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耕地“非粮化”影响因素空间效应研究——以珠三角为例

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农业资源与环境学报 2024年第3期41卷 530-538页

作者：陈莉珍刘光盛聂嘉琦肖瑶杨丽英王红梅华南农业大学公共管理学院广州510642 广东省土地利用与整治重点实验室广州510642 自然资源部华南热带亚热带自然资源监测重点实验室广州510700 广东省土地调查规划院广州510075

为科学管控耕地非粮化,本研究以珠三角县级行政区为研究单元,在揭示耕地非粮化空间分异特征基础上,采用空间杜宾模型和地理加权回归模型探究耕地非粮化及其空间效应。结果表明:珠三角2019年各县平均非粮化率为47.8%,高于全国平均水平。... 详细信息

为科学管控耕地非粮化,本研究以珠三角县级行政区为研究单元,在揭示耕地非粮化空间分异特征基础上,采用空间杜宾模型和地理加权回归模型探究耕地非粮化及其空间效应。结果表明:珠三角2019年各县平均非粮化率为47.8%,高于全国平均水平。从非粮化率来看,耕地非粮化集聚于珠三角周边县域及部分中部县域,以低-低和高-高集聚为主;从非粮化面积来看,耕地非粮化集聚于研究区东北部,以高-高集聚为主。珠三角非粮化存在空间依赖性。从直接效应看,第一产业GDP占比、到市中心的距离与非粮化呈负相关,劳均耕地面积、有效耕地灌溉面积与非粮化呈正相关;从溢出效应看,人均GDP与非粮化呈正相关。第一产业GDP占比和有效耕地灌溉面积对非粮化的影响均呈现中部高、周边低的空间异质性特征。研究表明,经济发展水平较高区域更易产生“非粮化”,非粮化治理应当因地制宜、分级整治,坚决落实“非粮化”管理政策,提高种粮收益和粮食综合生产力,促进粮农降本增效。

关键词：非粮化驱动机制空间效应空间杜宾模型地理加权回归模型

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基于信息扩散模型的沣东新城区土壤重金属潜在生态风险评估

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环境科学 2024年第3期45卷 1749-1759页

作者：杨楠楠韩玲刘明长安大学土地工程学院西安710064 陕西省土地整治重点实验室西安710075

我国目前大规模的新区建设导致严峻的区域土壤重金属污染形势.以沣东新城为研究靶区,进行重金属含量特征描述性统计及克里金插值分析,进一步结合潜在生态风险指数与信息扩散理论,构建基于风险评估的信息扩散模型,探讨了Pb、 Cu、 Cd和H... 详细信息

我国目前大规模的新区建设导致严峻的区域土壤重金属污染形势.以沣东新城为研究靶区,进行重金属含量特征描述性统计及克里金插值分析,进一步结合潜在生态风险指数与信息扩散理论,构建基于风险评估的信息扩散模型,探讨了Pb、 Cu、 Cd和Hg的污染程度、污染风险及风险发生概率.结果表明,研究区内4种土壤重金属的含量均值远超土壤重金属背景值,分别是背景值的1.943(Pb)、 1.419(Cu)、 3.074(Cd)和3.567(Hg)倍,且重金属分布受人为干扰较大呈强变异性(CV>65%).其中,Pb和Cu污染分布主要受到工业生产与建设用地开发的影响,工业活动、农业活动及交通运输是主要的Cd污染源,而工业建设是造成Hg污染的主要因素.重金属潜在生态风险指数平均值分别为9.716(Pb)、 7.095(Cu)、 92.292(Cd)和142.469(Hg),区域综合潜在生态风险指数(RI)均值为251.573,表明区域整体处于较高的潜在生态风险状态.区域Pb和Cu整体处于轻度潜在生态风险,而Cd和Hg以中风险与较高风险为主,表明Cd和Hg是区域重金属污染的主导因素.信息扩散潜在生态风险模型评估结果显示,区域综合潜在生态风险各等级的概率排序为:较高(38.98%)>中度(38.55%)>高(5.89%)>轻微(5.15%)>极高(3.56%),Cd、 Hg元素各潜在生态风险等级的超越概率远大于Pb和Cu,Hg元素各污染等级的超越概率分别为轻微(94.89%)、中度(66.85%)、较高(23.62%)、高(3.9%)和极高(2%),其中仅轻微等级的超越概率小于Cd.潜在生态风险等级的污染概率预测误差均小于5%,体现了基于风险评估的信息扩散模型的可靠性.研究结果可为样本受限地区的土壤重金属潜在生态风险监测与管控提供技术借鉴与支持.

