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中国耕地种植制度遥感探测及其时空特征

中国农业科学 2024年第8期57卷 1469-1489页

作者：张素心申格余强毅吴文斌中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室/农业农村部农业遥感重点实验室浙江财经大学土地与城乡发展研究院

【目的】耕地种植制度是农业生产方式的具体体现，其形成受自然资源要素与人类土地利用行为综合影响，反映了“人类-自然”的耦合关系。本研究旨在科学掌握全国耕地种植制度格局，为优化农业生产布局、提高农业生产能力、推动农业可持... 详细信息

【目的】耕地种植制度是农业生产方式的具体体现，其形成受自然资源要素与人类土地利用行为综合影响，反映了“人类-自然”的耦合关系。本研究旨在科学掌握全国耕地种植制度格局，为优化农业生产布局、提高农业生产能力、推动农业可持续性发展提供依据。【方法】结合遥感监测与空间决策树模型等手段，构建适合我国农情的跨年度种植制度探测方法体系，并开展空间格局分析。首先，通过辨析种植强度、复种指数等概念，从长期性、周期性、稳定性等方面，定义种植制度的内涵；其次，构建连续度、频度指标，并利用基于时序遥感的2001—2018年中国复种指数监测结果，结合时间滑动窗口方法，在像元尺度分别计算两个指标的具体值；最后，评估耕地的种植强度与种植制度特征的显著性，利用决策树方法确定种植制度类型，从区域差异、动态规律等方面分析不同区域种植制度的时空异质特征。【结果】（1）面积上看，一年一熟所占面积最大，占53.52%，超过耕地总面积的一半；其次是一年两熟，占23.28%，季节性休耕（如两年三熟）与年度休耕分别占12.80%和6.94%。（2）空间上看，一年一熟、一年两熟、季节性休耕与年度休耕的集中分布区分别为东北地区、华北地区、长江以南地区与“镰刀弯”地区。（3）时间上看，动态稳定的种植制度从时间维度上揭示了静态复种指数背后的异质性，例如，2018年复种指数为1的区域，其中75.18%属于一年一熟、6.60%属于一年两熟、8.92%属于季节性休耕、8.02%属于年度休耕。【结论】本研究提出了一种结合时序遥感监测与空间决策树模型的跨年度分类体系，揭示了中国耕地种植制度分区聚集、种植强度南高北低的空间格局，直观展现了松嫩平原、“镰刀弯”等空间聚集区；分析了耕地复种与种植制度的时空差异特征，主要表现在种植制度与年度复种指数的空间不一致性，以及种植制度特有的周期性。研究结果可为合理提高耕地复种强度、推动实施“藏粮于地”战略提供案例支撑。

关键词：耕地种植制度复种休耕轮作跨年度时空格局

不同秸秆还田量对土壤团聚体及有机碳含量的影响

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中国农业科技导报 2024年

作者：赵炳地张久明朱莹雪匡恩俊袁佳慧迟凤琴孙磊李宁新疆农业大学资源与环境学院黑龙江省黑土保护利用研究院农业农村部黑土地保护与利用重点实验室

为探究不同秸秆还田量以及秸秆还田年限对土壤团聚体组成、稳定性以及碳库变化特征的影响，利用长期定位试验站的4个处理：秸秆全量还田（1XG）、秸秆1/2量还田（1/2XG）、秸秆1/3量还田（1/3XG）和根茬还田处理（CK），对团聚体稳定性... 详细信息

为探究不同秸秆还田量以及秸秆还田年限对土壤团聚体组成、稳定性以及碳库变化特征的影响，利用长期定位试验站的4个处理：秸秆全量还田（1XG）、秸秆1/2量还田（1/2XG）、秸秆1/3量还田（1/3XG）和根茬还田处理（CK），对团聚体稳定性以及各级团聚体有机碳含量进行连续3年的动态监测。结果表明，与CK相比，秸秆还田能够提高土壤>0.25 mm粒级团聚体的含量，其中秸秆全量还田效果最好。随着秸秆还田年限的增加，0.25 mm粒级团聚体有机碳含量最高，表明秸秆还田后有机碳优先固存在大团聚体中，>0.25 mm粒级团聚体的有机碳贡献率最高，为60.90%～82.09%,<0.053 mm粒级团聚体最低，为2.39%～6.28%。综上，秸秆还田能够促进土壤团聚体的形成，提高土壤团聚体有机碳的含量，其中秸秆全量还田的固碳效果最好。研究结果为确定合理的秸秆还田量提供数据支持，为提升和改善黑土区土壤肥力提供理论依据。

