遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术的发展为林地资源的调查和时空变化分析提供了有效手段。该文在遥感与地理信息系统技术支持下,利用中国资源环境数据库中1985年、1995年和2000年3期林地类型空间分布数据,通过建立林地资源时空演变模型,对海南岛林地资源变化的时空特征进行了定量分析,结果表明:1985年～2000年15年内,海南岛林地发生了大幅度的变化,而且空间差异非常明显,其中最近5年林地变化的广度和深度都远远超过了前10年。1985年～1995年海南岛林地资源总量出现大幅度增加,尤其是有林地的增长特别明显;而1995年～2000年大量的林地转为耕地和城镇建设用地,该时期有林地、灌木林和...

【目的】土壤有机质(SOM)是评价土壤肥力和土壤碳库的重要指标。由于复杂的成土过程及人类活动的影响,SOM通常存在较强的时空变异性。研究SOM的时空变异特征可为农业种植结构调整、应对全球气候变化提供重要参考依据。【方法】以海南岛为研究区域,通过资料收集、野外调查、采样与分析获取全国第二次土壤普查(1980s)和2012年0—20 cm土层SOM含量数据,首先采用随机森林模型分别对两个时期训练集410个、128个样点SOM空间分布规律进行预测,并通过验证集103个、32个验证点对模型精度进行验证;采用统计学方法,结合农业统计数据,研究时隔30年海南岛不同土地利用类型SOM时空变异特征,并对驱动因素进行探讨。【结果】1980s SOM含量均值为20.57 g·kg~(-1),呈现出从西南向东北降低的空间分布趋势,全岛SOM含量主要集中在15—20和20—30 g·kg~(-1)两个等级,共占全岛面积的75.29%;2012年SOM含量均值为15.89g·kg~(-1),呈现出西南和东北高,西部、南部沿海低的空间分布趋势,SOM含量主要集中在10—15和15—20 g·kg~(-1)两个等级,共占全岛面积的78.28%,而15—20和20—30 g·kg~(-1)两个等级占全岛面积66.04%,同1980s相比减少了9.25个百分点。【结论】(1)时隔近30年,海南岛SOM含量整体呈减少趋势。2012年SOM平均含量较1980s减少了4.68 g·kg~(-1),减少率为22.75%。其中水田的SOM含量减少最为明显,减少了6.42 g·kg~(-1),减少率为27.34%;其次为园地,减少了2.65 g·kg~(-1),减少率为14.25%;而旱地减少量最小,为1.28 g·kg~(-1),减少率为8.84%;(2)水稻连作改为稻菜轮作(水田连作改为水旱轮作)、林地开垦为园地、土地利用强度加大是造成海南岛SOM含量下降的主要原因。

利用均匀分布在海南岛的7个国家标准气象站1959—2008年温度和降水资料以及海南岛气候区划成果,研究海南岛近50 a来不同气候区的气候变化特征,结果显示:近50 a来海南岛各气候区的温度总体呈上升趋势,并以东北区及西南区温度上升最为明显,其次是中部山区、东南区和西北区。在年际尺度上,不同温度指标的增幅大小排列为:年平均最低温度(Tmin)>年平均温度(Tmean)>年平均最高温度(Tmax)。在季节尺度上为:秋季和冬季>春季和夏季。不同气候区各季节的增温幅度地区间差异与年际尺度相似。各气候区的年平均温度都有突变发生。其中,西南区的突变时间为1972—1974年,西北区为1979年,东北区为1...

