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    资源利用与管理
  • 资源利用与管理
    鲍超, 方创琳
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    水资源对城市化的约束强度已成为干旱缺水地区城市化健康快速发展的重要调控因子之一,科学模拟分析其未来变化趋势,对干旱缺水地区水资源可持续利用与城市化模式优选具有重要意义。以系统动力学模型和水资源对城市化约束强度的综合测度模型为基础,构建了水资源对城市化约束强度的情景预警模型,并对未来25年河西走廊水资源对城市化的约束强度进行了情景预警分析。结果表明,在城市化高、中、低速三种发展情景下,农业退水速度均是有限的,河西走廊水资源对城市化的约束强度将长期属于强约束向较强约束过渡类型。比较而言,城市化中速发展方案更好地兼顾了水资源系统的保护与城市化系统的发展,可作为有效调控河西走廊水-生态-经济-城市化系统协调发展的优选方案。在此方案下,河西走廊人均GDP以年均7.25%的速度增长,人口城市化水平年均增长约0.67个百分点,城市化系统保持较快发展;但社会经济用水总量每年保持在80×108m3左右,而且生态环境用水占水资源总量的比重略大于50%,生态系统整体退化的趋势能够得以扭转;水资源对城市化的约束强度将由强约束类型变为较强约束类型,总体上不断缓解。
  • 资源利用与管理
    王芳, 卓莉, 陈健飞, 夏丽华, 冯艳芬, 周涛
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    利用边际土地种植高效能源作物是我国生物能源发展战略重要的组成部分。开展区域宜能边际土地的空间分布和开发潜力定量评价研究,是区域分布实施能源作物种植,推进生物质能源产业发展的前提和基础。以广东省为例,利用TM/ETM遥感影像通过遥感监督分类和目视人工解译提取疏林地、灌木林地、天然草地和未利用地等边际土地。然后选取影响能源作物种植的边际土地的自身性状和整理难易程度等5类因素建立指标体系,利用熵权模糊综合评判模型,把广东省宜能边际土地开发潜力分成高、中、低和极低4个级别。研究结果表明:广东省共有宜能边际土地105.34×104hm2。其中,高、中、低、极低开发潜力宜能边际土地面积分别占边际土地总面积的41.08%,32.13%,17.22%和9.57%。并且宜能边际土地空间分布呈现内陆地区>西南沿海地区>东南沿海地区的趋势,具有高开发潜力土地在区域内所占比例呈现西南沿海地区> 东南沿海地区>内陆地区的趋势。
  • 资源利用与管理
    宋伟, 陈百明, 陈曦炜
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    论文利用常熟市1985—2005年的建设占用耕地和相关经济数据,分析了耕地占用与经济增长之间脱钩(decoupling)的机理和原因。揭示出:①建设占用耕地对于经济增长的贡献主要来自于耕地占用引起的经济增长中土地、劳动和资本投入的增加,因而两者关系密切;②但当经济增长出现转型,技术进步成为经济增长主要动力时两者会出现脱钩。此外,加大经济增长中的资本和劳动投入,发挥它们对于土地投入的替代作用也可以促使耕地占用与经济增长脱钩;③ 1993—1999年和2000—2005年,常熟市耕地占用与经济增长(非农GDP)的脱钩指数分别为0.319和0.671,均有脱钩发生;④1993—1999年,常熟市耕地占用与经济增长脱钩的主要原因是第三产业比重的大幅度提高和资本、劳动投入的大幅度增加;2000—2005年,常熟市耕地占用与经济增长脱钩的主要原因是技术进步对于经济增长的贡献大幅度提高。由此可以看出,耕地保护与经济增长并非是一种两难选择,加大耕地保护力度不一定会影响经济的发展。
  • 资源安全
  • 资源安全
    程叶青
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    基于东北地区183个县级行政区域的统计数据,运用数理统计和GIS空间分析等方法,分析1980—2005年该区粮食单产变化空间变化特征及其动因,并划分粮食单产变化的空间类型。结果表明:①粮食单产水平较高的县域主要集中在松嫩平原黑土区和辽河平原区,单产水平较低的县域主要分布在松嫩平原北部、大小兴安岭、长白山地丘陵区和三江平原区;②区域粮食单产总体呈增长态势,单产水平增加的县域占有绝对控制地位,约占全部县域的83.61%;③粮食单产变化的区域差异显著,单产水平较高的区域总体有由中部平原区向周边低山丘陵区扩张的趋势,单产水平较低的区域总体呈由东北地区南部向北部减缩的趋势;④农业投入变化是粮食单产格局变化的主要动因,农产品价格的影响不断扩大,自然灾害和农民收入变化的影响不容忽视;⑤依据1980年粮食单产和1980~2005年粮食单产平均增长率,可将东北地区粮食单产变化划分为5种空间类型。指出加快农业现代化建设、加强中低产田改造是提高区域粮食综合生产能力和增强粮食安全保障能力的主要途径。
