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当期目录

    2014年, 第29卷, 第11期 刊出日期:2014-11-20 上一期    下一期
    资源利用与管理
    基于DEA-ESDA的中国省际能源效率及其时空分异研究
    杨宇, 刘毅
    2014, 29 (11):  1815-1825.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.001
    摘要 ( )   PDF(19653KB) ( )  

    提高能源效率是节约能源、解决能源供需矛盾的有效途径之一,以国内最高能源效率为比较标准计算能源效率并分析其区域差异对能源投入要素的合理配置具有重要的参考价值。论文通过DEA-ESDA模型对1990、2000 和2010 年我国各省市能源效率进行分析,并探索其空间集聚状态以及冷热点区域格局的演化,得出结论如下:①我国各省市能源效率的地带性差异显著,呈现出从东部沿海向西部地区递减的趋势;②科技投入低和基本要素配置的不合理是我国部分省市能源效率较低的主要原因,大致可以分为能源投入松弛、人力资源投入松弛、资本投入松弛和多种要素投入松弛四类;③能源效率与纯技术效率的空间集聚状态基本一致,而规模效率受制于资源禀赋等原因,集聚状态相对较弱,纯技术效率对能源效率的影响越来越明显;④能源效率的冷热点格局亦呈现地带性分布,能源效率与纯技术效率的演化过程高度一致,而规模效率呈现出相异的特征。提高能源利用效率的空间配置应重视纯技术效率及其在空间上的协调。

    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    中国灌区粮食生产水足迹及用水评价
    操信春, 吴普特, 王玉宝, 赵西宁
    2014, 29 (11):  1826-1835.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.002
    摘要 ( )   PDF(4219KB) ( )  

    以1998、2005 及2009 年459 个灌区资料为基础,从区域尺度计算粮食生产水足迹,建立粮食生产用水水平综合评价指标I对灌区粮食生产与水资源利用之间的关系进行评价。结果显示:粮食生产水足迹及其组成的区域间差异均较大,大值省区主要分布于东北、华南,小值省区以黄淮海平原为核心集中分布;全国粮食生产水足迹多年均值为1.336 m3/kg,蓝、绿水比例分别为63.7%和35.8%,有35.1%的水足迹损失于粮食生产过程。空间自相关分析表明,粮食生产用水水平综合评价指标I相似的省区在空间上显著地聚集,局部自相关属性为HH和LL的省区超过了20 个,不同年份总体和局部的空间分异特征随时间变化均不明显;省区间粮食生产综合用水水平差异大,I值介于0.079~0.889 之间,变异系数为0.59,黄河中下游省区用水水平较高而东北及西北大部分省区则相反。结合人均粮食占有量与I值在全国的地位,对各省区粮食生产与农业用水发展方向进行了讨论。

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    中国耕地利用投入要素集约度的时空差异及其影响因素分析
    姚冠荣, 刘桂英, 谢花林
    2014, 29 (11):  1836-1848.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.003
    摘要 ( )   PDF(4036KB) ( )  

    在测度单位面积耕地化肥、农业固定资产、劳动力、农药、农膜和农用柴油投入量的基础上,基于Theil 指数和计量经济模型,系统分析了中国1999 年以来耕地利用投入要素集约度的时空差异及其影响因素。结果表明:①国家尺度上的劳动力集约度逐年下降,而化肥、农用柴油、农药、农膜和农业固定资产的集约度均呈上升趋势,其中农业固定资产增幅最大;②区域尺度上耕地利用投入要素集约度的时序变化特征与国家尺度上的变化特征一致;除劳动力集约度中部地区最高外,其他投入要素的集约度均以东部地区最高,中部地区次之,东北地区和西部地区最低;③省域尺度上的劳动力集约度分化为两个不同的变化方向,化肥、农药和农用柴油集约度在上海、天津、江苏和山东等经济发达的省(市)有所下降;④我国耕地利用投入要素集约度的区域差异比较明显,1999 年以来总体差距呈缩小态势,区域之间的差异对总体差异的贡献较大;⑤农村居民家庭人均经营纯收入和人口非农化比重对化肥、农业固定资产、农药和农膜投入产生显著正向作用,产业非农化比重的上升导致化肥投入增加,农业政策促进了化肥和农业固定资产投入水平的提高。最后,论文认为亟需关注快速增加的农业固定资产投资的结构及其社会、经济和生态效益,以及化肥、农药和农膜大量施用对生态环境的影响;在当前耕地面积约束条件下,应着重提高农村居民家庭人均经营纯收入,同时进一步加大对欠发达地区及粮食主产区农业发展的扶持力度,充分发挥国家惠农政策的诱致作用,全面提高我国耕地集约利用水平。