关键词：秸秆还田量水稳性团聚体团聚体有机碳有机碳贡献率

基于MCCA土地利用情景模拟的太行山区生态系统服务价值时空演变及预测

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环境科学 2024年第10期45卷 5912-5923页

作者：胡丰陈瑶张长春胡国浩河北农业大学国土资源学院河北省农田生态环境重点实验室

生态系统服务价值（ESV）是关乎区域生态福祉的重要指标，把握其演变规律可为区域生态文明建设和可持续发展提供参考.以华北地区重要的生态安全屏障太行山区为例，基于2000～2020年土地利用数据，使用土地利用转移矩阵、改进的当量因子... 详细信息

生态系统服务价值（ESV）是关乎区域生态福祉的重要指标，把握其演变规律可为区域生态文明建设和可持续发展提供参考.以华北地区重要的生态安全屏障太行山区为例，基于2000～2020年土地利用数据，使用土地利用转移矩阵、改进的当量因子法和MCCA模型，揭示太行山区土地利用和ESV变化特征，开展2035年ESV多情景模拟.结果表明：（1）2000～2020年，太行山区土地利用类型以耕地、林地和草地为主，耕地和草地面积显著下降，林地和建设用地面积稳定上升；土地利用转移规模2.06×10～4km2，耕地和草地向外转移强度较高.（2）太行山区生态系统服务功能以调节服务为主，ESV整体呈稳定上涨趋势，2000～2020年增加1.51×1010元；ESV空间分布不均且极化现象明显，高值区集聚在北部和中南部高海拔地区，低值区多位于东西两侧地势平缓的山麓平原及中部台地.（3）2035年，太行山区自然增长、城市发展和生态旅游这3种情景ESV相较于2020年分别增加5.37×10～9元、4.34×10～9元和7.64×10～9元，主要由耕地和草地向林地转移引起；自然增长情景ESV空间转换强度较高，城市发展情景耕地ESV损失严重，生态旅游情景ESV提升明显.研究结果可为太行山区生态系统健康管理和可持续发展建设提供科学参考.

关键词：生态系统服务价值(ESV) 情景模拟 MCCA模型土地利用太行山区

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自然资源−社会经济−生态环境的关联演化认知

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地质通报 2024年第8期43卷 1289-1296页

作者：王军孙雨芹赵财胜杨智威彭建自然资源部国土整治中心(自然资源部土地科技创新中心) 自然资源部土地整治重点实验室北京100035 北京大学城市与环境学院自然资源部生态系统一体化修复与可持续利用工程技术创新中心北京100871

探讨了人与自然生命共同体理念下,自然资源、社会经济与生态环境三者之间的复杂关联及其演化机制。通过解析社会−生态系统的内涵,构建了涵盖自然资源、社会经济与生态环境复合体,旨在揭示三者间的相互作用与影响。进一步分析了从原始文... 详细信息

探讨了人与自然生命共同体理念下,自然资源、社会经济与生态环境三者之间的复杂关联及其演化机制。通过解析社会−生态系统的内涵,构建了涵盖自然资源、社会经济与生态环境复合体,旨在揭示三者间的相互作用与影响。进一步分析了从原始文明、农业文明、工业文明、生态文明的历史演进过程中,自然资源、社会经济与生态环境要素的演化路径,通过对历史阶段的深入分析,阐述了从工业文明到生态文明转型时期的启示,为人与自然和谐共生理念下研究三者耦合协调发展提供新的视角。

