以新疆1995、 2000、 2005及2008年4个时期的土地利用数据为基础,结合水资源分区、 SRTM-DEM和数字地貌等数据,分析了基于水资源分区和地貌特征的新疆耕地资源的变化特征,结果表明:①总体上,不同时段各水资源分区耕地空间分布稍有变化,但总体格局保持不变。不同时段各水资源分区的耕地面积有增有减,但增加量远超过减少量,耕地总体呈现出持续增长的趋势,从1995年到2008年,共增加126.39×104 hm2。②对比4个时期26个水资源分区的耕地数值、 变化和升降形式差异,可将耕地变化形式归纳为上升、 先降后升、 先升后降和升降波动四大类。③新疆耕地空间变化存在分区差异。1995至2008年期间,耕地增加值最大者为叶尔羌河流域,为17.36×104 hm2;而额敏河流域耕地面积缩减量最大,减少3.15×104 hm2。④新疆耕地资源主要分布在2 000 m以下的低海拔和中海拔区域,其中以500~2 000 m区域分布最广;耕地资源主要分布于地势相对低缓的平原和丘陵区,以开发流水地貌类型的山前平原地带为主。新疆耕地变化具有很强的空间差异性,与水资源量及利用状况的空间分异密切相关。
建设用地扩张与经济发展的密切关系在发达地区除了表现出全国平均水平的共性外,又表现出它的特殊性。论文在赵可等人研究的基础上,通过基于AR模型修正的线性回归法和协整分析法,对比分析了江苏省内两者关系的特殊性,结果显示:①江苏省的经济发展与建设用地的相关系数为0.992,回归结果表明,经济每增长1%,建设用地将增加0.135 9个百分点,这远小于全国的平均水平;②苏南5市的单位经济增长所带动的建设用地增量明显低于全国,但略高于江苏省;③江苏省的经济发展与建设用地扩张存在一个长期均衡关系,其中建设用地面积对短期波动的调整系数为-0.446 9,经济增长对短期波动的调整系数为2.236 0,后者明显大于全国平均值;④江苏省的经济发展是建设用地扩张的单向Granger原因。研究结论:各级政府和决策者应该在积极探索发达地区遏制建设用地扩张机制的同时彻底放弃通过建设用地扩张带动经济增长的想法与尝试,同时要积极发挥中小城市的"人口分流"作用,通过抑制人口向大城市集聚而控制建设用地的扩张。
论文在感知价值的框架下讨论了土地征收前后农民感知维度的变化,构建土地征收前后农民感知维度变化的测度因子与评估指标,运用结构方程模型对土地征收前后农民感知变化与征地意愿之间的关系进行了衡量。结果显示:①土地征收前后农民感知变化包括农民经济状况变化、 农田资金投入变化、 农村公共基础服务变化、 农村公共社会服务变化与农田景观环境变化5个测量维度;②土地征收后农民的经济收入状况、 农田资金投入、 农村公共基础服务、 农田景观环境等变化感知对被征地农民的征地意愿具有正向的影响,而农村公共社会服务变化感知对于农民的征地意愿影响不显著;③感知变化维度上,土地征收前后农田资金投入变化是影响农民征地意愿的主导因素,其次分别为农民的经济收入状况变化、 农村公共基础服务变化和农田景观环境变化。土地征收前后农民感知维度的变化很明确地影响到农民的征地意愿,把握两者的关系有利于政府制定有效的征地补偿和安置政策、 引导失地农民适应身份转型,为解决被征地农民的现实问题提供参考依据。
