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当期目录

    2016年, 第31卷, 第5期 刊出日期:2016-05-20 上一期    下一期
    专家论坛
    维护良性水循环的城镇化LID模式:海绵城市规划方法与技术初步探讨
    刘昌明, 张永勇, 王中根, 王月玲, 白鹏
    2016, 31 (5):  719-731.  doi: 10.11849/zrzyxb.20151294
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(12703KB) ( )  
    海绵城市是低影响开发模式(Low Impact Development, LID)的重要途径,也是解决我国城市水问题的重要举措。论文从良性水循环理念的角度,针对城市防洪排涝、面源污染控制以及雨洪资源化利用等三大核心问题,以城市雨洪模拟技术和LID优化技术方法为重点,探讨了支撑海绵城市实施的关键技术方法,构建了具有自主知识产权的城市雨洪模型;并以首批海绵城市试点常德市为例进行了应用研究。研究得出:现状常德城区径流系数在0.33~0.81之间,平均值为0.64;按确保年径流总量控制目标的实现,采用渗、滞和蓄等多种LID消纳各地块径流,城区90%的地块均能达到控制目标,下沉式绿地、透水铺装和绿色屋顶总面积分别为496.75、 1 338.15和613.21 hm2,占各地块面积的3.9%~31.4%之间。污染负荷SS削减率在45.0%~47.7%之间,平均削减率为46.1%。常德城区通过实施LID措施,雨洪径流和污染负荷的输出量将显著降低,基本能够达到控制目标。研究为常德海绵城市规划设计提供了重要技术支撑和理论依据,为我国海绵城市规划方法和技术研究提供了参考。
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    “丝绸之路经济带”在世界石油供给格局中的地位及演变
    赵媛, 沈绿筠, 郝丽莎
    2016, 31 (5):  732-742.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150613
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(3926KB) ( )  
    推进能源合作是“丝绸之路经济带”(下称“经济带”)建设的核心和战略突破口。鉴于现有研究对经济带内的石油资源储、产、消、贸情况少有系统分析,文章采用箱线图分析法,探讨经济带内主要产油国的相对供给位序及其在世界石油供给格局中的地位与演变,并结合各国石油供需平衡状况的变化,提出我国与带内主要国家开展石油合作的对策建议。结果表明:1)经济带无论是在石油储量、产量、储采比还是出口量上,均居世界前列,是世界石油供给增长的主源地;2)经济带内以大中型以上石油供给国居多,且呈高度集聚态势,形成波斯湾沿岸供给极核和环里海“俄罗斯-哈萨克斯坦-阿塞拜疆”供给金三角,特别是环里海地区增长势头强劲,与波斯湾地区的供给差距有所缩小;3)经济带内的石油生产和出口波动非常明显,主要是受地区局势变化、OPEC产量调控以及供给国内部需求波动的影响;4)未来我国仍应以波斯湾沿岸国家作为带内石油合作的主要对象,并在该地区进一步推进来源地多元化战略;环里海地区是我国另一大战略合作地区,近期应以石油运输基础设施合作为基石,并逐步构筑“俄罗斯-哈萨克斯坦-阿塞拜疆”合作金三角,对冲合作风险;5)中印两国应加强合作,共同增强地区石油议价话语权,提高地区石油运输安全性。
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    资源生态
    我国人工林生态系统的水成本核算
    鲁晨曦, 张军泽, 赵廷阳, 曹世雄
    2016, 31 (5):  743-754.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150557
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(3052KB) ( )  
    健康的生态系统能够提供水土保持、防风固沙、涵养水源、调节气候、减少环境污染、增加游憩地与文化保护等良好的生态服务价值。然而,生态环境修复与建设不仅需要巨大的经费投入,也需要占用大量的自然资源。为了正确理解人工造林活动的成本问题,论文用7种蒸散发模型首次对我国1949年以来人工造林和自然植被恢复的耗水量及人工造林耗水量的机会成本进行计算,初步了解人工修复活动对水资源供给的影响。结果显示,1952—2011年我国人工造林累计耗水量比自然修复多767×108 m3,水机会成本累计536×108元。为了维护生态平衡,生态修复(尤其是人工修复)和经济活动都应关注水资源的成本问题,通过不同措施的成本效益比较,最大限度地降低生态修复成本,这是修复生态学需要面对的重要科学问题之一。
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    西藏生态系统碳蓄积动态的土地利用/覆被变化归因分析
    赵忠贺, 徐增让, 成升魁, 鲁春霞, 刘高焕
    2016, 31 (5):  755-766.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150447
