自然资源学报

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资源利用与管理

农牧民参与政府主导生态建设工程的初始行为响应——以江西山江湖和青海三江源为例

邵景安, 邵全琴, 芦清水, 黄麟, 匡文慧

2012, (7): 1075-1088. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.001

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使用参与式农村评估方法对江西山江湖4县(市)的508户农民和青海三江源玛多县151户牧民进行住户访谈,使用生态时限法和EXCEL统计方法理解他们对初始参与生态建设工程的响应差异。结果表明:①山江湖农民参与生态建设的直接行为体现为投工投劳参与完成政府主导的山场造林,而三江源牧民的初始直接参与则体现为以少畜或无畜牧户为主的生态移民。对农牧民被动参与生态建设的调整上,山江湖仅需要进行产权明确,让农户自行参与和收益,而三江源的牧民行为调整并不仅仅是提高安置补偿费用和年限的问题,而更多地要考虑牧民宗教习俗的变迁;②山江湖农户的间接参与是在外来力量胁迫或冲击下自身利益最大化和产生有助于山场恢复的响应,主要受制于劳动力务农机会成本提升、养殖风险增大等的驱动,而不是农户的自觉行为,而三江源牧民的间接参与主要是在政府引导下传统牧业行为发生变迁的结果,"禁牧-围栏-减畜"是适宜于草场压力减轻和不完全改变传统牧业行为的牧民间接参与的首选响应;③山江湖农民转产具有较大的主动性,是农民综合权衡农业和非农收入差距的基础上作出的理性选择,转产后的生态效应展现出山场压力的长效减轻,反弹风险降低,而三江源牧民转产则显示出很大的被动性,是政府和牧民在对"清贫富饶"博弈后,由政府主导为牧民提供培训、就业、教育等机会和优惠政策下牧民被动参与的结果。转产后草场生态好转的反弹风险较大。该研究结果有助于为集中型生态重建和减压型生态恢复的生态建设工程中农牧民参与提供更为有效的数据和思路支撑。

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资源利用与管理

西部山区坡地村落空间演进与农户生计改变

王传胜, 朱珊珊, 孙贵艳, 樊杰

2012, (7): 1089-1100. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.002

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坡地村落是指分布在山地、丘陵坡面上的村庄,广泛分布于我国的山区聚落中,是我国乡村聚落的重要类型。西部山区是坡地村落分布的主要地区,"十二五"期间随着主体功能区规划的实施,不仅会影响坡地村落的空间重组和人口迁移,也会影响到坡地村落的农户生计和山区区域发展问题。论文以坡地村落空间演进和农户流动为切入口,借助黄土高原和西南山地典型地区的分析,运用GIS和大比例尺地形图分析了坡地村落空间集中和分散的基本特征。通过实地考察和问卷分析,剖析了村落空间演进和人口流动过程中农户耕地资产、收入、基本生活方式等主要生计的改变。结论认为,以减缓生态环境压力、调和人地矛盾和扭转经济贫困为最初目标的人口迁移,总体来说,有着显著的正效应,主要表现在退耕使生态用地比重得到提高、劳动力收入渠道拓宽、基础设施和社会公共服务得到显著改善等方面。

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资源利用与管理

碳税对于发展非化石能源的作用 ——基于能源-环境-经济模型的分析

周晟吕, 石敏俊, 李娜, 袁永娜

2012, (7): 1101-1111. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.003

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为评价实现我国2020年碳排放强度和非化石能源发展目标的经济和环境影响,论文应用基于动态CGE模型的中国能源-环境-经济模型,模拟了不同减排政策下的减排效果及经济影响。模拟结果显示,征收40元/t CO₂碳税,将碳税作为政府收入、居民收入、削减影响较大行业的生产税、以及用于非化石能源投资,2020年所能实现的减排量分别相当于CO₂排放强度在2005年的基础上下降35.87%、 35.80%、 35.07%和40.13%,非化石能源的消费量将占到总消费量的10.99%、 11.00%、 10.75%和15.82%。政策情景下对经济的影响并不是十分显著,GDP的损失不超过0.2%。综合考虑到减排效益和经济影响,将碳税收入用作对非化石能源的投资,不仅有利于促进我国实现2020年碳排放强度目标,而且对于实现非化石能源发展目标也发挥着重要的作用。

