利用氮氧同位素解析赤水河流域水体硝酸盐来源及其时空变化特征

赤水河流域作为长江上游重要的水源涵养区,其生态环境状况及水环境质量备受关注。为了了解流域河水氮素来源,本次研究利用硝酸盐稳定同位素(~(15)N、~(18)O)示踪技术并结合流域土地利用类型空间分布分析了赤水河流域丰水期与枯水期干流及主要支流河水硝酸盐来源与转化过程。结果表明,流域水体NO_3~-浓度具有明显的时空变化,其中丰水期NO_3~-浓度要高于枯水期,喀斯特区域的NO_3~-浓度要高于非喀斯特区域。流域干、支流水体δ~(15)N-NO_3~-、δ~(18)O-NO_3~-季节性差异明显,丰水期支流δ~(15)N-NO_3~-差异较大,干流差异较小,而枯水期支流δ~(15)N-NO_3~-差异较小,干流差异较大。结合氮氧同位素和土地利用信息发现,丰水期支流NO_3~-受其土地利用方式的影响,其来源具有多样性;干流NO_3~-浓度则主要受支流混合作用影响。枯水期干流NO_3~-受流域人为活动影响较为显著,点源输入造成水体氮同位素分布范围较宽,主要来源表现为生活污水和土壤有机氮;而支流NO_3~-多表现为土壤有机氮来源,部分支流受流域内城镇影响,生活污水对河流NO_3~-贡献较大。流域水体氮污染控制应以农业面源氮流失为主,同时严格控制点源污染的输入。     

基于改进LUR模型的区域土壤重金属空间分布预测

以江苏省常州市金坛区为例,借鉴传统LUR模型思路,考虑土壤重金属的源汇关系,加入土壤属性因子,构建LUR-S模型模拟预测了研究区土壤重金属含量空间分布,并与传统LUR模型及普通克里格插值模型结果进行对比,结果表明:(1)研究区土壤重金属含量受到以土地利用为主的源因子及反映重金属在土壤中赋存环境的汇因子的共同影响.就源影响因子而言,土壤Cu、Zn含量分别与2 000 m缓冲区内交通用地面积、2 000 m缓冲区内城市建设用地面积极显著相关(P0.01);就汇影响因子而言,土壤Cr、Cu、Zn含量与OM、Corg、TC、TN极显著相关(P0.01).(2)研究区土壤重金属Pb、Cr、Cu、Zn空间分布预测的LUR-S模型方程R2较传统LUR模型分别提高了0.041、0.406、0.102、0.501,精度检验R2较普通克里格插值模型分别提高了0.147 7、0.011 6、0.231 0、0.081,RMSE较普通克里格插值分别减少了2.413、0.631、1.112、2.138,表明考虑了源汇关系的LUR-S模型预测精度高于传统LUR模型和普通克里格插值模型;(3)LUR-S模型对污染较低、变异较小重金属空间分布预测的适用性较好,而对污染较高、变异较大重金属则较差.     

花溪区土地利用变化研究

土地是人类社会赖以生存和发展的最基本自然资源。土地利用格局的好坏深刻地影响并决定着一个地区的发展和经济状况。在地理信息系统(GIS)技术与遥感(RS)平台下,以花溪区1973年、1986年、1993年陆地卫星影像和2002年、2007年CBERS影像数据为基础,从土地利用类型、结构和布局阐述了研究区不同时期的土地利用现状,并在此基础上对其5个年份土地利用的变化过程和分布特征进行分析。结果表明:花溪区30多年来土地利用类型中水田、草地、林地面积呈减少的变化比较明显;建筑、旱地、灌木林等面积呈增加的变化较明显。研究成果对花溪区土地资源的合理利用有一定指导意义,为土地管理部门提供决策支持。     

和田河流域景观空间格局演变的初步分析

利用1990年、1999年TM和2002年中巴假彩色合成卫星遥感影像数据作主要信息源,经图像增强处理和解译,获得了和田河流域的区域土地利用景观类型图.采用景观生态学的方法,对研究区域进行土地利用景观空间格局演变进行了初步分析,并根据生态系统学基本理论,提出了综合利用水资源进行和田河流域生态环境整治的基本方案.     

