中国土地利用潜力研究进展与启示

土地利用潜力水平与土地集约利用紧密相关。为充分了解我国土地利用潜力研究状况,从土地利用潜力内涵、分尺度研究内容及特点、研究方法三个方面重点阐述了国内当前的研究状况。以此为基础,提出我国土地利用潜力研究主要存在以下四个方面不足：①研究内容上,以土地利用潜力评价为主,其他研究如潜力来源的分析、土地挖潜措施研究、土地利用潜力与其他学科的交叉略显薄弱;②理论基础与学科借鉴程度较弱;③省级、市级或区县级分尺度研究特色和侧重点不足;④研究结果的应用仍需加强。并提出以下四点展望：①推进理论创新,加强理论借鉴;②推进内容创新,拓宽研究视角;③推进方法与技术创新,促进学科发展;④推进研究结果应用,加强跨领域交叉研究。文章有利于探寻土地利用潜力研究方向和突破口,拓展其研究领域深度与广度,对于我国土地集约利用水平的提升具有重要的实践指导意义。     

黄土小流域水沙输移过程对土地利用/覆被变化的响应

以甘肃定西安家沟小流域为典型研究区,基于TM、ALOS遥感影像解译和地面长期水文数据,深入分析了1997至2010年间流域土地利用变化特征及其产流产沙效应。结果显示,（1）14年间,流域林灌草面积分别增加160.23%、176.33%和80.75%;坡耕地、居民地、裸地和梯田面积分别减少25.57%、0.16%、48.45%和21.52%。以2005年为时间节点,发现前期灌草增加较多、裸地减少明显,后期则是乔木增加比例和坡耕地减少比例更为显著,彰显出不同历史阶段植被恢复的策略变化。（2）流域出口多年平均径流量和输沙量分别由前期的18 249 m3和6 383 kg锐减至后期的2 292 m3和2 267 kg,流域土地利用/覆被有效增加是其主要驱动。（3）春冬季节,由于降雨稀少、径流泥沙的本底值很低,前后两个阶段的水沙输移量差异较小,土地利用/覆被变化的影响相对尚不显著。但在夏秋季节,随着降雨事件增多,土地利用/覆被变化减水减沙的效应趋于显性化。     

基于RS和GIS技术的区域农田灌溉量预报研究及应用

区域尺度上开展农田灌溉量预报需要考虑土壤、作物和大气的空间差异性。论文针对农田灌溉现状分别建立了需水量灌溉预报模型和土壤湿润层灌溉预报模型,并在预报模型中引入RS和GIS技术来考虑预报参数的空间差异性,初步实现了区域尺度上250 m分辨率网格化的农田灌溉量预报,并在北京地区冬小麦灌溉量预报中进行了应用。结果表明:北京地区2010年冬小麦6月灌浆期间和11月下旬越冬前冻水的预报灌溉量分别为375 m³/hm²和600 m³/hm²,均较现行农业生产中建议的灌溉量明显偏少,具有节水经济效益潜力。这些结果显示了RS和GIS技术在区域尺度上农田灌溉预报中的良好应用潜力,且预报结论和应用效果能达到较好统一。     

江苏农业资源优化利用的非线性分析

农业适度规模经营是解决农业资源优化利用最有效的手段之一,也是缩小城乡差距、保障国家稳定的最有力措施。研究以江苏省为例,在对其农业规模化的可能性和必然性论证的基础上,运用非线性模型探讨发达地区在保障粮食自给率达到80%以上的前提下,如何实现农业规模经济的稳定增长及其最适增长空间。结果表明,对于拥有良好农业资源和厚实经济基础的江苏,最适粮食自给率应维持在82.5%~84.9%之间,此时的粮食作物、一般经济作物和高效经济作物最佳用地比为68 ∶20 ∶12。在现有规模化水平上,规模经济的最适增长潜力界于6.40%~7.54%之间。此外,非线性模型能较好地模拟出不同粮食自给率下的江苏省农业规模化曲线,确定不同类型的作物用地空间及经济收益,其结果符合江苏省农业发展的特征,对江苏农业的规模化发展具有较强的辐射性,该方法可用于对类似地区农业资源优化利用分析。     

基于DEA-ESDA的中国省际能源效率及其时空分异研究

提高能源效率是节约能源、解决能源供需矛盾的有效途径之一,以国内最高能源效率为比较标准计算能源效率并分析其区域差异对能源投入要素的合理配置具有重要的参考价值。论文通过DEA-ESDA模型对1990、2000 和2010 年我国各省市能源效率进行分析,并探索其空间集聚状态以及冷热点区域格局的演化,得出结论如下:①我国各省市能源效率的地带性差异显著,呈现出从东部沿海向西部地区递减的趋势;②科技投入低和基本要素配置的不合理是我国部分省市能源效率较低的主要原因,大致可以分为能源投入松弛、人力资源投入松弛、资本投入松弛和多种要素投入松弛四类;③能源效率与纯技术效率的空间集聚状态基本一致,而规模效率受制于资源禀赋等原因,集聚状态相对较弱,纯技术效率对能源效率的影响越来越明显;④能源效率的冷热点格局亦呈现地带性分布,能源效率与纯技术效率的演化过程高度一致,而规模效率呈现出相异的特征。提高能源利用效率的空间配置应重视纯技术效率及其在空间上的协调。     