【目的】通过对1987—2016年海南岛农牧生产体系磷元素流动时空特征及环境效应进行定量分析,研究其流动过程和规律,探讨农牧生产体系磷素的优化管理途径,为海南岛农牧业可持续发展提供科学依据。【方法】研究基于食物链养分流动模型(NUtrient flows in Food chains, Environment and Resources use,NUFER),通过统计数据、文献检索、实地调研,并结合Origin等软件,定量计算海南岛农牧生产体系的磷素输入、输出、利用率及其环境效应,并通过情景分析探索海南岛农牧生产体系磷素的可持续利用途径。【结果】30年间海南岛农田生产子系统磷素总投入量从21.34 Gg增至81.19 Gg,总输出量由6.20 Gg增至18.20 Gg,化肥作为该系统磷素主要来源,输入量由19.01 Gg增至79.23 Gg,作物产品作为农田磷素主要输出项,30年间由5.25 Gg增至15.48 Gg。动物生产子系统磷素总输入量由11.40 Gg增至15.31 Gg,总输出量由9.63 Gg增至11.90 Gg,其中外源饲料磷素输入量由1987年的10.97 Gg增至2016年的14.77 Gg,动物产品输出量30年间增长了4.95 Gg。秸秆还田量和作物饲用量分别增加了0.37和0.26 kg·hm~(-2),粪尿还田量则减少了0.80 kg·hm~(-2)。空间分布上,澄迈、定安等地30年来磷素输入和输出量较高,五指山、琼中等地较低。就磷素损失情况来看,1987—2016年,海南岛单位耕地面积土壤磷盈余量由35.00 kg·hm~(-2)增至147.40 kg·hm~(-2),2016年土壤磷素盈余量较大的是琼海、澄迈、保亭和临高,分别为372.79、279.82、194.14和181.09 kg·hm~(-2)。磷的其他损失途径为土壤侵蚀、径流和淋洗,损失量在1.21—5.85 kg·hm~(-2)。畜禽粪便单位耕地面积承载量维持在3.83—5.77 kg·hm~(-2)。30年来,磷素利用率增长缓慢,其中农田生产子系统磷素利用率由13.01%增至13.86%,动物生产子系统磷素利用率由4.78%增至7.62%,农牧结合体系磷素利用率由10.78%增至13.09%。情景分析结果显示,保证农牧生产体系各子系统间的协调稳定发展以及通过科学的养分管理方式提高资源的循环利用率对促进海南岛农牧业发展意义重大。【结论】受农牧生产体系规模、区域发展以及管理方式等因素影响,海南岛农牧生产体系环境损失情况严重,磷素利用率较低,体系出现了较严重的分离。因此,在海南岛未来的农牧生产中,应优化技术手段和管理措施,如控制磷素的过量输入,减少粪尿的直接排放,提高秸秆和粪尿循环利用率。同时也应促进农田生产子系统与动物生产子系统间的协调关系,走农牧结合的可持续发展道路。

[目的]厘清农田生态系统碳动态及其影响因素，可为海南发展热带特色高效农业，推进国家生态文明试验区建设提供理论依据和数据支撑。[方法]基于1999—2018年海南岛县域尺度的农田生产投入及作物产量等数据，构建农田生态系统碳足迹模型，利用ArcGIS 10.4、SPSS 21.0等平台，探讨海南岛农田生态系统碳足迹时空变化及其影响因素。[结果]研究期间海南岛农田生态系统碳排放总量呈波动增长，年均增幅1.15%，其中，土壤呼吸占碳排放量比例最高，为52.52%；碳吸收总量呈现先上升后下降的趋势，拐点发生在2013年，作物结构调整是碳吸收总量下降主要原因；海南岛农田生态系统碳足迹总量呈波动增长趋势，年均增长率为2.94%，2016年农田系统碳平衡由生态盈余转为生态赤字。从空间上看，碳排放、碳吸收和碳足迹总量都呈四周沿海地区高，中部内陆地区低的分布格局；但单位面积碳足迹呈现东南高，西北低的空间分布规律。[结论]研究期间海南岛各县市的农田系统碳足迹呈持续增长趋势，农田生态系统碳汇功能持续减弱，并在2016年由碳汇转变为碳源，调整优化农业产业结构和加强田间管理是增加农田生态系统碳汇功能的主要措施。

