基于能值分析的河南省耕地生态足迹动态研究

采用基于能值分析的生态足迹模型计算方法,对河南省1978年-2007年耕地生态足迹进行动态研究。基于能值分析的生态足迹模型通过将耕地生态系统中的各种能量流换算成对应的生物生产性土地面积,更真实反映人类活动对耕地可持续发展的影响。通过对河南省的耕地生态足迹与生态承载力计算结果比较,得出：河南省耕地由1978年开始生态承载力缓慢降低,生态足迹则呈持续增长,耕地生态系统逐渐变的不可持续。     

基于SMOP模型的耕地保护目标决策研究

耕地保护是保证区域社会经济可持续发展的基础所在,保护的程度不够会危及到粮食安全、社会稳定,保护过度又会影响到建设用地的供给。选择合理的耕地保护目标,成为了一个亟待解决的问题。论文在系统研究耕地保护的影响因素,以及耕地与其他各类用地关系的基础上,构建了情景-多目标规划模型(SMOP)。以浙江省为例,通过模型的运算,得出了不同情景模式下耕地的保有量。结果表明,8个情景模式中,只有情景B和F求出了最优解(低人口增长水平、生存用粮自给、较高的粮食单产水平情景以及高人口增长水平、生存用粮自给、较高的粮食单产水平情景)。通过进一步分析,其他情景模式无法得出最优解的原因是耕地需求超过了耕地供给能力。也就是说在其他情景模式下,耕地均存在一定的缺口,粮食安全受到了不同程度的威胁。情景G(高人口增长水平、营养用粮自给、稳定的粮食单产水平情景)的耕地缺口数和耕地压力指数最大。浙江省必须从挖掘耕地生产潜力以及建立健全粮食市场入手才能实现经济发展和粮食安全的双赢。SMOP模型能够较好地体现系统的复杂性和不确定性,其结果真实地反映了浙江省的资源禀赋和未来的发展可能。     

基于外部性理论的区域耕地保护补偿机制研究——以山东省潍坊市为例

论文通过研究认为耕地保护收益区域分配不平衡是我国耕地快速减少的主要原因之一,构建区域耕地保护补偿机制有利于提高地方耕地保护积极性,抑制耕地减少趋势。论文以经济外部性理论为依据,建立了区域耕地保护补偿机制的理论模型和经验模型,理论模型重点模拟区域耕地保护外部性的影响及对策,而经验模型则探讨了补偿的主体、补偿标准的计算、补偿方式、制度保障和机构设置;最后以潍坊市为例,计算了2005年潍坊市各区市县的区域耕地保护补偿标准,将潍坊市12个县级行政单元划分为7个保护区和5个补偿区,模拟构建了潍坊市2005年区域耕地保护补偿机制。结果表明:在耕地保护外部效益得到补偿后,保护区的土地利用效益得到提升,其保护耕地的积极性也将随之提高,区域耕地保护外部性带来的耕地资源浪费和耕地保护效率缺失问题得到有效解决。     

Shallow groundwater nitrogen responses to di erent land use managements in the riparian zone of Yuqiao Reservoir in North China

This field study investigated the nitrogen concentrations in the shallow groundwater from an ephemeral stream and four land uses： cropland, two-year restored （2yr） and five-years restored （Syr） woodlands, fishponds, and the nitrogen flux in the riparian zone of Yuqiao Reservoir. The groundwater nitrate-N concentrations in cropland were the highest among the four land uses. Total dissolved nitrogen （TDN） and nitrate-N concentrations in the 2yr woodland were significantly （p 〈 0.05） higher than in 5yr woodland. The lowest nitrogen concentrations were detected in fishponds. Nitrate-N was the main form in cropland and 2yr woodland, whereas both nitrate-N and dissolved organic nitrogen （DON） were the main species in 5yr woodland and fishponds. But, ammonium-N was the main form in the ephemeral stream. During the rainy season, the groundwater flow with dissolved nitrogen drains from upland into the reservoir along the hydraulic gradient. The woodland between the cropland and reservoir could act as a buffer to retain shallow groundwater nitrogen. The dominant form of ammonium-N in the groundwater TDN pool in ephemeral stream indicated that nitrogen from the village and orchard in upland flowed into the reservoir via subsurface flow. The fishpond was not an important pollution source for nitrogen transfer via shallow groundwater.     

