区域土地利用变化对生态系统脆弱性影响评估——以广州市花都区为例

本文在分析生态系统脆弱性概念与评价方法基础上,以土地利用变化引起的生态系统服务价值改变为影响力指标,以社会经济发展程度表征社会经济适应能力指标,构建区域土地利用变化对生态系统脆弱性影响评价和和空间表达方法,将生态系统脆弱性研究拓展到人类(社会)—自然(生态、环境)耦合系统的综合分析与评价,以广州市花都区为例,从花都区、乡镇两个空间尺度上进行了评价。结果表明:(1)在1980～1990年、1990～2000年和2000～2005年三个时间段,耕地面积的变化对该区生态系统服务功能影响最为显著;(2)1990～2000年和2000～2005年间,研究区社会经济适应性指数保持为正,两期平均值分别为0.391和0.374;(3)从研究区1990～2000年和2000～2005年两期脆弱性空间分布来看,虽然适应能力的提高在一定程度上缓解了土地利用变化对生态系统的负向影响,但总体呈现脆弱趋势,且脆弱性严重的乡镇数在时间尺度上呈现增加趋势。     

耕地生态安全视域下棉花生产布局优化问题研究——以新疆为例

利用2000-2015年农业生产统计数据,运用空间自相关、生产贡献度和PSR模型,分析新疆棉花生产格局变化及增产贡献因素,根据耕地生态安全评价结果测算各县市棉花种植调减面积,结论表明：2000年以来,棉花生产空间格局发生显著变化,形成天山南北坡两个主产区,“南增北减”趋势增强,单产高值区由点及面向天山南北两侧扩张,形成多个集中连片高产中心;棉花生产存在空间集聚效应,表现出持续的稳定性,高值聚集区集中分布于南疆区域;棉花增产主要归因于播种面积的持续扩大;耕地生态安全为临界安全或较不安全状态并呈集中连片分布;新疆棉花种植调减重点集中于南疆区域。在种植结构调整中,综合考虑水资源和土地管理制度约束、农业灌溉用水效率和替代作物选择等问题,科学有序调减棉花种植面积。     

基于县域单元的中国生态经济系统协调度及空间演化

以中国2853 个县(市、旗、区)为研究单元,利用1980、1990、2000 和2012 年的中国县级行政单元GDP数据和全国1 km格网土地利用数据,通过计算生态系统服务价值(ESV)和GDP的变化率,构建生态经济系统协调度(EEH)模型,分析了EEH的空间演化特征,在此基础上借助空间统计Local Moran's I 和Getis-Ord G_i^* 指数评价EEH空间分布模式.结果表明:①自1980 年以来中国县级行政单元GDP持续快速增长,全国呈现东南沿海增长速度明显高于中部地区,而中部地区又明显高于西部地区的特征;②生态系统服务价值(ESV)在空间分布上表现为西部和北部地区较高,南部和中东部地区较低;③中国县域EEH 1980-2012 年间逐步得到改善,EEH空间关联度总体相对稳定,但空间格局分布不均衡.总体来看,确保生态经济系统的持续协调发展的任务依然十分艰巨.     

胶州湾北岸滨海地区4个时期生态系统服务价值和生态功能区划分研究

生态功能分区是生态系统管理的重要环节,与生态系统服务权衡/协同密切相关,对小尺度区域进行生态功能分区,有助于实现精细化资源管理。以位于胶州湾北岸的青岛市城阳区和胶州市为研究区,采用当量因子法,计算研究区的生态系统服务价值;采用相关分析和双变量局部自相关分析方法,揭示1990年、2000年、2010年和2017年研究区生态系统服务价值的空间集聚特征,分析生态系统各种服务价值间权衡与协同关系;采用K-means聚类分析方法,识别生态系统服务簇,划分生态功能区。研究结果表明,1990～2017年期间,随着时间的推移,1990年、2000年、2010年和2017年胶州湾北岸滨海地区生态系统服务总价值在波动减少,其中,水域、盐田、其它用地和居住用地的生态系统服务价值在波动增加,滩涂、养殖池、耕地、工矿仓储用地和商服用地的生态系统服务价值在波动减少;生态系统服务的集聚区都为沿海滩涂区域,但是,生态系统服务价值的冷点区域不断向东北部和西南部扩张;研究区生态系统服务间的主导关系为协同关系;食物生产与水资源供给、食物生产与土壤保持、食物生产与提供美学景观的关系为权衡关系;胶州湾北岸滨海地区可以划分为生态保护区、旅游发展区、渔业养殖区和混合发展区4个功能区。     

