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2011年度国家自然科学基金
2015-09-06   审核人:   (点击: )

课题名称:宁夏回族聚居限制开发区区域发展机理与模式研究

主持人:米文宝

参加人员:朱志玲、樊新刚、杨美玲、马振宁、卜晓燕、齐拓野、梁晓磊、吴昕燕、王婷玉、张晓玲、仲俊涛、郭永杰、米楠、张娟娟、周海龙

项目来源:国家自然科学基金

进展情况:

课题组按照项目设计的内容、技术路线,本年度主要在以下方面开展工作并取得进展。

1. 2012年1月—2月,分三个小组,分别赴宁夏限制开发区的盐池县、同心县、红寺堡区、海原县、西吉县、隆德县、彭阳县和泾源县开展了为期2周的考察和资料收集工作,并对限制开发区各县区的自然条件、社会经济条件及发展模式等进行了认真梳理。

2.2012年6月—8月,课题组探索宁夏限制开发生态区发展模式,提出并全面阐述了这一地区的重要发展模式—生态补偿,并开展了泾源县、隆德县生态资源与水资源生态补偿评估研究,完成两份研究报告,其中“泾源县生态资源与水资源生态补偿评估报告”成为该县实施生态补偿的重要依据,得到自治区主席助理刘云的批示。

3. 2012年7月—8月,课题组成员9人分两两组赴隆德县、彭阳县和西吉县、海原县开展了为期两周的实地调研和问卷调查。问卷内容涉及乡(镇)、村和农户及宗教人士,主要内容是区域和农户的家庭基本情况、经济情况、生产、消费、能源、资源状况、人口与环境、民族心理、思想观念、生活习惯、宗教信仰等。问卷调查涉及12个乡镇24个行政村744户。通过调查比较全面地掌握了回族聚居限制开发生态区自然条件差异、经济状况和社会发展、产业状态等。为开展全面的限制开发区主体功能细分和发展机理分析、发展模式构建奠定了坚实基础。

4.在调研的基础之上,以乡镇为单元完成了主体功能区细分。

5.对宁夏限制开发生态区发展模式、发展机理、演化以及回族文化对区域发展的影响进行了深入的思考和研究。

主要成果:

1.获得了宁夏限制开发区县域以及乡(镇)、村和农户的家庭基本情况、经济情况、生产、消费、能源、资源状况、人口与环境、民族心理、思想观念、生活习惯、宗教信仰等的大量资料数据。

2.完成了乡镇为单元的宁夏限制开发生态区主体功能细分方案。

3.初步搞清了宁夏限制开发生态区区域发展机理尤其是回族文化对区域发展的影响。

提出了宁夏限制开发生态区以及基于主体功能细分的区域发展的模式。

4.在sci期刊、生态学报、应用生态学报、经济地理、环境科学、地域研究与开发、生态经济、干旱区资源与环境等刊物发表学术论文20余篇。

5.完成专著初稿,培养博士研究生2名,硕士研究生7名,2篇硕士论文获宁夏自治区优秀硕士论文。

课题名称:宁夏中部干旱带压砂地土壤演化机理研究

主持人:王建宇

参加人员:贺婧、王幼奇、郭占军、赵小勇、杨帆、孙文春、王菲、王超、潘佳颖

项目来源:国家自然科学基金

进展情况:

课题组根据项目计划任务书的要求,4年内开展了以下工作:

1、2012年,详细收集试验区地理位置,所属气候区、地形地貌、压砂年限、耕作管理、土壤现状等现有文字材料及有关土壤类型图、植被类型图、土地利用现状图等资料,在实地勘查的基础上制定完成了实施方案。选择不同地域、不同压砂类型、不同种植年限的试验地开展预备试验,确定定位观测点,熟化测定技术。

2、2013年,理化性质演变规律研究。选取7个不同压砂年限的地块进行取样。取样3层,共取样48个。测定指标为土壤水分、毛管持水量、饱和持水量、毛管孔隙度、总孔隙度、10℃饱和导水率,容重;土壤pH、全盐、全磷、全钾、全氮、速效磷、速效钾、硝态氮、铵态氮;大部分指标随着压砂年限及取样深度的增加,呈规律性变化。理化指标之间存在一定的相关性。