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资源安全

基于三角模糊函数的城市饮用水水源地安全评价——以河南省安阳市为例

焦士兴, 王腊春, 杨顺喜, 李彦东, 张艳玲, 赵荣钦, 尹义星, 李静, 袁换欢

2012, (7): 1112-1123. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.004

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城市饮用水水源地安全在促进经济发展和稳定社会方面具有重要作用。目前,水源地安全综合评价在研究方法、研究内容方面都需要改进。以《全国城市饮用水水源地安全保障规划技术大纲》为基础,从水量、水质、管理水平和环境状况等方面,构建了基于三角模糊函数的城市饮用水水源地安全评价模型,并以河南省安阳市为例进行了研究。结果表明:安阳市10处城市饮用水水源地安全程度在一般之上,且隐患等级不同。安阳市第二、第三水厂水源地安全程度很高,均不存在较高、极高隐患,岳城水库等7个水源地安全程度较高,隐患等级具有明显差别,滑县第一水厂水源地安全程度一般。指标层、准则层对于水源地安全敏感性影响各不相同。水源地盈利情况是指标层中影响岳城水库水源地安全的首要因子,而环境因子则是准则层中最为敏感的因素。结论表明研究构建的指标体系和研究模型对于我国城市饮用水水源地安全评价具有一定的借鉴意义。

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资源安全

渭河关中段水文情势改变程度分析

武玮, 徐宗学, 李发鹏

2012, (7): 1124-1137. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.005

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利用林家村、魏家堡、咸阳、临潼和华县5个水文站资料,借助有序聚类分析法检测渭河流域关中段流量突变点,并在此基础上采用变化范围法(RVA)分析渭河流域关中段的水文情势改变程度,定量评价变化程度较高的水文参数。突变点分析表明,渭河关中段径流在1986年发生突变,可以认为1958-1985年水文情势受人类活动影响较小,近似天然状态。对1986年前后两个时期的水文情势进行对比分析,结果表明,5个水文站中不同的水文参数改变程度不同。总体来看,5个站点的水文情势均发生较为显著的改变,其中林家村、魏家堡和咸阳3个站点差异最显著,主要是受宝鸡峡引渭工程的影响。通过对人类活动影响前后水文情势对比分析,更加深入了解目前渭河水文情势状况,为进一步计算生态基流提供科学依据。

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资源安全

我国农产品主产区土地可持续利用评价

刘芳, 张红旗

2012, (7): 1138-1153. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.006

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农产品主产区土地利用的可持续性状况直接关乎国家的粮食安全。综合资源环境、经济和社会要素,构建了以县域为单元的土地可持续利用评价指标体系,基于变权理论,评价分析了我国8个农产品主产区土地可持续利用现状及其动态。结果表明:各农产品主产区的土地资源环境、经济和社会可持续性的空间分布呈现明显差异。资源环境优良、人均GDP较高的四川盆地、黄淮海平原和长江中游及江淮地区的土地资源环境和经济可持续性均明显高于其他地区,尤其是生态脆弱的新疆和内蒙古东部地区;黄淮海平原、长江中游及江淮地区和松嫩平原90%以上的县域土地利用社会可持续性达到较高度及以上水平。2000-2008年间,各农产品主产区的土地经济和社会可持续性变幅要高于资源环境可持续性的变幅。四川盆地、松嫩平原、三江平原和黄淮海平原土地资源环境可持续性增强,其较高度及以上水平的县域个数比例增加10个百分点以上,华南蔗果区、新疆和内蒙古东部区则减弱,而各农产品主产区土地经济可持续性均有不同程度的提高。同时,黄淮海平原的水资源负载指数增加,四川盆地和长江中游及江淮地区进一步激化的人地矛盾和华南蔗果区城乡收入差距增大等现象值得关注。

