- 许童羽;刘泓泽;金忠煜;李世隆;穆肖彤;刘美含;
[目的]叶面积指数(LAI)是作物生长评估的核心指标,在田间精准管理决策中具有不可替代的关键作用。为了突破传统经验模型的局限,针对水稻不同生育期的冠层结构差异优化模型参数,降低土壤背景、叶片重叠等因素的影响,提高反演精度与效率,实现从遥感数据到叶面积指数的快速转化。[方法]提出基于植被二向性反射统一模型的水稻LAI反演方法。以沈阳农业大学海城精准农业航空科研基地为研究区,采集2023年水稻返青期、分蘖期、拔节期及抽穗期的无人机高光谱数据(400~1 000 nm)与地面实测LAI数据。采用连续投影算法(SPA)筛选特征波段以降低数据冗余。在模型构建方面,通过全局敏感性分析确定模型敏感参数范围,建立多组LAI与冠层反射率的模拟数据集,分别采用查找表法(LUT)与狮群优化算法(LSO)构建反演模型,并与植被指数法、BP神经网络、极限学习机(ELM)及随机森林(RF)等传统方法进行对比验证。[结果]SSPA算法筛选特征波段能有效表征水稻冠层光谱信息;基于植被二向性反射统一模型模拟水稻冠层光谱与实测光谱在400~1 000 nm范围误差较小;基于LSO的LAI反演效果最优,决定系数(R2)达0.779,均方根误差(RMSE)为0.599,显著优于查找表法(R2=0.638,RMSE=0.767)及机器学习方法(BP神经网络R2=0.668,RMSE=0.736;ELM极限学习机R2=0.588,RMSE=0.819;RF随机森林R2=0.649,RMSE=0.756)。[结论]植被二向性反射统一模型凭借明确的物理机制,可有效克服传统数据驱动方法的过拟合等问题,在不同生育期及复杂土壤背景下均保持较高稳定性,为水稻生长动态监测与精准农田管理提供可靠的技术方案,对推动智慧农业的规模化应用具有重要意义。
2025年06期 v.56;No.239 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K] - 于丰华;刘蕊;金忠煜;相爽;齐鑫;周久琳;李世隆;
[目的]叶绿素含量是衡量水稻健康情况的重要指标,精准监测水稻叶片叶绿素含量至关重要。传统水稻叶片叶绿素含量检测需要破坏性采样,难以实时获取其动态变化。随着信息技术的快速发展,高光谱数据结合机器学习方法可以实现水稻叶片叶绿素含量的反演。[方法]以PIOSL(PROSPECT Consider the Internal Optical Structure of the Leaves)模型输出的叶片高光谱模拟数据为基础,采用连续投影算法(Successive Projections Algorithm,SPA)、竞争性自适应重加权采样(Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS)、随机蛙跳(Random Frog,RF)3种方法进行特征波段选择,并基于粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)、鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)、爱情进化算法(Love Evolution Algorithm,LEA)3种算法优化极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)对水稻叶片叶绿素含量进行反演。[结果]基于PIOSL模型输出的模拟数据,使用CARS、SPA和RF这3种特征波段选择方法,分别选择19,9,10个特征波段,分别创建PSO、WOA、LEA优化的ELM,通过比较9种模型的性能得出,CARS-LEA-ELM模型反演水稻叶片叶绿素含量的效果最好,测试集R~2=0.929,RMSE=4.116μg·cm~(-2)。[结论]通过对反演结果的综合评估,确定最优反演模型构建方案,实现水稻叶片叶绿素含量的高精度反演,可为田间管理提供支撑。
2025年06期 v.56;No.239 10-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2523K] - 曹丽英;钟舸澳;赵浩宇;毕红杰;