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(6454KB) ( )  
    论文利用InVEST模拟了2001—2010年西藏生态系统碳蓄积动态变化,并从土地覆被类型转移和土地覆被碳密度变化两方面对碳蓄积动态进行归因分析。研究发现:1)2001—2010年西藏碳蓄积增加0.5×108 t。藏西北、藏东南碳蓄积变化较大,藏中、藏北相对稳定。牧区碳蓄积增加,农区、半农半牧区减少。水源涵养区和防风固沙区碳蓄积增幅大,生物多样性保护区和特色产业区下降。草原碳蓄积持续增长,森林、稀疏植被碳蓄积稳中有降,灌丛碳蓄积下降。2)草地、林地等碳密度高的地类面积增加,灌丛、稀疏植被等碳密度低的地类面积减少,土地覆被类型转移增强了碳蓄积功能,对碳蓄积变化的贡献率为269%。3)森林等碳密度较高的地类碳密度下降明显,稀疏植被等碳密度较低的地类碳密度略有增加,碳密度变化对碳蓄积变化的贡献率为-169%。
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    基于选择实验法的城市生态系统服务价值评估——以四川温江为例
    石春娜, 姚顺波, 陈晓楠, 薛彩霞, 龚直文
    2016, 31 (5):  767-778.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150334
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1718KB) ( )  
    对城市生态系统服务价值的全面认知是实现城市生态系统可持续发展的基础。论文以四川温江为例,首先,基于选择实验法,构建城市生态系统服务功能属性指标和设置属性水平,了解温江居民对不同状态水平的选择偏好;然后,采用Mixed Logit模型对居民城市生态系统服务效用函数进行拟合,探讨生态系统服务各属性隐含价格和居民补偿剩余;最后,对温江城市生态系统服务价值进行评估。结果表明:1)温江居民对于城市生态系统服务功能偏好由高到低分别为城市小气候、水环境、空气质量、城市噪声污染和休闲娱乐文化。2)各生态系统服务功能属性指标隐含价格分别为:为了在5 a内实现温江城市生态系统服务功能各指标预设目标,空气质量达标天数比率每提高1%,当地居民支付意愿为399.45元/(人·a);河流综合污染指数每下降1%,当地居民支付意愿为564.03元/(人·a);一类地区环境噪声比每降低1%,当地居民支付意愿为295.25元/(人·a);夏季最高温度比每提高1%,当地居民支付意愿为630.81元/(人·a);人均公共绿地面积比重每提高1%,当地居民支付意愿为219.29元/(人·a)。3)为在5 a内实现目标,温江居民的整体人均意愿支付成本为113.59元/(人·a),据此可以计算得出目前温江城市生态系统服务全价值为3 733.08万元/a。
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    基于碳汇的县南沟流域退耕林地补偿标准研究
    王正淑, 王继军, 刘佳
    2016, 31 (5):  779-788.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150560
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1437KB) ( )  
    补偿标准是退耕还林生态补偿的核心与难点,为探讨黄土高原退耕林地合适的补偿标准,论文基于清洁发展机制的国际背景,通过理论分析、实地测量与室内实验,把碳汇价值与退耕农户的机会成本相结合,构建了禁伐政策下退耕林地补偿标准的动态模型;并选取黄土高原退耕的代表流域——县南沟进行实证分析,依据退耕刺槐(Robinia pseudoacacia)林特性确定退耕的一个补偿周期为37 a,退耕地补偿过程与补偿标准分为两个阶段:退耕1~17 a,通过机会成本的计算,补偿的可执行标准为1 997.26元/(hm2·a);退耕18~37 a,通过碳汇模型进行测算,补偿的可执行标准为3 692.35元/(hm2·a)。人工刺槐纯林在补偿周期之后会逐渐出现灌木层和衰败现象,因此,这一补偿期结束后,应根据林地生态群落的变化再行核算并完善其补偿标准。将碳汇价值纳入补偿体系,能促使农民为提高碳汇产量自觉增强林地管护,巩固退耕成果。
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    四川省森林生态系统对野生珍稀濒危动物的保护价值计量研究
    赵海凤, 徐明
    2016, 31 (5):  789-799.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150546
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(889KB) ( )  
    论文以异地保护成本替代法计算森林生态系统对濒危野生动物的保护价值。栖息于四川省森林生境的濒危野生动物需要生存下去所必需的食物、水、居住环境等一切生存条件完全由人为提供、人为创造和维持的成本就是四川省森林生态系统保护这些野生动物的价值。论文以动物园饲养动物的基本成本作为濒危野生动物异地保护的核算依据,得到四川省森林生态系统对野生珍稀濒危动物的保护价值为15.45×108元/a。
