自然资源学报

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基于MODIS数据的水稻种植面积监测方法研究

张春桂, 林晶, 吴振海, 潘卫华

2007, 22(1): 1-8. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.001

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以具有较典型丘陵山区特征的福州地区为示范,首先在GIS技术的支持下,通过土地利用现状图、数字高程和海拔高度来提取水稻可能种植区,然后利用2001—2005年的MODIS卫星遥感数据,计算得到水稻可能种植区内的叶面积指数LAI,并分析LAI的年际变化特征,在此基础上建立水稻种植面积估算模式。结果表明:利用MODIS数据监测丘陵山区双季稻种植面积相对误差可小于13%,双季晚稻种植面积监测的准确率优于双季早稻。

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中国生物质能源的定量评价及其地理分布

刘刚, 沈镭

2007, 22(1): 9-19. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.002

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利用已有统计资料和数据,定量估算了中国生物质能源的数量,并对其地理分布格局进行了探讨。研究表明:①2004年中国生物质资源实物蕴藏量为:秸秆7.28×10⁸t,主要分布在河南、山东、黑龙江、吉林、四川等省;畜粪39.26×10⁸t,主要分布在河南、山东、四川、河北、湖南等省;林木生物质21.75×10⁸t,主要分布在西藏、四川、云南、黑龙江、内蒙古等省区;城市垃圾1.55×10⁸t,主要分布在广东、山东、黑龙江、湖北、江苏等省;废水482.4×10⁸t,主要分布在广东、江苏、浙江、山东、河南等省;②2004年中国生物质能实物总蕴藏潜力为35.11×10⁸tce,前五位依次为四川、云南、黑龙江、河南和内蒙古;其中理论可获得量为4.6×10⁸tce,前五位为四川、黑龙江、云南、西藏和内蒙古。可获得量中秸秆、薪柴和畜粪所占比例分别达38.9%、36.0%和22.14%;③中国生物质能分布不均,省际差异较大。按农村人口计算,人均理论可获得生物质能最大的西藏自治区达14.17tce,最小的浙江省仅0.15tce。而生物质能蕴藏潜力分布在一定程度上与常规一次能源蕴藏潜力分布呈现互补状态,则更加突出了在一次能源蕴藏量较低的地区开发利用生物质能的巨大潜力。

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不同植被恢复模式对黄土丘陵区侵蚀土壤微生物量的影响

薛萐, 刘国彬, 戴全厚, 党小虎, 周萍

2007, 22(1): 20-27. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.003

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为了解侵蚀环境下植被恢复对土壤微生物量的影响,以典型侵蚀环境黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复30年植被长期定位试验点为研究对象,选取坡耕地为参照,分析了植被恢复过程中土壤微生物量、呼吸强度、代谢熵及理化性质的演变特征。结果表明,侵蚀环境下植被恢复后土壤微生物量碳、氮、磷显著增加,增幅分别为109.01%～144.22%、34.17%～117.09%和31.79%～79.94%,微生物呼吸强度增加26.78%～87.59%,代谢熵降低57.45%～77.49%,微生物量的增大和活性增强进一步促进了土壤性状的改善。相关性分析结果显示微生物量碳、磷、呼吸强度与土壤养分相关性极为密切,显然,土壤微生物量可以作为评价土壤质量的生物学指标。不同植被恢复模式对土壤质量改善作用不同,总体来说混交林作用效果最好,刺槐和柠条纯林次之,荒草地和油松纯林较差,在人工促进生态恢复过程中应持以混交林为主,纯林为辅的原则。

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熵权多目的地TCM模型及其在游憩资源旅游价值评估中的应用——以武夷山景区为例

