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    资源与战略
  • 资源与战略
    邓祥征, 杨开忠, 单菁菁, 董锁成, 张文鸽, 郭荣星, 谈明洪, 赵鹏军, 李宇, 苗长虹, 崔耀平
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    黄河流域生态保护与高质量发展是国家重大战略之一。城市群和产业转型发展是实现黄河流域生态保护与高质量发展的内在要求和根本保障,揭示流域尺度城市群发展与产业转型升级的路径对指导黄河流域高质量发展意义重大。为此,本文聚焦“城市群和产业转型发展”,联合来自中国科学院地理科学与资源研究所、中国社会科学院生态文明研究所、黄河水利科学研究院、首都经济贸易大学、北京大学、河南大学等单位的专家学者,从生态保护、资源配置、动态演化、空间结构、整合调控等视角,探讨黄河流域城市群与产业转型发展的重要议题,以求服务于黄河流域生态保护与高质量发展的国家重大战略实施。核心观点如下:识别水资源、城市群和产业发展的关系是促进产业转型和城市转型协同、经济转型和社会转型并进的关键;分析流域生态保护和高质量发展复杂耦合与动力演化机制对于实现流域高质量发展意义重大;揭示黄河流域典型城市群和产业空间演变机理,构建城市群与产业转型发展空间一体化目标与模式,是促进黄河流域的高质量发展的有效途径;在全球化和能源革命导致贸易不确定性增加、社会经济与生态环境关系复杂、“双循环”的新发展格局构建背景下,黄河流域“城市群和产业转型发展”亟需更全面的整合调控机制。

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    关凤峻, 刘连和, 刘建伟, 付英, 王凌云, 王峰, 李勇, 余星涤, 车娜, 肖颖
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    《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—2035年)》是党的十九大后生态保护和修复领域第一个综合性规划,是多部门跨学科全区域统筹推进山水林田湖草一体化保护和修复的范式。针对规划贯彻实施面临的机遇和挑战,来自自然资源部咨询研究中心的7位专家进行了研讨。贯彻落实好《规划》,应准确把握规划的4个主要特点:布局上突出系统性和继承性;政策上突出战略性和协调性;实施上突出目标性和问题导向性;手段方法上突出科学性和针对性。处理好三大关系,即:生态系统保护与开发利用的关系,生态系统修复与生态补偿的关系,生态系统保护与用途管制的关系。解决八个关键问题:一是建设多元投融资机制;二是明晰主体责任;三是建立统一的综合性调查评价制度;四是构建适应生态系统修复的技术标准体系;五是建设生态系统保护数据库和综合信息查询平台;六是探索因地制宜的生态补偿模式;七是统筹自然资源开发利用与生态保护修复的关系;八是开展《规划》实施的跟踪监测评估。

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    璩路路, 王永生, 刘彦随, 马晴
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    农牧交错区水土资源系统平衡对于保障区域农牧业发展至关重要。以宁夏盐池县为例,以乡村振兴目标为导向,运用物元模型开展水土资源系统承载潜力评价,揭示影响水土资源系统承载力变化的驱动因素,以及影响水土资源的短缺因素,探讨乡村地域水土资源失衡的区域分异特征,以及经济社会与资源生态双重导向的优化路径。结果表明:(1)盐池县水土资源系统承载力呈叉字型对称空间分布态势,整体承载力处于中等水平,具有较大的开发潜力,其中花马池镇、惠安堡镇的承载能力较高,麻黄山乡、王乐井乡和大水坑镇的水土资源承载力明显较低。(2)盐池县乡村地域水土资源耦合协调差异明显,整体处于拮抗耦合阶段,镇区耦合协调度较高,乡村地区则相对较低。(3)水资源与土地资源利用缺乏同步性,水资源利用滞后地区应选择水资源适应性管控措施和生态保育+水源涵养的山水林田湖综合体构建,土地资源利用滞后地区应结合土地工程治理措施与产业结构调整,推进落实“三主三分”土地资源优化布局。研究结果可为农牧交错区农业转型发展和乡村振兴工程落地提供参考依据。

