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当期目录

    2017年, 第32卷, 第2期 刊出日期:2017-02-15 上一期    下一期
    资源利用与管理
    2003—2013年中国县域单元粮食增产格局及贡献因素研究
    孙通, 封志明, 杨艳昭
    2017, 32 (2):  177-185.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160254
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(4192KB) ( )  
    2003—2013年,中国粮食产量逐年增加,实现了前所未有的“十连增”,2015年更是达到了“十二连增”。文章采用2003—2013年粮食播种面积、产量等为基础数据,以分县为研究单元,定量分析了2003—2013年间中国分县粮食增产的特征、格局与贡献因素,结果表明:1)2003—2013年间我国超过75%的县域单元粮食均出现增产,但主要增产仍集中在东北和黄淮海平原地区的产粮大县;2)粮食增产增幅的两极分化较为明显,处于“滞后增产”和“超速增产”的县域单元占比均较高,其中“超速增产”的县域单元主要分布在松嫩平原、三江平原、黄淮海平原、江汉平原、鄱阳湖平原、黄土高原以及新疆等地;3)对于大部分县域单元而言,播种面积和单产水平对其粮食增产均有正向贡献作用,其中东北平原、内蒙古高原西部、河西走廊、新疆、江汉平原、洞庭湖平原等地播种面积贡献较大,而单产水平贡献较大的地区为黄淮海平原、黄土高原、青藏高原东南部等地。
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    全国第二次土地调查前后中国耕地面积变化的空间格局
    谭永忠, 何巨, 岳文泽, 张亮, 王庆日
    2017, 32 (2):  186-197.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160263
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(6074KB) ( )  
    长期以来中国耕地数量受到国内外的高度关注,但是中国的耕地面积到底是多少,一直是个谜,特别是在耕地面积出现几十年持续下降的背景下,全国第二次土地调查结果居然比调查前多出了2亿多亩。论文利用全国第二次土地调查前后的耕地面积数据,从耕地总面积和不同类型的耕地面积两个维度,在不同空间尺度上,对耕地面积数据进行对比分析。研究表明:1)从区域尺度来看,“二调”多出的2亿多亩耕地主要分布在东北、华北与西北地区,其中东北地区几近一半,华南是唯一减少的区域;从省级尺度来看,26个省份耕地面积增加,以东北三省和新疆、内蒙古居多,京沪苏粤陕出现减少,尤以苏粤为甚;从市级和县级尺度来看,耕地增减空间集聚明显,耕地增加的地市和县市均以东北最为集中,耕地减少的地市以珠三角和长三角最为集中,耕地减少的县级单元以粤苏云三省最为集中。2)耕地的三种类型都出现增加,但旱地最多(53%)、水田最少(10%);水田和水浇地均“北增南减”;旱地的增减主要分布在北方,且增减的空间分布都非常集中,东北增加较多,黄淮海平原减少较多。耕地分布重心的持续北移,加剧了水土资源的不协调性,从而影响耕地的质量,未来中国政府在高度关注耕地数量变化的同时,更应强化耕地质量的提高与保护。
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    基于IAD延伸决策模型的农户耕地休养意愿研究
    俞振宁, 吴次芳, 沈孝强
    2017, 32 (2):  198-209.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160333
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(2036KB) ( )  
    基于IAD延伸决策模型,通过1 004个农户样本数据的二元Logistic整体回归及分组回归分析发现:农户耕地休养意愿同时受到户主特征及家庭概况变量、耕地休养规则变量、休养环境与市场变量和认知改革变量的影响。农户生境的耕地依赖性制约了耕地休养;曾撂荒农户和未撂荒农户在4个方面变量,尤其是休养规则偏好上存在显著差异。曾撂荒农户倾向于自由度高、政府遴选权力低的休养规则,未撂荒农户更倾向于补偿标准高、有一定决策自由度的休养规则;在IAD语境下的进一步讨论表明以多元模式为代表的休养规则可能有效改善耕地质量,但在整个耕地休养的动态过程中,需要注意区分不同参与主体,选择性地允许农户参与构建相关规则,从而促进耕地休养的可持续性。
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    资源生态
    青藏高寒草地植被生产力与生物多样性的经度格局
    朱桂丽, 李杰, 魏学红, 何念鹏
    2017, 32 (2):  210-222.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160228