许丽忠, 张江山, 王菲凤, 李国业

2007, 22(1): 28-36. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.004

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多目的地环程旅行问题是TCM模型研究应用的难点和热点,减少费用分成权重确定中的主观因素成为旅游价值评估的关键性问题。论文提出基于熵权的费用分成法,综合考虑了游客在旅游区的消费情况、旅游资源要素价值、资源影响力等多方面影响因素,权重确定完全基于组合景点间的差异,避免了主观因素的影响,使费用分成合理、科学。通过对武夷山景区国内旅游价值的分析计算结果表明2002年武夷山景区游憩资源的国内旅游价值为22.301×10⁸元,其中消费者支出15.407×10⁸元,人均实际支出1452元;消费者剩余6.894×10⁸元,人均消费者剩余为650元。研究结果表明,熵权多目的地TCM模型是正确可行的。

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塔里木河干流生态闸洪水漫溢过程分布式水文模拟——以灿木里克生态闸为例

黄粤, 陈曦, 钱静, 王伟胜, 包安明

2007, 22(1): 37-43. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.005

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随着人类活动对塔里木河流域水-生态环境的干扰范围不断扩大,闸、堰及堤防等水利工程在流域水资源管理与调控中的作用也日益增强。生态放水是塔里木河特有的一种水资源调配和生态恢复手段,其运行机制需要以生态控制区域水资源运移及空间分布为依据。论文选取塔里木河中游灿木里克生态闸为研究区,利用区域气象、水文及高分辨率地形数据,实现了生态洪水漫溢过程的分布式水文模拟,并通过统计回归分析得到淹没时间与淹没面积、生态放水量与淹没面积之间的定量关系。结果表明,将GIS与现代水文学相结合,建立塔里木河干流小尺度分布式水文模型,模拟生态闸的洪水漫溢过程是可行的;模拟结果与实测淹没范围在空间分布和面积上都实现了较好的拟合,为合理调配生态区域内水资源及制定科学的生态闸运行机制提供了理论基础。

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新疆玛纳斯河流域农业水资源可利用潜力分析

李玉义, 张海林, 张凤华, 陈阜, 赖先齐

2007, 22(1): 44-50. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.006

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结合新疆玛纳斯河流域水文水资源、种植结构和节水技术发展等资料,从开源、节流两方面对流域近期(至2010年)、中远期(2010-2030年)农业水资源极限潜力、可挖掘潜力进行了估算。结果表明,就目前水资源的利用水平和开发趋势,玛纳斯河流域未来农业水资源的主要利用途径是开源与节流相结合,以节流为主。全流域尚有的农业灌溉水资源极限潜力为10.75×10⁸m³,近期农业水资源可挖掘潜力为2.13×10⁸m³,其中开源增水潜力0.40×10⁸m³,占18.8%,节流增水潜力1.73×10⁸m³,占81.2%;中远期农业水资源可挖掘潜力5.33×10⁸m³,其中开源增水潜力1.12×10⁸m³,占21.0%,节流增水潜力4.21×10⁸m³,占79.0%。该研究对区域制订节水灌溉规划及水资源系统优化配置具有重要参考价值。

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石家庄地区近70年来伴随经济发展的水文环境变化分析

沈彦俊, 宋献方, 肖捷颖, 陈建耀, 唐常源

2007, 22(1): 51-61. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.007

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论文系统分析了石家庄地区70年来伴随社会经济发展的水资源开发历史,结合水文资料探讨了人类活动对区域水文环境变迁的影响。并通过对地下水采样,结合室内水化学和氚同位素测定,确认区域地下水补给来源主要是通过河道得到线状的垂向补给,和上游含水层的侧向补给两种天然途径。城市及工农业发展改变了区域水循环系统的补排结构。河流断流减少了地下水的垂向补给,造成地下水的补给源从原来的天然垂向补给和上游的侧向补给,变为单一的侧向补给。另一方面,大量开采地下水已成为区域地下水排泄的主要方式。其中用于农业灌溉的大部分以蒸发、蒸腾的形式耗散于大气,无法回补。地下水位的持续下降、地下水化学类型转变及其空间分布显示了水量和水质以及生态环境的变化。