通过对海南岛霸王岭原始热带山地雨林中５３个林隙的调查，研究了海南热带山地雨林林隙的基本特征和自然干扰规律。海南热带山地雨林林隙的形状近似于椭圆形，椭圆的长短轴比率不随林隙的大小而变化，基本上都在１４左右；扩展林隙（ＥＧ）和树冠空隙（ＣＧ）在热带山地雨林景观中的面积比例分别为５３５２％和２５２２％，干扰频率分别为１３４％·ａ－１和０６３％·ａ－１，林隙干扰的返回间隔期约为１６０ａ。海南热带山地雨林中ＥＧ的大小一般变化在３０～５００ｍ２左右，平均约为１６０ｍ２，大多数ＣＧ的大小一般都变化在１５～２００ｍ２左右，平均约为８０ｍ２。大多数的林隙是在４０ａ以前形成的，而１０～３０ａ之前形成的林...

利用GIS工具 ,基于 1∶5 0万海南岛植被图 ,研究了海南岛植被斑块的大小和形状特征。斑块数量、平均斑块面积、标准差、斑块总面积、最小斑块面积、最大斑块面积、极差、偏度、峰度、中位数、众数等统计量被用于描述海南岛植被景观的斑块大小特征 ;正态分布、Gamma分布、对数正态分布、Weibull分布和指数分布等概率分布类型被用于检验各类植被景观斑块大小的分布特征。同时 ,还检验了海南岛各类型植被景观斑块的复杂性。用Krum mel等和李哈滨及Klinkengerg等提出的公式可获得海南岛植被斑块分维数的可靠估计。对于数量较多的基本类型斑块 ,斑块分维数与斑块大小特征变量之间的相关分析表明 :分...

【目的】区域尺度NDVI对植被和气候之间响应规律的研究,对深入了解区域植被和气候之间响应关系具有十分重要的作用。【方法】本文利用海南岛2001-2014年间MODIS NDVI数据以及气象站点的气温和降水资料,分析了14年间海南岛月平均NDVI以及气温降水变化趋势,并探讨了NDVI对气温降水的响应特征。【结果】(1)14年间,海南岛年内月平均NDVI值NDVI缓慢增加,月平均气温呈缓慢下降,月平均降水逐渐增加(8月除外);(2)14年间海南岛各季节NDVI值均呈现增长态势,各季节气温均有不同程度下降,春季、夏季、秋季降水逐渐增加,而冬季有一定程度的下降(下降速率为0.31 mm/年);(3)月平均NDVI与降水在大多数月份呈现正相关,而与气温在大多数月份呈现负相关;(4)海南岛气温对NDVI的影响强于降水,NDVI与降水的最大相关性滞后3期左右,NDVI对气温变化的响应显著而且持续时间较长。NDVI与气温降水的相关系数以秋季最大,秋季和冬季NDVI对气温降水响应的滞后期较短,夏季滞后期较长。(5)海南岛NDVI对气温变化最大响应总体上表现为中部小于南部和北部地区;对降水变化的最大响应总体上表现为东部高于西部。

采用样带法,以海南岛霸王岭林区典型的热带针叶林与阔叶林交错区为研究对象,分析不同群落类型环境因子变化特征及研究区域内环境因子的综合特征。结果表明:随着林分经针阔交错区的变化,土壤pH、土壤有机质含量、全氮含量、有效氮含量、有效磷含量和有效钾含量都表现为阔叶林区>针阔交错区>针叶林区,全钾含量、凋落物厚度和群落类型光因子表现为针叶林区>针阔交错区>阔叶林区,土壤含水量、全磷含量和土壤砂砾含量变化不显著;3种群落类型环境因子的相关性分析表明,除土壤含水量和全磷含量与其他环境因子之间无显著相关外,其他因子间都显著相关;3种群落类型环境因子的主成分分析表明,土壤pH、土壤有机质含量、凋落物厚度和光因子...