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    资源生态
    土地利用变化下的生态系统服务敏感性研究——以克里雅绿洲为例
    普拉提·莫合塔尔, 海米提·依米提
    2014, 29 (11):  1849-1858.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.004
    摘要 ( )   PDF(5141KB) ( )  

    通过剖析传统的敏感性分析法,提出交叉敏感性概念,评价生态服务价值对土地利用类型转换的响应性。以克里雅绿洲为研究区域,以1991、2002 和2011 年三期遥感影像数据为基本信息源,运用交叉敏感性分析,计算生态系统服务价值对土地利用类型转换的敏感性,确定生态系统日趋敏感的土地利用变化过程,为土地管理对策提供参考依据。研究结果表明:20 a来,克里雅绿洲生态服务价值较敏感的土地利用转换类型相对稳定,主要集中在湿地和水体向荒漠和低覆盖度草地的转换;与1991 和2011 年相比,2002 年的交叉敏感性系数普遍上升,这主要是因为湿地、水体面积的减少加剧了研究区的生态脆弱性,从而表现出更大的敏感性;湿地和水体向耕地转换的交叉敏感性一直处于上升趋势,并不断接近于-1,表明生态服务价值对高强度的人为活动变得越来越敏感,从而警示地方管理部门采取必要措施制止此种转换的持续。

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    资源评价
    基于氚和CFCs的三江平原浅层地下水更新能力估算
    张兵, 宋献方, 张应华, 韩冬梅, 杨丽虎, 唐常源
    2014, 29 (11):  1859-1868.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.005
    摘要 ( )   PDF(2811KB) ( )  

    论文通过对三江平原浅层地下水年龄的测定,研究了地下水的来源与更新能力。在井深小于60 m的钻孔中,采集了11 组浅层地下水样,分别测定水中放射性同位素氚(T)和氟利昂(CFCs),根据活塞模型,分别计算出浅层地下水的年龄。分析结果表明,三江平原浅层地下水中氚同位素含量为1.7~61.2 TU;CFC-12 和CFC-113 浓度分别是0.04~1.25 pmol·kg-1 和0.1~0.71 pmol·kg-1。根据氚同位素含量估算的浅层地下水年龄范围是39~51 a;CFC-12 浓度估算的浅层地下水年龄范围为38.2~61.7 a。两种测年数据都表明,浅层地下水缺失了0~39 a 的年轻水,这暗示三江平原的地下水主要接受外源水的补给,深循环地下水越流补给地表水并形成湿地,最终补给到河流之中,地下水有稳定的补给源,可以适当地进行开发和利用。

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    横断山区季风期水分盈亏量时空变化特征及其与若干气候指数的相关性分析
    张克新, 潘少明, 曹立国, 王允, 吴孟孟, 赵一飞
    2014, 29 (11):  1869-1877.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.006
    摘要 ( )   PDF(9357KB) ( )  

    基于横断山区27 个气象台站1961-2012 年的实测数据,应用Penman-Monteith 模型、气候倾向率空间插值、交叉小波和相干小波变换等方法分析横断山区季风期水分盈亏量的时空变化趋势及其与若干气候指数之间的相互关系。结果表明:近52 a 来,横断山区季风期水分盈亏量在波动中呈增加趋势,其增加速率为5.87 mm/10 a;且在整个时段内,横断山区季风期水分盈亏量均呈盈余状态。该区季风期水分盈亏量空间差异也较为明显,水分盈亏量从南到北逐渐降低,但其增加趋势却从南到北逐渐增大。季风期水分盈亏量与海拔呈现负相关,即水分盈亏量随着海拔的升高而降低;在海拔相对较低的区域,水分盈亏量较高;反之,水分盈亏量较低。此外,该区域季风期水分盈亏量与北极涛动(AO)、太平洋年代际振荡(PDO)和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)气候指数等存在多尺度的显著相关性。