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    不同生态位城市用地扩张和经济发展的互动关系研究——以广东省为例
    郭瑞敏, 千怀遂, 张灵, 李明霞
    2016, 31 (5):  800-811.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150586
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1452KB) ( )  
    城市化过程往往具有阶段性,不同用地规模、等级或区域的城市用地扩张,具有不同的阶段性,它们与连续性经济发展之间的互动关系有显著的差别。论文以广东省21个地级及以上城市为研究对象,根据研究对象1995—2010年生态位值的变化情况,将21个城市分为4个等级,结合4种方法从不同角度对不同等级城市用地扩张和经济发展之间的关系进行研究。结果表明,研究城市扩张和经济发展关系的方法应该基于完全市场化的基本假设,而且需要应用多种方法从不同角度进行综合诊断。生态位的方法能够恰当地区分城市扩张与经济发展关系的级别,不同生态位的城市用地扩张和经济发展具有不同的关联机制。大部分高生态城市用地扩张和经济发展符合库兹涅茨曲线关系,并能用Logistic蒂模型拟合,两者之间长期均衡关系也较显著,高生态位城市以弱脱钩状态为主。高生态位城市占有较大的空间和较多的资源,市场化水平也较高,城市扩张与经济发展关系密切。大部分低生态位城市不满足库兹涅茨曲线关系,少数城市能用Logistic蒂模型拟合,两者之间长期均衡关系也不显著,低生态位城市以强脱钩状态为主。低生态位城市所占有的空间和资源都比较少,市场化水平也较低,尽管城市扩张与经济发展也有一定的关系,但表现不明显。就目前而言,大部分城市规模已接近城市扩张的上限,高生态位城市应利用管理和技术等手段,不断提高资源利用效率和集约化水平,推动经济可持续发展。低生态位城市应逐渐改变城乡土地二元结构,调整内部产业结构,实现经济的可持续发展。
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    资源评价
    城市餐饮食物浪费的磷足迹及其环境排放——以北京市为例
    张丹, 伦飞, 成升魁, 高利伟, 刘晓洁, 曹晓昌, 秦奇, 刘尧, 白军飞, 许世卫, 喻闻
    2016, 31 (5):  812-821.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150500
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(2123KB) ( )  
    除了威胁食物安全,食物浪费不仅造成了资源的巨大浪费,还给环境带来了沉重的压力。食物中的磷元素是人类所必需的基本元素,其代谢过程也是生态系统循环重要的组成部分。磷肥一方面能够增加粮食产量,另一方面也会造成土壤磷积累和水体富营养化。论文根据对北京市136家餐饮机构,2 704桌消费者餐饮食物浪费调查数据,研究了北京市餐饮食物浪费的磷足迹及其环境排放。研究表明:北京市餐饮食物浪费量为39.97×104 t/a ,其含磷量为1.21×103 t/a;北京餐饮食物浪费的磷足迹为40.56 g P/kg,这意味着每浪费1 kg的食物,将向环境排放40.56 g 磷。因此,合理地进行餐饮消费,减少餐饮食物浪费,对于保证食物安全和环境保护都具有重要的作用。
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    民勤绿洲种植业结构调整及其对农作物需水量的影响
    周俊菊, 石培基, 雷莉, 曹建军, 魏伟, 张利利
    2016, 31 (5):  822-832.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150033
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(6532KB) ( )  
    论文引入虚拟水理论,构建种植业结构调整需水模型,分析近33 a民勤绿洲种植业结构调整对农作物需水量的影响。结果表明:1)民勤绿洲粮食作物、经济作物与其他作物面积比重之比由1978年的84∶12∶4调整为2010年的25∶72∶3。粮食作物播种面积比重的下降主要是由小麦播种面积比重的快速减少所致。2)民勤绿洲农作物需水总量由1978年的2.15×108 m3增加到2010年的2.49×108 m3,粮食作物和经济作物需水总量之比由1978年的88∶12变化为2010年的31∶69。3)民勤绿洲种植业结构调整的生态节水效应在不同时段存在差异,1979—1998年,种植业结构调整对于农作物需水而言,未起到节水作用;1999—2008年,种植业结构调整的节水效果明显;2009—2010年,种植业结构的进一步调整导致需水量的快速增加,未起到节水作用。单位面积需水量较高的蔬菜、小麦、玉米等5种农作物面积比重之和的大小对节水效果起到决定性作用。
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    东北典型黑土区讷谟尔河流域土地利用变化对沟蚀影响研究
