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• 2007年, 22卷, 第2期
  刊出日期：2007-04-25

    

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  中国草地生态系统服务功能价值遥感估算研究

  姜立鹏, 覃志豪, 谢雯, 王瑞杰, 徐斌, 卢琦

  2007, 22(2): 161-170. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.001

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  草地生态系统是我国陆地上面积最大的生态系统,不仅生产大量的产品,而且提供巨大的生态服务功能。利用遥感技术估算草地生态系统服务价值,具有廉价、动态、快速、范围广等优点,并可解决传统方法所不能解决的空间异质性问题。论文考虑有机物质生产、维持CO₂和O₂平衡、营养物质循环、对环境污染的净化作用、土壤侵蚀控制和涵养水源等主要服务功能,提出了一个基于净初级生产力(NPP)和植被覆盖率的草地生态系统服务价值估算方法,并介绍了从MODIS数据反演NPP和植被覆盖率的方法。对2003年我国草地生态系统服务价值的估算结果表明,我国草地生态系统总服务价值达17050.25×10⁸元,平均48.44×10⁴元/km²,是草地生产收益的19倍;不同类型的草地生态系统单位面积服务价值空间差异悬殊,从5.62×10⁴元/km²变化到99.0×10⁴元/km²以上。
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  河北省耕地保护重点区域的划分与调控

  杜红亮, 陈百明

  2007, 22(2): 171-176. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.002

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  新一轮土地利用总体规划修编提出对各类、各区域用地开展统筹研究,为解决各地区的耕地问题提供了新的思路。论文以河北省为例,首先按照耕地的可持续生产能力,以县为单位依次通过设计指标体系、确定权重、数据标准化和划分重点区域对其进行定量评价,从而指出各级政府在耕地保护过程中各自应重点关注的区域;其次,分析受胁迫因素,确定划分指标,确立划分标准并划分重点区域受胁迫程度,对重点区域耕地的受胁迫程度进行了定量区分,为针对不同区域采取不同的措施提供了依据;再次,提出了调控不同级别、不同受胁迫程度区域耕地的刚性、弹性和预期指标;最后,制定了一系列措施以保障指标能够被有效地实施。
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  西部生态脆弱地区农业功能区划及模式探析——以宁夏盐池县为例

  吕晓芳, 王仰麟, 张镱锂, 申元村

  2007, 22(2): 177-184. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.003

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  西部地区农业生产自然条件恶劣,生态系统脆弱,长期以来存在荒漠化、水土流失等威胁,而该区又属社会、经济发展相对缓慢的农业地区,如何在新农村建设中既实现农业产业化、专业化,又同时满足当地建设和保护生态环境的需求、发展地区循环经济,农业资源与环境的功能区划是重要前提。论文以该区典型农业县——宁夏盐池县农业生态经济系统为例,结合数学生态学模型与聚类分析模型,在地域区划基础上进一步解析其社会、经济功能分异,探讨该县农业功能空间分异格局,结果划分为5个农业功能区,并提出实现各区农业循环经济的发展模式及相应生态建设措施。
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  常熟市昆承湖水质时空变异特征和环境压力分析

  杨文斌, 王国祥, 张利民, 曹昀, 潘国权

  2007, 22(2): 185-192. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.004

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  采用综合指数法对近年来昆承湖水质变化趋势进行了分析,用模糊数学综合评价法对该湖2005年水质进行评价,用等级聚类法进一步分析了其水质的空间差异,用TSIM方法分析了昆承湖富营养化状况。结果表明:1998—2004年间,昆承湖污染总体上呈加重趋势,2003年污染最严重,在各污染因子中,氮污染负荷最大;昆承湖为Ⅴ类水或劣Ⅴ类水体;由于陆源污染差异和围网养殖的影响,湖区污染程度北湖>湖西区>南湖区;昆承湖TSI_M>70,呈现较严重富营养化。并分析了昆承湖所承受的巨大环境压力。
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  基于ANN分类的农田遥感动态监测模型研究