关键词：土壤重金属污染评价潜在生态风险信息扩散概率预测

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耕地进出平衡实施效果探究——以广东省为例

中国农业资源与区划 2024年

作者：吴彤茵文薪荐宋兆璞陈展鹏朱恒王红梅华南农业大学公共管理学院广东省国土资源测绘院广东省土地利用与整治重点实验室自然资源部华南热带亚热带自然资源监测重点实验室

[目的]耕地进出平衡是新时期耕地保护政策体系的重要部分，广东省作为社会经济发展的前沿阵地与粮食主销区，定量评估其实施效果是进一步完善该政策的关键。[方法]从耕地数量、质量、生态和景观格局4个维度构建实施效果评估体系，采用... 详细信息

[目的]耕地进出平衡是新时期耕地保护政策体系的重要部分，广东省作为社会经济发展的前沿阵地与粮食主销区，定量评估其实施效果是进一步完善该政策的关键。[方法]从耕地数量、质量、生态和景观格局4个维度构建实施效果评估体系，采用对比分析法量化耕地进出平衡评估指标值，并运用多因素综合评价法，从空间视角定量综合评估广东省耕地进出平衡政策实施效果。[结果]（1）研究区实现了耕地进出的数量质量双平衡，但存在一定数量的水田流失，且优质耕地转入较少；（2）研究区耕地进出平衡实施造成林地等生态用地面积减少；（3）研究区耕地景观格局得到一定优化，耕地聚集程度上升，但耕地形状趋于复杂，耕作难度增加；（4）耕地进出平衡政策实施效果存在较大区域差异。珠三角地区整体成效较好，其余地区整体取得成效相对较低，在水田保护、耕地质量提升、破碎化和生态保护等方面存在不同程度问题。[结论]研究区耕地进出平衡政策取得一定实施成效，但仍存在水田流失、生态用地减少和耕地细碎化等问题，应从质量提升、集中连片和区域协调等方面进一步完善耕地进出平衡政策。

关键词：耕地保护进出平衡实施效果综合评估广东省

基于MCR模型和情景模拟法的滇池流域最小生态用地量化对比研究

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生态学报 2024年

作者：孙桐雷冬梅刘林包广静付袆云南财经大学财政与公共管理学院云南省高原山地土地利用重点实验室

最小生态用地是保障区域生态系统服务功能完整的关键性生态用地，量化最小生态用地对于维持区域生态系统健康与可持续发展具有重要意义。从最小生态用地的内涵解析出发，以生态系统服务功能视角为切入点，提出基于最小累计阻力模型（MC... 详细信息

最小生态用地是保障区域生态系统服务功能完整的关键性生态用地，量化最小生态用地对于维持区域生态系统健康与可持续发展具有重要意义。从最小生态用地的内涵解析出发，以生态系统服务功能视角为切入点，提出基于最小累计阻力模型（MCR）与情景模拟法的最小生态用地量化的研究框架，并以滇池流域为例进行实证分析。结果表明：（1）基于MCR模型，识别出研究区最小生态用地栅格数量为1275560，面积为1148.00km2，占流域生态用地面积50.68%，占流域总面积39.32%。（2）基于情景模拟法，比较占研究区总生态用地面积30%、40%、50%及60%的四种情景，识别出流域最小生态用地面积为1129.55km2，占流域生态用地面积50%，占流域总面积38.96%。（3）进一步对比分析发现：情景模拟法确定的最小生态用地在土地利用类型的分布特征方面表现出更高的稳定性和合理性，而在流域尺度上，MCR模型和情景模拟法确定的最小生态用地中占比最高的均为林地，分别为78.17%和47.32%；情景模拟法量化的最小生态用地的最大斑块面积指数、蔓延度指数及聚合度指数均大于MCR模型的，分别为10.62、39.57和93.39，表明情景模拟法确定的最小生态用地的优势斑块连接度更好，景观集聚程度更高，景观破碎度更小。

关键词：最小生态用地 MCR模型情景模拟法滇池流域

蚓粪、猪粪配施化肥对土壤质量、辣椒生长及品质的影响

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生态环境学报 2024年第9期33卷 1416-1425页

作者：吴东阳吴家欢李伟志黄志杰杨春亚陈火君华南农业大学资源环境学院/农业农村部华南耕地保育重点实验室广东广州510642 华南农业大学资源环境学院/广东省土地利用与整治重点实验室广东广州510642 紫金县农业综合服务中心广东河源517400

粪肥还田是常见畜禽粪污资源化无害化的处理手段之一。深入讨论粪肥还田在特定农业生态系统中的应用效果,针对辣椒产地土壤结构破坏、肥力下降和辣椒减产的问题,同时比较蚯蚓粪和猪粪的施肥还田效果差异,开展田间试验探究猪粪、蚯蚓粪... 详细信息