景观格局破碎化的粒度特征及其变异的分形定量研究

文章构建一种用于定量测度景观破碎化指标空间粒度特征的分形方法.该方法基于景观粒度特征中的幂律关系,利用双对数线性回归方法,获取了景观破碎化指标在粒度变换过程中的2个数量关系:拟合优度R2与分维数D,分别刻画景观指标粒度变换的分形特性和随空间粒度变化的程度.以1992—2011年间上海市景观破碎化的过程为例,利用提出的分形方法进行分析.研究显示,总体上内部生境面积破碎化指标FI1和FI2没有清晰的分形特性;均匀性指标EI在1992年分形特性显著而在2011年分形特性却不清晰;斑块形状破碎化指标FS1其分形特性同样不清晰,而指标FS2呈现显著的分形特性,并且分维数D表现为正值,即随空间粒度的增大景观指标FS2的值减小.结果表明,拟合优度R2与分维数D的有机组合,能够定量地刻画景观破碎化中的粒度变化特征.研究同时发现,景观指标随空间粒度的变化特征,受指标内在特性、研究数据、研究区域的景观结构以及实验数据重采样方法和方案的影响.该分形方法不但可以用来测度所例举的5种景观破碎化指标的粒度特征,更适用于测度Fragstats中被广泛使用的各种景观指标.     

保护层开采被保护层膨胀变形分析方法

基于传统的膨胀变形特征分析多是对被保护层在法线方向上通过测量两个定点 的距离变化来表征,这种从“两个定点”距离变化角度分析膨胀变形的方法只考虑被保 护层在法线方向上的变形特征,不能反应出被保护层的横向变形。针对计算结果不能全 面、准确的反应煤岩体的膨胀变形特征问题,首次提出了保护层开采过程中被保护层膨 胀变形的“四个定点围域面积”分析方法,该方法通过面积膨胀变化分析被保护层膨胀 变形特征。研究分析了在开采实践和实验室中“四个定点围域面积”的监测方案、面积 分析计算方法和“四个定点围域面积”的合理尺度。以沙曲矿多煤层开采相似模拟为背 景,分析了不同尺度下“四个定点围域面积”分析法的精度。研究表明,“四个定点围 域面积”分析方法较“两个定点”分析方法精度更高,被保护层厚度1倍尺度围域内划 分的面积单元格越多,膨胀变形计算精度越高。     

Community-scale analysis of the farmland abandonment occurrence process in the mountain region of Ladakh,India

Farmland abandonment has been a significant issue in mountain regions. Thus, many studies have attempted to uncover its driving factors. Most existing studies take a large- or meso-scale view of mountain regions, and there are a few studies that provide community-level analysis. Therefore, it is unclear how ecological and sociopolitical factors are actually combined to influence farmland abandonment at a community level. Thus, we conducted a field survey in the mountain village of Ladakh, northern India, beginning in 2009 and tried to understand the farmland abandonment occurrence process from the viewpoint of traditional altitudinal models of land use. Using data collected during the survey, a relationship between altitude and farmland abandonment was established. However, this relationship was complex, combining traditional forms of land use system in the village. The altitudinal model of land use was very common in mountain regions; thus, discussions of current land use issues should be based on an understanding of such traditional altitudinal systems.     

钢铁行业废水处理中的膜用阻垢剂的研究

介绍钢铁行业用水及排水现状,水质特点,水处理技术的水平,适用于钢铁行业水处理零排放工程的一般预处理及深度反渗透处理工艺,采用这种工艺存在的问题及国内外广泛采用的解决方法。针对中水水质特性、水质结垢特点、阻垢剂机制,研究出一种适用于钢铁行业中水回用的膜用阻垢剂,通过实验室动态试验,结果说明:该药剂具有良好的阻垢分散效果,达到国内外普遍采用的阻垢分散剂的阻垢效果,在钢铁行业废水回用处理中有良好的适用性。     

利用磷霉素生产盐渣合成阻垢剂

将磷霉素生产盐渣经水解得到右旋磷霉素二钠,再通过亲核取代反应得到可用作循环冷却水阻垢剂的氨基二乙基(1-甲基-2-羟基)膦酸四钠(ADMHP·Na4),并用FTIR表征了产物结构.实验结果表明:在取代反应温度为25℃、取代反应时间为2h、n(氨水)∶n(右旋磷霉素二钠)=8的条件下,由右旋磷霉素二钠制备ADMHP·Na4,收率可达83.87％.处理1t盐渣可创造利润3 080元.当ADMHP·Na4质量浓度为30 mg/L,水样温度为60℃时,ADMHP·Na4对CaCO3的阻垢效果较好,阻垢率可达91.47％.