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秸秆气化商业化发展的驱动与制约因素分析

陈百明, 陈安宁, 张正峰, 杜红亮

2007, 22(1): 62-69. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.008

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秸秆气化是一项方兴未艾的新兴生物质能源利用技术,而在秸秆资源气化的商业化发展过程中,明显的驱动因素和不利的制约因素并存。论文在调研后认为,其驱动因素包括:农户对包括秸秆燃气在内的高品位能源具有较强的需求;有利于治理污染和保护环境,缓解国家商品能源供应压力等明显的外部性效益;政府在初始阶段对秸秆资源的重视和推动。其制约因素包括:由于秸秆燃气价格偏低,提价可能性小,燃气用户规模小,用途单一,秸秆气化站初始投资较高,使得秸秆气化站的经济效益尚不明显;政府扶持过程中暴露出非市场行为的缺陷;秸秆气化技术的成熟性与实用性不强,秸秆气化设备及施工验收体系的标准化不够完善。

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福建省龙海市土地利用空间分布影响因子的尺度效应分析

邱炳文

2007, 22(1): 70-78. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.009

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土地利用在不同的规模尺度上具有不同的特征,某个研究尺度上的影响因子可能在其它尺度上并不发生作用。论文运用统计方法与GIS技术从自然环境、社会经济以及基础设施条件各方面分析福建省龙海市土地利用空间分布影响因素及其尺度效应。综合考虑9种主要的土地利用方式和23个候选影响因子,其中土地利用数据来自2000年11∶0000土地利用详查数据,地形数据来自15∶0000DEM,而社会经济统计数据如人口分布来自以乡镇为统计单元的统计年鉴,因此必须根据其空间分布与影响因子的关系进行空间化处理。采用的基本研究单元为100m×100m,在此基础上生成200m×200m,300m×300m～2000m×2000m多个空间尺度序列数据图层。通过分别构建不同聚合规模上的土地利用空间分布驱动模型,探讨了福建省龙海市土地利用空间分布影响因子的尺度规模效应。研究表明,不仅模型的解释能力会随聚合规模发生变化,影响因子本身及其影响系数也随研究尺度发生不同程度的变化,呈现出显著的尺度依赖性规律。龙海市主要地类受坡度、海拔高程等地形条件的严格限制,而地形因素是不容易随时间发生改变的,因此自然条件优越的地区适合多种用地类型,因而将是用地矛盾的焦点。

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第二松花江干流水环境健康风险评价

苏伟, 刘景双, 王洋

2007, 22(1): 79-85. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.010

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利用水环境健康风险评价模型,选取1995—2004年水质监测数据,对第二松花江干流10个断面由饮水途径引起的水环境健康风险进行了评价。结果表明,二松干流对人体健康危害最大的是化学致癌物Cr(VI);化学致癌物对人体健康危害的个人年风险远远超过非致癌物的个人年风险;1995—2004年有毒有害物质健康总风险超标的断面健康风险值普遍呈现减小的趋势,但2004年仍然有6个断面健康风险超标,主要原因是水体中Cr(VI)和As的浓度过高,因此对排入二松干流的含Cr(VI)和As废水进行控制和治理是降低水环境健康风险的有效途径。

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资源生态

三江平原淡水湿地生态系统景观格局特征研究——以洪河湿地自然保护区为例

周德民, 宫辉力, 胡金明, 赵魁义

2007, 22(1): 86-96. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.011

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对我国所剩为数不多的淡水湿地植物生态系统原生景观结构特征进行定量分析对于湿地保护与恢复具有重要意义。论文以多年期遥感影像提取洪河国家级湿地自然保护区植物分类信息,在GIS支持下,进行了群落、植被型和景观带3个尺度的景观格局分析。结果表明,草甸灌丛景观是研究区的基质性景观,草甸和沼泽湿地共同占据了研究区植被型的核心地位,小叶章-苔草群落则是植物优势群落。植物生态系统空间格局特征表现为:草甸灌丛分布在广阔的河间干湿交替地带,沼泽湿地主要成条带延伸于河道与洼地带,岛状林则出现在地势较高的岗地段,呈断块分布。研究区典型沼泽湿地面积7年间缩小约10%,周边人类活动造成水资源缺失是退化主要驱动因素,应尽早实行以流域为管理单元的自然资源管理体制。