利用内蒙古1986-2009年间的6类环境污染指标和人均GDP数据,基于VAR计量技术,通过变量平稳性和协整检验,Granger因果检验和脉冲响应分析对经济增长与环境污染的关系及其动态性进行了实证研究。结果显示:①当内蒙古粉尘排放量增长率、 工业固体废弃物产生量增长率、 工业二氧化硫排放量增长率和工业烟尘排放量增长率各增加1%时,人均GDP分别降低0.068%、 0.411%、 0.380%以及0.418%;当工业废气排放量增长率和工业废水排放量增长率分别增加1%时,人均GDP分别上升1.305%和1.601%。②人均GDP变化是工业固体废弃物产生量和工业废气排放量变化的Granger原因,但各污染物排放并不是人均GDP变化的Granger原因,这与研究期间内蒙古处于工业化尤其是工业中的采矿业发达的事实吻合。③人均GDP增长率对来自环境变量增长率的冲击影响其响应表现为在第1期均为0,从长期响应来看,给粉尘和废水排放增长率一个正的冲击,人均GDP增长率的响应为持续的降低;对来自废气排放增长率冲击响应函数图在前4期表现出"增长-降低-增长"的趋势,而在后6期表现为缓缓下降;对来自固体废弃物产生量增长率和二氧化硫排放量增长率冲击响应不明显;对来自烟尘排放量增长率的冲击其响应在第2期达到最大值,随后也呈递减趋势。④从方差分析的结果看,不考虑GDP自身的贡献率,内蒙古环境污染指标排放增长率对人均GDP增长率贡献率较小,而在不考虑内蒙古各个环境污染指标排放增长率自身的贡献率的情况下,内蒙古人均GDP增长率对环境污染指标排放的增长率的贡献较高。这进一步说明了内蒙古环境各污染因子排放量的增多并没有大幅度促进人均GDP的增长,但是人均GDP增长却带动了工业污染物排放的增长。
资源型关键地段对于维护和控制区域土地生态系统安全具有关键性作用。通过构建一套资源型关键地段识别的指标体系,在以次一级行政区为基本识别单元的基础上,识别出行政单元内地类斑块尺度的资源型关键地段。将无锡市划分为3级6类地段:关键地段、关键地段保护区、一般地段、干扰地段、干扰区以及交汇区,分别占全市总面积的19.70%、12.03%、39.62%、16.36%、12.28%和6.35%。关键地段斑块面积偏小、破碎化程度明显,空间分布不均匀,宜兴市境内关键地段占全市总量的85.26%;干扰地段斑块面积较大,空间分布不均,但相对集中,从面积和强度来看城区都较明显。干扰地段的形成受城镇空间发展影响明显;次一级行政区交汇区空间分布特征与形成原因不完全一致,空间分布也不均。城区50.48%、江阴40.91%、宜兴33.63%的关键地段保护区有被进一步破坏的可能。
以综合顺序分类系统(IOCS)为基础,利用1985-2009年内蒙古及周边常规气象站的观测资料,采用NPP分类指数模型模拟内蒙古各潜在植被类型NPP,分析其空间分布特征及NPP与气候因子之间的关系。研究表明:①内蒙古地区植被NPP在空间分布上表现出一定的经向分布特征,多年均值介于0~366.5 gC·m-2·a-1之间,高值区中心分布在大兴安岭东北部;②各潜在植被类型中,碳汇潜力贡献率最大的潜在植被类型为微温微干温带典型草原类(ⅢC),其值为23.6%;最小的为寒温微干山地草原类(ⅡC),接近于0;③内蒙古潜在植被类型NPP表现出明显的干湿地带性和纬度地带性,且随寒温→微温→暖温、微干→微润→湿润→潮湿的变化其NPP值逐渐增大;但暖温极干暖温带荒漠类(ⅣA)和暖温干旱暖温带半荒漠类(ⅣB)并不符合这一规律,主要原因是较高的温度和较少的降水,达不到植被物质生长的需求。
