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当期目录

    2014年, 第29卷, 第9期 刊出日期:2014-09-20 上一期    下一期
    资源生态
    PnET-CN模型对东亚森林生态系统碳通量模拟的适用性和不确定性分析
    石浩, 王绍强, 黄昆, 周蕾, 王辉民, 韩士杰, 周国逸, Takeshi Ohta, Nobuko Saigusa, Ichiro Tamagawa, Takashi Hirano
    2014, 29 (9):  1453-1464.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.001
    摘要 ( )   PDF(3782KB) ( )  

    东亚地区森林类型多样,开展区域生态系统碳循环模拟时应考虑森林类型的差异。论文利用基于叶氮浓度-最大净光合作用速率关系的PnET-CN模型,对东亚地区8 个森林生态系统通量观测站点的总生态系统碳交换(GEE)和生态系统呼吸(RE)进行模拟,以探讨模型的适用性并对不确定性来源进行分析。研究结果表明:①PnET-CN模型能较为准确地模拟东亚地区大部分森林生态系统站点的GEERE;②模型的适用性排序依次为温带、寒温带、亚热带、 热带,模型未能很好地模拟热带湿地森林GEERE 的季节与年际变异;③在同一气候区中,PnET-CN模型更加适用于针叶林碳交换的模拟;④PnET-CN模型比较准确地反映了东亚森林生态系统GEERE对气候因子(例如,温度或辐射)的响应,但在低温、较弱辐射条件下模型低估了GEE,在高温或较强辐射条件下高估了GEE;在低温条件下模型低估了RE,在高温条件下模型高估了RE。针对东亚多个森林通量站点的模拟情况,论文提出模型应在以下方面进行改进:①PnET-CN模型计算物候时除了考虑温度之外还应加入土壤湿度的影响,并对不同气候区森林生态系统赋予不同叶片凋落时长;②PnET-CN模型中温度对GEE的限制以及光合最适温度应该根据不同站点设置;③PnET-CN模型应该考虑森林生态系统对环境胁迫的适应性,加强对干旱等干扰的模拟;④同时对于拥有复杂水文条件的森林生态系统应该改进土壤含水量的算法,以准确反映该类型森林生态系统GEERE的季节变化。