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    卢淑莹, 黄鑫, 陶卓民
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    随着互联网与社交媒体的兴起,用户分享内容中的地理标记数据成为旅游流研究的重要对象。以南京入境旅游流空间特征为研究对象,以2010—2018年Flickr平台内南京地理标记照片为基础,利用DBSCAN算法、ArcGIS 10.2等方法与技术探究南京入境旅游热点区域、游客移动轨迹特征及模式。研究结果显示:(1)南京入境游客访问峰值出现在3-6月及10月,以一日游为主。(2)南京AOI空间分布差异明显,历史城区是南京入境旅游最热门区域,其AOI分布与旅游景区、商业购物等相关产业空间高度重合;中心城区的AOI分布数量次之,钟山风景区是其热度核心,深受热衷历史文化的游客追捧;郊区的AOI分布数量最少,基本与当地旅游景区相吻合。(3)单日游和多日游的游客移动轨迹网具有显著差异性,分别体现在网络范围、网络体系、旅游对流及转移差值4个方面。(4)南京入境游客移动轨迹模式可划分为区域内部移动轨迹模式和区域间移动轨迹模式。根据上述研究结果,分别针对历史城区、中心城区及郊区提出相应的发展建议。

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    胡美娟, 李在军, 丁正山, 周年兴, 秦东丽, 张郴
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    基于2000—2017年长三角城市生态消耗和福利水平,分析生态福利强度时空演化过程及驱动模式。研究发现:长三角地区城市生态福利强度不断降低,多以低强度类型为主,城市生态系统服务的生态效率得以提高;空间演化上表现为外围地市的生态福利强度低于核心地市,较低和低强度类型范围呈现由四周向中心地区蔓延态势,中高强度类型主要分布在资源型、工业密集型地市;驱动因素中资源消耗效应、技术效应及福利效应对城市生态福利强度表现为显著的正向驱动效应,效率效应和经济效应的增强导致城市生态福利强度的降低,环境消耗效应和规模效应驱动作用不显著。据此,城市福利生态强度的驱动模式可划分为单因素支配型、双因素主导型、三因素协同型及四因素均衡型。

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    胡其玉, 陈松林
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    耦合生态系统服务供需和景观生态安全格局,解构城市群地区生态空间结构,是优化农业—城镇—生态网络空间布局的基础。基于生态系统服务供需理论,以福建东南沿海厦漳泉城市群为例,综合生态系统服务最重要区域和生态红线边界确定供给源地,结合自然、经济多要素构建消费格局,应用最小累积阻力模型建立景观生态安全格局,识别需求分区、生态流网络、关键节点等组分,采用分层叠加分析重构厦漳泉地区生态网络空间。结果显示:(1)供给源地占研究区总面积的41.64%,生态缓冲区、生态敏感区和生产生活区分别占22.67%、31.58%和4.11%;(2)供给源地集中于中西部丘陵山区,耗费低值区与供给源地分布一致,而高值区呈“井”字形分布特征,集中于沿海一带;(3)生态流通道网状化程度较高,中西部主要由森林构成,东部沿海区域主要由城镇水系和绿地系统、周边农田构成,驱动因素类型和强度均呈现显著的空间异质性;(4)提出构建厦漳泉地区“九区四组团一带九廊道多中心”的生态网络空间优化布局,协调区域间生产生活生态功能组合,促进经济—生态空间协同发展。

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    丁超, 胡永江, 王振华, 赵娜, 董文秀, 王黎明
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    中国水资源短缺且分布不均,水资源利用的矛盾已从供给不足转为承载过度。以“可持续利用”概念为框架,在生态完整、水资源持续有效供给的基础上结合虚拟水社会循环过程,完善水资源承载力评价体系,并对西北地区进行分析评价。结果表明:(1)陕西总体较好,但近十年间呈现不断下降趋势,其中环境压力承压最大;甘肃总体上呈下降趋势,在环境和社会压力方面变化尤为明显;宁夏一直处于濒临或轻度超载状态,通过虚拟水贸易有所缓解;新疆受虚拟水流出影响较大,一直处于濒临或轻度超载状态;青海基本处于承载富余状态。(2)虚拟水贸易对水资源承载力综合压力指数影响较大,结合虚拟水社会循环过程的水资源承载力评价更具有现实指导意义。(3)面对不同水资源禀赋及用水效率的地区,其发展模式可以适当不同,用水效率高的地区可偏发展激进型一些,用水效率低的地区建议更靠近环保激进型一些。