[目的]精准识别和检测玉米雄穗是提高去雄效率的关键。针对当前深度学习算法在复杂田间环境下检测精度不足、鲁棒性差的问题,提出一种基于YOLOv8改进的玉米雄穗高效检测新方法。[方法]通过无人机采集不同天气条件与飞行高度下的多场景数据,构建具有强泛化能力的检测数据集。通过在YOLOv8的骨干网络中引入“幽灵卷积”(Ghost Convolution,GhostConv)模块,颈部网络引入注意力尺度序列融合(Attentional Scale Sequence Fusion,ASF)模块、多尺度特征融合(Gather-and-Distribute Mechanism,Gold)模块,模型能够更好地提取目标特征,并提升目标定位和回归任务的性能。改进后的检测模型命名为AG-YOLO。[结果]AG-YOLO在玉米雄穗检测任务中表现优秀,模型的大小较原模型下降约18.3%,平均精度(mAP)高达89.3%,该性能亦明显优于YOLOv3、YOLOv5、YOLOv6、YOLOv8等其他主流检测算法。尤其是在抽雄早期、目标被叶片遮挡较多、目标密集分布或背景复杂的场景中,AG-YOLO表现出优异的检测能力。[结论]改进后的AG-YOLO模型能够在复杂多变的田间环境下有效检测玉米雄穗,兼顾高检测精度、模型轻量化及强鲁棒性,在实际的应用场景中,展现出很高的应用价值。为实现自动化和智能化的玉米去雄作业提供高效、可靠的技术支持,也为后续智慧农业中其他作物表型精准检测模型的优化与应用推广奠定良好的基础。
2025年06期 v.56;No.239 20-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1940K] - 陈盛德;郭健洲;徐小杰;黄诗敏;谭宇翔;吴泽鸿;兰玉彬;
[目的]在植保无人机喷施作业过程中,旋翼下洗风场分布特性对雾滴沉积效果起关键性作用。为揭示共轴双旋翼无人机旋翼下洗风场的风速分布模式特征,探究旋翼气流对雾滴沉积特性影响规律。[方法]通过流体力学仿真软件Fluent进行共轴双旋翼无人机旋翼下洗风场及其雾滴沉积特性的数值仿真研究,并对旋翼下洗风场的田间喷雾试验结果进行对比验证。[结果]旋翼下方气流强度随着与旋翼距离的增加而衰减;随着无人机旋翼转速的增加,旋翼正下方范围内的雾滴群平均速度随之增大。当旋翼转速分别为2 000,2 400,2 800,3 200 r·min~(-1)时,在旋翼正下方分别约2.0,3.5,5.5,6.5 m内属于雾滴高速区域,其雾滴群的平均速度分别为11.5,13.5,15.5,17.5 m·s~(-1);随着无人机旋翼转速的增加,雾滴的飘移现象呈现出先减弱后加强的趋势。田间试验结果表明:每条采集带的平均雾滴沉积量分别为1.808,2.044,2.434,1.774μL·cm~(-2),当药液载荷从70%增加至100%,雾滴平均沉积量从2.434μL·cm~(-2)大幅减小至1.774μL·cm~(-2),对应的飘移率分别为13.20%、6.96%、1.30%和19.03%。[结论]通过进行显著性分析表明,不同载荷条件下植保无人机喷施雾滴飘移分布存在显著性差异。对比分析试验和仿真结果,数值模拟的平均雾滴沉积量偏小;但试验值与模拟值二者的变化趋势保持较好的一致性。试验验证数值模拟模型的可靠性,并在一定程度上可以指导田间试验的开展,达到精准喷施作业和优化喷施效果的目的。
2025年06期 v.56;No.239 31-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1976K] - 乔世成;赵晨雨;李成镛;白明宇;党珊珊;潘春宇;张明月;
