利用方式对岩溶山地土壤团粒结构的影响研究

岩溶山地是典型的脆弱生态环境，土壤资源存在先天不足性，其退化恢复受土地利用方式的影响大。以重庆市北碚、黔江、金佛山为代表，研究了6种典型土地利用方式对岩溶山地土壤水稳性团聚体的影响。结果表明：＞0．25mm水稳性团聚体为灌草坡＞原始林地＞次生林地＞果园＞弃耕地＞耕地；林地、草坡的土壤表层团聚体的水稳性较高且水稳性团聚体以＞2mm为主，而果园、弃耕地、耕地土壤团聚体的水稳性较低且＞2mm的水稳性团聚体较少。水稳性团聚体(尤其是＞2mm的水稳性团聚体)以及团聚的水稳性主要受有机质的含量影响，目前有机质是这一地区土壤结构形成的最为重要的胶结物质；林地、草坡开垦后，土壤有机质分解加快或补充减少是土壤团聚体水稳性下降及数量减少的主要原因。坡耕地退耕后，土壤团聚体可得到恢复。     

石漠化区生态治理措施对土壤团聚体稳定性及有机碳的影响

探究石漠化环境不同生态恢复措施下土壤团聚体粒径组成、稳定性水平及有机碳变化特征,为石漠化生态治理模式优化配置提供理论依据.以农耕地为对照,选择石漠化治理中具有代表性的人工核桃林、黑麦草地、刺梨地和天然恢复的灌草地为研究对象,分析不同恢复环境中0～20 cm土层土壤团聚体稳定性及其有机碳储量变化.结果 表明:相比农耕地,核桃、黑麦草和天然灌草样地内水稳定性大团聚体含量增加,微团聚体含量减少,灌草地和核桃林地团聚体MWD、GMD分别显著高于农耕地,表明利用方式转变为灌草地和核桃林后团聚体稳定性提高,土壤结构得到改善.农耕地利用方式转变后,人工核桃林、黑麦草地和天然灌草地各级团聚体有机碳含量及储量增加,其中以灌草地尤为明显,同时核桃林、黑麦草地和天然灌草地三者有机碳储量增量主要源于＞5和2～5 mm两个粒级团聚体贡献.总体而言,相比人工林草治理措施,天然灌草地在增强土壤团聚结构稳定性和促进有机碳积累方面更优.     

城乡交错带土地利用方式对土壤理化性质的影响

以长沙市南郊山地丘陵区为研究对象,选择7种不同土地利用方式（次生林地、经济林地、杉木人工林、采伐迹地、撂荒地、苗圃地、坡耕地）研究了城乡交错带不同土地利用方式对土壤理化性质的影响。结果表明：7种土地利用方式下,土壤颗粒组成主要集中在1～0.05 mm和＜0.001 mm两个粒级范围内,土壤质地以重壤土和轻粘土为主。随着人为干扰程度的减弱,土壤砂粒（1.0～0.05 mm）、土壤粉粒（0.05～0.01 mm）百分率逐渐下降,＜0.01 mm的土壤物理性粘粒百分率增加。自然、半自然状态利用方式的林地（次生林地、经济林地、杉木人工林地）土壤总孔隙度、含水量普遍较高,土壤密度低于坡耕地、苗圃地、撂荒地、采伐迹地,而土壤pH值、有机质含量及氮、磷、钾含量普遍高于坡耕地、苗圃地、撂荒地、采伐迹地     

不同植茶年限土壤微团聚体及有机碳分布特征

采用野外调查和室内分析相结合的方法,就不同植茶年限土壤微团聚体及有机碳分布特征进行了研究。结果表明：（1）茶园土壤微团聚体含量随粒级的减小而减小;>005 mm和005~001 mm粒级微团聚体含量随着土壤深度的加深而增大,而001~0005 mm、0005~0001 mm和<0001 mm粒级微团聚体含量随着土层深度加深而减少;（2）茶园土壤微团聚体有机碳含量随微团聚体粒级的减小而增加;随植茶年限的延长,各粒级微团聚体中有机碳含量增加;不同植茶年限茶园土壤总有机碳含量随土层深度的增加而减少;（3）微团聚体对土壤有机碳的贡献率以>005 mm粒级为主,005~001 mm粒级次之,0005~0001 mm粒级最少。〖JP+1〗随着植茶年限的延长,>005 mm粒级微团聚体对土壤有机碳的贡献率呈减小的趋势,005~001 mm粒级微团聚体对土壤有机碳的贡献率呈增加的趋势,而其它粒级的微团聚体则呈现先增大后减小的变化趋势,并在植茶21~23 a达到最大值     