  屈晓晖, 庄大方, 彭望碌, 乔玉良

  2007, 22(2): 193-197. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.005

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  保护基本农田是我国农业可持续发展的基础和前提,动态监测基本农田在时间和空间上的变化能够为农业开发政策的制定,农业经济发展的规划与管理提供有效的辅助决策手段。论文利用人工神经网络的BP算法实现了对两个时期的遥感影像进行基本农田类型的分类提取,在保证精度的前提下,探索了一条把单要素监测和多要素监测相结合的遥感动态监测模型,并详细描述了模型实现的算法与步骤。最后利用该模型对实验区进行了监测,并对监测结果进行了分析,结果表明模型很好地评估了研究区基本农田的数量和发展潜力,定性、定量、定位地揭示了研究区基本农田类型在时空上的变化规律。
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  再生水灌溉对苜蓿生长及养分吸收的影响

  李晓娜, 武菊英, 腾文军, 刘洪禄, 吴文勇

  2007, 22(2): 198-203. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.006

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  论文在盆栽条件下,研究了再生水灌溉对苜蓿(Medicago sativa L.cv.‘Algonquin’)生长及养分吸收的影响。试验设置了清水、再生水两种灌水类型,高、中、低3个不同灌水水平。结果表明:同一灌水类型条件下,苜蓿植株生长高度随灌水量减少而降低,同一灌水水平下,灌溉水类型对植株高度无明显影响;不同的灌水水平对植株侧枝数的影响差异不显著,但灌溉水类型对植株侧枝数影响差异显著,所有处理中再生水高水平灌溉侧枝数增幅最大;与清水相比,再生水灌溉能显著增加苜蓿干物质产量;在苜蓿生长前期,再生水灌溉对苜蓿根系生长具有阻碍作用;灌溉水类型对苜蓿植株体内吸收氮、磷、钙、镁吸收量的影响主要在其生长前期,灌溉水类型对苜蓿体内钾含量无明显影响。
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  新开河流域湿地景观格局动态变化过程研究

  张国坤, 邓伟, 吕宪国, 宋开山, 李恒达, 张洪岩

  2007, 22(2): 204-210. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.007

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  论文利用遥感和GIS技术手段,运用土地利用转移矩阵和景观格局指数的模型,对新开河流域湿地近33年(1969—2001年)景观格局的动态变化过程进行了定量分析。结果显示:①随着流域人口的增加、土地利用活动的加强和水文条件的变化,新开河流域湿地不同程度地转化为草地、耕地、沙地和盐碱地,植物群落发生逆向演变。期间湿地总面积经历了大幅度减少到显著增加的落起过程;②新开河流域湿地景观破碎化严重,2001年沼泽地平均斑块面积、最大斑块面积、最大斑块周长较1969年分别减少了71.02%、71.08%、64.76%,景观破碎化指数由0.78上升到0.93。有关研究成果可为该流域湿地保护及其合理利用提供科学依据。
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  资源生态

  土地利用/覆被变化的水文效应研究进展

  李丽娟, 姜德娟, 李九一, 粱丽乔, 张丽

  2007, 22(2): 211-224. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.008

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  随着社会的不断进步和人口的迅速膨胀,土地利用/覆被变化对水文过程产生了重大影响,其研究已经成为国际热点问题和前沿领域。论文首先分析了LUCC水文效应的研究方法,然后从土地利用/覆被变化的驱动力方面:造林与毁林、城市化过程与农业开发活动以及水土保持等,概述了LUCC水文效应的研究进展。综合分析表明:关于城市化过程的水文影响研究,一般认为,在城市化快速发展的驱动下,不透水面积大量增加,改变了水量平衡状况,造成入渗减少,洪峰流量增大,但不同地区城市化发展程度的不同使得水文效应的表现也不相同;水土保持水文效应的研究一般认为,水土保持通过植树造林、种草、修建梯田、淤地坝等措施,使得区域/流域下垫面覆盖状况发生了很大的改变,造成年径流和洪峰流量减少,而使入渗和枯季径流增加,但因地理位置和气象条件等方面的差异,不同地区水土保持产生的水文影响也有所差别;造林与毁林、农业开发活动对水文过程的影响则因研究尺度、区域位置、气象条件、研究对象等因素的影响出现了较大的差异。因此,需考虑多方面因素的影响,正确评价土地利用/覆被变化的水文效应,为水土资源的合理配置和可持续利用提供科学依据。
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  资源生态