利用甘肃省西峰农业气象试验站1994-2008年玉米试验观测资料,对玉米的LAI变化规律,温度、光合有效辐射对LAI的影响,LAI对50 cm土层土壤贮水量、生物量及产量因子的影响进行了分析。结果表明,三叶期-乳熟期LAI随着出苗后的天数呈S曲线变化。缓慢增长期出现在8~28 d;快速增长期出现在28~74 d;缓慢下降期出现在74~103 d。叶片含水率以0.9%/10 d的速度线性下降。各试验年份间,降水差异较大,变异系数为31%~92%;其次为≥10℃有效积温;光合有效辐射比较稳定。从播种到乳熟期,各年份的气象要素值趋于平均值。LAI与≥10℃有效积温及光合有效辐射呈幂函数变化,有效积温500℃及光合有效辐射值250 MJ/m2是LAI累积速度变化的转折点。≥10℃有效积温500~1 000℃及光合有效辐射800~1 000 MJ/m2是LAI快速增长的阶段。随着LAI的增大,50 cm土层贮水量呈线性减少。LAI对生物量的影响可用幂函数描述,最利于生物量累积的LAI值为3.5,较为适宜的种植密度为60 000株/hm2。七叶期-拔节期阶段LAI与产量因子的相关性较差,抽雄期-乳熟期阶段LAI与产量因子的相关性显著。在一定范围内,抽雄期LAI的增大对提高玉米的经济产量有利。
研究依托千烟洲生态站,利用1998年建立的红壤稻田长期定位施肥试验,研究不同施肥处理对水稻土土壤碳及养分的影响。结果表明:①施用有机肥有利于提高土壤碳、 氮、 磷含量,土壤总有机碳(SOC)含量达到16.8 g·kg-1,全氮(TN)含量达到1.5 g·kg-1,速效氮(AN)含量达到153.8 mg·kg-1,速效磷(AP)含量达到43.3 mg·kg-1,而土壤速效钾(AK)含量仅达到23.0 mg·kg-1,低于施用化肥的各个处理;②施用氮、 磷、 钾肥减缓了红壤水稻土酸化趋势,显著增加土壤AP(12.3~47.1 mg·kg-1)、 AK(22.3~54.5 mg·kg-1)含量;③秸秆还田可以提高稻田红壤SOC(10.8 g·kg-1)、 TN(1.1 g·kg-1)含量。因此,建议在红壤稻田施入适量有机肥,提倡秸秆还田,提高土壤碳含量,同时配合施用钾肥,满足作物对养分的需求;化肥、 有机肥施用量需要考虑其对水体氮、 磷污染的潜在风险。
论文通过对祁连山区芨芨草草丛肥岛特征研究,结果表明:①芨芨草草丛肥岛冠幅下土壤养分高于空地。②土壤有机质、 全氮、 全磷、 速效氮、 速效磷、 速效钾、 速效锌、 速效锰和速效铁含量从草丛中心到距草丛边缘100 cm变化的整体规律是先减小后增加;但距草丛边缘100 cm含量低于草丛中心。③土壤全钾含量、 pH值和速效铜含量从草丛中心到距草丛边缘100 cm变化规律为:全钾含量在各土层变化各异;pH值变化0~10 cm和10~20 cm土层升高,20~30 cm土层则降低;速效铜含量0~10 cm和10~20 cm土层持续下降,20~30 cm土层先减小后增加,并在距草丛边缘40 cm含量最低。总体而言,芨芨草草丛肥岛的各种土壤养分变化规律不是完全一致的。
利用中国境内红河流域23个气象站点1960-2007年的逐日降水数据,基于极端降水指数分析流域极端降水事件的时空变化特征。结果表明:极端降水频次和强度表现出从东南向西北递减的特征,高值区分布在江城-绿春-金平-河口一线以南,低值区分布在巍山-南涧-弥渡一线以北及元江中游河谷;极端降水频次峰值出现在7月,汛期极端降水出现频次占全年的91.48%。1960-2007年期间,极端降水指数均表现出上升趋势,其中,极端降水贡献率和平均日降水强度上升趋势较为显著,线性趋势值分别为0.68%·(10 a)-1和0.17 mm·d-1·(10 a)-1。除了平均日降水强度整体上表现出上升的趋势外,其余5个极端降水指数趋势变化具有空间差异性,增加的站点大多分布在李仙江上游、 元江中上游和藤条江流域,减小的站点大多分布在李仙江下游、 元江下游和盘龙河流域。
