内蒙古是我国土壤风力侵蚀较为严重的地区之一,同时也是我国土地利用方式剧烈变化的地区之一。依据两期土地利用数据以及相应年代的土壤风力侵蚀数据,研究了20世纪90年代末期内蒙古自治区土地利用和风力侵蚀的静、动态格局。根据土地利用和风力侵蚀的空间分布及动态变化特点,设计了内蒙古土地利用—风力侵蚀动态区划,基于该区划详细讨论了内蒙古不同地区占主导地位的土地利用动态与风力侵蚀动态,由此揭示了两者之间存在的驱动——被驱动关系。研究发现,在20世纪90年代末期,内蒙古土地利用和风力侵蚀的基本格局没有太大变化,但风力侵蚀强度在总体上增强了;土地利用的变化主要反映为草地的退化和耕地的扩张。土地利用动态与风力侵蚀动态有着良好的时空对应关系:草地的退化与耕地的扩张导致了显著的风力侵蚀增强,而草地的改善以及耕地的收缩对风力侵蚀的影响不如前者明显,这表明了土地利用动态对风力侵蚀动态正、反向驱动的不平衡性。

东北农牧交错区是典型的生态环境脆弱区,土地利用变化直接影响到当地居民的生活质量以及环境—经济的协调发展状况。本文基于对典型样点土地利用变化数据的量化分析,解析了近10年来东北农牧交错区土地利用的数量结构变化、土地利用程度的变化和土地利用变化的区域差异,以便为土地资源的可持续利用提供科学依据。

驱动力机制是土地利用变化研究的核心和主要方向,而将人文要素数据匹配到土地利用单元的方法研究是探讨人文因子驱动土地利用变化机制的基础工作之一。本文在详细阐述人口和经济产值与土地利用单元匹配方法的基础上,进而以北京市丰台区为例,采用人居密度和土地经济产值密度指标,定量计算并分析了1999年丰台区人口居住和土地经济产出的空间分异特征。丰台区人居密度差异巨大,最高与最低相差近29倍;土地经济产值密度高低差异主要体现在非农业用地与农业用地之间,最高的城镇用地是最低的粮食种植用地的45倍。研究结果表明将人文要素数据匹配到土地利用单元的方法是可行的。

土地利用规划的环境影响评价对提高政府决策的科学化具有重要意义。国外相关方面的研究已有30年之久,但我国刚刚起步。对于评价内涵及内容的探讨是开展这一领域研究的基础。本文从现阶段土地利用规划的需求出发,在综合分析项目环境影响评价的经验及相关的研究成果基础上提出土地利用规划环境影响评价的主要内容和研究的建议。

土壤侵蚀作为LUCC引起的主要环境效应之一,是自然和人为因素叠加的结果。不合理的土地利用和地表植被覆盖的减少对土壤侵蚀具有放大效应。土地利用/土地覆盖变化与土壤侵蚀关系的研究已逐渐成为LUCC研究和土壤侵蚀研究的一项新的重要课题。目前,涉及土地利用/土地覆盖的土壤侵蚀研究方法有很多,本文介绍了基于模型的定量研究、基于GIS和RS的研究、基于放射性同位素的研究以及基于湖泊(水库)沉积物的研究的基本原理与研究进展,同时指出了每种方法中存在的不足。

河川径流的年内分配特征与特定的径流补给条件关系密切。在气候变化以及人类活动的影响下,河川径流的年内分配特征也发生着相应的变化,直接影响水资源的开发利用以及生态系统的健康。本文根据黄河源区主要测站1952～1997年的月天然径流资料,分析了年内分配不均匀系数、集中度和集中期、变化幅度等特性。结果表明:1)黄河源区径流的年内分配特征20世纪90年代和70年代较为接近,而80年代则与60年代较为接近。2)90年代的径流年内分配特征出现了较大的变化,突出表现在汛期径流量的减少;3)玛曲水文站径流年内分配的不均匀性、集中度以及相对变化幅度都略高于唐乃亥,而绝对变化幅度则较小。

生态环境需水是国内外生态水文学研究的热点问题。本文回顾了国内外生态环境需水研究的现状,并对今后生态环境需水研究进行了展望。研究认为:国外对生态需水的研究侧重于河流生态系统,主要是利用所关心的鱼类对河道物理形态、水流状况等变化的响应关系,来确定河流的最小或最佳流量,研究方法主要以水文学法、水力学法和生境模拟法为主。20世纪90年代后,提出了考虑河流生态系统可接受的流量变化,以维持河流生态系统整体功能为目标确定河流生态需水的研究思路。在国内,生态需水研究起步较晚,但发展较快。研究大致经历了二个阶段:1988年至1998年是对生态需水相关概念的认识阶段,1998年之后才真正进入起步性研究阶段。因此,许多理论和方法都有待加强研究。最后,本文提出了以同位素示踪、遥感等技术为支撑,加强生态需水机理和不同时空尺度生态需水转化等问题的研究。

利用潮白河五个水文站1956年以来的径流资料,应用多种数值分析方法,详细分析了潮白河径流的年际、年内分配规律,计算了人类活动对径流的影响。结果表明,潮白河径流的年际变化剧烈,丰水时段历时很短,而枯水时段历时很长。应用累积滤波器和肯德尔秩次相关法,对年径流变化趋势所作的定性和定量的结果表明,潮白河年径流总体呈减少趋势,且减少趋势显著。根据年径流累积曲线和回归分析,人类活动是引起潮白河径流减少的主要因素。