黔中石漠化地区不同土地利用方式对土壤环境的影响

在贵州省普定县喀斯特石漠化地区通过调查分析,对3种土地不同利用方式（Ⅰ封山育林地、Ⅱ退耕还林地、Ⅲ农耕地）土壤物理性质、化学性质及土壤种子库进行了研究。结果表明利用方式的不同对土壤物理性质、化学性质及土壤种子库均产生了显著的影响。土壤容重、土壤毛管孔隙度随土壤扰动的加剧而下降,表现为Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ;土壤总孔隙度与非毛管孔隙度呈现出随土壤扰动程度增加而增加的趋势,表现为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ;不同层次之间容重的变异较小,土壤质地比较均一;Ⅱ土壤有机质低于类型Ⅲ和Ⅰ;Ⅰ初步形成了林地环境,林地土壤表现出良性转变。随土壤深度的增加,有机质、全氮、全磷、速效氮表现出减少的趋势,土壤扰动降低了土壤化学性质层次间变异。不同利用方式下土壤种子库物种组成变化不大,土壤中的种子集中分布在表层0～5 cm内,随土层的加深所含种子数量、物种数逐渐降低。不同利用类型的土壤种子数量在0～5 cm层次差异显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗=0.021 897）,种子种类差异不显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗=0.097 628）。土壤扰动促进种子向深层传播,退耕还林有利于土壤质量的恢复。     

改良剂对湿地土壤团聚体及抗悬浮能力的影响试验

以巢湖十五里河河口湿地土壤为研究对象,选用PAM(J)、PAM+生物炭(SJ)和PAM+泥炭(NJ)为土壤结构改良剂,研究改良剂对淹水条件下培养后土壤水稳性团聚体数量、土壤抗悬浮能力和土壤磷释放的影响。结果表明,四种处理(CK、NJ、J和SJ)0.25 mm水稳性团聚体含量大小顺序为:J(58.73±0.57%)SJ(48.27±3.58%)NJ(34.47±2.02%)CK(2.31±0.15%)。在室内风浪扰动模拟实验中,扰动后上覆水体悬浮物浓度(SS)和水体磷浓度的大小顺序均是:CKNJJSJ,且CK显著大于NJ、J和SJ。添加PAM(J)、PAM+生物炭(SJ)和PAM+泥炭(NJ)不仅能显著提高0.25 mm研究区湿地土壤水稳性团聚体的含量,也能显著增强风浪扰动下淹水土壤的抗悬浮能力,进而显著降低淹水后土壤磷释放能力,其中以添加PAM+生物炭组合提升淹水后湿地土壤抗悬浮和降低磷释放能力的效果最佳。     

洞庭湖退田还湖区不同土地利用方式对土壤养分库的影响

以钱粮湖垸为例,研究了洞庭湖退田还湖区的林地（Ⅰ）、园地（Ⅱ）、旱地（Ⅲ）、水田（Ⅳ）和荒地（Ⅴ）等不同土地利用方式下的土壤养分含量、养分库综合指数以及养分相关性。研究表明：土壤养分分布的表聚效应明显,0～50 cm土层土壤有机质含量为3.40～32.32 g/kg,全氮、水解氮含量为2.23～9.71 g/kg、12.95～112.00 mg/kg,全磷、速效磷含量为29.50～69.35 g/kg、4.15～75.68 mg/kg,全钾、速效钾含量为603～3069 g/kg、37.70～217.50 mg/kg;林地土壤全氮含量最高,有机质含量最低,水田有机质、全钾及速效磷含量均最高,旱地水解氮含量最高,而荒地土壤全氮、全磷、全钾、水解氮及水解磷均最低;土壤养分库综合指数变化范围为24.33～295.93,排序为IⅣ（231.96）＞IⅢ（193.46）＞IⅡ（70.90）＞IⅠ（59.57）＞IⅤ（35.59）;土壤养分要素的相关性分析结果表明,有机质与全磷、全磷与速效磷、全氮与全钾、水解氮与速效磷均呈显著正相关关系,相关系数分别为 0.5760、0.5961、0.6864 和 0.5701。     