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    资源经济
    基于博弈视角的鄱阳湖流域经济协调机制及路径选择
    吕添贵, 吴次芳, 陈美球, 陆张维, 韩昊英, 方明
    2014, 29 (9):  1465-1474.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.002
    摘要 ( )   PDF(5588KB) ( )  
    鄱阳湖流域上中下游区位差异导致的内部发展不平衡阻碍了流域经济一体化进程。研究采用博弈模型在计算鄱阳湖流域内部经济博弈损益矩阵的基础上,剖析了博弈纳什均衡、 组织结构选择以及非合作博弈内在原因;同时提出了流域经济协调机制构建框架,构建了组织结构效率帕累托最优的政策优化路径,为实现流域上中下游地区社会经济均衡发展提供了决策依据。结果表明:①流域经济发展过程中出现“搭便车”现象不仅是由于上中下游是寻求自身相对利益最大化的理性主体,非合作选择还受到利益诉求差异、合作层次制约和资源环境的内在约束;②从“主体非合作”状态到“全主体合作”整体效益逐渐提升,最终实现鄱阳湖流域经济整体与个体效率的帕累托最优;③博弈合作组织演进方向和流域上中下游整体目标取向实现路径正好相反,而个体合作策略选择与收益水平非同步且交叉互动,组织合作架构易处于非稳定状态;④组织结构缺乏有效的内生动力与自我强化驱动机制,必须借助外部动力以保证组织“合作状态”的稳定性。
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    基于绿色投入产出模型的资源补偿费及经济影响模拟
    马国霞, 於方, 王妍, 赵学涛
    2014, 29 (9):  1475-1484.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.003
    摘要 ( )   PDF(605KB) ( )  
    在编制的绿色投入产出表基础上,对我国煤炭和石油资源的使用补偿费和理论价格进行计算,并分三种情景对征收资源使用补偿费产生的经济影响进行模拟。模拟结果显示,煤炭和石油资源的使用补偿费分别为623 元/t 和7 688 元/t,其理论价格分别是实际价格的5.3 和3.9 倍,我国煤炭和石油资源的价格偏低。如果征收理论资源使用费用将对石油和天然气开采业、 煤炭开采和洗选业、电力、热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业、石油加工及炼焦业等部门的价格影响较大,如果按照新修订的资源税进行征收,将对石油和天然气开采业的影响较大。
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    资源评价
    城市发展对上海太阳辐射特征的影响分析
    韩玮, 苏敬
    2014, 29 (9):  1485-1495.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.004
    摘要 ( )   PDF(2270KB) ( )  
    伴随着上海城市化的发展,太阳辐射特征也发生了一系列变化。利用上海1991-2012 年的辐射资料以及上海市统计年鉴资料,分析了上海地面太阳辐射的年际变化规律,并通过相关分析、灰色关联分析、GM(1,N)模型研究了上海城市发展综合指标及各个城市发展因子对太阳辐射特征的影响。结果显示,1991-2012 年上海太阳散射辐射呈上升趋势,直接辐射呈下降趋势,总辐射呈轻微下降趋势。上海城市化进程综合指标与太阳散射辐射呈正相关,与太阳直接辐射呈负相关,而与总辐射之间无显著相关关系。影响太阳散射辐射和直接辐射最主要的城市因素是人口密度,其次还有工业能源终端消费量和住宅竣工建筑面积等。对于散射辐射和直接辐射,GM(1,N)模型的拟合值与实际值比较一致,体现了GM(1,N)模型在城市多因子关联系统中应用的优越性。
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    利用卫星资料估算福建晴空太阳辐射
    张春桂, 文明章
    2014, 29 (9):  1496-1507.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.005
    摘要 ( )   PDF(5669KB) ( )  
    利用卫星数据反演得到大气可降水量和气溶胶光学厚度等影响太阳辐射的参数,通过辐射传输模型进一步反演得到晴空地表太阳总辐射时曝辐量,并用2008-2009 年20 个地面站实测数据对反演结果进行验证。结果表明:遥感反演得到的晴空地表太阳总辐射时曝辐量与地面实测结果在空间上具有很好的一致性,两者相关系数为0.807,平均相对误差为9.6%,相对误差在10%以内的样本占总样本的74%。气溶胶对太阳辐射的影响最为显著,而水汽的影响相对较小,由气溶胶引起的太阳辐射削减量全年平均值为0.421 MJ/(m2·h),而水汽引起的则为 0.204 MJ/(m2·h),太阳辐射的空间分布与气溶胶的空间分布一致,气溶胶的高(低)值区对应太阳辐射的低(高)值区。
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    气候变化背景下四川省单季稻水分盈亏的变化特征
    陈超, 庞艳梅, 潘学标
    2014, 29 (9):  1508-1519.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.006
    摘要 ( )   PDF(5441KB) ( )  

    研究利用四川稻区109 个气象台站1961-2010 年的地面气象资料和16 个农业气象站 1981-2010 年的单季稻生育期资料,计算了研究区水稻不同生育期的有效降水量和需水量,并探讨了水稻不同生育阶段内的缺水量和缺水率。结果表明,1961-2010 年四川水稻年均缺水率在孕穗到开花期最高,移栽到孕穗期次之,开花到成熟期最低。近50 a 来,水稻全生育期年有效降水量、需水量和缺水量总体表现为减少趋势,而缺水率在稻区中、西部总体呈升高趋势; 有效降水量在移栽到孕穗期和开花到成熟期以减小为主,而在孕穗到开花期总体呈升高趋势; 需水量在水稻不同生育期内总体均表现为减小趋势;缺水量和缺水率在孕穗到成熟期以减小为主,而在移栽到孕穗期稻区中、西部地区呈升高趋势。研究可为四川稻区的农业用水及合理灌溉提供依据。

