资源科学

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MIPS方法及金属生产的物质投入研究

初道忠, 丁一, 顾晓薇, 王青, 郑友毅

2007, 29(2): 2-7.

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生产物品和提供服务都需要物质投入，所有的投入物质或迟或早都会变成排出物质（废弃物或排放物）返回到环境之中。因此，通过测量物品（服务）的物质投入量就能估计其潜在的环境冲击。同时，测量生产过程中各个阶段的物质投入能够帮助生产者认清资源消耗的分布状况，锁定重点部位，为改进生产方式和工艺流程，提高资源利用率提供决策支持。由于大多数工业产品的主要物质组成是金属和非金属矿物，因此，研究金属生产的物质投入具有重要意义。本文以中国铁矿石、粗铜和原铝的生产为研究对象，对其物质投入进行了计算分析。结果表明，2000年平均1t铁成品矿、粗铜和原铝的非生物性物质投入分别为3.19t、475.36t和103.97t，水的投入分别为4.82t、204.94t和1 218.77t。全国铁矿石和粗铜的物质投入在整体上有较明显的下降趋势，但原铝的这一指标则无规律可循。这3种产品在其生命周期的不同阶段，其物质投入有很大差别。

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中国粮食生产的区域格局变化及其可能影响

封志明, 刘玉杰, 杨艳昭

2007, 29(2): 8-14.

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研究发现，全国主要的粮食调出区已由1970年代初的松辽河区、长江区、珠江区和东南诸河区转移、集中到2000年代初的松辽河区和淮河区，传统的“南粮北运"的粮食生产格局已为“北粮南运"所取代。90年代松辽河区成为全国粮食增产中心的主要原因是耕地面积的增加导致粮食播种面积扩大，淮河区则是由于灌溉面积扩大、化肥使用量增加导致其粮食单产大幅度提高。全国粮食生产重心的“北移"加剧了北方天然草地资源的大规模开垦和水资源的过度开采，可能引发严重的生态问题。应对策略是充分挖掘南方地区的粮食生产潜力，提高其满足自身粮食需求的自给能力，从而减轻“北粮南运"带来的北方地区的资源环境压力。

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华北平原主要优质牧草的种植模式与产业发展方向

李鹏1, 欧阳竹, 潘国艳1

2007, 29(2): 15-20.

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近年来华北平原农区畜牧业发展迅速，但优质青绿饲草的不足已经成为畜牧业发展的制约因素，为此在农区发展优质青绿饲草是满足畜牧业发展的需要。牧草蛋白质含量和赖氨酸含量都比秸秆等传统饲料高，一般禾本科干草的蛋白质含量为13%～15%，豆科牧草为18%～24%，并且牧草中所含的蛋白质更容易被家畜消化吸收。本文试验研究了几种适宜华北平原种植的优质牧草的生物学特性，结合华北平原牧草种植与利用现状，提出了适宜华北平原的8种牧草和种植模式。并对平原不同生态类型区的畜牧业产业发展方向作出了规划设想，即建设山前平原青绿饲草产业带，促进奶牛业发展；建立海河低平原和黄河三角洲两个饲草业出口基地，以大城市和亚洲市场为对象，发展外向型草业经济；建立山前平原、沿黄地区、淮北平原三个精饲料生产、加工基地，生产优质高产饲用玉米，发展精饲料加工业和秸秆加工业。

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密云水库上游地区“退稻还旱”政策对当地农民生计的影响

董文福, 李秀彬

2007, 29(2): 21-27.

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密云水库是北京市最重要的地表水水源。然而近年来，密云水库的入库径流量逐年减少，给北京市的城市生活供水造成很大的压力。当前，为了增加密云水库的入库径流量，北京市政府和河北省正协商在密云水库上游地区实施“退稻还旱”政策，以增加密云水库入库径流量。本文通过农户调查，定量评估了“退稻还旱”政策将对上游地区农民生计产生的影响。结果表明，如果实施“退稻还旱”政策，在3个典型村对农民生计的影响分别是：在赤城县后城村，实施这一政策农民减少的收入占农民家庭收入的平均比例为3.42%；在赤城县巴图营村，实施这一政策农民减少的收入占农民家庭收入的平均比例为13.27%；在丰宁县胡麻营村，实施这一政策农民减少的收入占农民家庭收入的平均比例为3.40%；从3个村的总体情况来看，实施这一政策农民减少的收入占农民家庭收入的平均比例为4.23%。

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流域生态补偿机制的关键问题分析

任勇, 俞海

2007, 29(2): 28-33.