降雨过程中红壤团聚体粒径变化对溅蚀的影响

为揭示团聚体粒径动态变化对溅蚀的影响,通过室内人工模拟降雨试验,以第四纪粘土、泥质页岩发育红壤为研究对象,研究了酒精预湿润后的2~5 mm团聚体在降雨过程中粒径动态变化及溅蚀率的变化。试验结果表明：在60 mm/h雨强下,团聚体受雨滴机械打击破碎主要发生在降雨的最初阶段,团聚体＞0.25 mm百分含量（P＞0.25）及平均重量直径（M）均随降雨时间（T）增加呈幂函数减小,溅蚀率（Dr）随降雨时间（T）增加呈幂函数增加,而溅蚀率（Dr）随团聚体平均重量直径（M）减小呈幂函数增大。为揭示不同土样在降雨溅蚀过程中溅蚀率的变化规律,利用团聚体稳定性特征参数-机械破碎指数（R）及降雨时间（T）,建立了不同团聚体稳定性土样溅蚀率随降雨时间变化的经验方程,且方程可决系数较高（R2=0.82）,揭示出团聚体稳定性越好,其破碎过程越缓慢,溅蚀率越小。研究结果为红壤区土壤侵蚀的防治及侵蚀机理研究提供了新思路     

岷江流域土地利用结构对地表水水质的影响

当点源污染得到有效控制时,非点源污染,尤其是农业非点源污染将成为影响地表水水质的主要因素。利用遥感和地理信息系统技术获取岷江流域土地利用类型,并在分析该流域内地表水水质监测数据的基础上,研究了不同土地利用结构与地表水水质的相关关系。结果表明,在以单一土地利用类型为主控制的区域中,林地和草地控制的小流域的地表水水质明显优于耕地;在不同土地利用类型的组合结构中,地表水水质的优劣状况介于林地、草地和耕地为主控制的小流域之间;在其他条件相似时,随着小流域内林地和草地比例的增加,非点源污染降低,而随着耕地比例的增加,非点源污染有增大的趋势。此外,土地利用结构对地表水水质的影响不仅表现在数量结构上,同时表现在空间分布上.     

赤水河流域土地利用结构对氮素输出的影响

以赤水河流域为研究对象,根据Landsat8 OLI卫星影像获取流域土地利用现状,利用ArcGIS的水文、空间分析模块提取22个子流域,分析子流域不同形态氮(TN、NO_3~--N、NH_4~+-N)的输出特征及其与土地利用结构之间的关系。结果表明:赤水河各子流域TN、NO_3~--N、NH_4~+-N浓度范围分别为1. 27～4. 13、1. 14～3. 97、0. 01～0. 35 mg/L。TN和NO_3~--N与流域内耕地、灌草的相关系数分别为0. 663 (p 0. 01)、0. 538 (p 0. 05)和0. 631(p0. 01)、0. 530(p0. 05),TN、NO_3~--N、NH_4~+-N与流域内耕地、灌草浓度表现为显著正相关,流域内耕地、灌草对TN、NO_3~--N输出均表现为显著的"氮源"作用。NH_4~+-N的相关系数为-0. 558(p 0. 01),耕地对NH_4~+-N输出起显著"氮汇"作用。TN、 NO_3~--N与林地的相关系数为-0. 673 (p 0. 01)、-0. 652(p0. 01),林地对TN、NO_3~--N输出起到了显著的"氮汇"作用。NH_4~+-N与林地的相关系数为0. 435(p0. 05),林地对NH_4~+-N的输出起"氮源"作用。各子流域的分析结果表明,流域受土地利用结构带来的面源污染影响显著。     

鄂西长江喀斯特小流域氮磷输出特征

以鄂西长江中上游分界处的喀斯特小流域下牢溪为研究对象,于2019年对河道内15个观测点进行了间隔半月的现场水环境因子监测、水样采集和室内营养盐分析,以探讨河流氮磷浓度及输出负荷的时空变化特征.结果表明:下牢溪总氮和总磷浓度分别为1.46±0.05和0.02±0.04 mg/L,普遍低于长江流域内其他河流.氮素浓度呈现春夏高、秋冬低的年内变化特征,磷素浓度总体表现为丰水期高于枯水期,与降雨密切相关.河流上游氮磷浓度均较高,受控制流域内农业活动影响较大.流域氮素浓度空间分布差异性较为明显,磷素浓度对河流附近人为活动及生活污染的响应敏感.流域中全年氮磷输出负荷分别为26.57和0.25 t,主要集中在春、夏季,贡献了全年氮负荷的82.0％、磷负荷的83.9％.硝氮和溶解态总磷分别为最主要的氮磷流失形态.夏季受降雨冲刷影响,颗粒态磷流失负荷占总磷负荷的比重显著高于其他季节.     

