潜江市稻虾田时空格局演变及对生态环境的影响

来源 :华中师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:adroithy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
稻虾共作模式是一种在水稻田种植水稻的同时养殖克氏原螯虾,是将水产养殖产业与农业种植产业有机结合的高效生态农业种养模式。目前,我国稻虾共作模式主要分布在湖北、湖南、江西、浙江、安徽和江苏等长江中下游地区,且以湖北省潜江市为典范。稻虾共作模式利用稻田环境的光热水及生物资源进行稻虾种养,其可提高生物多样性、提高土壤肥力以及促进稻田生态环境系统的稳定性。近年来,随着稻虾共作种养技术的成熟和稻虾共作技术的不断推广,以及稻虾共作带来的高效益收入,稻虾共作区不断扩张且面积不断增长,空间分布复杂,由此引来大量学者的深入研究,相关研究主要集中稻虾共作种养殖技术、稻虾共作风险管控、稻虾共作对土壤环境的影响以及稻虾共作可持续发展等方面,采用农业遥感技术识别稻虾共作区及其对生态环境的影响研究涉足较少。农业遥感技术不仅能高效、大尺度、精准和快速的识别稻虾共作面积和空间分布信息,同时可以对生态环境进行测度与监测,借助农业遥感技术识别稻虾共作区能扩展农业遥感的研究领域,完善作物空间信息识别、提取和分类的研究。探讨稻虾共作区时空演变规律,对保障稻虾共作安全生产、稻虾社会供应和政府部门制定相应的稻虾种养管理和规划政策具有重要意义。分析稻虾田时空演变对生态环境的影响,是防止稻虾共作区土壤肥力衰退、减少环境污染、维持生态平衡的重要举措。本研究以全国稻虾共作典范潜江市为研究区,借助Google Earth Engine云平台,利用Landsat-8和Sentinel-2遥感影像作为数据源,构建2015~2020全年度的时间序列遥感影像数据,基于水体季相差异的稻虾田提取方法识别潜江市年度稻虾田空间分布区域,揭示其时空演变规律,并提取遥感生态指数以反映其对生态环境的影像,得到以下结论:(1)基于 Google Earth Engine 数据处理平台,构建 Sentinel-2 和 Landsat-8时间序列遥感影像数据,提取稻虾田季相光谱特征和水体指数,采用水体季相差异的稻虾共作提取方法提取稻虾田,提取总体精度在86.56%~90.21%之间,Kappa系数在0.71~0.89之间,达到预期提取效果;利用遥感影像分别提取植被指数(NDVI)、土建筑物-裸土指数(NDBSI)、湿度指数(WET)和地表温度(LST),采用主成分分析法确定各指标权重,建立遥感生态指数模型,经计算模型得到潜江市遥感生态指数为“优、良、一般、较差、差”五个等级。(2)潜江市2015~2020年稻虾田时空演变特征为:总体呈“西部和西南部密集、东部和东北部稀疏”的空间分布格局,并由西南向东北逐级递减的阶梯式分布特征,分布密度以乡镇为核心,乡村零星分布为格局。2015年潜江市稻虾田主要集中分布在南部、中部和西部地区;2016年潜江市稻虾田主要分布在西南部地区;2017年潜江市稻虾田主要分布西部和南部地区;2018年潜江市稻虾田集中分布在西部地区;2019年和2020年潜江市稻虾田空间分布西部地区大于东部地区,南部地区大于北部地区。(3)潜江市2015~2020年稻虾田空间数量变化特征:2016年潜江市稻虾田空间数量在西南部地区变化显著;2017年潜江市稻虾田空间数量变化在在西南部和南部地区变化明显;2018年潜江市稻虾田空间数量变化在西部地区且呈现大规模的集中连片分布;2019~2020年稻虾田空间数量变化不显著,主要呈零星分散变化特征。(4)潜江市2015~2020年稻虾田面积数量变化特征:潜江市2015~2020年稻虾田空间分布面积分别为 6870.33hm2、16040.35hm2、17437.74hm2、31496.09hm2、35565.07hm2、38138.08hm2,增长率分别为 133.43%、8.71%、80.62%、12.92%、14.83%。其中,2016年为稻虾田面积增长起点,增长率呈波动下降趋势并逐渐趋于稳定。(5)潜江市2015~2020年稻虾田空间演变趋势:2015~2020年稻虾田标准差椭圆分布方向为东南-西北向,呈“一”字型变化特征,且面积在东西向呈增加趋势,整体分布方向由东南向西北。由此得出,潜江市稻虾田空间分布具有向西北部和北部地区演变的趋势。(6)潜江市2015~2020年潜江市生态环境质量时空分布特征:总体呈西部和西南部生态环境优于东部、北部和东北部地区;生态环境等级为差和较差的区域主要分布在潜江市的北部和东北部地区;生态环境等级为一般的主要分在中部地区;生态环境等级为优和良的主要分布西部和南部地区。潜江市生态环境变化主要呈波动式优化格局,大部分区域生态环境得到提升和改善,局部地区呈恶化趋势,总体生态环境趋近于稳定,且呈不断优化趋势。(7)稻虾田对生态环境的影响:由相关性分析得出稻虾田对生态环境具有显著性的影响。单一年份稻虾田对生态环境的影响不显著,随着稻虾田面积增多和分布区域范围扩大以及长时间序列稻虾共作,稻虾田具有优化生态环境的功能,使稻虾共作区生态环境质量得到不断改善;长时间序列稻虾共作具有减少环境污染、净化水源、提高生物多样性、提高土壤肥力以及维持生态平衡的功能。
