快速城市化地区道路格局对土地利用的影响研究

道路作为重要的人为活动因素之一,对其两侧的土地利用具有重要影响.以深圳市为例,从道路等级和道路密度出发,采用缓冲区分析和城市化影响指数,研究了快速城市化地区道路格局对土地利用的影响.结果表明:道路格局对土地利用存在显著影响,主干道路和街巷道路的影响范围分别为1 200和800 m;在道路高、中、低密度区内,道路的影响范围分别为600,1 200和1 000 m;主干道路对土地利用的主要影响形式是园地,街巷道路是建设用地;在道路高、中、低密度区,道路影响范围内面积比例占主导地位的分别为建设用地、工业用地和林地.研究区内道路的影响范围已占深圳市总面积80%左右,目前道路影响范围外区域主要零散分布在山地丘陵地带.探讨了道路等级和道路密度在道路对土地利用影响中的关系.      

环杭州湾地区城市扩张的遥感动态监测

以环杭州湾地区为研究对象,应用决策树和形状指数相结合的方法从TM影像中分别提取了2003年和2006年的城镇用地信息,并对杭州市、绍兴市和宁波市的城市扩张特点进行了分析和研究。通过精度检验,城镇用地总体Kappa系数都在0.87以上,说明该方法提取城镇信息是行之有效的。2003年环杭州湾地区的城镇用地面积为914.04km²,2006年为1 286.1km²,4年间城镇用地净增了372.06km²,主要城市用地净增了192.6km²;杭州市、绍兴市、宁波市市区面积增加了43.7 km²;而其它县城与开发区增加了145.6 km²;说明小城市在环杭州湾地区城市化进程中处于主导地位;而大城市的作用则相对较小。杭州市、绍兴市城市扩张明显,其中尤以杭州市下沙区和绍兴市袍江工业园区的扩张最显著;宁波市城市扩张最小,特别是余姚城区。扩张方向上,杭州市主要向西北和北面扩张;宁波市在各个方向上的扩张比较平均。     

基于社区的地质遗迹旅游开发研究^＊——以四川八台山省级地质公园为例

地质遗迹的开发和保护是地质遗迹资源丰富地区面临的现实问题。在介绍了社区生态旅游定义以及地质公园走社区生态旅游发展道路的意义的基础上,利用国外较为成熟的社区生态旅游理念为指导,对八台山省级地质公园进行研究。提出八台山省级地质公园社区生态旅游的开发构想：①搞好地质公园内的生态旅游规划工作;②实施补偿机制;③搞好社区生态旅游示范区：走“政府引导＋社区参与＋企业经营＋科研机构介入”的开发模式,并提出相应的开发项目,为经济不发达地区地质遗迹的合理开发提供示范作用和理论依据,避免不必要的人力、物力、财力的浪费,有利于走可持续发展道路。     

三峡库区水华优势藻类生长动力学的普适性研究

从蓝绿藻中选取绿藻门的普通小球藻(Chlorella vulgaris,CV藻)为研究对象,应用Monod方程考察氮、磷营养盐对CV藻生长的影响,分别计算出CV藻对TP、TN的半饱和常数KSP和KSN结果表明KSN>>KSP,说明TP对CV藻生长的影响明显大于TN.CV藻生长速率对磷质量浓度反应很灵敏:与空白值相比,在0.002 mg·L-1的低浓度下u就有提高,而浓度到0.2 mg.L-1时,u明显增大;但在0.000-0.050 mg·L-1氮浓度范围内u几乎没有变化.通过系统比较CV藻与优势蓝绿藻,甚至海水藻的生长动力学特征,探讨了CV藻与其它蓝绿藻的动力学普适性和共同性,证实这些藻类都具有非常类似的生长动力学和生态学特征.因此,推测CV藻生长动力学模型可以从整体上反映和代表库区优势蓝绿藻的生长行为.同时分析和归纳了蓝绿藻生长模型的相似性和规律性,得出三峡库区优势藻类生长行为存在普遍一致性的初步结论.     