粪肥还田是常见畜禽粪污资源化无害化的处理手段之一。深入讨论粪肥还田在特定农业生态系统中的应用效果,针对辣椒产地土壤结构破坏、肥力下降和辣椒减产的问题,同时比较蚯蚓粪和猪粪的施肥还田效果差异,开展田间试验探究猪粪、蚯蚓粪配施化肥对土壤质量、辣椒生长及品质的影响,以期为粪肥还田利用和培肥土壤提供数据支撑。试验设计6个不同处理:CK(不施肥处理)、CF1(农户习惯施肥)、OF(优化配方施肥)、VC1(蚯蚓粪+优化施肥85%N)、VC2(蚯蚓粪+优化施肥70%N)和PM(猪粪+优化施肥85%N)。主要结果如下:与不施肥和单施化肥相比,粪肥与化肥配施能有效改善土壤结构、显著优化土壤肥力,促进辣椒生长发育和品质。结合主成分分析,以隶属函数得分值最高的VC2处理改善土壤效果最好,使土壤容重降低了1.81%,土壤pH提高了7.20%,土壤有机质含量增加了101%,土壤铵态氮、硝态氮、有效磷和速效钾含量分别增加了60.2%、209%、152%和192%。蚯蚓粪配施化肥明显促进了辣椒的生长发育,与CK相比VC2处理辣椒产量显著提高达到13.4t·hm^(-2),而且显著提高辣椒维生素C和可溶性糖含量。不同施肥处理对辣椒可溶性固形物含量变化无显著性影响(p>0.05)。蚯蚓粪替代30%化肥处理改善土壤质量、提高辣椒生长和品质的综合效果最佳。该研究为粤西地区的农业生产实践提供科学依据和理论基础,探究出同时兼顾土壤综合肥力、辣椒生长及品质的合理施肥方式,对提升农业生产效率、促进农业绿色发展具有重要作用。

关键词：蚯蚓粪土壤理化性质辣椒产量果实品质主成分分析

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基于MaxEnt模型的生态系统文化服务空间分异及其对环境要素的响应分析——以陕北榆林市为例

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生态学报 2024年

作者：李林汝员学锋张瑞娜张雨洁长安大学土地工程学院陕西省土地整治重点实验室

生态系统文化服务（CES）是反映生态系统与人类福祉交互作用的重要表征。以地处陕北黄土高原的榆林市为例，结合社交媒体数据识别区域CES分布点，基于MaxEnt模型实现CES分布适宜性量化评估，探究区域CES空间分布与集聚特征，应用刀切法... 详细信息

生态系统文化服务（CES）是反映生态系统与人类福祉交互作用的重要表征。以地处陕北黄土高原的榆林市为例，结合社交媒体数据识别区域CES分布点，基于MaxEnt模型实现CES分布适宜性量化评估，探究区域CES空间分布与集聚特征，应用刀切法检验环境要素的重要程度及CES对要素的响应变化。结果表明：(1)各类CES空间分布不均衡，空间适宜性差异显著。高适宜区集中在城市中心区与道路沿线区域。(2)环境要素的累计贡献率排序为：距道路距离>土地利用类型>距水体距离>植被覆盖度>高程>坡度>距乡镇中心距离，道路是影响CES空间分布的主导因素。(3)各类CES对环境要素的响应区间存在差异。距道路距离在1km以内、距水系距离在2km以内、土地利用类型为建设用地时，CES分布多处在高适宜区间。MaxEnt模型是揭示CES空间分异规律的重要工具，评估结果为规划导向下的CES空间布局与环境要素改善提供了有效决策建议。

关键词： MaxEnt 生态系统文化服务空间分异环境要素响应曲线

基于SRP模型的黄河流域中段生态脆弱性评价及驱动因素分析

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环境科学 2024年

作者：张艳苏兰欣长安大学土地工程学院陕西省土地整治重点实验室

生态环境脆弱性深刻制约区域经济的可持续发展，进行生态脆弱性评价是生态治理和修复的重要前提。在多源数据的支撑下，以典型生态敏感区黄河流域中段为研究区，针对其生态本底特征选取地形、气象、地表、土壤、植被、生物丰度、人口密... 详细信息