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    1949-2013年中国气象灾害灾情变化趋势分析
    吴吉东, 傅宇, 张洁, 李宁
    2014, 29 (9):  1520-1530.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.007
    摘要 ( )   PDF(3229KB) ( )  
    全球气候变暖和城市化带来的气象致灾因子强度、频率以及承灾体暴露性变化,使气象灾害风险管理变得更加复杂,也使其成为各国应对气候变化的当务之急和优先重点。气象灾害灾情的趋势分析可以为气象灾害防御、防灾减灾规划和气候变化适应等提供参考依据。论文从气象灾害损失和发生频次两个维度出发,基于死亡人口和直接经济损失两个表征灾害影响的关键指标,以绝对值和相对值统计了近65 a(1949-2013 年)中国气象灾害灾情的变化特征。近65 a 我国气象灾害统计结果显示:①累积死亡人口超过155 万人,死亡人口和百万人口死亡率呈明显下降趋势,年均死亡人口由20 世纪50 到60 年代的超过10 000 人逐步下降到21 世纪以来的年均约1 000 人;②直接经济损失累积约12 万亿元(2013 年价格),直接损失绝对值呈上升趋势,年均直接经济损失由20 世纪50 年代不足1 000 亿元上升至21 世纪以来的超过 3 000 亿元,直接损失比率(直接损失占国内生产总值的比例)呈明显下降趋势,损失率由20 世纪50~60 年代超过15%下降到21 世纪以来的1%左右;③近20 a(1994-2013 年)气象灾害灾情分析表明,死亡人口和直接经济损失占所有自然灾害的比例多年平均值分别为55%和87%,考虑气象相关的滑坡、泥石流等次生地质灾害影响,该比例分别增至81%和89%,次生灾害对人口死亡的贡献突增;全球灾害数据库(EM-DAT)的统计表明,洪涝、台风、干旱和降水相关的滑坡、泥石流等次生灾害是影响中国的主要气象灾害,且影响呈上升趋势。
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    甘南尕海泥炭沼泽地退化过程土壤特征和水源涵养功能的变化
    马维伟, 王辉, 王跃思, 黄蓉, 石小伟
    2014, 29 (9):  1531-1541.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.008
    摘要 ( )   PDF(632KB) ( )  

    由于气候变化、过度放牧、沟蚀及修路等人为影响,尕海泥炭沼泽地出现退化现象。为了查明尕海泥炭沼泽地退化过程土壤性质和水源涵养功能的变化趋势,采用空间序列代替时间序列的方法,对该区域4 种不同退化阶段泥炭沼泽地土壤性质和水源涵养功能进行了调查研究。结果表明: 随着尕海泥炭沼泽地退化程度的加剧,0~40 cm层土壤平均容重逐渐增大,总孔隙度逐渐减小,且容重和孔隙度在土壤剖面自然分布规律发生变化;土壤有机质、全氮、速效钾和水解氮含量呈逐渐降低趋势,铵态氮呈增大趋势,全磷、全钾无明显变化规律,但均沿土壤剖面分布呈波动性变化;土壤自然含水量、最小蓄水量和毛管蓄水量均为未退化最大,中度退化最小;方差分析结果表明不同退化阶段泥炭沼泽地土壤容重、总孔隙度、有机质、氨态氮及其土壤蓄水性能均存在显著差异。土壤饱和蓄水量和毛管蓄水量与有机质之间存在显著正相关,并受植被盖度和泥炭层厚度的影响。研究结果表明地下水位、植被盖度、土壤有机质含量及泥炭层厚度的下降是导致尕海泥炭沼泽地退化过程土壤性质和水源涵养功能变化的主要原因。

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    江苏省海域养殖增殖用海定级研究
    张秀英, 钟太洋, 黄贤金, 李新会, 张小敏, 王颖, 彭威, 张林静
    2014, 29 (9):  1542-1551.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.009
    摘要 ( )   PDF(2665KB) ( )  

    海域分等定级为海域估价、征收海域使用金和制定海域利用规划提供科学依据。研究以0.01°×0.01°栅格为评价单元,通过对海域自然环境条件、海水理化性质、海水营养盐含量、生物资源丰度、区位条件以及海水污染物和政策等限制因子的综合分析,采用综合指数加权求和法对江苏省海域养殖增殖用海进行了评估,评价结果等间距划分为7 个等级。如果不考虑限制因素,较低级别海域(1-3 级)占整个研究区域的30.72%,较高级别(4-7 级)占69.28%。如果考虑污染因素,4 638 km2的海域不适合用于养殖;经过调整后较低级别的海域(1-3 级)占整个研究区域的27.79%,较高级别(4-7 级)占56.71%,等外级占15.50%。如仅针对海洋功能区划中划定的养殖增殖用海(5 655 km2)海域定级,68.70%分布在4-7 级,另外有24.88%的养殖增殖用海位于污染物超标区域(等外级)。

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    青海湖流域降水和河水中δ18O和δD变化特征
    吴华武, 李小雁, 赵国琴, 李广泳, 李舟, 李柳
    2014, 29 (9):  1552-1564.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.010
    摘要 ( )   PDF(2911KB) ( )  