关键词：人与自然生命共同体自然资源禀赋社会经济发展生态环境质量关联演化

自然资源−社会经济−生态系统耦合视角下的生态保护修复转型思考

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地质通报 2024年第8期43卷 1297-1304页

作者：王军孙雨芹杨智威彭建自然资源部国土整治中心(自然资源部土地科技创新中心) 自然资源部土地整治重点实验室北京100035 北京大学城市与环境学院自然资源部生态系统一体化修复与可持续利用工程技术创新中心北京100871

自然资源、社会经济和生态系统相互作用、相互影响,构成了动态演变的耦合系统。本文明晰了自然资源−社会经济−生态系统耦合视角下生态保护修复的认知内涵,梳理了人地关系、社会−生态系统发展框架等耦合方法理论,分析了当前国土空间生态... 详细信息

自然资源、社会经济和生态系统相互作用、相互影响,构成了动态演变的耦合系统。本文明晰了自然资源−社会经济−生态系统耦合视角下生态保护修复的认知内涵,梳理了人地关系、社会−生态系统发展框架等耦合方法理论,分析了当前国土空间生态保护修复工作中存在的不足,主要体现在要素关联的系统性不足、空间尺度统筹的联动性不足、与社会可持续发展目标的协同性不足等。针对这些不足,提出了耦合视角下生态保护修复转型的路径和策略,包括强化系统目标进行模式与格局优化、跨层级联动统筹、高质量协同匹配等,以期为新时期生态保护修复与生态文明建设提供科学依据。

关键词：生态文明建设生态保护修复自然资源-社会经济-生态系统耦合转型策略

陕西省生态系统固碳量与固碳价值的测度及其时空格局演变

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资源与产业 2024年第1期26卷 141-153页

作者：黄馨韩玲马超群长安大学土地工程学院陕西西安710054 陕西省土地整治重点实验室陕西西安710054

生态系统固碳功能强大,是实现碳中和最重要的途径之一。论文从土地利用视角,运用固碳速率法分别对2000年和2020年陕西省县域森林、草地和湿地生态系统固碳量及固碳价值进行估算,并采用空间统计分析方法揭示其时空演变特征。结果表明:1)2... 详细信息

生态系统固碳功能强大,是实现碳中和最重要的途径之一。论文从土地利用视角,运用固碳速率法分别对2000年和2020年陕西省县域森林、草地和湿地生态系统固碳量及固碳价值进行估算,并采用空间统计分析方法揭示其时空演变特征。结果表明:1)2000—2020年陕西省森林、草地和湿地生态系统固碳量均实现了不同程度的增长,其中森林固碳量增长最为显著,是对陕西省生态系统固碳增量贡献最大的类型;2)陕西省县域森林、草地的固碳量分布具有显著的空间集聚特征,森林固碳热点区集中在秦岭山区,草地固碳热点区集中在陕北长城沿线风沙区,冷点区都集中在关中平原中部地区;3)陕南秦巴山区是陕西省固碳能力最强的区域,而陕北黄土丘陵沟壑区则是固碳量增加最多的区域,各地级市中除西安市固碳能力下降外,其余城市固碳量均实现了增加,其中延安和榆林是增长最快的两个城市;4)陕西省生态系统固碳价值最高的前5位城市依次是汉中、延安、安康、宝鸡和商洛,总计占全省固碳价值总量的78.33%。

关键词：生态系统固碳碳汇陕西省

基于地形梯度的典型退耕区土壤侵蚀时空分异特征研究

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水土保持研究 2024年第3期31卷 30-41,48页

作者：高毅丰韩磊火红赵子林常钰卿刘钊曹鑫鑫杨梅丽李亚北长安大学地球科学与资源学院西安710054 长安大学土地工程学院西安710054 陕西省土地整治重点实验室西安710054 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室西安710061 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002

[目的]研究典型退耕区退耕前后地形分异条件下的土壤侵蚀时空动态变化特征,为巩固退耕还林(草)成果提供科学支撑。[方法]采用RUSLE模型定量分析了延安市1989—2019年土壤侵蚀强度时空演变特征,结合地形因子探究了土壤侵蚀在各高程、坡... 详细信息