20世纪被认为可能是近千年中气候最暖的时期,但由于20世纪前50余年西北干旱区没有或少有实测气候资料,因此该区域20世纪气候变化评估存在很大的不确定性。重建这一时期气候资料有助于提高20世纪干旱区气候变化评估可靠性。论文应用Delta方法和典型相关分析(CCA)方法,结合1961-1990年开都河流域以及中亚3个气象站点1901-1990年逐月气温和降水资料重建开都河流域1901-1960年气候资料,并分析比较两种方法的精度和适用性。研究结果表明:Delta方法重建的各气象站逐月气温整体上优于CCA方法;CCA方法重建的降水整体上优于Delta方法。Delta方法重建的1901-1960年逐月气温序列不同年份之间变化幅度大,CCA方法重建的气温序列相对比较平缓。两种方法重建的降水序列中均表现出各个年份年内分布差异大的特征。
结合阿克苏河源流山区两气象站以及出山口两水文站近50 a的气象、 水文实测资料,运用非参数Mann-Kendall单调趋势检验、 突变检验、 方差分析外推、 R/S分析及周期性叠加趋势模型等方法,分析了阿克苏河源流区气候及径流变化的趋势和周期,并予以预测,探讨了气候变化对径流的影响量。结果表明:阿克苏河源流区气温、 降水量及径流量皆呈显著增加趋势,且分别在1989、 1985和1993年发生了显著的增多跃变;气候因子与径流量的Hurst指数均大于0.5,表明其未来仍将保持增加趋势,在2010-2016年径流量的相对最大值和最小值将分别为91.822×108 m3(2014年)和83.43×108 m3(2011年);阿克苏河径流量在整个时间序列存在25 a的准周期,但在突变前以17 a周期为主;气候变化使得阿克苏河源流在1994-2007年增加了224.97×108 m3的来水量,年增加量的最大、 最小值分别出现在2003年和2004年。
论文以干旱区内陆河石羊河流域为研究区,选取坡度、 坡向、 地形起伏度、 植被指数、 水文、 气候、 交通等因子作为评价指标,建立了人居环境指数(HEI),利用GIS的叠置分析、 缓冲区分析、 密度分析等空间分析技术对石羊河流域人居环境适宜性进行了定量综合评价分析。评价结果表明,石羊河流域人居环境指数介于17.13~84.32之间,整体分布格局为:从西南方向到东北方向适宜性依次降低,适宜、 较适宜居住区主要分布在中游和中下游地区,不适宜人类居住区占研究区面积的比例很大。石羊河流域人居环境适宜区主要以带状和斑块状分布在石羊河各支流周围,其他区域只有零星分布,与流域内居民点分布的空间格局相吻合。石羊河流域人居环境状况与人口密度呈对数关系,确定系数达到0.851 2,与经济发展水平呈现较明显的正相关性,人居环境评价值与单位面积GDP确定系数达到0.845 4,与道路网密度关系不显著,受道路制约程度较小。一些居民点分布在人居环境恶劣区域,一些村镇分布在靠近沙漠区域内,地形复杂,气候多变,水资源短缺,经济发展滞后,结合新农村建设规划和当地土地利用规划,这部分村落需要异地搬迁以便改善人居环境状况。
在区域旅游发展中,中小文化旅游城市是其重要内容之一。除旅游景点本身的吸引力之外,旅游目的地的可达性及旅游景点基础设施的完善是其旅游发展的重要内容,因此中小文化旅游城市的可达性研究具有重要意义。基于GIS软件,论文从空间距离和时间成本角度对全国34个中小文化旅游城市的可达性进行研究。结果表明:我国中小文化旅游城市的可达性表现出非均衡的空间分布特征,其3 h可达服务范围(即游客市场)并未覆盖全国。其中,东北地区、华南地区、内蒙古高原、青藏高原等地区因中小文化旅游城市分布较少而出现可达服务范围的空白区域,而长江三角洲、成渝、鲁西南和海峡西岸等地区中小文化旅游城市的可达服务范围已绵延成片,具有较大的区域旅游合作潜力。此外,通过对中小文化旅游城市的旅游收入、旅游人数与可达范围内社会经济属性进行相关性分析,发现旅游收入与1 h可达范围内的GDP相关性最高,而旅游人数与50 km范围内的GDP相关性最高。