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(7749KB) ( )  
    沿昌都到噶尔县的经度梯度,对西藏典型高寒草地植被生产力与植物多样性开展了1 700 km的野外样带调查。实验结果表明:高寒草地的群落结构特征(地上生物量、地下生物量、盖度和密度)与生物多样性(物种丰富度、物种多样性和物种均匀度)均具有明显的经度分布格局。整体而言,这些特征参数均表现出自西向东沿荒漠草原—典型草原—草甸草原呈逐渐递增的趋势;其经度格局主要受降雨量和平均气温所趋动,但降雨量和平均温度的影响在不同指标间存在较大差异;地上生物量由二者共同决定,而物种丰富度受降雨量的影响更大。西藏高寒草地的物种丰富度与地上生物量间存在显著的幂指数关系(y=0.219 7 x 0.754 9, R2= 0.61, P< 0.01)。上述规律的发现,不仅有利于我们更好地理解高寒草地对未来气候变化的响应机制与适应途径,也将帮助我们合理制定放牧策略以实现该地区高寒草地的可持续发展。
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    木林子自然保护区不同群落类型主要优势种群的生态位研究
    林勇, 艾训儒, 姚兰, 黄伟, 陈斯
    2017, 32 (2):  223-234.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160305
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(630KB) ( )  
    为定量分析木林子自然保护区不同群落类型主要优势种群的生态位,以每个样地为综合资源位,采用Simpson指数的倒数和Shannon-Wiener生态位宽度公式及Pianka生态位重叠公式分别对自然恢复20 a、35 a和100 a左右次生林群落主要优势种的生态位宽度及重叠进行测度,比较分析主要优势种在不同群落类型中的生态位变化及原因,同时对种群的环境适应能力及其随自然恢复阶段的变化等方面进行探讨。结果表明:1)青冈(Cyclobalanopsis glauca)属于木林子自然保护区亚热带常绿落叶阔叶混交林的建群种,生态位宽度最大(群落ⅠB'(SW)i 为0.750、B'(L)i 为0.863,群落ⅡB'(SW)i 为0.630、B'(L)i 为0.685,群落ⅢB'(SW)i 为0.625、B'(L)i 为0.658),与其他种群的生态位重叠程度高,自然恢复年限越长,其优势地位越明显。2)人为干扰和光照是影响该区域不同群落类型主要优势种生态位变化的主要因子。3)不同群落类型主要优势种的平均生态位宽度值B'(SW)i 为0.603、B'(L)i 为0.570,平均生态位重叠值为0.564,表明各种群生态幅广,资源利用谱较宽,群落结构复杂;各种群对环境资源的利用性竞争不激烈。4)珙桐(Davidia involucrata)种群的重要值和生态位宽度值最小(IV为0.181,B'(SW)i 为0.292,B'(L)i 为0.109),与其他种群的生态位重叠值小或没有重叠,表明它对群落环境的适应能力及对资源的利用能力弱且与其他种群的生态位产生了一定程度分化。各优势种的生态位随群落物种组成变化而变化,揭示了优势种的生态位随自然恢复阶段的变化规律。
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    资源评价
    中国木材产业发展的阶段识别及时空分异特征
    杨超, 程宝栋, 谢屹, 宋维明
    2017, 32 (2):  235-244.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160227
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(3267KB) ( )  
    论文基于产业生命周期理论及探索性空间数据分析方法,运用1954—2014年各省木材产量数据对中国木材产业的发展阶段以及时空格局变化规律展开了分析。研究表明:1) Gompertz模型显示木材产业处于产业生命周期的成长阶段;2)探索性空间数据分析显示木材产业具有明显的地域转移趋势和显著的区域聚集特征,尤其在2000年以后,南方集体林区逐渐形成了木材生产“热点”;3)根据重心模型显示的移动轨迹,可以将木材产业发展分为三个时期,即经济驱动时期、经济驱动与生态驱动相持时期、生态驱动时期,木材产业的时空格局演变是这两种驱动力量相对均衡的结果。根据研究结论,提出了重视森林资源培育、适时放开采伐限额、由行政监督向购买社会服务转变等促进木材产业发展的建议。
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    不同施肥模式下甘薯乙醇生命周期能效与环境影响分析
    王明新, 姚静波, 孙向武
    2017, 32 (2):  245-254.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160230
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1822KB) ( )  
