自然资源学报
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自然资源学报  
 
2018年 33卷 5期
刊出日期 2018-05-20

资源生态
资源评价
学术研讨
综述
专家论坛
专家论坛
721 沈镭, 张红丽, 钟帅, 胡纾寒
新时代下中国自然资源安全的战略思考
中国特色社会主义进入新时代,经济处于转型升级的攻关期,自然资源安全保障被赋予了新的使命和要求。刚成立的自然资源部为新时代中国自然资源安全保障和综合管理的发展带来了新机遇。新时代是30 a以上的大尺度,其中长期战略安排需基于对自然资源历史变化的系统总结和对未来中长期的资源供需形势的战略研判。综合来看,未来中长期中国水资源需求仍将上升,耕地的粮食供应压力增大,直接影响民生福祉;矿产资源需求整体仍处于高位,不同矿种需求由“普涨”转向“结构性分异”;森林资源木材供给压力加重,关联着现代化经济体系的建设目标。以生态文明战略为统领,践行“绿水青山就是金山银山(两山)”的理念,坚持节约资源和保护环境,是保障中国自然资源安全的关键。为缓解中国整体资源安全压力,提高自然资源综合保障能力,以更有力地支撑中国“两个百年”战略目标的实现,建议:抓紧开展面向新时代的中国自然资源战略研究及顶层规划设计;实行严格的自然资源管理和环境保护制度;优化资源供给结构,加快资源开发利用的科技创新;立足国内,提高资源利用效率,促进循环利用,加强资源领域的国际合作。
2018 Vol. 33 (5): 721-734 [摘要] (  65 ) [HTML 1KB] [ PDF 5462KB] ( 340 )
资源生态
735 谢志坚, 贺亚琴, 徐昌旭
紫云英-早稻-晚稻农田系统的生态功能服务价值评价
紫云英是南方双季稻区最主要种植的冬季绿肥作物,是我国传统农业的精髓,曾对我国粮食安全做出了重要贡献。针对紫云英-早稻-晚稻系统的生态功能服务价值进行综合评估,有助于人们更深入了解紫云英对现代生态农业发展的重要性及其直接贡献,有利于恢复发展与推广种植紫云英等稻区冬季绿肥作物和政府部门制定相关政策。论文以连续8 a的大田定位试验数据为基础,选取农产品与轻工业原料供给、大气调节与净化、土壤养分累积和水分涵养等功能服务价值,采用生态经济学方法,构建紫云英-早稻-晚稻系统的生态功能服务价值评价体系。结果表明:冬闲-早稻-晚稻和紫云英-早稻-晚稻系统生态功能服务总价值分别为64 230.89元/(hm2·a)和87 438.46元/(hm2·a),后者较之前者平均显著增加36.13%。该评价体系的各项功能服务指标中,冬闲-早稻-晚稻和紫云英-早稻-晚稻生态系统的农产品与轻工业原料供给服务价值分别达到38 777.03元/(hm2·a)和56 635.83元/(hm2·a),占系统功能服务总价值的比例均超过60%;其次为大气调节与净化和水分涵养服务价值(占比15%~22%),而土壤养分累积服务价值最低(占比<2%)。紫云英-早稻-晚稻系统的土壤养分累积服务价值主要表现为土壤有机质、速效钾和碱解氮的累积价值。由此可见,紫云英-早稻-晚稻系统能更好地兼顾经济和生态价值,而且评估结果还可为恢复发展与推广种植紫云英等稻田冬季绿肥作物的生态补偿政策提供理论依据。
2018 Vol. 33 (5): 735-746 [摘要] (  48 ) [HTML 1KB] [ PDF 684KB] ( 183 )
747 毛碧琦, 敖长林, 宁家靖, 高琴
基于潜在分类模型的湿地生态系统服务公众生态偏好异质性研究