[目的]针对复杂背景下葡萄叶片病害检测任务中模型准确率与部署效率难以兼顾的问题,提出一种基于改进YOLOv10n的轻量化实时检测模型。通过结构优化与注意力机制增强,在保证检测精度的同时显著降低计算复杂度,以促进模型在移动设备及实际农业场景中的高效部署。[方法]首先,在Backbone网络中设计C2f-HFDRB模块替代原C2f模块,通过将输入特征划分为高、低频两个分支,强化对病害区域高频信息与局部细节特征的建模能力;其次,采用CAA-HSFPN结构替换Neck网络结构,通过精简高计算量组件实现特征金字塔的高效融合;最后,融入TripletAttention注意力模块,通过捕捉跨空间与通道维度的交互依赖关系,精准聚焦于复杂背景下的病害目标区域。[结果]所提模型精确率达到92.0%,提高1.1%;召回率为91.0%;平均精度均值mAP@0.5达到93.3%,提高1.4%。在计算效率方面,模型的计算量较原模型降低60%,降至3.4 GFLOPs;参数量降低0.95 M,仅为1.95 M;实现优异的轻量化特性。[结论]该模型与主流轻量级检测算法相比,在精度-效率权衡方面表现出明显优势,为葡萄叶片病害的实时精准检测及在资源受限环境下的实际应用提供了有效的技术方案与重要参考。
2025年06期 v.56;No.239 45-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1964K] - 周云成;仇城骏;李成镛;张羽;李汪洋;王珏;
[目的]番茄叶部病害严重影响果实品质与产量,病害的有效检测与分级评估是精准防治的前提。针对复杂田间环境下病害类型识别与严重度评估问题,拟构建一种智能化的检测评估技术框架。[方法]提出基于双路径架构的病害检测评估智能方法,在YOLOv12基础上引入双核卷积、动态上采样和并行协同注意力等模块,以改进目标检测模型。该模型首先定位叶片并判断是否存在病斑,进而根据有无病斑自主选择相应分级路径。对于有病斑样本,结合改进后的检测模型与分割万物视觉大模型SAM,依据叶片和病斑检测结果进行提示分割,通过计算病斑像素面积占比,确定病害等级;对于无明显病斑样本,则采用低分辨率注意力机制构建分级识别模型,实现基于专家知识的病害等级自主判别。利用自采与公开数据构建番茄叶部病害数据集,进行实验验证。[结果]改进后的目标检测模型叶片检测的精确率与mAP分别提升3.4%和3.1%,病害类别识别准确率达99.1%,病斑检测mAP提升10.74%,达到90.1%。在检测框引导下,SAM对叶片与病斑的面积提取平均相对误差均低于9%。6种带病斑叶部病害的算法评级准确率均超过84%,平均约为90.5%;分级识别模型对无明显病斑样本的分级准确率达87.5%,优于ConvNeXt-T、Swin-T等模型。[结论]该方法在叶片与病斑检测上有效,基于检测提示的SAM分割稳定可靠,该技术框架适用于番茄叶部病害的自动化检测与分级,为农业病虫害智能诊断提供一种可行方案。
2025年06期 v.56;No.239 55-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 4028K] - 李晓辉;刘星呈;李静;陈思诺;
[目标]为解决水稻病斑检测中存在的小目标特征提取困难、田间环境中检测精度低、边缘化设备部署时效性差等问题,研究基于通道修剪方法,提出一种轻量化的水稻叶部病害检测模型YOLOv7-TMRTM-prune。[方法]首先在YOLOv7-tiny基线模型框架上采用MobileNetV3替换主干网络、RCS-OSA替换ELAN-1、引入TSCODE优化检测头等改进方法提升模型对不同尺寸病斑特征提取能力,构建叶部病害检测模型YOLOv7-TMRTM。然后对病斑检测模型进行通道剪枝,基于L1正则化准则进行稀疏训练,根据BN层缩放因子分布情况,选用稀疏度为0.008进行稀疏训练;在检测精度、速度和模型复杂度三参量平衡约束下,选择剪枝率为75%对模型进行通道剪枝。[结果]YOLOv7-TMRTM-prune的mAP为97.1%,参数量减少76.4%,模型大小减少77.4%,FPS提升43%。构建的轻量化叶部病害检测模型YOLOv7-TMRTM-prune对稻瘟病、白叶枯病、水稻胡麻斑病的精确度为94.9%,平均召回率为93.3%,平均mAP为97.1%。[结论]该轻量化模型在保证高检测精度的同时,大幅降低模型参数量与体积、提升检测速度,有效解决小目标病斑提取难与边缘设备部署时效性差的问题,为水稻叶部病害田间实时检测提供高效技术方案,可支撑智慧农业中病害早期防控需求。