近30年中国农作物种植结构时空变化分析

综合运用时序变化趋势、空间集聚分析等方法,从种植结构类型和种植比例变化趋势分析了1980年以来中国县域种植结构的时空特征。结果表明：① 近30年来中国前10位的种植结构类型有16种,2002年后多元种植结构逐步替代单一型种植结构。粮食作物占优的单一种植结构类型呈逐年递减趋势,其中1980年全国82.7%的县级农业种植结构是水稻、小麦、玉米及其组合种植类型,2002年后的果蔬类型增加改变了种植结构格局。② 全国种植县中有47%的水稻、61%的小麦和29.6%的玉米的种植比例显著减少,其他作物呈现增加趋势。粮食作物由以水稻为主的格局调整为水稻、小麦和玉米共存格局,其中玉米种植面积比例在空间上变化最为显著,在中国形成北东—西南向的“玉米减少带”。种植结构调整热点的城市地区,城市化对种植结构变化影响显著,水果和蔬菜类种植比例在城市化地区快速增加。③ 种植结构变化趋势在1300个县形成空间集聚效应,水稻的高高聚集占全国县数的2.86%、小麦占5.64%、玉米占6.11%、大豆为4.53%、麻类为1.62%、棉花占7.77%、蔬菜占8.24%、薯类占12%、水果占10%、糖料占1.41%、油料占9.35%,主要分布于中国东北、新疆和沿海的城市化地区。     

中国经济制度转型对制度供给的时空响应——基于非国有经济视角

以中国内地31个省级单元为研究对象,运用矢量数据符号法、空间自相关方法,基于非国有经济视角,探讨中国经济制度转型对制度供给的时空响应。研究表明:1990—2015年,经济制度转型指数的高值与较高值区集聚在东部地区,且在空间上呈明显蔓延的趋势,中国经济制度转型水平呈现东部沿海向西北内陆渐次推进的梯度性空间演变格局。1990—2015年,东、中、西部地区经济制度转型指数的差距逐渐缩小,中国经济制度转型在时空上呈逐渐收敛的态势,1990—2005年收敛速度较快,2005—2015年收敛趋于平稳;1990—2000年,转型指数年均增速高值和较高值区在东、中、西部地区均有分布,2000—2015年,转型指数年均增速的高值和较高值区整体向中西部地区偏移。中国经济制度转型的时空演变格局体现了其对东部沿海向西北内陆不断推进的渐进式制度供给的时空响应。     

1950—2015年中国棉花生产时空动态变化

基于1950—2015年中国棉花生产分布数据,综合运用时序变化趋势、空间分析等方法,分析中国棉花产量、面积及单产的时空分布特征和重心迁移轨迹,在此基础上量化面积和单产对棉花产量变化的贡献度。结果表明:① 1950—2015年间,中国棉花产量和单产总体呈上升趋势,产量增加521.44万t,单产增加1381.83 kg/hm²,面积经历剧烈波动、平稳发展及3次起落5个时期后,与1950年基本持平;② 棉花产量和面积区域性差距较大,但总体呈增加趋势,单产变化趋势稳定,其中西北内陆棉区棉花生产年际波动最大;③ 1950—2015年中国棉花种植区域中近87%的地区产量增加,约63%的地区棉花面积减少,70%以上地区棉花单产增加。三大棉区产量和单产增加,但增长速率不断减小,西北内陆棉区缩减幅度最小,亦是中国棉花面积增长的主力棉区;④ 中国棉花生产形成“东南—西北”的格局,主产区由黄河流域棉区转为西北内陆棉区;棉花产量和面积重心均向西北方向移动,总移动距离分别为1947 km、1398 km,2010—2015年移动速度最大,分别达到159 km/a、140 km/a;西北内陆棉区生产重心由和田迁至阿克苏,长江流域棉区由六安迁至黄冈,黄河流域棉区则由邯郸迁至聊城;⑤ 全国棉花产量贡献由单产主导逐渐转变为面积主导,从棉区来看,长江和黄河流域棉区亦由单产主导逐渐转变为面积主导,西北内陆棉区则一直为面积主导。     