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本文针对处于南水北调中线水源涵养区的陕西省旬阳县的基本情况，探讨了生态补偿的若干理论问题，如为什么要进行生态补偿、谁来补偿和向谁补偿、补偿多少以及如何进行补偿等。笔者认为，由于环境资源产权界定或权利的初始分配不同，造成了流域上下游事实上发展权利的不平等，需要一种补偿来弥补这种权利的失衡以及生态环境保护产生的正外部性；南水北调中线工程下游沿线享受生态服务的地方政府和中央政府应当是提供补偿的主体，而上游水源涵养区的地方政府、企业法人与社区居民等是接受补偿的主体；生态补偿的范围和标准可以分为两部分，包括生态建设和保护的额外成本和发展机会成本的损失；在当前环境资源产权关系界定尚不完善，市场机制还未完全建立的情况下，应强化中央政府对生态补偿的干预力度；在产权界定比较明确，市场经济程度较高的情况，可逐步侧重于利益主体间自愿协商的解决途径。在具体的生态补偿政策实施中，要关注为地方创造发展的机会、空间和政策；生态补偿方式应当多元化；同时要建立生态补偿的监管、评估和激励机制以及合理的干部考核机制。

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多视角下我国风景名胜区特许经营探讨

谷树忠, 严盛虎, 钟赛香1

2007, 29(2): 34-39.

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风景名胜区资源是一个资源系统，其功能既依靠于各类资源，又高于各类资源，整体功能大于各部分功能的总和。单一的经营主体不能有效地控制和充分利用各类资源，单纯的经营行为也不能有效地处理相关事务，须有政府或准政府机构进行有效协调与管理。因此，纯粹意义上的经营不适用于风景名胜区。针对目前我国风景名胜区管理相对低效、资源开发与资源保护财力不足等现实问题，本文尝试通过从商业特许经营、市政公用事业特许经营以及他国国家公园特许经营等，多视角阐释国家风景名胜区特许经营的必要性、可行性与现实适用性，用以获取规正未来风景名胜区经营与管理的有用启示：①在我国风景名胜区现行资源开发利用、资金保障的背景下，风景名胜区特许经营存在很强的现实适宜性，特许经营能在一定程度上可以加强风景名胜区的管理与法律基础建设；②我国风景名胜区与美国国家公园存在较大差异，但可参考其特许经营的基本做法，特别是关于特许经营期限、合同内容等方面的有关规定。

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水资源

农业水价调整对解决华北平原水资源短缺的有效性分析

陈德立, 李保国, 尉永平

2007, 29(2): 40-45.

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以河南省封丘县为研究区，应用模型推导与调查实证的方法探讨了华北平原农业水价政策的有效性。结果表明：目前技术水平下田间需水的价格弹性有限，价格信号对农户的灌溉决策行为影响微乎其微。农户水环境意识薄弱以及考虑粮食自足与极低的农户收入是影响农业水价改革及其政策有效性的主要制约因素。提出改变农业用水管理模式，适当抬高农业水价，促进农户节水意识提高；建立节水效益补偿机制，试行“两部制水价+ 返还”的水价政策，促进节水技术进步等对策。

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水资源

人类活动对挠力河流域径流情势的影响

邓伟2, 胡金明1, 栾兆擎, 章光新, 周德民

2007, 29(2): 46-51.

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使用挠力河流域水文站1956年以来的径流资料，应用多种数值分析方法，系统分析了挠力河径流的季节及年际变化规律，对人类活动导致的径流变化进行了估算。结果表明，挠力河上游径流年内分配不均匀系数Cvy (0.77～1.97)大于下游径流(0.62～1.32)，然而下游径流Cvy有显著上升趋势，表明下游地区河流径流情势发生显著改变。径流的年际变化剧烈，丰水时段较短，通常只有1年～4年，枯水时段较长，最长可达9年。应用累积滤波器和Kendall秩次相关分析方法，对年径流变化趋势进行了定性和定量分析，结果表明，挠力河流域年径流量呈减少趋势，上下游径流Kendall秩次相关系数绝对值均大于1.96，减少趋势非常显著。年降水及径流双累积曲线及回归分析结果表明，宝清站以上上游地区径流自1976年后开始减少，菜嘴子站中下游地区径流自1964年后开始减少；宝清站上游地区和菜嘴子站中下游地区人类活动导致的径流的减少量分别占径流减少总量的71.19%和62.21%，人类活动是导致挠力河径流减少的主要因素，其次才是降水变化。

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水资源

中亚热带杜仲人工林对降雨资源再分配的水文特征

曹云, 黄志刚, 欧阳志云, 王效科, 郑华

2007, 29(2): 52-59.