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资源生态

基于选择实验法的耕地生态补偿额度测算

马爱慧, 蔡银莺, 张安录

2012, (7): 1154-1163. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.007

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生态补偿机制是一种有效协调耕地保护与经济发展矛保盾的经济激励措施。其中,生态补偿额度的确定是补偿机制构建的核心和难点。论文以武汉市民的调查为实例,从利益相关者的视角应用选择实验法模拟和构建耕地生态补偿政策及其交易市场,测算出武汉市民对不同耕地保护属性水平的偏好及不同组合方案的福利水平价值变化差异,从而间接得出市民对耕地资源生态补偿的支付意愿及额度。研究结果表明:对保护耕地资源而言,市民更关注耕地周边景观与生态环境属性,并愿意为耕地周边景观与生态环境的改善每年支付154元;众多属性组合中,市民愿意支付的最佳组合为方案7,即耕地面积属性保持不变、耕地质量与肥力属性改善、耕地周边景观与生态环境属性改善的组合方案,其支付意愿为每年247元。不同组合方案的福利水平价值差异化,为耕地生态补偿机制建设中确定具有一定弹性的生态补偿标准提供了参考依据。

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资源生态

基于RUSLE模型的延河流域2001-2010年土壤侵蚀动态变化

李天宏, 郑丽娜

2012, (7): 1164-1175. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.008

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以黄土高原典型丘陵沟壑区——延河流域为研究区, 基于GIS和RS技术, 利用2001-2010年延河流域水文站月降雨量数据、MODIS NDVI数据、DEM数据、土壤类型数据和土地利用数据,率定了修正的通用土壤流失方程(RUSLE)的相关参数,计算了研究区2001-2010年逐年的土壤侵蚀模数, 利用杏河水文站实测的泥沙数据, 验证了模型的有效性,分析了延河流域土壤侵蚀强度的时空变化特征。结果表明,2001年到2010年延河流域土壤侵蚀模数呈减小趋势,2001年土壤侵蚀模数最大,为6 596.72 t/(km²·a),2008年土壤侵蚀模数最小,减小到2 485.46 t/(km²·a),降低62.32%;2009年由于暴雨冲刷,土壤侵蚀模数显著增大;2010年土壤侵蚀模数和2006、2007年相差不多;土壤侵蚀强度分布比例变化明显,土壤侵蚀强度为强度、极强、剧烈的面积比分别由16.21%、21.93%和12.36%降低为10.85%、4.58%和0.39%。土壤侵蚀强度等级转移矩阵表明大部分地区的土壤侵蚀强度向低一级转移,2001-2005年31.68%的面积土壤侵蚀强度降低一级,2005-2010年42.13%的面积土壤侵蚀强度降低一级。

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资源生态

池塘养殖(青虾)生态系统服务价值的系统动力学模型

杨怀宇, 杨正勇

2012, (7): 1176-1185. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.009

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生态服务价值的评估在近10 a来受到广泛关注,但大多基于静态评估框架,缺少动态分析。研究运用系统动力学的原理和方法,分析了青虾池塘养殖生态系统服务价值评估系统的内部结构,描绘了因果关系图及流图,建立了相应的系统动力学模型,初步预测不同决策方案下食物供给、固碳、释放氧气价值和富营养化环境成本在30 a内的变化趋势,结果表明:①无论采取何种决策,若系统外部环境不变,生态系统净服务价值的供给趋于稳定;②在池塘养殖生态系统中,释放氧气和固定二氧化碳等非市场价值是生态系统服务价值重要稳定的来源;③青虾养殖中投资变动在短期内往往会造成水产品市场价值的大幅波动,长期里则因投入的增加而增加,但增加率逐渐减少,最终达到稳定值;④在当前条件假设和环境参数的约束下,模型模拟结果与实测结果基本一致。

