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    资源利用与管理
  • 资源利用与管理
    李鹏, 张俊飚
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    森林是重要的陆地生态系统,森林碳汇与经济增长的长期均衡及短期动态关系的研究,有利于探求森林生态系统平衡发展及经济可持续增长的有效路径。测度中国30 个省份1998—2010 年的森林碳汇,采取面板数据的单位根检验、协整检验、误差修正模型的因果关系检验、脉冲响应等计量技术,考察并预测森林碳汇与经济增长间的动态关系。实证结果表明:森林碳汇与经济增长之间存在协整关系,并存在短期修正效应,当经济可持续增长偏离长期均衡时,将以19%的力度调整至均衡状态,且Granger 因果关系检验及VAR面板模型结果验证了森林碳汇与经济增长的正的双向互动关系;脉冲响应函数显示,经济增长对森林碳汇发展的稳健性产生微弱的正向冲击,而森林碳汇发展在短期对经济增长的稳定性产生显著的正向生态冲击。据此,提出了加大财政对碳汇森林的政策扶持、树种与造林模式相结合、建立并完善碳汇计量与监测机制、完善投融资渠道、加强森林管理等促进我国森林生态系统持续发展的对策建议。
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    张旺, 谢世雄
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    通过构建一个扩展的竞争型经济-能源-碳排放投入产出表,运用三层嵌套结构式I-O SDA 技术,从整体情况、分产业、工业分行业3 个层面,对1997—2007 年北京的碳排放增量进行了分解。结果表明:消费、投资、调出和出口等经济规模增长要素,以272.46%的贡献率成为增排的主要因素,而能源消费强度变动效应,则以-237.13%的贡献率成为减排的决定性因素;在规模扩张各效应中,调出和消费超过投资和出口达8 403.38×104 t,是增排的主要贡献者;2002—2007 年间以“高碳”为特征的新一轮工业化,使该期增排占到1997—2007年总增量的86.41%;服务业的贡献率是75.93%,为增排的第一大部门,但2002—2007 年工业超出服务业1 036.40×104 t;重制造业的贡献率是1 030.76%,为增排的重点行业,而能源工业则以-992.81%的贡献率,成为减排的重点行业;各时段各效应在不同产业、工业不同行业发挥的作用大小不同且不够稳定。
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    陈夕红, 李长青, 张国荣, 籍卉林, 白双柱
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    论文从全社会节能的角度提出全社会能源效率的概念,构建了经济增长质量指标体系,并基于1997—2007 年中国30 个省份的面板数据,采用Malmquist DEA方法测算了广义技术进步指数并进行分解,然后运用面板方法分析了经济增长质量与能源效率的作用机制,研究结果表明经济增长质量与能源效率是不完全一致的,具体表现为:改善环境质量与提高能源效率是一致的,技术进步与产业结构升级能够促进能源效率,但出口比重的增加和生活水平的提高会抑制能源效率的改进。技术进步、技术效率、纯技术效率和规模效率对全社会能源效率有正向影响,技术效率的作用大于技术进步,纯技术效率和规模效率的下降削弱了技术进步的正向作用。
  • 资源利用与管理
    栾江, 仇焕广, 井月, 廖绍攀, 韩炜
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    我国化肥大量使用在提高农业生产的同时也对环境产生了严重的负面影响。目前国内外学术界对我国化肥施用量持续增长的原因以及未来我国化肥使用的发展趋势还存在较大争议。论文利用过去20 a 间我国化肥施用量的相关数据, 对化肥施用量持续增长的成因进行了分解。研究结果表明:化肥使用强度的增长是我国化肥施用总量增长的主因, 但从2007 年以来, 使用强度的贡献不断下降, 播种面积调整的贡献有所提高。根据分解结果并利用“中国农业可持续发展决策支持系统”(CHINAGRO) 预测了2020 年全国和各省化肥使用量情况。模型分析结果表明如果不采取措施, 我国未来化肥的使用总量和单位播种面积化肥施用量将依然呈现增长趋势, 且单位面积化肥用量将长期高于225 kg/hm2的国际上限标准。预计到2020年我国化肥总施用量和单位播种面积化肥施用量比2010 年分别提高2%和4.3%。东部地区单位播种面积化肥施用量较高, 2020 年广东、福建、天津、北京等省(市) 化肥单位面积施用量将接近或超过600 kg/hm2, 这将对当地环境造成巨大压力。
