黄土丘陵区人地关系演变与土地利用决策研究——以宁夏固原市上黄试区为例

以宁夏固原市上黄试区为例,基于土地的属性特征,构建了土地自然属性及社会属性指数,探讨了不同时期人地关系演变特征。结果表明:1982年,上黄试区土地自然属性相对较低而社会属性相对较高,土地利用行为特点是通过对土地资源的广度开发求得生存与发展,土地利用效益差,人地关系紧张;1982—2000年,在科技因素的引导下,土地的自然属性增强,土地利用结构得到优化,土地利用效益明显提升,人地关系缓和;2000—2010年,在政策因素的影响下,土地自然属性继续提升,土地利用效益进一步提高,人地关系和谐。整个研究期内,在科技和政策因素的驱动下,人地关系不断协调发展,土地利用的可持续性不断提高。     

生态重建模式的评价方法——以黄土丘陵区为例

生态重建模式是协调生态脆弱地区人地关系的系列政策和配套措施的总称。作者在按模式总体特征、生态重建规模、投资需求及实施效果开展评价方法讨论和筛选评价指标的基础上,以黄土丘陵区为例,总结了“赈济退耕”、“梯田退耕”和“坝系根治”3种模式的基本特征,计算了不同模式下黄土丘陵区生态重建关于退耕、新修梯田、园地扩建、建坝淤地以及林草植被恢复等的规模和投资需求额度,分析了各模式下的生态重建效益。结果表明：“梯田退耕”可作为黄土丘陵区生态重建的主体模式,目前正在实施的“赈济退耕”具有显著的过渡性特征,“坝系根治”在局部区域可作为辅助模式。     

黄土丘陵区生态系统服务供需匹配研究——以兰州市为例

生态系统服务的持续供给是社会和自然可持续发展的基础,人类通过对生态系统服务的消费来满足需求和提高自身福祉。研究生态系统服务的供给和人类对生态系统服务的需求与消费,分析生态系统服务的供需特征与空间权衡关系,对区域生态系统的管理和资源的有效配置具有重要意义。以兰州市为例,利用全市2017年土地覆被、气象观测和统计年鉴等多源数据,应用InVEST模型、ArcGIS和GeoDA等空间分析工具,计算了研究区产水、食物供给、碳固持和土壤保持等4项服务的供给量及需求量,并对区域内生态系统服务的供需匹配状况进行了分析与评价。结果表明：① 兰州市各项生态系统服务的供给与需求空间异质性显著,各项服务总供给量均大于总需求量,且在不同区域与不同生态系统服务之间存在明显差异;② 兰州市综合生态系统服务供需比为0.039,不同生态系统服务供需匹配状况存在差异,产水服务（0.098）>碳固持服务（0.066）>食物供给服务（0.030）>土壤保持服务（0.001）,且城乡供需匹配差异显著;③ 兰州市生态系统服务供需空间匹配有“高高型空间匹配”、“低低型空间匹配”、“高低型空间错位”和“低高型空间错位”4种类型,且各项服务的主导空间匹配类型有所不同;④ 兰州市各项生态系统服务的供需平衡状况存在明显的协同作用,分别是“高高协同”与“低低协同”。     

陇中黄土丘陵区乡村聚落的空间格局——以甘肃省通渭县为例

基于2008年SPOT-5遥感影像解译得出的乡村聚落矢量数据,采用密度图、热点识别、数据探测与空间统计相结合的方法,深入分析了通渭县2008年乡村聚落的密度特征和空间分布模式.结果表明:通渭县乡村聚落斑块点集呈“南疏北密、东疏西密、距县城距离近的密”的空间分布格局,空间差异显著.东北部为乡村聚落斑块密集核心区,并以此为中心向外呈阶梯状递减趋势.乡村聚落斑块密度与海拔、人口分布具有一定的相关性,但也存在高海拔区人口密度虽小、但乡村聚落斑块密度却较高,低海拔区人口密度大、但乡村聚落斑块密度却较低的特殊现象.此外,基于热点识别、半变异函数、Voronoi地图和最近邻距离的分析,得出通渭县乡村聚落分布模式呈聚集-随机的分布模式.总体来看,通渭县乡村聚落的空间格局具有明显的空间依赖性.     

