基于Markov模型的松嫩平原西南部土地盐碱化预测研究

摘要：以松嫩平原西南部土地盐碱化典型区之一的吉林省大安市为研究对象,该区土地盐碱化的主要动态变化因子是草地、耕地、水域、林地与盐碱地之间的转化,采用时间尺度为12年的1989年和2001年两期遥感影像,结合野外调查、各种图件和文字资料,利用GIS软件人机交互式解译提取大安市盐碱地、草地、耕地、水域、林地信息,获取统计数据,并以此为基础利用马尔柯夫模型预测和分析大安市未来10年土地利用格局的演化。结果表明。在保持当前人为干扰条件不变的情况下,2010年该区盐碱化土地面积占上述5种土地利用类型总面积的比例将达到38．67％,2015年将达到40．75％,土地盐碱化严重。因此,这一问题不容忽视,必须采取有效措施,维护该区生态环境的健康发展。图2,表4,参12。     

苏打盐碱地水稻开发综合技术模式

科学研究和生产实践都表明,苏打盐碱地栽培水稻是改良利用苏打盐碱地资源、增加农民收入、实现脱贫致富的最有效途径之一。苏打盐碱地水稻开发综合技术模式主要包括建立和完善水田灌排工程体系、土壤改良、施用有机肥、排水洗盐、选用耐盐碱适应性高产水稻品种、钵育大苗、平衡施肥、病虫草害防治等技术措施。以大安试区为例,采用该模式苏打盐碱地水稻单产达到7500kg/hm^2以上,经济效益显著。     

基于3S的扎龙湿地土地盐碱化趋势分析

以扎龙湿地中出现的盐碱化趋势分析来说明在自然因素和人为干扰尤其是人为活动的干扰下,扎龙湿地中出现了盐碱化加强的趋势,这不仅仅表现在盐碱地的总体数量的增加,而且表现在盐碱地结构中中度和重度盐碱地比例的增加;盐碱地的主要转入类型为草甸草原;从空间分布上来看也有从实验区向核心区扩散的趋势。图3,表3,参14。     

基于混合遗传算法的区域大系统多目标水资源优化配置模型

针对区域水资源优化配置中重水量轻水质、重国民经济需水轻生态环境需水的特点,基于大系统总体优化配置理论与方法,综合考虑生态环境需水和水质因素,构建了基于混合遗传算法的区域大系统多目标水资源优化配置模型.运用混合遗传模拟退火算法对模型进行求解,将所提配置模型及方法应用于海河流域大清河,计算表明2010年P=50%、75%、95%时不同保证率情况下生活和生态环境需水均能满足需求,系统协调度均大干0.84.     

基于混合遗传算法的区域大系统多目标水资源优化配置模型

针对区域水资源优化配置中重水量轻水质、重国民经济需水轻生态环境需水的特点,基于大系统总体优化配置理论与方法,综合考虑生态环境需水和水质因素,构建了基于混合遗传算法的区域大系统多目标水资源优化配置模型.运用混合遗传模拟退火算法对模型进行求解,将所提配置模型及方法应用于海河流域大清河,计算表明2010年P=50{\%}、75{\%}、95{\%}时不同保证率情况下生活和生态环境需水均能满足需求,系统协调度均大于0.84.     

微咸水淋洗改良对盐碱化旱田豇豆产量及性状影响

松嫩平原西部有苏打盐碱化土地面积373万hm2,其中除了盐碱化草地与碱斑地、盐碱湿地、低洼易涝盐碱地外,约有25%的盐碱低产旱田[1]由于尚无更有效的盐碱化旱田改良利用方法,目前只能种植耐盐碱性较强、耗地力、低效益的向日葵,轻度盐碱地虽能种植甜菜、高梁、糜子及玉米等,但是产量和效益均较低。为此,试验采用本地区20m~30m深具有较好渗透性的微咸水(矿化度1g/L~3g/L)进行豇豆田淋洗灌溉[2-5],进一步探讨微咸水淋洗灌溉对豇豆产量和相关性状的影响,以提供盐碱化旱田改良及高效利用的方法和依据。图1,表2,参5。     

松嫩、辽河平原地貌特征及其生态土地类别的划分与管理对策

为了深化理解松嫩平原和辽河平原土地利用存在的生态问题,研究了松嫩平原、辽河平原的地貌特征和土地利用信息,并根据存在的土壤限制因子和指示植物划分了生态土地类别。松嫩平原、辽河平原的地貌类型可划分为低台地、极高平原、高平原等6类,土地利用类型分为林地、草地、农田等9类,生态土地类别划分为甜土地类、盐碱地类、水湿地类和沙土地类,论述了各生态土地类别的生态问题及管理对策,讨论并间接证明了盐碱地形成的离子积累理论。图3,表7,参27。     