  基于生态足迹的土地利用规划生态成效定量分析——以河北省廊坊市为例

  符海月, 李满春, 毛亮, 刘永学

  2007, 22(2): 225-235. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.009

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  我国新一轮土地利用总体规划修编工作势必要求对未来区域土地利用变化的生态影响进行全面、科学、定量的评价。目前,生态足迹及其相关模型已延伸至诸多领域,但应用于土地利用规划领域的研究尚少。论文以廊坊市为例,通过计算人均生态足迹和生态承载力的变化率和剪刀差,分析廊坊市土地利用总体规划(1997—2010年)规划实施期(1997—2004年)和规划影响期(2005—2010年)的人均生态足迹与生态承载力的变化趋势及差异,进而分析土地利用规划的生态成效。研究结果表明:①规划期(1997—2010年)廊坊市人均生态足迹与生态承载力呈反向发展趋势,人均生态赤字持续增加;②规划期(1997—2010年)廊坊市人均生态足迹与生态承载力变化趋势差异以2000年为界先减小后增大,未来几年内廊坊市生态环境的变化趋势不容乐观;③廊坊市土地利用总体规划(1997—2010年)取得了一定生态成效,但规划预期生态供给难以实现。因此,廊坊市新一轮土地利用总体规划(2005—2020年)重点应从片面强调建设用地数量提升向优化土地利用结构布局转变,加强科学、节约、集约土地利用。
资源经济
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  资源经济

  矿产资源利用的循环经济分析

  胡振鹏, 汪勤峰

  2007, 22(2): 236-242. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.010

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  矿产资源是不可再生资源,我国人均资源占有量相对偏少。为了建设资源节约、环境友好型社会,必须大力发展循环经济。江西铜业公司坚持制度创新和技术创新,大力发展循环经济,在铜矿采掘、分洗和铜冶炼等各个环节,把生产中的废弃物加工成有市场需求的产品,使资源得到充分利用,能量有效地转换,取得了显著的经济、社会和生态环境效益。案例研究的结果表明,发展循环经济,企业必须树立建设节约型社会的使命感和责任心,遵循市场规律,大力开展科技创新,研究开发废弃物再利用的关键技术,尽可能将污染物在企业内部转变为产品,形成循环经济产品链或产品网,提高经济效益。政府要创新机制,完善政策、健全法制、加强宏观管理,营造发展循环经济的良好制度框架和政策环境。
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  资源经济

  西藏生物质能开发的资源、环境基础分析

  徐增让, 成升魁, 闵庆文, 邹秀萍

  2007, 22(2): 243-250. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.011

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  开发生物质能是缓解能源供应紧张、环境污染严重这两大难题的理性选择。而由于生物质能蕴藏于生物质中,生物质又与区域自然地理特征息息相关,因此,各地发展生物质能具有明显的区域特性,不可一刀切。论文分析了西藏发展生物质能的资源条件和环境基础,认为西藏生物质能资源总量大而单位面积的生物净初级生产量不高,自然环境脆弱且生物质能利用与环境关系紧张。在前人关于西藏的太阳能、生物量、净初级生产量研究基础上,从生物质能转化过程的角度,提出了可利用生产量的概念及生物质能可持续利用的模式,继而估算出了西藏的生物质能资源总量2400×10⁴tce/a。最后,在肯定西藏生物质能开发的可行性的同时,提出了因地制宜,适度开发的战略。
气候变化
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  气候变化