  • 资源经济
  • 资源经济
    邵景安, 邵全琴, 芦清水, 黄麟, 匡文慧
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    选择两大典型的生态建设工程,使用参与式农村评估方法,从农牧民认知的角度,旨在查明可能诱发的外部不经济性,结果表明:①山江湖区农户参与行为的直接外部不经济性易于调整,而三江源区的则很难受控调节;②山江湖区农户参与行为的潜在外部性主要受外出转产参与或就地寻找新生计来源渠道所驱动,而三江源区虽然牧民畜群结构、成年母畜比例等也受草地退化的胁迫,但它们与草地退化间的关系内生性较强;③山江湖区农户对管理行为介入所诱发的大概率外部不经济性有更为清醒的认识且能科学定性评价,而三江源区牧民转产所导致的大概率外部不经济性则很可能促使移民选择返牧;④山江湖区农户参与行为调整带来的小概率外部不经济性体现为气候变化的驱动,具有不可抗拒性,而三江源区牧民行为调整所诱发的小概率外部不经济性则受外部经济或产业引进的影响,有一定的可调控性。研究有助于弄清两大生态建设工程中农牧民参与行为所诱发外部不经济性的可比性及适应性行为调整的可借鉴性。
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    罗小娟, 冯淑怡, 石晓平, 曲福田
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    论文基于太湖流域上游地区221 户水稻生产农户调查数据,利用Probit 模型分析了农户采纳测土配方施肥技术的影响因素,然后构建投入需求和产出供给方程,评价了测土配方施肥技术采纳的环境和经济效应。研究表明,平均年龄越小、家庭耐用资产状况越好以及上一年与农技推广人员接触次数越多的农户,越倾向于选择测土配方施肥技术,而受教育年限较少或较多的农户都不愿意选择该技术。测土配方施肥技术确实能够起到降低化肥施用量和提高水稻产量的双重作用,控制其他条件,测土配方施肥技术采用率每增加1%,化肥施用量降低0.09%(0.45 kg/hm2),而水稻单产提高0.04%(2.91 kg/hm2)。若研究区域实现测土配方施肥全面推广应用,将可进一步减少化肥用量34.91 kg/hm2,同时提高水稻产量223.98 kg/hm2,具有较可观的环境和经济效应。但是测土配方施肥技术的实际推广进程缓慢,项目管理实施也不够规范,为此,有必要加大测土配方施肥技术研究投入,加强对技术的宣传和培训工作,同时结合示范户的榜样作用,以点带面促进该技术的深入推广和规范实施。
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    刘臣辉, 申雨桐, 周明耀, 徐海钢, 余龙
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    论文提出了以地区生产总值(GDP) 表征的水环境承载力定量计算模型,以扬州市为例,选取COD作为污染控制因子,进行实例计算。通过对模型参数的灵敏度分析,确定不同参数影响程度,找出影响水环境承载力的主要制约因子;采用区间估计理论,评估模型计算结果的可靠性;提出对于确定的经济发展目标,排放强度控制线模型。结果表明,考虑污染减排政策干预的因素,扬州市目标年水环境承载力(以GDP 表征) 可达8 372×108元,在90%的置信度水平上,其置信区间为7 881×108~9 030×108元;在总量控制目标确定的条件下,水环境承载力主要制约因子为污染物排放强度和第三产业比例;如果该区域经济目标定为5 070×108元,则单位工业增加值COD排放强度不得大于0.69 kg/104元。
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    赵玲玲, 夏军, 王中根, 李宗礼
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    论文基于北京站1951—2009 年的气象资料,采用Penman-Monteith 公式估算潜在蒸散发,并对其年际年内的变化特征进行辨析。结果表明:北京1951—2009 年年均潜在蒸散发量呈显著上升趋势;气象要素的敏感性从强到弱依次为:空气相对湿度、温度、太阳辐射和风速;论文提出实测变幅均值法,基于此方法考虑气象要素年内变化特征,估算温度、饱和差、风速和太阳辐射的贡献率分别为13%、58%、17%和11%;对气象因子的年际变化趋势进行分析,平均气温在0.05 显著水平下增加趋势显著,太阳辐射和空气相对湿度在0.05 显著水平下减少趋势显著,风速变化趋势没有通过显著性检验;综合考虑年际变化和敏感性的去趋势分析显示:温度增加和空气相对湿度减少是造成潜在蒸散发增加的主要原因,太阳辐射的减少使得其增加趋势有所减弱,但未改变其增加趋势。