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    中国西北地区城市经济发展对降水趋势的影响
    方锋, 孙兰东, 郭俊琴, 冯建英
    2014, 29 (11):  1878-1887.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.007
    摘要 ( )   PDF(5152KB) ( )  
    利用西北地区136 个气象站1961-2012 年的降水量、降水日数、降水强度、日最大降水量、城市与经济发展等数据,研究了西北地区降水各要素的趋势变化特征及人为活动影响。结果表明,西北降水量在1980 年以后呈增加趋势,但东西部趋势相反,中西部地区增加,而东部地区减少。经济快速期(1979-2012 年)与慢速期(1961-1978 年)降水量的趋势差表明,人为活动密集的东部地区降水下降趋势明显减缓;而中西部区域的化工区、城市及其下风区的降水量、降水日数、降水强度和日最大降水量都有明显增加。省会城市和化工城市对降水各指标的正贡献总体在10%~60%之间,其中化工城市对降水的影响最为显著。多元回归表明,社会固定资产投资、工业产值和服务业产值对西北降水有显著影响。
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    基于灌区尺度的聚落与水土资源空间耦合关系研究——以张掖绿洲为例
    王录仓, 高静
    2014, 29 (11):  1888-1901.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.008
    摘要 ( )   PDF(12813KB) ( )  
    灌区是构成绿洲的最基本单元,在人工灌渠系统的强烈控制与引导下,渠系的供水量决定了灌溉面积(水浇地)的大小,而水浇地的规模又决定人口的承载能力,因此,水-土-人系统存在着高度的相互依存性和共生性。论文应用空间自相关分析模型的Getis-Ord Gi*指数,选取张掖39 个灌区中的3 个灌区(新坝、平川、盈科)分别代表沿山独立灌区、绿洲边缘区灌区和绿洲中腹灌区进行分析。结果表明,新坝灌区受独立水系和水资源保证程度的深刻影响,渠系、水浇地和居民点自干渠向外,由热点地区逐渐转变为冷点地区,居民点、干渠、水浇地具有明显的空间聚集特征,渠系对水浇地分布具有显著的控制和引导作用。平川灌区受黑河干流走向的影响,居民点、水浇地表现出明显的核心-外围特征,黑河沿岸干渠对居民点和水资源具有较强的基础性作用。盈科灌区由于水资源丰富,保证程度高,渠系对于水浇地和居民点的控制作用反而低于其他两类灌区。
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    资源可持续利用评价——基于资源福利指数的实证分析
    付伟, 赵俊权, 杜国祯
    2014, 29 (11):  1902-1915.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.009
    摘要 ( )   PDF(2164KB) ( )  

    资源可持续利用是可持续发展的核心和重要组成部分,论文将资源可持续利用置于 "自然-经济-社会" 三位一体的复杂系统中进行研究,以资源的综合利用效率为视角,结合人类发展指数(HDI)和生态足迹指数(EFI),提出资源福利指数(RWI),即单位资源投入所产出的福利水平,目的是全面反映在利用资源发展经济的同时反馈给社会的综合效率水平。论文以包括G20 国在内的24 个国家作为研究样本,分析1996-2008 年间各国的HDIEFIRWI的变化情况,以此为依据来评价资源的可持续利用状况,24 个国家资源的可持续利用大致分为三类。第一类,良性发展:RWI增长率>0,社会福利提高,资源消耗减少;第二类,次良性正向发展:RWI增长率>0,社会福利水平和资源消耗都增长,但前者增长的速度高于后者;第三类,次恶性正向发展:RWI增长率<0,社会福利水平和资源消耗都增加,但前者增长的速度低于后者。