    采用生命周期分析方法,以1 000 L甘薯乙醇为单位功能单元,将甘薯乙醇生产体系分成作物种植、原料运输和乙醇转换等3个单元,对其生命周期能耗与环境排放进行清单分析和影响评价,比较习惯施肥与测土配方施肥下甘薯乙醇生命周期9类环境影响潜力的差异。结果表明:两种施肥模式下甘薯乙醇生产体系的生命周期能源效率分别为1.41和1.43。习惯施肥模式下甘薯乙醇生命周期主要环境影响类型包括人体毒性、富营养化、酸化、淡水生态毒性、能耗和全球变暖,其环境影响潜力分别相当于2000年世界人均影响潜力的40%、40%、31%、29%、25%和20%。测土配方施肥降低了化学氮肥和磷肥使用量,提高了肥料利用效率和甘薯单产,使富营养化、淡水生态毒性、酸化和全球变暖潜力分别降低了31%、15%、9%和7%。可见,测土配方施肥模式可改善甘薯乙醇生命周期的能源效率并显著缓解其负面环境影响。
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    长春地区食物链氮素养分流动趋势与特征分析
    张晓萌, 王寅, 焉莉, 高强
    2017, 32 (2):  255-265.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160433
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(5029KB) ( )  
    氮素养分管理问题一直是国内外关注的热点。论文通过整理统计资料和文献数据,利用NUFER(Nutrient Flows in Food Chains, Environment and Resources Use)模型,研究了长春地区1993—2013年食物链的氮素流动趋势特征,旨在为该地区氮素的优化管理和相关政策制定提供参考。研究结果表明:1993年长春地区食物链系统氮素的总输入量为26.4×104 t,至2013年增长至50.8×104 t;食品生产方面,动物性食品的氮素流量由1993年的0.7×104 t增长至2013年的2.3×104 t,而植物性食品氮素流量则由7.1×104 t减少至6.7×104 t;食品消费方面,动、植物性食品氮素流量分别由1993年的0.5×104和3.3×104 t增长至2013年的1.4×104和3.6×104 t。20 a间,长春地区食物链各环节的氮素养分利用率均呈下降趋势,其中畜禽和作物生产系统的氮素利用率分别由14.5%和56.1%降至13.2%和48.0%,整个食物链系统的氮素利用率由16.9%下降为10.6%,而与此同时氮素的损失率则由38.2%提高为48.7%。可见,随着经济发展和社会变革,长春地区食物链系统的氮素流动量大幅增加,而氮素利用效率则大幅下降。现阶段,该地区农牧生产和家庭消费中应注意含氮废弃物的管理与循环利用,减少氮素损失,从而提高利用效率。
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    基于区域气候模式CCLM的中国极端降水事件预估
    景丞, 陶辉, 王艳君, 苏布达, 黄金龙, 姜彤
    2017, 32 (2):  266-277.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160314
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(14519KB) ( )  
    选用中国气象局国家气候中心由逐日观测资料插值而成的格点化观测数据集,评估了区域气候模式COSMO-CLM(CCLM)对中国极端降水的模拟能力,并对2016—2050年中国极端降水事件进行预估。文中主要采用强度-面积-持续时间(Intensity-Area-Duration,IAD)方法,识别了既定时间尺度下具有一定强度和影响面积的极端降水事件,分析未来中国极端降水事件的特征和变化趋势,结果表明:1)区域气候模式CCLM对中国极端降水的空间分布和变化趋势均有较强的模拟能力;2)2016—2050年中国极端降水事件整体呈增加趋势,RCP 8.5情景下变化更为显著,事件强度更大;3)未来不同情景下,均有可能发生强度或影响面积超过基准期最大值的事件,其中影响面积大的事件多发生在华北和东北,强度大的事件多发生在西南和华南。
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    1960—2014年松花江流域降雨侵蚀力时空变化研究
    钟科元, 郑粉莉
    2017, 32 (2):  278-291.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160244
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(11968KB) ( )  
