自然资源学报

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资源利用与管理

我国地质环境与社会经济的物质流分析

杨建锋

2008, 23(4): 553-559. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.001

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论文利用物质流分析方法对2000~2005年我国地质环境与社会经济的物质流进行了核算与分析。结果表明:近年我国社会经济发展从地质环境获取的物质需求总量呈增加态势,2005年达到了439.6×10⁸t,显著超过了国外主要发达国家,致使我国地质环境压力不断增大;我国经济增长在依赖于地质资源的同时,物质生产力从240.9元/t增长到416.5元/t,但与主要发达国家相比,我国经济发展仍属于资源消耗型,可持续发展能力较低;我国人均物质消耗量为33.6t,明显低于主要发达国家,按照发达国家人均物质消耗量开发地质资源将远远超过我国的地质环境承载力,决定了我国只能走资源节约型的经济发展道路。

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资源利用与管理

水产养殖废水循环利用及多余藻类生物量资源化

韩士群, 严少华, 范成新

2008, 23(4): 560-567. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.002

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论文采用多个池塘循环养殖生态系统,利用"藻类-螺类-鲈鱼-微生物"营养链关系对养殖废水中多余有机质、营养盐的去除,研究了养殖废水净化、循环利用及水体多余藻类生物量资源化。结果表明,在系统运行的各个时期TN、NO^-₃-N、NO^-₂-N的平均去除率都超过80%,对总氨(NH⁺₄＋NH₃)去除率达97.17%,效果最好;TP的去除率达94.17%,COD_cr的去除率为71.87%。出水口TN、TP、叶绿素平均值均达到湖泊Ш类水标准;COD_cr达到了Ⅰ类水质标准。NO^-₃-N、NO^-₂-N、总氨(NH⁺₄＋NH₃)、溶解氧含量都符合渔业水质标准要求。该系统处理能力的稳定性较高,可以调控藻类种群结构、充分利用水体藻类和营养物质、将其转化为螺贝类或者价格更高的鲈鱼等增加养殖效益,还可以节约水资源,减少养殖废水排放量。

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资源利用与管理

湿地退耕还湿与替代生计选择的农民响应研究——以三江自然保护区为例

张春丽, 佟连军, 刘继斌

2008, 23(4): 568-574. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.003

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通过对三江自然保护区核心区内6个村屯和实验区内5个村屯的310家农户家庭就退耕还湿和替代生计选择的问卷调查分析发现,在退耕还湿问题上,不同区域位置、年龄结构和耕地拥有量决定了他们对退耕还湿支持意愿的不同,表现在实验区内的农民和农民中的年轻人支持率要高,耕地在6~12hm²之间的农民支持率最低;农民反对退耕还湿的原因和农民接受退耕还湿的补偿选择都凝结着农民对现有耕地及补偿制度的思考。在替代生计选择上,当地居民没有明确的目标,多倾向于有保障的种植业调整。研究表明:农民对退耕还湿的支持主要取决于能否保证自身的经济利益,并且与农民的收入来源和谋生能力有关;替代生计发展的不健全和不稳定,使得农民仍把土地作为重要的生活保障。缺乏明确的退耕还湿补偿制度和替代生计引导是退耕还湿实施的制度障碍和政策缺失;基于当地农民考虑,提出了核心区生态移民、缓冲区传统农业改造和实验区多元化产业发展总体替代生计模式。

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资源利用与管理

山东半岛区地下水库建设及其资源环境的良性效应

王开章, 李斌, 于全发, 王津津

2008, 23(4): 575-580. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.004

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水是经济社会可持续发展的自然资源和战略资源。永续开发利用的水资源和良性循环的水环境,是影响一个地区经济发展水平和社会文明程度的重要因素之一。地下水是支撑山东半岛区经济社会的基础资源,在经济快速发展的同时,水资源短缺和水环境恶化日益突出,建设地下水库成为解决供需矛盾、优化水资源配置、实施可持续发展的重要途径。论文在分析该区已建地下水库的类型、技术和效益的基础上,宏观与微观相结合,论述了已建地下水库对该区资源环境所产生的良性效应,从而提出了支撑山东半岛区可持续发展的水资源利用模式,并预测了该区宜建地下水库的数量、规模及产生的综合效益,为该区的经济、社会、资源与环境的协调发展提供了科学依据。