长江流域鄂西四河流大型底栖动物群落结构特征及水质生物学评价

鄂西水系是国家级水源保护区,也是湖北省重要的生态旅游区。为了解鄂西水生态健康状况,于2014年10月~2017年1月不同时段在宜昌国家可持续发展实验示范区卷桥河（J）、清江利川段（Q）、宜昌市水源地黄柏河（H）和丹江口入库河流天河郧西段（T）开展了底栖动物群落特征研究。研究表明：4个河段共采集到大型底栖动物5门8纲18目61科。基于底栖动物指示种耐污性及其丰度占比分析,表明J、Q和T三河流污染程度沿水流方向呈加重趋势,而H水体健康状况整体较好。运用FBI和SIGNAL底栖生物评价指数,显示四条河流健康程度沿水流方向均呈下降趋势,但H变化趋势平缓,结果表明H水体上下游均处于较健康状态,其他3条河流上游或源头水体健康状况良好,下游受到较重污染。对主要环境因子（TP、NH₃-N、COD_Mn和TN）做主成分分析表明,轴1的解释率达到65.1%,表明轴1可以有效表征主要环境压力梯度。FBI和SIGNAL指数与轴1线性拟合度均较高,表明二者在鄂西河流水生态健康评估中可作为快速生物评价指数。     

长江经济带城市土地价格空间分异特征及其影响因素

以2016年长江经济带129个城市的土地出让平均单价为基本数据,采用趋势分析与空间自相关分析探索长江经济带城市土地价格的空间分布和关联特征,并运用在分析共线性因素方面具有优势的地理探测器模型来测算长江经济带及其东、中、西部三大区域子市场中各地价影响因素的强弱差异,进一步探讨区域内城市地价空间分异的形成机制。结果表明:(1)以长江经济带城市地价分级为统计依据,城市数量与城镇人口呈现出中间大两头小的"纺锤型"等级分布;(2)长江经济带城市地价的行政等级差异明显,地价水平按"直辖市—副省级城市—非副省级省会城市—地级市—地级州"逐级递减;(3)从整体来看,长江经济带城市地价在东西方向上呈现出东部高、中西部低的趋势,在南北方向上呈现近江区域高、远江区域低的"倒U型"结构。从局部来看,长三角城市群高值聚集、武汉城市圈高低异质等空间聚集和异质的特征丰富;(4)影响东、中、西部城市地价空间分异的主导因素各不相同。房地产开发投资、第三产业增加值与城镇常住人口对东部地区地价的影响较大;第三产业增加值是中部地区地价分异的核心因素,城市等级的作用也在中部凸显;西部地区地价主要受到城市等级、第二产业增加值与城镇常住人口的影响。     

长江三角洲城市群土地利用及其生态系统服务价值时空演变研究

采用1990、2000、2010和2015年四期长江三角洲城市群土地利用数据,利用土地利用转移概率矩阵等方法,描述了长江三角洲城市群的土地利用方式和转移方向,采用谢高地等修正Costanza价值量评价法定量计算了区域内的生态系统服务价值,并借助地理探测器对其空间分布格局进行了归因解释。研究表明：长江三角洲城市群土地利用类型以耕地为主,呈现逐年减少的趋势,林地变化相对稳定,水域变化先增后减,建设用地持续增长且保留率最高,耕地为其主要转化来源,草地主要转化为耕地和林地,水域主要转出为建设用地。1990、2000、2010和2015年长江三角洲城市群的生态系统服务价值分别为 2 644.26、2 639.53、2 615.49 和 2 569.88 亿元,总体呈逐渐下降趋势,其中农田生态系统价值下降最多,森林生态系统对整个区域的贡献率最大,Ⅲ、Ⅳ等级的城市的生态系统服务价值高于Ⅰ、Ⅱ等级,且城市规模越大,经济价值越占主导地位。空间分布格局形成以太湖和巢湖为中心的高值集聚区、东南地区高于西北地区的特征,其受到坡度、高程、土壤类型、人口等因子的影响。     