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    叶正伟, 许有鹏, 潘光波
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    采用降水集中度、等级分析及小波相干等方法,探讨了江淮下游里下河腹部地区1957—2006 年间降水、水位的等级特征及两者关系。结果表明:①年降水量的集中期与集中度皆为减小趋势,两者在1980 年前后由同相位转为反相位相关。②汛期高等级降水的日数和贡献率皆以1980 年代最高。不同等级的降水日数皆为减少趋势,但高等级降水的贡献率在大洪涝年中异常偏高,表明降水强度加强。③低、高等级水位日数皆为减少趋势,但低、高等级水位的贡献率分别呈增加、减少趋势,而中等级水位的日数与贡献率都显著增加。较之降水日数,降水贡献率对水位等级变化更具决定性影响。④高等级降水与水位在日数上呈显著的同相位正相关,但低等级相反,而中等级为较弱正相关,且等级降水总量与相应水位贡献率的相位关系亦具类似特征。高、低等级降水与水位的贡献率皆为显著同相位正相关,但在中等级上,其相位特征较弱。
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    2013, 28(11): 1934-1934.
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    段春锋, 曹雯, 缪启龙, 柳克
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    夜雨作为降水日变化中的特殊现象,是一种独特的气候资源。论文借助2 046 个经质量控制的自动气象站逐小时降水资料分析中国夏季夜雨空间分布特征,并比较分析不同典型夜雨区和非典型夜雨区的降水日变化特征。结果表明:中国夜雨现象站点多且分布较广。降水峰值时间多出现在下午和后半夜,其中东部多发生在下午,西部多发生在后半夜;夜雨现象最明显的区域是青藏高原、四川盆地、云贵高原,此外在山脉及附近区域也普遍存在,北方和西部最明显;而夜雨现象不明显的区域在长江中下游以南区域;中国大部分地区夜间的降水前半夜少于后半夜,而青藏高原东部、四川盆地大部分地区呈现前半夜多于后半夜。地形对降水日变化的主要影响为双日波特征,降水峰值不仅出现在下午,也出现在后半夜;其次,波动性更大。山区夜雨的成因与独特地形的热力差异引起的山谷风环流有关,而下午的峰值与太阳辐射加热大气引起的热对流有关;高原夜雨与山区不同,可能与夏季对流性的积状云比较多有关。
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    黄一民, 章新平, 唐方雨, 吴华武, 张剑明
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    基于2010 年1 月1 日至2012 年5 月31 日长沙日降水同位素资料,对长沙降水中稳定同位素、过量氘(记为d) 的变化特征以及它们与降水、温度和湿度的关系进行了分析。研究发现:①在季风系统下, 降水中稳定同位素、d 均具有明显的季节变化,表现出夏半年的低值与冬半年的高值交替变化的特点;②降水中稳定同位素在不同时段均存在降水量效应和湿度效应,另外,夏半年中表现为反温度效应,冬半年则表现出温度效应;③综合考虑降水中d 和δ18O 与大气湿度的关系, 可认为影响长沙降水中稳定同位素变化的主要原因与降水的气团性质有关。夏半年中,夏季风盛行,降水的水汽主要来源于西南季风、东南季风所携带的海洋水汽,空气湿度大,d 小,重同位素在水汽输送过程中因不断冷凝而大大贫化,从而降水中δ18O(δD) 较小;冬半年中,长沙受大陆性气团控制,降水的水汽则主要来源于西风带及当地蒸发,空气湿度小,降水中δ18O(δD) 以及d 均较高。
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    刘广路, 范少辉, 郭宝华, 杜满义