2025年06期 v.56;No.239 68-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 4440K] - 冯大光;王铁良;
[目的]植保无人机施药过程中虽然极大地减少了施用人员的药物暴露量,但施用人员仍不可避免地暴露于农药之下,为了给施用人员在施药过程中的个人操作方式或习惯提供合理化建议,达到减少身体暴露量从而降低暴露风险的目的,以植保无人机施药过程中施用人员所着防护服各部位的暴露量为研究对象,对施用人员进行综合评价。[方法]采用嵌套设计,作物-玉米和水稻为一级因子,施用人员-无人机飞手和配药人员作为二级因子,施用人员所着防护服的身体部位为三级因子,取11个部位即11个水平。采用变异系数确定暴露量最容易控制的身体部位;采用相关系数确定身体部位暴露量之间的关联性;采用主成分分析和TOPSIS法对施用人员进行综合评价并应用层次聚类法进行聚类。[结果]后背和小腿部位的变异系数最大,属于最容易控制暴露量的身体部位;小臂和大臂部位的暴露量均值最大,变异系数较小,属于较难控制暴露量的身体部位;施用人员的大臂、小臂、后背和小腿之间的单位暴露量存在极显著的相关关系。分别应用主成分分析和TOPSIS法对施用人员的身体各个部位的单位暴露量进行综合评价时,12名施用人员的排序完全一致,应用层次聚类法进行聚类,分成3类时,具有统计学意义。[结论]3类中的高风险类施用人员需要注意全身防护;中风险类施用人员需要注意头部、颈部、小臂、前胸、大腿和手部的防护;低风险类施用人员保持当前的操作习惯即可。
2025年06期 v.56;No.239 83-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K]
- 付一辰;郭子铭;张忠成;陈琳琳;唐舒怡;邴欣悦;孙仲成;兰雪;高继平;张文忠;
[目的]探究不同生物炭与氮肥施用模式对水稻氮素积累、转运利用及产量的影响,解决炭氮运筹促进水稻高产高效机制不清的问题。[方法]以沈农265和玉米秸秆生物炭为试材,采用随机区组设计,设置3个氮肥施用模式及3个生物炭施用量,分别为不施氮肥模式(M_0)、氮肥高效施用模式(M_1)、农户氮肥施用模式(M_2)、0 t.hm~(-2)(B_0)、15 t.hm~(-2)(B_1)、45 t.hm~(-2)(B_2),试验共9个处理。[结果]炭氮运筹模式对水稻干物质的积累与转运有促进作用,其中对水稻花前干物质转运量及花后干物质积累量影响显著,各处理中M_1B_2的干物质积累与转运效果最佳,同时可进一步协调库源关系;炭氮运筹模式下水稻齐穗期和成熟期各器官的氮素积累量均被提高,齐穗期与成熟期以M_1B_2处理的茎、叶、穗氮素积累量均为最高,在齐穗期M_2B_2处理鞘的氮素积累量最高,成熟期鞘的氮素积累量最高为M_2B_2处理;该模式对水稻氮素转运有积极影响,茎叶氮素表观转移量最高为M_2B_2处理,M_0B_2处理的茎叶氮素表观转移率及茎叶转移的氮对籽粒氮的贡献率均为最高;同时加强水稻氮素利用,受该模式影响,M_1B_2处理下氮素吸收效率和氮肥偏生产力最高,M_1B_0处理下氮素生理利用率最高,氮素农学利用率最高的是M_1B_1处理;在炭氮运筹模式下各处理对产量的影响存在明显差异,其中M_1B_2处理产量最高,为12.76 t.hm~(-2),主要是由于M_1B_2处理成穗率较高,有效穗数也随之增加。[结论]炭氮运筹模式可以提高水稻干物质的积累与转运速率,同时对水稻各器官的氮素积累和水稻氮素的转运、利用有促进作用,也提高了水稻成穗率及结实率,进而实现高产高效相统一。
2025年06期 v.56;No.239 92-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K] - 何德鑫;王晓东;毕文波;胡浩;陈新;刘鹏;丛百明;孙佳尧;张鹏宇;李志刚;
