太湖流域耕地变化及其对生态服务功能影响研究

人类活动驱动下的土地利用变化对生态系统服务功能影响是当前生态学研究的前沿和热点,中国东部沿海经济发达地区耕地变化对生态系统服务功能影响尚不清楚。论文以中国经济快速发展和典型商品粮基地--太湖流域为研究区,利用多期遥感解译数据、统计资料和历史文献,分析太湖流域25 a 来耕地变化情况,并选取农产品生产、碳蓄积、水源涵养三个关键指标探讨耕地变化对生态系统服务功能的影响。结果表明:① 25 a 来太湖流域耕地减少显著,以城市建设用地占用为主,1985-2000 年流域耕地仅减少1 346.82 km²,主要集中在上海市和江苏省,态势并不严峻;2000-2010 年是流域耕地减少的主要时期,减少面积达4 317.46 km²,县级市耕地减少明显加剧。② 25 a 间太湖流域耕地变化造成生态服务功能退化明显,供给服务功能中仅小麦产量有所提高,稻谷和油料产量分别下降39.60%、56.56%,调节服务功能中土壤碳储量降低显著,但对水源涵养能力影响较小。建议加强耕地保护力度,协调耕地保护、经济发展和生态服务之间的平衡,有助于减缓流域耕地减少对生态服务功能退化的压力。     

苏北潮滩湿地不同生态带有机质来源辨析与定量估算

对苏北潮滩湿地表层沉积物以及不同生态带柱状沉积物与植被中的TOC、TN、C/N、δ¹³C和δ¹⁵N的含量进行分析,并通过不同的指标进行相互验证,探讨各测量指标的分布规律,分析不同生态带植被和沉积物间的生物地球化学作用,定量估算不同生态带有机物的来源,对比不同生态带及其植被在苏北潮滩湿地有机质富集中的作用.结果表明:TOC、TN、C/N和δ¹³C都表现出了比较明显的地带性分布特征;光滩以及光滩和互花米草过渡带内的有机质来源以海源为主,互花米草滩以陆源为主,盐蒿滩也以海源为主,互花米草对生态系统内的有机质有着重要的贡献;研究区互花米草滩、盐蒿滩和芦苇地内,每年新增的TOC、有机质和TN分别达到了6 451t、16 595t和536t;互花米草滩对TOC、有机质和TN的富集量要远大于其它几个带,在整个潮滩湿地生态系统的物质循环和交换中也发挥着不可替代的作用.     

快速城镇化地区的耕地非粮化特征及其机理

从耕地非粮化内涵解析出发,以非粮化行为对耕地耕作层不同影响程度为依据,将其划为即可恢复、自然恢复、工程恢复和不可恢复4类,并从理论上构建了快速城镇化地区非粮化的影响机理框架。在此基础上,选择溧阳市为案例区进行实证研究,分析溧阳市不同类型耕地非粮化程度、空间格局特征,揭示溧阳市耕地非粮化程度的影响机理,并提出治理快速城镇化地区耕地非粮化的政策建议。结果显示:①溧阳市耕地非粮化率为48.09%,即可恢复类为11.81%,自然恢复类为17.76%,工程恢复类为15.07%,不可恢复类为3.45%,耕地非粮化现象普遍存在,以自然恢复和工程恢复两类为主,具有可恢复性。②全域非粮化存在显著的空间正相关性,热点地区和冷点地区在空间分布上相对集中;不同类型非粮化冷热点的空间分布具有分异特征。③60岁以上人口比例、耕地地形、水田比例、工业规模、三处及以上宅基地比例和基本农田比例是影响溧阳市耕地非粮化程度的主要因素。该研究提出未来可通过改善耕地种植条件,鼓励以粮食生产、加工、运输和售卖等为主的工商资本下乡,防止农村旅游产业的随意扩张,坚持贯彻基本农田保护条例,落实耕地保护目标与任务等政策建议来遏制耕地非粮化行为。     

