自然资源学报
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自然资源学报  
 
2018年 33卷 7期
刊出日期 2018-07-20

资源生态
资源评价
资源经济
资源经济
1103 周迪, 周丰年
中国水资源利用效率俱乐部趋同的检验、测度及解释:2003—2015年
论文基于Quah(1997)的分布动态学分析框架,采用扩展的Markov链和空间Markov链模型对我国大陆31省份2003—2015年间总用水、农业用水及工业用水效率的俱乐部趋同现象展开研究。首先对3类用水效率的俱乐部趋同现象进行检验,随后基于构造的俱乐部趋同指数对俱乐部趋同程度进行测算,最后从空间角度对俱乐部趋同现象进行了解释。研究发现:1)3类用水效率都存在着俱乐部趋同的现象,随着时间的积累,这种现象会有所缓解,但依然明显。例如工业用水效率低水平和高水平地区在5 a后仍分别处于低水平和高水平的概率高达0.808和0.918,可见我国区域水资源利用效率的协调力度亟待加强。2)工业用水效率整体的俱乐部趋同程度最高,其次是总用水效率,农业用水效率最小。我国地区间工业用水效率差异的固化程度最严重,部分地区长期维持在低水平,陷入了“低水平陷阱”,应引起政府的重视。3)水资源利用效率的俱乐部趋同现象受空间因素的影响。一方面,不同用水效率的邻近地区对本地区用水效率的变化存在一定影响,高水平的邻近地区有积极影响,低水平的邻近地区有消极影响;另一方面,高低水平俱乐部的空间分布存在着集聚特征,因此俱乐部内部会产生空间溢出效应。但高水平俱乐部内的正溢出作用远大于低水平俱乐部,这使得高低水平俱乐部之间差异进一步拉大,从而促进了俱乐部趋同现象的发生。这在我国工业用水效率的俱乐部趋同中尤其明显。
2018 Vol. 33 (7): 1103-1115 [摘要] (  95 ) [HTML 1KB] [ PDF 754KB] ( 172 )
1116 徐涛, 赵敏娟, 乔丹, 史恒通
外部性视角下的节水灌溉技术补偿标准核算——基于选择实验法
合理的补偿标准是节水灌溉技术补偿政策的核心,也是促进农户技术采用的关键内容。论文以石羊河下游民勤县为例,通过选择实验调研和RPL(Random Parameters Logit)模型估计,量化了节水灌溉技术采用的外部效益,并结合特定技术与农户谈判能力讨论了兼顾公平与效率的补偿标准。结果表明:民勤县城乡居民均希望实施节水灌溉技术来改善生态环境,技术采用的外部效益约为1 052.25元/hm2;以膜下滴灌技术为例,合理的补偿标准应在789.15元/hm2左右。从现行政策看,过低的补贴标准难以保障农户切身利益,导致政策响应不足。据此建议,完善成本收益核算体系,将技术采用的外部效益纳入补偿标准的核算中,提升补偿政策的公平性,同时也要根据技术类型及其采用面积进行精准化补偿,保障资金有效利用。
2018 Vol. 33 (7): 1116-1128 [摘要] (  40 ) [HTML 1KB] [ PDF 2593KB] ( 75 )
1129 杨梦婵, 叶有华, 张原, 陈龙, 张燚
深圳市综合水质指数研究及其在水资源资产评估上的应用
自然资源资产评估技术是开展自然资源资产负债表实践和实行环境责任离任审计的重要技术支撑。水资源作为一项重要自然资源,如何有效评估水资源资产是不可回避的问题。论文以深圳市为研究区域,一是采用综合污染指数法和主成分分析法,以总氮、氨氮、总磷、化学需氧量、生化需氧量、固体悬浮物为指标参数构建了深圳市综合水质指数以评价水资源综合水质。二是以该综合水质评估模型为基础,通过采用治污成本法分析综合水质与治污成本间的关系,从而构建深圳市景观水和饮用水资源的价值量评估模型。论文还以深圳市大鹏新区为试点开展了水资源价值量评估,评估结果显示,2015年大鹏新区景观水和饮用水资源的价值量分别为3.60亿、0.35亿元。
