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• 2009年, 24卷, 第2期
  刊出日期：2009-02-25

    

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  理论探讨
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理论探讨
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  理论探讨

  农民水利协会的合作机制研究

  胡振鹏, 李武

  2009, 24(2): 185-191. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.001

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  论文从剖析一个百年不衰的农民水利协会入手，用重复博弈理论研究农村社会化服务组织形成条件和合作机制。理论研究和案例分析结果表明，追求利益最大化的博弈各方，只要以较大的意愿遵循“你合作，我也合作”的习俗，在长期的博弈中，能够取得“双赢”结果。只要合作组织坚持民主管理、处事公平，参与者能够得到实在的效益，就可以逐步提高合作意识，合作机制能够逐步培育出来；合作组织管理人员比一般成员需要更多的服务意识和奉献精神。
资源利用与管理
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  资源利用与管理

  我国耕地变化与社会经济因素的实证分析

  黄忠华, 吴次芳, 杜雪君

  2009, 24(2): 192-199. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.002

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  论文利用1978~2007年我国耕地、经济增长、城镇化、地方财政收入数据，采用Granger因果关系检验和误差修正模型分析社会经济因素对耕地变化的影响。研究结果显示：①经济增长、城镇化、地方财政收入对耕地存在单向因果关系；②社会经济因素与耕地面积在长期存在均衡关系，在短期存在失衡关系，41%的非均衡波动将在下一期被修正；③在长期，城镇化、地方财政收入对耕地变化影响的弹性系数分别为-0.05和-0.03，在短期，经济增长、地方财政收入对耕地变化影响的弹性系数分别为-0.04和-0.01。结论为：协调耕地保护和社会经济发展的矛盾应采取长期和短期结合的策略；在长期应减少城镇化发展和地方财政收入对耕地的依赖，在短期应提高用地效益和加强耕地征用监督。
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  资源利用与管理

  农村水资源短缺：现状、趋势及其对作物种植结构的影响——基于全国10个省调查数据的实证分析

  李玉敏, 王金霞

  2009, 24(2): 200-208. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.003

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  论文利用全国10个省面板数据对中国农村水资源短缺的现状、趋势及对作物种植结构的影响做实证分析。研究发现，无论是对水资源短缺进行总体判断，还是从灌溉水源、供水可靠性和地下水位变动趋势等其它方面进行分析，水资源短缺状况都不容忽视，而且这一趋势在加重。水资源越短缺，农民就越可能倾向于种植对灌溉依赖程度低、需水量小的作物，尤其是豆类作物。
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  资源利用与管理

  蓄滞洪区综合利用多目标情景分析模型研究

  王艳艳, 刘树坤, 向立云

  2009, 24(2): 209-217. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.004

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  蓄滞洪区是流域防洪体系的重要组成部分。在我国水资源短缺、生态环境不断恶化的背景下，通过调整蓄滞洪区的运行方式以实现洪水资源化的思路被普遍认可。如何在保证蓄滞洪区防洪功能发挥和群众生命安全的前提下，合理利用区内的水土资源，提高蓄滞洪区综合利用的整体效益，是蓄滞洪区规划和管理的一个新问题。论文基于多目标分析和情景分析技术，建立蓄滞洪区综合利用多目标情景分析模型，在分析影响蓄滞洪区各功能发挥的驱动因素基础上，设计未来发展情景，计算不同情景下效益最优的功能区规划方案。并以海河流域大黄堡洼蓄滞洪区为对象进行实例研究。结果表明，该模型能够为蓄滞洪区的综合利用规划提供参考，并有助于提高决策的适应性和灵活性。
资源安全
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  资源安全

  上海浦东新区农田土壤重金属空间结构及分布特征

  孟飞, 张建, 刘敏

  2009, 24(2): 218-224. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.005

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  对上海浦东新区农田土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As进行测定分析，利用地统计学方法研究了7种重金属的空间结构与分布特征。结果显示，Pb、As、Hg的积累不显著，而Cu、Zn、Cd、Cr平均含量显著高于背景值。结构分析表明，7种重金属元素在一定范围内均存在空间相关性，其中Cd、Cr、As的变程分别为11.54、11.0、7.0 km，其余重金属的变程范围为0.81~1.73 km。采用克里格和逆距离加权插值法得到了浦东新区表层土壤重金属单指标评价结果分布图，发现土壤质量受Zn、Cu、Cd、Cr的影响较大，而受Pb、Hg、As的影响较小，在分布上存在显著的空间分异特征。
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  资源安全