[目的]为探明大豆细胞质雄性不育系及其同型保持系花器官的生理及转录组差异,充分挖掘保持系育性基因,培育更强保持系,提高杂交制种产量。[方法]以细胞质雄性不育系JLCMS116A及其同型保持系JLCMS116B为材料,对其盛花期花蕾碳水化合物、可溶性蛋白、内源激素和转录组进行分析研究。[结果]不育系和保持系花蕾中五大激素分析显示,不育系花蕾中生长素和细胞分裂素均低于其同型保持系,乙烯含量高于其同型保持系;不育系和保持系花蕾中可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉含量分析显示,可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量均低于其同型保持系;转录组测序结果显示,共获得473个差异表达基因,其中426个上调表达,11个基因下调表达,差异基因显著富集到花粉管生长、细胞壁改造、淀粉和蔗糖代谢、蛋白质结合、蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性、其他次生代谢物的生物合成、果糖和甘露糖代谢、半乳糖代谢、肌醇磷酸盐代谢、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化等代谢通路中。其中11个下调表达基因主要注释到抗坏血酸和醛类代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢和碱基切除修复代谢通路和核苷酸糖代谢过程、花粉成熟到光周期-开花、金属离子输运、氧化还原反应GO富集分类中。[结论]Glyma.11G036600可能是影响细胞质雄性不育系JLCMS116A及其同型保持系JLCMS116B花粉育性差异的关键基因。
2025年06期 v.56;No.239 103-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1494K] - 杨慧;范晨曦;薛婕;郭恩典;肖一诺;尚璇;
[目的]目前关于脂肪酸配体对β-乳球蛋白消化特性及肠道菌群组成的影响尚缺乏系统研究,限制了其在功能性乳制品开发中的应用。通过体外模拟消化和结肠发酵,探讨不同脂肪酸(月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸)与β-乳球蛋白结合后的消化行为及其对肠道菌群组成的影响。[方法]采用SDS-PAGE、水解度测定、消化动力学和16S rRNA基因测序等手段,分析脂肪酸类型对β-乳球蛋白消化特性和肠道菌群结构的影响。[结果]亚油酸复合物易被水解,其余复合物均增强β-乳球蛋白抗消化性。消化动力学显示,β-乳球蛋白-脂肪酸复合物以肠消化为主。16S rRNA基因测序表明,脂肪酸复合物可提升肠道菌群丰富度与多样性,同时降低变形菌门、肠杆菌科与埃希氏菌—志贺氏菌属的丰度,升高厚壁菌门、毛螺旋菌科及柯林斯氏菌属的丰度,饱和脂肪酸(尤其棕榈酸)调节效果更优。[结论]脂肪酸饱和度是影响β-乳球蛋白消化特性及肠道菌群组成的关键因素,研究结果为功能性乳制品的精准设计和肠道健康调控提供了理论依据。
2025年06期 v.56;No.239 113-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 2348K] - 邹文桐;
[目的]研究假单胞菌属(Pseudomonas)吸附剂对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Zn~(2+)污染的吸附性能,为其他重金属污染处理技术的应用潜力评估提供参考依据。[方法]基于研究前期从污染土壤中分离和鉴定的一株假单胞菌,将其制备成菌体干粉吸附剂。基于单因素试验与多模型(动力学模型、4个平衡吸附模型及热力学参数)的综合分析方法来研究假单胞菌吸附剂对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附动力学和吸附热力学的影响。