2018 Vol. 33 (7): 1129-1138 [摘要] (  44 ) [HTML 1KB] [ PDF 1019KB] ( 55 )
资源生态
1139 徐国劲, 谢永生, 骆汉, 孟敏
重大生态工程规划设计的理论探讨
生态问题已成为阻碍我国经济社会可持续发展的主要屏障,解决生态问题的主要途径是实施生态治理工程。我国开展的诸多生态治理工程以退耕还林还草工程最为典型,由于相关理论研究长期滞后于生产实践需求导致该工程在推进过程中“边实施、边调整、边总结”。论文剖析了退耕还林还草工程不同阶段出现的问题以及国家采取的相应对策。通过理论分析指出生态问题是经济社会系统内部矛盾的外在表现,生态治理工程既要解决生态退化及危害,又要解决诱发生态问题的经济社会内部矛盾;生态工程设计需要生态学、经济学、社会学等相关学科的理论支撑。重大生态工程设计之初需要考虑技术储备、工程成本、成果稳定性(经济社会系统内部矛盾解决程度)、推广性、综合效益、政策及法律法规搭配等问题以达到“内外兼治”的效果,避免因“边实施、边调整、边总结”带来的工程风险和浪费,最终保障工程目标的实现。
2018 Vol. 33 (7): 1139-1151 [摘要] (  44 ) [HTML 1KB] [ PDF 641KB] ( 72 )
1152 胡小宁, 谢晓振, 郭满才, 王继军
生态技术评价方法与模型研究——理论模型设计
针对生态技术研究缺乏科学系统的评价方法和模型,在对常用的评价方法和模型分析的基础上,提出“三阶段评价法”,设计了生态技术评价的理论模型。通过设置虚拟变量、Lasso指标选择和数据纠偏处理等方法,分别解决评价过程中出现的属性指标数字化、指标信息重叠和数据不平衡等问题,在此基础上建立生态技术评价的回归模型。这对减少人为主观因素的干扰、客观评价生态技术具有重要意义,为生态技术评价提供思路、方法和参考。
2018 Vol. 33 (7): 1152-1164 [摘要] (  42 ) [HTML 1KB] [ PDF 667KB] ( 166 )
1165 成思敏, 王继军, 郭满才, 李茂森, 乔梅, 赵晓翠
基于结构方程模型的陕北退耕区农业产业-资源系统耦合机制分析——以吴起县为例
农业产业-资源耦合机制通过改变农业资源利用方向和强度调控农业产业-资源系统耦合路径,影响系统耦合效果。利用结构方程模型,通过对典型退耕区域——陕北吴起县2016年497户农户调研资料的分析,验证了政策、信息(技术、市场)、农业资源、农业产业是系统耦合机制的基本构成和重要驱动要素,该县域已形成了相对稳定的多维链型耦合机制。在这一机制作用下,农业产业有所发展,但仅停留在资源显性利用上,农业产业-资源系统局部相悖,系统对经济效益总的标准化路径系数为0.112,且产业对经济效益的路径系数仅为-0.047;从各驱动要素间相互作用来看,农业产业与农业资源单向作用,系统部分链网缺失,说明目前的耦合机制不能有效支撑农业产业-资源系统的良性运行,具体表现为:未充分挖掘林草生态系统的经济功能,资源未达到最优配置。因而,下一步需通过对政策、信息(技术、市场)、农业资源、农业产业等要素的优化组合,构建新的良性耦合机制,进而实现吴起县农业产业-资源系统的优化耦合,促进退耕区生态文明建设。
2018 Vol. 33 (7): 1165-1178 [摘要] (  60 ) [HTML 1KB] [ PDF 2200KB] ( 98 )
1179 李玥, 王继军, 刘普灵, 成思敏, 李茂森, 乔梅
退耕还林工程与农业生态经济社会系统协同性研究——以安塞县为例
针对黄土丘陵区退耕还林工程与农业生态经济社会协同性研究滞后的现实,在构建退耕还林工程与农业生态经济社会协同性表征体系的基础上,通过建立耦合度模型分析了二者的协同性及相关问题,将退耕还林工程与农业生态经济社会系统协同关系划分为4个阶段:(Ⅰ)协作推进与发展阶段,(Ⅱ)相悖阶段,(Ⅲ)无序失衡阶段,(Ⅳ)抑制发展阶段。其中阶段Ⅲ只是理论结果,在实际政策约束和农户行为的影响下一般不会出现;而阶段Ⅱ和阶段Ⅳ可能会短期出现。以安塞县为例,系统分析了不同阶段协同性演变过程:1995—2014年,安塞县先后经历了相悖阶段和协作推进与发展阶段,目前处于协作推进与发展阶段的下降时期。基于此,需要进一步优化产业结构提高区域内资源的有效利用率,通过林种结构的合理布局,提高退耕林分质量,推进退耕还林工程与农业生态经济社会系统的协同发展。