[目的]研究典型退耕区退耕前后地形分异条件下的土壤侵蚀时空动态变化特征,为巩固退耕还林(草)成果提供科学支撑。[方法]采用RUSLE模型定量分析了延安市1989—2019年土壤侵蚀强度时空演变特征,结合地形因子探究了土壤侵蚀在各高程、坡度上的分异规律,通过LMDI模型了解影响土壤侵蚀模数变化的降雨因子、植被因子与水土保持因子,并分析了其贡献值,利用CA-Markov模型预测了延安市2029年土壤侵蚀状况。[结果]1989年、1999年、2009年、2019年延安市平均土壤侵蚀模数分别为12 554.80 t/(km^(2)·a),8 237.17 t/(km^(2)·a),5 936.57 t/(km^(2)·a),4 473.02 t/(km^(2)·a),侵蚀类型整体以微度侵蚀为主,在空间上呈现北高南低的分异特征;侵蚀强度总体随高程的升高而降低,但在五级高程上侵蚀加剧;侵蚀强度与坡度存在一致性,坡度增加,侵蚀加剧;近年来,植被因子和水土保持因子对土壤侵蚀的抑制作用增加;2029年延安市土壤侵蚀状况总体好转。[结论]延安市土壤侵蚀状况总体明显改善,但局部依然存在侵蚀加剧的情况,未来延安市应重点治理北部高海拔、东部黄河沿岸地区,加强对高坡度区域的监测。

关键词：土壤侵蚀 RUSLE LMDI CA-Markov 延安市

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控释尿素的制备材料与方法及其研究进展

现代化工 2024年第9期44卷 69-74页

作者：杨晨曦王健孙婴婴贺普春陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司陕西西安710075 陕西省土地工程建设集团有限责任公司陕西西安710075 自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室陕西西安710075 陕西省土地整治工程技术研究中心陕西西安710075

综述了控释肥料(CRF)的释放机制与尿素的转化过程,通过尿素释放机制与转化过程总结了制备控释尿素的材料与方法,并阐述了其控释效应与保水、生物降解等方面能力,同时对其环境性能进行了讨论,最后展望了未来规模化制备控释尿素的前景并... 详细信息

综述了控释肥料(CRF)的释放机制与尿素的转化过程,通过尿素释放机制与转化过程总结了制备控释尿素的材料与方法,并阐述了其控释效应与保水、生物降解等方面能力,同时对其环境性能进行了讨论,最后展望了未来规模化制备控释尿素的前景并对制备方法提出了建议。

关键词：控制释放尿素释放机制环境

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长江黄河源区水土资源生态承载力耦合协调度分析

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测绘科学 2024年第6期49卷 188-202页

作者：龙明伟赵娜娜赵财胜宋建新孙文洁中国矿业大学(北京) 北京100083 自然资源部国土整治中心(自然资源部土地科技创新中心) 北京100035 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 自然资源部土地整治重点实验室北京100035

针对长江黄河源区水土资源发展和可持续利用问题,该文基于水土资源生态足迹模型和耦合协调度模型,分析了长江黄河源区2010—2021年水土资源的匹配状况,评估了水土资源可持续发展状态及水土资源承载力耦合协调状态。结果表明:2010—2021... 详细信息

针对长江黄河源区水土资源发展和可持续利用问题,该文基于水土资源生态足迹模型和耦合协调度模型,分析了长江黄河源区2010—2021年水土资源的匹配状况,评估了水土资源可持续发展状态及水土资源承载力耦合协调状态。结果表明:2010—2021年研究区的水土资源匹配状态极差,基尼系数虽然逐渐减小,但仍未达到理想状态;水资源处于可持续发展的状态,生态足迹呈现下降趋势,承载力呈上升趋势;土地资源则处于不可持续发展状态,生态足迹和承载力均呈现下降趋势;水土资源耦合协调状态极差,由于土地资源承载力发展滞后水土资源承载力发展处于失调状态。总体上,长江黄河源区的水土资源状态较差,可持续利用形势严峻,提高源区水土资源的生态承载力,实现水土资源可持续发展,对维护水安全、生态安全至关重要。

关键词：水土资源匹配水资源土地资源基尼系数生态足迹耦合协调度