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资源生态

资源约束下两区域的增长

王铮, 滕丽, 蔡砥

2008, 23(4): 581-588. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.005

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多区域增长溢出与资源约束下的可持续发展是区域增长研究领域两个非常重要的课题,但是,多区域增长溢出的研究往往忽略了资源的约束,而可持续发展研究往往缺少了对多个区域的考虑。论文将区域增长、资源贸易以及资源开发的溢出等因素结合起来,构建了两区域的增长模型,其中一个区域出售部分自身资源,另一个区域利用其他区域资源。在模型基础上,论文通过调整模型各参数进行了模拟分析,研究发现在区域内部技术溢出不足时,落后区域适合出售资源,在区域内部技术溢出很强烈的情况下,落后区域将资源投入生产比出售资源获得的收入大。两区域经济系统通过调整区域出售资源的比例,可以获得双赢的结果。

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资源生态

原生态环境下广西涠洲岛近50年气候变率的分析

谭宗琨, 欧钊荣, 何鹏

2008, 23(4): 589-599. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.006

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广西涠洲岛气象站由于其特定的地理位置,使得该站成为广西为数不多、大气观测环境50年来持续保持原有生态环境的气象台站之一。应用该岛屿气象站及与之相邻的广西北海市合浦气象站1956~2005年的气温、雨量等气象资料,分析、比较近50年来北部湾海域气候自然变化和在城镇大规模发展影响下气候变化的差异及发展趋势:用Yamamoto法和Mann-Kendall法对5年滑动平均气温、雨量等要素季和年时间序列进行突变检验,对定量地论述在全球气候变暖情况下区域性气候自然变化的响应有非常重要的意义。

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资源生态

山区县域土地利用生态友好性评价原理、方法及实践

杨子生, 刘彦随, 贺一梅, 陶文星, 许婧婧

2008, 23(4): 600-611. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.007

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实施生态友好型土地利用战略应当是"环境友好型社会"建设的基本内容和最佳切入点之一。在探讨山区土地利用生态友好性评价原理、指标体系和评价方法基础上,构建了山区土地利用生态友好性程度分级系统及定量的划分标准,以推进山区土地利用生态友好性评价的定性与定量相结合。以云南省为实例,以县级行政区为评价单元,对该省县域土地利用生态友好性程度进行了定量测算,评定了全省126个县的土地利用生态友好度等级。结果表明,云南省目前土地利用生态友好度(D_EF)平均值只有48.01,属"不友好"级。全省约2/3的县目前在土地利用生态友好性上表现为"不友好"和"很不友好"级,其中1/5以上的县份表现为"很不友好"。尤其以滇东北中山山原区生态友好性程度为最低,各县生态友好度(D_EF)值均低于40,均属"很不友好"级;滇东南喀斯特中低山区的生态友好性程度亦较低。

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资源生态

山东半岛北部海岸带城乡聚落扩展变化特征与驱动力分析

李德一, 张安定, 张树文

2008, 23(4): 612-618. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.008

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改革开放以来,山东半岛北部海岸带地区经济发展迅速,城乡聚落扩展明显,快速城镇化过程对区域土地利用和生态环境产生了深刻影响,因此,及时掌握城乡聚落的时空分布和变化特征对于区域可持续发展具有重要意义。论文以RS技术为主要手段,目视解译获取了研究区1986、1992和2004年3个典型时期的城乡聚落空间分布信息,并以此为基础,借助城镇扩展指数、重心、分形维数等指标,定量分析了城乡聚落的扩展特征,进一步探讨了扩展变化的影响因素。结果表明,研究时段内,城乡聚落扩展明显,其重心表现出从东南向西北转移的态势,并且扩展随意性非常大。在此基础上,进一步探讨了地区GDP、人口城市化率和固定资产投资等社会经济因素对城乡聚落扩展的影响。

