不同降雨条件下非点源污染氮负荷入河系数研究

以黑河流域为研究区,利用1998年河道实测径流量、泥沙负荷和非点源污染调查资料,对所建的非点源污染模型进行了参数率定.在此基础上,分析了非点源污染负荷的坡面-入河过程,提出了非点源污染负荷的"流域损失系数-入河系数"的概念;利用研究区的资料,对不同降水条件下农田、城镇、草地、灌木及森林等土地利用类型的各亚流域氮的入河系数进行了研究,对比分析了2种计算方法(SWAT模型方法和输出系数法)所得到的氮的入河系数.结果表明,2种方法所计算的氮的入河系数均较为合理,其计算结果的Pearson相关系数为0.94722(p＜0.05).此外,研究还表明,不同的降水条件和土地利用类型下氮的入河系数存在差异.对于吸附态氮,入河系数的大小排列依次为农田＞城镇＞草地＞灌木＞森林;对于溶解态氮,其入河系数的大小排列次序为农田＞草地＞灌木＞森林＞城镇.     

1980—2020年永定河流域景观格局动态变化及驱动力分析

为研究高原—山区—平原—滨海生态要素梯级流动特性的流域景观格局动态变化规律,以永定河流域1980—2020年7期Landsat遥感影像为主要数据源,综合运用景观面积动态分析、景观格局指数和数理统计等方法分析了近40年来永定河流域景观格局演变特征,并揭示其驱动因子。结果表明：1)1980—2020年流域土地利用类型以耕地、林地、草地为主,面积占比约90%;近40年,耕地、草地面积分别减少1 376.38、463.42 m²,建设用地、林地面积增加,综合土地利用动态度在2015—2020年变化最大。2)在类型水平上,建设用地斑块破碎程度明显降低,其余用地类型变化不明显;景观水平上,香农多样性指数(SHDI)由1.29增至1.35,香农均匀度指数(SHEI)由0.67增至0.75,景观整体结构趋向复杂,异质性增加,团聚程度下降,景观破碎化加剧。3)流域景观格局变化受社会经济因素、自然因素和政策因素共同影响,其中社会经济发展为主要驱动力,经济发展和城乡人口结构变化是景观格局变化的主要驱动因子。     

基于优化模拟的长株潭3+5城市群碳储量时空演变与预测

土地利用/覆被变化是导致地区生态系统碳储量变化的重要原因,探析土地利用与碳储量的时空演变规律,对区域国土空间规划与生态管理、实现“双碳”战略目标具有重要意义。通过构建GeoDetector-PLUS-InVEST模型,基于多源数据分析长株潭3+5城市群2000—2020年土地利用及碳储量时空演变特征,预测2030年不同情景下的土地利用和碳储量变化,并通过空间自相关模型分析碳储量空间分布规律。结果表明：1)经过优化模拟的模型Kappa系数、FoM系数、总体精度结果比未优化模拟的结果分别高出0.81%、1.00%、0.67%;2)2000—2020年,研究区土地利用变化表现为耕地、林地、草地和水域面积减少,建设用地和未利用地面积增加;3)2000年、2010年、2020年3期碳储量分别为31.262 4×10⁸、31.218 1×10⁸和31.089 1×10⁸ t,期间碳储量共减少17.328 7×10⁶ t;4)相比2020年,2030年自然发展情景下碳储量减少12.148 3×10⁶     

锡林浩特市露采煤炭区土地利用的扰动分析

利用锡林浩特市周边3个时期(2005,2009和2015年)的Landsat系列遥感影像,采用监督分类及人机交互解译的方法,将研究区土地利用类型分为露天采场、剥离区、排土场、矿山工业场地、农用地、城市建设用地和草地7类,对土地利用和土地覆被变化(Land-Use and Land-Cover Change,LUCC)进行分析。结果表明,草原区露天煤矿开发对草原生态系统扰动剧烈,采矿作业区(露天采场、剥离区、排土场、矿山工业场地)的面积及占比呈上升趋势,草地的面积及占比不断减少;土地利用变化转移矩阵表明,采矿扰动因素中,排土场对LUCC影响较大,对排土场进行有效复垦,可减缓生态环境破坏速度,对保护脆弱的草原生态系统具有重要意义;提出草原露采煤炭区LUCC的遥感监测可以准确反映矿区土地利用变化的动态过程和发展趋势,为矿区生态重建提供科学支持。     

污泥生物脱毒后土地利用对农作物及土壤环境的影响研究:田间试验

以水稻为实验材料,通过田间小区实验研究了制革污泥在生物脱毒前后以及脱毒污泥和化肥混施对旱作水稻生长和土壤环境的影响.结果表明,原始制革污泥对水稻的生长有明显的抑制作用,产量与对照比较下降了27%;而经脱毒后的污泥对水稻的生长与对照比较有明显的促进作用,分蘖明显,水稻苗期叶绿素含量、生物量(鲜重)和产量分别增加了17.3%、17.96%、16.95%;污泥和化肥混合施用的水稻的产量增加了20%.同时,脱毒后污泥的施用提高了土壤中有机质的含量,增加到29.79%,全N的含量提高了20.00%.但是,施用生物脱毒污泥一个季度后土壤pH有所下降;土壤中的重金属铬有所增加,但仍未超过土壤环境质量一级标准.重金属铬主要富集在水稻根部,籽粒中铬的含量没有超过食品安全的标准.长期施用脱毒污泥要考虑环境安全性问题,即使对于生物沥浸处理后的污泥也最好不施用到进入食物链的农地上,可用在园林绿化等用途上.     