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    应用典型样方法对不同经营方式和经营持续时间的毛竹林碳氮贮量变化特征进行了研究。结果表明,施肥降低毛竹林系统碳氮贮量,垦复增加毛竹林系统碳氮贮量。两种经营模式毛竹林系统碳氮贮量的分布格局均以土壤层最大,植被层次之。其中,碳贮量土壤层占63.25%~86.32%,植被层占13.17%~35.15%;氮贮量土壤层占94.44%~98.15%,植被层占1.62%~5.12%。施肥、垦复对竹林系统碳氮贮量的影响主要通过对土壤层碳氮贮量的改变来实现。不同经营时间毛竹林土壤碳氮贮量排列顺序不同,施肥毛竹林土壤碳贮量的排列顺序为对照>施肥13 a>施肥5 a,氮贮量的排列顺序为对照>施肥5 a>施肥13 a;垦复毛竹林土壤碳氮贮量的排列顺序为垦复3 a>垦复10 a>对照。经营模式和经营时间梯度上毛竹林土壤碳氮贮量变化的不同步,造成了土壤碳氮比差异较大。其中,施肥毛竹林土壤碳氮比为18~39,垦复土壤碳氮比为13~16,施肥毛竹林碳氮比变化幅度较垦复毛竹林更剧烈,碳氮比的剧烈变化可能对土壤微生物群落和持续立地生产力产生不良影响。施肥和垦复均能够有效提高地上部分的碳氮贮量,但不同经营模式和经营时间的毛竹林碳氮分布格局不同。施肥毛竹林的碳氮比为260,垦复毛竹林的碳氮比为167,毛竹林碳氮分布格局的多样性为毛竹制定专属的培育措施提供了可能。
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    叶华香, 臧淑英, 肖海丰, 张丽娟, 贾晓丹
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    对扎龙湿地271 个采样点表层沉积物中总氮(TN)、总有机碳(TOC)和总磷(TP)进行了测定,分析了其空间分布特征,评价了其污染水平,并进一步探讨了沉积物碳-氮、碳-磷的耦合关系,揭示其污染来源。结果表明,TOC、TN及TP的平均值分别为21 047.2、1 961.9 和404.4 mg·kg-1,含量分布存在明显的差异性。从空间分布格局上看,扎龙湿地表层沉积物中营养盐含量北部高于南部,西部高于东部,TOC和TN高值区位于西南,TP的高值区位于东北和西南。表层沉积物中TOC、TN和TP的富集系数平均值分别为2.3、6.7 和1.3,富集程度顺序为TN>TOC>TP;TOC、TN和TP 的污染指数平均值分别为2.1、3.6 和0.7,表明沉积物已经受到污染,但绝大部分仍属于多数底栖生物可承受的污染水平。扎龙湿地表层沉积物C/N平均值为11,表明沉积物中的有机质具有明显的双重来源,其中陆源有机质主要集中在北部、东部,其次为西部;C/P值高于C/N值,沉积物中的有机质主导着C/P值的变化趋势。
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    卢杰, 兰小中
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    针对西藏山南地区珍稀濒危藏药植物资源本底不清、家底不明、开发不合理等现状,在对该区域药用植物进行实地考察、座谈走访、样本采集及室内测定等基础上,重点分析了珍稀濒危藏药植物资源的种类与分布、生物量与蕴藏量、濒危程度与至危因素。结果表明:山南地区有49 种珍稀濒危藏药植物,隶属25 科43 属,占整个西藏高原濒危藏药植物种类的65.33%。中国特有种占53.06%,其中西藏特有种占20.41%,错那县种类占73.47%。以山坡为生境药用植物占75.51%,仅分布在海拔3 000 m 以上的种类占61.22%,多年生草本占83.67%,全草类药用植物占55.10%。平均单株生物量最高的是粉枝莓,为1 830.48 g;最低的是冬虫夏草,仅为0.31 g。羊齿天门冬的根冠比最大,是5.31;最小的是马尿泡,为0.04。粉枝莓的产量和蕴藏量均最高,分别为36.61 kg/hm2和34 040.78 t;其次是暗红小檗,为27.00 kg/hm2和10 759.37 t;最低的是椭圆叶花锚,仅为0.004 kg/hm2和2.37 t。Ⅰ级濒危藏药植物资源的产量与蕴藏量排序均是:大花红景天>桃儿七>喜马拉雅紫茉莉>西藏秦艽>鸡蛋参>金球黄堇>矮黄堇>露蕊乌头>毛瓣绿绒蒿>乌奴龙胆>假耧斗菜>长果婆婆纳>篦齿虎耳草>冬虫夏草。该区濒危藏药植物全株蕴藏量为60 959.12 t,药用部位蕴藏量为48 663.97 t,占79.83%。经济价值较高的冬虫夏草蕴藏量为9.30 t。山南地区Ⅰ级濒危药用植物种类比例大,独特的生物学特性、脆弱的生态环境以及人为干扰的主导性是导致濒危的主要因素,建议就地保护与迁地保护同行、科学研究与开发利用并举,实现资源的持续开发利用。
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    2013, 28(11): 1987-1987.