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    孙从建, 贾焰文, 李新功, 张永清, 孙九林
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    为实现区域水资源的优化配置及区域经济、社会和水资源的协调持续发展,查明区域水资源实物量,选取水资源生态极为脆弱的吕梁山连片贫困区的南部地区,基于2008—2017年的水资源数据,编制区域水资源实物量表,分析水资源实物量的时空分布特征。结果表明:(1)吕梁山南部贫困区水资源实物存量在研究期内呈明显增加趋势,增长值(含重复计算量)高达6101×104m3,其中地表水实物存量期间增长最快,地下水实物存量期间增长较慢;第一产业用水增加明显,这与区域高耗水的经果林大面积推广种植有关。(2)居民生活用水增长明显,人均生活用水量增加较快,居民生活用水是当地水资源实物存量变化的主要影响因素。(3)研究区各县水资源实物量空间分布差异大,县域间水资源平均存量最大相差3971.4 m3;单位面积平均水资源存量及单位面积平均水资源实际使用量均为隰县最多,吉县最少;隰县人均生活用水量最多,汾西县人均生活用水量最少。(4)实际用水量与水资源总量相关程度高,水资源的存量在一定程度上制约了水资源的实际使用量。研究结果对于区域水资源优化配置及吕梁山连片贫困区早日实现脱贫攻坚具有重要的科学指导意义。

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    许闯胜, 刘伟, 宋伟, 李寒
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    近年来,由于气候变化和人类活动的双重影响,生态系统承受了越来越大的压力。在一定程度上,这些压力改变了生态系统的结构和过程,降低了生态系统服务功能,对区域可持续发展形成了威胁。国土空间生态修复是推进生态文明建设的重大举措,也是应对以上生态系统问题的重要手段,我国已将其上升到国家战略的高度。但是,目前国土空间生态修复的相关研究尚缺乏系统的梳理,相关的国土空间生态修复工作也缺乏系统总结,不利于生态修复工作的深入开展。因此,亟需系统梳理我国生态修复相关工作的演进脉络,阐述不同时期国土空间生态修复目标、手段、区域的差异化,剖析当前我国开展国土空间生态修复工作遇到的问题,进而提出相关应对策略,以期裨益于我国新时期的国土空间生态修复工作。研究表明:(1)我国的生态修复研究经历了萌芽、早期实践及新时期国土空间生态修复的演进过程。各个时期生态修复目标、手段和区域的差异化明显。(2)当前,我国国土空间生态修复的主要问题是,生态方面的历史欠账多、现实矛盾多,生态系统功能问题较为突出,生态修复部门职责相对分散、履职较为矛盾,生态修复投入机制相对单一。(3)未来,应该分别依据生态问题时间维度、空间维度、行政与市场维度的差异化,分别开展有针对性的国土空间生态修复工作。

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    田成诗, 陈雨
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    农业碳排放量测算及低碳化水平评价,是实现农业绿色发展和制定碳减排计划的重要依据。通过测算2006—2016年中国30个省份的农业碳排放量,并以测算结果为基础,从农业用地、禽畜养殖和农业能源三个方面构造农业碳排放衍生指标,采用基于动态自然权重的TOPSIS法对各省农业低碳化水平进行评价。结果表明:中国农业碳排放总量呈先降后升的“V型”变化,由2006年的91096万t下降至2008年的83521万t,此后稳步增加至2016年的92192万t。农业非能源碳排放量占农业碳排放总量的84%以上,土壤管理是农业非能源碳排放的第一来源。省际农业碳排放衍生指标异质性较强,农业低碳化水平整体不高。研究结果可为农业和环境部门开展低碳农业评价工作提供借鉴。