长三角区域一体化对城市土地利用效率动态演化的影响因素分析

通过构建效率测算与影响因素指标体系,运用超效率SBM、空间自相关和空间杜宾模型,探讨长三角区域一体化对城市土地利用效率动态演化的影响因素,为制定差异化的土地利用提升政策提供参考。结果表明：(1)时序演化上,2000～2018年长三角城市土地利用效率均值为1.003,历经“增长-下降-平稳”三阶段变化过程。全局Moran’s I指数大于0,正向相关性显著,溢出效应与集聚特征明显。(2)空间演化上,中心城市经济发展快,集聚人口能力强,盘活建成区存量用地,提高土地集约利用水平,效率较高。外围城市囿于土地政策不完善和城市格局的约束,效率亟需提升。(3)区域一体化中要素空间集聚、规模变化和产业结构调整影响效率变化,且不同因素的作用强度差异明显。经济发展与产业活动集聚具有涟漪效应,先进的生产技术、发展机遇等优先向邻近城市扩散,促进本城市和相邻城市土地利用效率的提升。因此,长三角区域一体化下,单纯增加建设用地和资本要素的投入规模,对土地效率的提升作用有限。只有盘活城市内外发展要素,促进用地结构调整和产业升级,才能有效提高城市土地利用效率。     

隽水河流域土地利用变化对洪水过程的影响

隽水河流域地处鄂东南地区,是全省的暴雨中心之一,是洪涝灾害频发和多发的地区。为探讨土地利用变化对洪水过程的影响,基于SWAT模型,采用极端土地利用情景分析法,分别计算了林地、居住用地、草地、耕地4种土地利用类型对场次洪水过程的影响。结果表明：(1)SWAT模型在隽水河流域洪水过程模拟中适用性好,通城(二)水文站验证的结果为洪峰合格率达83.33%,确定性系数E_NS大于0.80,决定性系数R²大于0.9。(2)不同土地利用类型中,居住用地和耕地对洪峰和洪量均有增加作用,其中,居住用地增加更为显著;林地和草地对洪峰和洪量均有削减作用,其中,草地削减更为显著。(3)土地利用类型的改变对中小洪水过程影响的幅度更为显著,而对较大洪水过程影响的幅度却相对较弱。     

1990—2018年赤水河流域土地利用变化分析

土地利用的变化可以直接反映人类活动程度,赤水河作为长江流域上游的重要支流,在共抓长江大保护的时代背景下,掌握其土地利用动态变化有利于土地优化管理和区域可持续发展.利用1990—2018年共7期土地利用数据,根据区域特点,整合水田、旱地、林地、草地、水域、城乡建设用地、未利用地7种土地利用类型,从分布格局、土地利用单一动...     

近30年来鄱阳湖环湖区土地利用与景观格局变化研究

以1988—2018年7期Landsat遥感卫星影像为数据源,采用土地利用转移矩阵、景观格局指数等方法探究了鄱阳湖环湖区近30年来土地利用与景观格局变化特征.结果表明：(1)近30年来鄱阳湖环湖区建设用地和林地面积显著增加,耕地、草地、水域和未利用地面积减少.(2)建设用地的转入类型以耕地为主,30年间共侵占耕地面积1243.66 km²,占建设用地面积增加量的71.19%.林地的转入类型主要为耕地和草地,其中,耕地转入占比56.95%.耕地的转出类型以建设用地、草地和林地为主,且1999年以后随着城镇化的发展耕地主要转向建设用地.(3)近30年来鄱阳湖环湖区景观总体破碎程度逐渐增大,景观斑块个数共增加63492个,增幅为11.68%.景观连通性降低,各类型土地呈均衡化趋势分布,景观异质性增加.研究结果可为推动鄱阳湖环湖区土地资源保护、生态环境保护和经济协同发展提供参考依据.     

中国土壤锌的区域环境基准建立及生态风险评价初探

土壤环境保护是生态文明建设的重要组成部分之一,考虑到土壤理化性质具有高度的空间变异性,中国现行土壤环境保护与管理采用全国统一的标准值,难以实现新时代生态文明建设过程中的土壤生态风险管控,亟须建立区域化、精细化的土壤环境基准。通过聚焦于典型化学胁迫因子锌,利用土壤酸碱度、有机碳和阳离子交换量与锌生态阈值之间的量化关系,估算中国省级区域不同土地利用类型土壤中锌的环境基准值。继而结合中国土壤中锌的环境浓度,评估现行标准的误估程度与区域适用性。研究表明：1)不同省级区域土壤中锌的环境基准值存在明显差异,中国西部地区及东北地区土壤锌环境基准值偏高,南部省级区域土壤锌环境基准值偏低;2)采取现行环境标准评估农林用地土壤锌风险时存在误估的可能性;3)我国长江以南地区土壤锌污染风险普遍高于长江以北地区;4)现行标准的区域适用性较弱,制定区域性土壤锌环境标准的需求十分迫切。该研究为建立中国土壤锌环境区域标准、实现土壤风险精准管控提供了科学依据与理论指导。