    稳定同位素方法已被广泛用来研究水循环过程中的水汽来源分析、不同水体间补给关系及水量平衡。论文基于青海湖流域2012 年夏季所收集的河水和逐次大气降水中δ18O和δD 及实测的气象数据,分析了它们的氢氧稳定同位素时空变化特征。结果表明:降水中同位素值组成变化存在两个明显的变化阶段,在8 月中旬之前降水中稳定同位素值较低,而之后明显偏高,这与受夏季风和局地再循环水汽的影响有关;该流域大气降水线(LMWL)的斜率(8.69)和截距(17.5)明显大于全球大气降水线(GMWL),表明青海湖流域夏季大气降水在一定程度上受夏季风所携带湿润海洋性气团的影响;降水中稳定同位素与降水量及温度之间存在负相关关系,表明青海湖流域夏季降水中稳定同位素存在显著的降水量效应,但却不存在温度效应;该流域内河水受到大气降水、地下水及冰川融水的混合和调节作用,这使得河水中稳定同位素的波动范围比降水小;通过瑞利分馏模型模拟了降水中稳定同位素的变化,降水中δ18O、δD和过量氘 (d_excess)的值受青海湖湖面再循环水汽补充的影响。因此,这也将为今后展开青海湖流域水循环过程中大气降水-地下水-地表水的研究提供科学依据,掌握该流域不同水体间的转化关系及水资源利用、管理具有重要的意义。

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    大兴安岭地区岛状林沼泽CH4和N2O排放及其影响因子
    刘霞, 胡海清, 赵希宽, 黄超, 王黑子来, 孙龙, 孙程坤
    2014, 29 (9):  1565-1575.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.011
    摘要 ( )   PDF(1730KB) ( )  

    沼泽湿地CH4、N2O的排放,尤其是高纬度沼泽湿地,对于评估北半球温室气体排放具有重要意义。在2011 年生长季利用野外静态箱-气相色谱法对大兴安岭地区两种典型湿地岛状林沼泽(白桦和兴安落叶松岛状林沼泽)CH4、N2O排放通量进行了研究,分析CH4、N2O排放通量的季节特征,并探讨温度、水位主控因子对CH4、N2O排放通量的影响。结果表明:①生长季白桦(Betula platyphylla)和兴安落叶松(Larix gmelinii)岛状林沼泽CH4通量除春季白桦岛状林沼泽出现排放峰值外,两样地CH4都处于弱吸收现象;N2O排放高峰期分别在初夏、春两季。白桦和兴安落叶松岛状林沼泽CH4、N2O 排放通量依次为-60.61、-93.21 μg·m-2 ·h-1 和82.92、 45.06 μg·m-2 ·h-1。②兴安落叶松岛状林沼泽生长季CH4、N2O 排放通量分别与10~40 cm 和 15~40 cm土壤温度呈显著负相关性;而白桦岛状林沼泽CH4排放通量仅与40 cm土壤温度呈显著负相关,两种类型沼泽均与土壤含水率未呈显著相关性。③白桦和兴安落叶松岛状林沼泽生长季CH4、N2O总通量分别为-2.21、-2.74 kg·hm-2和2.74、0.93 kg·hm-2;表现为大气CH4弱吸收的汇,N2O弱排放的源。

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    工业碳减排绩效及其影响因素动态分解
    左可贵, 包玉泽, 李崇光, 高群
    2014, 29 (9):  1576-1588.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.012
    摘要 ( )   PDF(1491KB) ( )  

    进入21 世纪以来,中国工业碳排放总量仍在波动中增长。为了考查近10 a 来中国工业碳减排绩效,并定量分析影响工业碳减排的主要因素对碳减排的贡献变化情况,论文通过构建中国工业碳排放数据库并运用“精确”的Laspeyres 分解方法,对中国2001-2010 年36 个工业行业CO2减排的影响因素进行了动态分解,研究结果表明:①虽然中国工业CO2排放总量在不断增加,但CO2排放增长率和工业碳排放强度双双降低,在考察周期内,CO2排放总量从2001 年 2.89×109 t 增长到2010 年7.16×109 t,工业碳排放量增长率则从2003 年最高值18.86%持续下降至2009 年的5.77%,工业整体碳排放强度由2001 年的29.14 t/104元下降到2010 年的18.12 t/104 元;②工业经济规模不断增加是工业CO2排放增加的主导因素,技术进步和结构调整则有效抑制了CO2的增加,10 a 间规模效应对CO2排放总量增加的贡献度年均达到191.81%,但是由于受到技术进步效应和结构调整效应的共同作用,10 a 来总效应值年均只有109.15%;③较之技术进步效应,结构调整效应对工业CO2减排的贡献度更大,结构调整效应累计促进碳减排达2.07× 109 t,而技术进步效应促进减排的总量只有1.14×109 t。论文认为,着力中长期减排政策的制定,以保证技术进步在碳减排中持续发挥作用,同时充分挖掘结构调整对减排作用潜力是中国实现工业碳减排的务实选择。