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本文对南方红壤区常见林地类型-杜仲人工林的穿透雨、树干流和林冠截留的水文过程进行了监测，并在对其影响因素进行分析的基础上，探讨了林下降雨的空间分布规律。结果表明：杜仲林对降雨的再分配受到降雨特征影响，穿透雨、树干流和林冠截留量与降雨量呈显著的正相关(P<0.05)，随着雨量或雨强的增加，穿透雨率升高，截留率降低，并且两者在高的雨量和雨强下逐渐趋于恒定。在测定期间，杜仲林穿透雨率为72.7±7.8%，树干流率为7.7±1.8%，截留率为19.6±9.9%。杜仲林下穿透雨存在明显的空间异质性，随着与树主干距离的增加，穿透雨率逐渐提高，靠近树干的林冠内部穿透雨率显著低于林冠边缘，而且随着降雨量的增加，穿透雨的空间变化减少，异质性降低。每mm降雨的单株树干流(cm³/mm)与胸径、冠层厚度和树高均呈显著的正相关性（P<0.05），但是与冠幅和枝下高的相关性不显著(P>0.05)。对于林内雨的组成，树干流与穿透雨的比率随着雨量或雨强的增加而呈减小趋势，但树干流对降雨具有明显的汇集作用，随着降雨量的增加，对降雨的汇集效果先提高后降低。林冠截留在减少林内雨量的同时，也显著地改变了林下降雨的空间分配，使林内局部（如树干流周围）水分输入反而高于林外。

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水资源

九寨沟、黄龙地区水资源的变化特征及成因分析

李跃清, 彭俊, 周长艳

2007, 29(2): 60-67.

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利用九寨沟、黄龙地区附近代表站的降水资料及NCEP/NCAR1959年～2004年共46年月平均再分析资料，采用小波分析、合成分析等方法对九寨沟、黄龙地区水资源的气候特征进行了研究。结果发现，九寨沟、黄龙地区的降水以及水资源的多年平均值分别为691mm、247mm，季节变化明显。46年来，该区年平均降水以及水资源的总趋势是减少的，20世纪80年代尤其是1994年以来减少趋势尤为显著；两者的减少主要发生在7月份。本区年水资源的年代际变化最显著，主要是15年左右的周期。九寨沟、黄龙地区7月份降水、水资源的变化与大气环流和南来水汽的变化有密切关系，主要的影响因子是巴尔喀什湖以东到贝加尔湖以南地区的500hPa高度场形势和来自南海西太平洋地区的偏南风水汽输送。高度场以及南来水汽两个主要因子的变化导致80年代尤其是1994年以来九寨沟、黄龙地区7月份降水显著减少，进而影响到全年降水，使其也呈减少趋势；降水的异常变化进一步引起了九寨沟、黄龙地区水资源的异常变化。

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气候资源

祁连山区空中水汽资源的分布特征及其开发潜力

白虎志, 曹玲, 郭良才1, 罗晓玲, 岳虎

2007, 29(2): 68-73.

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根据祁连山及其周边地区11个探空站的1981年～2002年1月～12月每日2个时次（北京时间08时和20时）的资料，运用动力气象学原理计算和分析了祁连山区四季的平均水汽输送、辐散辐合以及区域内的空中含水量等。结果表明，祁连山区大气中的水汽年输入总量为9.392.5×10⁸t，水汽年输出总量为8.031.5×10⁸t，表明在输入该区的水汽总量中只有14.5％成云致雨或留在该区域上空，其余85.5％的水汽成为过路水,即潜在开发的水资源量较大；区域内年空中含水量为331.2×10⁸t,夏季最多,冬季最少,对比特征约5∶1;四季中水汽的辐合中心基本维持在甘肃省的河西走廊和青海省的东北部一带,夏季最大（－7.4g/g/s）,秋季和冬季次之，春季最小（－1.4g/kg/s)，说明这一区域内非常有利于水汽的堆积，存在很大的人工增雨（雪）潜力。

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气候资源

辽宁省农业气候资源变化特征分析

陈鹏狮, 冯锐, 纪瑞鹏, 武晋雯, 张淑杰, 张玉书

2007, 29(2): 74-82.

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利用1971年～2000年辽宁地区54个气象站30年气候资料，应用线性气候倾向率方法对年和春、夏、秋、冬四季的光热水等主要农业气候资源要素进行诊断分析，应用Mann-Kendall方法完成了对主要农业气候资源要素的突变性检测。结果表明，近30年来，辽宁省增温趋势明显，热量资源更加丰富，特别是平均最低气温增温幅度尤其显著，冬季增温比春、夏、秋季都显著；气温、积温、无霜期等热量资源在20世纪80年代末期同步发生突变。降水量出现减少的趋势，趋势并不剧烈，但季节性明显，秋季降水减少的贡献最大，与降水有密切关系的蒸发潜力和降水蒸发差的变化趋势并不明显，不存在突变现象。太阳辐射与日照时数变化趋势一致，在1982年发生突变，并一直呈下降趋势，太阳辐射量和日照时数的减少，主要表现为夏季的欠缺。辽宁总体的农业气候变化存在以“气温显著升高，降水、日照减少”为主要特点的暖干化趋势，这种趋势在秋季表现得更为明显一些。最后简要讨论了农业气候资源的变化给辽宁农业生产带来的主要影响问题。

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气候资源

云南烤烟内在品质与气候的关系

邓云龙, 黄中艳, 李天福, 邵岩, 王树会, 朱勇

2007, 29(2): 83-90.