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资源生态

塔里木河下游胡杨对输水的生态响应

王建刚, 李霞, 石瑞花, 张绘芳

2008, 23(4): 619-625. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.009

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对塔里木河下游不同离河距离成过熟胡杨和输水后更新胡杨胸径、地径、树高、冠幅、枯枝比以及优势胡杨百分比的调查表明:随离河距离增加(地下水埋深增加),胡杨(大树)枯枝比增加,优势胡杨百分比降低;胸径、树高、冠幅随离河距离增加,增减规律不明显。输水后萌蘖更新胡杨的树高、冠幅和地径均随离河距离增加而降低。以上调查指标确定胡杨输水后恢复等级,离河50~300 m胡杨整体恢复"优",离河300~500 m胡杨恢复"良",离河500~1 050m胡杨恢复"中",离河1 050~1 500 m胡杨对输水响应微弱,整体恢复"差"。胡杨具明显的随离河距离增加恢复等级降低的梯度响应特征,生态输水促进了河畔带胡杨的恢复,水是制约塔里木河下游胡杨生长与恢复的关键因子。

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资源生态

近45a宁夏气温、降水及植被指数的变化分析

陈豫英, 陈楠, 郑广芬, 穆建华, 马筛艳, 纳丽, 邵建

2008, 23(4): 626-634. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.010

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利用1961~2005年宁夏气温、降水资料,并结合1982~2003年植被指数(NDVI)数据,分析了宁夏气温、降水和NDVI的时空变化特征。结果表明:近45a来,宁夏气温明显升高,降水总体呈减少趋势;冬季和引黄灌区升温最明显,冬季降水增加,其它季节及各地区降水减少,其中秋季和宁夏南部山区减少最明显;秋冬季降水在1968年前后发生了突变,突变后,冬季降水增多,秋季降水减少;1985~1996年间发生了气温突变,突变后各季及各地区气温明显升高,冬春季和引黄灌区降水增多,其它季节和地区降水减少,极端气候事件较突变前发生更为频繁;近20a宁夏区域内NDVI值呈增加趋势,荒漠化面积整体得到控制。进一步分析表明,前一年气温偏高、夏季降水增加时,有利于当年NDVI值增加。

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资源生态

不同植被恢复模式对黄土高原丘陵沟壑区土壤水分生态效应的影响

张笑培, 杨改河, 胡江波, 王得祥

2008, 23(4): 635-642. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.011

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研究了渭北黄土高原丘陵沟壑区内侧柏、荆条、20年刺槐、4年刺槐、4年苜蓿、农地不同植被恢复模式土壤水分生态效应,结果表明:不同的植被恢复模式土壤容重均低于对照农田,减小幅度为16%~8%,孔隙度增加,总孔隙度增幅为24.5%~8.1%,毛管孔隙度增幅为1.2%~13.9%,非毛管孔隙度增幅为20.5%~90.0%;土壤持水性比农地增加33%~7.5%;水分补给量在0~2m范围内,侧柏、荆条、4年刺槐是农地的2、1.5、1.71倍,20年刺槐和苜蓿比农地低22.5%和31.4%;0~1m内,侧柏、荆条、4年刺槐分别是农地的2.16、1.78、1.85倍,20年刺槐、苜蓿为农地的25%和62.3%;>0.25mm水稳性团聚体含量比农地增加56.84%~30.72%;土壤结构破坏率农地最高为41.09%,其它植被为6.67%~25.73%。相关性分析表明土壤容重、总孔隙度、水分特征曲线a、水稳性团聚体含量、结构破坏率相关性显著。不同植被土壤水分生态效应不同,除20年刺槐、苜蓿土壤水分补给量小于对照农地外,其它各项指标均显著优于农地。