松嫩平原西部草地退化研究

基于RS与GIS技术,利用1986、1995、2000年3期遥感影像.解译提取松嫩平原西部草地空间信息,分析其时空动态变化及草地退化的自然及人文因素.结果表明,14a来,草地面积减少24.70%,草地退化严重;高覆盖度草地减少迅速,对该区草地资源减少率的贡献较大,低覆盖度草地发展速度最快;草地主要转化为林地、耕地、未利用地和盐碱地:研究区草地退化是自然因素与人为因素共同作用的结果,气温升高、降水减少等自然因素是草地退化形成的基本条件,而人口增加、过度放牧等人类活动干扰则是决定因素.图4,表2,参17.     

松嫩平原西部引种抗干旱耐盐碱作物新品种试验研究

松嫩平原西部地区降水少、蒸发量大、春旱严重,干旱盐碱是限制区域作物产量的主要因素,培育和引种抗干旱耐盐碱作物及其品种,对该地区调整种植业结构、发展粮食生产、提高农民收入意义重大。采用小区试验的方法,对引进的作物新品种“长寿香谷”进行了不同播量试验,并与当地品种进行了对比。结果表明引进作物新品种“长寿香谷”,与当地对照品种相比,株高低矮、抗倒伏能力强;分蘖多、产量调节能力大;耐盐碱、抗干旱;穗大、产量高;在特大干旱年份条件下,比对照品种增产11．1％～70．9％。适合在黑龙江省西部干旱轻沙碱地种植。图1,表1,参5。     

资本市场开放与企业创新质量——基于中国企业重数量轻质量的“创新陷阱”视角

基于中国资本市场“沪深港通”这一准自然实验，结合不同竞争政策，研究“资本市场开放能否助力中国企业破解重数量轻质量的“创新陷阱”具有重要的学术价值和政策意义。研究发现：资本市场开放显著促进企业创新质量，表现为专利结构逐渐向高质量的发明专利偏移，以及专利引用率的提升，说明资本市场开放的确能够显著破解中国企业重数量轻质量的“创新陷阱”，上述研究结论经过系列稳健性测试后仍然成立。异质性检验发现：资本市场开放对创新质量的促进作用在竞争性行业、境外机构持股比例较高以及融资约束较大、风险承担水平更低的样本组中更显著。研究从“中国创新陷阱”破解视角证实资本市场开放以及反垄断政策的积极意义，为进一步提高资本市场开放程度以及“反垄断政策”提供理论支撑。     

吉林西部苏打盐碱地鱼麦轮作试验

试验表明,吉林西部苏打盐碱地实施鱼麦轮作模式效益显著,平均鱼产量2 793.3 kg/hm2,小麦产量3 197.6 kg/hm2,平均净收入8 686元/hm2,产投比为2.491。2个生长期0 cm~20 cm土层平均减少盐分8 179.2 kg/hm2,随排水排出系统的盐分约7 200 kg/hm2,土壤含盐量平均下降69.6%,土壤有机质、全量氮、全量磷分别增加了201.7%、46.0%及40.0%。鱼麦轮作模式不会造成土壤次生盐碱化,可在同类地区的农业综合开发中推广应用。表3,参6。     

松嫩平原苏打盐碱化土壤Zn供应及植物Zn素营养的研究进展

苏打盐碱土壤缺Zn,影响植物的生长、产量和矿质元素吸收,威胁人类的营养安全。综述了苏打盐碱土壤Zn供应状况和植物在苏打盐碱胁迫下对Zn吸收利用的情况：土壤中全Zn、有效Zn含量及Zn的有效性,Zn在苏打盐碱土壤一植物间的时空变异及循环规律,植物体内Zn的吸收、转运、含量和分布等在苏打盐碱胁迫下均发生变化。在回顾相关研究的基础上,对目前该领域存在的问题与发展方向进行了探讨。表2,参64。     

东北农田黑土碱解氮现状评价

利用黑土区农田耕层土壤取样调查的方法,对黑土农田碱解氮现状进行评估。结果表明:由南向北碱解氮逐渐增高,同时具有南北和东西两个方向的异质性,依据含量大小分为高、中、低3个区域,为黑土农田合理施肥提供了依据。图3,表1,参7。     