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  • 资源研究方法
  • 资源研究方法
    林炳青, 陈莹, 陈兴伟
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    探讨SWAT模型的敏感参数和参数值的区域差异,有助于减少水文过程模拟的不确定性,提高模型在不同区域的应用水平。论文在收集SWAT模型的国内应用文献基础上,依据干燥指数将流域划分为湿润区、半湿润区、半干旱区和干旱区,主要采用定性分析方法,分析模型的敏感参数和参数值的空间差异及其影响因素。结果表明,SWAT模型的敏感参数和参数值具有一定的区域差异。对于地表水文过程,径流曲线系数(CN2)和土壤可利用水量(SOL_AWC)在各个区域都比较敏感,土壤蒸发补偿系数(ESCO)在湿润区和半湿润区较为敏感;由于均受土壤质地的影响,湿润区CN2 值高于半湿润区,SOL_AWC则正好相反;受气温和植被覆盖的影响,湿润区和干旱区的ESCO取值高于半湿润区和半干旱区。地下水参数在湿润区和干旱区较为敏感。降雪融雪参数仅在干旱区融雪对径流贡献大的流域才比较敏感。由于气候、土壤、植被条件的区域异质性,导致了流域水文过程参数的区域差异。结果还表明,由于水文过程还受到局部气象条件、下垫面等多种因子共同作用,以及模型尚未揭示的其它因子的影响,模型参数在相同区域的不同流域也存在着一定的差异。
  • 资源研究方法
    除多, 德吉央宗, 普布次仁, 姬秋梅, 唐红
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    草地退化已成为藏北地区面临的主要生态环境问题。为了定量监测草地生物量和退化草地的生物量动态变化,利用2004 年8—9 月藏北地区草地地上生物量最大时期的地面实测数据,分析了其地上生物量大小和空间分布特征,在此基础上,结合同期的Terra MODIS植被指数数据,建立了草地地上生物量的遥感监测和估算模型。主要结论如下:①由于受高寒气候、土壤、水分等环境因素的限制,8—9 月藏北地区平均草地地上生物量较小,为96.88g/m2,其中绿色鲜草的比重在80%以上;不同区域不同草地类型地上生物量差异很大,范围在37.10~589.12 g/m2,平均而言,高寒沼泽化草甸的地上生物量最大,达356.84 g/m2,其次是温性草原(64.48 g/m2)和高寒草甸(61.61 g/m2),高寒草原草地最低,为48.87 g/m2;②基于MODIS NDVI的合成、生长型、指数函数、逻辑斯谛等4 个模型是估算藏北草地地上生物量的最优模型;③生物量的空间分布呈东南向西北减少态势,东南部部分地段在100 g/m2以上,西北部则在20 g/m2以下。
  • 综述
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    李雷, 黄玫, 顾峰雪, 张黎
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    氮素是植物生长所必需的重要营养元素。人类活动引起的大气氮沉降增加对陆地生态系统碳循环过程具有重要影响。准确地定量表达氮素对陆地生态系统碳循环过程的影响是预测未来全球碳循环变化的关键环节。论文系统地归纳总结了国内外多个知名生物地球化学模型中氮素影响光合作用、呼吸作用、同化物分配等碳循环过程的数学表达方法,分析了不同碳循环过程中模型表达方法的不确定性及其原因。指出未来模型的发展需在加强机理研究的基础上,发展能反映氮饱和现象、能显式表达氮素与光合速率关系的光合作用过程算法,发展能显式表达氮素与植物体根、茎和叶呼吸速率关系的维持呼吸算法以及发展显式表达氮素对同化物分配过程影响的动态同化物分配方案。指出当今大部分主流模型在模拟氮素对光合作用影响时没有考虑氮饱和现象,因此利用模型预测未来陆地生态系统对氮素增加的响应时可能会高估氮沉降对光合速率的影响。研究综述可为准确评价陆地生态系统碳氮相互作用和发展碳氮耦合模型提供参考。
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    2013, 28(11): 1934-1934.
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    2013, 28(11): 1987-1987.
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