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采用云南与国内外烟区光温水总量、时段分配和匹配的对比分析；云南565个植烟样点烟叶品质类型的系统聚类分析，不同品质类型与气象要素的对应关系分析；以及云南与国内外优质烟品质主要指标的对比分析方法，探索了云南烤烟品质独特和优良的气候原因，以及云南烤烟品质风格特点与气候的内在关系。研究表明，云南烤烟大田期光、温、水总量没有任何优势、大田中后期光温劣势显著，但烤烟生长期间光温水的时段分配和匹配具有独特性；云南气候条件的地域差异可导致烤烟内在品质差异显著。云南烟区与国内外烤烟主产区气候差异大，其烤烟气候独特性在于烤烟大田前期“多光少雨气温偏高”与中后期“寡照多雨气温偏低”相匹配；前期气候有利于糖分快速积累并抑制烟碱和含氮化合物形成，中后期气候决定云烟“清香型”风格、有效降低烟叶糖分的耗失和转移并提高烟叶含氮量，从而造就了云南烤烟品质风格和特点。

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气候资源

19世纪后半叶北京地区人的季节性换装对气候变化的适应

方修琦1, 萧凌波, 张学珍, 郑景云

2007, 29(2): 91-96.

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本文根据《翁同日记》中关于1868年～1898年季节性换装的记录和北京的器测温度记录，采用相关分析和回归分析方法，探讨了季节性换装的迟早与气候变化的关系。结果表明：①从1868年～1898年年内冷暖变化和季节性换装的平均状况来看，作者的衣冠质地随着温度的季节性变化而改变，但是任意一类衣冠对应的上半年的温度条件均比下半年偏高3℃～5℃，而且春季的换装速率比秋季慢；其中，后者是人对北京地区春季升温速率较秋季降温速率慢的气候特征做出的适应性响应;②从年际波动和变化趋势来看，上半年的变冷（暖）对应于季节性换装日期的推迟（提前），下半年与之相反；1868年～1898年，上半年的季节性换装日期趋于推迟，下半年趋于提前，这是人对北京地区春季和秋季均呈变冷趋势的适应性响应。但是，人类季节性换装对不同时节冷暖变化响应的敏感性存在明显差异，对初春、暮春、秋初、秋末的响应较为敏感，特别是对秋末的响应最为敏感。

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气候资源

红外辐射计遥测地表温度空间变异特征

黄妙芬, 刘绍民, 刘素红, 邢旭峰

2007, 29(2): 97-103.

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利用航空、航天平台热红外模拟遥感器——红外辐射计观测的资料对非均匀下垫面地表温度空间变异性进行分析，结果表明下垫面不均匀性越强，地表温度的空间变化曲线波动就越大，说明目前用一个点的地表温度观测值来表示一个遥感空间分辨率像元的地表温度值是不合理的。红外辐射计是对遥感反演地表温度的精度进行验证的手段之一，其特点是视场角小(6°)。通过对小视场红外辐射计获取的地表温度采用简单的算术平均来代表整个像元的总体温度，与Landsat/TM数据源反演的像元地表温度进行对比，结果表明两者之间有一定的差异。造成这种差异的主要原因是遥感数据源获取的红外辐射强度是一个像元中所有地物辐射的综合结果，不是像元内所有地物各自辐射能量的简单算术平均。本文的创新之处在于是野外观测和试验数据入手，深入分析数据，所得到的结论可以为其他从事相关工作的人员提供很好的参考与借鉴。

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土地资源

中国耕地压力指数时空规律分析

张安录, 朱红波

2007, 29(2): 104-108.

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耕地压力指数是指最小人均耕地面积与实际人均耕地面积之比。文章通过对改革开放以来我国耕地压力指数的测算，发现耕地压力指数在1981年～1996年间呈下降趋势，主要原因是由于期间最小人均耕地面积减少速度大于实际人均耕地面积的减少速度；1996年后耕地压力指数整体处于上升趋势，这主要是由于期间实际人均耕地面积急剧减少所致。通过对2004年各省份压力指数的测算，发现有21个省份的耕地压力指数大于1，其中上海的耕地压力指数达到了2.84；即便是在无明显压力的5个省份中，其压力指数也均在0.78以上，区域耕地压力非常明显。导致各省份耕地压力指数过大的主要原因有3个：一是由于耕地大量被占用，实际人均耕地面积偏小而导致的压力指数过大；二是因单产水平过低而导致最小人均耕地面积偏大，从而使压力指数偏大；三是粮食主产区由于要承担国家商品粮任务，使区域粮食自给率过高，导致最小人均耕地面积过大，从而使耕地压力指数偏大。通过控制耕地面积减少速度、提高农业科技水平可以有效缓解耕地压力状况。

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土地资源

北京市农村居民点用地内部结构特征的区位分析

姜广辉, 谢志丹, 张凤荣, 赵婷婷, 周丁扬

2007, 29(2): 109-116.