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资源生态

植被类型对黄土丘陵区流域土壤有机碳氮的影响

马玉红, 郭胜利, 杨雨林, 王小利, 杨光

2007, 22(1): 97-105. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.012

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恢复植被是遏止水土流失和提高土壤有机碳氮(SOC,TSN)积累的重要措施。以黄土丘陵沟壑区燕沟流域为基础,分析了主要植被类型的SOC,TSN变化及其分布特征。结果表明,自然恢复的辽东栎群落SOC含量为29.5g/kg,其次为黄刺玫,狼牙刺群落11.6～21.3g/kg,铁杆蒿(+长芒草)群落为8.4～10.6g/kg。人工建造的刺槐林5.53～11.9g/kg,小叶杨12.8～18.4g/kg,沙棘群落为8.7g/kg,仁用杏为4.7g/kg,苹果园SOC含量3.4～3.9g/kg,退耕苜蓿为4.2g/kg,耕地3.3～4.8g/kg。自然恢复的灌丛群落和人工乔木群落可有效地改变坡面SOC含量与分布。土壤有机碳氮具有显著线性关系,而C/N比例和作用区间随着农田到林地的演变而变大。

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资源生态

经济快速发展地区生态安全格局的构建——以安徽沿江地区为例

李宗尧, 杨桂山, 董雅文

2007, 22(1): 106-113. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.013

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区域生态安全格局是实现区域可持续发展、促进生态系统与社会经济系统协调的基础保障。在经济快速发展地区,构建生态安全格局的目标首先是保护生态系统的稳定性,同时通过水平方向的有机链接,为经济的快速增长提供生态保障与环境支撑。以安徽省沿江地区为例,论文通过生态系统敏感性和生态服务功能重要性分析,确定生态保护的重点地区主要集中在皖南山区、西部山区一带、长江干流和巢湖等地区;通过经济发展潜力分析,确定合肥、马鞍山、芜湖、铜陵和安庆市的市区及滨江地带是主要的经济优先开发地区。以景观格局优化理论为指导,根据沿江地区的自然生态特征,构建了由3个生态源、7个生态廊道和众多的生态斑块、生态楔组成的生态安全空间格局。

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资源经济

关中灌区农户生产投资与水费承受力研究

王密侠, 汪志农, 尚虎军, 胡笑涛, 曹红霞

2007, 22(1): 114-120. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.014

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2000—2005年连续6年对陕西关中九大灌区800个定点农户进行入户跟踪问卷调查,结果表明,2000—2005年不计入农业税关中九大灌区平均年农业投资为4605.8元/hm²,计入农业税为5313.0元/hm²;2000—2005年农业毛收入从2000年9754.2元/hm²上升至2005年的17371.4元/hm²,6年增长了78.1%,农业净收入从2000年4944.3元/hm²上升至2005年的11317.4元/hm²,6年增长率超过了一倍。2000—2005年九大灌区水费投资平均值为854.9元/hm²,占农业投资的18.56%;2000—2005年灌区水费投资平均值逐年增长,而水费占农业投资、水费占毛收入、水费占净收入、人均水费占人均总净收入比例、人均耕地面积呈逐年下降的趋势。最后就目前农村生产中存在的问题提出了几点看法。

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资源经济

湖北省农地资源价值研究

蔡银莺, 李晓云, 张安录

2007, 22(1): 121-130. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.015

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农地价值包括农地提供粮食、纤维等农副产品可计量的市场价值和提供开敞空间、维护生物多样性、保育环境、文化教育等公共物品所具有的非市场价值。科学、合理地评估农地价值,形成完整的资源成本核算体系,可缓解我国农地流失形势,为制定和实施农地生态管护政策等提供理论与实践依据。文章运用收益还原法及条件价值评估法对湖北省不同类型农地的市场价值和非市场价值进行评估,较为科学地评估出农地的整体价值,摸清农地资源的价值构成。研究表明,湖北省包括耕地、园地、林地及水域用地在内的农地资源的非市场价值现值达2514.88×10⁸元,相当于全省2004年生产总值的39.86%,是农地价值构成中无法忽略的重要部分。全省现有耕地资源总价值达11398.77×10⁸元,目前无法进入交易市场或有效地通过交易机制实现的非市场价值有942.63×10⁸元,占耕地总价值的8.27%;园地及水域用地的总价值分别为3715.27×10⁸元和10192.81×10⁸元,非市场价值的比例份额分别达13.64%和5.48%;现有林地资源的非市场价值达506.35×10⁸元,折合林地非市场价值约6407元/hm²。