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    何振芳, 郭庆春, 刘加珍, 张莹莹, 刘杰, 丁航
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    河北省是中国污染最严重的省份,研究该省大气污染的时空变化与影响因素具有十分重要的意义。利用逐日空气质量指数(AQI)、气象要素观测资料以及社会经济数据,统计分析与空间分析法结合分析了河北省AQI时空变化特征及其与影响因素的定量关系。结果表明:河北省大气污染主要发生在中西部和南部,尤以邯郸、邢台与石家庄等地最为严重,北部地区相对较少。河北省AQI总体呈现逐年减少的趋势,2014—2018年河北省平均AQI线性趋势为-8.845/年,而且与风速、气温、降水、GDP、人口、电力消耗量和第二产业呈现显著负相关关系,而和NOx与SO2的排放量呈正相关。气候条件是河北省大气污染的诱导因素,而人为排放是河北省大气重污染的主要因素。随着河北经济的飞速发展,大气污染综合防治经费的投入增加,河北省经济增长与环境污染处于反向阶段,大气污染与经济发展的非线性关系早已过了环境库兹涅兹曲线(EKC)“拐点”。研究结果可为河北省空气污染治理提供理论依据。

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    刘大鹏, 马斌, 王悦
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    城市绿色空间是城市生态系统的重要组成部分,与其他类型的城市相比,工业城市生态环境问题相对突显,应更加重视防护型绿色空间网络化布局与建设。2000—2017年间,工业城市包头市区高质量的绿色空间大量被城市建设占用,城市绿色空间破碎化程度加剧,片状和带状绿色空间分布减少,尚未形成绿色空间生态网络体系;随着工业化、城镇化进一步发展,现状绿色空间承担着比以往更大的生态保护和修复压力。根据包头市工业城市防护型绿色空间建设需求性特征,基于隔离/保护理念、弹性理论、GIS空间分析技术等,评估包头市防护绿色空间布局适宜性,进一步结合2017年绿色空间分布特征,对防护绿色空间建设进行优先级分区。结果表明:(1)研究区防护绿色空间布局适宜区449.59 km2,占研究区总面积(629.59 km2)的71.41%,与现状绿色空间覆盖率(44.71%)相比,可增加26.7%的绿色空间覆盖率;(2)适宜区面积内存在较大面积的无绿色空间和低质量绿色空间,分别约占适宜区面积的25.73%、47.64%,防护绿色空间网络化程度低;(3)根据防护绿色空间布局建设分区结果,41.02 km2的区域可考虑优先建设绿地面积。结果可为包头市及同类型城市防护绿色空间布局与建设提供理论和实践参考。

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    李凯, 侯鹰, Hans Skov-Petersen, Peter S. Andersen
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    中国目前处于新型城镇化与生态文明建设的重要时期,引入绿色基础设施(Green Infrastructure,GI)规划框架对协调城市发展与生态保护具有重要意义。基于景观生态学中“格局—过程—服务—可持续性”研究范式,对近年来中国内外GI规划进行针对性综述,利用该范式对相关研究的理论来源与进展进行梳理。研究表明:GI格局研究中,景观格局指数是应用最为广泛的方法。针对于景观连接度,形态学空间格局分析等结构连接度评价方法具有计算简单、适用性广的优势,但缺乏明确的生态学含义;图论等功能连接度则针对特定的生态过程,是GI格局与生态过程的重要联系,将是下一步研究重点。GI生态过程研究借鉴生态网络的理论与方法,其规划步骤可分为核心区选取、阻力面构建、潜在廊道识别三部分。GI生态系统服务研究中,生物物理量模型与经济计量模型广泛应用于调节、供给与支持服务评价中,而文化服务评价则将问卷调查作为基础数据获取的重要途径。另外,生态系统服务需求研究涉及到生态系统服务的实际需求与使用偏好,相关定量评价方法以及成果的实际应用有待进一步探索。GI景观可持续性研究中,在明晰GI提供的生态系统服务总量的基础上,服务间权衡与协同效应已成为GI规划中的重要考量,而情景规划可以有效模拟GI生态系统服务的动态变化。最后,GI规划应将提升景观可持续性作为规划目标,据此研究提出了重视格局与过程相互影响机制的基础研究、加深GI生态系统服务需求端研究、明晰生态系统服务间协同与权衡效应、将GI与实际规划结合四项研究展望。