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资源生态

近30年青海三江源西部干旱区草地退化特征的遥感分析

邵景安, 芦清水, 张小咏

2008, 23(4): 643-656. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.012

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使用自20世纪70年代末~2004年的3期遥感图像(70sMSS、90sTM和2004年TM/ETM),研究了近30年青海三江源西部干旱区草地退化的格局与过程,结果表明:整个研究时段内,草地退化发生面积占总草地面积的10%左右,且以草地覆盖度轻度下降为主,其退化面积占总草地退化面积的80%以上,其次是轻度沙化/盐化,相应比重占10%以上。草地退化面积呈东南向西北减少趋势,退化程度呈东南向西北降低格局,而退化类型也由复合型向单一型过渡。整个时段内,草地退化面积呈增加趋势,尤其是沙化面积增加较快。不同海拔、坡度和坡向间草地退化面积差异显著。海拔4 800~5 100m范围内为草地退化发生的主要分布区,4 500~4 800m和5 100m以上草地退化基本相当。退化率较高的坡度级别介于2~8°之间,类似于草地面积随坡度变化的基本趋势。不同坡向呈阴坡、半阴半阳坡高于阳坡的态势。脆弱的基底、极端气候年际间周期波动等限制性因子控制着草地退化的基本格局,人为扰动则决定草地退化的强度和速度。总体看来,研究区地带性自然条件决定的荒漠化草地已占据主导地位,人类活动相对较弱,草地退化程度增加趋势不明显,新的草地退化现象不十分突出。

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资源评价

中国西南纵向岭谷地区可降水量的变化特征

万云霞, 张万诚, 肖子牛

2008, 23(4): 657-664. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.013

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利用NCEP/NCAR 1948~2002年月平均比湿、风场以及高度场等再分析资料,对纵向岭谷及周围地区的多年平均气柱可降水量及其月、季节变化以及年际和年代际变化特征进行了分析。结果表明,纵向岭谷地区可降水量具有明显的月际、季节、年际和年代际变化。在纵向岭谷地区,气柱平均可降水量季节变化明显。四季都为南湿北干的分布,夏季可降水量含量最大,冬季最小,云南大气含水量的分布在整体上大致为西北东南向的"凹"字形。纵向岭谷可降水量的月际变化反映了纵向岭谷地区南北向通道作用和东西向阻隔作用。夏季可降水量在25°N附近、98.5°E附近以及106°E附近地区发生了明显变化。夏季、冬季纵向岭谷区的可降水量变化具有明显的年际和年代际变化特征。纵向岭谷区夏季可降水量在20世纪70年代初发生了年代际变化;冬季可降水量在20世纪50年代中期、60年代后期以及80年代初期发生了年代际变化。

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资源评价

我国铜资源物质流分析研究

郭学益, 宋瑜, 王勇

2008, 23(4): 665-673. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.014

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铜是我国应用最为广泛的有色金属,研究铜资源利用和循环状态对我国经济可持续发展具有重要的战略意义。论文从铜的生产、加工制造、使用和废铜处理4个阶段详细阐述了铜循环的"STAF"物质流分析模型,并以此模型分析了2004年我国铜的流动状况和社会存量变化,得出结论: 1998~2004年,我国铜工业的P_Z、P_S、M_Z和M_S平均值分别为49.08%、25.98%、57.14%和21.45%,远低于欧洲发达国家水平。对比1994年与2004年我国铜物质流图可知,10年来我国铜循环的各阶段中所有流入量和流出量都有较大提高,废铜再资源化程度虽有提高,但较之快速增长的铜需求量仍显不足。因此在资源危机面前,加强政策引导与科研力度,大力提高一次铜的资源生产率和二次铜的再资源化效率是我国铜工业可持续发展的工作重点。

