1990–2010年中国耕地变化对粮食生产潜力的影响分析(英文)

The quantity and spatial pattern of farmland has changed in China, which has led to a major change in the production potential under the influence of the national project of ecological environmental protection and rapid economic growth during 1990–2010. In this study, the production potential in China was calculated based on meteorological, terrain elevation, soil and land-use data from 1990, 2000 and 2010 using the Global Agro-ecological Zones model. Then, changes in the production potential in response to farmland changes from 1990 to 2010 were subsequently analyzed. The main conclusions were the following. First, the total production potential was 1.055 billion tons in China in 2010. Moreover, the average production potential was 7614 kg/ha and showed tremendous heterogeneity in spatial pattern. Total production in eastern China was high, whereas that in northwestern China was low. The regions with high per unit production potential were mainly distributed over southern China and the middle and lower reaches of the Yangtze River. Second, the obvious spatiotemporal heterogeneity in farmland changes from 1990 to 2010 had a significant influence on the production potential in China. The total production potential decreased in southern China and increased in northern China. Furthermore, the center of growth of the production potential moved gradually from northeastern China to northwestern China. The net decrease in the production potential was 2.97 million tons, which occupied 0.29% of the national total actual production in 2010. Third, obvious differences in the production potential in response to farmland changes from 1990 to 2000 and from 2000 to 2010 were detected. The net increase in the production potential during the first decade was 10.11 million tons and mainly distributed in the Northeast China Plain and the arid and semi-arid regions of northern China. The net decrease in the production potential during the next decade was 13.08 million tons and primarily distributed in the middle and lower reaches of the Yangtze River region and the Huang-Huai-Hai Plain. In general, the reason for the increase in the production potential during the past two decades might be due to the reclamation of grasslands, woodlands and unused land, and the reason for the decrease in the production potential might be urbanization that occupied the farmland and Green for Grain Project, which returned farmland to forests and grasslands.     

2000—2019年中国重大生态工程生态效益遥感评估

本文提出了重大生态工程实施生态效益评估理论框架,在选取生态系统宏观结构、生态系统质量和生态系统服务3大类、6个一级指标和9个二级指标的基础上,利用地面和遥感数据,结合模型模拟,生成了2000—2019年长时间序列评估指标参数数据集,定量评估了中国重大生态工程实施20年后的生态效益。结果表明：生态恢复程度中等、较高和高的区域面积分别占全国国土面积的24.1%、11.9%和1.7%,生态工程实施数量越多的地区,生态恢复程度越高,生态恢复程度较高和高的区域主要集中在黄土高原、北方农牧交错带、东北平原、川滇黔渝湘结合部等地区;气候因素和生态工程对植被净初级生产力变化的贡献率分别为85.4%和14.6%,对水蚀模数变化的贡献率分别为69.5%和30.5%;中国植被覆盖度有20%的恢复潜力,森林植被覆盖度恢复潜力为6.4%,草地植被覆盖度恢复潜力为23%;气候条件是生态恢复的重要限制因素,生态恢复程度较高和高的区域主要分布在年均温大于0 ℃和年降水量大于300 mm的地区。因此,重大生态工程的部署,应充分考虑气候条件的限制性,避免实施单一生态工程或单一生态恢复措施,充分发挥生态工程组合措施的综合效应,提高生态投入资金的最大效益。     

基于遥感与GIS的中国农村居民点规模分布特征

利用2000年TM图像判读的中国土地利用矢量图提取全国农村居民点信息，分析了中国农村规模分布的基本特征。中国农村居民点密度呈现地带性差异，东部地区农村居民点密度较高，西部较低。农村居民点规模区域差异明显。北方大于南方，平原地区大于丘陵地区，经济发达地区大于经济欠发达地区；全国农村居民点规模较小，平均规模越小的地区集中在规模较小的居民点较多。全国农村居民点分布不均匀，孔隙度指数与农村居民点密度相关程度较高，农村居民点密度较高的地区，孔隙度指数较小，农村居民点分布较为均匀，距离较低，农村居民点密度较小的地区，孔隙度指数较大，农村居民点分布不均匀，距离较远。     

东亚土地覆盖对ENSO事件的响应特征

对1982—1993年气候年际变化的强信号——ENSO进行了确认及再分类。以美国地质调查局EROS中心提供的AVHRR 8km NDVI为数据源，应用地理信息系统技术，计算了1982—1993年每年夏季(5—9月)NDVI平均影像。在此基础上用数据断面分析法对ENSO年东亚地区土地覆盖的空间分布进行了分析，再用主成分分析法对同一时间序列NDVI平均影像进行了运算，发现其第7主成分影像所反映的土地覆盖分布与数据断面分析法所反映的结果是一致的。对此，进一步分析了第7主成分的特征向量与代表ENSO变化特征的南方     

2005-2009年三江源自然保护区生态保护和建设工程生态成效综合评估

本文评价了三江源自然保护区生态系统宏观结构及涵养水源、保持水土、保护生物多样等主要生态服务功能,分析了自然保护区生态保护与建设工程的生态成效及其原因。结果显示,工程实施后,各自然保护区的土地覆被转类指数明显增加,生态系统宏观状况好转;保护区内草地生产力皆呈增加趋势,水域面积增加,食物供给能力提高,栖息地生境好转。森林类保护区的森林面积减少趋势得到遏制;湿地类保护区的湿地面积多呈增加趋势;草地类保护区的草地减少趋势缓解,荒漠化明显遏制,草地植被覆盖度有所增加;冰川类保护区多条冰川出现明显退缩导致冰川融水增多,有利于雪线以下草地净初级生产力的增加。     