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农村居民点作为一个具有复合功能的用地载体，对其内部结构的深入分析有助于更好的了解农村居民点用地结构与功能的演变规律。本文结合GIS技术使用景观生态学的研究方法，对不同区位条件下农村居民点用地内部结构特征演变的区位特点进行分析，进而揭示农村居民点用地内部结构的地域分异规律。分析发现，农村居民点用地内部结构特征具有区域差异性。在众多区位要素中，农村居民点与城市之间的距离是刻画这种分异规律最为突出的，而由于北京市乡镇层次上交通道路完备程度分异性不强，因此距交通道路的距离的影响则并不太显著。随着区位条件逐渐外推，农村居民点用地结构的多样性指数逐渐降低，集中性指数则在增加；生产力水平的不同使农村居民点用地内部结构形成不同的地域特点。同时，随着区位条件的改变，农村居民点内部不同用地类型的区位意义指数也在发生规律性变化。文章认为在新农村建设过程中，应将农村居民点用地结构的调整纳入到城市空间结构调整内容之中。要从社会经济发展的实际情况出发统筹城乡发展，着力于合理安排城乡产业用地布局，并体现土地集约利用的方向；同时，还应根据区域特点的不同采取不同村镇规模控制标准，提出各自农村居民点用地的调整模式与途径。

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土地资源

山区土地利用统筹的途径研究

陈百明, 杜红亮1, 刘盛和

2007, 29(2): 117-123.

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新一轮土地利用总体规划提出要统筹区域土地利用，相关研究的缺乏给这项工作的顺利开展提出了挑战。山区是中国用地情况复杂、人地矛盾非常突出的区域，研究山区的土地利用统筹问题具有典型意义。本文以北京市山区为例，首先提出以流域和集中发展区域为切入点，统筹山区土地利用的必要性和可行性，继而用水滴模型和其他ArcGIS方法将北京山区划分为拒马河-大石河、永定河、温榆河、妫水河、白河、潮河、河等八大流域，并用逐步筛选法选出燕房新城、韩村河－张坊、门头沟新城外围、斋堂、南口、延庆新城外围、永宁、怀柔新城外围、汤河口、密云新城外围、太师屯、金海湖、大华山等13个集中发展区域，最后分别从空间模式和组织模式两方面，并分流域内部中等及其以上强度开发区域、低等强度开发区域和禁止开发区域、八大流域之间、北京大流域、京津冀山区流域等四个层次探讨统筹山区土地利用的途径。

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土地资源

江汉平原耕地非市场价值评估

高魏, 闵捷, 张安录

2007, 29(2): 124-130.

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耕地的非市场价值，是耕地利用决策过程必须考虑的重要方面，而其评估一直是理论界研究的热点和难点问题。意愿调查法（CVM）是目前国际上流行的衡量资源非市场价值的重要方法，本文以江汉平原耕地非市场价值为研究对象，以支付卡方式设计了800份调查问卷，研究了居民对耕地非市场价值的支付意愿。分析结果表明，江汉平原83.42%的居民家庭对耕地非市场价值有正的支付意愿，但农民和市民的支付意愿存在差异，前者为145.84元～167.57元/（年·户），后者为151.85元～196.80元/（年·户），研究结果与国内部分其它领域研究比较表明，CVM在耕地非市场价值领域研究具有有效性。论文还对支付意愿的影响因素进行了回归分析，并对回归结论进行了环境经济学解释。按江汉平原现有家庭数量计算，得到江汉平原耕地非市场价值每年的支付意愿为5.31×10^{8元～6.46×10^8元。}

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土地资源

山东省耕地利用综合效益的时空分异特征

刘学忠, 马博, 庞英, 王宝海

2007, 29(2): 131-136.

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90年代末期我国进入了工业化城市化发展大量占用耕地时期。伴随着低效利用和环境污染再加上结构调整的压力，我国耕地面积绝对减少，从而使得我国粮食总产于2003年降至近20年来的最低点。这一变化再次引起国内外对我国粮食安全问题的普遍关注。解决问题的有效办法就依靠技术进步，实现耕地利用模式的转变——集约利用。本文在可持续发展理论的指导下，用因子分析法，尝试性地提出了耕地利用综合效益测度的指标体系并应用于我国沿海地区山东省的案例研究，对不同区域耕地利用综合效益时空差异状况进行了数量分析。分析结果表明：近十年来耕地利用综合效益运行的平稳性较差：一些地区在波动中实现了耕地利用模式的升级，而另外一些地区则逆转为粗放型或耗损型；目前多数发达地区耕地利用模式仍属粗放型。研究的政策启示是：新时期中央政府对耕地的利用和保护政策应从“数量型”向“效益型”转变，引导耕地利用走向集约化。

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土地资源

基于生态保护对土地利用分类系统未利用地的探讨

金晓斌, 徐健, 易理强, 周寅康

2007, 29(2): 137-141.