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资源评价

苏州市非农用地扩张对土壤资源影响的时空特征

李桂林, 陈杰, 檀满枝

2008, 23(4): 674-684. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.015

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基于1984~2003年期间的4期Landsat TM影像以及由苏州市土壤图得到的土壤质量综合评价图,研究利用遥感及GIS空间分析手段阐释了城市化发展走在全国前列的苏州市的非农用地扩张在不同质量土壤资源上的时空过程,并比较了城镇与农村地区各自非农用地扩张对高质量土壤占用的贡献大小。结果表明,苏州市非农用地占用的土壤资源中,面积最大的是二等高质量土壤,达到92.10%,其次便是一等最高质量的土壤,而对三、四等土壤的占用比例仅占1.95%,几乎可以忽略。通过对城镇与农村地区非农用地各自对土壤资源的扩张占用在时间尺度上的分析发现,在城镇地区,土壤质量越高的地方越容易被非农用地扩张占用,而农村地区的非农用地扩张则倾向于占用土壤质量较低的土壤资源。

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资源评价

亚热带红壤区湿地松生长与耗水耦合关系研究

涂洁, 刘琪璟, 林耀明, 李海涛

2008, 23(4): 685-693. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.016

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采用热扩散式探针(TDP)对湿地松(Pinus elliottii)树干液流密度及其周围环境因子进行长期同步测定,同时辅以树干解析、枝条解析等树木生长量调查方法,以期探索不同尺度上湿地松水分耗失与碳蓄积特征。结果表明,液流密度与冠层温度、相对湿度、光合有效辐射总量都呈显著的线性相关关系。液流密度与上述3个因子的多元线性回归方程和回归系数的相关性检验均达极显著水平。湿地松日均耗水量与边材面积间线性相关性显著。处于低龄期的湿地松,边材面积与胸径可用二次函数很好地拟合。根据2004年湿地松树干液流观测结果和生物量调查结果,推算出湿地松在生长过程中每形成1.773 1g干物质需要消耗约1kg水分。文末还根据生物量数据推算了树木生长过程中的耗水量。

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资源评价

安徽省沿淮地区梅雨特征及其时空分布分析

郁家成, 黄小燕, 郁阳, 陈晓红, 王华

2008, 23(4): 694-704. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.017

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论文在探索安徽沿淮地区梅雨期(包括入梅期、出梅期和梅雨长度)、梅雨量和梅雨强度(包括梅期平均日雨量、雨量梅年比、梅期暴雨日数和梅雨强度指数)特征的基础上,着重分析了安徽沿淮地区梅雨期、梅雨量和梅雨强度的年际变化以及安徽沿淮一带11站梅期雨量和雨强地域分布的差异性。结果发现:①安徽沿淮地区多年平均梅雨期为24d(6月16日入梅, 7月10日出梅),梅雨量为221.9mm,梅期日雨量为8.6mm,雨量梅年比为22.3%,暴雨日数为1.3d,梅雨强度指数为4.0;②沿淮历年梅雨特征量均呈明显的波动趋势;③沿淮梅期雨量和雨强年际变化的平均波动周期约为9年,但随年代推移具有振幅减小和频率加快的特点;④安徽沿淮自西向东各站梅期雨量和雨强均呈"升—降—升"S型分布趋势。这些发现对于沿淮各地气候研究和天气预报具有重要的参考价值。

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资源评价

广东省从化温泉热矿水水化学与同位素特征

周海燕, 周训, 柳春晖, 虞岚, 李娟, 梁永国

2008, 23(4): 705-712. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.018

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从化温泉位于广东省从化市东北,地处广从断裂带北东段,泉点沿NW及NE向次级断裂出露,热水出露于燕山期花岗岩中。温泉为中低温、偏碱性的低矿化水。热水中的阳离子以K⁺、Na⁺、Ca²⁺为主,阴离子以HCO^-₃为主,属于HCO₃-Na及HCO₃-Na·Ca水。热水中偏硅酸、氟含量较高,同时含有锂、锶、钡、硼酸等微量组分及放射性组分镭、氡。由D和¹⁸O组分表明热水起源于大气降水。根据玉髓温标计算的热储温度为82.14~93.52℃。由镭-氡法测定热水年龄,可知热水在地下滞留时间较短,循环较快,如开采量不大且采用采停交替的方式,有助于热水的可持续利用。

