Phosphorus flows and use efficiencies in production and consumption of wheat, rice, and maize in China

Increasing fertilizer phosphorus (P) application in agriculture has greatly contributed to the increase of crop yields during the last decades in China but it has also increased P flows in food production and consumption. The relationship between P use efficiency and P flow is not well quantified at national level. In present paper we report on P flows and P use efficiencies in rice, wheat, and maize production in China using the NUFER model. Conservation strategies for P utilization and the impact of these strategies on P use efficiency have been evaluated. Total amounts of P input to wheat, rice, and maize fields were 1095, 1240, and 1128 Gg, respectively, in China, approximately 80% of which was in chemical fertilizers. The accumulation of P annually in the fields of wheat, rice, and maize was 29.4, 13.6, and 21.3 kg ha⁻¹, respectively. Phosphorus recovered in the food products of wheat, rice, and maize accounted for only 12.5%, 13.5%, and 3.8% of the total P input, or 3.2%, 2.6%, and 0.9% of the applied fertilizer P, respectively. The present study shows that optimizing phosphorus flows and decreasing phosphorus losses in crop production and utilization through improved nutrient management must be considered as an important issue in the development of agriculture in China.     

基于“两型社会”的武汉城市圈土地集约利用评价

以获批全国"两型社会"建设综合配套改革试验区的武汉城市圈为研究对象,以"资源节约和环境保护"为目标,综合考虑土地集约利用的环境、社会、经济效应,阐述了土地集约利用的内涵,依据投入-产出等理论,构建了武汉城市圈土地集约利用评价体系,利用数据包络分析(简称DEA)法,对武汉城市圈土地集约利用进行了评价。研究结果表明:①武汉城市圈中仅有武汉、仙桃、天门三个城市是DEA有效的,DEA无效的6个城市DEA有效性从高到低分别是为黄冈、孝感、潜江、咸宁、鄂州、黄石;②影响武汉城市圈中城市DEA无效的因素是多样的,但主要集中在固定资产投资和单位GDP能耗等投入过多,GDP、社会商品销售额、财政收入、就业人员、生活垃圾处理率等产出率低。文章根据评价结果结合实际情况分析并指出了武汉城市圈发展过程中出现的土地利用问题,进而探讨"两型社会"框架下武汉城市圈应如何集约利用土地,优化配置土地资源,以实现"资源节约和环境保护"的目标。     

中国农村居民点用地变化的社会经济因素分析

基于2000-2008年省级单元的土地利用和社会经济统计数据,探讨来自区域、城镇和农村的社会经济因素对农村居民点用地扩张的作用机制,认为农村居民点用地扩张受到农村自身社会经济发展和城镇社会经济发展的双重作用,一方面区域和农村社会经济推动了农村居民点用地规模扩张,另一方面工业化和城镇化进程引起的城镇空间扩张,缓解了农村居民点用地扩张的趋势,在此"一增一减"双重作用下,农村居民点用地呈现缓慢增长趋势。相比于来自区域和城镇的社会经济因素,农村自身的社会经济发展因素对于省级单元的农村居民点用地扩张的影响更为重要。不论是对于来自城镇或是农村的社会经济因素,产出效应都比投资和收入效应更明显,在控制产出效应的情况下,来自于城镇和区域的投资和收入效应不再显著。为控制农村居民点用地过度扩张,政府应在健康快速的工业化和城镇化进程中,实施城乡建设用地增减挂钩政策,加大土地开发整理和复垦力度,积极投资农村,提高农用地产出,以有效引导农村居民点用地节约集约利用。     

近年来江苏省海岸带土地利用/覆被变化时空动态研究

海岸带是陆海生态系统交错带,具有重要的经济与生态价值,其生态环境具有脆弱性特征。海岸带的开发利用使其地区生态环境发生变化,而土地利用/覆被变化是地区生态环境变化的重要组成部分和主要原因之一。取1980、2000、2005、2008年4个时相的TM遥感影像为数据源,通过土地利用结构、土地利用多样性以及土地利用程度指数分析江苏省1980年以来海岸带土地利用/覆被变化的时空动态特征,揭示地域差异与梯度分异特征。研究结果表明：（1）江苏省海岸带土地利用结构表现为生态用地占比高,城镇与农村居民点占比低的特征。1980年以来,不同土地利用类型数量不断变化而结构相对稳定;类型趋于多样化且利用强度增加。（2）江苏省海岸带土地利用存在地域差异特征。土地利用结构存在不同模式且变化相对稳定;土地利用程度在南北方向上存在高 低 高分布特征,但逐步被打破。（3）江苏省海岸带土地利用在陆海方向上存在梯度特征。土地利用多样性陆海方向呈现低 高 低模式,土地利用强度陆海方向呈现高 中 低模式。土地利用多样性高值区逐步向海岸带中部移动;海岸带各缓冲区土地利用程度分异逐步增大。以射阳河口作为分界点,南北地区梯度规律存在差异性     

Estimating biodiversity impacts without field surveys: A case study in northern Borneo

In many regions of the world, biodiversity surveys are not routinely conducted prior to activities that lead to land conversion, such as development projects. Here we use top-down methods based on global range maps and bottom-up methods based on macroecological scaling laws to illuminate the otherwise hidden biodiversity impacts of three large hydroelectric dams in the state of Sarawak in northern Borneo. Our retrospective impact assessment finds that the three reservoirs inundate habitat for 331 species of birds (3 million individuals) and 164 species of mammals (110 million individuals). A minimum of 2100 species of trees (900 million individuals) and 17 700 species of arthropods (34 billion individuals) are estimated to be affected by the dams. No extinctions of bird, mammal, or tree species are expected due to habitat loss following reservoir inundation, while 4–7 arthropod species extinctions are predicted. These assessment methods are applicable to any data-limited system undergoing land-use change.

