徐州市主城区个人生态足迹空间变异性研究

为揭示徐州市主城区个人生态足迹的空间变异性并分析引起其空间变异的原因,采用问卷调查和克里格插值法对个人生态足迹及其组分的空间分布进行了分析。结果表明:①徐州市主城区个人生态足迹分别是中国和全球个人生态足迹的1.48倍和1.18倍,其中商品服务足迹所占比例最大(51.1%),徐州市主城区处于弱不可持续发展状态;②经过实验半变异函数交叉验证,球状、指数和高斯模型可以较好模拟个人生态足迹及其组分的空间变异,其中,个人生态足迹、住宅足迹和商品服务足迹的块基比均小于25%,表现出强烈的空间相关性,碳足迹和食物足迹处于25%至75%之间,表现出中等空间相关性;③个人生态足迹、碳足迹、食物足迹和商品服务足迹总体上呈南高北低趋势,以市中心为峰值逐渐向周围递减,住宅足迹呈多峰值分布,最高值位于远离市中心的郊区。对个人生态足迹及其驱动因素进行空间相关分析,发现,调查对象的社会经济背景和空间特征对个人生态足迹及其组分的空间变异特征具有重要影响。     

土壤物理质量指标研究进展及在矿区环境中的应用展望

对土壤物理质量指标在国内外的研究进展进行了系统总结,在矿区环境中的应用进行了展望,构建了矿区环境土壤物理质量指标体系。常规指标的研究集中于耕作或人为干扰对指标影响的定量研究及物理、化学和生物学指标的相互影响。国外提出并应用了许多非常规指标来对土壤物理质量进行评价,结合常规指标,可以对自然或人为扰动情况下,土壤损伤及退化问题进行深入研究。采煤沉陷对土壤物理质量的影响是一个系统和复杂的过程,我国矿区土壤环境的研究,应该基于不同的研究目的,选择正确的常规和非常规指标来对矿区土壤物理质量进行系统的评价、表征及定量化。构建的矿区环境土壤物理质量指标体系,具有一定的参考和应用价值。     

经济发展与城市蔓延的Logistic曲线假说及其验证——基于华东地区典型城市的考察

经济发展与城市蔓延一直是学者研究的热点,其假说大都建立在发展与保护矛盾不断激化的基础之上,论文基于国内外城市发展轨迹的判断,提出新的研究假说:经济发展与城市蔓延存在Logistic曲线关系,并选择华东地区典型城市进行实证检验。结果表明:第一,国外(区域)经济发展由快速城市化、工业化初级阶段过渡到高级或后工业化阶段进程中,对城市蔓延扩张的依赖程度逐渐减弱;第二,中国1978—2003年间经济发展与城市蔓延增长具有周期性波动特征,2003年以后两者波动出现明显脱钩或分歧;第三,实证结果显示,上海、南京、无锡和徐州的第二三产业GDP在分别达到2.91×10¹¹、1.02×10¹¹、4.43×10¹⁰、9.42×10¹⁰元时,城市蔓延扩张出现拐点,验证了研究假说,其规模上限分别为8.99×10⁴、6.01×10⁴、2.20×10⁴、3.43×10⁴ hm²。研究结论能够为我国城市蔓延治理和公共政策调整提供科学依据和直接参考。     

大柳塔煤矿区植被恢复适度人工干预与调控研究

干旱半干旱煤矿区生态环境脆弱,植被恢复周期长、难度高,故适度人工干预对植被恢复意义重大。研究通过解译大柳塔煤矿区1988—2016年7期植被生长状况良好的遥感影像数据,基于人工沙柳种植数量与成排种植程度,划分人工干预Ⅰ～Ⅵ等级并确定各样点位置。通过比较不同人工干预等级下植被覆盖变化趋势及恢复状况,构建煤矿区植被恢复适度人工干预等级与植被恢复的关系模型,并计算误差系数(EC)检验模型合理性。结果表明,该模型平均EC为-0.12%,平均EC绝对值低于5.80%,能较客观反映各人工干预等级植被覆盖度加权平均值(T)随时间的推移变化;Ⅳ级(33.54%)与Ⅲ级(33.45%)能够较快接近T值阈值(35%),即人工栽植沙柳面积约15%～25%且基本成排栽植时,植被恢复能较快达到最佳状态;1988—2016年间,中等干预(Ⅲ、Ⅳ级)的T值散点分布最密集,植被恢复稳定性更高;人工干预植被恢复多靠近人类活动区,且植被恢复效果较好,远离村庄区基本无人工干预。基于该研究结果,建议参考Ⅲ级干预模式开展植被恢复,为低耗高效地完成煤矿区植被恢复提供理论依据。     

北方草原露天煤矿区植被退化因素分析

露天煤矿区植被退化问题日益严峻且对环境影响较大,确定植被退化主控因素并实施精准防治意义重大。为此,选取胜利与平庄露天矿区作为研究区域,以归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)反映植被退化程度。同时,将熵权法引入灰色关联分析来构建熵权灰色关联模型,利用该模型分析NDVI值与挖损、压占、沙漠化和土壤侵蚀4个因素的关联性,根据各因素的关联性排序确定引起植被退化的主控因素。结果表明:(1)胜利矿区不同因素熵权关联序排序为压占(熵权关联度为0. 294 7)沙漠化(0. 155 5)挖损(0. 151 0)土壤侵蚀(0. 119 3),平庄矿区则为挖损(0. 169 3)压占(0. 163 7)土壤侵蚀(0. 150 5)沙漠化(0. 103 4);(2)露天煤矿区植被退化最直接、最严重的影响因素是土地挖损、压占;(3)沙漠化、土壤侵蚀2项因素对植被退化影响比挖损、压占因素小,但亦不容忽视。基于研究结果提出了相应措施,有助于避免植被退化防治的盲目性。     

东部平原矿区三种复垦方式复田土壤理化性状对比分析

在我国东部平原矿区,煤矸石充填复垦、粉煤灰充填复垦和泥浆泵复垦等三种土地复垦方式得到了广泛的应用。通过对比、分析了三种复垦方式对土壤的理化性状及耕作效果的影响,结果表明：①不同复垦方式对土壤理化性状及耕作效果产生明显的差异;②泥浆泵复垦地力恢复周期长,而煤矸石复垦、粉煤灰复垦地力恢复周期相对较短;③泥浆泵复垦土壤耕性较差,但无污染风险;煤矸石、粉煤灰复垦土壤耕性较好,但存在一定污染风险。结论：在现有的经济技术条件下,煤矸石、粉煤灰充填复垦方式更适合在我国东部平原矿区应用;但需对复垦方式进行一定改良。