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当期目录

    2009年, 第24卷, 第7期 刊出日期:2009-07-31 上一期    下一期
    资源利用与管理
    生态重建目标下石羊河流域水资源空间配置优化——基于分布式水资源管理模型
    石敏俊, 陶卫春, 赵学涛, 宋现锋
    2009, 24 (7):  1133-1145.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.001
    摘要 ( )   PDF(416KB) ( )  
    石羊河流域的生态环境退化对于河西走廊乃至西北干旱地区的生态安全形成了严重的威胁。论文构建了基于GBEM模型的分布式水资源管理模型,研究了在生态重建目标下石羊河流域水资源空间配置优化方案和实现途径。分析结果显示,“石羊河流域重点治理规划”的预期目标难以实现,应当在不影响生态重建目标的前提下,以提高流域整体的水资源利用效益为导向,优化水资源利用的空间组织,并通过流域内部的利益补偿,解决水资源空间配置优化带来的区域间收入差异问题。应通过推进水权交易实现水资源空间配置优化及相应的利益补偿,在提高水效益的同时,促进水资源分配的公平。生态退化严重的民勤湖区的农业人口需要逐步转移出来,以减轻当地的生态环境负荷。
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    密云水库库滨带植被水土保持作用的研究
    孙铁军, 武菊英, 肖春利, 滕文军
    2009, 24 (7):  1146-1154.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.002
    摘要 ( )   PDF(511KB) ( )  
    以裸露荒坡地为对照,在密云水库库滨带不同植被中设置径流试验小区,研究植物生物学特性及其动态变化对坡地水土流失防治的影响,结果得出,不同恢复植被中,人工草地建植1年后,植株密度可达545.0×104株/hm2,植被覆盖度与0~30cm土层地下生物量最高可达92.3%~97.7%和2 238.8kg/hm2;雨季玉米植株高度与地上生物量在各类型植被中最高,可达133.3cm 和11035.3kg/hm2,此时自然恢复地植被地上、地下生物量相对最低。坡地水土流失与降雨有关,降雨量越大,水土流失越严重,但无论降雨量大小,人工草地水土保持效果最佳,保水、固土能力可达92.3%~93.2%和99.8%~99.9%,其次是围封1年后的自然恢复植被,保水、固土能力为83.3%和98.7%;玉米作物水土保持效果最差,保水、固土能力仅为8.9%和18.5%。
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    采煤沉陷区雨洪利用与生态修复技术研究
    王振龙, 章启兵, 李瑞
    2009, 24 (7):  1155-1162.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.003
    摘要 ( )   PDF(645KB) ( )  
    淮北平原淮南市、淮北市及宿州市(简称两淮一宿),由于煤矿井大量开采,已形成了大面积的积水洼地,最大积水面积为10.5km2,平均积水面积2.0~2.5km2,总积水面积达100km2,积水库容2.4×108m3,且在近15~20年内,平均每年以3%~5%的速度增加,平均积水深度3~5.5m,积水最深达13m多。论文分析了淮北采煤沉陷区的现状和特点,划分了沉陷区的功能,研究以蓄水为主和湿地、景观等多种功能开发的模式,提出沉陷区之间及其与河道的沟通连接方式,对沉陷区特征蓄水位及可引水量、可供水量及蓄水可行性进行研究,并提出沉陷区作为湿地开发的三种构造模式,从而有效地利用雨洪资源,提高水资源供水保证程度和配置能力,同时可促进水生态修复和改善人居环境,在同类地区有参考和借鉴意义。
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    气候与径流变化对泾惠渠灌区可持续发展的影响与对策研究
    赵文举, 马孝义, 张建兴, 吕静渭
    2009, 24 (7):  1163-1170.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.004
    摘要 ( )   PDF(698KB) ( )  
    大型灌区对保障我国农业和国民经济的可持续发展、水安全和生态安全具有十分重要的作用,气候变化与人类活动造成的径流变化已经对其可持续发展产生了严重的挑战。该文利用Mann-Kendall趋势检验法研究了泾惠渠灌区渠首来水量、气象要素和灌区水量供需状况变化趋势,分析其产生原因,并探讨了促进灌区可持续发展的对策。研究表明,泾河来水量和渠首引水量呈明显的减少趋势,灌区气温呈升高趋势,降水呈微弱减少趋势,灌溉亩次呈上升趋势,而灌区目前依靠大量开采地下水资源来弥补灌区渠灌水量不足,已造成了灌区地下水资源超量开采和枯竭,未来灌区供需矛盾将进一步加剧。为此,灌区今后应加强水资源统一管理,科学调控地表地下水水资源、涵养地下水源,增强灌区地表地下水资源的综合供水能力,加大渠道防渗衬砌工程建设力度,推广先进实用的田间节水技术等,以期为灌区建设和管理提供理论依据。