在生态系统服务价值评估研究中,把握公众的生态偏好是当前研究的重要内容。论文以三江平原湿地为研究对象,应用选择实验法获取公众的生态偏好和支付意愿,构建潜在分类模型,探究公众对湿地各项生态系统服务的偏好异质性。研究结果显示:公众对各项湿地生态系统服务存在显著的偏好异质性,资源偏好型的受访者所占比例最大(68.78%),景观偏好型的受访者对自然景观的支付意愿显著较高,而价格敏感型受访者的支付意愿明显低于其他两类。分析各潜在类别可知,公众的社会经济特征及环境意识对其偏好具有显著影响。教育水平越高的受访者越偏好于资源保护,高收入和到景区旅游次数多的受访者更偏好于景观保护,而价格敏感型受访者的环境意识相对较低。研究不仅为湿地生态系统服务偏好异质性的研究提供新途径,也为相关环境政策的制定提供参考。
2018 Vol. 33 (5): 747-760 [摘要] (  41 ) [HTML 1KB] [ PDF 920KB] ( 149 )
761 孙特生, 胡晓慧
基于农牧民生计资本的干旱区草地适应性管理——以准噶尔北部的富蕴县为例
草地适应性管理是有效解决我国“三牧”(牧业、牧区和牧民)问题的重要路径。论文以准噶尔北部的富蕴县为例,采用系统(分层)抽样、参与性农户评估方法开展农牧户调查,建立生计资本量化指标体系及系统耦合协调度模型,测算农牧户生计资本及其耦合协调度。基于评估结果,提出干旱区草地适应性管理策略。研究表明:1)农牧民过度依赖天然草地放牧,普遍缺乏发展型生计,其生计资本水平低、生计转换能力弱、生计脆弱性高;2)农牧户间同质性较大,5项生计资本间属性分异明显,缺乏牧业合作经济组织,是研究区农牧户生计资本耦合协调度较低的主要原因;3)推进牧民生计多样化,转变牧业生产方式,发展牧区草产业,优化草地生产功能与生态功能的时空配置,有助于增强草地畜牧业人文-自然耦合系统的恢复力/弹性力。因此,加快培育新型职业牧民,加快发展现代草牧业,加快建设良好的农牧民组织,加强草地科学放牧管理,成为干旱区草地适应性管理的迫切任务。
2018 Vol. 33 (5): 761-774 [摘要] (  31 ) [HTML 1KB] [ PDF 718KB] ( 106 )
资源评价
775 马利邦, 田亚亚, 郭晓东, 陈梅梅, 王永丽
基于格网的河西绿洲乡村聚落时空演变及其与水土资源的空间耦合关系
基于1 km×1 km格网,论文综合运用景观指数、分散度、核密度、空间耦合关联等方法,研究河西走廊山丹县1998—2015年乡村聚落景观格局分异及时空演变特征,探讨绿洲乡村聚落与水土资源的空间耦合关系,结果表明:1)乡村聚落用地总面积扩张较快、空间分散化趋势明显,斑块数和斑块密度增大、平均斑块面积减小,乡村聚落景观指数在1998—2008年间相比2008—2015年间变化剧烈,后期逐渐趋于稳定;2)3个年份乡村聚落核密度空间分布格局基本一致,主干道路、渠系等线状地物沿线密集,外围区域稀疏,并以线状地物为中心向外呈阶梯状递减;3)1998—2008年乡村聚落分散度呈增加趋势,2008年后趋于稳定,乡村聚落空间分布由相对集中走向零星分散,聚落“散、空、乱”现象普遍;4)乡村聚落与耕地和渠系空间分布关系密切,存在显著的“耕地指向性”和“渠系指向性”;K指数1998年以“人多地少型”为主,2008和2015年转向“人少地多型”和“人地协调型”;L指数总体表现为“渠系偏多型”和“聚落-渠系协调型”。水土资源是约束和限制绿洲人口和聚落存在和发展的主要因素,人-水-土系统存在着高度的相互依存性和共生性。
2018 Vol. 33 (5): 775-787 [摘要] (  36 ) [HTML 1KB] [ PDF 8058KB] ( 209 )