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资源研究方法

基于信息扩散和模糊评价方法的四川盆地气候干旱综合评价

张顺谦, 侯美亭, 王素艳

2008, 23(4): 713-723. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.019

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利用1961~2005年历史气象资料,以受旱天数、湿润度指数、标准化降水指数、温度距平、日照距平百分率等5个要素作为干旱评价指标,应用信息扩散方法建立了各单个评价指标的春、夏、伏旱旱情等级划分标准,采用模糊综合评价方法对1961~2006年四川盆地气候干旱进行评价,并给出了各市干旱出现的频率。结果表明:2006年四川盆地发生了严重的春旱、夏旱和特别严重的伏旱,盆区17个市均有伏旱发生,其中有13个市伏旱特别严重;伏旱期少雨天气平均为30年一遇,高温天气平均为60年一遇,约29%的台站的少雨和90%的台站的高温为50年以上一遇;春、夏旱主要出现在盆地西北部和盆地南部,约2.5年出现一次,伏旱则主要出现在盆地东部,约2年出现一次。

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资源研究方法

一种基于MMS的改进降水径流模型在中国西北地区黑河上游流域的应用

周剑, 李新, 王根绪, 胡宏昌, 钞振华, GeorgeLeavesley, SteveMarkstrom, RolandViger

2008, 23(4): 724-736. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.020

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以黑河流域上游为研究对象,通过对山区自然产水区的产汇流机理的研究,基于分布式水文模型集成环境的开发思想,利用MMS(modular modeling system)模型库中与降水径流相关的模块,通过综合各种产流(包括超渗、蓄满产流)机理、并且根据寒区产汇流的特点对USGS开发的流域PRMS(precipitation-runoff models)模型进行了改进,增加了土壤水运动中降雨入渗补给的多层土壤滞后效应模块以及积雪融雪和冻土面积识别模型,建立了适合于寒区流域的分布式PRMS模型。利用该模型对黑河上游出山径流过程进行了模拟与预报,模型研究结果表明:利用MMS建立的黑河上游改进的PRMS模型不仅完全可以模拟和预测黑河上游的产汇流过程,在考虑了冻土的情况下,预测年出山径流量误差小于2.7%;而且模型可以对黑河上游径流组成成分进行分析计算,对黑河上游产汇流机理做进一步阐明。利用改进的PRMS模型,预测分析了黑河上游未来气候和土地覆盖变化情景下流域出山径流变化的趋势,为黑河流域水资源合理利用和管理提供科学依据。

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专题论坛

植物资源的环境效应——四季桔叶挥发油抑菌效果实验

周葆华, 操璟璟

2008, 23(4): 737-744. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.04.021

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论文采用水蒸汽蒸馏法(SD)、气相色谱-质谱联用技术法(GC-MS)、杯碟法和Alamar blue法等多种方法,通过实验研究,分析了四季桔叶主要挥发性物质的化学成分,揭示了四季桔抑菌、抗肿瘤的生物活性机理。实验结果从四季桔叶挥发油中分离并鉴定出23种化合物,占挥发油总质量的99.578%;四季桔叶挥发油中的活性物质对大肠杆菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)、红酵母(R. glutinis)均有较强的抑制能力;对体外人非小细胞肺癌(NCI-H460)有显著的抑制作用,其抑制作用的强度与挥发油浓度呈明显的正相关性,当挥发油浓度为0.1g/L时,抑制率为82.56%。

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