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    小流域土壤磷的积累特征及其环境效应——以黄土高原沟壑区王东沟小流域为例
    郭胜利, 车升国, 梁伟, 党廷辉, 杨勤科
    2009, 24 (7):  1171-1180.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.005
    摘要 ( )   PDF(687KB) ( )  
    了解土壤磷素积累特征对调控磷肥使用、降低农田磷素的环境风险和保障生态环境安全具有重要意义。以黄土高原沟壑区的典型小流域为对象,分析了18年来(1986~2004)综合治理条件下流域土壤全磷、有效磷(Olsen-P)含量的时空变化特征及其对土壤水溶性磷含量变化的影响。结果表明,截至到2004年,流域磷素积累由塬面逐步向塬坡和沟道扩展。2004年,农田土壤全磷(752 mg·kg-1)和Olsen-P(20.2 mg·kg-1)较1986年分别提高了45%和3.5倍,相当于每年全磷提高13 mg P·kg-1,Oslen-P每年提高1.0 mg·kg-1,流域50%的农田土壤Olsen-P含量超过15 mg kg-1。与1993年大规模建立果园时相比,果园土壤全磷每年提高20~30 mg P·kg-1,Olsen-P每年提高3~4 mg·kg-1,2004年已有70%的果园土壤Olsen-P含量超过15 mg kg-1。20~60cm土层的果园全磷和有效磷含量也逐渐提高。但林草地的全磷没有显著变化,Olsen-P依然低于5.0 mg kg-1。1986年以来,无机磷肥的持续投入是流域土壤磷素积累的主导因素。流域土壤Olsen-P与全磷存在显著地(p<0.001)线性相关关系;水溶性磷与Olsen-P含量呈显著地(p<0.001)指数函数关系。土壤磷素大量积累已成为黄土高原的水土流失区当前十分迫切的农田环境问题。
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    基于生态-经济导向的泰州市建设用地优化配置
    段学军, 秦贤宏, 陈江龙
    2009, 24 (7):  1181-1191.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.006
    摘要 ( )   PDF(791KB) ( )  
    土地利用管制不能仅着眼于总量规模控制,同时也要关注空间优化配置。但在该问题研究中,对具有市场价格的经济要素可以精确度量,而对土地利用中具有外部性的自然属性却无法准确把握;或者单纯从自然生态属性评价土地利用适宜性,对土地利用的经济属性未引起足够重视。本文把自然生态和社会经济要素纳入一个统筹分析框架,建立建设用地配置适宜性评价指标体系,采用蒙特卡洛(Monte Carlo)法构建优化模型,并对2030年泰州市建设用地分布进行优化模拟。结果显示,泰州市的建设用地应向城区、县城和南部沿江乡镇集中,优化配置规模为9.36×104hm2,占市域建设用地总量的61.1%。该配置方案能充分发挥经济发展适宜地区的经济潜力,并缓解建设用地扩展对生态敏感空间与优质农业空间的压力。
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    资源安全
    华北地区缺水风险研究
    张士锋, 陈俊旭
    2009, 24 (7):  1192-1199.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.007
    摘要 ( )   PDF(325KB) ( )  
    针对我国华北地区水资源风险问题,在对京津冀地区水资源背景进行分析的前提下,计算了以年为时间尺度的风险指标,并在此基础上对水资源风险进行分类和评价。结果显示,京津冀地区每年约缺水68.6×108m3,北京市目前处于较高的风险水平。按照国际上现行的水资源风险指标计算方法,可以以年度为单位计算京津冀三省市水资源风险指标。结论是,1994~2006年的水资源供给风险率极高,分别为0.846、0.923、0.769;稳定性分别为0、0、0.154;恢复性分别为0.182、0.083和 0.100;脆弱性指标(缺水率)分别为0.333、0.497和0.213。在现有条件下,研究区的综合缺水风险指标分别为北京0.092~0.296、天津0.095~0.323、河北0.11~0.345,而且3个省市的风险率基本同步。在南水北调工程实施后的2010年前后,华北京津冀地区可以获得50×108m3水量。在天然来水保证率为50%~75%的频率下,3个地区的水资源风险分别下降到0.131~0.169、天津0.158~0.195、河北0.180~0.218。研究区的水资源风险将继续存在。
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    资源生态
    毛乌素沙地农业生态系统SEREn协调发展的时序测度
    胡兵辉, 廖允成, 尚爱军, 亢福仁, 张雄