Runoff and sediment losses from 27 upland catchments in Southeast Asia: Impact of rapid land use changes and conservation practices

Rapid changes in upland farming systems in Southeast Asia generated predominantly by increased population pressure and ‘market forces’ have resulted in widespread land degradation that has been well documented at the plot scale. Yet, the links between agricultural activities in the uplands and downstream off-site effects remain largely unknown because of the difficulties in transferring results from plots to a larger scale. Many authors have thus pointed out the need for long-term catchment studies. The objective of this paper is to summarize the results obtained by the Management of Soil Erosion Consortium (MSEC) over the last 5 years from 27 catchments in five countries (Indonesia, Laos, Philippines, Thailand, and Vietnam). The purpose of the study was to assess the impacts of cultivation practices on annual runoff and erosion rates. Initial surveys in each catchment included topography, soils and land use. Monitoring included climatic, hydrologic and erosion (total sediment yield including bed load and suspended sediment load) data, land use and crop yields, and farmers’ income. In addition, new land management options were introduced through consultations with farmers and evaluated in terms of runoff and erosion. These included tree plantations, fruit trees, improved fallow with legumes, maize intercropped with legumes, planted fodder, native grass strips and agro-ecological practices (direct sowing and mulch-based conservation agriculture). Regressions analyses showed that runoff during the rainy season, and normalized runoff flow coefficient based on erosive rainfall during the rainy season (rainfall with intensity exceeding 25 mm h⁻¹) increase with the percentage of the catchment covered by maize. Both variables decrease with increasing soil depth, standard deviation of catchment slope (that reflects terrain roughness), and the percentages of the catchment covered by fallow (regular and improved), tree plantations and planted fodder. The best predictors of sediment yield were the surface percentages of maize, Job's tears, cassava and footpaths. The main conclusions generated from this study were: (i) soil erosion is predominantly influenced by land use rather than environmental characteristics not only at the plot scale but also at the catchment scale; (ii) slash-and-burn shifting cultivation with sufficiently long rotations (1 year of cultivation, 8 years of fallow) is too often unjustly blamed for degradation; (iii) in its place, continuous cropping of maize and cassava promotes high rates of soil erosion at the catchment scale; (iv) conservation technologies are efficient in reducing runoff and total sediment yield at the catchment scale; (v) the adoption of improved soil management technologies by upland farmers is not a function of the degree of intensification of their farming system and/or of their incomes. The results suggest that if expansion of maize and cassava into already degraded upland systems were to occur due to increased demand for biofuels, there is a risk of higher runoff and sediment generation. A failure to adopt appropriate land use management strategies will result in further rapid resource degradation with negative impacts to downstream communities.     

青海湖地区生物多样性的空间特征与GAP分析

根据实地考察与有关资料,建立了青海湖环湖地区生态环境信息系统,在此基础上,提出了青海湖地区的生态系统分类,将青海湖环湖地区生态系统分为湖区及湖周水漫滩生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、高寒灌丛生态系统、高寒草甸生态系统、高寒荒漠生态系统、人工生态系统等。利用地理信息系统技术分析了青海湖地区的生物多样性空间特征,通过生物多样性保护的代表性、特有性、濒危性、敏感性原则与已经建立的青海湖国家级自然保护区进行叠加,进行ＧＡＰ分析,发现代表性的生态系统和普氏原羚等国家级保护动物的最适宜的生境没有包括在保护区内。然后,提出了青海湖自然保护区的分区方案及青海湖生物多样性的保护对策     