协调保护与开发的盐城海滨湿地利用景观结构优化研究

随着社会经济的发展,盐城海滨湿地资源开发与生态环境保护矛盾日益突出,物质组成和空间格局发生了明显变化,结构优化已成为湿地研究的重要内容.采用多目标规划模型,以表征开发与保护效应的经济效益和生态效益最大化为目标,从社会经济和生态环境两方面构建约束条件,对盐城海滨湿地利用景观结构进行优化研究.结果表明:(1)耕地面积增加17211.80 hm2,比例增加最大,为6.96％,主要是由于滩涂的围垦开发利用;(2)自然植被面积有所增加,通过植被的自然演替以及恢复部分已被开发的芦苇滩,并限制米草滩的扩张,泥滩面积减少25804.73 hm2,比例变化最大,达10.43％;(3)经济效益增长达6.42亿元,生态效益有所增加,综合效益显著提高,湿地景观结构得到优化.     

太湖流域水供给服务供需时空演变分析

太湖流域是我国经济发展最快、人口最密集的地区之一。受土地利用和降水条件变化的影响,太湖流域水供给服务供需关系也发生着变化。通过分别设置1995～2015年太湖流域不同降水条件和土地利用变化情景,利用Invest模型定量评估水资源供给量,同时利用空间离散法定量评估水资源需求量,并进一步分析供需赤字和盈余区域的时空变化。结果表明:1995～2015年随着土地利用变化,尤其是建设用地的扩张(20年来涨幅达106%),水资源需求占供给量的比重由73%升至90%,需要依赖外来客水的县域面积占整个流域的比重由19%升至33%;2015年在不同降水条件下供需关系变化更为明显,降水量越少,供需赤字的县域越多,在干旱年份整个流域需求量占供给量的117%,供给量已不能满足需求量,且赤字县域的面积占整个流域的47%。两种情境下,太湖流域东北部水供给服务供需关系均比西南部紧张。作为影响太湖流域水资源供需变化的主要因素,土地利用和降水条件变化分别通过影响需求量和供给量改变供需关系。     

滩涂农业垦区排水沟连接度对氮磷输出的影响

沟渠廊道提供了氮磷输送与排放通道,同时还提供氮磷滞留降解的环境,因此排水沟渠及其连通程度与氮磷输移及面源污染排放密切相关。为揭示不同连接度水平对氮磷污染物质扩散功能和净化功能的影响,论文以江苏盐城农业垦区排水沟为研究对象,分别在2015年8月和10月两次降水事件前后对不同等级排水沟进行4次水质（氮磷）监测,研究构建了基于氮磷输移过程关系的沟渠廊道连接度模型,进而利用回归模型分析了垦区排水沟连通度与氮磷输移的关系,结果显示：1）氮磷负荷呈现出10月雨前 < 8月雨前 < 10月雨后 < 8月雨后的时间变化特征,并有从上游到下游先升后降的空间变化特征;2）回归模型分析表明,排水沟TN、TP 输出随沟渠廊道连接度的增大呈先增后减的趋势,且其拐点分别位于沟渠廊道连接度为0.79、0.77时。研究表明,排水沟连接对于农田排水沟的扩散和净化功能的发挥起着重要作用,农业面源污染可以通过提高排水沟连接度来控制。     

全域土地综合整治路径探讨

全域土地综合整治作为助力乡村振兴战略的重要手段,其目标任务是以规划引领,将乡镇作为基本实施单元,农用地、建设用地整理整体推进,保护修复乡村生态环境,三生空间格局优化,加强耕地保护,促进农村土地集约节约利用,提升农村人居环境,促进乡村全面振兴。文章以典型地区的三个乡镇为案例,在分析上述地区在全域土地综合整治方案编制及工作推进中遇到的问题与困惑、政策诉求的基础上,提出推进全域土地综合整治工作的对策建议。