黄土丘陵区典型小流域土地利用变化研究——以陕西延安地区大南沟流域为例

利用航片解译和景生态学方法研究了陕北黄土丘陵区大南沟流域在20世纪70年代和90年代的土地利用结构的特点和变化，结果表：从1975年到1999年，梯田，坡耕地，稀疏林地，灌丛面积减少，所占百分比呈下降趋势，而有林地，果园，荒地所占百分比呈上升趋势，梯田，有林地，灌丛和茺地平均斑块面积在增大，而坡耕地，稀疏林地，果园的平均斑块面积在减小，果园和坡耕地分维数在变大，斑块形状趋于复杂化，而有林地，稀疏林地，灌丛，梯田和荒地的斑块分维数在变小，斑块形状趋势规则小，有林地，灌丛，果园，荒地的分离度在下降，稀疏林地，梯田和坡耕地的分离度在上升，说明有林地，罐丛，果园和荒地的地位在上升，而稀疏林地，梯田和坡耕地的地位在下降，全区单位面积的斑块数目的磁大，在一定程度上表明农田中地块之间的边界增多，其结果是导致一些土地资源和浪费和不利于土地管理，景观多样性指数和土地利用相对合理指数在增大，但变化较小，1997年与1975年相比，整体上土利用结构稍有好转，但这种土地利用结构远未达理想状态。     

陇中黄土丘陵区乡村聚落时空演变的模拟分析——以甘肃省秦安县为例

乡村聚落的变化表现在数量、规模和空间分布三个方面,且是一个相互关联的统一过程。基于动态模型的设计和G IS方法,对陇中黄土丘陵区秦安县1838～2004年乡村聚落的时空演变过程进行了模拟分析。结果表明,近170年来,秦安县域的村落经历了数量增长,规模扩张、等级增多和空间分布上由疏到密的演变过程。科学规划村镇、优化乡村聚落空间结构不仅是节约土地资源和保护生态环境的需要,也是建设社会主义新农村和促进城乡一体化发展的必然选择。     

黄土丘陵区乡村国土空间安全评价及其影响因素研究——以临洮县为例

乡村国土空间安全不仅是保障国家粮食安全的基础,更是实现生态文明建设和乡村振兴的重要基础。以黄土丘陵区为研究区,基于遥感数据和统计数据等数据,定量评价了临洮县18个乡镇323个行政村的国土空间安全,并借助地理探测器识别了影响乡村国土空间安全的因素。结果表明：（1）临洮县乡村国土空间安全整体处于中等水平,表现为：生活空间安全水平>生产空间安全水平>生态空间安全水平。安全水平较高的乡村（69.73%）主要分布在洮河川区灌溉农业区,而低等安全水平的乡村（30.27%）主要分布在县域北部与东部丘陵山地的旱作农业区。（2）临洮县乡村国土空间安全空间分布有较强的空间自相关性,局部空间分布以高-高（18.52%）、低-高（0.62%）、低-低（9.26%）这3种类型为主,且集聚分布特征明显。（3）地形地势、人口规模、政府投入及区位联系对临洮县的乡村国土空间安全水平具有显著影响,且对不同乡镇其影响程度有显著差异。     

黄土丘陵区地表水和地下水对降水的响应——以康沟小流域为例

以"退耕还林"为主体的黄土丘陵区生态环境建设在过去10年来取得了显著成效.为揭示"退耕还林"政策实施以来黄土丘陵区的降水与地表水和地下水的关系,本文以延安康沟流域为例,根据1997-2006年延安站的逐日气象数据和康沟流域地表径流、泉水、井水水位实测水文数据,以及康沟流域地形地貌和土地利用等资料,利用相关分析法分析了康...     

陇中黄土丘陵区乡村聚落空间分布特征及其基本类型分析——以甘肃省秦安县为例

以甘肃省秦安县为例,基于GIS与统计分析方法,分析了县域乡村聚落空间分布的基本特征与乡村聚落的基本类型。研究结果表明:①秦安县乡村聚落密度较高且聚落空间分布极为分散;②乡村聚落的空间分布与海拔、坡度、河流等自然地理条件密切相关,聚落斑块随高程和坡度变化呈明显的正态分布,空间分布差异显著;③秦安县复杂多样的乡村聚落类型,与聚落的空间分布特征密切相关且存在明显的对应关系,大中型、集聚型、商品经济型和半商品经济型乡村聚落主要分布在河谷川道地区,而小型、分散型、传统农业型和劳务输出型乡村聚落主要分布在黄土丘陵山区。     

黄土丘陵区生态环境建设与农村经济发展问题探讨

在探讨黄土丘陵区生态环境建设与农业和农村经济发展定位问题的基础上 ,概括了农业和农村经济发展的前提、应遵循的基本原则和发展方向 ,提出了生态适宜型农村经济发展模式的总体构架、地域类型及产业基础建设标准 ,最后从生态环境效益、经济效益和可持续发展性等角度对模式进行了较为深入的评价和分析。     

