石首市抑螺防病林空间布局优化研究

20世纪80年代以来，我国血吸虫疫区的林业血防生态工程建设已取得显著成效，但局部地区的抑螺防病林仍存在空间布局不完善、螺情反复出现的现象。在石首市钉螺孳生环境适宜性分析的基础上，采用层次分析法对钉螺孳生地的风险等级进行了评价，并通过抑螺防病林宜林地和更新区分布研究确定了抑螺防病林的空间布局优化区，以期为完善抑螺防病林建设工程布局提供依据。研究结果表明：石首市钉螺孳生高风险区主要分布在长江及其支流沿线、沟渠、塘堰和滩涂，占研究区总面积的874%。钉螺孳生中风险区主要分布在长江垸内，占总面积的2377%。钉螺孳生低风险区主要分布在大型湖泊、长江等永久水体以及城镇用地周围，占总面积的6749%。石首市抑螺防病林以中幼林为主，面积占抑螺防病林总面积的8047%。成熟林和过熟林（更新区）总面积4 51251 hm2，占抑螺防病林总面积的1405%。另有宜林地2 82336 hm2，石首市抑螺防病林优化区总面积为7 33586 hm2。其中，2395%的优化区分布在钉螺孳生的高风险区，2322%的优化区分布在钉螺孳生的中风险区，5283%的优化区分布在钉螺孳生的低风险区，是未来几年开展抑螺防病林建设的重点区域     

平原湖区钉螺分异规律及孳生环境特征研究——以湖北公安县为例

以血吸虫病典型流行区湖北省公安县为研究区，以行政村为基本研究单元，通过空间自相关和分组分析方法探究公安县钉螺空间分异规律，进而运用逐步回归、地理加权回归和地理探测器模型探讨公安县钉螺分布影响因素及其交互作用。结果如下：（1）公安县钉螺密度具有较强的空间集聚特性，形成2个较大的热点集聚区；综合考虑公安县钉螺密度水平和空间连接性，将公安县划分为高、中、低3个钉螺密度区。（2）人口密度、水网密度、水田比例、春季NDVI和秋季NDVI是公安县村级尺度钉螺密度主要影响因素，其影响效应具有空间异质性。（3）从整个研究区来看，两因子交互作用均产生非线性增强（NE），即两因子交互作用于钉螺密度时要比单因子具有更大的影响力。从钉螺密度类型分区来看，高、中钉螺密度区各因子之间的交互作用类型有双因子增强型（BE）和非线性增强型（NE）；而低钉螺密度区各因子交互作用均产生非线性增强作用。研究结果可为江汉平原乃至全省钉螺及血吸虫病防控工作提供决策支持。     

江汉平原土地利用对钉螺分布的影响研究

分析了江汉平原2009年易于钉螺孳生的3种土地利用类型（滩地、河渠和水田）比例与钉螺密度的关系。首先，在ERDAS9.2和ENVI4.7软件中对江汉平原2009年的Landsat5TM遥感影像进行了预处理。在已有的多期土地利用数据的基础上，借助eCognition软件利用向量相似度指标来提取土地利用变化区域，结合目视解译经验并运用遥感指标通过建立规则集对变化区域进行分类，将变化区域的分类结果更新2000年数据，得到了该区域2009年的土地利用数据。接下来，整理了江汉平原2009年螺情资料并计算出村级钉螺平均密度，绘制了2009年钉螺分布图。将绘制的钉螺分布图与土地利用分类图叠置分析，并结合收集的螺情数据确定了钉螺易于孳生的3种土地利用类型，分别为滩地、河渠和水田。最后，将钉螺密度与这3种土地利用比例进行线性回归分析。研究结果表明，钉螺密度与这三种土地利用类型比例存在线性回归关系，模型精度为R2=0857。该结论对通过遥感影像来估算钉螺密度具有指导意义，另外也可以为湖北省提出合理用地和灭螺并重的土地利用模式提供一定的科学参考     

