基于随机森林回归的茶园扩张驱动机制分析

茶园开发与扩张是土地利用/覆被变化(LUCC)的典型过程之一,与区域农业发展和土地可持续利用密切相关。以我国优质绿茶主产区——信阳市浉河区为例,结合遥感影像、土地利用等多源数据,探索1990—2015年浉河区茶园分布时空演变格局。以像元和乡镇尺度的自然和社会经济等26个因子为自变量,以茶园变动情况为因变量,采用随机森林回归方法,探讨1990—2000和2000—2015年茶园扩张的驱动机制。结果表明:(1)浉河区茶园主要分布于丘陵区和浅山区,1990—2000年茶园面积快速扩张,面积增加65.2%,2000—2015年茶园扩张速度放缓。茶园主要向西北和东南的水源和公路方向扩张。(2)1990—2000和2000—2015年2阶段,像元尺度的茶园距城区中心距离、距农村居民点距离和土壤特性以及乡镇尺度的坡度和平均高程等驱动因子重要性均较高。随着经济发展和技术进步,邻域土地利用情况、土壤条件等自然驱动因子对茶园扩张的限制性降低,空间社会经济条件对茶园开发与扩张越发重要。(3)茶园扩张对各主要驱动因子的边际依赖性强,在驱动因子不同梯度间差异明显,茶园扩张倾向于发生在距农村居民点距离2 km内,乡镇尺度平均坡度为16～18°的区域。(4)随机森林回归方法结合多源信息,能够较好地挖掘研究区茶园扩张驱动机制,为改善区域土地利用提供一定决策支持。     

广东省森林球囊霉素相关土壤蛋白含量及影响因素

植被和土壤组成的差异将影响土壤微生物的组成及动态,土壤微生物的动态变化将体现在微生物产物上。球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalin-related soil protein,GRSP)被认为是唯一来源于丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)的糖蛋白,是土壤碳库的稳定组分,可用于指示AMF对土壤碳固持的影响。鉴于已有GRSP相关研究多集中在样点尺度,缺乏区域水平的研究这一事实,该研究选择广东省164个代表性森林样地为研究对象,通过测定表层(0-10 cm)土壤GRSP含量、土壤理化性质,旨在了解广东省森林土壤中GRSP水平及其对土壤有机碳固持的贡献。结合土壤理化性质、植被特征探讨区域范围内GRSP的影响因素。结果表明,(1)广东省森林土壤表层土(0-10 cm)中总球囊霉素相关土壤蛋白(total GRSP,T-GRSP)质量分数为(3.26±0.11) g?kg-1,易提取球囊霉素相关土壤蛋白(easily extractable GRSP,EE-GRSP)质量分数为(1.11±0.03) g?kg-1,植被起源和植被类型对GRSP含量的影响不显著,GRSP在地带性土壤中呈现黄壤>红壤>赤红壤>砖红壤的显著变化趋势。(2)针叶林GRSP的平均水平高于常绿阔叶林,这一趋势与3种植被类型下灌木草本层生物量的趋势一致。(3)GRSP与土壤有机碳含量、阳离子交换量呈显著正相关关系,与土壤pH值呈显著负相关关系,GRSP含量随土壤细颗粒(粒径<50μm)含量的增加而增加。广东省森林土壤GRSP对土壤有机碳的绝对贡献率为2.3%,GRSP能够与土壤细颗粒结合促进土壤团聚体的形成,并提高土壤保水性能和肥力。     

森林自燃火灾中的凋落物辐射升温特性研究——以岳麓山为例

为研究森林火灾的凋落物辐射升温特性,设计一套森林凋落物温升速率测定实验装置,从岳麓山采样并通过辐射加热实验观察凋落层内部各点温升状况,采用红外热像仪辅助拍摄着火过程。分析处理7组不同月份的实验数据,获得森林凋落物的温时曲线、温度关联曲线,并建立温升速率关于含水率与表观密度的关联方程。研究表明:温升初期横向温升速率高于纵向温升速率,着火时刻附近纵向温升速率快于横向;岳麓山森林凋落物着火温度区间为340～350℃,在本实验条件下平均着火时间为420 s;各测点温升规律一致,热源基点处达到着火点时的周围温度在200℃左右。     

云南森林生态功能区农户生态补偿支付意愿(WTP)影响因素及差异性分析

生态补偿是协调经济与资源环境和谐发展,化解生态环境与经济增长矛盾的有效手段,对推进生态文明建设意义深远。基于云南省5个州市农户调查数据,运用二元Probit模型,分析了云南森林生态功能区农户生态补偿支付意愿的关键影响因素及其差异性。研究表明:大部分农户愿意为生态补偿付费,影响其支付意愿的主要因素是性别、年龄、是否兼业、家庭人口数、非农收入比重、生态补偿重要性认知、森林经济效益是否比生态效益重要、生态环境满意度、政府是否对生态环境保护宣传、政策执行信任度以及信息获取难易程度;其中年龄、家庭农业劳动力人数和信息获取难易程度对专业户支付意愿有重要影响,而家庭人口数、非农收入比重以及获得政府补偿的情况对兼业户支付意愿有重要影响;是否兼业、非农收入比重、对生态补偿了解程度以及信息获取难易程度对传统散户支付意愿影响较大;对政策执行的信任程度和产业发展程度对种植大户支付意愿有重要影响。基于此,提出了完善政府农村就业服务职能,鼓励农户非农就业、创业;完善生态功能区环境教育体系和宣传制度建设,强化农户环保意识;强化政府职责及其政策推广、执行力度,构建综合、完善的生态补偿宣传媒介;制定并实施差异化的生态补偿措施等具体对策建议。     