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我国现行土地利用分类体系是从2001年开始施行的，是对以往各分类体系的继承与发展。随着社会经济的发展，土地利用中的生态环境问题日益突出，许多“未被利用”的土地资源越来越成为地球生态系统的重要组成部分。但是，在当前可持续发展理念下，我国现行土地利用分类体系对于“未利用地”及其子系统中各级地类的命名与内涵的理解极有可能会给“未被利用”土地的管理和利用带来负面影响。针对这一问题，本文在简述国内土地利用分类体系的演变过程并借鉴、吸收国外发达国家和地区及国内土地覆被/利用分类体系精华的基础上，对“未利用地”从利用的广义内涵与生态环境的重要性两个方面进行了辨析，探讨了“未被利用”土地资源的价值问题及其可持续利用问题。并且，在此基础上针对“未利用地”子系统，提出了基于生态保护的新的分类子系统，希冀能对现行土地利用分类方案中“未利用地”子系统的修改完善有所裨益。

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土地资源

基于元胞自动机的莫莫格湿地土地覆被预测模拟

傅晓阳, 胡茂桂1, 宋开山, 王宗明, 张树清

2007, 29(2): 142-148.

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本文运用元胞自动机结合人工神经网络方法，利用1986年和2004年两时期的ETM遥感影像，对莫莫格国家级湿地自然保护区的土地覆被变化进行了动态的模拟和预测，探讨了元胞自动机模型在湿地土地覆被变化预测和湿地资源保护方面的重要作用，为湿地资源的动态监测与可持续发展提供参考和决策支持。在模型实现过程中，以正六边形元胞取代传统的四边形元胞，克服了传统四边形元胞各向异性的先天不足，减小了模型预测的误差。应用BP神经网络与元胞自动机相结合自动挖掘出元胞自动机模型的转换规则，不仅降低建立多种土地覆被类型预测模拟的难度，而且减少了人为的主观因素，提高了准确性。将模型应用到莫莫格湿地保护区，预测的结果与实际土地覆被类型比较得出预测精度达到约80%，通过对该地区未来34年土地覆被变化的预测，反映出了该地区耕地面积增大、湿地减少的生态环境变坏的趋势，为该保护区的管理和发展提供了参考。

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土地资源

日本和韩国土地利用与经济发展关系实证分析及启示

金继红, 许再超, 张坤, 张琦

2007, 29(2): 149-155.

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世界各国发展历史已经证明，土地利用与经济发展之间存在着农村耕地减少，工业、商业等非农建设用地扩大必然过程，且一般都会呈现“倒U型”的曲线变化规律。而城市化水平在30%～70%时是建设用地增加和耕地减少最快时期。而土地利用结构上则大都经历过先工业用地快速增长，然后是城市用地和居民住宅用地的快速增长过程。而土地利用与经济发展之间相关度是不同的，通过对韩国和日本研究发现，土地利用与经济发展之间尤其是耕地与GDP、工业增加值、服务业增加值、投资及城市化水平等存在着很强相关关系。这些研究对我国正确处理土地管理与经济发展之间的关系很有启发，也很有借鉴意义。

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流域气候－生态－土地利用变化研究

流域宏观尺度降雨-景观-径流变化的相互作用

陈操操, 谢高地, 杨丽1, 甄霖

2007, 29(2): 156-163.

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大流域宏观尺度上长时间序列的降雨变化、景观变化、径流变化及其相互作用是近年来研究全球变化的一个重要问题。本文研究泾河流域降雨-景观-径流变化的相互作用，结果表明：①泾河流域中上游主流域40多年来的降水具有微弱下降趋势，降雨倾向率为-4.9mm/10～-11.3mm/10年；泾河流域马莲河分流域，年降雨量表现为不变或微弱下降；②泾河流域1986年～2000年15年之间，景观结构变化不大，一直以草地景观和耕地景观为主。草地景观和农耕地景观二者始终占流域总面积的85%以上，林地景观始终占流域总面积的10%左右，其他景观类型一直占流域总面积的5%左右。在宏观景观格局的变化中，泾河流域中上游主流域，农耕地景观所占比例有所上升，而泾河流域马莲河分流域农耕地景观所占比例维持稳定；③泾河流域中上游主流域年径流量逐年较大幅度地减少，下降速度达到每10年减少1.78m³/s。在泾河流域马莲河分流域，年径流和径流模数在过去30年中基本维持稳定，整个泾河流域年径流量逐年下降；④相应年份内对应的径流和降雨相关性极为显著（P<0.01）。在泾河主流域中上游地区降水每减少10mm，径流可能相应减少70×10⁸m³，在马莲河分流域地区每减少10mm，径流可能减少110×10⁸m³。在泾河流域，若维持景观结构的稳定，则径流的变化趋势会与降雨的变化趋势保持一致。景观结构的微弱变化会改变径流对降雨响应的变化幅度。在景观组成中，耕地景观比例的增加会显著减少径流。

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流域气候－生态－土地利用变化研究

泾河流域水资源需求结构分析与调控策略

成升魁, 耿艳辉1, 闵庆文, 秦向东1, 万信

2007, 29(2): 164-171.