788 段亚明, 刘勇, 刘秀华, 王红蕾
基于POI大数据的重庆主城区多中心识别
我国大量城市在其规划中均提出多中心的空间发展战略,但多中心结构演变是否达到规划预期,能否通过有效途径识别多中心结构和功能,成为目前学术界研究的热点。相比于人口、用地、产业等传统调查和识别方法,城市大数据的出现为多中心识别提供了契机,尤其是基于POI(Point of Interest)大数据的分析比传统方法更加准确高效。论文以重庆主城区40余万条POI数据为基础,利用核密度分析、自然断点法和邻近分析等方法,根据整体及不同类型POI数据的空间分布特征与聚集程度,识别城市总体及不同职能的多中心结构及其影响范围。结果表明:重庆作为山地城市,在自然约束和规划引导下,呈现出明显的“多中心、组团式”结构。不同职能类型的城市中心也呈现明显的多中心分布特征。重庆的主副中心在内环以内集聚,但不同中心的发育程度及其空间聚集度差异显著。外围新兴的西永、茶园等副中心发展相对滞后,城市要素集聚功能有待加强。
2018 Vol. 33 (5): 788-800 [摘要] (  41 ) [HTML 1KB] [ PDF 13691KB] ( 165 )
801 钟珊, 赵小敏, 郭熙, 叶英聪, 李伟峰
基于空间适宜性评价和人口承载力的贵溪市中心城区城市开发边界的划定
城市开发边界的划定能够合理引导城市空间的有序发展,控制其无序蔓延。论文以典型的资源型城市贵溪市为研究区,从空间适宜性评价、人口承载力、城市规模以及城市总体规划和土地利用总体规划(简称“两规”)衔接等方面探索有效的城市开发边界划定方法。空间适宜性评价综合考虑自然、空间可达性和生态条件,运用聚类分析法确定区域内不宜作为开发建设的生态底线区域和适宜建设开发区域的高低等级,以此确定城市开发边界的发展方向。通过灰色预测GM(1,1)模型预测研究区2020年人口总量,并基于土地资源和水资源承载力验证当地所能容纳的最大人口总量,同时确定城市规模和划定城市开发边界。以空间适宜性评价、人口承载力、城市规模预测、两规衔接和空间形态控制等方法倒逼缩减建设用地,从而划定城市发展的刚性和弹性增长边界。
2018 Vol. 33 (5): 801-812 [摘要] (  44 ) [HTML 1KB] [ PDF 3708KB] ( 175 )
813 李鹏, 王英杰, 虞虎, 武文波, 马楠
基于GIS格网化分析支撑的旅游空间规划技术方法研究——以青岛市为例
空间规划是支撑旅游地发展规划的核心章节,目前主要依靠规划者经验判断,主观性较强,缺乏客观方面的信息数据支持。论文将GIS格网化与旅游资源评价模型相结合,提出了旅游资源单体采集、旅游资源格网化及其空间分析方法,并融合旅游资源群评价模型、旅游功能区识别模型、旅游线路和空间发展轴线识别模型予以支撑,形成了标准化的旅游资源采集、评价到空间识别的集成技术方法;并以青岛市为例,识别出了旅游资源集群及其发展潜力、旅游功能区和空间拓展轴线,确立了“一心、一带、三轴、五区”的空间发展格局。论文初步探讨了GIS格网化空间分析方法在区域旅游规划中的应用,能够补充传统定性评价方法客观性不足的缺陷,实现复杂旅游资源数据的单体评价、旅游资源集群评价、旅游功能区识别、旅游线路和空间发展轴线优选的系列化分析技术路线,可为延伸旅游规划深度、提高规划精度提供科学参考。
2018 Vol. 33 (5): 813-827 [摘要] (  33 ) [HTML 1KB] [ PDF 24989KB] ( 142 )
828 林娴, 陈晓宏, 何艳虎, 李深林, 郑炎辉
气候变化和人类活动对武江流域年径流及最大日流量影响的定量分析