  • 资源生态
  • 资源生态
    刘某承, 李文华
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    生态足迹作为一种非货币化的生态系统评估工具,是近年来国际上一种重要的判别可持续发展程度的生物物理量方法。均衡因子是生态足迹计算中的一个重要参数,它将6种生物生产性土地类型的面积转换为具有相同生物生产力的面积,从而实现了6种类型土地面积的加和,因此,均衡因子是否准确直接影响到计算结果的可靠性与可比性。随着生态足迹方法的广泛应用,其标准化和本地化研究成为迫切的需要。本文采用中国2001年1km MODIS数据,根据植被的净初级生产力,对中国的平均均衡因子进行了测算:耕地和建筑用地为1.71,林地和能源用地为1.41,草地为0.44,水域为0.35,并与国际通用的均衡因子进行了对比。
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    郑璟, 方伟华, 史培军, 卓莉
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    以深圳市布吉河流域为例,系统模拟了不同土地利用条件下的流域水文过程,并分析了土地利用变化的影响。对布吉河流域土地利用进行分类的结果表明1980—2005年期间该流域的耕地、林地及灌草地的比例由93.54%减少为34.79%,而城镇用地由1.65%增至54.25%;在对SWAT(Soil Water Assessment Tool)模型在布吉河流域的应用进行验证的基础上,分析了快速城市化过程中土地利用变化对流域水文要素可能产生的各种影响。结果表明,土地利用条件的不同可导致流域水文过程发生极大的差异:以2005年的土地利用作为输入与以1980年的土地利用作为输入相比,流域蒸散发量、土壤水含量和地下径流深度分别减少了42.09、28.10和279.74mm,而地表径流则平均增加了431.97mm;土地利用变化还导致各水文要素的空间和年际分布特征发生改变。
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    李玉凤, 刘红玉, 王翠晓
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    从流域尺度,利用GIS技术和景观生态学方法,对三江平原别拉洪河流域1967—2005年3个时段农业排水渠和湿地景观结构时空变化进行分析,定量化讨论了排水渠系对湿地景观结构的影响,结果显示:①1967年后农业排水渠的修建改变了流域水文格局,使完整流域分化为特征明显的3个亚区;②在过去的30多年中,流域内排水渠规模和密度不断增加,结构复杂化,尤其在1983年后增加趋势尤为明显;排水渠密度在空间上发生明显分异,上游>中游>下游;③流域湿地的景观结构随着时间的变化,呈现湿地面积减少、景观多样性降低、结构严重破碎化趋势;④农业排水渠的建设是导致流域湿地景观结构变化的主要驱动力。
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    辛晓平, 张保辉, 李刚, 张宏斌, 陈宝瑞, 杨桂霞
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    论文结合草地生物量调查资料、对应时段NDVI数据,分析了1982—2003年不同时期我国草地生物量空间格局变化特征及其与气候变化的关系。结果表明:20世纪80年代初期到末期,全国大部分地区草地生物量增加或基本持平;80年代末期到90年代初,大面积范围内草地生物量降低,热性草丛、温性草甸草原、山地草甸、低地草甸下降幅度分别为10.86%、4.96%、4.86%、3.49%;90年代末期后,北方大部分地区草地生物量上升到80年代的水平,南方草地生物量略有上升;1982—2003年草原区平均气温上升0.6~1.5℃,降雨量减少23.3%,草地生物量变化与降水量变化有弱相关关系(相关系数0.29),与气温变化无关。
  • 资源生态
    甄江红, 李艳玲, 刘果厚, 苏根成