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泾河流域生态环境脆弱，水土流失严重，同时水资源短缺这些都已成为其发展的障碍，因此有必要弄清流域目前水资源需求状况和存在的问题。水资源需求部门主要是农业需水、工业需水、城镇居民生活需水、农村居民生活需水、河流生态环境需水、林地需水和草地需水，分别属于生产需水、生活需水和生态环境需水。为表征不同部门需水的时空特征，计算了该区域2000年各县各类需水部门的需水量，并从水资源需求部门差异、空间差异和时间匹配三个方面进行分析。结果表明：①各县总需水量变化在1.57×10⁸m³～14×10⁸m³之间，流域单位面积需水量变化在145.11mm～728.98mm之间，基本趋势是由东南向西北逐渐减少; ②流域以生产需水和生态需水为主，生产需水以农作物需水为主，在2/3县区易出现生产与生态环境争水现象; ③农作物和林地，尤其是农作物亏缺水量大，目前的灌溉水平很难改变亏缺局面，势必影响二者经济效益和生态效益的发挥; ④农业结构性用水短缺格局相对突出。单位面积农作物需水量，最高值在泾阳县，为5 682 m³/hm²；最低值在定边县，为4 022 m³/hm²，由于事先设定大多数需水定额不随县(区)的改变而改变，因此该值与作物结构密切相关。本文根据上述研究结果，对该区域水资源的合理利用提出建议，要求重点加强植被结构与农作物结构的调整。

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流域气候－生态－土地利用变化研究

泾河流域降雨量变化特征分析

陈操操1, 谢高地, 甄霖

2007, 29(2): 172-177.

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利用1961年～2004年泾河流域及周边地区的气象站点的月降水资料，以降水倾向率、Mann-Kendall非参数检验等方法分析了降雨变化趋势及时空分布特征。分析结果显示：泾河流域降雨量年际间波动较大，每相隔10年降雨正负距平发生转化，上世纪90年代至今降雨处于新的减少期；40年间流域降雨量下降趋势不显著，减少幅度约为4.7mm/10年；但流域上中下游季节性降雨趋势变化明显，主要表现为秋季降雨减少而冬季降雨增多，秋季降雨减少可能是年降雨量减少的主要原因。流域降雨时空分布特征变化与全球气候变暖导致东亚季风加强北移，以及区域地形差异，地表差异等因素联系密切。分析结果还表明：1981年～2004年及1961年～1980年前后20多年里流域大部分地区降雨增减变化不大，降雨减少区位于流域西北和西南角固原、华亭、千阳一带，降雨增加区位于流域中下游农业高产区，以长武、咸阳为中心，有助于粮食增产。

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流域气候－生态－土地利用变化研究

泾河上游固原地区的NDVI变化与降水的相关性研究

郭广猛, 谢高地, 甄霖

2007, 29(2): 178-182.

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我国自2000年开始实行退耕还林还草政策。本文使用2000年与2004年250m分辨率的MODIS植被指数数据(NDVI)，分析了泾河上游固原地区植被和降水利用效率变化，结果表明该区植被覆盖情况有较大好转，NDVI在0.2～0.4之间的地区减少了31%，而NDVI在0.4～0.6的地区增加了67%; 同时该地区的降水利用效率也有所增加，从平均0.53增加到0.65。原州、彭阳和西吉3县NDVI与降水的相关系数分别从0.27、0.58、0.50增加到0.83、0.92和0.95。研究认为这种增加主要是由于降水在年内分布与植被生长配合较好，而不是由于退耕还林政策所致。分析表明当生长季内降水小于450mm时，NDVI随降水增加而增加较慢，当降水大于450mm时，NDVI增加较快。生长季降水量小于450mm的地区以草地为主，大于450mm的地区以林地为主。所以生长季450mm降水可以看作是降水影响森林和草地一个临界点，在这一阈值之上退耕还林政策实施应以还林为主，在这一阈值之下以还草为主。

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流域气候－生态－土地利用变化研究

泾河流域景观指数的粒度效应分析

陈操操, 谢高地, 杨丽1, 甄霖

2007, 29(2): 183-187.