20 世纪90 年代广州市从业人员的社会空间分异

1990 年以来中国城市的内城区传统工业向郊区外溢,郊区大量劳动密集型国际资本进驻等因素带来城市不同职业从业者的居住空间格局的重构。以1990 年、2000 年广州市“街道层面”的两次人口普查数据为主要数据源,借用经济学中的区位商指标,分析1990~2000 年广州市不同职业从业者的居住空间分异特征,发现工业、低端服务业、高端服务业及政府 机关职员等从业者呈现出差异化的空间分异特征。工业从业者的居住空间从内城区向近郊区、远郊区等转移,低端服务业从业者的居住地一直高度集中于内城区,高端服务业从业者聚居于政府机关附近和高校、科研机构密集区,政府机关职员居住区完全与政府机关相重合。就业地与居住地的临近性是20 世纪90 年代广州城市从业者居住空间最为显著的特征。旧城区产业结构调整、城市空间扩展、郊区国际生产资本进驻、政府为迎合全球化而进行的政策及空间的调整、土地开发与住房商品化以及原有国家事业机关“单位制”居住模式的惯性等成为1990~2000 年广州市不同职业从业者社会空间分异的主要原因。基于区位商的方法来分析不同职业从业者的居住空间分异,为深入解析城市社会空间分异提供了新的研究思路与方法。     

近25年横断山区国土空间格局与时空变化研究

横断山地提供多种生态系统服务,具有极高的生态价值,然而近年来面临人类活动强度增强所带来的国土空间可持续开发与管控挑战。利用横断山区1990年、2000年、2010年和2015年土地利用数据,分析不同海拔各种国土空间类型的数量、结构变化以及空间格局变化特征,揭示国土空间格局变化规律及影响因素。结果表明,横断山区国土空间海拔较高,垂直差异性明显,并且以生态空间为主体,生产、生活空间主要分布于东南部云南高原地区。25年间,三生空间变化加快且区域差异更突出,农业生产空间持续减少,工矿生产空间后十五年迅速增加,生活空间持续增加,生态空间波动增加。横断山区自然要素显著影响国土空间格局。西部大开发战略和退耕还林工程的实施明显带动横断山区国土空间格局变化。     

内蒙古县域经济空间格局演化研究

采用ESDA的方法,运用ArcGIS10.0和GeoDa095i软件,选取1980年、1990年、2000年和2010年4个时间断面分析了自改革开放以来内蒙古县域经济空间格局演化的过程。结果表明：① 改革开放以来,内蒙古县域经济空间格局和经济增长空间格局都发生了巨大的变化,其热点区都由蒙东地区跃迁到蒙中和蒙西地区,蒙中“金三角”地区代替蒙东成为内蒙古经济发展的增长极,蒙东地区则变为经济冷点区。② 县域经济空间格局和经济增长空间格局都有明显的空间自相关性,且经济空间格局的空间自相关性越来越大。③ 内蒙古县域经济形成了经济水平相似（热点区、冷点区）的集中连片区,内蒙古东 、中、西部的经济差异越来越大。影响内蒙古县域经济空间格局演化的因素可以可分资源、历史文化、区位等内部基础性因素,以及市场、政策等外部驱动型因素。     

新疆棉花基地布局研究

新疆棉区是我国正在开发建设的优质棉花基地。本文阐述了新疆棉区在我国的战略地位,从自然生态和社会经济诸因素分析评价了新疆棉花生产的利弊条件,探讨了新疆棉花基地的发展方向和远景规模,划分了新疆棉花生产的适宜区和经济区,并在此基础上提出新疆棉花基地区域布局的设想。     

四川植棉紫色土养分对棉花营养和纤维品质的影响

在分析植棉紫色土养分对棉花营养影响的基础上,讨论了土壤养分对棉花纤维品质的作用.比强度、2.5％跨距长度、伸长度、麦克隆值和整齐度五个纤维品质指标中,前三者与土壤养分显著相关.土壤养分中对纤维品质影响较大的是微量元素硼、铜及大量元素磷、钾,其中以硼和铜与棉花纤维品质的关系最为密切.     

石河子棉区棉株倒伏的气象因子分析

在对新疆石河子棉区乌兰乌苏和莫索湾两个观测点27a的农业气象观测资料进行分析的基础上,对这两个测点棉花植株倒伏进行2 a平行观测,在排除品种、栽培措施、土壤性质和肥力等非气象因子以后,初步得出结论：石河子棉区棉株倒伏的关键时期是花铃期;造成石河子棉区棉株倒伏的主要气象因子是0—30 cm土壤相对湿度和当时的风速及持续时间。     

不同覆盖对棉田棉蚜和棉叶螨及其天敌种群动态的影响

通过田间调查,比较露地、窄膜、宽膜、全膜和秸秆覆盖下主要棉田害虫和天敌种群动态。结果表明,不同覆盖方式对棉蚜种群动态影响很大,除窄膜和宽膜覆盖之间差异不显著外,其他覆盖差异均达到极显著,7月16日全膜和秸秆覆盖达峰值,比露地、窄膜和宽膜覆盖早5 d;高峰时全膜覆盖棉蚜数量分别是露地、窄膜、宽膜和秸秆覆盖的2.56、1.78、2.16倍和5.93倍。对棉叶螨种群动态影响不同于棉蚜,整个调查期,窄膜、宽膜和全膜之间无论从数量还是增长速率来看都呈相似趋势,而秸秆覆盖棉田棉叶螨数量显著高于其他覆盖,高峰时分别高出露地、窄膜、宽膜和全膜覆盖9 584.4、7 816.4、7 540.4头/百株和8 436.8头/百株。不同覆盖下主要天敌种类基本一致,但种群变化并没有明显的规律。     