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    利用1971—2005年间的气象观测资料,系统分析了四合木分布区35a来的气候变化特点及其对四合木生境与其种群动态的影响。结果表明:35a来四合木分布区气温尤其是冬温持续上升,平均风速与大风日数逐年增加,而20世纪80年代中期以来降水逐渐减少,干燥度逐年增大,气候要素的年际与季节间波动较大,造成了四合木生境的暖冬、旱化、环境频变、生态脆弱及多灾易灾的环境效应。气候条件的不利变化,对四合木生长与繁殖有不利影响,四合木种群面积的动态监测及其与气象数据的相关分析表明,四合木种群数量的减少与相应年代的气温、大风日数、蒸发量的变化密切相关。
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    平亮, 熊高明, 谢宗强
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    为了解封育后桉树人工林的群落特征和演替趋势,以三峡库区中游地段世坪林场封育11年后的桉树人工林为研究对象,通过群落调查(样方法),分析了区系组成、群落外貌、垂直结构和主要种群年龄结构。结果显示,在4800m2样地中共记录维管植物(不含桉树)46科76属88种,科属分布型都以热带分布为主,但温带分布也占有一定比例;群落主要由具中小型革质全缘单叶的高位芽植物构成,但落叶树比例高于当地常绿阔叶林;群落层次分明,可分为乔木层、亚乔木层、灌木层、草本层;优势种巨桉(Eucalyptus grandis)更新不良,将会逐渐衰退,而杉木(Cunninghamia lanceolata)、丝栗栲(Castanopsis fargesii)和小红栲(C. carlesii)种群径级结构呈金字塔型,幼苗储备充足,为增长种群。通过分析桉树人工林的群落特征和主要种群年龄结构,认为封育后三峡库区桉树人工林处于向地带性常绿阔叶林演替过程中一个不稳定的过渡阶段,随着演替的进行,桉树的优势地位将逐渐为丝栗栲和小红栲等顶级树种所取代。
  • 资源生态
    赵勇, 吴明作, 樊巍, 高喜荣
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    为了解针太行山地区针、阔叶森林凋落物分解特征,以刺槐和侧柏人工林为对象,采用样地调查法,对其凋落物养分归还和营养元素周转进行了研究,结果表明:侧柏和刺槐林年凋落总量分别为7494.71和5372.34kg/hm2;凋落物中落叶比重最大。为减少养分流失,阔叶林树刺槐的N、P养分回流现象明显,其中N回流率约为34%~53%,P回流率约为28%~56%;而针叶树侧柏的养分回流现象不明显。森林凋落物3种元素含量以Ca最高,其次是N,含量最低是P;阔叶林凋落物中N、P含量明显高于针叶林。凋落物N、P迁移符合富集—释放模式;Ca为直接释放类型。刺槐凋落物分解速率明显快于侧柏,其完全分解时间分别为7.7和12.8a。侧柏在养分年归还总量、Ca的年释放率以及P、Ca的周转时间要优于刺槐,而刺槐在N、P年释放率以及N周转时间比侧柏有优势。
  • 资源评价
  • 资源评价
    闫伟兄, 陈素华, 乌兰巴特尔, 魏玉蓉, 杨丽萍
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    研究植被生产力对气候变化的响应是理解陆地生态系统与气候变化相互作用的重要基础,论文利用近45a内蒙古典型草原区55个气象台站的气象数据,采用Holdridge生命地带的气候指标和NPP区域估算模型,研究了内蒙古典型草原区植被净第一性生产力(NPP)对气候变化的响应。结果表明,1960—2004年间,内蒙古典型草原区域内,发生了以生物温度升高和湿润度降低为代表的生物气候明显变化;典型草原区年NPP和春、夏、秋3个季节的NPP均呈现增加趋势,其中夏季是NPP增加速率最快,增加量最大的季节;在区域上,年NPP呈现由东北至西南的递减态势,不同区域年NPP均有增加趋势,其中以中部区最为明显。
  • 资源评价
    蔡福, 张玉书, 陈鹏狮, 张淑杰, 纪瑞鹏, 米娜, 赵先丽