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资源经济

广西河池地区土地利用变化与社会经济发展水平关系的典范对应分析

孔祥丽, 王克林, 陈洪松, 张继光, 张明阳

2007, 22(1): 131-140. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.016

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论文以河池地区为例,采用CCA排序方法,研究了喀斯特地区土地利用格局变化与社会经济发展水平之间的相关关系。CCA排序结果清晰展现了河池地区11个县(市、区)的土地利用格局在社会经济发展水平约束下的时空变化。研究结果表明,随着社会经济总量的不断增长和人口的急剧增加,10多年来,河池地区不同县(市、区)发生变化的主导土地利用类型具有显著的差异性。在社会经济发展水平的约束下,经济快速发展的宜州市和金城江区以城乡建设用地的迅猛增加为主要特征,说明城市化的发展是以较为雄厚的经济基础为后盾的;而水域面积近10年来的大量增加主要表现在大化、巴马和东兰3县,体现了政府决策对于土地利用格局变化的重要指导作用,岩滩水电站的建立与扩建,是该3县水域面积快速增加的最直接的原因。因此,通过CCA排序分析可见,经济总量和人口的快速增长是河池地区土地利用变化的最主要驱动因素。

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学术研讨

物质代谢研究进展综述

马其芳, 黄贤金, 于术桐, 陈逸

2007, 22(1): 141-152. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.017

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传统的线性经济生活模式导致人类社会面临着巨大的环境压力,因此为提高资源的利用效率,实现社会经济的可持续发展,物质代谢研究逐渐成为近年来国际研究领域的热点问题。文章从三方面对国际上关于物质代谢研究进展做了阐述:①物质代谢的研究背景;②物质代谢的基础性研究,包括不同层次的物质代谢吞吐量的研究和物质代谢定量分析方法的探讨;③物质代谢相关的研究进展,包括土地利用/覆盖变化、自然环境效应和可持续发展与物质代谢作用关系的讨论。最后,对其未来的发展方向提出了一些建议,认为除了要进一步完善物质代谢研究方法和模型外,还应从土地利用/覆盖变化、研究尺度、政策和行为、生态环境效应等角度对物质代谢进行拓展分析。

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学术研讨

净初级生产力的人类占用:一种衡量区域可持续发展的新方法

彭建, 王仰麟, 吴健生

2007, 22(1): 153-158. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.018

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可持续发展的生态评估是当前国际生态经济学与可持续发展研究的前沿问题之一,净初级生产力的人类占用从生态系统初级生产力的角度可以定量评估一个国家或地区发展的生态持续性程度,是近年来国际上一种重要的生物物理量衡量方法。论文简要介绍了净初级生产力人类占用的基本理论与核算方法,分析了该方法应用于区域可持续发展生态评估的基本原理。综合国外相关研究的最新进展,研究认为,定量表征区域可持续发展的生态上限是净初级生产力人类占用方法的最大优点,而该方法应用于区域可持续发展生态评估的不足之处则主要表现在关键参数的不确定性、可持续性的评价阈值、研究数据的缺乏和生物量进出口问题等4方面。

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简讯

无定河上游河畔天然胡杨林的发现与生态文化价值

李榜晏, 李继瓒

2007, 22(1): 160-164. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.01.019

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首次在陕北靖边无定河上游河畔发现的胡杨林对研究统万城遗址周边乃至毛乌素沙漠南沿风沙活动区的环境变迁、生态治理有重要的生态和文化价值。