对海南岛尖峰岭热带山地雨林森林群落的２０个原始林主要种群和３３个更新林主要种群的生态位特征进行了测定，包括生态位宽度、生态位相似性比例、生态位重叠等。结果表明：组成热带森林的各个种群绝大多数为狭生态位的，种群之间的关系不明确，对资源的分割程度很高，种群之间的生态位相似性比例和生态位重叠指标均很低，反映了热带森林的复杂性。

根据多年的定位观测研究,初步揭示了海南岛尖峰岭地区的半落叶季雨林和山地雨林生态系统中的植物、凋落物,表土、母岩、穿透水、渗透水、溪水等的化学丰度值,主要元素的生物地球化学作用及其富集与迁移规律,并作了综合对比分析评价。

从生态安全涵义理解出发,建立了包括资源依赖性、生态环境状态、生态系统服务功能三方面在内的区域生态安全评价体系,提出区域生态安全系数概念和计算方法,并以海南岛为例,评价了其陆地生态系统安全,得出海南陆地综合生态安全系数为0.610,其生态服务功能安全性较高(0.772),而资源依赖性安全系数最低(0.468)。从研究可知,海南岛生态安全整体情况比较好,尤其是在水土保持、自然灾害抵制、空气净化等方面,但其能源的自给能力、生物多样性维持以及生活垃圾和污水的处理等方面都存在很大的不安全隐患,应采取科学合理的措施加以改善,从而构建海南岛安全的生态系统,实现区域可持续发展。

本文根据建国以来海南岛地区的行政管理体制、政策演变历程 ,研究了海南岛社会经济发展和资源环境变化之间的关系 ,通过对社会经济数据和资源环境数据的综合分析 ,将海南岛社会经济发展和资源环境变化划分为三个不同特点的阶段 ,并分别阐述了这三个阶段社会经济发展和资源环境变化的不同特点以及社会经济发展对资源环境变化的影响过程。本文对于评价建国 5 0年来海南岛经济发展和资源环境变化、预测未来社会的发展并作出合理的规划具有重要意义。

了解海岸线变化对海岸资源的开发与保护有着重要的意义。论文基于遥感技术与GIS技术,提取了海南岛1980、1990、2000、2010年4个时期的海岸线,并对其30 a来的时空变化特征进行了系统分析。结果表明:海南岛海岸线变化主要受人为因素的影响,近30 a来其长度增加了55.4 km;海岸线时空变化显著,变化比较剧烈的岸段多分布在地势较为平缓的南部地区,以养殖开发、工业用地、城镇与港口建设用地为主。研究认为,海南岛海岸线的变化,将有可能导致诸如岸线侵蚀等环境问题,应注意合理开发,利用海岸线资源。

【目的】本文对海南岛甘什岭地区热带次生低地雨林棕榈藤的种群数量动态及波动周期进行分析,探究天然更新棕榈藤种群的生长动态规律,为棕榈藤资源保护和后期恢复提供参考。【方法】以海南岛甘什岭天然更新黄藤、杖藤、多果省藤和白藤种群为研究对象,采用空间代替时间,编制了棕榈藤种群生命表并进行动态分析;幂函数和指数函数对种群存活曲线拟合;3种生存函数预测藤种群生存概率;并通过谱分析来阐述藤种群的周期性波动规律。【结果】甘什岭天然更新棕榈藤种群以幼苗和幼藤为主,约占总样本的90.1%~97.7%,成年藤株数量少。白藤、杖藤间隔期死亡率和平均存活数随年龄增加逐渐减少,多果省藤和黄藤则为先增大后减小;白藤生命期望在2.5~4.5 m达到最大值,多果省藤、黄藤和杖藤则分布在4.5~6.5 m、6.5~8.5 m、8.5~10.5 m时最大。杖藤存活曲线趋于指数函数(Deevey-II,R2=0.840,P=0.0000.910,P=0.000