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    结合GIS技术、气候倾向率以及突变分析方法对辽宁近50年热量资源相关要素的时空演变特征和突变特征进行分析,研究表明:就区域平均值而言,除≥20℃积温以外,其它各界限温度积温都表现出极显著增多趋势,增幅在64~67℃•d /10a之间。≥0℃和≥5℃初日显著提前,≥10℃和≥15℃终日显著延后,持续日数都显著增多。≥0℃、≥5℃和≥10℃积温在1993年前后发生突变,≥15℃和≥20℃积温气候突变发生在1998年前后;≥0℃、≥10℃、≥20℃初日,≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃持续日数以及≥20℃终日都发生气候突变。在空间上,近50年≥0℃和≥10℃积温:在辽西大部、中部平原以及大连大部地区极显著增多,且增幅最大,在60℃•d/10a以上;在1970年代减少,从1980年代开始不断增多。≥0℃持续日数在中部平原、辽西南部、东部山区南部和大连南部地区显著增多,其中高值区范围在1980年代减小,低值区范围年代间交替变化。≥10℃持续日数在环渤海部分地区、中部平原和辽北部分地区显著增多,在1970年代大部地区减少,从1980年代开始,大部地区持续增多。
  • 资源评价
    王冀, 娄德君, 曲金华
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    利用IPCC-AR4模式对未来预估的结果,分析了在不同排放情景下(A2、B1)中国东北地区气候和水资源变化的主要特征。研究表明:东北地区气温和降水随时间均呈上升趋势,气温的上升趋势非常明显,降水虽然也增加,但变化的趋势很弱,在A2情景下,气温和降水的变化幅度要大于B1情景。未来水资源的变化情况表明,蒸发量的变化最明显,在A2情景下增加了12.3%~14.4%,其次是地表径流,在A2情景下减少了4%~ 4.7%,而浅层和深层含水量虽然也是呈减少趋势,但是变化相对较小。
  • 资源研究方法
  • 资源研究方法
    姚峰峰, 张时煌, 杨医, 汪宏清, 杨风亭
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    2008年初南方发生了持续冰冻雨雪灾害天气,造成了重大的经济损失。论文以江西林业在雪灾中的受损情况为研究实例,基于GIS、RS技术,在多数据源的支持下,阐释灾害评估的新技术研究方法与处理流程,快速地对江西林业受损情况做出相对精确的评估。根据MODIS提取出的雪灾前后的NDVI变化情况,同时利用多源土地利用数据进行融合处理获取江西植被分布数据,进一步结合研究区的DEM数据,利用GIS提供的叠合处理分析工具得出NDVI变化与树种林型、地形高程、坡度、坡向等各个因素的关系。文章最后根据上述分析结果,提出了灾后的重建建议及对GIS、RS技术的结合应用提出展望。
  • 资源研究方法
    李嘉竹, 刘贤赵, 李宝江, 郭斌
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    基于污染物的环境污染损失机理模型及环境价值相关理论,建立了以水污染损失率为基础的水污染经济损失Logistic估算模型。通过对Logistic方程曲线进行定量分析,根据曲线变化特征点和特征值,提出了物理意义明确的水体功能损害程度划分标准,即以综合污染损失率1%、20%、50%及80%为分级点,将水污染对水体功能的损害程度分为无损害、轻微损害、中度损害、重度损害和功能丧失5个等级,并将水体质量和功能损害程度与水环境状况发展过程相对应,将水污染发展过程分为安全阶段、初始阶段、发展阶段、恶化阶段和衰退阶段5个时期。以烟台市工业水质实测资料为例,分别建立了COD、石油类、悬浮物和挥发酚污染物水污染经济损失的Logistic模拟曲线及其与实测值之间的关系,计算了工业水污染引起的经济损失量。结果表明,Logistic模型用于计算水资源污染经济损失是可行的,模型有效性指数大于0.97,P值达极显著水平。总体上烟台市工业水功能受损严重,单项污染损失率以COD和悬浮物两项指标最大,石油类和挥发酚的污染损失率均低于1.5%;综合污染损失率2005年为53.71%,污染程度为重度损害,污染状况已进入恶化阶段;其它各年份综合污染损失率均在80%以上,工业用水功能丧失,水污染状况已发展至衰退阶段。
  • 专题论坛
  • 专题论坛
    白朴, 杨捷
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    论文论述了植物化感的特点及温、光、肥、水、微生物等环境因素对化感作用的影响,从自然资源可持续利用的角度系统地分析了化感资源在农作物生产中的应用潜力,提出选育化感品种以提高作物的资源利用和抗逆能力,利用植物化感原理合理作物类型搭配和指导农作物的种植、耕作、水肥管理和病虫草害防治,以及开发对环境污染较轻的化感农药等观点,旨在推进农作物的优质、高产、高效、安全生产和农业的可持续发展。