长江流域土地利用/覆被变化的大尺度水文效应

土地利用/覆被变化(LUCC)对流域水文过程具有重要的长期影响作用。针对土地利用覆被变化对大型流域水文过程的影响程度,利用构建的长江流域分布式水文模型分析了土地利用变化情景下的水文效应特征。结果显示:分布式水文模型综合考虑了下垫面土壤、坡度、植被等特征,可以较好的反映降水发生后水分在不同土壤、植被和地形条组合件下,蒸散、地表和地下径流等组分的运移过程。根据不同土地覆被类型的径流成分差异,以及长江流域实际可供调节的土地利用方式,流域现有土地利用格局中农林地依然具有较大的转换空间。根据典型流域中预设的农林地转换情景下的径流效应看,各种情景虽然对流域径流总量变化影响较小,但对蒸散、地表径流和基流可以产生显著影响。其中,林地增加使基流最高提升超过15%,同时可使地表径流下降近5%,两者对蒸散的改变在1%左右,对径流总量变化幅度则只有0.7%左右。不同情景下的水文响应模式反映了未来土地利用调整的水文效应,因此可以基于不同的径流效应,开展有利于综合发挥流域持水能力的空间规划,提升林地所占比重。     

长江经济带城市土地利用效率地区差异及形成机理

认识和探讨长江经济带城市土地利用效率地区差异及其形成机理,对于引导城市土地高效利用、实现区域协调发展具有重要的现实意义。利用超效率DEA模型、重心模型、泰尔指数和地理探测器模型,系统研究了2004~2014年长江经济带105个城市土地利用效率的时空演化格局、地区差异及其形成机理。研究表明：2004~2014年长江经济带城市土地利用效率呈明显上升态势,其地理重心总体由西向东、由南向北迁移;在空间上,长江经济带东、中、西部地区均出现“中心-外围”空间分异格局;长江经济带城市土地利用效率的泰尔指数表明地区差异显著,且东、中、西部地区出现“组内趋同而组间趋异”特点的俱乐部趋同现象;城市土地利用效率受控于多种复杂因素,从长江经济带整体来看,社会经济因素对城市土地利用效率空间分布的决定力最高;不同区域的主导因素存在显著差异,从东部、中部到西部,主导因素呈现出由区域自身条件及内在动力向外部要素转变的特征。 关键词： 城市土地利用效率;地区差异;形成机理;长江经济带     

长江中游城市群城市土地利用效率空间溢出效应研究

城市群城市土地利用效率是城市群城市土地要素有效配置、合理利用以及城市经营管理水平的综合体现。在使用DEA方法得到2003～2015年长江中游城市群28个城市土地利用效率并且分析其变化趋势以及空间关联性的基础上,构建SDM模型对长江中游城市群的城市土地利用效率空间溢出效应进行分析。研究结果表明：（1）2003～2015年长江中游城市群城市土地利用效率总体呈波动变化趋势。长江中游城市群城市土地利用效率存在空间负相关关系,城市土地利用效率具有空间异质性;（2）通过构建SDM模型分析表明,外商直接投资额以及人均地区生产总值是长江中游城市群城市土地利用效率的主要驱动因素;（3）长江中游城市群城市土地利用效率的空间溢出效应较弱,在一定程度上反映了长江中游城市群城市之间的空间相互作用较弱,经济联系还不够紧密。因此,长江中游城市群需要进一步构建城市合作机制,提高城市土地利用系统的整体性和联动性,推进区域经济协同发展。     

土地利用变化对流域水文过程时空分异的影响 ——以赣江流域为例

土地利用变化引起的水文分量时空变化对认识流域产汇流过程,优化流域土地利用结构和水资源规划具有重要意义。基于SWAT模型,本研究以赣江流域为例,结合1980、2000、2015年3期土地利用数据从水文响应单元的角度,系统分析了单纯土地利用变化对流域产流、蒸发、入渗以及径流等主要水文过程时空分布的影响。结果表明：1980~2015年间,流域内的土地利用变化主要表现为耕地和林地的减少,城乡建设用地的增加;林地的减少和城乡建设用地的增加是产流增加,蒸发和入渗减少的主要原因;总体上,土地利用变化对局部地区水文过程影响较大,但因土地利用类型之间的相互转化和其影响的叠加,流域尺度上的综合水文效应明显降低;土地利用变化导致整个赣江流域平均径流量增加了2.33×108m3,相比较近年来赣江径流的减小幅度其影响十分有限。近年来,赣江入湖径流量的下降主要是由气候变化和其他人类活动作用特别是流域工农业用水的大幅增长所致。流域水文过程模拟应充分考虑土地利用变化水文效应的时空分异,注重天然和社会水循环的耦合,才能更为真实的反映流域水文过程,更好的为流域土地利用结构优化和水资源的高效管理提供科学依据。