3、2014年,理化性质空间变异规律研究。田间尺度范围内以等行距尺度取样100个,取深2层。全区范围内,在所有拥有压砂地的乡镇都设取样点,取样146个,取深3层。经理化指标分析研究,大小尺度下各指标呈现不同的变异性及相关性,同时为压砂地数据库的建立做好基础工作。实地调研各点种植方式、灌溉制度、管理情况,结合数据分析,对压砂地可持续发展提出建议。

4、2015年,生物性质变化规律研究。选取7个不同压砂年限的地块进行取样,取深3层。对其脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、土壤微生物区系、功能多样性和土壤微生物量碳、氮测定进行测定,获得微生物在土壤演化中的贡献。

主要成果:

1、掌握了宁夏压砂地基本情况,获得了大量的资料及实验数据。

2、初步摸清了压砂地土壤质量的演变规律。

3、初步摸清了影响演化规律的主控因子及相互关系、相互作用的运行原理。

4、建立了压砂地理化性质指标空间数据库。

5、提出了压砂地可持续发展途径和方法。

6、发表学术论文7篇。

7、培养硕士研究生2名。

课题名称:宁夏中部干旱带生态移民与生态建设互动关系研究

主持人:朱志玲

参加人员:米文宝、白林波、姚晓艳、杨美玲、邹淑燕、杨蓉、吴咏梅、吴启蒙

项目来源:国家自然科学基金

研究内容:

生态环境建设与区域可持续发展互动关系研究是人地关系研究日渐深入、区域人地关系日趋紧张而引发的相辅相成的战略性工作。本研究总体思路是将干旱区农牧交错带生态移民工程和生态系统建设紧密耦合起来,选择人类活动对水土资源开发利用和生态建设影响最为严重的宁夏中部干旱带为典型研究区,根据生态脆弱度评价,以及农村居民点的空间分布特征及影响因素,以干旱区脆弱生态环境对生态移民、资源开发的限制性和适宜性为研究重点,深入探讨区域生态移民对生态环境正负影响条件下干旱区引黄、扬黄灌溉工程和大规模开垦荒地带来的环境的影响。剖析生态移民土地资源开发,水资源利用,迁入区的人口压力增加对生态脆弱性的作用机理。提出相应的生态移民安置区优化评价指标体系,定量研究生态移民开发与生态环境耦合发展预警系统,从而对干旱区脆弱生态环境区的资源开发、生态保护利用提供科学依据。

课题名称:宁夏沿黄城市带土地节约集约利用评价与模式研究

主持人:田广星

参加人员:赵小勇、常虹、高彩霞等

项目来源:国家自然科学基金

研究内容:

宁夏沿黄城市带作为目前自治区建设重点,因此建立一个新的土地节约与集约利用模式显得尤为重要。本课题在总结、综合国内外有关土地集约利用相关理论的基础上,从城市群可持续发展和影响城市群土地集约利用水平的主要因素角度出发建立了一套沿黄城市带的土地集约利用的评价指标体系,并运用层次分析法和德尔菲法确定各评价指标的权重值,通过多因素综合分析法,分别得出沿黄各市县区的土地集约度分值,并就其各自在土地节约与集约利用存在的问题和产生原因进行分析;最后结合宁夏沿黄城市带的建设发展规划,提出土地节约与集约利用模式。

目前课题组在《农村经济》、《生态经济》、《农业经济》等北大核心期刊上发表论文9篇,并承担完成2014年度《银川高新技术产业开发区土地集约利用评价》和《宁夏宁东化工产业园区土地集约利用评价》两项工作。

课题名称:基于景观格局变化的黄土高原县域退耕还林还草生态效益评价研究

主持人:石云

参加人员:卜崇德、徐志友、罗登科,杭佳,耿莎、何文秀、马超、李梦华等

项目来源:国家自然科学基金

项目研究区为宁夏彭阳县,地处黄土高原中部丘陵沟壑区,沟壑纵横的复杂地貌,不合理的土地利用方式使土地生态系统面临巨大压力,是宁夏水土流失最严重的地区。目前研究结合“景观生态学”的理论与方法,以DEM数据、TM影像、资源三号遥感影像、土地利用数据、统计数据等为数据源,利用遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统技术手段,通过野外实地调查,分别从县域尺度、流域尺度以及典型小流域尺度,对彭阳县20年土地利用/覆被格局变化、景观类型的空间分布与海拔、坡度、坡向等地形因子、不同生态恢复措施的空间分布格局、水土保持及生态区划,生态价值空间格局变化分析等方面进行研究:

(1)20年间,彭阳县未利用土地转化率最高,主要向草地和耕地转化。从研究区的土地利用变化类型,速度以及景观格局变化数据都显示了相应时段国家退耕还林草政策,生态移民政策以及政策调整是彭阳县土地格局变化的主要驱动力;(2)典型小流域生态恢复景观空间分布与地形因子显著相关,垂直分布特征明显。坡度对流域的各景观组分空间分布影响很大,分布比例均呈先逐渐增大后逐渐减小趋势;坡向由阴坡转向阳坡的过程中,退耕还林(草)、水平梯田、荒山造林景观的分布比例减小,荒山自然封育和经果林的分布比例增加,鱼鳞坑及沟底防冲林景观基本不受坡向影响;(3)彭阳县地形复杂度的中复杂区域和高复杂区域所占面积最大,地形复杂度空间分布特征与坡度、地势起伏度、地表切割深度的变化规律相似,且存在明显的分异规律。通过结合土地利用和地形将彭阳县划分为河谷残塬农业耕作区、台地旱作农业保护区、丘陵沟壑水土流失治理区、森林水源涵养区,为黄土丘陵沟壑区流域治理、土地规划、地形及景观格局的分区和尺度推绎等研究提供分析方法;(4)采用地形位指数、分布指数定量分析1995年-2014年彭阳县土地利用变化在地形梯度上的分布及变化特征,反映复杂土地变化的规律,研究期内,耕地、水域和建筑用地的地形位分布指数趋向减少,其分布趋向于较低的地形位区间,而林地、草地和未利用地则趋向于较高的地形位区间;(5)流域生态价值近20年来稳步增长,其中草地在总生态服务价值中作用最重要,也反映土地利用变化的趋势。20年来,彭阳县通过退耕还林还草工程、水土保持及生态修复工程使得该区域的水保生态情况取得重大进展,土地利用/覆盖变及景观格局的变化相对稳定,生态环境重建有条不紊的进行。

项目的相关成果,杭佳博士《黄土丘陵区植被景观格局与地表甲虫群落组成及空间分布的变化研究》、耿莎硕士《黄土丘陵区景观格局动态研究》在项目支持下获得学位,论文方面:“A Study on Topographic Differentiation of Small-watershed Landscapes in the Loess Hilly Region Based on Ecological Restoration Measures”、 “Analysis of the Ecological Sensitivity of Pengyang County Based on Key Factors”等两篇论文EI检索,《宁夏黄土丘陵区不同生态恢复生境地表甲虫多样性》等两篇论文在一级学报发表,《黄土丘陵区土地利用变化动态与景观格局分析——以彭阳县为例》、《黄土丘陵沟壑区地形复杂度分析》《土丘陵区小流域景观格局与生态恢复措施和地形因子耦合关系研究》等六篇论文在核心期刊发表,一般期刊发表论文三篇。

项目组同时与水土保持局王洼水土保持监测总站建立长期合作。

课题名称:西部地区利用人工湿地集中处理农村生活污水过程中低温微生物研究

主持人:钟艳霞

参加人员:璩向宁、罗玲玲、杨帆、贺婧、郑兰香、常红、陶虹

项目来源:国家自然科学基金

研究内容:

对银川平原湖泊湿地开展深入细致的调研,获取天然湖泊湿地微生物类型,并开展功能性微生物研究,已获取具有很好水质净化功能的细菌、真菌、放线菌。对宁夏地区农村生活污水的集中处置开展调研,摸清农村生活污水集中处理过程中的工艺,尤其对于宁夏地区使用广泛的人工湿地,开展人工湿地微生物研究,获取天然微生物类型,并与天然湖泊微生物开展对比研究,目前已寻找到单株独立的功能性微生物近30株,正开展混株模拟研究,微生物各类模拟实验取得很好效果。该项研究在宁夏地区尚属首例,对银川平原湖泊湿地微生物研究奠定了基础,为宁夏地区农村生活污水处理能力提升奠定了基础。

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