2018 Vol. 33 (7): 1179-1190 [摘要] (  46 ) [HTML 1KB] [ PDF 2233KB] ( 92 )
1191 孟士婷, 黄庆旭, 何春阳, 杨双姝玛
区域碳固持服务供需关系动态分析——以北京为例

陆地生态系统的碳固持服务能直接固定大气中的CO2,有效减缓全球变暖趋势。该服务的供需平衡对于区域的可持续发展至关重要。目前,以空间显式的方法,定量评估城市尺度上碳固持服务供需关系动态的研究还比较少。因此,论文以北京市为例,分别选取CASA模型计算的植被净初级生产力,以及IPCC清单法和城市碳代谢法计算的人为CO2排放量,表征碳固持服务的供应和需求量。在此基础上,分析了北京市2000和2013年碳固持服务的供需变化。结果显示,2000年北京市碳固持服务供不应求,供需比为53.5%。空间分布上,中心城区的碳固持服务供需失衡,西部和北部地区的碳固持服务则供大于求。2000—2013年,北京市碳固持服务的供需关系趋于紧张,供需比降至38.5%。碳固持服务供需关系变紧张的主要原因是碳排放总量的增加。其中,来自城市居民生活和交通运输过程的碳排放增长最多。基于此,建议在需求端加快产业转移、促进节能减排,在供应端加大生态环境保护力度、保障区域的可持续发展。

2018 Vol. 33 (7): 1191-1203 [摘要] (  51 ) [HTML 1KB] [ PDF 5567KB] ( 99 )
1204 杨屹, 胡蝶
生态脆弱区榆林三维生态足迹动态变化及其驱动因素
榆林能源丰富但生态脆弱,是生态工程的重点实施区域。分析榆林自然资本存量及流量的利用状况,有利于揭示自然资本占用的成因、探讨生态脆弱区环境保护与经济社会可持续发展的问题。在测算榆林2005—2014年人均生态足迹、人均生态承载力、生态压力指数等的基础上,以足迹深度和广度描述了自然资本存量消耗与流量占用的变化关系,并以偏最小二乘法分析了驱动生态足迹变化的因素。结果显示:10 a来榆林人均生态赤字增长幅度为274.18%,其中,能源消耗账户贡献率最高;人均生态承载力增加了61.81%,体现出生态建设的正向作用。榆林对资本存量消耗的速度大于资本流量占用的速度。影响生态足迹变化的显著因素是经济增长和社会消费。这些结论不仅对榆林自然资本利用与经济协调发展具有参考意义,而且对生态脆弱区核算自然资本、探讨生态系统与经济社会系统间的关系有一定的学术价值。
2018 Vol. 33 (7): 1204-1217 [摘要] (  39 ) [HTML 1KB] [ PDF 3977KB] ( 124 )
资源评价
1218 王昶, 宋慧玲, 左绿水, 孙晶
中国优势金属供应全球需求的风险评估
随着新一轮科技革命和产业转型的发展,全球金属资源供需格局发生重大调整,美国、欧盟、日本等主要发达国家不断倒逼中国敞开优势金属供应。为保障国家金属资源安全,论文从可依赖性、可持续性、可承受性3个维度建立了一套金属资源供应风险评估体系,对中国优势金属供应全球需求的风险进行评估,结果表明:1)中国优势金属整体供应风险较高,铟、铋等两种金属风险值都在80以上,处于高风险水平;锑、锗、钡、镁、钨、稀土等6种金属风险值都是60~80之间,处于中高风险水平;镓、锶等两种金属处于中风险水平。2)在10种中国优势金属中,钡的可依赖性风险最高,达到81.88,稀土的风险最低,只有42.42。铟的可持续性风险最高,达到81.80;锑的最低,风险值为69.46。铟的可承受性风险也最高,高达100;铋的次之,风险值为89.23;钡的最低,只有33.96。3)随着未来新兴产业的快速发展,中国优势金属的供应风险将更加严峻。