    王文娟, 邓荣鑫, 张树文
    2016, 31 (5):  833-844.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150497
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(6493KB) ( )  
    论文以东北典型黑土区中的黑龙江省讷谟尔河流域作为研究区,以1965年的Corona 和2005年的SPOT5影像做为数据源,获取研究区1965和2005年的侵蚀沟分布数据;以地形图、Landsat/MSS影像和TM影像作为数据源,获取1954、1975、1995和2005年的土地利用数据,据此就研究区沟蚀动态和土地利用变化对沟蚀发展的影响进行分析。结果表明:40 a间侵蚀沟密度>250 m/km2的区域由1965年的0 km2增加到4 077.17 km2,占总侵蚀区面积的37.57%;侵蚀沟密度以北东—南西向为轴线从剧烈增加区逐渐过渡到微度增加区;耕地上沟蚀状况最严重,草地和沼泽地次之,林地侵蚀沟密度较小;耕地和草地之间的互相转换,侵蚀沟密度增加最大,分别为600.60和456.08 m/km2;其次是林地转变为耕地,侵蚀沟密度增加346.91 m/km2;各沟蚀变化区耕地的增加比例在29.21%~46.54%之间,草地减少的比例在27.10%~41.50%之间,沼泽地减少的比例在5.86%~12.50%之间。
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    不同干扰强度对滩涂围垦区土壤颗粒组成的时空分异特征的影响
    张濛, 濮励杰, 王小涵, 王琪琪, 于雪
    2016, 31 (5):  845-854.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150629
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(4316KB) ( )  
    滩涂是陆地与海洋间重要的生态交错带以及生态系统之一,随着沿海地区经济的发展,滩涂围垦成为缓解区域土地利用压力的重要途径之一。论文通过对不同围垦年限以及不同人类干扰强度下土壤粒径分布(Particle Size Distribution)的时空差异研究,比较了自然演变和人类活动双重影响下,垦区环境的变化过程及影响因素。结果表明:1)在60 a的围垦过程中,在强烈、中度和无人类干扰强度下,土壤粒径分布均表现出在脱盐过程中随围垦年限增加而砂粒减少、粉粒和粘粒增加的过程,脱盐后砂粒的年均下降率可达0.72%;2)在无干扰强度下,土壤粒径分布反映出滩涂围垦和脱离海水影响的自然过程,而强烈和中度干扰强度则在此基础上反映出人为和自然干扰的综合效果;3)耕种方式、时间以及土壤侵蚀等因素均会对土壤粒径分布的变化强度造成影响而表现出显著的空间差异性;4)土壤粒径的时空分布可以综合反映出滩涂围垦区的环境特点,对指导垦区内土地资源的合理开发利用具有重要意义。在长期的围垦过程中,不同的开发利用时间及区位表现出了不同的关键影响因素,使垦区内土地利用格局和资源配置仍存在诸多不合理之处,随之带来相应的环境问题必须引起重视,为未来滩涂围垦区的合理规划提供理论依据。
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    江汉平原县域尺度土壤有机质空间变异特征与合理采样数研究
    于雷, 魏东, 王惠霞, 黄群, 彭妍, 徐鸳媛
    2016, 31 (5):  855-863.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150614
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(4408KB) ( )  
    土壤有机质含量是衡量土壤肥力和评价耕地质量的重要指标。在县域尺度下,利用合理数量的样点反映其空间分异特征具有重要意义。论文选取位于江汉平原腹地的湖北省公安县为研究区,布设了4 045个样点并测定其有机质含量,采用半方差分析得到土壤有机质空间变异特征,基于Moran’s I揭示空间变异较大地区,并通过二分法的思想逼近最佳合理采样数值。结果表明:研究区土壤有机质分布呈中等空间相关性,有6个局部区域的空间变异明显高于邻近地区,采样点数量与插值精度呈正相关,合理采样数为598个。研究结果可以为江汉平原县域耕地质量监测和管控提供指导。
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    西藏草地生长季产草量动态变化及可持续发展策略
    王涛, 沈渭寿, 林乃峰, 欧阳琰
    2016, 31 (5):  864-874.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150449
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(9963KB) ( )  