    2009, 24 (7):  1200-1211.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.008
    摘要 ( )   PDF(1249KB) ( )  
    基于协调发展理论,构建农业生态系统社会、经济、资源和环境(简称SEREn)的发展度、承载力、协调发展度动态模型及其综合判定法则,通过在毛乌素沙地偏农区的榆阳区与偏牧区的乌审旗运用该模型,得到:①近27a两地发展度、承载力及协调发展度基本上均沿时间序列增加;②SE与REn协调发展的类型也均逐渐趋于更高水平;③农牧业产业结构逐渐由以资源环境消耗为主的资源密集型向以资金、科技利用为主的技术密集型转变;④受人类活动强度与农业生态系统开放性的影响,榆阳区与乌审旗SEREn的承载力和发展度产生了相应时序演变特征,使得SE与REn协调发展状况也发生相应变化。通过对SE与REn协调发展状况的综合判定,能够探查同时满足一定时段内社会经济发展要求和资源环境状况的关键因子,使资源环境的开发利用能够促进社会经济的发展,而社会经济的发展又为资源环境的保护与恢复提供更多的支撑。为构建资源节约型、环境友好型农业社会经济体系,促使SE与REn趋于高水平协调发展提供方法与理论借鉴。
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    海南岛三种低海拔热带林的生物量变化规律
    刘万德, 臧润国, 丁易
    2009, 24 (7):  1212-1222.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.009
    摘要 ( )   PDF(552KB) ( )  
    利用样地调查资料并结合生物量模型,分析了海南岛三种低海拔热带林生物量及其随群落特征的变化规律。结果表明:热带低地雨林总生物量(409Mg/hm2)高于热带季雨林(205Mg/hm2)和转化季雨林(176Mg/hm2),而热带季雨林具有最高的落叶物种及最低的常绿物种生物量。总生物量在DBH≥40cm径级内热带低地雨林最高,1~10cm径级内热带季雨林最高,10~40cm径级内三种群落无显著差异。热带季雨林中落叶物种生物量在所有径级中均为最高,但常绿物种生物量除第1~10cm径级外均为最低。三种群落在下层(H<5m)和中层(5≤H<15m)总生物量上没有差异,但热带低地雨林在上层(H≥15m)总生物量最高。热带季雨林在上、中层中均具有最高的落叶物种生物量及最低的常绿物种生物量。
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    深圳市植被径流调节及其生态效益分析
    李佩武, 李贵才, 陈莉, 袁雪竹, 徐凤
    2009, 24 (7):  1223-1233.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.010
    摘要 ( )   PDF(543KB) ( )  
    依据Landsat TM影像,深圳土地利用现状图、地形图、DEM与行政区划图,通过ERDAS软件,对深圳遥感影像进行几何纠正、解译、分类。在阐释植被径流调节机理、生态效益计算原理及模型参数获取的基础上,以 ArcView为平台,运用Citygreen模型的计算预测功能,对深圳市植被径流调节作用与生态效益进行评估。结果表明:自1990年至2005年以来,深圳植被(林地为主)使曲度值年均减少17.5,降低幅度为20.77%;洪峰流量年均削减219.17m3/s,幅度在62%以上;地表径流深年均减少55.00mm,降低幅度为29.8%;峰现时间延迟10.32h,滞洪效应大于40%。植被径流调节生态效益年均达14.98×108美元,占2005年深圳GDP的2.08%。上述结果显示出深圳植被径流调节作用与生态效益显著。但不同年份城市植被径流调节作用与生态效益呈递减趋势且速率加快,反映出快速城市化进程对植被的强烈冲击。
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    资源评价
    基于GIS的中国物质积累基础评价:从分县到分省
    刘东, 封志明, 杨艳昭
    2009, 24 (7):  1234-1245.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.011
    摘要 ( )   PDF(758KB) ( )  
    一个地区的发展是众多因素发展的积累,这种积累离不开资源的利用与转化。地区发展的结果往往直接体现在物质财富的生产和积累上。因此可以从资源角度出发,在资源转化视角下,以区域物质财富为着眼点来反映区域发展进程。基于此,提出物质积累基础概念,从基础设施水平、交通通达度、经济发展水平3方面,构建物质积累指数模型;运用GIS技术和数理统计方法,以2005年为例,定量计算中国分县物质积累指数,集成分省物质积累指数,从分县和分省两个尺度系统评价了中国物质积累水平。研究结果表明:①从分县尺度看,2005年中国县域物质积累水平高低两端差异悬殊,中等水平占主体,呈现明显的“纺锤形”结构,空间分布不均衡,东南半壁物质积累水平明显优于西北半壁;中国贫困地区物质积累水平相对滞后,城市地区相对超前,两类典型地区经济发展水平差距最为显著;②从分省尺度看,中国分省物质积累水平差异显著,地域分布呈现“东高西低”的空间格局;不同等级水平间基础设施水平差距最大,是引起省域尺度上物质积累状况差距的显著因子。