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    资源研究方法
    基于面向对象的海岸带土地利用信息提取研究
    王彩艳, 王瑷玲, 王介勇, 王瑞燕, 姜峥嵘
    2014, 29 (9):  1589-1597.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.013
    摘要 ( )   PDF(2664KB) ( )  

    针对海岸带复杂多样的土地利用信息,选取山东省乳山市海岸带为研究区域,运用 Landsat TM遥感影像数据,基于面向对象分类方法,利用不同地物的光谱、形状、纹理和空间关系等特征,通过多尺度分割、隶属度函数法和标准最邻近分类法提取研究区土地利用信息,并对分类结果进行精度评估。结果表明:①隶属度函数法和标准最邻近分类法结合,提取出乳山市海岸带12 种土地利用类型信息,很好地区分了盐田和养殖水面、林地和园地,可提取出主要的道路和河流等细长线状地物;②将提取结果与最大似然法对比,面向对象分类方法提取精度达到82.50%,Kappa系数为0.809 1,分别比最大似然法提高了11.44%和0.105 5,很好地避免“同物异谱”和“异物同谱”对分类精度造成的影响,有效地避免了“椒盐”现象。面向对象分类方法提取中分辨率遥感影像精度较高,为海岸带土地利用信息的快速、准确提取提供了有效的技术手段。

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    综述
    农户土地利用对环境压力的适应研究进展
    王佳丽, 黄贤金, 於忠祥
    2014, 29 (9):  1598-1612.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.014
    摘要 ( )   PDF(1942KB) ( )  

    农户视角土地利用对环境压力的适应研究已成为气候变化和持续性科学领域的热点。 文章从适应能力决定因素识别、适应障碍和限制因素诊断、适应的生态环境后果评估三个方面综述了农户土地利用对环境压力的适应研究取得的重要进展;梳理了农户适应环境压力的研究方法:综合指数法、参与式评估法、统计和计量经济模型法、适应的共同管理模型法。基于已有研究的特征和转型适应的需要,提出了有待进一步研究的问题:①构建适应研究的理论框架,为经验研究提供理论支撑;②重视提高农户适应能力的制度政策和农户适应实践的生态环境后果评估,为持续适应提供依据;③跨多层次主体综合考察农户土地利用适应过程机理; ④基于系统论思想、多学科和跨学科知识,以及现有方法论基础,构建涉及多层次利益相关主体的农户土地利用对环境压力的适应共同管理模型,以实现适应的科学的社会治理。

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    能源资源流动的研究视角、主要内容及其研究展望
    王宜强, 赵媛, 郝丽莎
    2014, 29 (9):  1613-1625.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.015
    摘要 ( )   PDF(717KB) ( )  

    通过对能源资源流动研究成果的梳理和总结,从各相关学科不同研究视角出发阐述了能源资源流动研究的内容、着重点及其特色,指出经济地理学、交通地理学、物流学、产业经济学和产业生态学是能源流研究最为密切的学科。从能源流动特征、流动机制、流动效应以及流动的优化调控等4 个方面阐述了能源流研究的主要内容,并籍此认为各学科对于能源流研究的开展丰富和发展了资源流动的研究内容和方法。在对能源流动形式研究的探讨中,指出能源流动形式研究与资源流动的纵横向解析模式具有一致性,其纵横向研究各自独立展开,形成了两种截然不同的研究风格,但目前的相关研究缺乏将纵横向分析有效衔接的联系机制。最后,根据能源资源流动研究现状提出今后该领域相关研究建议。

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    CGE模型在水资源研究中的应用与展望
    于浩伟, 沈大军
    2014, 29 (9):  1626-1636.  doi: 10.11849/zrzyxb.2014.09.016
    摘要 ( )   PDF(2462KB) ( )  

    文章简要介绍了CGE模型及其在水资源研究中的应用,归纳了水资源在模型中的处理方法,分析了CGE模型应用于水资源研究中存在的问题,并对未来发展趋势进行了展望。从处理水资源问题的方法看,约束条件、要素、中间投入和综合处理等4 种方法是主要的建模手段,并随着数据和建模技术的发展,模型向精细化、复杂化和贴近实际发展。尽管CGE模型在水资源研究中的应用仍然受制于模型本身的缺陷以及对水资源问题的认识和处理方式,但随着理论发展、数据完善,CGE模型在水资源研究中的应用会逐步朝着标准化、模块化、精细化和实用化的方向发展。

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