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    卢明强, 陈丽军
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    社区居民的贡献意愿研究是进行湿地保护的重要切入点。以大庆湿地社区为案例地,设计了“仅金钱”“仅劳动”“两者皆愿意”“两者皆不愿”4个贡献意愿类型,通过问卷调查统计社区居民的贡献意愿现状,并运用MNL模型分析社区居民个人特征对贡献意愿选择偏好的倾向性影响及边际影响。研究结论如下:第一,79.8%的社区居民对湿地保护具有贡献意愿,劳动贡献意愿高于金钱贡献意愿;第二,性别、年龄、月收入、受教育程度、加入环保组织、接受过环保教育为社区居民贡献意愿选择偏好的关键影响因素;第三,提高社区居民的受教育程度和月收入、让社区居民加入环保组织和进行环保宣传可以显著提升社区居民的贡献意愿水平。研究将劳动作为一种直观的贡献价值进行体现,使对贡献意愿的研究不再仅仅局限于货币形式。建议湿地管理者应重视针对湿地社区的环保宣传与环保组织运作,重视劳动形式在环保贡献中的重要作用。

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    覃艺, 张廷斌, 易桂花, 魏澎涛, 杨达
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    为探讨内蒙古旱情状况及其影响因素,利用MODIS 16 d合成的植被指数产品数据MOD13A2和8 d合成的地表温度产品数据MOD11A2构建Ts-NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数(TVDI),基于内蒙古2000—2017年生长季每16 d的TVDI分析了近18年来内蒙古生长季旱情时空分布特征,结合气温和降水资料初步探讨了旱情变化的影响因素。结果表明:(1)2000—2017年内蒙古生长季TVDI平均值为0.6,重旱和中旱所占面积最大,其中2007年、2010年为旱情最为严重的年份。内蒙古干旱空间分异明显,西南部以轻旱为主,中部地区以中旱为主,大兴安岭以西的呼伦贝尔草原等地旱情严重。(2)近18年内蒙古生长季干旱程度呈现轻微加重趋势,年际变化值θslope介于-0.07~0.7之间,阿鲁科尔沁旗东北部至霍林河一带旱情加重趋势最为严重,阿荣旗和扎兰屯等农业生产地区旱情有轻微加重趋势。(3)2017年内蒙古生长季以区域性和局域性干旱为主,6月和9月干旱最为严重,呼伦贝尔草原和鄂尔多斯高原西部干旱发生频率高且程度重。(4)内蒙古干旱影响因子分析结果表明,TVDI值与气温呈正相关、与降水和坡度呈负相关、与小于1300 m的高程呈正相关、与大于1300 m的高程呈负相关关系。内蒙古生长季TVDI与气温和降水偏相关分析结果表明,锡林郭勒盟苏尼特左旗北部、呼伦贝尔鄂伦春自治旗和呼伦贝尔草原等地旱情与气温正相关关系较为显著(P<0.01),锡林郭勒盟东北部干旱情况与降水负相关关系较为显著(P<0.01),其中,气温对旱情的影响强于降水。

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    庞艳梅, 陈超, 郭晓艺, 徐富贤
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    了解气候变化背景下农作物气候年型以及不同气候年型下作物的生产潜力,对实现农业的可持续发展具有重要意义。基于1961—2015年西南区域单季稻种植区316个气象台站的逐日气象资料和单季稻生产资料,利用异常度概念分析了单季稻生长季的10种气候年型,解析了不同气候年型下单季稻的气候生产潜力,并分析气候变化对单季稻生长季气候年型及生产潜力的影响。结果表明:(1)近55年来西南区域单季稻生长季正常年型发生频次最高,平均21.5次,其次是少雨年型和多雨年型。从空间分布来看,正常年型多出现在云南南部和西北部、四川攀西和四川盆地南部的部分地区,少雨和多雨年型多出现在四川盆地大部和其他省市的部分地区,高温年型多出现在四川攀西地区、云南和贵州的个别地区,低温和寡照年型的空间差异不明显。(2)1961—2015年,西南区域单季稻气候生产潜力平均为7065.6 kg/hm2。与正常年相比,多雨年型气候生产潜力偏高超过10%,少雨年型偏低超过14%,降水是影响单季稻气候生产潜力的最主要因子。(3)气候变暖对西南区域单季稻生长季气候年型变化的影响最为显著。与1961—1990年相比,1991—2015年暖年增加,冷年减少。近55年来西南各省市单季稻气候生产潜力均呈下降趋势,1990年代以来暖年的增加有利于气候生产潜力的提高,而少雨和寡照年的增加是气候生产潜力总体下降的主要原因。