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    黄河源区湿地萎缩驱动力的定量辨识
    李林, 李凤霞, 朱西德, 常国刚, 郭安红
    2009, 24 (7):  1246-1255.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.012
    摘要 ( )   PDF(961KB) ( )  
    利用1990年、2000年和2004年黄河源区湿地卫星遥感监测解译资料和1962年以来玛多气象站气象资料,分析了该地区湿地和气候变化特征,定量判别了造成湿地减少的人为因素和气候因素的贡献率,揭示了气候因子与湿地减少之间的关联性。研究表明:1990年以来黄河源区湿地动态变化特征呈现出河流、湖泊、沼泽湿地面积的萎缩和湖泊斑块数的减少,以及河流、湖泊、沼泽湿地向滩涂湿地转化的退化特征;1962~2004年间黄河源区气候变化存在较为明显的阶段性变化和季节变化的差异,特别是1990年以来呈现出气温升高、降水量微弱减少和蒸发量增大的干旱化趋势;人类活动对湿地退化的贡献率要大于气候变化的贡献率,人类活动的不断加剧对湿地退化起到了主导作用;不同类型的湿地面积变化与自然因子的关联序尽管不尽一致,但近15年来黄河源区气候干旱化对于湿地的退化产生了显著的影响;各类湿地面积随气温的升高、降水量的减少、蒸发量的增大、土壤冻结日数的减少和径流量的减少而萎缩,沼泽对气候变化的响应最为显著,而蒸发量对湿地面积的退化有着更为显著的作用。
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    小兴安岭谷地云冷杉林粗木质残体的研究
    金光泽, 刘志理, 蔡慧颖, 台秉洋, 蒋小兰, 刘妍妍
    2009, 24 (7):  1256-1266.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.013
    摘要 ( )   PDF(639KB) ( )  
    论文以小兴安岭谷地云冷杉林大面积固定样地(9.12hm2)为对象,分析了粗木质残体(CWD)的物种组成、径级分布、存在形式、腐烂等级。主要结果如下:①CWD的密度为1097株/hm2,胸高断面积为18.49m2/hm2,材积为96.25m3/hm2。②所有CWD个体的径级分布呈典型的倒“J”型,其中红松(Pinus koraiensis)和兴安落叶松(Larix gmelini)呈双峰型,其他主要组成树种呈典型的倒“J”型;从材积上看除了兴安落叶松呈随着径级的增加材积也增加的“J”型分布外,其余主要树种均呈近正态分布,总体上材积呈近正态分布。③云冷杉林主要以干基折断、拔根倒、枯立木、干中折断为主,随着径级的增加枯立木和树段的比例逐渐减少,而根桩和干中折断逐渐增加,拔根倒先增加后减少,干基折断变化不大。④腐烂等级呈近正态分布,且主要分布在Ⅲ、Ⅱ和Ⅳ等级。随着径级的增大,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ等级的比例减少,Ⅳ和Ⅴ等级的比例有增加的趋势。枯立木以Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ等级为主,干中折断Ⅲ等级较多,拔根倒、干基折断、树段等相对于其他存在方式各腐烂等级的比例相对均匀,而根桩以Ⅴ等级为主。
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    石油城市经济系统脆弱性评价——以大庆市为例
    苏飞, 张平宇
    2009, 24 (7):  1267-1274.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.014
    摘要 ( )   PDF(324KB) ( )  
    基于经济系统脆弱性内涵,从石油城市经济系统对区域可采石油资源逐渐枯竭的敏感性及应对能力两个方面构建了脆弱性评价指标体系和评估模型,利用熵值法和综合指数法对经济系统脆弱性进行定量评估。以大庆市为例,分析其2001年以来经济系统脆弱性时序变化特征,同时选择5个典型地级石油城市与其进行对比研究。结果表明:研究期内大庆市经济系统脆弱性呈现出逐年下降趋势,但仍处于脆弱等级;与其他石油城市相比,2006年大庆市经济系统脆弱性低于西部城市,高于中东部城市,与东北其他城市相近。最后提出了降低经济系统脆弱性的对策与建议,以期为石油城市经济转型提供科学参考。
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    安徽省50年日照时数的变化特征及影响因素
    何彬方, 冯妍, 荀尚培, 唐为安
    2009, 24 (7):  1275-1285.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.015