粮食安全与耕地资源保障

这是一条可怕的消息：国际粮食价格已经达到了30年来的高峰,并在多个国家引起了暴乱。据估计,粮价上涨危机将一亿人推向饥饿境地。     

基于SOM模型的中国耕地压力分类研究

根据耕地利用在经济、社会和生态方面面临的压力状况,以指标构建原则为基础,设计一套压力大小量化的指标体系,引入具有较强的聚类和容错能力的自组织特征映射(SOM)神经网络模型,在说明SOM 网络模型和算法的基础上,应用自组织特征映射网络的聚类功能,以MATLAB语言构建SOM网络模型,对我国的31省（市、自治区）耕地利用压力大小进行了分类。结果显示我国耕地压力的区域差显著且与经济地域差异有高度的一致性,表明经济发展是耕地压力的主要来源。选取大样本的神经网络训练得到的结果和现实的一致也表明,自组织特征映射模型是一种适用的耕地压力区域分类新方法。     

基于邻接关系的土地利用变化空间关联规则研究

空间关联规则可在海量空间数据中挖掘出空间对象之间相互作用、空间依赖、因果或共生的模式。将空间关联规则方法引入土地利用变化时空特征分析中,以浙江省桐庐县2004~2009年的两种典型地类变化(城镇用地的转入、耕地的转出)为例,结合GIS的空间统计和空间分析功能,首先通过土地利用转移矩阵分析土地利用面积变化的整体情况,再采用经典Apriori算法挖掘这两种典型地类变化与其周边邻接的地类变化间的关联性规律。研究表明:(1)桐庐县土地利用呈现明显的非农化趋势,这主要归因于城镇化进程以及其作为特色发展的生态建设;(2)城镇用地的发展主要依靠耕地和农村居民点的转型,表现为集中连片的扩展方式,且城镇用地与交通水利建设用地的发展具有明显的共生现象;(3)耕地的同种转变类型在空间上呈现连片集聚分布,且耕地发展易受相邻地类的驱动或制约,尤其是林地和农村居民点。空间关联规则挖掘能够定量分析在空间邻接的情况下地类间的转变倾向以及变化的关联规律,为土地利用变化时空分析提供有用信息。     

西北5省耕地集约利用与农业碳排放时空耦合关系研究

该文以西北5省为研究区域,通过构建耕地集约利用与农业碳排放指标体系,利用耦合协调模型、ArcGIS空间分析方法,分析2000-2015年西北5省耕地集约利用与农业碳排放水平及其耦合协调发展类型。结果表明:(1)2000-2015年耕地集约利用与农业碳排放总体水平分别呈现上升和下降趋势,甘肃、新疆耕地集约利用水平上升最快,其他省份波动上升,青海和新疆农业碳排放水平下降最多,其他省份匀速波动下降;(2)耦合协调发展度都呈现出先上升,后下降的趋势,基期与末期变化不大,协调状态变化过程为由低转高再转低;(3)耦合协调发展类型由农业碳排放优先型转变为耕地集约利用优先型,耕地集约利用与农业碳排放进入脱钩发展阶段。最后探讨了西北5省农业碳排放与耕地集约利用互动发展的关系,为系统融合提供科学参考。     

村域电子拆解业对耕地-水稻系统中Cd和Pb含量的影响——环境外部不经济性分析

低端电子垃圾拆解业的外部不经济性备受学术界的关注.对有30年低端电子垃圾拆解历史的S村域内优质耕地中水稻土(表土层-心土层-底土层-母质层-地下水)、水稻(根系-茎叶-籽粒)、灌渠水及其沉积物进行系统采样及分析.结果表明,低端电子垃圾拆解业已不同程度地危害了S村优质耕地的健康状况,表土层中Cd含量已超过国家标准的6倍,水稻籽粒中Cd含量超过国家标准限值3倍;土壤及其水稻籽粒中Pb含量尚未超标,但仍有被污染的风险.在S村耕地土壤-水系统中Cd和Pb含量为:灌渠底沉积物表土层心土层底土层≥母质层地表水≥地下水;在水稻植株中Cd和Pb含量为:根系茎叶籽粒.处于地势较高的居民点与电子垃圾拆解小作坊通过沟渠排放的废液使Cd和Pb进入耕地-作物系统,使耕地及其种植业成为高利润电子拆解产业环境外部不经济性的重要承受体.在城镇化及乡镇企业快速发展区亟待修建小型高效环境基础设施,以处理乡村生活污水与小企业排放主要污染物,将电子垃圾拆解业由瞬间繁荣的泡沫经济扭转为持续健康发展的生态经济.     

废弃地复垦与赛场投建探讨

针对我国工矿废弃地复垦存在的问题,本文首先分析了现有复垦方式存在的问题,提出在工矿废弃地因地制宜的投建赛场进行复垦,并从复垦后的功能结构、投资收益估算等方面对赛场投建复垦方式与国内外现有复垦方式进行了对比,赛场投建的复垦方式在耕地保护、投资获益与生态改善三方面可以更好的平衡。