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    周才钰, 许有鹏, 刘鹏飞, 王强, 王杰
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    不同土地利用类型下土壤水变化机制对流域水文过程与生态环境有较大影响。基于我国东部湿润区野外综合观测土壤墒情数据,探讨了不同土地利用类型下土壤水的动态变化特征。结果表明:(1)总体上,杨梅林土壤含水量在32%~37%之间波动;农田土壤含水量在20%~30%波动。坡耕地土壤含水量稳定在27%~35%之间;竹林土层土壤含水量大致稳定在25%~32%之间。垂直剖面上,表层(10 cm、20 cm)土壤水分变化大,深层(60~80 cm)土壤水分变化较小。表层土壤水分时间变化特征的波动幅度较深层土壤大。(2)不同降雨强度下,竹林土壤水分对降雨的响应程度大于杨梅林、农田和坡耕地。降雨强度越大,土壤水分响应程度越大;降雨停止后,土壤水分消退起伏下降,深层土壤水分变化较表层稳定。(3)通过增墒系数和减墒系数对土壤水分变化进行量化,发现竹林的消退最明显,其余三种土地利用类型变化幅度相当。杨梅林、农田和竹林均是表层变化较深层大,坡耕地变化更为复杂。研究结果将为我国东部湿润地区产汇流机理及防洪减灾研究提供一定参考。

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    李东昇, 张仁勇, 崔步礼, 赵云朵, 王莹, 姜宝福
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    湖泊是气候变化的敏感指示器,研究其动态变化对揭示全球气候变化具有重要意义。以哈拉湖流域为研究区,基于3S技术提取流域内湖泊面积、形状等信息,揭示近30年哈拉湖流域湖泊动态变化特征,并探讨其对气候变化的响应。结果表明:1986—2015年间,哈拉湖流域湖泊面积变化呈“V”型,其动态变化大致可分为两个阶段:波动下降阶段(1986—2001年)和波动上升阶段(2001—2015年)。其中1986—2001年湖泊面积由593.68 km2减少到584.83 km2(减少8.85 km2);2001—2015年由584.83 km2增加到614.31 km2(增加29.48 km2)。对湖泊面积变化量与冰川面积变化量及同期遥感数据阶段各气候要素相关分析发现,湖泊面积变化量与阶段降水量呈正相关,且相关显著性水平在0.01以上,进而降水量是湖泊动态变化的主导因素。

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    陈凡, 郭剑, 栗欣如, 李建平
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    农业产业化经营项目是农业产业发展基础,是京津冀协同发展下调整农业产业结构、提高农业综合生产能力的重要内容。基于京津冀地区2011—2016年数据,利用核密度指数等方法研究产业化经营项目的空间分布及影响因素。结果显示:(1)京津冀地区农业产业化经营项目形成“斜一字型”核密度分布结构,密度由中部向东北、西南方向递减;(2)种植基地项目主要分布在河北省西南部、天津东部,养殖基地项目主要集中在河北省南部、天津市中部,储藏保鲜项目、改扩建加工项目分别向京津冀地区中北、东北方向迁移;(3)农业机械总动力、年末金融机构各项贷款余额是经营项目空间分布格局重要的影响因素,分别在农业发展“硬件”条件、配套资金供给方面影响经营项目分布。

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    李国志, 张景然
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    矿产资源开发会造成严重的环境污染和生态破坏,影响矿区经济增长和居民生活,为了消除这种负外部性,必须给予相应的补偿。在概念界定的基础上,对矿产资源开发生态补偿的理论文献进行系统梳理,并对国内外实践进行总结。分析发现:现有研究在内容上尚存在一些不足之处,包括生态补偿契约设计问题、补偿资金分摊问题、差异化补偿标准问题、不同补偿模式交易成本测度及临界点问题等。这些问题是未来值得进一步深入研究的学术问题。我国矿产资源开发生态补偿起步较晚,在实践中暴露出一些问题,包括制度建设和监管体系等。相比较而言,美国、德国、英国等国家经过长期的实践,在法律体系建设、不同矿区分类补偿、进入和退出机制、资金保障制度、监管机制构建等方面具有丰富的经验,取得了非常好的效果。借鉴其他国家的先进经验,可以从几方面完善我国矿产资源开发生态补偿机制,包括健全法律法规体系、完善保证金制度、健全生态补偿税费制度、建立健全监管体系等。