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本文以泾河流域1∶10万比例尺下的景观类型图为研究对象，在前人的研究基础上选择了7个景观指数，并对其粒度效应进行了分析，结果表明，各景观指数均具有明显的粒度效应，不同景观指数随粒度增加表现出了不同的变化趋势，根据各景观指数的粒度效应关系，可以将上述7个景观指数分为四类。第一类指数随粒度的增加呈单调递减，具有比较明确的粒度效应关系，这类指数主要有平均形状指数和聚集度指数；第二类指数随粒度增加也呈下降趋势，但在下降的过程中出现了不明显的尺度转折点，这类指数主要有Simpson多样性指数和Shannon均匀度指数；第三类指数随粒度增加总体上呈上升趋势，并具有明显的尺度转折点，这类指数在本研究中只有最大斑块指数一种；第四类指数随着粒度增加，粒度效应关系比较复杂，粒度效应曲线近似于“n”型，并具有明显的尺度转折点，这类指数有斑块密度指数和面积加权平均分维数。结果还表明，对泾河流域1∶10万比例尺下的景观类型图进行景观指数计算的适宜粒度范围为30m～40m。

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流域气候－生态－土地利用变化研究

流域水土资源优化配置的几种方法比较

成升魁, 耿艳辉1, 闵庆文

2007, 29(2): 188-193.

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目前关于流域水土资源优化配置研究的特点表现为：对单项的水、土资源优化配置研究较多，把两者结合起来的研究较少；分别从宏观和微观两个尺度研究的较多，将两种尺度结合起来研究的较少；越来越重视资源配置模式下的生态系统服务功能状况及其能否满足特定区域可持续发展的需要；研究方法逐渐由定性向定量化转变，在定量研究中，较多使用一般线性规划、灰色线性规划、动态规划、多目标决策和系统动力学等方法；越来越重视以3S技术为基础，结合专业模型进行模拟，为水土资源配置和管理提供高质量的科学决策支持，但目前还没有建立完善的区域性的支持系统。通过重点对水土资源优化配置的定量化方法进行比较分析，今后的研究应当重视：①进一步完善流域水土资源优化配置的理论与方法，特别是与区域特点相结合，利用系统科学等多种学科的理论和方法实现宏观尺度上的优化配置；②加强GIS技术与定量模型的契合；③着力解决若干重要的科学和实践问题，如：特定地区生态效益的量化、生态效益与经济效益比例的确定、生态需水量的理论与方法、森林植被的水文效应、农业节水与水资源管理关键技术等；④开发建立流域水土资源优化的决策支持系统。

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土地资源

泾河流域退耕还林(草)综合效益与生态补偿趋向

孙新章1, 谢高地, 甄霖

2007, 29(2): 194-200.

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采用典型农户调查和地方政府访谈等方法，对泾河流域上游地区的固原市原州区退耕还林(草)综合效益进行了评估，并基于退耕还林的效益和实施过程中出现的问题，对后续生态补偿趋势进行了探讨。结果表明，原州区退耕还林的生态效益显著，其价值量平均为1 674.1元/(hm²·年)，按2000年～2004年完成的退耕面积，总效益高达8 408.2×10⁴元/年，退耕使当地严重的水土流失状况得到了控制。研究表明，退耕还林对当地农牧生产和农村社会经济具有双重效应，一方面，退耕促进了作物生产结构优化和基本农田生产力的提高，农村剩余劳动力转移速度加快；另一方面，草食性牧业生产受到了一定影响，农民收入也比预计值偏低。从后续生态补偿的趋势看，延长补偿期限是大势所趋，但补偿标准可适当降低。在补偿方式上，应改为单一现金补偿，并通过流域补偿方式多源筹集资金，同时要加大对替代产业的扶持力度。

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流域气候－生态－土地利用变化研究

人类活动对泾河流域村落尺度土地利用格局的影响及冲突

陈操操1, 郭广猛, 刘雪林1, 谢高地, 杨丽1, 甄霖

2007, 29(2): 201-207.

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对流域微观尺度土地利用结构变化研究是进行宏观尺度土地资源研究和管理的基础。本文旨在探讨中国西部黄土高原泾河流域村落尺度土地利用的变化及其驱动因素，识别并分析资源利用和管理中存在的冲突与解决方案。研究所用资料来自社区快速评估(RRA)、参与式社区评估(PRA)、农户问卷调查、小组讨论、统计资料等。应用系统抽样法对泾河流域上游的南庄村和史么村的90个农户进行了问卷调查，同时在各村进行PRA研究。主要研究结果有：①通过PRA方法，首次恢复和直观再现了村落尺度1950年代以来主要土地利用类型图及其变化，与1950年代相比，1985年～1995年代中期林地和草地面积呈增加趋势，主要得益于荒山造林。1996年～2004年代草地和林地面积持续增加，耕地面积下降；②1950年代以来，种植作物的种类逐渐转换为市场需求高的经济作物；③不同时期的政策和市场机制的作用是引起这些变化的主要原因；④尝试性地界定和分析了在土地利用管理中的主要冲突类型，即公众认知与意愿的冲突、耕地面积减少与剩余劳动力增加的冲突、生态移民措施与公众愿意的冲突、上游与下游资源利用与保护的冲突。个人因素如教育程度、性别和年龄影响他们对土地结构变化的认知和愿意。研究建议应重视土地利用变化最明显时期的特点，针对冲突及其产生的原因进行研究，提高资源利用效率。

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