2018 Vol. 33 (7): 1218-1229 [摘要] (  32 ) [HTML 1KB] [ PDF 4014KB] ( 48 )
1230 张冰琦, 郭静, 于溪, 李强, 陈晋
中国2000—2010年耕地低效转化的空间特征
耕地向经济效益相对较低的用地类型转化具有多重社会及生态效应。论文首先将耕地向草地、灌丛地和裸地的转化定义为“耕地低效转化”,然后以GlobeLand30为基础,提取2000—2010年的低效转化耕地,并结合耕地资源禀赋和地形条件,从多尺度、多角度深入揭示了我国耕地低效转化的空间分布特征。结果表明:1)全国总体的耕地低效转化率仅为1.50%,但区域差异明显,空间分布极不均衡;2)耕地低效转化依照地势的三级阶梯呈现明显的区域分异规律,农牧交错带的耕地转化问题最为严重,但耕作条件好、原有耕地比例高的东部地区,耕地低效转化水平一般较低;3)耕地低效转化率大体随海拔和坡度的增加而增加,但会受到地形复杂度的影响。
2018 Vol. 33 (7): 1230-1243 [摘要] (  30 ) [HTML 1KB] [ PDF 9469KB] ( 86 )
1244 莫兴国, 胡实, 卢洪健, 林忠辉, 刘苏峡
GCM预测情景下中国21世纪干旱演变趋势分析
未来气候变化情景下,我国干旱事件发生的趋势具有诸多不确定性。基于国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)中6个GCM模式的未来气候变化情景数据,采用帕尔默干旱指数(Palmer Drought Severity Index,PDSI),评估了21世纪RCP (Representative Concentration Pathway) 4.5和RCP 8.5情景下我国干旱事件发生的时空变化特征。结果表明:21世纪中后期,由于气候显著变暖而降水变化不稳定,我国将面临广泛的干旱化趋势,其中干旱频次、持续时间和强度都呈显著上升趋势。相对于基准期,干旱事件的空间格局也将发生变化,其中北方地区干旱事件历时和频次明显增加,而南方严重干旱事件的强度加剧。尽管未来气候变化情景下降水小幅增加,但仍不能扭转因增温所导致的区域干旱化趋势。因此,在制订和实施应对气候变化的旱灾预防、减缓及适应性方案和措施时,需要考虑气温和降水变化时空不匹配等因素的影响,从水热两方面调控干旱的不利影响。
2018 Vol. 33 (7): 1244-1256 [摘要] (  41 ) [HTML 1KB] [ PDF 8504KB] ( 80 )
1257 贺敏, 宋立生, 王展鹏, 辜清, 王大菊, 郭博
基于多源数据的干旱监测指数对比研究——以西南地区为例
干旱作为一种时常发生的自然灾害,影响范围广,对农业和粮食安全、人类生活等有深远影响。目前常用的干旱监测指数,都有各自的优缺点,无法适用于所有类型的干旱。论文利用基于气象要素驱动数据集的SPI(Standardized Precipitation Index)、基于MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)的ESI(Evaporative Stress Index)、ETI(Evapotranspiration Index)和基于GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)观测数据的水储量变化TWSC(Terrestrial Water Storage Changes),对西南地区2005—2014年间的干旱情况进行分析,对比了几种不同数据源下的干旱监测指标的监测效果。结果表明:1)4种干旱监测指标对西南地区的干旱都较为敏感,其中6个月尺度的SPI(即SPI-6)与3个月尺度的ESI(即ESI-3)相关性相对最强(R2=0.431, P<0.01);2)基于GRACE的水储量变化受全局性大干旱的影响较大,且秋冬比夏天的影响大;3)SPI-6、ESI-3、ETI-3能够较为准确地监测出干旱的空间分布及干旱过程中重心的移动,ETI-3在2009—2010年的干旱中有明显滞后,SPI-6则在干旱末期夸大干旱严重程度。
