Integrating landscape ecological principles and land evaluation forsustainable land use

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＲｉｓｉｎｇｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｃｏｍｐｅｔｉｎｇｆｏｒｌｉｍｉｔｅｄｌａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｓｈａｖｅｆｏｃｕｓｅｄａｔｅｎｔｉｏｎｏｎｔｈｅｎｅｅｄｆｏｒｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｆｏｏｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｌｅｐｒ...     

南京市湿地水质对城市化影响强度的响应研究

选取28个受城市化影响程度不同的典型湿地,对其水质进行连续监测.另一方面利用GIS技术及景观生态学原理对城市湿地所在集水区不透水类型及林地类型进行景观分析,并构建城市化影响指数(UEI),进一步对区域城市化水平与湿地水质进行相关分析.结果表明:①南京仙林新市区湿地水质季节性变化表现为夏季水质较差,冬季水质相对较好,春、秋季节差别不大.②湿地水质与城市化水平有着明显的相关关系,城市化水平等级越高,湿地水质越差,其中高等城市化水平(HU)湿地TP、TN、NH4+-N、Chla等富营养化指标质量浓度分别达到0.27、1.07、0.15、17.94 mg.L-1,而低等城市化水平(LW)湿地其质量浓度则分别为0.12、0.56、0.12、4.85 mg.L-1.③城市化影响指数与湿地水质存在着阈值关系,整体来看,当UEI值超过2.2时,湿地水质恶化速度加快.     

上海市闸北区城市河道水质演变规律和新出现的问题

通过对十年来上海市闸北区范围内彭越浦、走马塘和西泗塘三条河道上的四个监测断面的水质监测数据,选取高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、石油类、总磷和挥发酚七项指标,运用水质综合指数法探讨了水质变化趋势、时空变化特征、主要污染因子及其变化趋势,在发现水质显著改善的同时,对新出现的问题进行了探讨。     

燕山地区大红峪组火山岩古风化作用新认识

大红峪组火山岩 ,在成岩后受古风化作用影响引起化学成分的变化 ,特别是深风化带岩石后期K2 O沉积的影响 ,造成从未风化到深风化岩石在TAS图解、碱度系数、岩系指数及岩石类型等方面相应地发生变化。在TAS图解上 ,岩石向碱性增加、SiO2 减少方向变化。碱度系数变大 ,岩系指数的变化使火山岩反映为从钙碱性到超碱性。岩石类型也出现不确定性。深风化带岩石根据岩石化学成分计算标准矿物时 ,出现白榴石、霞石等碱性矿物 ,而实际矿物未见这一现象 ,也是后期K2 O沉积影响的结果。排除古风化的影响 ,作者认为大红峪组火山岩应为钾质的粗面岩和粗面玄武岩 ,属钙碱系列。粗面玄武岩为铝过饱和型 ,粗面岩为正常型。不存在明显的岩浆分离结晶作用 ,其原始岩浆应以基性为主。由于上述的原因 ,影响了对岩浆来源、构造环境的判断。推断其构造环境 ,是在总的海进条件下 ,出现多次的海退 ,伴有多次火山喷发活动 ,水动能比较大 ,气候干旱 ,封闭、半封闭的海盆中富含钾的环境。     

基于回归支持向量机的指标规范值的水质评价模型

传统的回归支持向量机的水质评价模型不具有普适性和通用性,当指标较多时,模型的学习效率和求解精度均会受到影响.若适当设定3类水体(地表水、地下水和富营养化水体)各项指标的参照值及指标值的规范变换式,使不同指标的同级标准的规范值差异不大,从而可以认为用规范值表示的不同指标皆“等效”于某个规范指标.因此,可建立用规范值表示的任意m项指标组合皆适用的水质评价的回归支持向量机模型.通过实例对模型的实用性进行了效果检验,结果表明:用基于回归支持向量机的指标规范值的水质评价模型对河桥地表水、黑龙洞泉域地下水和山仔水库富营养化水体的水质评价结果与用BP神经网络评价法、模糊综合评价法和属性识别评价法的评价结果基本一致.     

天津市春季道路降尘PM2.5中重金属污染特征及健康风险评价

为研究天津市春季道路降尘PM_2.5中重金属污染特征及健康风险,于2015年3月22日-5月23日用降尘缸采集天津市主干道、次干道、支路、快速路道路两侧道路降尘样品,利用再悬浮系统将道路降尘中PM_2.5悬浮至滤膜上,并用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定了PM_2.5中7种重金属（Ni、Pb、Cd、As、Mn、Cu和Zn）的质量分数.结果表明:道路降尘PM_2.5中Ni、Pb、Cd、As、Mn、Cu和Zn质量分数平均值分别为37.05、82.50、1.73、25.65、380.18、201.08和736.43 mg/kg;I_geo（地累积指数）显示,Cd属于强污染,Zn和Cu属于中到强污染,Pb属于中度污染,As属于轻度污染,Ni和Mn属于无污染;健康风险评价显示,手-口摄入是道路降尘PM_2.5中重金属进入人体的主要途径,儿童的暴露剂量和非致癌风险均高于成人,总非致癌风险次序为As > Pb > Mn > Cu > Zn > Cd > Ni,其中儿童手-口途径As的暴露风险商（HQ_ing）及非致癌总风险（HI）均为1.23,大于限值（1）,对儿童存在非致癌风险;其他重金属非致癌总风险均低于限值,对人体无非致癌风险;道路降尘PM_2.5中Ni、As和Cd通过呼吸途径对人体均无致癌风险.      