论我国耕地保护与粮食安全

耕地资源关系到国家经济发展、社会稳定和粮食安全。对我国而言，经济飞速增长，人地矛盾十分突出，每寸土地都显得弥足珍贵。在收集我国1997-2005年耕地面积变化的资料，并作相关分析的基础上，研究得出我国耕地资源呈现不断减少的趋势，其中生态退耕和非农建设用地占用耕地是其变化的主要原因。耕地资源的减少引起了粮食总产量和单产量的变化，而耕地复种指数也是影响耕地产量的主要原因之一。在此基础上分析了耕地保护和粮食安全的内在关系，并提出适合我国的耕地资源可持续利用与粮食安全的措施。     

表土剥离对土地整治项目收益的影响研究

为了揭示表土剥离对土地整治项目收益的不同影响,作者采用采样分析、调查问卷、地统计分析、空间分析等方法对这种影响进行了分析。研究表明,表土剥离是土地整治工程必不可少的一步。通过土壤质量空间分布和作物投入一产出值比较分析,土地整治可有敬减少农业生产成本,而表土剥离可最大限度地保护土壤表层,通过追肥和田间管理,在2—3年时间可基本恢复耕地肥力。     

中国土地资源安全度研究——以土地资源的人口承载力为标准

土地资源安全维系着国民经济能否可持续发展，而可持续发展是在不超过生态系统承载力条件下的一种安全发展模式。以中国大陆29个省市为例，研究了中国各省区的土地资源人口承载力，进而计算了我国土地资源的安全度。结果表明，我国各省区土地资源人口承载力存在明显的地域不均衡现象，超载与盈余并存；多数省份处于接近或超过土地资源人口承载临界值，我国土地资源安全状况不容乐观。     

Impacts of Urbanization on Stream Habitat and Fish Across Multiple Spatial Scales

We analyzed the relation of the amount and spatial pattern of land cover with stream fish communities, in-stream habitat, and baseflow in 47 small southeastern Wisconsin, USA, watersheds encompassing a gradient of predominantly agricultural to predominantly urban land uses. The amount of connected impervious surface in the watershed was the best measure of urbanization for predicting fish density, species richness, diversity, and index of biotic integrity (IBI) score; bank erosion; and base flow. However, connected imperviousness was not significantly correlated with overall habitat quality for fish. Nonlinear models were developed using quantile regression to predict the maximum possible number of fish species, IBI score, and base flow for a given level of imperviousness. At watershed connected imperviousness levels less than about 8%, all three variables could have high values, whereas at connected imperviousness levels greater than 12% their values were inevitably low. Connected imperviousness levels between 8 and 12% represented a threshold region where minor changes in urbanization could result in major changes in stream condition. In a spatial analysis, connected imperviousness within a 50-m buffer along the stream or within a 1.6-km radius upstream of the sampling site had more influence on stream fish and base flow than did comparable amounts of imperviousness further away. Our results suggest that urban development that minimizes amount of connected impervious surface and establishes undeveloped buffer areas along streams should have less impact than conventional types of development.     

利用Landsat7反演的亮温与土地覆盖类型相关性分析

随着城市人口的急剧增加,城市建筑规模迅速膨胀,大量热源集中排放,产生了城市内部温度明显高于郊区的特殊城市气候现象,即“热岛效应”.以安徽省芜湖市为研究区域,采用GIS叠加分析方法、缓冲区分析方法进行地表辐射亮温与土地覆盖类型的相关性研究.研究结果表明,辐射亮温与地表类型有明显的相关关系,建筑与辐射亮温的相关系数为0.87,植被、水体与辐射亮温的相关系数分别为0.59、0.78.人工建筑因素是产生热岛效应的主要原因之一,加大植被、水体在城市土地用地中的比重,是控制城市热岛效应行之有效的方法,而且利用辐射亮温图可很好地指示城市土地覆盖类型在时间上和空间上的变化.