针对气候变化与人类活动对流域年径流及最大日流量变化影响的定量识别问题,以华南湿润区武江流域为例,分别采用HIMS(Hydro-Informatic Modeling System)模型和敏感性系数法,从日和年尺度定量模拟和评估气候变化与人类活动对流域年最大日流量和径流变化的影响过程及贡献率。结果表明:HIMS模型在武江流域适用性良好,日尺度模型率定期和验证期的纳西效率系数分别为0.85和0.77,水量平衡误差绝对值分别为3.1%和3.3%;两种方法均表明气候变化是引起流域年径流量增加的主要因素,人类活动导致了流域径流量的减少,但贡献率较小。气候变化与人类活动导致了流域年最大日流量的增加,气候变化对年最大日流量增加的贡献率为94%,而人类活动的贡献率则为6%。相较于年均径流量,气候变化对年最大日流量的影响更为显著。
2018 Vol. 33 (5): 828-839 [摘要] (  38 ) [HTML 1KB] [ PDF 4007KB] ( 125 )
840 唐见, 曹慧群, 陈进
长江源区水文气象要素变化及其与大尺度环流因子关系研究
长江源区水文气象要素变化及其归因研究一直备受全球关注,现阶段研究多侧重于水文气象要素时空变化特征分析,针对长江源区水文气象要素与大尺度环流因子相互关系的研究不足。论文利用Mann-Kendall法、去趋势波动分析法和小波分析法,探究长江源区1957—2012年水文气象要素趋势性、波动性和周期性变化规律,分析水文气象要素与大尺度环流因子的相关关系,通过研究水汽通量揭示大尺度环流因子对水文气象要素变化的驱动机制。结果表明:20世纪90年代,长江源区气候暖干化,进入21世纪后,长江源区气候暖湿化趋势明显;长江源区水文气象要素序列具有正长程相关性,长江源区气候未来会继续呈现暖湿化变化趋势。长江源区水文气象要素都存在着1~5、10~24和25~45 a三种时间尺度周期变化规律。南亚季风是影响长江源区降水量和流量较为重要的大气环流因子,南亚季风驱动下的西南方向气流是长江源区主导气流和水汽来源。
2018 Vol. 33 (5): 840-852 [摘要] (  38 ) [HTML 1KB] [ PDF 14974KB] ( 79 )
853 汪左, 王芳, 张运
基于CWSI的安徽省干旱时空特征及影响因素分析
安徽省是我国的农业大省和重要商品粮食基地,因受自然地理位置等因素的影响,安徽省旱灾频发。论文基于MOD16产品,利用作物缺水指数CWSI,结合气象数据和MOD13数据,分析2000—2014年安徽省干旱时空分布特征和影响因素,结论如下:1)基于MOD16产品计算的作物缺水指数可用于安徽省干旱的监测。2)2000—2014年间安徽省CWSI多年均值为0.524,最大值在2011年(0.569),最小值在2003年(0.458),整体上呈现弱增加趋势;具有较强的空间分异性,表现为南部湿润、北部干旱。各市多年CWSI年均值相差不大,但变化趋势各异,淮北平原地区和江淮之间地区呈现显著增加趋势,而皖南地区呈显著下降趋势。3)安徽省CWSI年内月变化整体上呈先减少后增加的单谷型趋势,1—6月和10—12月CWSI值较高,最大值在3月,为0.66,7—9月CWSI值较低,最小值在8月,为0.27,具有明显的季节性差异,淮北平原易出现春旱、秋旱和冬旱,江淮丘陵易出现春旱及秋旱,沿江地区易出现春旱。4)不同土地利用类型的CWSI年内变化特征差异明显,林地和草地整体上呈现先减少后增加的单谷趋势,其月均最大值在3月,城镇和耕地则表现为多峰趋势,最大月均值在6月。5)CWSI与降雨、温度以及植被的关系密切,在降雨较多的地区,温度较低,植被指数较高,CWSI值较小,干旱程度较轻,说明降雨对CWSI变化的影响较大。