2018 Vol. 33 (7): 1257-1269 [摘要] (  48 ) [HTML 1KB] [ PDF 33906KB] ( 104 )
1270 孙从建, 李伟, 李新功, 张子宇, 陈若霞, 陈伟
青藏高原西北部近地表气温直减率时空分布特征
近地表气温直减率是研究山地生态系统对气候变化响应过程中的重要参数,论文基于青藏高原西北部1951—2013年的9个标准气象站以及2012—2016年的高山自设观测站的日平均气温、最低气温、最高气温(TaveTminTmax)数据,分析了青藏高原西北部近地表气温直减率(LRTaveLRTminLRTmax)的时空分布特征。结果表明:1)青藏高原西北部近地表气温随高程增大有显著下降趋势。研究区两个区域的LRTaveLRTminLRTmax均呈现出显著的空间差异性,而基于气象站的LRTaveLRTmin高于高山观测站的LRTaveLRTminLRTmax,其中LRTmin差异最为显著,而LRTmax空间差异较小。2)青藏高原西北部近地表气温直减率具有明显的季节差异,气象站的LRTaveLRTminLRTmax季节变化趋势为春季高、夏季较高、冬季低,而高山观测站的LRTaveLRTminLRTmax季节变化趋势为夏季高、冬季低。其中气象站LRTmax在四季中的差异最显著,而高山观测站的LRTmin的季节差异最大。高山观测站的气温直减率在4—9月间具有较为稳定的值。3)青藏高原西北部LRTaveLRTmin在气温突变年前后具有显著的差异,LRTmax无显著的变化。其中,在气温突变年之后,LRTaveLRTmin有显著的上升趋势,表明青藏高原西北部地区的LRTaveLRTmin对区域气候变化的响应显著,而LRTmax对区域气候变化的响应不显著。研究将有效改善青藏高原西北部气温空间分布规律研究的不足,为区域气候变化研究及生态系统对气候响应等定量研究提供理论基础。
2018 Vol. 33 (7): 1270-1282 [摘要] (  37 ) [HTML 1KB] [ PDF 3849KB] ( 112 )
1283 杨丹, 谢宗强, 樊大勇, 熊高明, 张爱英
三峡水库蓄水对消落带土壤Cu、Zn、Cr、Cd含量的影响
为揭示水位涨落形成系列淹水梯度对消落带土壤重金属含量的影响,论文采集三峡水库忠县消落带土壤,分析了不同淹水深度土壤Cu、Zn、Cr、Cd含量,并探讨了这些重金属元素物质来源及其与三峡水库水位涨落关系。结果表明:1)不同淹水深度下消落带土壤重金属含量差异较大,长期淹水土壤Cu、Zn、Cd含量远远高于短期淹水和未淹水土壤,Cr则在不同淹水深度略有变化;2)除Cr相对独立外,不同淹水深度下土壤SOM、pH与土壤Cu、Zn、Cd含量密切相关,但pH、SOM间仅有微弱的相关关系;3)因子分析中因子1和因子2对Cu、Zn、Cr、Cd的累计贡献率为93.47%,Cu、Zn、Cd在第一轴载荷值为0.962、0.967、0.925,Cr在第二轴载荷值为0.998。研究发现:1)重金属输入来源和流向异质性是决定不同淹水深度Cu、Zn、Cr、Cd含量差异的重要原因,长期淹水显著增加了土壤Cu、Zn、Cd含量,但对Cr效应并不明显;2)区域土壤内Cr主要来源为自然源的土壤侵蚀和母岩风化,Cu、Zn、Cd来源于人为输入的库岸输入和长江上游来水悬浮颗粒沉积,应引起足够重视。
2018 Vol. 33 (7): 1283-1290 [摘要] (  42 ) [HTML 1KB] [ PDF 877KB] ( 63 )
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