    基于松花江流域及其邻近61个气象站1960—2014年逐日降雨数据,采用Mann-Kendall非参数趋势检验、小波周期分析和地统计插值方法,分析流域内不同地形区和子流域年降雨侵蚀力时空分异特征及其影响因素。结果表明:1)松花江流域多年平均降雨侵蚀力为1 717.6 MJ·mm·hm-2·h-1·a-1,呈波动变化趋势,存在以15.2 a为主周期和4.7 a为小周期的周期性变化特征,且在1982和1998年发生显著突变;2)松花江流域降雨侵蚀力空间分布特征与降雨量分布特征基本一致,自东南向西北递减,与东南季风的影响区域相吻合;流域年降雨侵蚀力变化趋势呈现明显的区域分异,在流域西北地区年降雨侵蚀力呈增加趋势,而在中部平原区的东北部和西南部呈现下降趋势;3)年降雨侵蚀力随地形的变化表现为东部丘陵山地区>中部平原区>西部山地区。在东部丘陵山地区年降雨侵蚀力与经度、纬度显著相关(P<0.01),而在中部平原区和西部山地区降雨侵蚀力与海拔、经度和纬度关系不甚明显;4)流域内各子流域年降雨侵蚀力存在明显分异,年降雨侵蚀力在各子流域的变化趋势表现为从第二松花江流域到流域中游再到嫩江流域呈依次降低趋势,其分布特征与降雨量的分布一致,各子流域年降雨侵蚀力均呈不显著的降低趋势。
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    中国西北旱区农业水土资源利用情景潜力研究
    南纪琴, 王景雷, 秦安振, 刘战东, 宁东峰, 赵犇
    2017, 32 (2):  292-300.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160224
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(6008KB) ( )  
    西北旱区水土资源供需矛盾突出,同时作为该区农业生产的瓶颈因素,决定该区经济社会生态可持续发展,因此有必要开展西北旱区农业水土资源相结合的空间情景潜力研究。论文采用水土资源匹配指数计算分析了西北旱区现状年(2010年)农业水土资源的匹配状况,采用农业水土资源利用潜力估算方法计算了西北旱区2020、2030年RCP 8.5和RCP 4.5两种情景下的农业水土资源利用潜力,实现了西北旱区农业水土资源利用潜力的可视化表达。结果表明:2020和2030年RCP 8.5和RCP 4.5排放情景下,相对于2010年,西北旱区各省2020和2030年的总农业水资源量和种植面积均减小。西北旱区6省份2020和2030年两种情景下整体综合效益和整体潜力值均为正,表明各省种植结构整体得到了优化。2020年RCP 8.5和RCP 4.5情景下,西北旱区农业水土资源利用潜力分布范围分别在-0.10×104~0.83×104元/hm2之间和 -1.20×104~0.97×104元/hm2之间;2030年RCP 8.5和RCP 4.5情景下,农业水土资源利用潜力分布范围分别在-0.39×104~2.17×104元/hm2之间和-0.36×104~1.66×104元/hm2之间。
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    基于熵权法的节水型社会建设区域类型分析
    张欣莹, 解建仓, 刘建林, 朱记伟, 姜仁贵
    2017, 32 (2):  301-309.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160262
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(903KB) ( )  
    针对节水型社会建设中重点不突出、目标不明确的问题,通过熵权法及模糊综合评价法建立了节水型社会区域类型评价模型。从水资源、社会经济和节水潜力3个方面构建了包含12项指标的节水型社会区域类型评价体系。采用熵权法计算区域类型评价指标的权重向量,通过模糊综合评价法计算出不同区域在水资源条件、社会经济条件、节水潜力大小的评价值,进而得到相应的节水型社会建设区域类型。将模型应用到陕西省节水型社会建设区域类型划分中,从结果可以得出关中为“中度缺水-中度发达-潜力较小”型、陕北为“严重缺水-较发达-潜力较大”型、陕南为“轻度缺水-欠发达-潜力较大”型。该模型能够较客观地反映出节水型社会建设的区域特点及建设重点,应用实例具有普遍适用性。
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    秃尾河流域径流衰减驱动力因子分析
    孙兆峰, 王双银, 刘晶, 顾金普, 公维龙
    2017, 32 (2):  310-320.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160167
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(2927KB) ( )  
    掌握流域径流演变规律,探讨其影响因子,对流域水资源合理开发利用和科学管理具有重要的意义。论文依据秃尾河流域1956—2010年径流、降水资料以及榆林站1956—2010年气温资料,采用高桥浩一郎公式计算了流域蒸散发量,利用Kendall秩次检验法分析了流域降雨、径流和蒸发的趋势演变特性;采用主成分分析法研究了多因子对流域径流衰减的影响;建立了径流衰减量与主要影响因子之间的统计模型。结果表明:1)流域径流量呈显著减少趋势,而蒸发量和降水量减少趋势不显著;2)在径流衰减驱动力因子中,人类活动因子权重为71.1%,而气候因子权重为28.9%,各驱动力因子对径流衰减的贡献率由大到小依次为:林草>梯田>坝地>流域用水量>年降水量>年蒸发量;3)径流衰减量与林草、梯田的指数回归模型能较好地反映径流衰减量与驱动力因子之间的定量关系,可以为流域治理和水资源开发利用提供科学依据。
