古村落生态系统的复杂性分析——以江西省婺源古村落为例

生态系统是复杂有序的层级系统,时间与空间属性是生态系统的基本特征,也是研究生态系统复杂性的两个重要因素。生态系统复杂性在时间与空间维度上的表征方式种类繁多,以江西省婺源古村落生态系统为例,根据古村落生态系统发展演变的历史,总结归纳了几种直观有效的观察分析方法,并通过这些方法展现了生态系统复杂性研究的多层面、多角度特点。研究结果表明,婺源古村落生态系统以人为线性空间、集中式空间和组团型空间类型为主;古村落生态系统的演化是缓慢的、渐变的过程,已经和自然环境达到了高度的统一和协调。     

山地平原过渡带地形起伏特征及其对景观格局的影响——以太行山淇河流域为例

地形对过渡带景观格局的形成起关键作用,定量探讨其作用机理有助于科学解释复杂地域单元的景观格局,从而深入理解其演变过程.文章以位于山地平原过渡带的太行山淇河流域为例,采用均值变点法提取地形起伏度,从类型和景观两个尺度探讨地形起伏度对景观格局的影响,并利用Logistic回归模型研究不同地形起伏度区自然和人为因素与景观格局的定量关系,从而阐释其影响机理.结果表明:(1)淇河流域地形以小起伏(70~200m)为主,主要位于淇河中上游;其次为平坦(0~30m)及微起伏(30~70m),位于研究区两端及中部林州境内;中起伏(≥200m)占比例较少,位于河南与山西及林州与鹤壁的交界处.(2)随地形起伏度增加,景观类型由人为景观逐渐向自然景观过渡,景观多样性和破碎度先增后减,蔓延度和聚集度先减后增.(3)随地形起伏度增加,对景观类型分布具有解释作用的因素逐渐由人为因素占主导转为以自然因素占主导.同时,人为干扰的综合影响逐渐减弱,在平坦区人为干扰使林地和草地分布概率比自然状态下分别减少41.26%和7.74%,而在中起伏区两者的分布概率仅减少1.36%和0.22%.由此可见,山地平原过渡带显著的地形起伏特征带来的水热与人为活动的差异是景观格局形成的直接原因.     

黄河泥沙冲/沉积区土壤有机碳不同组分空间特征及变异机制

黄河泥沙是黄河下游陆地地貌类型形成的物质来源,泥沙沉积改变了地表土壤结构和有机碳含量水平。基于室内外实验和空间地统计分析方法,文中对开封—周口土壤有机碳组分的空间特征和影响因素进行了分析。在0~100 cm土壤中TOC、AOC、NOC的含量分别为0.05~30.03 g/kg、0.01~8.86 g/kg和0.02~23.36 g/kg,表层0~20 cm的TOC、AOC、NOC高于下层,同一土层中TOC的变化幅度和含量差异性最大,AOC最小,NOC介于二者之间。NOC的含量对TOC的贡献大于AOC。空间地统计学研究显示,TOC、AOC、NOC的块金系数在0.50~0.67之间,具有中等程度的空间相关性,TOC、AOC、NOC的含量受结构因素和随机因素的共同作用,且二者的作用强度接近。空间上,自表层向下层,土壤TOC、AOC和NOC的整体变化趋势较为一致,高值区与低值区之间过渡明显,NOC和AOC的含量及空间变化能较好地反映TOC的空间变化和碳积累区域。分析发现,黄河泥沙冲/沉积区分布、农业耕作过程和耕作历史是影响区内土壤有机碳及其组成含量和空间分布的主要因素,而有机物的输入量、土壤颗粒物组成及二者的动态关系是影响土壤结构体形成和有机碳含量的关键因素,提高有机物的含量和改善土壤结构是提升土壤质量、实现区内农业持续发展的有效途径。     

基于MODIS-NDVI的河南省冬小麦产量遥感估测

粮食产量估测对于国家粮食生产宏观调控具有重要意义。以河南省为例, 利用区域 NDVI数据进行冬小麦产量监测研究。基于2000～2010年冬小麦生长关键期3～5月的MODIS～ NDVI数据集, 结合河南省18地市冬小麦生产数据, 分析了研究区小麦产量和播种面 积的时间动态变化特征, 建立了基于区域NDVI的冬小麦产量估算模型。结果表明:自2000 至2010年, 研究区冬小麦产量呈上升趋势, 播种面积基本保持稳定;利用单月NDVI建立的 冬小麦产量线性模型, 平均相对误差分别为12.02%、10.70%和9.27%;利用不同月份组合 的NDVI累积和建立的冬小麦产量模型, 平均相对误差分别为11.13%、10.38%、8.37%和 9.41%;利用多个月份组合的NDVI建立的多元线性回归模型, 平均相对误差分别为 11.00%、9.32%、9.04%和9.58%;将小麦播种面积作为限制因素引入多元线性模型后, 估 算精度得到了很大提升, 平均相对误差分别为5.65%、5.34%、6.76%和5.47%.通过误差 对比后发现, 在模型中引入播种面积后, 利用区域NDVI可以有效、快速、准确地对冬小麦 进行估产。     

