区域土壤重金属风险综合管理框架研究

为满足土壤重金属宏观管理需要,开展人地关系视角下的风险管理研究。在系统梳理土地利用系统中土壤重金属的来源及其物质流循环的基础上,依据社会-生态系统(Social-ecological systems,SESs)理论分析框架,构建了区域土壤重金属风险综合管理模式框架。该框架由外部驱动子系统、内生驱动子系统和土地利用系统表征三部分组成,该框架的资源系统、资源单元、利益相关者和管控系统是区域土壤重金属累积协同演化和不确定问题分析的主体。结合我国土壤重金属管理研究实际,围绕提出的模式框架,建立区域土壤重金属分析控制技术体系,主要包括实现土壤重金属社会-生态类型(孕污环境)分区、制定不同土地利用系统(方式)下的土壤重金属标准系列、构建基于负载容重管理法和土壤重金属清单管理法的污染物定量控制技术、建立基于社会-生态类型区的重金属预警与风险管理体系四部分,并探讨我国在该体系下的相关研究进展。我国在区域土壤重金属风险综合管理研究方面已取得重要进展,但仍有待加强。     

基于农业资源与经济数据平台的资源利用决策及应用

在构建北京郊区自然资源与社会经济信息管理平台基础上,针对解决农业资源与环境中实际问题的需求,该文研发了相关专业决策模型和技术方法,完成了与平台的初步集成,形成了北京农业资源定性分析、定量计算和直观展示相结合的空间一体化管理模式。首先简要介绍了决策应用系统模块的结构体系和决策应用交互实现,其次重点阐述了基于综合管理平台的北京农业资源利用决策模型和技术方法研发及其应用的初步结果,最后从与专业决策模型系统集成方法、规范化和标准化建设、制度保障体系角度对综合管理平台未来工作进行了展望。经过4 a建设与运行,决策应用系统模块依托平台已经初步应用在北京市农业和农村相关业务的辅助管理中,对北京社会主义新农村建设和基层三农发展具有重要的意义。     

北京市农业土壤重金属污染环境风险等级评价

为全面了解北京市农业土壤中重金属污染环境风险等级及空间分布特征,采用Hakanson潜在生态危害指数法对1018个采样点的Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg 8种重金属进行污染的潜在生态风险评价,并运用指示克里格方法绘制污染风险概率分布图,对整个北京市农业土壤重金属污染风险的空间分布特征进行分析。结果表明：北京市农业土壤重金属污染风险已达到中度和低度,低度、中度、重度和严重4个风险等级的样点比例分别为42.63%、34.97%、18.57%、3.83%,8种金属中Cd和Hg元素污染风险最高,Cr、Ni、Zn元素生态风险较低,风险概率图显示城区周围、大兴、通州、密云等地风险等级较高。     

北京耕作土壤重金属多尺度空间结构

为了有效揭示土壤重金属的空间分布特征,为土壤环境质量评价提供科学依据,该研究以北京市耕作土壤中重金属为例,通过地统计学方法分析了重金属空间结构的尺度效应。研究结果表明：土壤重金属Cr、Ni、Zn和Hg的空间结构性对空间尺度有明显的依赖,理论半方差函数的最优性检验进一步表明多尺度套合模型能充分地挖掘和利用土壤重金属Cr、Ni、Zn和Hg的空间变异结构,并且采用多尺度套合模型法对重金属Cr、Ni、Zn和Hg进行克里格插值,其插值效果明显优于单一尺度下的普通克里格插值。因此,多尺度套合模型法能有效地揭示耕作土壤中重金属的空间分布特征。     

民勤1988～1997年间土地荒漠化社会经济驱动力分析

以甘肃民勤县为例,建立民勤5个区域1988~1997年三个时段的荒漠化指数和其变化率,采用相关分析、多元逐步回归分析方法,利用对应年份和各区域乡镇的标准化社会经济统计资料,建立民勤荒漠化的社会经济驱动力模型,对1988-1997年民勤区域荒漠化社会经济驱动力进行分析。民勤的牧业区和新开发的昌宁与环河灌区受人类影响小,其区域荒漠化指数大小主要取决于自然因素,但两区域荒漠化指数变化率分别与单位面积载羊量和人口密度变化率线性相关。对坝区、泉山区和湖区老灌区,区域荒漠化指数大小取决于区域的社会经济因素和自然因素的综合作用,社会经济结构已经影响了区域荒漠化指数的大小,各区域荒漠化指数变化率分别与单位面积的粮食播种面积、单位面积人均纯收入和单位面积的大牲畜变化率线性相关。     