平果铝矿高效复垦示范区土壤质量评价

以平果铝矿高效复垦示范区为例,由于平果铝矿在土地复垦时已经考虑了机械作业对土壤的滚压,所以忽略土壤紧实度指标,而只选择土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH值、含水率、密度和EC等8项指标对复垦土壤质量进行了综合评价。平果铝矿自1999年开始高效复垦示范区建设,在研究区分别对高效复垦1a、3a、5a、7a、9a的不同示范区土地上采集了5种不同示范区的土壤样品,分层次分别进行评价土壤质量。利用matlab7．0软件对数据进行处理与分析,结果显示：不同高效复垦示范区土壤质量差异较大,经济农作物、甘蔗示范区土壤较好,蔬菜、木薯示范区次之,桉树示范区较差;随着复垦年限的增加,土壤质量不断提高,但桉树出现异常现象,对于桉树示范区土壤质量的改善有待进一步研究。图2,表10,参16。     

扎龙湿地面积与土地利用类型变化的相关性分析

湿地面积的大小制约着湿地功能的强弱,由于人类活动的干扰,扎龙湿地土地利用类型有明显变化。通过灰关联分析表明,在扎龙湿地主要土地利用类型中,对扎龙湿地面积影响最大的是居民用地和耕地面积,其次是盐碱地、草地面积的变化。在保证水资源量的前提下,控制湿地内的人口数量、限制耕地的开垦、发展替代产业,应该是保护扎龙湿地的有效措施。表1,参10。     

黑龙江南部黑土区土壤重金属空间分异规律研究

采用地理信息系统（GIS）技术和地统计学相结合的方法，研究了黑龙江南部典型黑土区双城市土壤全量铜（Cu）、锌（Zn）、铅（Pb）、镍（Ni）、镉（Ca）5种主要重金属元素的空间分异规律。结果表明：研究区土壤各重金属的半方差函数模型均可用球状模型和指数模型较好地拟合。其中Zn、Nj和Cd具有强烈的空间相关性，表明这3种重金属元素受土壤内在属性影响较大。而Cu和Pb具有中等强度的空间相关性，表明这2种重金属元素由土壤内在属性和人为因素共同起作用。Cd、Pb和Cu较Zn和Nj的变程小，说明研究区土壤前3种重金属元素含量可能主要受到较小尺度因子的影响。研究区土壤各重金属元素空间分异规律如下：Cu和Ni呈东高西低的趋势，Pb呈南高北低的趋势，而Zn和Cd分别表现为块状分布和岛状分布的特点。图3，表2，参8。     

黑土区耕地地力综合评价研究

耕地地力的变化对粮食生产、生产力等具有重要的影响,黑土是东北地区重要的土壤资源,黑土耕地面积占东北区总耕地面积的18 08%,但常年粮食总产量占全区粮食总产量的28 1%,占全国粮食总产量的7 8%,具有十分重要的地位[1],但是由于掠夺式的经营,导致黑土不断退化。在分析了德惠市耕地地力等级评价因子的基础上,利用RS和GIS建立了耕地资源数据库,确定了每个评价因子的权重,并利用层次分析法,进行耕地地力的评价,最后利用耕地地力综合评价等级指数确定耕地的级别,为黑土区耕地退化治理和耕地的可持续利用与管理提供决策依据。图1,表1,参9。     

基于GIS的三江平原耕地适宜性评价研究

以ArcGIS地理信息系统软件为数据处理平台,通过确定评价单元,建立具有区域特色的评价指标体系,采用经验指数和法作为适宜性评价模型,并结合遥感解译得到的2005年三江平原土地利用现状数据,进行三江平原耕地适宜性评价.结果表明,平原区比山地丘陵区更适合旱田作物和水田作物的种植,适宜旱田的面积占三江平原总面积的73.44%,其中高度适宜旱田占三江平原总面积的23.48%,边际农地和不适宜旱田面积占总土地面积的36.39%;适宜水田的面积占三江平原总面积的70.04%,其中高度适宜水田的面积占总面积的26.75%,边际农地和不适宜水田的面积占总土地面积的36.07%.将耕地适宜性评价结果与三江平原2005年土地利用空间数据进行叠加分析,结果显示,2005年三江平原现有旱田中的39.10%属于高度适宜,边际农地和不适宜旱田占现有旱田面积的25.87%;现有水田中的53.41%为高度适宜,不适宜的面积仅占1.73%.以上结果说明目前三江平原旱田利用上存在一定的不合理性,但水田有很大的开发潜力,特别是在平原区.图2,表8,参18.