  土地利用变化的社会经济驱动因子对福建生态系统服务价值的影响

  姚成胜, 朱鹤健, 吕晞, 刘耀彬

  2009, 24(2): 225-233. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.006

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  应用谢高地等人的生态系统服务价值系数，分析了1995～2005年福建省土地利用变化所引起的生态系统服务价值的变化，并进一步分析了生态系统服务价值变化和影响土地利用变化的总人口数、GDP和城市化水平三个社会经济驱动因子之间的相关性和敏感性。结果表明：①1995年以来福建省耕地、林地、草地的生态系统服务价值显著减少，而园地、建设用地、水域的生态系统服务价值明显增加，由于前者大于后者，因而导致总生态系统服务价值不断降低；②福建省生态系统服务价值变化与总人口数、GDP和城市化水平之间存在明显的负相关关系，说明社会经济发展对区域生态环境具有明显的压力和负作用，社会经济发展是以牺牲一定的生态系统服务价值为代价而获得的，1995～2005年其大小平均为0.697×10⁸元/年；③福建省生态系统服务价值变化对人口增长、经济发展和城市扩展3个因素均缺乏敏感性；结合系统科学的观点，在人口－经济－生态环境组成的复合系统中，生态环境是复合系统的序参量，对系统的发展起着决定作用，生态环境保护必须予以更大的重视。相对来说生态系统服务价值变化对人口增长最为敏感，其次为城市扩展，而对经济发展的敏感性最弱。11年来福建省生态系统服务价值变化对总人口、GDP、城市化水平的敏感性程度分别增加了24.45倍、39.67倍和23.67倍，表明在获取相同社会经济发展份量时，逐年所付出的生态环境代价在急剧升高。
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  资源安全

  水文条件变化对重金属运移过程影响研究

  窦明, 陈晓宏, 江涛, 李桂秋

  2009, 24(2): 234-240. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.007

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  针对西、北江河网区复杂的水环境系统，建立了河网区一维水动力学模型和重金属模型，选取相应实测资料对模型进行参数率定和验证。通过设定上游来水条件与下游潮汐作用并代入数学模型进行模拟计算的方式，研究了在不同水文条件下河网区重金属的运移过程。研究结论为，不同潮汐作用导致西江和北江的水流相互流通方式发生变化，并进而影响污染物的传播途径；遭遇大潮时河网区各断面同期的镉浓度值要大大高于遭遇中潮和小潮时；上游来水量增加会增大（遭遇大潮时）或缩小（遭遇中潮或小潮时）西江和北江在思贤滘处的水位差，进而会加剧对西江（遭遇大潮时）或北江（遭遇中潮或小潮时）的水污染。
资源生态
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  资源生态

  基于宏观贸易调整法的城市尺度生态足迹模型——以珠江三角洲城市群为例

  白钰, 曾辉, 马强, 吴卉晶

  2009, 24(2): 241-250. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.008

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  针对生态足迹分析模型传统贸易调整方法在城市尺度中仅仅考虑国际贸易过程而没有涵盖国内贸易以及各类产品间接贸易所产生的贸易足迹的缺陷，论文分别提出修正贸易足迹核算的生物产品贸易调整系数和能源贸易调整系数，并在此基础上构建了基于宏观贸易调整方法的城市尺度生态足迹分析模型。基于宏观贸易调整方法的城市尺度生态足迹模型的实证研究，结果显示2005年珠江三角洲城市群的生态盈余计算结果呈现出明显的外围高盈余、内核高赤字的空间分布特征；而万元GDP生态足迹却表现出相反的分布格局。生物产品的贸易足迹的分析结果显然与各城市目前的生物资源产品方面的城市定位形式较为一致，而能源间接贸易足迹则真实地反映了珠江三角洲城市群整体现行的经济发展模式、产业结构乃至区域发展的特点。基于宏观贸易调整法的城市生态足迹模型可以更准确的评估城市尺度上生态承载力的真实状况。
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  资源生态

  川中丘陵地区近55年来农田生态系统植被碳储量动态研究——以四川省盐亭县为例

  罗怀良

  2009, 24(2): 251-258. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.009

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  通过农田样方观测与实验分析获得主要农作物的含碳率、经济系数、果实水分系数，再根据盐亭县近55年来(1949~2004年)农作物产量与耕地面积的相关数据，估算了该区农田生态系统植被碳储量与碳密度的动态变化。结果表明，近55年来该区农田植被碳储量和植被碳密度都有一定程度的提高，具有碳汇效应；但植被碳储量和碳密度很不稳定。植被碳储量以大春作物为主(占总碳储量的70.80%)；近期大春作物的比重略有下降，而小春作物所占比重则略有上升。今后该区应加强农田基本建设，维持农业生产和农田植被碳储量的稳定；改进农业生产技术和管理水平，提高作物单产、农田植被碳储量和碳密度；适度扩大水稻、马铃薯和油菜等作物的种植面积，稳定小麦播种面积。
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  资源生态