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    1999—2013年中国东北植被物候信息遥感监测
    李晓东, 曾发梁, 姜琦刚, 闫守刚
    2017, 32 (2):  321-328.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160239
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1500KB) ( )  
    随着3S技术的迅猛发展,用于地表遥感监测的卫星影像数据浩如烟海,而影像上地表植被长势等隐含信息的提取通常工作量大、耗费时间。论文提出了一种计算机自动提取地表植被物候信息的方法,主要用于对地表植被生长季及其年内长势进行快速提取。方法的基本原理是基于NDVI序列数据集,构建时间点对的时长跨度与该点对半方差的函数关系。选择东北松嫩平原地区作为重点试验区,计算了该区域1999—2013年地表植被生长季长度和长势特点,并选择东北地区物候观测数据进行验证分析。结果表明:1)东北地区农耕作物的生长季持续期在107~126 d左右。计算得到的结果与实测数据的最大误差在5 d值域范围内,沼泽植被在160 d以上(误差10 d左右),草地为120~139 d;2)研究区地表植被的生长盛期峰值出现在第150天前后。结果较为真实、合理地反映了研究区域地表植被的物候信息。
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    三峡工程的能值足迹与生态承载力
    贺成龙
    2017, 32 (2):  329-341.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160190
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(3461KB) ( )  
    应用水电工程的能值足迹模型,构建生态盈余(EP)、生态影响系数(γ)、生态平衡时间(Te)、生态盈余时间(Ts)参数,实现对三峡工程建设期和运行期生态效应的定量评价。研究表明:1)三峡工程建设期的能值足迹占用为5.92×108 hm2,水库移民是其主要方面(占56.12%),做好移民工作是三峡工程成败的关键。2)2014年,三峡工程的生态承载力供给为4.38×107 hm2,对社会、经济和环境贡献最大的是水力发电(占59.48%),其次是库区航运、对下游的补水和防洪效益,分别占15.45%、9.74%和7.36%。3)库区水质污染是三峡工程运行期的最大影响因素,每年的能值足迹占用为1.04×107 hm2(占70.94%),其中,COD、TN、TP和Hg分别占28.7%、26.50%、5.75%和5.37%;其次是生态及地质灾害等的防治(占21.68%);泥沙淤积的影响比预计的小(占6.20%)。控制入库水污染物并对已经入库的水污染物采取减量化措施,是控制和减小三峡工程对社会、经济和环境影响的关键。4)在维持2012—2014年平均投入产出、合理使用年限为150 a的情况下,三峡工程将在2026年实现生态平衡;生态影响系数为0.15,影响等级为Ⅰ级,三峡工程对社会、经济和环境的影响是积极有利的。
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    综述
    基于知识图谱法的国际生态旅游研究分析
    张洪, 孙雨茜, 司家慧
    2017, 32 (2):  342-352.  doi: 10.11849/zrzyxb.20160221
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(4827KB) ( )  
    论文采用“web of science TM核心合集”2005—2015年的面板数据,运用知识图谱法(CiteSpace)对国际生态旅游的研究文献进行实证分析,研究结果表明:1)国际生态旅游的研究规模逐渐扩大,且多集中在经济发达和生态资源丰富的地区。2)旅游、保护和管理是生态旅游研究的核心:“旅游”研究内容包括旅游资源、旅游活动影响和游客环境教育,“保护”研究内容包括生态资源保护和保护区研究,“管理”研究内容包括社区管理、管理指导原则和评价方法。3)学科发展经历了资源导向、社区经济和发展旅游三个阶段:资源导向阶段(2008—2010年),自然和文化资源是生态旅游目的地选址的重要条件;社区经济阶段(2010—2012年),广泛开始对社区生态旅游经济效益的分析;发展旅游阶段(2013—2014年),生态旅游市场研究、生态旅游者行为分析成为学科研究的又一重要方向。4)生态旅游活动的普及与地域性研究的深化、生态旅游市场化的研究和跨学科方法的运用将是未来生态旅游发展的三大趋势。
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