威远江水电站工程对景观格局的影响分析

景观空间结构研究是生态研究的核心之一，号观功能的性质和发挥，影响着一个区域的物质流、信息流和能量流的特征，进而影响该区域的资源开发利用与保护。在遥感和GIS技术的支持下，结合卫星遥感图片和区域特点，确定了景观分类系统，选取了多样性、优势度、破碎度、分离度等案观格局指数，系统分析了景观空间格局和景观纹理特征。结果表明：该工程建设将导致区域景观多样性降低，优势度升高，破碎度和分离度增加。     

天山云杉天然林分土壤呼吸速率的时空变化规律分析

天山云杉(Picea schrenkiana var.tianschanica(Rupr.)Chen et Fu)是构成天山山地森林生态系统的主体。在天山中部,从天山云杉在此区域分布的底线开始,结合天山云杉自然分布特征,沿每隔约100m的海拔梯度选择典型地段设置样地。根据远红外气体分析原理,采用LI-6400-09土壤呼吸室和LI-6400便携式光合作用测量系统,于2006年6-9月,测定了天山云杉天然林分在生长季内土壤呼吸速率随海拔高度和时间的变化规律。在空间上,林分的土壤呼吸速率并非随海拔高度呈线性增加或减少的关系,而是有规律的波动,在海拔1950～2110m之间,土壤呼吸速率是随着海拔高度的增加而降低,在2110～2428m之间是随着海拔高度的增加而升高,在海拔2428m处达到最大的呼吸速率值后又降低。不同海拔高度林分的土壤呼吸速率主要受土壤表面空气相对湿度及土壤温度的影响。在时间上,林分的土壤呼吸速率在生长季内随不同月份的变化为单峰曲线,其最大值出现在7月份;生长季内土壤呼吸速率与土壤温度呈显著负相关,与土壤表面空气相对湿度呈极显著正相关。而林分土壤呼吸速率的日变化在各时间点上的大小排序为7月>6月>8月>9月。它的变化与土壤温度具有极显著的正相关性,与土壤表面空气相对湿度具有显著的负相关性。     

岷江上游生态脆弱性驱动力分析

作为长江上游重要的生态屏障,岷江上游是典型的生态环境脆弱区。选取了测度岷江上游生态脆弱性的20个指标、25个样本年的2500个数据,采用逆向测度法构建了岷江上游生态脆弱性的测度指标体系,运用因子分析法得到了影响岷江上游的六大驱动因子:生态环境背景状况、人口承载与结构水平状况、水土流失状况、土地垦殖与利用状况、产业结构水平状况、投资水平与结构状况,为岷江上游生态脆弱区恢复重建及经济社会发展提供了科学依据。     

基于高光谱的土壤全氮含量估测

基于高光谱(350~2 500 nm)数据,研究了我国中、东部地区5种主要类型土壤全氮含量与高光谱反射率之间的定量关系,构建了基于偏最小二乘法(PLS)、BP神经网络(BPNN)和特征光谱指数的土壤全氮含量估算模型。结果表明,以500~900 nm、1 350~1 490 nm区域波段反射率经Norris滤波平滑后的一阶导数光谱为基础,构建的基于PLS和BPNN的土壤全氮含量估算模型精度较高,建模决定系数分别为0.81和0.98;独立观测资料检验结果显示,模型预测决定系数分别为0.81和0.93,均方根误差RMSE为0.219 g·kg^-1和0.149 g·kg^-1,相对分析误差RPD为2.28和3.36,说明PLS和BPNN模型对土壤全氮含量具有较高的预测精度。在光谱指数的分析中,基于近红外872 nm和1 482 nm 两个波段的差值光谱指数DI(NDR₈₇₂,NDR₁₄₈₂)对土壤全氮含量最敏感,建模决定系数、预测决定系数、RMSE和RPD分别为0.66、0.53、0.31 g·kg^-1和1.60。比较而言,三种方法估算土壤氮含量的精度顺序为BPNN模型＞PLS＞DI(NDR₈₇₂,NDR₁₄₈₂),基于PLS和BPNN两种方法建立的土壤全氮含量高光谱估测模型具有较高的精度,可以用来精确估算土壤全氮含量;基于两波段构建的DI(NDR₈₇₂,NDR₁₄₈₂)预测效果低于前两者,但也可以用来粗略估测土壤中的全氮含量。