2018 Vol. 33 (5): 853-866 [摘要] (  73 ) [HTML 1KB] [ PDF 15194KB] ( 261 )
867 董立宽, 方斌, 王晨歌
基于Copula函数的茶园土壤铜锌空间协同效应研究
揭示茶园土壤Cu、Zn空间协同效应对有效预防和治理土壤Cu、Zn污染,保障茶叶品质具有十分重要的作用。论文以江浙两地典型茶叶种植区为研究区,运用Copula函数对土壤Cu、Zn含量协同关系进行模拟、Kriging/IDW插值法进行空间估计、标准差椭圆模型进行空间效应分析。结果表明:1)研究区茶园土壤Cu、Zn含量二元频率直方图呈“J”型,具有上尾相关、下尾渐近独立的特征,其上尾相关系数λup及Kendall、Spearman秩相关系数分别为0.345 4、0.273 5、0.396 0,表明二者具有显著的正向相关性,建议加强土壤Cu、Zn含量监测,提升预警,避免复合污染;2)土壤Cu、Zn含量整体水平协同程度较高,局部因不同主导因子影响协同程度较低,应强化土壤Cu、Zn污染全域协同治理及局地因情施策的效果;3)Copula函数、Kriging/IDW估计以及标准差椭圆模型测算结果能相互印证,3种方法结合可更全面客观地反映两者的空间协同效应,为土壤Cu、Zn污染防治提供参考依据。
2018 Vol. 33 (5): 867-878 [摘要] (  74 ) [HTML 1KB] [ PDF 10574KB] ( 136 )
879 崔盼盼, 张艳平, 张丽君, 孙莹莹, 郑智成, 王伟, 徐晓霞
中国省域隐含碳排放及其驱动机理时空演变分析
隐含碳排放研究是探索绿色低碳生活方式与推进生态文明建设的重要基础之一。论文基于投入产出分析法与城镇居民消费数据核算2002—2012年中国大陆30个省(除港澳台、西藏外)的城镇居民隐含碳排放,在分析城镇居民隐含碳排放时空演变特征的基础上,运用LMDI-Ⅰ加法数量分解模型分析城镇居民消费隐含碳排放的驱动机制及空间分异特征。研究结果表明:除吉林省外,其余各省的隐含碳排放呈增加趋势;消费水平提高是隐含碳排放量增加的主要因素,其高值主要聚集在北部沿海地区;人口规模对隐含碳排放变化具有双向效应,其强正向作用区与人口分界线所划分的东半壁逐渐趋于一致;导致多数省份隐含碳排放量下降的决定因素是隐含碳排放强度效应,空间差异不大;居民生活方式的变化对隐含碳排放变动的贡献不大,但其空间演变特征较为复杂。总之,各省隐含碳排放特征及其驱动机制存在差异,未来减排侧重点应有所不同。
2018 Vol. 33 (5): 879-892 [摘要] (  53 ) [HTML 1KB] [ PDF 8646KB] ( 118 )
学术研讨
893 杨勤业, 景可, 徐建辉
质疑:“红旗河”调水功能的可行性
据报道,“红旗河”方案确定的基本目标是由雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江、雅砻江、大渡河调水600亿m3至新疆等干旱区,发展2亿亩农田(1亩=1/15 hm2),建15万~20万km2绿带,以此彻底改善西北干旱区的生态与环境。“红旗河”通过上述河流的各调水点以上的年均径流量总和为1 444亿m3,占被调水河流总径流量的35%;“红旗河”计划年调水量约占可调水量1 444亿m3的42%。如果不考虑国际河流、调水口以下的水电站及工程的正常运行等因素,单纯就水资源而论,600亿m3总调水量是可行的。