生态环境脆弱性深刻制约区域经济的可持续发展，进行生态脆弱性评价是生态治理和修复的重要前提。在多源数据的支撑下，以典型生态敏感区黄河流域中段为研究区，针对其生态本底特征选取地形、气象、地表、土壤、植被、生物丰度、人口密度和GDP等13种指标构建SRP模型评价指标体系，基于全局Moran’s I指数以及LISA聚类图对2000年、2010年和2020年研究区生态脆弱性进行评价同时借助地理探测器对其驱动因素进行分析。结果表明：①黄河流域中段生态环境以重度脆弱性和中度脆弱性为主，占比超过50%，空间分布上呈现明显“西北高东南低”的格局，2000～2020年生态脆弱性综合指数依次为2.84、2.79和2.58，生态脆弱性等级呈稳中下降的趋势；②生态脆弱性表现出较为明显的空间聚集特征，高高聚集区主要分布在人口活动相对剧烈的极度脆弱区和重度脆弱区，低低聚集区主要集中在生态状况较好的一般脆弱区；③影响黄河流域中段生态脆弱性的空间分异的主导因素包括植被覆盖度、植被净初级生产力、气温、生物丰度和GDP，各驱动因子交互作用后的q值均表现为不同程度地增大。研究结果可以为黄河流域中段的生态保护与环境治理提供借鉴。

关键词：生态脆弱性 SRP模型地理探测器空间自相关黄河流域中段

不同格网尺度下生态系统服务价值空间分异及影响因素分析——以秦岭西安段为例

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水土保持研究 2024年

作者：马超群弋志强员学锋张硕蒙张莎莎长安大学土地工程学院陕西省土地整治重点实验室

[目的]探究生态系统服务价值空间分异的尺度效应,为秦岭地区的生态保护和经济发展决策提供参考。[方法]运用改进当量因子法,计算了2020年秦岭西安段5 km,3 km,2 km,1 km和0.5 km共5个格网尺度水平上的生态系统服务价值;采用空间自相关... 详细信息

[目的]探究生态系统服务价值空间分异的尺度效应,为秦岭地区的生态保护和经济发展决策提供参考。[方法]运用改进当量因子法,计算了2020年秦岭西安段5 km,3 km,2 km,1 km和0.5 km共5个格网尺度水平上的生态系统服务价值;采用空间自相关分析和冷热点分析归纳了不同尺度下地均ESV空间分异特征;并利用地理探测器对各尺度下的影响因素作用强度进行定量分析。[结果](1)地均ESV总体上呈北低南高的分布格局,具有小分散、大集聚的空间分布特征,并随尺度降低,其局部越丰富,但整体性降低;(2) 2 km尺度适合进行宏观分析和做整体性布局规划,1 km尺度适合进行水域变化对区域ESV影响的研究;(3)格网尺度越小,各影响因素内部差异增加,其整体性特征减少,局部特征差异凸显,空间分异性增强;(4)人类活动带来的土地利用方式转变显著影响区域生态系统服务价值,多因素耦合作用显著影响区域地均ESV空间分异,随尺度降低,其影响减弱。[结论]秦岭西安段的生态保护要重点关注区域土地利用性质的转变,可继续加强退耕还林政策,管控建设用地的规模,在兼顾生态保护的基础上,制定经济发展的布局规划。

关键词：生态系统服务价值空间分异地理探测器多尺度秦岭西安段

陕北黄土丘陵沟壑区人类活动和植被覆盖对关键生态系统服务的影响

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应用生态学报 2024年

作者：员学锋施林童杨悦安骐岷长安大学土地工程学院陕西省土地整治重点实验室

明确人类活动和植被覆盖对关键生态系统服务的影响，对生态脆弱区推进生态治理、实现可持续发展具有重要意义。以陕北黄土丘陵沟壑区为研究区，量化4种关键生态系统服务（植被净初级生产力、产水服务、生境质量、土壤保持），使用夜间... 详细信息

明确人类活动和植被覆盖对关键生态系统服务的影响，对生态脆弱区推进生态治理、实现可持续发展具有重要意义。以陕北黄土丘陵沟壑区为研究区，量化4种关键生态系统服务（植被净初级生产力、产水服务、生境质量、土壤保持），使用夜间灯光指数、人口密度及土地利用数据表征人类活动，分析人类活动、植被覆盖和生态系统服务的时空演变，采用相关性分析和分段线性回归等方法揭示人类活动和植被覆盖对生态系统服务的影响。结果表明：2000—2020年，研究区土壤保持量、产水量、生境质量和综合生态系统服务均呈波动上升趋势，净初级生产力呈显著上升趋势；人类活动指数先降后升，整体呈下降趋势，年均值下降17.1%，植被覆盖度先升后降，整体呈上升趋势，年均值上升9.2%；人类活动与生态系统服务整体呈负相关关系，除产水量以外，植被覆盖与各关键生态系统服务之间呈协同关系；人类活动指数对生态系统服务的影响先下降后上升；植被覆盖度对生态系统服务的影响不断上升，生态系统服务对植被变化的适应能力逐渐增强。本研究结果可为生态环境脆弱区生态修复策略的制定提供参考。

关键词：生态系统服务人类活动植被覆盖度分段线性回归