  近20年气候变化对西南地区植被净初级生产力的影响

  谷晓平, 黄玫, 季劲钧, 吴战平

  2007, 22(2): 251-259. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.012

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  论文利用大气-植被相互作用模型(AVIm²)模拟了西南地区植被净初级生产力的空间分布格局和多年变化,分析了1981—2000年西南地区气候变化对森林、灌丛和草地净初级生产力的影响。研究表明,西南地区植被净初级生产力的空间分布与降水量呈显著正相关,与海拔高度呈负相关。从年际变化来看,西南地区总植被净初级生产力近20年略有上升。近一步分析表明,由于近20年西南地区自然植被分布区域降水量变化具有明显差异,从而使得不同类型植被对气候变化有不同响应特征。在森林分布广泛的地区,气温升高速率为0.037℃/年,降水量变化趋势不明显,模拟的森林植被净初级生产力没有明显变化趋势。灌丛和草地集中区域气温升高速率分别为0.040℃/年和0.034℃/年,年降水量有明显增加趋势,植被净初级生产力有上升趋势。
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  气候变化

  黄河上游牧草区水热变化及土壤水分响应

  王毅荣

  2007, 22(2): 260-267. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.013

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  利用月降水、气温等资料,分析甘南草原地区水热配置和土壤水分变化。结果表明:牧草生长期降水增多,成熟期降水减少;逐月降水、气温变化的线性趋势有明显差异;月降水明显减少和气温明显上升中存在突变,周期谱有明显差别。土壤水分存在显著下降趋势,在1995年发生了突变(转向明显负距平)。土壤水分年际演变与降水同向性较好,年代际变化与气温呈反位相配置;土壤水分演变振荡周期对降水短周期和气温长周期响应明显。
研究方法
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  研究方法

  人水系统演变模拟的嵌入式系统动力学模型

  左其亭

  2007, 22(2): 268-274. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.014

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  论文首先提出人水系统的概念,并针对人水系统演变模拟的难点和特点,基于系统动力学原理,提出了更具实用意义的嵌入式系统动力学模型(ESD模型)。ESD模型是在系统动力学理论方法的基础上,考虑到社会经济系统、水循环系统(包括社会水循环系统、自然水循环系统)自身的特点和规律,充分利用现有的相关理论方法,在系统动力学模型的基础上,加入其他学科的定量化模型,形成耦合的模型。该模型既全面吸收系统动力学的优点,同时又接纳了相关学科的研究成果,大大提升了系统动力学的应用研究能力,同时也解决了复杂而又有专业特点的系统模拟问题,适用于人水系统演变模拟。
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  研究方法

  华北地区城市居民用水需求影响因素分析

  陈晓光, 徐晋涛, 季永杰

  2007, 22(2): 275-280. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.015

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  为了考察城市居民用水需求的决定因素,论文以华北地区城市居民用水需求为例,考虑了包括价格、收入和水资源短缺在内的各种影响因素。研究发现,水价是影响城市居民用水需求的重要因素,同时发现城市居民用水需求和收入之间可能存在U型曲线,水资源短缺程度会显著影响城市居民年人均用水需求。
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  研究方法

  城市旅游地景观格局分析方法——以大连为例

  俞金国, 王丽华

  2007, 22(2): 281-289. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.016

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  文章在简述旅游地演化和结构研究的基础上,基于景观的特征要素提出城市旅游地演化的概念模型。并且以大连为例,利用ArcGIS作为分析手段,从整体角度和分区角度(环形和方位分区),探讨了大连城市景观自1980年以来的空间演化规律。结果表明:①旅游景观面积先递减后增加,面积先递减4.81km²,后增加34.78km²,比重先下降3.2%后增加1.6%,公园与广场景观面积及面积比显著增加,面积增加了14.05km²;②非旅游景观面积比重1989年后递减,比重递减了8.5%;③1989年后内圈和中圈景观旅游化过程显著,其中内圈和中圈非旅游景观比重分别下降5.8%、5.86%,内圈和中圈的公园与广场景观面积比重增加5.0%、4.6%;④从方位分区看,南部区域的旅游景观面积大,公园与广场景观面积比重增加快,观赏性房产景观面积及比重也显著增加;北部区域的非旅游景观面积大,而1989年后其面积比重显著下降。
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  研究方法