开县库区水土流失浅析

分析了开县库区水土流失的现状、原因及其危害，并提出了防治对策。     

喀斯特土壤微生物和活性有机碳对生态恢复的快速响应

喀斯特地区普遍面临生态退化的问题,退耕还林作为其重要的生态恢复措施之一而备受关注。土壤活性有机碳通常较总有机碳对环境变化和干扰更加敏感,此外土壤微生物对环境变化和干扰亦十分敏感。然而,关于喀斯特不同时间尺度退耕还林土壤活性有机碳和微生物的系统研究尚少见报导。为了揭示土壤活性有机碳和微生物对喀斯特生态恢复的快速指示作用,为喀斯特生态恢复评价和生态环境治理提供科学依据,以广西古周村典型喀斯特景观为代表,采用空间代替时间的方法,选取不同年限（2 a、4 a、8 a、12 a）退耕还林地和玉米耕地对照样地,研究了表层土壤微生物指标和活性有机碳指标随退耕还林的变化特征。研究结果显示,较耕地对照相比,退耕还林8 a后,土壤总有机碳（TOC）质量分数才发生显著变化,提升24%;而还林2 a后,土壤水溶性有机碳（WSOC）、颗粒有机碳（POC）和易氧化有机碳（KMnO4-C）的绝对含量便分别显著提高62%、36%和38%,相对含量分别显著提升60%、34%和36%,且随还林年限的延长呈升高趋势;退耕还林2 a后,土壤微生物生物量碳（MBC）、基础呼吸（BR）和微生物商（MBC︰TOC）分别显著增加56%、27%和54%,并随还林年限的延长呈逐渐升高趋势;土壤微生物代谢熵（qCO2）在退耕还林2 a后显著降低19%,之后随还林年限延长呈下降趋势。本研究表明,土壤活性有机碳及土壤微生物指标可以作为喀斯特生态恢复的早期指示者。     

基于BP神经网络的三峡库区土壤侵蚀强度模拟

降雨侵蚀力变化是一复杂过程,其变化存在一定的随机波动性,土壤侵蚀是三峡库区生态环境脆弱最主要的影响因素之一,查明库区土壤侵蚀强度的演化过程及未来趋势是库区生态文明建设过程中急需解决的关键科学问题。论文基于三峡库区1990年侵蚀降雨特征,利用BP神经网络对2010年75个站点降雨侵蚀力进行模拟、验证,预测2030年75个站点降雨侵蚀力。选取2030年预测结果中位于库区周围的27个站点,结合2030年库区自然增长、生态保护情景下土地利用模拟数据,使用RUSLE计算2030年土壤侵蚀强度。结果表明：1）2010年库区降雨侵蚀力模拟相对误差为15%,测试样本数据相对误差为14.67%,预测相对误差为19.65%,NE系数为0.85,说明BP神经网络对库区降雨侵蚀力具有良好模拟效果;2）2010年库区土壤侵蚀强度的Kappa指数为0.75,计算结果能满足模拟与预测需求;3）在土地利用不变情况下,2030年库区轻度、中度侵蚀面积均有所增加,微度及强烈以上侵蚀面积均呈减少趋势,且侵蚀强度转变中的58%来源于相邻侵蚀强度,跨侵蚀等级区的较少;4）在降雨侵蚀力不变情况下,自然增长、生态保护情景下未来土地利用变化所导致的土壤侵蚀均呈下降趋势,后者下降的趋势更为明显;5）在降雨侵蚀力及土地利用均变化的情况下,自然增长、生态保护情景下土壤侵蚀均呈下降趋势。     

长江源区水文气象要素变化及其与大尺度环流因子关系研究

长江源区水文气象要素变化及其归因研究一直备受全球关注,现阶段研究多侧重于水文气象要素时空变化特征分析,针对长江源区水文气象要素与大尺度环流因子相互关系的研究不足。论文利用Mann-Kendall法、去趋势波动分析法和小波分析法,探究长江源区1957—2012年水文气象要素趋势性、波动性和周期性变化规律,分析水文气象要素与大尺度环流因子的相关关系,通过研究水汽通量揭示大尺度环流因子对水文气象要素变化的驱动机制。结果表明：20世纪90年代,长江源区气候暖干化,进入21世纪后,长江源区气候暖湿化趋势明显;长江源区水文气象要素序列具有正长程相关性,长江源区气候未来会继续呈现暖湿化变化趋势。长江源区水文气象要素都存在着1~5、10~24和25~45 a三种时间尺度周期变化规律。南亚季风是影响长江源区降水量和流量较为重要的大气环流因子,南亚季风驱动下的西南方向气流是长江源区主导气流和水汽来源。