水灭火技术在县乡森林消防中的应用现状及对策探讨——以石台县为例

本文介绍了水灭火技术在石台县森林消防中的应用现状,分析了在县乡森林消防中推广应用水灭火技术的必要性和基础条件,指出了实际应用中存在的主要问题,提出了在县、乡两级做好水灭火技术广泛应用的应对之策。     

浅析森林步道消防供水系统设计要点及技术措施

厦门山海健康步道创新设计并实践了森林步道消防给水系统,除了满足步道自身的消防用水需求外,也在一定程度上弥补了森林公园消防系统的不足,提高了应对森林火灾的应急救援水平,为厦门及省、内外的森林步道配套建设消防供水系统提供了有价值的参考。     

北京地区近两年春季森林火险对比研究

火险等级预报系统已经成为现代林火管理的一个重要工具。本文根据北京地区的森林火险天气,采用加拿大火天气指数系统（FWI）评估北京地区的森林火险。根据北京地区12个气象站2004年和2005年3-5月的气温、相对湿度、降水、风速,利用SAS计算程序,计算各气象站每日的FWI各组分值。分析FWI系统各组分的数值分布特征,确定了北京地区FWI各指数的等级划分及其指示意义。利用内插方法建立可燃物湿度码与火天气指数的空间分布图,分析2004年和2005年春季实际发生的森林火灾与相关的火险指数,结果表明FWI系统能很好地反映森林火险的变化,可以用于评估和预测火险。火险期危险度表明2005年春季森林火险高于2004年春季。文章最后讨论了不同内插方法对研究结果的影响。     

基于InVEST模型的太行山沿线地区生态系统碳储量时空分异驱动力分析

提升区域的碳汇能力是中国生态文明建设的重点战略方向,是促进经济社会发展绿色转型的重要举措。太行山区是中国华北地区重要的生态屏障,其生态系统拥有良好的碳汇能力。研究太行山区生态系统碳储量时空分异特征及其影响驱动机制,对华北地区落实国家“双碳”工程建设,提升区域释氧固碳能力,乃至全面提升区域生态环境质量具有重要的意义。以太行山区为例,基于2005、2010、2015、2020年太行山区四期土地覆盖及碳密度数据,使用InVEST模型估算研究区碳储量,使用地理探测器探索驱动碳储量空间分异的主要因子,分析驱动机制。研究结果表明,(1)在2005—2020年期间,太行山区的土地利用类型发生明显变化。林地、建设用地土地利用面积增加,耕地、草地土地利用面积减少。耕地和草地主要转化为建设用地,同时也有一部分耕地转化为林地。(2)太行山区碳储总量在1.48×10⁹—1.50×10⁹t之间,整体逐渐增加。从土地类型来看,碳储量占比由大到小依次为：林地、耕地、草地、建设用地、水域、未利用地。林地增加是太行山区碳储量增加的主要原因;(3)太行山区碳储量空间分异主要受地...     

雾天高速公路交通安全气象风险模型研究

利用2012年1月至2017年3月苏皖地区京沪、京台、宁洛高速公路路段雾天交通事故信息及沿线气象站观测资料,以小时内事故发生概率作为雾天交通安全状态的表征指标,采用随机森林-递归特征消除算法从能见度、相对湿度、风、气温、变温、发生时间等信息中选择14个重要变量,建立雾天高速公路交通安全气象风险模型,并开展应用与检验。结果表明：80.85%的事故样本对应较高及以上风险级别,其中高风险和极高风险的比例分别为27.66%和42.55%;同时,89.93%的对照样本发生在极低和低的安全风险级别内;模型预测精度较高,可以为雾天环境下的交通气象服务及防灾减灾工作提供一定参考。     

广西弄拉森林植被的喀斯特效应

研究了广西弄拉封山育林40多年后植被对大气降雨、表层岩溶泉水物理化学特征、土壤自然含水量和土壤水的影响。结果表明:弄拉的森林植被能明显酸化大气降雨,增加雨水中碳的含量,促进岩溶生态系统的碳循环,增强岩溶动力系统中的溶蚀动力;增加土壤自然含水量,提高土壤风化程度,改善土壤理化性质,增加土壤水有机碳含量;增加表层岩溶泉水中化学成分的含量,改变水质。研究结果显示弄拉的生态恢复和重建已经取得了一定的成绩,今后的研究应在此基础上从改变水质,提高居民饮水质量出发,造福农民。