阿拉尔灌区棉田蒸散量计算模型

根据2000年阿克苏水平衡站有底测坑试验资料，分析了土壤水分有效性函数与土壤相对有效含水率，作物生物学特性函数，与群体叶面积指数的关系，结果表明：（1）土壤水分有效性函数与土壤相对有效含水率呈直线函数关系；（2）作物生物学特性函数与群体叶面积指数呈指数函数关系。选用20cm蒸发器水面蒸发量、作物生物学特性函数和土壤水分有效性函数，应用数理统计方法建立了阿拉尔灌区棉田蒸散量计算模型。该模式仅需常规气象与土壤湿度资料，计算简便，精度较高，便于在缺乏实测资料的地区使用。     

棉花-花生在不同间作模式下土壤养分的变化特点

通过田间试验研究了棉花－花生在不同间作模式下土壤养分的变化,结果表明：棉花－花生在合理的间作条件下,土壤养分有一定的互补作用。棉花能充分利用固定的氮,花生能利用棉花活化的土壤磷;棉花－花生间作,要注意钾素的补充。间作距离小,这两种作物一方面发生养分竞争,更主要的是地上部竞争,影响经济产量。间作距离过大与单相作类似。     

棉花精准农业种植与管理系统初步分析--以新疆生产建设兵团为例

作为一种新的农业微观经营管理方式,精准农业已成为农业发展的趋势之一。本文以新疆兵团棉花种植的实际情况出发,结合在试验区开展的精准棉花种植研究工作中采用的技术思想、方法、手段及取得的初步成果,从农田信息采集系统、信息处理系统和实施系统三个方面进行棉花精准种植信息系统集成研究,可为新疆及其它地区棉花精准种植提供参考模式。     

基于RS与GIS的干旱区棉花信息提取及长势监测

以CBERS—1卫星图像为信息源，在新疆石河子地区，通过三种不同分类方法的对比，得出Fuzzy—ARTMAP的分类结果精度最高。在GIS的支持下，根据Fuzzy—ARTMAP的分类结果提取了棉田信息。利用2001年和2002年不同时相的MODIS和TM图像计算得到归一化植被指数(NDVI)和NDVI差值图像，将NDVI差值图像与棉田信息叠加后并分级，得到年际间和年内棉花长势的动态分布图和相同时相棉花长势的区域差异图。     

用Delphi开发新疆地区棉铃虫测报数据库管理系统

以棉花三种害虫．棉叶螨、棉蚜、棉铃虫．测报的国家标准为基础,结合新疆地区棉花生产过程中这三种害虫发生的实际情况,建立新疆疆棉花害虫基数调查网络数据库,数据库包括：棉叶螨子数据库(3张数据表)、棉蚜子数据库(4张数据表)和棉铃虫子数据库(6张数据表)。基于局域环境构建了C／S结构的应用程序体系,实现了棉叶螨、棉蚜和棉铃虫基数调查的数据维护、查询、统计等功能。棉花害虫基数调查网络数据库的建立和C／S应用系统的实现,为棉花害虫区域化测报和管理提供厂强大的数据支持。     

基于GIS的新疆棉花生产发展时空变异分析

在新疆棉花生产统计数据库建立的基础上 ,利用地理信息系统工具软件ArcView制作新疆历年棉花播种面积、单产和总产分布图 ,并以 1 980、1 985、1 990和 1 995年为例对新疆棉花生产的时间和空间分布进行分析 ,同时还分析了 1 997年棉花播种面积占耕地面积和总作物播种面积的比率分布。进入 90年代后新疆棉花生产发展迅速 ,播种面积、单产和总产都有大幅度增加 ,1 995年总产达到 30× 1 0 5t以上的县有莎车、阿克苏、沙雅、阿瓦提、麦盖提、巴楚 6县 ,主产区主要分布在南疆的库尔勒 -阿克苏 -莎车和北疆的昌吉 -博乐沿线各县 ,1 997年已有 1 4个县棉田面积占耕地面积的比率大于 5 0 %。新疆棉花生产已达到一定的规模 ,宜在稳定中求发展 ,注意防止规划和管理不善可能造成的土地退化 ,以保障农业生产持续发展。