土地利用/覆被变化的水文效应研究进展

随着社会的不断进步和人口的迅速膨胀,土地利用/覆被变化对水文过程产生了重大影响,其研究已经成为国际热点问题和前沿领域。论文首先分析了LUCC水文效应的研究方法,然后从土地利用/覆被变化的驱动力方面:造林与毁林、城市化过程与农业开发活动以及水土保持等,概述了LUCC水文效应的研究进展。综合分析表明:关于城市化过程的水文影响研究,一般认为,在城市化快速发展的驱动下,不透水面积大量增加,改变了水量平衡状况,造成入渗减少,洪峰流量增大,但不同地区城市化发展程度的不同使得水文效应的表现也不相同;水土保持水文效应的研究一般认为,水土保持通过植树造林、种草、修建梯田、淤地坝等措施,使得区域/流域下垫面覆盖状况发生了很大的改变,造成年径流和洪峰流量减少,而使入渗和枯季径流增加,但因地理位置和气象条件等方面的差异,不同地区水土保持产生的水文影响也有所差别;造林与毁林、农业开发活动对水文过程的影响则因研究尺度、区域位置、气象条件、研究对象等因素的影响出现了较大的差异。因此,需考虑多方面因素的影响,正确评价土地利用/覆被变化的水文效应,为水土资源的合理配置和可持续利用提供科学依据。     

失地农民土地权益流失的经济学分析

城市扩张速度的加快带来越来越多的农民丧失土地,从而引发的农民土地权益流失．这与我国“一切与农业为本,一切为农民着想”的扶农政策想违背,为解决这一问题,笔者从经济学角度探讨失地农民土地权益流失的原因,图1,参5．     

Modeling carbon sequestration under zero tillage at the regional scale. I. The effect of soil erosion

Zero tillage is recognized as a potential measure to sequester carbon dioxide in soils and to reduce CO₂ emissions from arable lands. An up-scaling approach of the output of the Environmental Policy Integrated Climate (EPIC) model with the information system SLISYS-BW has been used to estimate the CO₂-mitigation potential in the state of Baden-Württemberg (SW-Germany). The state territory of 35,742 km² is subdivided into eight agro-ecological zones (AEZ), which have been further subdivided into a total of 3976 spatial response units. Annual CO₂-mitigation rates where estimated from the changes in soil organic carbon content comparing 30 years simulations under conventional and zero tillage. Special attention was given to the influence of tillage practices on the losses of organic carbon through soil erosion, and consequently on the calculation of CO₂-mitigation rates. Under conventional tillage, mean carbon losses through erosion in the AEZ were estimated to be up to 0.45 Mg C ha⁻¹ a⁻¹. The apparent CO₂-mitigation rate for the conversion from conventional to zero tillage ranges from 0.08 to 1.82 Mg C ha⁻¹ a⁻¹ in the eight AEZ, if the carbon losses through soil erosion are included in the calculations. However, the higher carbon losses under conventional tillage compared to zero tillage are composed of both, losses through enhanced CO₂ emissions, and losses through intensified soil erosion. The adjusted net CO₂-mitigation rates of zero tillage, subtracting the reduced carbon losses through soil erosion, are between 0.07 and 1.27 Mg C ha⁻¹ a⁻¹ and the estimated net mitigation rate for the entire state amounts to 285 Gg C a⁻¹. This equals to 1045 Gg CO₂-equivalents per year with the cropping patterns in the reference year 2000. The results call attention to the necessity to revise those estimation methods for CO₂-mitigation which are exclusively or predominantly based on the measurements of differential changes in total soil organic carbon without taking into account the tillage effects on carbon losses through soil erosion.     

土地利用方式对紫色土丘陵区土壤剖面碳、氮影响

采取野外调查与室内分析相结合的方法研究了紫色土丘陵区林地、撂荒地、水田、旱地土壤剖面(0～40 cm)有机碳、全氮变化特征.结果表明.有机碳、全氮均随土层深度增加而逐渐减小,且林地、撂荒地有机碳递减幅度高于水田、旱地.相对于撂荒地和旱地,水田、林地更利于有机碳、全氮的积累.林地有机碳和全氮在0～5 cm土层表现出绝对优势;随土层递增,与水田、撂荒地和旱地的差异逐渐减小.水田有机碳和全氮在大于10 cm土层显示最大值.而撂荒地有机碳和全氮仅在土壤表层高于旱地.有机碳与全氮存在显著正相关关系;w(C)/w(N)随土层深度增加而降低,且林地、撂荒地降低幅度较大.因此相对于水田、旱地,林地和撂荒地w(C)/w(N)仅在0～10 cm显示较大值.可见,土地利用方式对陆地生态系统碳、氮蓄积有明显影响,通过旱地还林或撂荒可以增加土壤特别是表层土壤对碳、氮的积累.     