  湿润区湖泊流域水资源可持续发展评价方法

  周丰, 郭怀成, 刘永, 贺彬

  2007, 22(2): 290-301. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.017

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  社会经济发展导致湖泊富营养化、水生态系统破坏和水资源开发失衡,最终反馈人类且制约着社会经济持续发展。鉴于此,论文在对湿润区湖泊流域系统分析的基础上,提出了湿润区湖泊流域水资源可持续发展的4个关键点与4个层次,并采用DPSIR框架对应地确定了基本原则和“3类2方面25指标”的指标体系,进而建立了模糊模式识别评价模型。该方法用于定量评价四川邛海流域及其3个子区域的2001年、2005年、2010年和2015年的水资源可持续发展程度。案例结果表明:在同区域不同时期,各区域的湖泊流域水资源可持续发展程度总体趋势都是逐步上升,识别出来的相对重要的指标为富营养化程度/水质、森林覆盖率、地下水开采程度、污水处理率和农业灌溉水系数;在同期不同区域呈现出邛海流域≥西昌>昭觉>喜德的状况,且之间的差异随时间逐步扩大,对于此类评价,其相对重要的指标集中在富营养化程度/水质、森林覆盖率、地下水开采程度、水土流失面积比例、人口密度和人民健康程度。
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  研究方法

  南方丘陵区农业水资源脆弱性概念与评价

  邹君, 杨玉蓉, 田亚平, 谢小立

  2007, 22(2): 302-310. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.018

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  论文旨在探讨中国南方丘陵区农业水资源脆弱性的概念及内涵,构建脆弱性评价指标体系并进行定量评价实证研究。首先,在了解资源环境科学领域有关脆弱性研究相关成果的基础上,结合中国南方丘陵区农业水资源系统的特点,给出了农业水资源脆弱性的概念,并分析了其脆弱性内涵。然后,以衡阳盆地为例构建了一个包括自然脆弱性、人为脆弱性、承载脆弱性3个方面12个具体指标的评价指标体系。最后,运用模糊物元模型对衡阳盆地7个县(市)的农业水资源脆弱度进行评判,发现祁东县、衡阳县、衡南县、衡东县和耒阳市农业水资源脆弱度为强脆弱度等级,常宁市、衡山县为微脆弱等级。经验证,评价结果与评价区水资源脆弱性的实际表现比较吻合。
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  研究方法

  福建省土地利用多尺度空间自相关分析

  邱炳文, 王钦敏, 陈崇成, 池天河

  2007, 22(2): 311-321. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.02.019

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  常规统计方法是分析制约土地利用空间分布的影响因素常用方法,其理论假设前提是数据本身在统计上是独立的,呈正态分布。而土地利用空间数据往往具有一定的空间自相关性,同时空间自相关性中蕴含一些有用的信息,必须采用合适的方法予以解决。论文以福建省作为研究区域,采用Moran's I系数的自相关图来表示土地利用及其影响因子的空间自相关性特征,并且在此基础上建立了土地利用与影响因子的空间自回归方程。研究结果表明,研究区域内土地利用与影响因子普遍存在空间自相关性,并且空间自相关性与研究尺度密切相关,空间自相关性随尺度增大而增强。空间自回归模型的解释能力比经典统计回归模型略强,并且空间自回归模型中的残差较小、空间模式不明显,而经典回归模型的残差比较大,并且具有显著的空间分布模式。