  三江源区东部8县草地退化格局分析

  芦清水, 黄麟, 吕宁

  2009, 24(2): 259-267. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.010

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  利用3期遥感影像（20世纪70年代末MSS，20世纪90年代初和2004年TM），借助1：100000地形图、1：1000000 草地图和植被图以及野外考察景观照片，对三江源区东部8县的草地退化状况进行分析，结果表明：①东部8县草地退化，总体为轻微退化类型区，退化趋势减弱。轻度破碎化草地、轻度破碎化和轻度覆盖度下降草地类型占该区总退化类型面积的63%；②轻度退化草地以阿尼玛卿山地周围所占比例最大。中度退化草地主要位于西部和南部山体的阳坡、半阳坡，而在阴坡上很少发现。重度退化草地多数分布于河流、居民点周围；③海拔3700~4500m之间是草地退化主要发生区，两时段退化草地面积分别占总草地面积的11.88%和8.01%，而8°~25°也集聚了东部8县主要草地退化类型；④两时段草地退化比重由20世纪70年代末到90年代初11.2%减小为20世纪90年代初到2004的9.8%，但草地退化趋势仍在持续；⑤研究有助于从本底上准确把握三江源区草地退化状况，进而认识源区主体生态系统本底状况。
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  资源生态

  绿洲土地利用影响下地下水矿化度时空变化模拟模型的构建

  马兴旺, 吕贻忠, 李保国, 朱靖蓉

  2009, 24(2): 268-275. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.011

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  绿洲土地利用会影响地下水位和地下水矿化度在时间和空间上变化，而这种变化反过来又会影响到土地利用。为了更好地了解二者的互动作用，论文以民勤绿洲为例建立了模拟绿洲土地利用影响下地下水矿化度时空变化的模型。文中选用二维地下潜水流模型描述绿洲平原区潜水—微承压水系统的地下水流，选用对流－弥散方程描述地下水溶质运移，用计算地下水流的FEFLOW软件求解，把土地利用的影响作为模型源汇项处理，以GIS处理区域土地利用的空间数据。在缺乏连续的矿化度观测值的情况下，通过把模拟的区域矿化度变幅分布图与已有文献报道1979~1990的地下水矿化度变幅分布图对比分析来调整参数，直到使二者基本符合即认为参数满足要求。经过初步验证，此种方法建立的模型能很好地模拟绿洲土地利用对地下水矿化度时空变化的影响。
资源评价
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  资源评价

  运用CVM评估濒危物种保护的经济价值及其可靠性分析——以哈尔滨市区居民对东北虎保护的支付意愿为例

  周学红, 马建章, 张伟, 王强

  2009, 24(2): 276-285. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.012

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  利用当前国际上流行的评估资源经济价值的重要方法——条件价值评估法（CVM），支付卡式、二分式问卷各设计了340份，调查了哈尔滨市区居民对东北虎保护的支付意愿。结果表明，支付卡式问卷调查分析得到居民的平均支付意愿为7.38元/（户·月），二分式问卷调查结果为9.27元/(户·月)，由支付卡式问卷调查分析得到哈尔滨市区居民20年内的总支愿意为是10.76×108元，二分式问卷调查结果为23.03×108元。支付卡式问卷的支付意愿与参与调查者的相关社会经济因素的相关性分析显示，文化程度、户月均收入、对东北虎的了解程度与居民的支付意愿呈正相关关系，年龄与居民的支付意愿呈负相关关系。二分式问卷的支付意愿的主导因子是月收入。与3个月前的调查结果比较显示，前后两次调查结果无显著差异，支付卡式问卷前后两次调查支付意愿差值为1.61元/（户·月）。二分式问卷前后两次调查支付意愿值的差异为0.56元/（户·月）。
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  资源评价

  基于投入产出分析技术的中国虚拟水贸易及消费研究

  赵旭, 杨志峰, 陈彬

  2009, 24(2): 286-286～294. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.013