全球变化对陆地生态系统的影响研究

在对前人研究成果分析总结的基础上,介绍了大气温室气体含量增加、气候变暖、海平面上升等全球变化的事实,认为全球变化很大程度上取决于自然的变异,但人为活动也是不可忽视的主要原因.从水热平衡失调、气候异常、海平面上升、快速荒漠化和生物多样性减少等方面探讨了全球变化对农业生态系统中粮食种植、畜牧业生产、农业自然灾害的影响,森林生态系统、水生态系统和生物多样性的变化,以及全球变化对陆地生态系统影响的地域差异,不同生态系统对于全球变化响应的变化.最后探讨了今后研究面临的形势和任务.     

德化县农业用地结构优化模式研究

利用线性规划方法，根据德化县的自然，社会、经济特点，对该县现有的农业土利用结构进行调整，既考虑到粮食生产在农业中的核心地位，又考虑到副业生产对提高人民生活水平，经济增长的积极影响，同时还兼顾到了林业生产对生态系统良性循环的促进作用，特别是数学方法的应用，使规划过程更趋科学合理，避免了传统定性规划方法的盲目性。     

太行山淇河流域土地利用变化对生境的影响

山地作为陆地表面的特殊地域单元,地形起伏较大,生态系统较为脆弱,对全球变化信号有放大作用。因此,研究山地土地利用变化对生境质量的影响,对于权衡区域生态保护与发展及土地资源的可持续利用具有重要意义。本文基于InVEST模型,结合土地利用数据,并从地形起伏度视角,对太行山淇河流域2000-2015年生境质量进行研究。结果表明：①2000-2015年期间,淇河流域土地利用变化表现为耕地、林地面积逐渐减少,草地、建设用地面积逐渐增加。②流域整体生境质量较好,平均生境质量指数均超过0.7,且2015年有明显提升。③淇河流域的生境质量变化受地类变化影响较大。耕地、草地、建设用地由于受到过人为干扰的影响,其生境出现不同程度的退化;采伐、毁林开荒等行为导致林地的生境也开始缓慢退化,但由于林地的植被覆盖度较高,抗干扰能力较强,加上逐渐开始对其进行恢复,生境质量水平依然较高。④该流域生境质量在地形起伏度上的分布特征表现为平坦区和微起伏区以一般等级生境质量为主,小起伏区和中起伏区则以高度重要和极重要等级生境质量为主。     

区域受损生态系统的恢复与重建研究——以福建省长汀县和田山区为例

文章通过对受损生态系统现状及态势的研究，揭示了受损生态系统恢复与重建的必要性和紧迫性，同时，还对恢复和重建的理论基础及目标进行了深入探讨，结果受损生态系统恢复及重建的成功经验，研究了适合各地自然生态环境特点的治理模式。     

基于PSR模型的农区土地利用冲突强度的诊断

随着工业化、城镇化进程的加快,农村土地利用冲突越来越多,分析不同农区土地利用冲突的形式,评估土地利用冲突的强度,对农村发展具有重要意义.本文采用相关分析、主成分分析的方法,从引起鄢陵县耕地利用变化的32 个因子中,提取了6 个主要压力因子,根据鄢陵土地利用结构变化情况和区域政策、制度及其社会响应状况,建立特色农区土地利用冲突强度的评价指标体系,用加权函数法进行冲突强度的评价.研究表明,土地利用冲突强度呈波动增加趋势;土地利用冲突的原因主要是：①经济发展及经济结构调整因素;②农业种植结构的调整;③科技进步以及政策等因素的影响.因此,政府可通过市场手段、规划制度等进行调控,提高区域土地资源的配置效率,引导土地利用方式的规范转化,以减缓或化解土地利用冲突.     

山区农业土地利用模式的设计

本文分析了市场经济条件下我国山区农业可持续发展所面临的问题 ,提出了山区农业土地利用模式的构想。指出影响我国山区农业土地利用模式的因素主要包括自然地理因素、市场因素和土地制度因素 ,特别是市场因素和土地制度因素对于农业土地利用模式设计的影响在新的历史时期尤为突出 ;强调山区农业土地利用模式设计必须遵循自然地带规律性、与农业经济多样化和规模经营相结合、与开拓产品市场相结合的原则 ;以河南省洛宁县为例具体说明了山区农业土地利用模式设计的技术路线。