鄱阳湖典型湿地土壤有机质及氮素空间分布特征

通过对鄱阳湖三个典型湿地植物群落带土壤有机质和全氮的空间分布特征的研究，结果表明：有机质和全氮在湿地土壤中的垂直分布规律具有一致性，表层含量显著高于下层，40 cm以下土壤养分含量基本稳定。表层土壤有机质和全氮含量不同植物群落间存在差异，有机质变化趋势为：刚毛荸荠群落带＜南荻群落带＜灰化苔草群落带；氮素含量的变化趋势为：南荻群落带＞灰化苔草群落带＞刚毛荸荠群落带。土壤碳氮比相对较低（10～23）；植物对养分的吸收能力、植被生长特征、湿地生态水文过程等影响着有机质和氮素含量的空间分布。
     

基于GIS技术的黔中地区人居环境自然适宜性评价

以黔中地区作为研究区，采用GIS与RS技术，选取地形、土地、植被、气候、水文与石漠化等自然因子，以250 m×250 m栅格为基本单元，在评价单因子人居适宜性的基础上，构建人居环境指数(HEI)模型，探讨黔中地区人居环境自然适宜性特征及其空间差异。研究结果表明：(1)黔中地区人居环境指数介于14.16~88.97之间，平均值为50.02，空间分布上从西北向北、东、南，从中山地貌区域向低中山、河谷、槽坝区域递增，地形起伏度是区域人居环境自然适宜性空间分布差异的主要限制因子；(2)整个黔中地区以一般适宜区为主，占黔中地区总面积的31.76%，其次是临界适宜区，占25.16%，然后是比较适宜区23.13%，不适宜区为10.19%，高度适宜区最少，仅占9.76%；(3)最适宜居住区域主要分布在地形起伏度较小，植被覆盖度高，海拔高度适中，且降雨丰富、地表水资源丰富的中东部区域，不适宜区域分布在毕节市境内七星关区、大方县以及织金县等，平均海拔高度在1 700 m以上的区域，其余零星分布在研究区。 关键词： GIS；人居环境；自然适宜性；黔中地区     

鄱阳湖典型苔草湿地生物量季节变化及固碳功能评价

为进一步评估鄱阳湖湿地碳平衡，量化湿地固碳功能，于2009年9月～2011年5月，在鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区，选择以灰化苔草为建群种的洲滩湿地，采取收获法测定了灰化苔草4个生长季的地上、地下生物量及净初级生产力(NPP)。结果表明：1）苔草地上、地下生物量均具有明显的季节变化模式，变化范围分别为14608～1 77067 、1 80627～4 03256 g/m2；地下生物量与地上生物量的比例变化范围为208～1744，平均值为519。2）苔草地上地下生物量、NPP均表现为春季高于秋季。3）受洲滩淹水时间影响，苔草生物量、NPP具有显著的年际差异， 2010～2011年度苔草NPP仅相当于2009～2010年度的625%；NPP的下降地上部分较地下部分更明显。4）鄱阳湖湿地苔草固碳潜力巨大，2个年度固碳量分别为1 92383，1 23121 gC/m2     

长三角PM2.5和O3变化特征及与气象要素的关系

依据2017年长三角地区的空气质量小时数据,结合同期ECMWF气象资料,采用GIS空间分析、相关性分析和数理统计研究了区域O3、PM2.5的时空变化特征及其与气象因素的关系.结果 表明:(1)长三角城市群O3浓度在5和9月值最高,O3_8 h日变化特征呈拉伸型S曲线,在19:00、20:00达到浓度峰值,峰值浓度最大的地区是滁州,为111 μg/m3;O3空间分布由北到南逐渐降低,并且春季(136.57 μg/m3)＞夏季(117.35μg/m3)＞秋季(83.23 μg/m3)＞冬季(77.06 μg/m3);O3与其前体物CO、NO2相关性较强;当15＜T≤20℃,100＜PRS≤100.5 kpa时,O3浓度超标最严重.(2)PM2.5浓度月均值呈不规则U型分布,低谷期在7、8月;上海浙江区域日均浓度第一个峰值在9:00～10:00,安徽江苏区域是11:00～12:00,第二个峰值均在21:00;PM2.5空间分布内陆城市高于沿海城市,冬季(62.21 μg/m3)＞春季(44.70μg/m3)≈秋季(44.14 μg/m3)＞夏季(31.33μg/m3);与NO2、SO2相比,PM2.5和CO相关性更强;O3与温度、相对湿度是正相关,与风速、风向、气压、边界层高度、降水量则是负相关,PM2.5与风向、气压是正相关,与其他因素是负相关;当温度低于5℃,100＜PRS≤100.5 kpa时,长三角城市群PM2.5超标率最高.     