选取青海湖周边地区气候资料及青海湖近10 a MODIS遥感资料,通过分析水体面积和水位、 年均气温和年降水量的变化揭示青海湖面积的变化趋势。对青海湖近10 a遥感监测以及青海湖周边地区气候要素的分析研究结果表明:在2001-2010年10 a来青海湖周边地区年平均气温显著增加,平均每年升温0.12℃,年降水量在波动中呈上升趋势。青海湖水位虽然在近50 a内持续下降,而在2001-2010年呈现逐年增加的趋势,且增加趋势非常明显。从MODIS遥感资料对青海湖10 a来4月和9月的湖水面积监测结果显示,4月和9月青海湖面积在2001-2010年呈现波动上升趋势,且与4月和9月的水位呈极显著相关关系,相关系数分别为0.818和0.875(P<0.05)。近年来由于气候变化导致的青海北部一些地区降水量增多或气候变湿,而暖湿型的气候导致的降水量增多最终可能是水位升高的主要原因,且这种气候变湿的趋势使10 a来青海湖面积增大趋势明显。
棉田信息化的精确管理是提高棉花生产管理水平及我国数字农业发展的客观需求。论文以山东省夏津县为研究区,选取棉花4个不同生长期的HJ-1卫星遥感影像,通过物候历分析和主要农作物的光谱特征,确定棉花识别最佳时相,建立提取模型,获取棉花种植区信息。建立棉花花铃期遥感影像的特征光谱指数,并与实测的5种主要土壤养分数据结合,运用相关分析、 主成分分析和K均值聚类分析方法,划分棉花管理区,并对分区结果的合理性进行差异显著性评价分析。结果显示:棉花种植区提取的最佳时相为蕾期,提取精度达到93%以上;优化土壤调节植被指数(OSAVI)能够较好地反映棉花的长势信息,同时与土壤养分具有显著的相关性;利用主成分分区指标将研究区棉田划分为3个管理区:管理一区占总棉田面积的24.67%,土壤有机质和氮磷钾含量最高,棉花长势旺盛;管理二区占47.02%,土壤养分含量中等,棉花长势一般;管理三区占28.31%,土壤肥力最低,棉花长势较差;各管理分区内土壤养分的变异系数都显著减小,分区间土壤养分和光谱指数均值差异显著,显示了分区的合理性。该研究可为实时准确的棉花栽培管理与决策提供科学依据。
非市场价值是基本农田价值的重要组成部分。对基本农田价值的全面认识与科学评估,有助于基本农田保护经济补偿机制的建立。针对目前中国耕地和基本农田非市场价值研究中尚未引入选择试验模型的现状,论文尝试将选择试验模型引入基本农田非市场价值评估研究,并以浙江省德清县为例展开实证分析。在问卷调查的基础上,首先分析城乡居民对于基本农田保护的认知差异;然后运用选择试验模型分析城乡居民对于基本农田非市场价值的认知偏好及其可能的异质性来源;最后评估并比较城乡居民对于基本农田非市场价值的支付意愿,得出德清县基本农田的非市场价值。研究得到如下主要结论:①城乡居民对基本农田非市场价值的认知偏好存在差异,其认知偏好受年龄、教育程度、家庭人口数、收入、行为和态度变量的影响;②城镇居民的支付意愿普遍高于农村居民,城镇居民平均年支付意愿为143.04元/户,农村居民平均年支付意愿为27.47元/户,城乡居民的收入差异显著影响其支付意愿;③Mixed Logit模型能够揭示不同个体之间存在的选择偏好的异质性及其可能来源,且模型拟合程度更高,解释力优于MNL模型,但是,在应用MNL模型和Mixed Logit模型评估属性的支付意愿时,估计结果存在差异;④计算结果表明,2009年德清县基本农田非市场价值为2.58×108元,单位面积非市场价值为1.27×104元/hm2,占基本农田总价值的54.17%。
