屏障带建设、改善生态环境具有重要意义。以北方防沙屏障带为研究区,根据2005、2010、2015年MODIS遥感影像,将北方防沙屏障带生态系统类型划分为森林、草地、湿地、农田、城镇、荒漠和裸地7类。采用空间统计、转移矩阵、景观指数分析法、PNTIL模型等方法,对北方防沙屏障带2005—2015年生态系统类型时空演变特征进行分析。结果表明,2005—2015年北方防沙屏障带生态系统整体呈稳定状态;从分屏障带看,内蒙古防沙屏障带荒漠面积明显减少,塔里木防沙屏障带森林面积迅速增加,而河西走廊防沙屏障带草地面积明显增加;从正/逆转换方向来看,屏障带内农田、城镇、荒漠及裸地生态系统正向转换率高于逆向转换率。10年间,在景观水平上,北方防沙屏障带斑块数量、斑块密度呈减少趋势;在类型水平上荒漠景观整体呈现破碎化萎缩的趋势特征,森林、草地向形状简单化的方向发展。研究表明,2005—2015年,北方防沙屏障带生态总体向好,治沙效果明显,但局部仍面临较大压力。     

烤烟(Nicotiana tabacum)总植物碱的时空变异规律研究

研究以2003~2005年我国烤烟(Nicotiana tabacum)主产省份C3F、B2F、X2F3个等级烟叶中的总植物碱含量为研究对象,研究总植物碱含量各等级年度间变化情况,利用地统计与GIS技术结合的方法研究区域内总植物碱的时间变化和空间分布特征。结果表明,各等级烟叶总植物碱含量年度间空间分布特征相似,均呈由北向南和由东向西方向递增的趋势,且有逐年降低趋势。     

长时序海量土地利用时空数据统计优化方法

针对任意查询区域年度现状地类面积统计困难、长时序变更流量分析计算耗时等问题,提出基于时空变化图模型的统计优化方法。运用图的连通性原理,对查询统计区域内和边界处的要素实体进行分类,实现了时序快照统计优化算法,解决了任意查询区域时点现状统计困难的问题,提高了时序快照统计的效率。运用多商品流原理进行时空网络图约化性判定,实现了变更流量统计优化算法,减少了要素空间叠置分析次数,解决了长时序土地利用变化变更流量统计耗时问题,提高了统计的效率。最后,以2009—2012年琼海市土地利用数据为例,进一步验证优化算法的有效性和可行性。     

大沽河湿地表层沉积物重金属分布特征及污染评价

胶州湾属半封闭海湾,水体交换能力较弱,受多条河流入海影响,污染日趋加重,通过大沽河的径流量、输沙量和溶解污染物占到胶州湾入海河流的首位。根据区域特征,于2009年2、5、8、11月对大沽河湿地48个采样点表层沉积物中的Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、有机碳、粒度进行测定,探讨了重金属含量和污染特征与总有机碳、粒度的关系,利用污染评价法和潜在生态风险评价法进行污染和风险分析。结果表明：胶州湾大沽河湿地表层沉积物重金属含量较低,大部分测站符合海洋沉积物质量（GB 18668—2002）Ⅰ类标准的要求。表层沉积物中Cu、Pb、Zn含量8月份最高、2月份次之、5月份最低。Pb、Hg、As 3种重金属含量在2月份最高。Cu、Pb、Zn和Cd重金属之间存在显著正相关关系,Hg与As存在明显的相关关系;除Cd和As外的4种重金属与沉积物粘土、有机碳含量之间也存在显著正相关性。重金属单因子污染程度总体较轻,属于低污染水平,污染程度依次为Hg〉Cd〉Pb〉Cu〉As〉Zn。大沽河河口区表层沉积物重金属潜在生态风险总体处于较低水平,风险程度依次为Hg〉Cd〉Pb〉Cu〉As〉Zn。     

马尾松低产林套种珍稀树种效益分析

为了提高马尾松低产林林业品相及综合效益,笔者对马尾松低产林套种红豆杉和楠木这2种技术模式进行跟踪监测,并从珍稀树种的适应性和效果性、对马尾松生长量的影响、对土壤肥力的影响3个方面进行效益分析。结果表明：马尾松低产林套种红豆杉或楠木模式下的红豆杉及楠木各生长指标均比较良好,这是马尾松低产林改造的一种比较可行方法;套种红豆杉或楠木虽然均能显著促进马尾松的生长,但套种楠木效果更优;马尾松套种红豆杉、楠木模式均能有效改善土壤的物理性质和化学性质,但套种楠木效果更优。     

村域尺度耕地利用效益时空格局演化分析

[目的]通过分析甘肃省广河县村域耕地利用效益的时空格局演化特征,为合理利用耕地资源,提高效益水平提供更切合农民生产生活需要的依据。[方法]应用改进熵值法、GIS技术、ESDA空间分析技术。[结果]广河县10a来村域耕地利用经济效益整体呈上升趋势,社会、生态及综合效益均呈先上升后下降的趋势。耕地利用经济效益的高效区围绕在川区村域,社会效益高效区多分布在红庄村等山区村域或川区边缘村域。各村耕地利用效益具有显著的空间正自相关性,总体上村际间的相互作用呈下降趋势,局部上高—高效益区在减少且以头家村等川区村域为中心的高—高类型区逐步向广河县西南方的村域转移。[结论]村域尺度效益评价更能具体反映农民对耕地的利用情况,并根据效益的高低集聚特征做出科学有效的调整措施。广河县应加快构建新型农业经营体系,形成村域间社会事业发展合力。     