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资源评价

近50a华北平原冬小麦-夏玉米耗水规律研究

陈博, 欧阳竹, 程维新, 刘丽平

2012, (7): 1186-1199. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.010

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为明确华北平原主导作物冬小麦-夏玉米耗水量的变化趋势,为水资源配置提供科学依据,论文搜集文献资料,结合中国科学院禹城综合试验站长期观测数据,采用Mann-Kendall检验法分析了华北平原近50 a冬小麦和夏玉米的耗水量变化趋势,阐明其耗水特性和作物水分利用效率变化,最后通过对蒸发能力和气象要素的变化趋势分析明确了冬小麦-夏玉米耗水量变化的主导原因。研究表明:①近50 a华北平原主导作物冬小麦-夏玉米耗水量呈下降趋势,冬小麦耗水量从501.2 mm降低到456.3 mm,夏玉米耗水量大体变化在300~400 mm,平均为350 mm左右;②冬小麦和夏玉米水分利用效率大幅度提高,冬小麦水分利用效率由3.31 kg/(hm²·mm)增至15.91 kg/(hm²·mm);夏玉米水分利用效率从3.72 kg/(hm²·mm)提高到23.36 kg/(hm²·mm);③拔节-乳熟期是冬小麦耗水强度和耗水量最大的一个时期,华北平原需要通过多次灌溉满足作物水分供需平衡,拔节-灌浆期是夏玉米耗水强度和耗水模系数都比较高的时期,适逢华北地区雨热同期,一般不需要进行补充灌溉;④大气相对湿度增加和日照时数减少是蒸发能力减弱的主因,进而导致作物耗水量呈现下降趋势。

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资源评价

太仆寺旗2000-2008年EVI对气候及土地利用变化的响应

胡英敏, 高琼, 兰玉芳, 金东艳, 徐霞

2012, (7): 1200-1213. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.011

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以位于北方农牧交错带的太仆寺旗为研究区,利用2000-2008年MODIS-EVI数据和周边45个气象站点同期月气温、降水资料,分析了近10 a该区EVI的时空变化及年最大EVI与气候因子的相关性。结合2000年和2005年的土地利用数据,分析了各地类EVI对气温、降水变化的响应及各地类变化过程对EVI变化的影响。结果表明:年最大EVI与6-7月平均气温呈显著负相关,与同期总降水呈显著正相关,相关系数均大于0.9;各地类EVI与气候因子相关性差异明显,退耕前,仅草地EVI对气候变化敏感,退耕后,耕地、林地EVI与气候因子相关性显著增强;耕地变草地、林地变耕地分别导致EVI减小2.27%和1.42%,林、草相互转变导致EVI分别减小0.71%和0.67%,说明退耕还林还草等措施未必促进植被恢复,受其他自然及人为因素影响。

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资源评价

黄土丘陵区小流域土壤碳氮比的变化及其影响因素

张彦军, 郭胜利, 南雅芳, 李泽

2012, (7): 1214-1223. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.012

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研究土壤C:N的变化有助于深入理解土壤有机碳氮的积累过程及其土壤质量的变化趋势。以黄土高原丘陵沟壑区砖窑沟小流域为单元,基于地貌类型和土地利用方式两大因素,采集737个土壤样品,研究流域内土壤C:N的变化差异及其影响因素。梁峁坡上,林地和草地0~20 cm土层的土壤C:N分别是农田土壤C:N的1.13和1.03倍;沟坡上,林地、草地和农田土壤的C:N分别为13.88、12.58、9.02。农田条件下,梁峁坡、沟坡和沟谷的土壤C:N分别为10.34、9.02和10.77;林地条件下,沟坡和梁峁坡的土壤C:N分别为13.88、11.67;草地条件下,沟坡土壤C:N是梁峁坡土壤C:N的1.19倍。同一地貌类型或土地利用方式条件下,土壤C:N均呈现表层大于深层的趋势,0~20 cm和20~40 cm土层的土壤C:N分别是40~100 cm土层土壤C:N的1.05~1.17和1.16~1.42倍。