基于小波分析的长江和黄河源区汛期、枯水期径流特征

利用db3小波分解和重构1965~2007年长江源沱沱河站、直门达站和黄河源吉迈站、唐乃亥站春汛期、夏汛期和枯水期流量数据,除沱沱河外,各站春汛期、夏汛期和枯水期流量皆呈下降趋势,各站流量下降速率依次为夏汛期>春汛期>枯水期。沱沱河站多年流量呈增加趋势,夏汛期变化速率依然高于春汛期。应用复Morlet小波分别分析上述4个水文站实测流量的周期特征。黄河源总体存在11~12a波动周期;长江源春汛期有4~6a波动周期,夏汛期有13~14a波动周期。不同流域春汛期、夏汛期和枯水期主周期分布规律不同。     

2008年春季中国南方冰雪冻害林木物理折损典型样带分析

2008年春季我国南方发生了特大冰雪灾害,林木损害严重。选择江西省井冈山-吉泰盆地-于山山脉-武夷山支脉样带作为研究区,两次进行野外调查,结合收集的数据,进行综合分析,取得结论包括：（1）在研究样带内人工林的损毁程度为湿地松林〉马尾松林〉混交人工林〉杉木林,在受损样本中湿地松林的实际受损比例高达61．3％,其中不可自然恢复折损实际比例达43．2％,相对比例达70．4％,主要是因为湿地松是美国南部地区外来引进种,生长块、材质疏松,而且割脂活动较强;马尾松为乡土造林先锋树种,材质较为坚硬,但受割脂活动影响,在受损样本中实际受损受损比例也高达52．5％,其中不可自然恢复折损实际比例达31．8％,相对比例达60．9％;杉木是本地树种,实际受损比例46％,其中不可自然恢复受损实际仅14．9％,相对比例也仅32．5％,低于混交人工林。（2）调查样带自西向东,西部井冈山地区常绿阔叶林受损程度最轻,分布在700m左右的人工柳杉林受损严重,杉木林分布在700m以下的受损程度较轻,而分布在900m以上的则相对严重;中部吉泰盆地受损调查样点中,分布在低海拔的湿地松林和马尾松林,因割脂活动受损程度严重,杉木林受损最轻,长期封育的天然次生林落叶阔叶林,由于藤本植物的缠绕,导致大量冰挂积雪,受损十分严重;东部兴国和宁都县,分布在400m以下的人工飞播马尾松因个体小基本未受损,分布在400m以上的1960年代人工种植马尾松,因割脂活动,受损严重;而分布在500～900m的杉木林受损程度较轻。     

21世纪初中国土地利用变化的空间格局与驱动力分析

在全球环境变化研究中.以土地利用与土地覆盖动态为核心的人类一环境耦合系统研究逐渐成为土地变化科学(LCS)研究的新动向.基于覆盖中国21世纪初5年间隔的遥感卫星数据获取的1 km网格土地利用变化空间信息.依据近5年土地利用变化区域分异的显著特征,以及自然地理、经济发展与国家宏观政策因素综合考虑.设计针对21世纪初5年新的中国土地利用动态区划图,揭示土地利用变化的空间格局与驱动因素.总体上.21世纪初5年中国处于土地利用快速变化期,黄淮海平原、东南沿海地区与四川盆地城乡建设用地显著扩张,占用大规模优质农田,导致南方水田面积明显减少:西北绿洲农业发展与东北地区开垦导致北方旱地面积略有增加:受西部开发"生态退耕"政策的影响中西部地区林地面积显著增加,国家退耕还林还草政策成效明显,对区域土地覆盖状况的改善产生积极的影响:这一时段国土开发与区域发展战略的实施,包括"西部大开发"、"东北振兴"等国家重大政策,加之快速的经济发展是该阶段土地利用变化格局形成的主要驱动因素.     

1990-2010年中国耕地变化对粮食生产潜力的影响

1990年以来,在国家生态环境保护工程实施、经济快速增长等因素的影响下,中国耕地数量与空间格局发生了巨大变化,对粮食生产潜力造成了巨大影响。本文采用GAEZ模型,结合中国气象、地形、土壤等因素,定量分析了中国耕地粮食生产潜力空间特征以及1990-2010年中国耕地变化对粮食生产潜力的影响。主要结论如下：① 2010年全国耕地粮食生产潜力总量为10.55亿t,全国耕地平均粮食生产潜力为7614 kg/hm²。中国耕地粮食生产潜力存在显著的空间差异,总体表现为东部高而西北部较低的趋势,并且高值区主要分布在长江中下游地区和华南区。② 1990-2010年的20年间,中国耕地粮食生产潜力变化表现出明显的时空差异,总体呈现南减北增、总量减少的基本特征。新增耕地粮食生产潜力的重心逐步由东北向西北转移。耕地粮食生产潜力总量净减少297万t,占2010年全国实际粮食总产量的0.29%。③ 在1990-2000年与2000-2010年两个时期,耕地变化对耕地粮食生产潜力影响差异明显。前10年,耕地粮食生产潜力总量净增加1011万t,主要集中在东北平原区和北方干旱半干旱区;后10年,耕地粮食生产潜力总量净减少1308万t,主要集中在长江中下游地区和黄淮海平原区。从总体看,近20年来耕地粮食生产潜力总量增加主要是由林、草地和未利用土地开垦所导致,而耕地粮食生产潜力总量减少主要是由城市扩展和退耕还林还草所导致。     

城市扩展影响下的气象观测和气温变化特征分析

基于20世纪70年代的MSS(Multi-Spectral Sanner)影像、1990年前后的TM(Thematic Mapper)影像、2000年和2005年前后的ETM(Enhanced Thematic Mapper)影像,对全国700多个地面气象观测站的历史时期下垫面属性进行判别,得到中国自上世纪70年代以来...