其他文献
骨肉瘤(OS)是最常见的实体肿瘤之一,为高度原发恶性肿瘤,其对儿童和青少年健康构成了严重的威胁。当前骨肉瘤的临床治疗方法主要是手术切除和联合化疗。在近几十年里,手术和化疗使OS患者的生存质量得到的提高。但是,由于手术部位清除不彻底,患者仍面临肿瘤复发的风险,长期使用化疗药物又会对正常的组织细胞带来一定的危害以及全身耐药性。因此,为了解决肿瘤再复发问题并提高治疗效果,需要探索多功能纳米生物材料。静电
在人类骨肿瘤中,骨肉瘤是最常见的原发恶性肿瘤,大约20%的原发性肉瘤发生在骨骼,多发于青少年和年轻成人。骨肉瘤的治疗方法通常包括手术和化疗。然而,手术切除在临床上往往不能完全切除肿瘤,会导致术后复发转移。此外,化疗药物长期使用会产生耐药性,对正常组织和器官产生不利影响,使患者死亡率增加。因此为了提高肿瘤的治疗效果,迫切需要开发有效的治疗策略提高化疗药物的利用率和减少其对正常组织的副作用。静电纺丝形
耐药是目前临床治疗癌症中最棘手的问题之一.肿瘤细胞的异质性和靶向治疗的微环境适应性能够促进耐药的获得和肿瘤的转移.癌症细胞群的内在异质性是其包含药物敏感和耐药细胞,在靶向治疗中药物敏感的癌细胞分泌多种可溶性因子进入肿瘤微环境,这些因子可以促进耐药癌细胞的生长、扩散和转移,支持药敏细胞的生存,因此微环境适应在获得性耐药的迅速出现中起着重要作用.在肿瘤异质性和微环境适应的背景下评价癌症治疗是非常困难的
完整的土柱是生态系统高度动态的组成部分。土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)的变化过程具有明显的深度依赖性,碳在地面上累积和损失与地面下的变化是在不同时间轨迹上进行的。但是许多研究没有考虑土壤属性在垂直方向上的空间变异,尤其在青藏高原,在这种高寒山区采集土壤样本并将其运输到实验室难度较大且费用昂贵。利用SOC与可见近红外(vis-NIR)光谱波段之间的特定关系建立光谱预测模
我国的经济体制由高度集中的计划经济体制向市场经济体制转变,导致公共服务供给由单一政府供给转向社会、市场多元主体共同供给。医疗服务作为公共服务中与人民健康水平密切相关的内容之一,随着社会经济的不断发展其需求也越来越大。并且,由于生活水平的提高,人们对医疗服务的需求除了基础的看病买药外,对健康、调理、养生的需求也与日俱增。在此背景下,医疗服务机构作为提供医疗服务的主体,对其展开的均等化、可达性等议题受
实施城市更新行动,是党中央国务院作出的重要决策部署,对转变城市开发建设方式、全面提升城市发展质量、满足人民日益增长的美好生活需要,具有重要而深远的意义。顺应时代发展,紧跟政策导向。作为北京城市开发建设领域的排头兵,首开集团早在2015年就提出做“城市复兴官”的战略转型,积极推动城市更新实践,以“复其所有、兴其所无”为工作思路,按照“保护是核心、更新是手段、复兴是目的”的总体要求,积极推进全类
期刊
基于文章[1]的模型,并考虑体内M1巨噬细胞和M2巨噬细胞的激活会有一定的时间延迟,我们建立了一个关于肿瘤细胞、M1巨噬细胞和M2巨噬细胞的三维两时滞微分方程模型.我们发现此系统总是存在两个边界平衡点(分别为无肿瘤平衡点,肿瘤占优平衡点)以及至多一个正平衡点,接着我们证明无肿瘤平衡点总是不稳定的,肿瘤占优平衡点在某些条件下是局部渐近稳定的,而正平衡点的稳定性依赖于时滞的大小,随着时滞的增加,我们证
耕地是地球上最重要的自然资源之一,它是人类的生存和发展重要的基础物质和资源。为了研究湖北省襄阳市襄州区耕地表层土壤中潜在毒性元素的现状、土壤潜在毒性元素空间分布特征和来源,在2019年采集了 975个表层土壤(0~5 cm)样点,测定其中镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铅(Pb)和铬(Cr)5种潜在毒性元素的含量(单位为mg.kg-1),并对样点土壤的潜在毒性元素含量统计值在ArcGIS 10
油菜(Brassica napus)是我国长江中下游区域重要经济油料作物,为我国植物油脂生产提供原料。植物油脂不仅是食用油的主要组成部分,更是生物柴油的原料。植物油脂产量提高可以缓解我国能源不足、环境污染的现状,更能直接解决我国食用油脂依赖进口来源的问题。植物油脂主要是以三酰甘油(TAGs)形式贮存在种子中,三酰甘油的形成需要酰基辅酶A结合蛋白(Acyl-CoA-bindingproteins,A
民以食为天,我国的粮食产量取决于我国耕地的数量以及质量。为了全面了解耕地质量的情况以及保护耕地,就需要对耕地质量进行调查和评价,并且基于障碍因素进行分区,为耕地的利用和保护提供理论依据。本文对丹江口市2018年的耕地质量情况进行研究,采用特尔斐法、层次分析法来确定各指标权重和隶属度,结合模糊数学法以及定性与定量相结合的方法对丹江口市的耕地质量进行综合评价,通过引入障碍度模型,对影响耕地质量的障碍因