江西省县域农业碳排放时空格局及影响因素分析

农业生产是碳排放的主要来源之一,在碳达峰碳中和的时代背景下,厘清区域农业碳排放现状并分析其时空变化和影响因素具有重要意义。江西省是农业大省,近几十年来农业的快速发展伴随着农业碳排放量的升高。因此基于本区域水稻种植、农资投入、土壤利用及畜禽养殖4类主要碳源,构建农业碳排放测算体系,评估2000－2020年农业碳排放量,分析县域农业碳排放空间格局及其驱动机制。结果表明：1）江西省农业碳排放量总量范围在1 098.32万～1 471.94万t;种植业碳排放强度整体呈下降趋势,范围在2.50～3.87 t/万元,畜牧业碳排放强度整体亦呈下降趋势,范围在0.76～2.03 t/万元;各碳源碳排放总量和其占农业碳排放总量的比例大小依次为：水稻种植（806.72万t,61.15%）、畜禽养殖（243.57万t,18.57%）、农资投入（237.39万t,18.02%）、农田土壤利用（29.60万t,2.26%）;2）江西省县域农业碳排放量空间特征明显,高碳排放区均集中于鄱阳湖平原地区以及吉泰盆地;农业碳排放强度空间分布由相对离散到集中在赣北地区;整体上江西省碳排放总量的重心向北移动;3）农业碳排放效率是影响农业碳排放的最重要的因素,各因素对农业碳排放减少量和其占总农业碳排放减少量的比例大小依次为：农业生产效率因素（1 828.13万t,56.57%）、地区产业结构因素（1 265.29万t,39.15%）、农业产业结构因素（86.12万t,2.66%）、农村总人口因素（52.12万t,1.62%）。整体上,各因素减少农业碳排放总量绝对值由大到小为：赣北、赣中、赣南。研究结果可为江西省乃至全国其他粮食主产区农业碳排放的测算以及农业碳减排政策的制定提供科学参考。     

四川省油菜生产发展的时空演变特征分析

分析1988—2017年四川省油菜生产的时空演变特征,为进一步稳定四川油菜种植面积和优化油菜生产区域布局提供科学参考。对1988—2017年四川省油菜生产相关数据进行分析整理,利用区域重心分析法和比较优势指数法对区域布局和优势差异进行量化计算。结果表明,1988—2017年四川省油菜播种面积与总产量呈正相关的波动增长趋势,且油菜产量较油菜播种面积增长更快,油菜生产在区域间和区域内部分布不均。油菜播种面积和单产水平对油菜总产量有直接影响。1988—2017年四川省油菜生产重心基本稳定,油菜的主要生产区域由成都平原向川东北迁移,同时向川南地区扩展。结合分析结果,四川省应重视油菜生产布局规划,充分发挥各区域比较优势,加强基础设施建设投入,促进油菜种植规模化,积极引进农业科技人才,推广双低、高产、多抗、广适应的油菜新品种。     

1961—2019年广西喀斯特地区低温冻害时空变化规律

【目的】探究广西喀斯特地区低温冻害的时空分布规律,为提高农业生产防灾减灾抗灾能力、优化地区产业布局提供科学决策。【方法】采用69个国家级气象观测站观测资料,选取1961—2019年59年逐日气象数据及地理信息数据,运用线性趋势拟合、GIS反距离加权空间插值、Mann-Kendall突变检验方法进行分析。【结果】结果表明：在时间序列上,近59年来气温总体呈上升趋势。其中最低气温和≤0℃低温有效积温均呈上升变化趋势,倾向率分别为0.41℃/10 a和0.51℃/10 a,≤0℃低温日数则出现下降趋势,倾向率为-0.38 d/10 a。在突变检验上,最低气温、≤0℃低温日数和≤0℃低温有效积温的突变特征具有同步性,均在80年代发生突变。在空间分布上,气温总体呈上升趋势,且随着纬度、海拔高度增加温度降低速度变慢。其中最低气温由南向北上升趋势变慢;≤0℃低温有效积温变化趋势由南向北上升趋势加快;≤0℃低温日数则由南向北下降趋势加快。【建议】低温冻害对喀斯特地区农业生产和生态修复具有较大影响,需加强对喀斯特地区低温冻害的相关研究,构建低温冻害指标体系,提高气象灾害监测预报预警能力。     

水口水库主要养殖水域水体溶解氧时空分布规律

分析2012年2月至2014年12月水口水库雄江、樟湖、尤溪口、太平段水体溶解氧数据,结果表明:水口水库主要养殖水域水体溶解氧时间分布上最高值一般出现在每年的春季(3-5月)、夏季(6-8月),最低值出现在秋季(9-11月);夏季溶解氧波动较大,往往出现除秋季外的另一个低溶解氧时段。空间分布上水体溶解氧含量春、夏季库湾内高于湾外,冬季湾外高于湾内。