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.1007/s13280-015-0683-3) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

丘陵山区都市边缘农村居民点土地利用空间特征分析——以重庆两江新区为例

分析丘陵山区都市边缘的农村居民点土地利用空间特征,对于科学认识自然条件与社会经济发展交错影响下的新型农村人地关系具有重要意义。以重庆市两江新区为例,从居民点用地规模特征、居民点空间分异特征、居民点分形特征以及居民点空间格局四方面对农村居民点土地利用空间特征进行了分析。结果表明:两江新区农村居民点用地规模表现出明显的地域差异,在区域内部,受高程、坡度、地质灾害分布、水系、城镇和交通的影响,农村居民点用地表现出较强的空间分异特征,其中有相当一部分居民点的交通及基础设施条件亟待改善;两江新区内农村居民点分形维数介于1.12~1.53之间,由西南向东北方向逐步增大,围绕城市呈现"扇形圈层结构"特征,距离城镇越远农村居民点斑块结构越复杂;从居民点空间格局来看,两江新区镇域尺度上的农村居民点呈现出集聚、均匀与随机3种分布状态,图斑尺度的居民点受地形约束总体上呈条带状分布,在此基础上城镇发展的极化作用吸引农村居民点向城镇集中,形成若干聚集区。研究结果可为丘陵地区开展土地整治及模式探讨、土地利用规划筹提供参考。     

Long-Term Indigenous Soil Conservation Technology in the Chencha Area,Southern Ethiopia: Origin,Characteristics, and Sustainability

The purpose of this study is to examine the origin, development, and characteristics of terraces (kella), plus their potentials and determinants for sustainable use in the Chencha–Dorze Belle area of southern Ethiopia. Field surveys were conducted to determine the various parameters of the indigenous terraces and in order to collect samples for radiocarbon dating. To identify farmers’ views of the terrace systems, semi-structured interviews and group discussions were also carried out. Terraces were built and used—as radiocarbon dating proves—at least over the last 800 years. The long-term continued usage of the indigenous terraces is the result of social commitments, the structural features of the terraces, and the farmers’ responses to the dynamics of social and cultural circumstances. We dubbed that the terraces are a success story of fruitful environmental management over generations. Thus, a strong need is to preserve and develop this important cultural heritage and example of sustainable land use.     

基于多源遥感影像融合的武汉市土地利用分类方法研究

准确高效的获取土地利用信息,对于合理利用和开发土地资源具有十分重要的意义。在快速城镇化地区,土地利用活动频繁且密集,土地利用格局演变十分剧烈,增加了城市土地利用精准分类的不确定性;且受环境气候和云雨天气影响增加了有效光学影像获取的难度。为提高城市土地分类精度,该文选取武汉市中心城区为研究案例,以Sentinel-1A和Landsat8 OLI影像为数据源,采用Gram-Schmidt变换方法进行影像融合,选取最大似然、支持向量机、CART决策树、BP神经网络等4种分类方法对融合的影像进行分类,提取了研究区土地利用信息,并对其进行分析。进一步,通过与光学影像的分类结果对比,探究了Sentinel-1A和Landsat8 OLI融合影像在土地利用信息提取方面是否具有优势。研究结果表明:(1)对比其他3种方法,CART决策树分类方法对于融合后的影像分类精度最高,总体分类精度和Kappa系数分别达到88.55%和0.841 4;(2)与光学影像相比,Sentinel-1A和Landsat8 OLI融合影像可以更有效地获取高精度城市土地利用信息;(3)基于多源遥感影像融合的CART决策树分类方法是获取研究区高精度土地利用信息的一种行之有效的技术手段。研究成果可为快速城镇化区域的土地利用分类提供参考。     

武汉城市圈公路沿线土地利用变化规律分析

区域交通土地一体化规划需要明晰公路沿线的土地利用变化过程。基于随机概率的土地转移矩阵模型及相关结构指数,分析了武汉城市圈公路沿线的土地变化规律。结果显示,从变化量而言,武汉城市圈各类型公路沿线耕地转为建设用地的比例最大,且以国道最为明显;从系统的变化方向而言,各公路类型沿线建设用地占用耕地现象显著,此外,高速沿线建设用地占用水域,国道沿线耕地占用林地,以及各类型公路沿线耕地、林地闲置现象也需及时监测和预警。     

辽西褐土施肥及养分循环再利用中长期试验Ⅰ. 作物产量

在辽宁西部褐土上历时10 a的田间试验结果表明：氮肥对提高作物产量效果最好,平均增产率50%,平均每千克 N增产粮食21 kg。供试褐土富磷,试验前3 a施磷肥不显增产作用,之后增产明显,10 a平均增产率10.9%,平均每千克 P增产粮食47 kg。供试褐土富钾,连续10 a施钾肥不显增产作用。 在施用化肥基础上每年以60%收获产品直接堆腐回田,可比对应的化肥处理分别增产（10 a平均）40.6%（无肥对照）、19.5%（N肥基础）、12.1%（NP肥）和8.1%（NPK肥）,平均年增产粮食（混合、烘干）分别为1.54、1.08、0.79、0.52 t/hm2。养分循环再利用的作物增产效益在试验的10 a中有着逐年增长的趋势,表明以堆肥形式循环回田养分的作物增产作用有着明显的残效叠加效应。