黄土高原丘陵沟壑区植被恢复重建后的物种多样性研究

黄土高原丘陵沟壑区是我国物种多样性研究相对较薄弱的地区。目前关于该区植被恢复重建后的物种多样性研究尚未见报道。研究该区植被恢复重建后的物种多样性对退化生态系统的植被恢复重建具有重要的指导意义。本文选取6个物种多样性指数对纸坊沟流域主要的天然及人工群落物种多样性进行了研究，研究发现：天然灌木林物种多样性最高，均匀度最大，人工乔木林和天然草本的物种多样性及均匀度接近，人工灌木林的多样性和均匀度最小。人工林纯林（包括纯乔木林、纯灌木林及单一乔灌混交林）具有很强的抵抗其它乔灌物种入侵和定居的能力，对林下草本也有很强的控制能力。因此，要建造一个具有较高物种多样性的群落，在建造初期就要选择多物种混交，并注意初值密度。     

黄土丘陵沟壑区典型流域土地利用变化对水沙关系的影响

以黄土丘陵沟壑区内相邻的2条支沟(桥子东沟和桥子西沟)为研究对象,基于遥感影像获得土地利用数据,利用水文站1986-2004年观测的次降雨-径流-泥沙过程资料,研究了小流域土地利用变化(主要以增加水土保持措施为主)对径流输沙的影响。结果表明:在黄土丘陵沟壑区,增加土地利用/土地覆被能够有效地减少小流域的径流量、产沙量;在次降雨量、降雨强度较小,土地利用变化不明显的情况下,两流域次降雨水沙关系差异不显著,在次降雨量、降雨强度较大和土地利用变化明显时,两流域次降雨水沙关系差异显著,坡耕地改梯田的农田水利建设可能是导致水沙变化的主要原因。     

黄土丘陵半干旱区人工沙棘林水文特性及效益

沙棘是黄土丘陵半干旱区的主要生态-经济型树种，在生态环境建设中有重要作用。利用野外长期观测资料，系统分析了该区人工沙棘林的水文作用。结果表明：7～10a沙棘林冠平均年截留率为8．5％，林冠截留率(I)与郁闭度(C)关系式为I=-1．59 0．018C^1.439。5～10a沙棘林枯枝落叶层单次降雨可截留0．89mm降水。林地土壤入渗速率大于荒坡，其稳渗速率为1．5mm／min。林地土壤水分随季节变化明显，5月末0～500cm土层平均含水率为生长季最低，10月末最高。0～100cm土层是沙棘利用水分的主要层次，100cm土层是沙棘抵御持续干旱的主要层次。和荒坡比较，2～3a沙棘幼林减少产流的作用较小，产流量占荒坡的90．8％～99．5％，从4a起，产流量迅速减少，占荒坡的35．5％，10a沙棘林地的产流量为2．74t/hm^2，仅占荒坡的5．3％。林地产流量(Rs)与降雨量(P)和最大30min雨强(I30)密切相关，关系式为Rs=0．094P^0.603I30^0．610。     

黄土丘陵沟壑区坡面径流侵蚀产沙过程的环境解释

应用数量分类(TWINSPAN)和排序(DCCA)方法对陕北吴起县典型坡面侵蚀产沙过程进行了环境解释。结果表明：环境因子对土样侵蚀产沙量的解释量达83%,其中DCCA排序轴前4轴的解释量占总排序轴解释量的69%,且分别与坡位、土壤质量、海拔、干根重显著相关。坡面径流侵蚀产沙量随冲刷时间呈波浪式变化,环境因子对侵蚀产沙过程影响甚微。坡面径流侵蚀产沙量按地形部位表现为梁峁顶<梁峁坡<沟坡<沟底,按地类则表现为灌木林<针阔混交林<针叶纯林<阔叶纯林。     

基于遥感与GIS的黄土丘陵区生态监测系统研究——以定西地区4县为例

基于遥感和GIS技术建立的甘肃中部黄土丘陵重点地区生态环境监测系统的初步监测结果表明,近10a来定西4县黄土丘陵区土地利用/土地覆盖变化显著。其中:增加最为显著的是菜地和果园,分别增加了275%和164%,说明试验区农业产业结构有较大的调整,即从单一的粮食生产转为与经济作物相结合的模式;减少最为显著的是河流和宜林宜草荒地,分别减少了68%、63%和67%,说明该地区对未利用土地的开发程度较大;该地区多年来推行水土保持和退耕还林工作,所以混交林和防护林增加的幅度较大,分别增加了43%和46%;该地区的连续建筑用地、分散建筑用地和交通用地都有较大幅度的增加,分别增加了34%、13%和21%,说明该地区经济的迅速发展和城市化的趋势。遥感与GIS为生态监测系统的建立与应用提供了丰富的数据源和强大的数据处理手段。     