[结果]假单胞菌吸附剂对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附动力学均符合准二级动力学模型(R~2>0.96),同时契合Freundlish和Langmuir等温吸附模型,符合程度都达到0.94以上。吸附热力学表明,Pb~(2+)吸附过程自发(ΔG<0),且在308 K时吸附效率最高。Cd~(2+)需外部条件(ΔG>0),非自发吸附。Zn~(2+)吸附自发性随温度变化,303 K以上自发(ΔG<0),303 K以下需外部驱动。吸热过程:ΔH>0(Pb~(2+)、Cd~(2+)在≤308 K,Zn~(2+)在≤313 K),升高温度可促进吸附。熵增效应:ΔS>0(Pb~(2+)、Cd~(2+)在≤308 K,Zn~(2+)在≤313 K),表明吸附导致固-液界面紊乱度增加。[结论]假单胞菌吸附剂在Pb~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)污染治理中展现出高效、低耗的优势,其热力学与动力学特性为工艺优化提供了理论依据。
2025年06期 v.56;No.239 125-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1748K] - 夏长杙;张玉波;罗嘉颖;
[目的]茶树虫害的精准识别是茶园绿色防控的关键环节,为解决茶园虫害早期检测灵敏度低、多源异构数据融合不足等问题,提出一种基于层次分析模型(Active Learning Strategy-Analytic Hierarchy Process, ALS-AHP)的高光谱多模态特征融合框架。[方法]通过构建400~1 000 nm高光谱成像系统,集成光谱反射率、纹理参数与叶绿素荧光三维特征,创新性建立权重动态优化的特征选择机制。[结果]本模型对蚜虫卵等隐性虫害的检测灵敏度达88.7%,较传统支持向量机(Support Vector Machine, SVM)提升31.2%,在复杂光照条件下对小绿叶蝉、茶尺蠖等混合虫害的识别准确率稳定在(93.5±1.8)%,特征维度压缩率达64.3%。[结论]研究揭示了高光谱响应与虫害侵染程度的非线性映射关系,为构建“光谱指纹-生理胁迫-虫害等级”三位一体诊断模型提供理论支撑。
2025年06期 v.56;No.239 134-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1402K] - 黄双根;张韩杰;黄俊仕;刘木华;赵进辉;
[目的]有效磷是影响水稻生长和产量的关键土壤养分指标。传统实验室检测方法耗时长、成本高,难以满足快速监测需求。为此,设计一种稻田土壤有效磷在线检测传感器,以实现土壤养分快速监测,为水稻科学施肥提供支持。[方法]以STM32F405RGT6微控制器为核心平台,集成了信号采集模块与低功耗无线传输模块。系统软件基于MDK 5.0开发环境,采用C语言编写,实现信号生成、数据转换、通信以及关键的插值算法等核心功能。通过采集到的传感器响应数据,系统应用CARS特征波长选择算法,有效提取幅值比、相位差以及融合幅值比与相位差的数据特征。利用提取的特征数据,构建支持向量回归(SVR)预测模型,最终实现对土壤有效磷含量的快速检测。[结果]所建模型(R~2≥0.94)能有效预测稻田土壤有效磷含量,但预测精度受含水率影响。综合对比后,优选各含水率下的最佳模型。在20%、25%、35%、40%含水率下采用幅值比模型,其R~2为0.979,0.954,0.991,0.978,RMSEP为7.78,11.26,5.44,7.82 mg·kg~(-1);在30%含水率下,采用幅值比+相位差模型,R~2为0.988,RMSEP为5.67 mg·kg~(-1)。[结论]该装置对于稻田土壤有效磷含量具有较高精度的检测,同时设备具有全天候工作能力,配合LoRa物联网可实现远程在线实时监测。
2025年06期 v.56;No.239 140-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1998K] - 于晓燕;商亚男;魏光普;张舒宇;吴健;