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资源评价

基于ESDA的京津冀地区草地变化空间分异

谢花林, 李秀彬, 张燕婷, 彭小琳

2012, (7): 1224-1232. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.013

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论文以县域为基本研究空间单元,借助GIS软件与Geoda空间统计分析软件,利用ESDA方法,对京津冀地区县域草地资源数量变化的总体与局域空间差异进行了分析。结果表明:①1980-2000年京津冀地区草地动态变化系数的Global Moran’s I为0.184 4,α = 0.05时呈显著的空间正相关,草地变化呈现出较明显的空间集聚特征;②时段Ⅰ(1980-1995年)到时段Ⅱ(1995-2000年)的全局Moran指数有所增加,表明草地变化在空间分布上集聚的趋势在增强;③各县域Local Moran’s I的Grid图反映了京津冀地区草地变化在局域空间上的均质性,尤其是高值区域与低值区域的集聚特征十分显著;④LISA集聚4种类型中,正相关的"H-H"类型区、"L-L"类型区占主体部分,二者约占总数的70%以上,其中,在时段Ⅱ,"H-H"关联的县域主要聚集在西北部山区,而中部的平原区域则表现出明显的"L-L"关联特征。

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资源评价

基于AWTP指数的浙江省干旱规律时空分析

曹永强, 苏阳, 张兰霞, 路璐, 杨春祥

2012, (7): 1233-1240. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.014

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利用浙江省51个气象站1960-2009年的50 a逐日降水资料,基于降水的平均等待时间(AWTP)指数,采用小波分析和克里金空间插值方法对浙江省干旱时空特性进行分析。结果表明,浙江省的干旱随时间增加有加剧趋势。在50 a中,1979年干旱程度最强,相当干期值最大,达到52 d。在趋势变化上还同时叠加着明显的年际和年代际变化。浙江省干旱存在3 a左右的主周期;另外浙江省的干旱具有明显的区域性,干旱程度由南向北递增。嘉兴的平湖市及浙西金华周围内陆丘陵盆地发生干旱比其他地区更明显,其次是杭州市西部、温州市及台州市温岭等东南沿海山地丘陵地区,中东部的宁波市和绍兴市、西北部的湖州市以及浙江西南部等地区发生干旱程度较轻。

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资源评价

燕山北部山地人工林和天然次生林的生物碳贮量

贾彦龙, 许中旗, 纪晓林, 徐学华, 黄选瑞

2012, (7): 1241-1251. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.015

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为了了解人工林与天然次生林碳汇功能的差异,以燕山北部山地华北落叶松人工林和杨桦天然次生林为研究对象,对不同年龄阶段的两种林分的生物碳贮量进行了研究。结果表明:13、18、28 a生杨桦天然次生林总生物碳贮量分别为27.33、35.77、46.13 t/hm²,9、13、30 a华北落叶松人工林分别为21.97、34.14、55.62 t/hm²; 0~13 a,14~18 a,19~28 a杨桦林生物总碳贮量的年碳积累速率分别为2.10、1.69、1.04 t/hm², 0~9 a,10~13 a,14~30 a落叶松林分别为2.44、3.04、1.34 t/hm²;华北落叶松单木生物量增长速率明显高于白桦和山杨,在10~25 a的年龄段,落叶松生长速度是白桦、山杨的1.63~5.83、2.26~7.87倍;华北落叶松的BCEF(生物量转化和扩展因子)和BEF(生物量扩展因子)随年龄和胸径的增长有逐渐降低的趋势,而白桦和山杨的两个参数则有逐渐增加的趋势。由此得出结论,在燕山北部山地,与杨桦天然次生林相比,华北落叶松人工林表现出更强的碳吸存能力,该地区大面积的华北落叶松幼、中龄林具有巨大的碳汇潜力;同时,使用生物量碳计量参数时应考虑树种、林龄和胸径的差异。

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专题论坛

泥炭形成过程对泥炭基质替代物研究的启示

王忠强, 张心昱, 孟宪民, 盛连喜, 王升忠, 何春光, 侯佳志

2012, (7): 1252-1258. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2012.07.016

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泥炭是重要的聚碳自然资源,对全球碳积蓄具有关键作用,同时泥炭也是园艺产业最重要的种植基质。泥炭资源的稀缺性和多用性使其保护和利用一直存在争论,而借鉴泥炭形成原理指导研究适宜的处理方法用以泥炭替代物处理,不仅满足园艺生产需求,也将有助于泥炭资源合理保护。论文从泥炭自然形成过程的角度,分析泥炭形成的关键因素,以期为泥炭替代物研究提供新的思路和方法。

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