南京浦口区大气负离子的时空特征及其与气象条件的关系

利用南京市浦口区境内老山森林、农庄、珍珠泉、石桥万诚4个观测点2014年10月~2015年10月大气负(氧)离子观测资料,分析了浦口区大气负(氧)离子浓度的时空变化特征及其与气象因子的关系。结果表明:(1)浦口区日平均大气负(氧)离子浓度为688个/cm~3,最大值约在21:00,为986个/cm~3,最小值约在12:00,为610个cm~3;(2)浦口区年平均大气负(氧)离子浓度为675个/cm~3,其中夏季最高,为728个/cm~3;冬季最低,为538个/cm~3;(3)浦口区大气负(氧)离子空间分布规律为:农庄珍珠泉老山森林石桥万诚;(4)不同天气条件下大气负离子与气象因子的相关性不同,如雨日,大气负离子与降水量、气温、相对湿度显著相关(P0.01);无雨天,大气负离子与日照显著相关(P0.05)。     

三峡库区草堂河流域土壤pH空间分布预测制图

以三峡库区草堂河流域为研究区,利用网格布点,共采集102个土壤样点,分析测定土壤的pH值,结合成土母质和地形等10个环境因子,以样点总数的85%作为训练集进行预测模型构建,15%作为验证集检验模型精度,利用随机森林(Random Forest, RF)模型对研究区土壤pH进行空间分布预测并制图。结果表明:土壤pH与谷深、坡长呈显著正相关,与海拔、距河网垂直距离、坡高呈显著负相关。三叠系大冶组灰岩发育的土壤pH值高于三叠系须家河组石英砂岩发育的土壤pH值。基于环境因子的RF预测模型,平均绝对误差(MAE)为0.47、均方根误差(RMSE)为0.59、决定系数(R~2)为0.85,能解释研究区土壤pH值85%的空间变异。对土壤pH值产生主要影响的环境因子为成土母质和海拔。可见,基于环境因子的RF预测模型,预测精度高,可以作为土壤pH空间分布预测的有效方法,能为流域尺度下其他土壤属性的空间分布预测提供依据和借鉴。     

湖沼型血吸虫病疫区钉螺空间自相关的样点尺寸效应

钉螺是血吸虫的唯一中间宿主,与众多地理因子一样,钉螺的空间自相关具有明显的尺度效应。在湖沼型血吸虫病疫区典型洲垸型草洲选择一块50 m×50 m的试验样地,采用推扫式全覆盖方法进行了钉螺普查。用全局空间自相关Moran I指数、局部空间自相关Moran散点图和局部Moran’s I指数,进行了钉螺分布空间自相关的样点尺寸效应研究。结果表明:所有样点尺寸钉螺数目的全局Moran’s I均为极显著空间正相关(P0.001);不同样点尺寸下的钉螺样点在局部自相关Moran散点图上绝大多数集中分布在象限1和象限3内,表明试验样地的钉螺呈空间聚集分布;钉螺样点尺寸越小,用局部Moran’s I指数对单个钉螺样点附近的空间自相关表现得越细微,表明全局Moran’s I指标会掩盖实际存在的局部空间自相关与全局不一致的现象。     

洞庭湖湿地土壤持水能力及其影响因素研究

土壤持水能力是反映土壤调节水文和供给植物耗水的重要指标，受土壤有机质、容重、机械组成和植物地下生物量的直接或间接影响。与森林和农田生态系统相比，湿地土壤持水能力关注较少。于2010年12月，对洞庭湖湿地3种主要植被（苔草、芦苇和杨树）土壤持水能力、土壤理化性质和地下生物量进行了调查，并采用主成分分析对影响土壤持水能力的主要环境因子进行了分析。结果表明：除非毛管孔隙度外，3种植被上层土壤的总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量和含水量差异显著，均为苔草＞芦苇=杨树，而中、下层无显著差异。沙粒为苔草≥杨树≥芦苇，而粗粉粒、细粉粒和粘粒均为杨树≥芦苇≥苔草；容重为杨树≥芦苇＞苔草，有机质为苔草=芦苇＞杨树。各级别生物量在植被类型大小顺序不一：总地下生物量、0～1 mm和＞5 mm径级地下生物量均以芦苇最大，而1～5 mm径级地下生物量则以苔草最大。主成分分析表明，上层土壤，容重、有机质和1～5 mm径级地下生物量是影响其持水能力的主要因素，而中层土壤和下层土壤，环境因子对土壤持水能力的影响很小。此研究对于洞庭湖生物多样性保护和湿地管理政策的制定具有重要意义     