试论现代土宜科学与地区名优农产品开发

为了促进我国农业结构调整而发展适于该地区的名优农（畜）产品的需要,首先从地区名优农（畜）产品开的生态条件分析,进而将我国原传统的土壤适宜性概念拓展到现代的土地适宜性,称之为现代土宜。并提出了“现代土宜科学是研究地区名优农（畜）产品经济生物性状的生理及其阶段发育对土地生态要求和相应管理措施的应用技术学院”的定义。其次将名优农（畜）产品的经济生物学性状的生态要求采用了地理性的多层阶分级与分区方法,从宏观气候带的一般生境适宜（SE4）到区域气候和土壤性状的品质特优适宜（SE1）和灾害或土壤特性不适宜（SE0）等的名优农（畜）产品土地适宜评级（SE）的5级制,使名优产品的土地适宜性评级开始有了有序的理论阐述及可行性框架,并以我国名产的燕山板栗、四川和三峡的柑桔进行了实例定性评价,由于它系统采用了土壤地理的逐阶接近法的方法论而明显有别于FAO的土地适宜性评价（S）框架。最后本文简要介绍了用于名优农（畜）产品开发的土宜性调查与土宜性土地利用规划的工作方法与原则,以加强现代土宜科学在提高地区农（畜）产品质量为中心的农业结构调整的工作速度与科学基础。     

两种不同干扰方式下的天山云杉更新格局

该文采用点格局分析方法，对新疆天山中部林区天山云杉林在林冠和强度择伐干扰方式下的天然更新格局进行了研究.结果表明:在林冠干扰方式下，林冠空隙（林窗）内天山云杉天然更新幼树/幼苗呈现聚集分布，并在每一聚集分布中都有最大聚集强度；林冠空隙内天然更新幼树/幼苗与林冠空隙形成木呈现出在空间位置上的依存关系.这在所研究的尺度范围内（130 m×80 m标准地），强度择伐干扰后天山云杉保留木呈现聚集格局，天然更新幼树/幼苗与保留木之间依空间尺度由小到大而在空间上呈现斑块镶嵌、随机排列和空间依存，天然更新幼树/幼苗与择伐作业采伐木伐桩呈现出在空间位置上的依存关系.表明在天山云杉林分中，天然更新幼树/幼苗与强度择伐作业采伐木伐桩之间具有类似于其与林冠空隙形成木之间的空间位置关系.说明在创造天然更新的条件上，强度择伐作业的采伐木具有某些与林冠空隙形成木相同的生态作用.      

黄塔小流域农业生态系统景观特征探析

应用GIS、RS和GPS现代技术研究了黄塔小流域农业生态系统景观特征;并从地形因素、基岩和母质、人类活动方面分析其对黄塔小流域景观生态系统的影响。     

民勤绿洲农业系统变化的协整分析

采用协整分析的方法,基于1956—2008年长时间序列数据,分析了近50年内民勤农业生产系统(作物和牲畜)和环境系统在土地退化条件下的变化规律,并通过建立向量误差修正模型(VECM)和Granger因果检验方法,进一步探寻了民勤农业各子系统间的相互作用关系及系统长期均衡关系和短期波动状态。研究表明:(1)在土地退化的条件下,民勤农业生产系统和环境系统之间依然存在一个长期的均衡状态,虽未使民勤农业系统在土地退化的影响下崩溃,但却存在过度种植放牧、水资源短缺、土地退化之间的恶性循环;(2)民勤绿洲农业各子系统围绕长期均衡态还存在短期的波动,其中天气条件(沙尘暴次数)和地下水资源(机井数)开采调整回均衡态的贡献显著,向量误差修正模型前系数绝对值分别为0.9129和~(-1).2583,远远大于其他指标;在对荒漠化地区进行监测时,应当优先选择沙尘暴天气数和机井数等指标;(3)Granger因果检验结果表明,羊只存栏数和地下水资源(机井数)开采是沙尘暴次数的Granger原因。畜牧业的发展,超过草场的自然承载能力,风蚀现象加重。地下水严重超采,导致地下水位急剧下降,矿化度增加、地表植被大面积死亡,导致沙尘暴灾害加剧。因此,可以通过减少放牧和有效管理地下水资源来实现研究区的荒漠化防治。     

绿洲景观多季相特征的线性光谱混合分解方法研究

因干旱、半干旱区生态环境的脆弱性和社会经济的干扰,区域景观季相间具有显著变异,但该类区域季相景观异质性研究相对薄弱。加上遥感数据空间分辨率的约束,表征荒漠化状态的异质性景观特征以一定程度的混合像元存在,传统的景观信息提取方法具有一定的局限性。以甘肃省民勤县为例,进行了荒漠化异质性季相景观特征的线性光谱混合分解方法研究,包括端元类型确定,多季相代表性端元选择和光谱值优化等关键步骤。结果表明,多季相线性光谱混合分解模型考虑了端元在季相之间的可比性和分解结果的物理意义,可以直接进行物理解译,有效模拟民勤绿洲的景观要素分布,多季相端元丰度可以描述各类端元的季相变异,为土地荒漠化监测评价提供保障。