吉林西部土地利用/覆被时空变化驱动力分析

针对吉林两部土地利用/覆被情况,基于TM影像,借助人机交互解译方法,结合1:10万地形图获得1986年、1996年、2000年和2004年的4期土地利用/覆被变化(LUCC)矢量数据.利用土地利用动态度模型、土地利用转移矩阵.全面揭示研究区15年的LUCC时空变化特征,结果表明.盐碱地扩张,湿地、水域萎缩和草地退化已经成为吉林西部生态环境恶化的突出表现.结合研究区的实际情况选取总人口数、农业人口数、粮食总产置等12个指标作为LUCC:变化的丰十会经济驱动因子,借助多元线性回归模型,建立主要土地利用类型的驱动力模型.结果表明吉林西部土地利用变化的最主要社会经济因子是农业人口数、农民人均纯收入、农业生产技术(农业机械总动力、化肥施用量)和农村用电量,同时提出相应的生态环境保护和社会经济措施.     

区域人均基本农田需求面积测算模型及应用——以江苏省为例

为估计一定区域内基本农田保护面积,论文在探讨基本农田涵义的基础上,提出了区域人均基本农田需求面积的计算模型。该模型综合考虑了城乡居民对农产品的消费、复种指数、粮食作物播种面积比例、单产水平以及城市化水平等因素。以江苏省为例,计算1985-2004年江苏省城乡居民人均粮食消耗总当量。在此基础上,计算1985-2004年江苏省人均基本农田需求面积以及估计2005-2020年江苏省人均基本农田需求面积。结果表明,1985-2004年之间,江苏省人均基本农田需求面积平均值为0.054hm₂,考虑在外饮食情况时,该值为0.059hm₂;2005-2020年之间江苏省人均基本农田需求面积平均值为0.057hm₂。     

退耕还林还草对土地利用变化影响程度研究——以延安生态建设示范区为例

文章在分析延安生态建设示范区2000-2003年间各土地利用类型的数量变化和空间特征的基础上,引入退耕指数、退耕影响系数等指标研究退耕还林草对示范区土地利用结构变化的影响。结果显示,示范区已退耕坡耕地36.07%,平均每年退耕12.02%,全区的退耕影响系数高达4.76,该结果表明大规模的退耕还林草活动对区域土地利用变化的影响很大,它推动了土地利用结构的优化。分乡镇的研究显示,退耕对示范区各乡镇土地利用变化的影响存在一定的差异,除2个乡镇的退耕影响系数远远低于全区平均水平外,其他7个乡镇都高于全区平均水平。     

城市土地置换过程中的土壤环境影响评价探讨

城市土地置换开发已成为城市发展过程中的重要内容.由于置换的工业用地大多受到了原有生产过程的影响,可能存在着不同程度的土壤污染,而这种潜在的土壤污染又会成为城市土地置换开发的阻碍因素.在对美国相关场地环境影响评价程序概述的基础上,选取上海市2000-2004年完成的30本环境影响报告书,从环境要素、评价内容等方面,对城市土地置换过程中开展土壤环境影响评价存在的主要问题进行探讨,并结合上海某区域土地置换开发环境影响评价案例以及美国场地环境影响评价的实践工作和程序,深入分析了土壤环境影响评价工作可能存在的阻碍因素,并提出了相关改进措施.      

“耕地总量动态平衡”政策驱动下中国的耕地变化及其生态环境效应

土地政策是影响土地利用及生态环境变化的一个重要的驱动因素。论文分析了“耕地总量动态平衡”政策对中国的耕地变化及其生态环境效应的影响,结果表明,“耕地总量动态平衡”政策对中国耕地的数量变化产生了积极作用,主要表现为:非农建设占用耕地的势头总体上得到遏制,全国及各省(市、区)基本实现耕地占补平衡,促进了农地整理工作的开展。但是,该政策对中国耕地的质量变化的影响却相反,在全国实现耕地占补平衡的情况下,耕地的总体生产能力呈下降趋势,同时,对生态环境产生了一定的负面效应。在此基础上,论文提出了重新审视“耕地总量动态平衡”政策的可行性,以“保护和提高耕地综合生产能力”替代“耕地总量动态平衡”以及根据土地资源区域差异采取不同的具体措施等对该政策加以调整的思路。     

鲁西北地区现状农业土地资源劳动力承载力模拟

传统农区农业劳动力的出路问题是中国目前面临的一个重要经济和社会问题,论文从农业土地资源劳动力承载力评价角度,对这一问题进行了探讨。提出了最小劳均耕地面积、农业土地资源劳动力承载力、规模种植压力指数和农业土地资源劳动力承载力指数的概念及模型,在建立模型分析农业土地资源劳动力承载能力的基础上估算劳动力的剩余。结果如下:在现实收入水平下,鲁西北地区最小劳均耕地面积为0.39hm₂,而实际劳均耕地面积为0.34hm₂;在现实收入水平下,鲁西北地区约有53.3×104个劳动力需要转移,剩余劳动力约占农林牧渔业总劳动力的14.9％;规模种植压力指数K=1.18>1,表明耕地处于正压力状态(承受压力)。说明目前鲁西北地区单位农林牧渔业劳动力所拥有的耕地规模较小,致使劳动生产率难以提高,农民收入增加缓慢,要大力提高农业劳动生产率,必须缩减从事农业的劳动力规模,寻求剩余劳动力转移的有效途径。