基于ENVISAT ASAR数据的东洞庭湖湿地植被遥感监测研究

针对湿地资源监测的需要，以东洞庭湖湿地为研究对象，开展基于ENVISAT ASAR数据的湿地植被遥感监测研究。湿地遥感影像分类是湿地遥感研究的一大难题，通过分析雷达影像的后向散射系数发现，由多时相的同极化、交叉极化波段合成的雷达影像对湿地地物的区分能力最强。研究表明：将基于原图像的灰度级共生矩阵所提取的Contrast纹理特征与滤波后图像的灰度特征组合用于分类，以此实现相干斑噪声的抑制，同时减少地物固有结构信息的损失，实验结果证明该方法可以提高湿地分类精度，其总体精度达到8759%，Kappa值为0822 8，将东洞庭湖湿地划分为水体、芦苇（荻）滩地、草滩地（苔草、虉草等）、森林滩地（杨树、柳树等）、优势种不明显的植物滩地和沉水植物、裸露泥滩地.     

1980年来湖北省钉螺分布区域及其数量的消长分析

目前对钉螺分布及消长的研究主要是短期的、文字描述性的、数字和曲线图表示的,通过这些方式可以呈现出某个地域范围的钉螺消长的总体趋势。但是,若要呈现出以行政村为单位的各个地区钉螺分布及消长的长期变化,仅仅用文字和曲线图是不够的,而是需要用更复杂的方式,才能呈现各个行政村的钉螺消长时空分布情况。地理信息系统(GIS)可以通过地图清晰显示出这些复杂的动态变化。利用湖北省钉螺的螺情村级统计年报数据,以湖北省村级行政区划图为基本空间制图单元,利用ArcGIS软件的逻辑运算和统计功能,分析了各个村级行政区从1980~2009年每间隔5 a的钉螺分布的区域及面积大小,以及钉螺数量的消长情况,并用GIS软件详细制图,获得各个村级行政区的钉螺数量的消长变化情况。根据钉螺消长情况,将所有行政村分为八类,可以识别出钉螺反复出现和难以消灭的地区,并且在地图中清晰地呈现出来。针对各个钉螺消长类型,结合自然地理、人为治理途径等情况进行相关分析,总结出湖北省各地区钉螺消长类型分异的原因,这将有利于制定县市甚至细化到村级单位的钉螺防控计划,也有利于辨识过去30 a来钉螺分布及其数量消长的区域以及灭螺的效果,对今后血吸虫的防治工作有重要指导意义。     

长江流域土壤相对湿度变化及其影响因素

以1992~2012年长江流域196个土壤观测站的旬土壤相对湿度资料为基础,通过线性趋势和Kriging插值等方法分析0~50 cm土层土壤相对湿度年际、年内时空分异和季节变化特征,并从气候和NDVI要素探寻其变化原因。结果表明:(1)长江流域年均土壤相对湿度自1992年以来整体上呈波动增加趋势,年际变化倾向率为0.26%/a。江源地区土壤相对湿度增幅大于其他地区。(2)土壤相对湿度表现为东南和西南部较高,东北和西北部较低的空间分布特点。(3)四季土壤相对湿度增加的强烈程度由大到小依次是秋季、冬季、夏季、春季。(4)土壤相对湿度增加的主要原因是潜在蒸发减少和NDVI增加。     