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    环渤海地区港口煤炭运输格局演变和动力机制
    王伟, 王成金
    2014, 29 (11):  1916-1929.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.010
    摘要 ( )   PDF(4551KB) ( )  
    煤炭供销与调拨一直是我国经济社会系统运行的关键问题,其中,港口是煤炭运输中最为重要的中转节点,尤其是作为 "北煤南运" 和煤炭出口的主要下水地区,环渤海港口在煤炭运输体系中占据重要地位。论文以环渤海港口作为研究对象,以20 世纪70 年代以来的40 a 为时间尺度,分析了该地区港口煤炭运输的格局演变,归纳总结了主要特征和演变规律,并探讨了格局演变的动力机制。首先,将环渤海港口作为一个整体,分析总体区域的演变特征;然后,着眼于各个港口,分析煤炭进出港格局和进出口格局的演变特征;最后,从煤炭基地分布与消费市场空间错位、铁海联运的组织模式、进出口政策和区域产业结构调整等方面,分析了环渤海港口煤炭运输格局演变的动力机制。以此为环渤海地区的港口建设及煤炭运输规划提供借鉴。
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    1954-2010年西南高山地区土壤碳储量时空动态及对气候变化的响应
    顾峰雪, 庞瑞, 张远东, 黄玫, 李洁, 郝卫平, 梅旭荣
    2014, 29 (11):  1930-1943.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.011
    摘要 ( )   PDF(6948KB) ( )  

    西南高山地区生态系统类型丰富、地形复杂, 是响应全球气候变化的重点区域,对全球气候变化具有重要的指示作用。研究应用生态系统模型CEVSA(Carbon Exchange betweenVegetation, Soil, and the Atmosphere)估算了1954-2010 年西南高山地区土壤有机碳(Soil Organic Carbon, SOC)的时空变化,分析了其对气候变化的响应。结果表明:①西南高山地区1954-2010 年平均土壤有机碳密度为14.16 kg C·m-2,在空间分布上,SOC密度自东南向西北递增,与温度显著负相关(r=-0.447,P<0.01),而与降水量相关性不显著;②西南高山地区1954-2010 年SOC 总量变动范围为6.95~7.64 Pg C,增加趋势显著(P<0.05),平均每年增加0.013 Pg C,土壤有机碳密度平均增加26.94 g C·m-2;③常绿针叶林、常绿阔叶林和草地SOC密度增加趋势均显著,除常绿阔叶林SOC密度与温度相关性不显著外,其他两种植被类型SOC都与年平均温度显著正相关(草地:r=0.527, P<0.01; 常绿针叶林:r=0.501, P<0.01),且3 种植被类型SOC与年降水量均相关性不显著;④由于作为土壤有机碳输入的凋落物产生量对温度不如异养呼吸敏感,所以未来升温条件下,土壤有机碳储量的增速减缓或者呈下降趋势。

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    川西亚高山不同土地利用类型对土壤微生物量碳动态特征的影响
    周义贵, 郝凯婕, 李贤伟, 范川, 陈栎霖, 王谢, 王晓红
    2014, 29 (11):  1944-1956.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.012
    摘要 ( )   PDF(2305KB) ( )  

    20 世纪50 到60 年代,川西亚高山林区林分由于大量砍伐后更新,以及近年国家实施重大生态工程项目,土地利用类型发生显著变化。文章选取米亚罗林区典型的原始冷杉暗针叶林、灌木林、草地、云杉林、云杉+红桦混交林、退耕云杉林等6 种不同土地利用类型,以坡耕地为对照,揭示了不同土地利用类型对表层(0~15 cm)和亚表层(15~30 cm)土壤有机碳、微生物量碳含量及土壤微生物熵的动态特征的影响。结果表明:不同土地利用类型的土壤有机碳微生物量碳含量在土壤表层显著大于亚表层(P<0.05);季节动态上土壤有机碳含量冬季最高,其次为夏季,秋季最低,而土壤微生物量碳则表现出相反的动态特征。不同土地利用类型显著影响着土壤有机碳和微生物量碳含量的动态,土壤有机碳、微生物量碳含量坡耕地在4 个季节均为最低,其中,土壤有机碳含量年均值在表层土壤中分别为原始冷杉林、灌木林、草地、云杉+红桦混交林、退耕云杉林、云杉林的23.55%、29.44%、33.12%、43.94%、58.13%和67.63%,亚表层土壤中分别为18.02%、27.30%、32.93%、40.74%、55.26%和58.10%;土壤微生物量碳年均值分别为原始冷杉林、灌木林、草地、云杉林、云杉+红桦混交林、退耕云杉林的20.50%、23.23%、30.63%、36.48%、46.22%和59.07%,在亚表层土壤中则为25.66%、35.65%、40.23%、43.63%、55.34%和66.71%;受不同土地利用类型的影响,土壤微生物熵的动态特征表现出与土壤有机碳含量相反、与土壤微生物量碳含量相一致的规律。