    论文利用西藏地区草地产草量实际调查数据和NDVI数据集,建立西藏草地产草量估算模型,定量分析了1987—2010年间西藏草地生长季的产草量时空变化特征。研究表明:1987—2010年间,那曲地区草地产草量增速最大,增幅为54%,而拉萨地区草地产草量呈现负增长,减幅为4%。在空间分布上,总体呈现由西北向东南递增趋势;产草量增加的地区主要位于西藏中北部,南部多为产草量减少的区域。西藏草地产草量增加的区域面积占草地总面积的76.04%;产草量减少的区域面积仅占全区草地面积的23.96%。在年代际变化上,1996—2006年10 a间西藏产草量增加的区域面积显著大于减少的区域面积。为了改善西藏草地生态系统状况,进一步提高草地产草量,论文从草地开发利用、空间格局、病虫害防治和退耕还草生态补偿等方面提出西藏草地资源可持续发展策略。
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    资源研究方法
    基于MODIS-OLI遥感数据融合技术的农田生产力估算
    牛忠恩, 闫慧敏, 黄玫, 胡云锋, 陈静清
    2016, 31 (5):  875-885.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150632
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(12369KB) ( )  
    大范围、高精度的农田生产力遥感监测依赖于高时空分辨率的遥感数据,单纯依靠由单一类型传感器数据获取的高时相或者高空间分辨率的遥感数据都不能满足清晰掌握田块尺度上作物生长动态的需求。全球免费提供的空间分辨率250~1 000 m的MODIS数据和空间分辨率30 m的Landsat数据是植被动态监测普遍应用的数据源,针对应用MODIS数据估算的农田生产力空间分辨率较低而Landsat卫星重访周期长的局限性,研究基于空间分辨率30 m的Landsat 8 OLI数据与空间分辨率500 m的MODIS数据,应用时空数据融合技术,融合OLI数据的高清晰空间表达能力与时间间隔8 d的MODIS数据的植被生长时间序列过程的监测能力,获得空间分辨率30 m、时间步长8 d的时间序列数据,利用VPM (Vegetation Photosynthesis Model)模型以宁夏永宁县部分地区为试验区估算该区域的NPP。研究结果表明,融合后所得30 m分辨率的NPP具有良好的空间细节信息,提高了MODIS数据中混合像元上的估算精度,并保留了MODIS数据原始的时间过程信息,以30 m的空间分辨率刻画出作物的生长动态;较单独应用MODIS数据,使用融合数据估算的NPP可更有效检测出高标准农田建设对农田生产力的提升。
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    基于PSO优化逻辑斯蒂曲线的水资源安全评价模型
    宋培争, 汪嘉杨, 刘伟, 余静, 张碧
    2016, 31 (5):  886-893.  doi: 10.11849/zrzyxb.20150528
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(2367KB) ( )  
    论文引入“压力-状态-响应”框架模型构建区域水资源安全定量评价的指标体系,采用逻辑斯蒂(Logistic)曲线模拟区域水资源安全评价,公式中的参数采用粒子群算法(PSO)进行优化,并用灵敏度分析的方法对公式进行了可靠性分析。优化好的Logistic指数公式用于安徽省16个地级市水资源安全评价,计算得到各地级市评价指数和相应的评价等级,并对压力层、状态层、响应层子系统进行分析。评价结果表明,基于粒子群算法优化的Logistic指数公式用于区域水资源安全评价,具有合理性和可行性,能为区域水资源规划与管理决策提供科学依据。
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    简讯
    中国自然资源学会2016年学术年会通知
    2016, 31 (5):  894-894. 
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(252KB) ( )  
    中国自然资源学会2016年学术年会定于20161014日至16日在安徽省芜湖市召开。会议由中国自然资源学会和安徽师范大学主办,安徽师范大学国土与旅游学院承办,中国科学院地理科学与资源研究所协办。会议报名及学术论文征集工作已经启动,欢迎国内外资源学及相关领域的专家、学者踊跃投稿,参加会议。

     

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    中国自然资源学会2016年学术年会通知
    2016, 31 (5):  894-894. 
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(252KB) ( )  
    中国自然资源学会2016年学术年会定于20161014日至16日在安徽省芜湖市召开。会议由中国自然资源学会和安徽师范大学主办,安徽师范大学国土与旅游学院承办,中国科学院地理科学与资源研究所协办。会议报名及学术论文征集工作已经启动,欢迎国内外资源学及相关领域的专家、学者踊跃投稿,参加会议。

     

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