    摘要 ( )   PDF(1269KB) ( )  
    利用安徽省80站1955~2005年逐日日照时数、云量、水汽压、降水量及合肥市能见度资料,采用t检验、线性趋势分析等统计方法,分析了安徽省日照时数年、季节、月的变化特征以及空间分布特征;同时分析了可能影响日照时数的气象因子的变化特征。结果表明:安徽省年日照时数呈显著减少的趋势,平均美10年减少88.3h;除春季日照时数变化不明显外,其他季节日照时数显著减少。在20世纪60年代末至70年代初和70年代末都存在明显的突变,且都变少。安徽省日照时数大致呈纬向分布,分布形式为北高南低;除淮北市外,其它各站的日照时数均呈下降的趋势,其中下降趋势最大的是淮北的西部和江淮之间中部地区。能见度、大气水汽压、降水量、云量是影响日照时数的因素;日照时数的显著下降与能见度的下降、大气水汽压的增加、年降水量和年雨日数的增加关系密切,而与总云量和低云量的减少无关。
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    乌裕尔河流域径流特征分析
    冯夏清, 章光新, 尹雄锐
    2009, 24 (7):  1286-1296.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.016
    摘要 ( )   PDF(790KB) ( )  
    乌裕尔河流域上游山区形成的径流是供给中下游平原区和扎龙湿地的重要水源。论文利用乌裕尔河上游2个水文站和8个雨量站1956~2006年系列径流和降水资料,利用多种指标和小波分析法分析径流年内、年际变化特征。结果表明:乌裕尔河上游流域径流年内分配不均匀,主要集中在7、8月份;径流年际变化大,径流演变具有明显的阶段性,并伴随41左右的主周期变化。近50年来,乌裕尔河径流量总体呈减少趋势,而且在1964年发生了一次显著的突变,降水量的减少和人类活动是造成径流变化的重要因素。
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    资源研究方法
    伊犁河流域水资源开发利用的水文及生态效应分析
    王姣妍, 路京选
    2009, 24 (7):  1297-1307.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.017
    摘要 ( )   PDF(841KB) ( )  
    伊犁河是流经中国~哈萨克斯坦的跨境河流,多年来由于缺少境外地区的基础资料支持,对流域水资源的研究大多局限于国内部分,对流域整体水资源开发及其生态效应认识不足。论文以2000年Landsat ETM+数据为基础,应用遥感和GIS技术,依据生态适宜性理论划定生态分区,分析和计算了流域的生态耗水量。以此为基础,并结合已有的研究成果,分析了伊犁河流域水资源开发利用,尤其是下游卡普恰盖水库建设与灌溉农业发展所引起的区域水资源转化与水资源利用格局的变化,以及由此产生的水文与生态环境效应。
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    基于水循环过程的水量水质联合评价
    张永勇, 王中根, 夏军
    2009, 24 (7):  1308-1314.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.018
    摘要 ( )   PDF(712KB) ( )  
    水量水质联合评价是我国水资源综合管理中一项基础性研究工作。但是如何摸清缺资料地区或者是未来变化环境下的水资源质与量的分布和变化特征,是目前水资源评价中的难点之一。论文将分布式水量水质耦合模型引入水资源评价中,提出了基于水循环过程的水量水质联合评价方法,有效解决了水量水质资料系列缺乏或不同步,以及未来环境变化对水量水质联合评价带来的束缚,最后成功应用在海河流域水污染严重地区之一——涉县。研究结果表明:涉县境内主要河流清漳河2004年水资源总量为2.46×108m3,其中Ⅰ~Ⅲ类水仅占全年水资源量的28.0%;2006年水资源总量为2.36×108m3;其中Ⅰ~Ⅲ类水占全年水资源量的55.4%。通过两年的水污染整治,清漳河可利用水资源量大幅度增加。该方法对现有水量水质联合评价方法有所补充,对解决资料缺乏地区以及未来变化环境下水资源评价提供了一种新的途径,为流域水资源综合规划、配置和管理的提供技术支撑。
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    专题论坛
    人水和谐的博弈论研究框架及关键问题讨论
    左其亭, 赵春霞
    2009, 24 (7):  1315-1324.  doi: 10.11849/zrzyxb.2009.07.019
    摘要 ( )   PDF(621KB) ( )  
    论文首先简要介绍了人水和谐的概念及研究进展、博弈概念及博弈论主要内容,随后从博弈论的视野分析人水关系并提出人水博弈的概念和人水和谐的博弈特点;说明在人水和谐量化研究中引用博弈论的重要性,并提出人水和谐博弈论研究框架,介绍关键问题。
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