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    盐城滨海湿地表层沉积物有机碳特征
    许鑫王豪, 赵一飞, 邹欣庆, 杨雯, 曹立国, 成海
    2014, 29 (11):  1957-1967.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.013
    摘要 ( )   PDF(2277KB) ( )  

    对比研究盐城滨海湿地表层沉积物总有机碳(TOC)含量及其时空分布,揭示不同季节,不同植被覆盖对滨海湿地TOC分布的影响。结果表明,盐城滨海湿地表层沉积物TOC含量为0.69~10.34 g/kg,平均值4.55 g/kg。TOC含量的季节变化表现为:光滩呈单峰型分布,最高值出现在秋季(0.86±0.11 g/kg),除光滩外,TOC含量峰值均出现在冬季,即植被非生长季。TOC含量的空间变化表现为:互花米草滩(10.34±2.42 g/kg)>芦苇滩(3.90±1.11 g/kg)>盐蒿滩(3.28±1.86 g/kg)>光滩(0.69±0.16 g/kg);不同生态带内TOC 含量差异显著,光滩空间变异性最小(0.06),芦苇滩最大(0.14)。此外,湿地表层沉积物中TOC含量与总氮(TN, g/kg)、含水量(WFPS,%)、平均粒径(Φ)、分选系数以及C/N均呈显著正相关。通过研究发现,互花米草相对于其他植被类型由于其对有机碳很好的富集能力,可以有效增强滨海湿地生态系统土壤的固碳潜力。

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    基于GIS的喀斯特山区实照时数时空分布研究——以广西巴马瑶族自治县为例
    张超, 吴良林, 杨妮, 蓝春柳, 邓树林
    2014, 29 (11):  1968-1977.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.014
    摘要 ( )   PDF(6816KB) ( )  

    论文采用基于DEM的起伏地形下实照时数计算模型,以广西巴马县为例,在GIS技术的支持下对研究区域实照时数的时空分布进行模拟和结果验证,结果表明,研究区域内实照时数模拟值和气象站实测值之间具有较好的一致性,决定系数高达0.996。并探讨喀斯特地区实照时数的时空分布特点,分析了不同时间尺度下实照时数的变化情况,讨论坡度、坡向、地形起伏度和地表粗糙度等地形因子对实照时数空间分布的影响。该方法可为喀斯特地区提供重要的气候基础数据,对喀斯特地区小气候和农业气象资源分布的研究有重要意义。

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    专题论坛
    跨国世界自然遗产保护现状评述
    陆小璇
    2014, 29 (11):  1978-1989.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.11.015
    摘要 ( )   PDF(5251KB) ( )  
    国家疆界的划分原则常常与自然资源及生态功能区划分的原则相悖;动植物种群分布、生态学过程以及地质构造分布,并不因政治边界的存在而消失。这种情况为一些自然遗产地的统一与完整性保护制造了障碍。在过去的几十年中,人们对自然资源管理以及对生物多样性管理的关注点,由原来对特定区域的保护转向强调景观尺度下生态系统连续性的保护。连续性保护理念在跨国项目中体现为跨界保护理念,使连接分散的生态区域之间的动态过程成为可能。跨国世界自然遗产的建立与保护已成为推进跨界资源保护的重要一环。结合相关案例分析,论文从发展历程、分类以及管理三个方面对跨国世界自然遗产保护现状进行评述。资源的不可持续利用目前被认为是对世界遗产保护的最大威胁。跨国自然遗产将通过促进多边合作,在遗产保护与可持续发展之间建立平衡。
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