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  虚拟水是指在产品生产过程中消费的水资源量，其贸易和消费的研究是这一概念应用的两个主要方向。在现有研究基础上，总结出基于投入产出分析技术的虚拟水贸易及消费的计算模型，并同时提出水足迹的计算模型。利用2002年中国投入产出表计算了当年中国的直接消耗系数、完全消耗系数、最终消费的虚拟水量、水足迹以及虚拟水的进出口贸易量等指标。结果显示我国农业及电力热力、燃气和水的生产供应业是虚拟水直接系数和虚拟水含量最大的两个部门，其它部门的虚拟水含量均以间接系数为主，尤以轻工业的五个部门较大；农业最终需求相对较小而虚拟水消费相对较大，服务业则相反，而工业因为最终需求较大导致虚拟水消费较大；我国城镇居民的水足迹明显高于农村，总体人均水足迹约5倍于人均生活用水量；我国是一个虚拟水的净出口国，虚拟水的净出口主要集中在轻工业和服务业上。最后针对以上结果提出了一些建议。
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  资源评价

  山地太阳散射辐射分布式模拟

  孙娴, 姜创业, 肖科丽, 王越

  2009, 24(2): 295-302. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.014

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  基于100m×100m分辨率的数字高程模型（DEM）数据，全面考虑了地形因子对太阳散射辐射的影响，改进了开阔度的计算模型，并通过建立陕西省不同时空尺度月散射分量和晴空指数的估算模型，确定了陕西省气候平均情况下月散射系数的空间分布，实现了实际起伏地形下陕西省太阳散射辐射的分布式模拟，计算了陕西省范围内100m×100m分辨率1~12月气候平均太阳散射辐射的空间分布。结果表明：局地地形对太阳散射辐射空间分布的影响比较明显；模拟结果可靠，可进行大数据量处理，适用于遥感图像处理、地理信息系统等数据处理平台。
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  资源评价

  CLIGEN非降水要素在黄土塬区的适用性评估

  李志, 刘文兆, 张勋昌

  2009, 24(2): 303-311. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.015

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  许多基于物理机制的水文和作物模型需要日序列气象数据来驱动，CLIGEN是为WEPP等模型产生气候输入文件的天气发生器，可以产生10个日序列气象变量来满足这种需要，但是其在中国的适用性需要进行评估。研究的目标是利用黄土高原陕西长武1957~2001年的气象数据评估CLIGEN产生非降水要素（最高温度、最低温度、露点温度、太阳辐射和风速）的能力。结果表明，CLIGEN对最高温度和最低温度和露点温度的模拟效果较好，对太阳辐射和极端气候事件的模拟效果较差，对风速的模拟效果最差。相关性检验表明CLIGEN很好地保持了气象要素的季节性，这对模拟农业生产是非常重要的；但是没有保留气象要素逐日的自相关和互相关性，进而导致产生的温度变化不符合连续渐变的规律。
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  资源评价

  黄河潼关汛期水沙变化周期及其趋势分析

  王秀杰, 杨敏, 崔海军

  2009, 24(2): 312-317. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.016

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  论文以黄河中游潼关站汛期水沙序列（1952～2001年）为资料，运用小波分析方法对其进行了多时间尺度和趋势变化规律的分析。结论如下：①小波多尺度分析表明黄河中游汛期水沙具有多时间尺度变化特征，各种时间尺度在时域上分布不均匀，时间尺度不同，径流、输沙所处的丰枯阶段不同；②小波方差分析表明汛期径流量的变化周期主要是25年，其次是11年和3年；而汛期输沙量的变化周期主要是12年，其次是25年和5年；③趋势上，径流的变化趋势比较复杂，在整个过程中，有升有降，而输沙量序列的整体趋势是下降的。由此可见黄河中游汛期径流量与输沙量并不是同步变化的。
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  资源评价

  流域土地利用/覆被对洪峰的影响研究——以太湖上游西苕溪流域为例

  万荣荣, 杨桂山

  2009, 24(2): 318-327. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.017

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  土地利用/覆被变化是影响流域水文过程的重要因素。基于太湖流域在全国的重要性及太湖流域LUCC洪水效应研究的迫切性，选择太湖上游西苕溪流域为研究区，利用分布式水文模型HEC-HMS模拟5种土地利用/覆被情景下的2次典型洪水过程（5年一遇的台风型洪涝和5年一遇的梅雨型洪涝），定量区分单一土地利用/覆被对洪峰的影响程度。结果表明，对于同场降雨，5种土地利用/覆被情景下的洪峰流量大小顺序为：林地＜疏林灌丛＜草地＜耕地＜建设用地，峰现时间先后依次是建设用地、耕地、草地、疏林灌丛、林地。同样的土地利用变化对洪峰的影响程度，5年一遇的台风型洪水比5年一遇的梅雨型洪水反应剧烈。对洪峰流量影响最大的土地利用变化是其它用地变化为建设用地。对于同场降雨，5种土地利用/覆被情景下的洪水水文要素（洪峰流量、滞时）之间存在显著的定量关系。建设用地大大改变了洪峰形态，使流域原有的坦化洪水波形的能力降低，而林地则具有削减和延缓洪峰的作用。
资源研究方法
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  资源研究方法