明代固原地区干旱灾害研究

通过对明代固原地区历史资料的搜集、整理、分析,对其干旱灾害等级化及成因等问题进行了研究。结果表明,固原地区自1368年到1644年间的277 a中,共发生干旱灾害118次,平均每2.35 a发生1次;其中轻度旱灾20次,占旱灾总数的16.9%;中度旱灾38次,占旱灾总数的32.3%;大旱灾42次,占旱灾总数的35.6%;特大旱灾18次,占旱灾总数的15.2%。该地区旱灾可分为4个阶段:第1阶段的1368-1424年和第3阶段的1505-1604年是旱灾的低发期;第2阶段的1425-1504年和第4阶段的1605-1644年是旱灾的高发期。该地区旱灾的季节性特征是单季旱占55.9%,其中夏旱所占比重最高,春旱、秋旱次之,冬旱较为稀少;季节性连旱占44.1%,其中春夏连旱和春夏秋3季连旱分别高达17.8%、15.3%。该地区明代处于气候的干冷期,年降水量减少是发生旱灾的主要原因。固原地区具有指示该时代气候变化特征的5次干旱气候事件,分别是明代的1437-1442年、1481-1490年、1608-1617年、1627-1634年、1637-1641年。     

不同降雨量下人工重建林土壤性状及微生物特性比较

分析和比较了甘肃省中部典型黄土丘陵区不同降雨量下人工重建林土壤性状及微生物特性.结果表明:随降水量的增加,土壤含水量升高,pH值变化不明显;土壤有机碳、全氮、微生物量碳、微生物量氮含量均表现为以400 mm降水量为分界线,降水量≥400 mm样地的含量显著高于降水量<400 mm样地(p<0.05);降水量为500 mm样地的全磷、速效磷、速效钾含量及土壤微生物呼吸最高,但土壤微生物呼吸熵为200 mm降水量样地最高;微生物熵变化不显著.相关性分析表明,不同降水量梯度下,土壤理化性质与微生物特性之间存在不同程度的相关性.     

陇中黄土丘陵区生态环境退化与恢复重建调控机理

陇中黄土丘陵区生态环境脆弱,历史时期人为活动强烈,导致生态环境退化与农牧交替频繁.应用系统论分析该生态经济系统的稳定性,用反馈控制原理分析该生态环境系统的运行机制和调控机理,并提出该区生态环境恢复重建的途径与措施,为该区生态环境建设和农牧业发展提供科学依据.     

黄土丘陵沟壑区生态移民过程及其生态系统服务价值评价——以宁夏海原县为例

以海原县为研究对象,以2000、2005、2010和2015年遥感数据为基础数据,综合运用土地利用动态度、生态系统服务价值评价模型、地理探测器等模型对海原县2000—2015年的生态系统服务价值时空变化进行研究。结果显示：2000—2015年海原县土地利用类型发生明显变化,林地、建设用地、水域以及园地面积分别增加24 532.56hm2、13 233.71hm2、1 093.58hm2和812.16hm2,而耕地、草地和未利用地面积呈下降趋势,其中未利用面积下降幅度最大,共减少21 333.05hm2;研究期间海原县生态系统服务价值呈现出逐年增加的变化趋势,由2000年的37.25×108元增加至2015年的62.23×108元,变化率为67.07%,而林地、园地和水域面积的增加是海原县生态系统服务价值增加的关键;从态系统服务价值空间分布来看,海原县生态系统服务价值在空间呈现出由西南向东北递减的变化趋势;研究期间研究区生态系统单项服务价值均呈现出增加的变化趋势,其中废物处理和水源涵养增加量最大,其次是生物多样性和气候调节,而食物生产、原材料生产以及娱乐文化增加量最低,说明海原县的生态系统调节服务>支持服务>供给服务>文化服务;通过地理探测器诊断发现草地、园地、林地、气候调节、土壤形成与保护、生物多样性保护的决定力q值均＞0.8,说明这6项因子对研究区生态系统服务价值变化具有重要的影响作用。