“红旗河”是跨流域调水的宏大设想,已经引起国内外的广泛关注,但这个宏大的设想也面临地质、技术、经济、社会、生态等领域的多重严峻挑战,存在极大的不确定性。特别是600亿m3的水能解决什么问题?在实施工程之前应该充分论证,采取有效措施防范和减轻这些风险带来的危害。从自然地理、资源环境和区域发展角度看,以下问题值得商榷:从主要受水区域新疆看,依据现有农田的净灌溉定额(大约600 m3/亩),即使完全不考虑渠道(干渠及农田灌溉支渠)中途渗漏与水面蒸发,理论上最多发展1亿亩农田。同样,根据新疆为了维持塔里木河下游大海子水库以下的511 km2湿地所调用的水量估算,15万km2生态绿带建设每年至少需水1 100多亿 m3。600亿m3引水量既无法实现建造2亿亩农田的需要,也无法满足15万km2生态绿带的需要,二者同时实现更无可能。何况这600亿m3的水要经过6 000多km的长途跋涉,渗漏和蒸发非常大,最终能有多少水达到受水区?该项目计划建设期10 a、投资4万亿元,每亩农田(以2亿亩计算)2万元,每m3水费近66元。工程建成运行时,谁来为昂贵的水费买单?调水可能引起的环境影响和生态后果具有极大的不确定性,需要给予高度关注。如调入区是内流区,降水量小,蒸发量大,地形封闭,缺乏排水出路,环境条件特殊。大量引水,在灌溉不当的情况下,极易导致土壤次生盐渍化。跨流域调水工程不仅仅是一个复杂的水利工程,还是一个十分复杂的生态系统工程,更是一个十分复杂的社会经济工程。环境效应、生态后果和社会经济影响涉及复杂的地球物理、化学和生物过程,也涉及复杂的人地关系和谐平衡过程。“红旗河”同时涉及国际河流,潜在的地缘政治关系需要引起重视。在现有认识水平下,需要对这些问题进行深入系统研究,分析各系统之间的相互关系及影响规律,提出理性的评价系统和论证方案。此外,在“红旗河”的舆论造势中,还存在几个有悖科学认知的观点,如“改变中国气候格局”、“森林致水作用”、打破千百年来的“胡焕庸线”等。文章均进行了分析和澄清。
2018 Vol. 33 (5): 893-898 [摘要] (  99 ) [HTML 1KB] [ PDF 515KB] ( 167 )
综述
899 黄斌斌, 郝成元, 李若男, 郑华
气候变化及人类活动对地表径流改变的贡献率及其量化方法研究进展

地表径流的变化受气候变化和人类活动的双重驱动力作用,定量评估气候变化及人类活动对地表径流变化的影响对水资源管理具有重大意义。论文以水文循环过程为主线,分过程阐述气候变化及人类活动影响地表径流发生变化的机制机理,对各种量化二者对地表径流变化贡献率的方法进行比较,然后分析全球部分流域气候变化和人类活动对地表径流变化影响的差异。研究结果表明:1)气候变化和人类活动参与水文循环的各个过程之中,不同水文过程中气候变化和人类活动影响地表径流变化的途径不同;2)不同量化方法的适用范围和条件不同,不同方法对同一流域的研究结果可能不一致;3)全球不同流域间气候变化和人类活动对地表径流变化贡献率存在明显区域差异。现阶段,综合多种突变检验方法有利于提高识别地表径流突变点的准确率;消除干扰因素(如气象水文等数据选取、模型方法参数设置和方法本身不确定性)有利于提高同一流域不同量化方法评估结果的一致性;如何更好地耦合基于物理的水文模型方法和基于数学的经验统计方法来量化二者对地表径流变化的贡献率是未来研究的重点。

2018 Vol. 33 (5): 899-910 [摘要] (  62 ) [HTML 1KB] [ PDF 1553KB] ( 156 )
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