  免疫进化算法和投影寻踪耦合的水资源需求预测

  张灵, 陈晓宏, 刘丙军, 翁毅

  2009, 24(2): 328-334. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.018

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  针对需水预测中的高维非线性和非正态问题，论文引入投影寻踪技术建立了需水预测模型，利用投影寻踪方法对多元数据进行分析，将高维自变量数据转变为低维数据，并结合免疫进化算法优化模型中的参数，计算简便，易于实现。模型在东莞市的应用实例表明：与神经网络模型相比，该模型取得了较高的预测精度，在需水预测中有较强适用性。
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  资源研究方法

  大渡河上游地区土地覆被动态变化的尺度效应

  摆万奇, 孙会首, 阎建忠

  2009, 24(2): 335-343. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.019

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  基于1967、1986、2000和2006年4期土地覆被数据，从50m分辨率开始，按照50m的间隔依次递增至2000m，共生成40种粒度的格网，然后利用景观指数方法，对大渡河上游地区土地覆被随尺度变化的动态规律进行了分析。结果显示，800m粒度能在准确保留土地覆被面积信息的同时，稳定地反映景观指数的变化规律，因此是分析该地区土地覆被及其变化典型特征的理想空间尺度。
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  资源研究方法

  川渝地区大气可降水量的气候特征以及与地面水汽量的关系

  郭洁, 李国平

  2009, 24(2): 344-350. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.020

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  利用1972～2002年川渝地区地面气象资料和探空站高空气象资料，计算分析了川渝地区整层大气可降水量的气候分布及近30年来的气候变化趋势，探讨了整层大气可降水量与地面气温、降水量的关系，特别是夏季大气可降水量与旱涝年、大范围暴雨天气过程之间的关系。并根据地面湿度参量拟合出川渝地区整层大气可降水量与地面水汽压、地面露点温度的统计关系式。通过检验和比较证实所建立的经验计算公式具有较高精度和应用价值。
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  资源研究方法

  基于土地利用/覆被情景分析的长期水文效应研究——以西苕溪流域为例

  陈莹, 许有鹏, 尹义星

  2009, 24(2): 351-359. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.021

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  论文以太湖上游的西苕溪流域为研究区，通过土地利用变化模型CLUE-S对未来15年土地利用/覆被变化的空间格局进行模拟，并在此基础上，应用长期水文影响模型L-THIA模拟分析1985年、2002年以及未来15年后3种土地利用情景对地表径流的长期影响，并识别不同土地利用方式转换水文效应的敏感性。结果表明：①在相同的降雨条件下，2017年土地利用情景下年均径流深度较1985年增加61.6mm，且土地利用变化对月径流的影响在春季尤为显著，同时，土地利用变化的水文响应程度，以枯水年响应最强，丰水年响应最弱；②不同土地利用方式转换产生的水文效应存在较大差别，以林地向建设用地转换的水文效应最为敏感，其次是耕地向建设用地、林地向耕地的转换，最后为耕地向林地的转换。文中采用水文模型与土地利用变化模型相耦合的方法，可为土地利用变化水文效应的分析提供新的思路和参考。
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  专题论坛

  利用δ¹⁸O信息分析冬小麦对浅埋深地下水的利用

  苑晶晶, 袁国富, 罗毅, 孙晓敏, 张娜

  2009, 24(2): 360-368. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.02.022

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  黄河下游引黄灌区地下水埋深通常较浅，冬小麦生长季存在对地下水的利用，论文应用稳定同位素方法研究冬小麦对地下水的利用特征。在中国科学院禹城综合试验站开展实验，通过分析不同灌溉处理条件下土壤水和植物茎水δ¹⁸O值之间的关系，应用同位素线性混合模型估算了冬小麦不同生育期对地下水的利用比例。研究结果表明，水的¹⁸O信息能很好地揭示冬小麦对不同层次土壤水的利用特征，雨养处理，40%田间持水量处理和现行灌溉制度处理下冬小麦在返青后对地下水的利用分别占其总耗水量的28%，22%和4%左右。研究结果显示适度的灌溉有利于促进作物对不同层次土壤水分的稳定利用，而现行的大田灌溉方式则抑制了作物对地下水资源的利用。