[目的]探究国家级稀土矿区土地利用变化对碳储量的影响,有助于改善本区域的碳效应,早日实现碳达峰、碳中和的目标。[方法]采用PLUS-InVEST耦合模型,分析了矿区近20年的土地利用变化,并设置自然发展、生态保护和城镇发展3种情景进行预测。[结果]2000-2020年,矿区土地利用类型包括草地、裸地等5类,总面积36 197.34 hm~2,草地占比超过80%。期间,土地利用发生了5 679.20 hm~2的变化,草地转为裸地面积为3 418.88 hm~2;不同情景下,2030年裸地面积的变化最大,分别在自然发展、生态保护和城镇发展情景下增长36.86%、减少10.76%、增加40.74%;碳储量随时间逐年下降,2000,2010,2020年碳储量分别为24.15×10~5,23.29×10~5,22.18×10~5 t。2030年碳储量预测结果:自然发展情景为21.25×10~5 t,生态保护情景为22.17×10~5 t,城镇发展情景为21.13×10~5 t。与2020年相比,除生态保护情景外,其他情景均显示碳储量下降。[结论]矿区的裸地和建设用地扩张是碳储量下降的主要原因。为实现2030年碳达峰目标,需加强矿山生态修复,增加草地覆盖率。
2025年06期 v.56;No.239 153-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1601K] - 张媛;李枝霖;毛亚娟;
[目的]为优化流域土地资源配置、实现高质量发展提供实证依据,在国土空间规划和区域协调发展背景下,分析2006-2022年辽河流域地级市土地利用效率的时空演化及结构特征。[方法]采用DEA模型测算辽河流域13个地级市土地利用综合效率、技术效率和规模效率,并结合变异系数和Moran’s I指数分析土地利用效率的时序演变、空间格局及结构差异。[结果]辽河流域土地利用效率整体保持在较高水平,综合效率由2006年的0.90稳步提升至2022年约0.96,呈现波动上升态势,城市间效率差距逐步缩小,变异系数由0.10降至约0.06。土地利用效率存在显著的空间正相关,高效率与低效率城市均表现出一定程度的空间集聚,但集聚强度缓慢减弱。结构分解结果显示,技术效率整体处于较高水平且城市间差异较小,规模效率是造成综合效率差异的主要来源,个别城市存在综合效率和规模效率偏低的现象。[结论]辽河流域土地利用方式已由粗放扩张逐步转向以效率提升为导向的发展阶段,区域间和城市间土地利用效率仍不均衡。未来应严格落实耕地保护和生态约束的前提下,强化以效率结果为导向的用地调控机制,聚焦效率短板城市,优化土地投入规模与要素结构。
2025年06期 v.56;No.239 165-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1837K] - 黄建毅;王梦雨;袁一太;徐婉儿;
[目的]在全球气候变化与城市化快速发展的背景下,城市生态系统面临诸多挑战,科学评估城市生态韧性及其影响因素对城市可持续发展意义重大。因此,分析京津冀地区生态韧性的时空变化特征及其影响因素尤为重要。[方法]以京津冀城市群为对象,基于“状态—压力—响应”框架构建生态韧性评价指标体系,以生态环境韧性指数作为城市生态韧性表征指标,利用线性回归、泰尔指数和地理探测器模型,剖析了2000-2020年该区域生态韧性的时空变化特征与影响因素。[结果]京津冀城市群生态韧性整体呈显著上升趋势,指数从2000年的0.21增至2020年的0.56,整体由低韧性向高韧性转变;生态韧性空间差异持续扩大,总泰尔指数由0.018 0升至0.335 0;社会经济因素影响显著,其中单因子人均GDP(q=0.451)解释力最强,各因子间广泛存在交互效应并深刻影响着城市生态韧性,且土地开发强度-城镇化率交互作用(q=0.95)最强。[结论]京津冀城市群生态韧性提升过程中,核心区与非核心区发展失衡矛盾凸显,且其空间分异主要受社会经济因素主导。
2025年06期 v.56;No.239 174-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 2182K]