华南湿热区小流域水沙变化及影响因子分析——以五华河为例

以韩江上游梅江的一级支流五华河为研究区域,选取近30a来的径流、泥沙和降雨数据,运用累积滤波器、Mann-Kendall、R/S、降水-径流双累积曲线等多种统计模型方法,分析径流、泥沙的年际变化特征、突变和相关关系,并在受人类活动和气候变化影响的基础上,探讨径流、泥沙的变化规律以及贡献率。结果表明:(1)径流年际变化总体略呈下降趋势,但趋势不明显;输沙量则表现出显著下降的趋势;(2)未来年径流量和输沙量可能呈现持续减少的趋势;(3)径流量在1981~1985年、1997~2001年和2004~2008年这3个时段内发生突变;输沙量在1987年发生突变;(4)单位水流的含沙量较少,河床基本处于冲刷状态;(5)降水对径流量变化的贡献率为73%,人类活动对径流量变化的贡献率为27%;输沙量快速减少的变化中,气候变化的贡献率为21%,人类活动的贡献率为79%。可见降水是五华河流域径流量变化最重要的影响因素,而人类活动是输沙量变化最重要的影响因素。     

岷江上游生态环境脆弱性评价

生态环境脆弱性评价是全球生态问题和可持续发展研究中的重要内容之一。岷江上游因地质构造复杂、人地矛盾突出、生态系统异常脆弱和灵敏而备受关注。本文以岷江上游生态环境脆弱性为研究对象,选取证据权重法(WOE)进行滑坡脆弱性评价,层次分析法(AHP)进行水力侵蚀、景观破坏与污染脆弱性评价;在此基础上,进行了研究区各生态主题脆弱性的空间叠加分析;探讨了岷江上游生态环境脆弱性及其在不同影响因子作用下的空间分异特征。结果表明:研究区的滑坡脆弱性、水力侵蚀脆弱性、景观破坏与污染脆弱性均以轻微度为主,分别占研究区面积的80.43%、71.89%、75.55%;各生态环境主题脆弱性综合分析表明,54.70%的区域至少面临一种生态问题,面临两种及以上环境问题的区域占15.43%,同时面临三种环境问题的占1.35%。研究结果探讨了岷江上游生态环境存在的主要问题和影响因子,对岷江流域乃至长江流域的生态安全和可持续发展具有积极意义,未来应持续关注生态环境脆弱区的生态环境问题。     

不同水耕年限稻田土壤水分运动特征研究

利用田间染色示踪和室内样品分析相结合的方法,研究了江汉平原不同水耕年限稻田土壤水分运动特征及其影响因素,期望为制定合理的稻田水分管理措施提供科学依据。结果表明:新稻田(水耕17a)与老稻田(水耕大于100a)土壤理化性质差异显著,引发土壤剖面内不同水分运动特征。新稻田垂直渗漏较老稻田明显,表现为新稻田有更大的染色深度。老稻田染色区域主要集中在耕作层,染色面积为48.52%;犁底层和底土层染色面积较小,仅为3.17%和0.2%。除耕作层外,新稻田其他土层染色面积均大于老稻田,且优先流特征较老稻田明显。老稻田侧向水分运动较新稻田强烈,其侧流剖面的染色面积(15.35%)显著高于新稻田(8.45%),老稻田侧向水流主要发生在犁底层以上。为减少稻田水分渗漏损失,老稻田可以通过减少农田-田埂-沟渠过渡区侧渗实现,而新稻田可采取少量多次的灌溉原则。     

长江三角洲地区土壤有机碳库研究

土壤碳库变化对于全球温室效应、全球碳循环有重大的影响。基于新近完成的1：250 000多目标地球化学调查及相关研究成果，运用地理信息系统软件ARCGIS 9.2、统计软件SPSS13.0，对长江三角洲地区0~20、0~100、0~180 cm深度土壤有机碳密度及储量作出实测统计。结果表明:长江三角洲地区0~20 cm土壤有机碳库储量为238.65 Tg，有机碳密度为3.28±0.92 kg/m2，各类型土壤有机碳密度均值介于2.63~3.57 kg/m2；0~100 cm土壤有机碳库储量为822.76 Tg，有机碳密度为11.30±3.48 kg/m2，各类型土壤有机碳密度均值介于9.35~11.94 kg/m2；0~180 cm土壤有机碳库储量为1 245.72 Tg，有机碳密度为17.11±7.04 kg/m2，各类型土壤有机碳密度均值介于14.27~18.00 kg/m2。与第二次土壤普查比较，全区0~20、0~100cm土壤有机碳密度均值都表现为上升趋势,有机碳库储量增加，土壤表现为碳汇功能。提供了新的土壤碳库实测统计信息，为研究中国区域土壤碳固定潜力、深入全面理解区域碳循环提供基准数据。