系统地评论了国际上有关草地资源遥感研究的最近文献。首先,分析了草地遥感的可行性,确定了监测和评估草地资源最有效的光谱波段,阐述了各种遥感影像在草地资源调查与评估中的实用价值。之后,介绍了草地资源遥感的常用方法,即植被指数和其他指数法,对比和分析了各种指数在草地资源遥感应用中的有效性及应用范围。这些草地资源遥感的应用包括草地盖度监测与制图、生物量估算、草地退化监测及草地资源定量分析。最后,探讨了草地资源遥感的发展趋势,包括摄像遥感、高分辨率影像(如CASI,AVIRIS和IKONOS)和GPS的运用。此外,GIS的引入及其与数字影像处理的集合会使草地资源遥感由简单监测逐渐向动态预报和模拟过渡。这些研究新动向对国内相关科学家在选题时具有极大的参考意义。

综述了生态足迹理论及其在全球及区域可持续发展系统中的应用成果,发现生态足迹理论在用于区域可持续发展评价时遇到了困难,主要表现为其对区域发展可持续性的评价结果与可持续发展理论所阐述的基本原则不一致,认为这主要是将基于全球生态系统的生态足迹理论不适当地用在了区域可持续发展系统所导致的,而根本的原因是生态足迹概念本身的定义不够确切。本文将生态足迹区分为消费性生态足迹和生产性生态足迹,对传统的生态足迹理论进行改进,并以生产性生态足迹作为评价区域可持续发展的指标,以期更真实地反映区域发展的可持续性;通过比较全球生态赤字和区域人均消费性生态赤字可以对区域发展公平性做出评价。

近年来,全球化力量成为影响区域经济发展及其空间格局演变的主要因素之一。在未来相当长一个时期内,全球化因素影响的深度与广度都将进一步扩展。随着经济活动全球化的发展,学术界有相当多的研究关注全球化、跨国公司投资及其社会经济影响。本文分别从国家、区域和企业三个不同的层面及全球化与区域发展互动的角度对现有的关于全球化、跨国公司投资与地区发展的相关研究进行总结和评述。

城市用地规模扩大和结构演变是城市化过程在空间地域上所反映的重要特征。随着城市人口快速增长、经济建设和各项事业的不断发展,城市用地规模迅速扩大,城乡用地矛盾也日趋突出,尤其是本来人多地少的苏南地区更是如此。本文试图通过近20年苏州、无锡和常州三市用地扩展和结构演变特点、问题和发展趋势分析,探讨城市建设用地扩展的宏观调控对策,为城乡土地规划和管理提供决策参考。

本文选取空间大尺度黄河河源区流域为研究对象,利用分布式水文模型进行径流量模拟,采用1976～1985年唐乃亥水文站逐年、月实测径流资料进行参数率定,确定模型的基本参数,得到了较好的模拟效果。模拟结果表明气候变化是引起黄河河源区径流变化的主要原因。在80～90年代的20年间,黄河河源区由气候变化引起径流减少62.11亿m3,占径流变化总量的108.72%,由土地覆被变化引起径流增加5.73亿m3,增加量占径流变化总量的10.03%。

在传统的水文/水质模型中,降雨被认为是在空间上均匀分布并且对模型输出的不确定性不产生影响。本文的目的是评价由于降雨的空间分布不均匀性对模型输出-产流量和产沙量-不确定性的影响。本文选取卢氏流域为研究区域,使用SWAT模型和流域内24个雨量站的降雨作为模型的输入。基于降雨空间分布均匀的假定下,每次用一个雨量站的点雨量来作为流域的面平均降雨量,模拟的产流量和产沙量的不确定性来自于降水的不均匀性。模拟的产流量和产沙量的不确定性大于降雨的不确定性,结果表明,在运用水文/水质模型时,为了准确的模拟、预测产流量和产沙量必须掌握降雨的空间分布特性并将其应用于水文、水质模拟之中。

利用1982～1998年AVHRR的pathfinder遥感数据,以及相同时段黄河流域29个农业气象观测站土壤水分观测资料和263个气象台站降水、蒸发资料,建立基于遥感条件温度植被指数和气象观测数据基础上的黄河流域厚层土体(0～1m)土壤水分遥感估算方法,计算出1982～1998年黄河全流域1m土体各层土壤水分。计算结果检验表明该方法适合进行大区域、连续时间段、厚层土体土壤水分估算,并为黄河流域水循环研究提供了丰富的土壤水分数据。

SWAT是一个具有很强物理机制的长时段的流域分布式水文模型,它能够利用GIS和RS提供的空间数据信息,模拟复杂大流域中的径流成分。本文应用SWAT模型对基流进行模拟,分别采用1992～1996年和1997～1998年洛河流域卢氏水文站逐年、月实测径流资料进行模型校准和验证,确定模型的敏感性参数:径流曲线数、地下水再蒸发系数、土壤蒸发补偿系数和植物蒸发补偿系数;并借助滤波技术对实测径流进行基流分割。将滤波分割的基流与SWAT模拟值进行对比,采用线性回归系数(R2)和Nash-Suttclife模拟系数(Ens)对SWAT模型进行评价,其结果月基流R2为0.76,Ens为0.75,模拟精度较高。

本文探讨了地理信息系统在水文学研究中的一般模式,应用GIS与水文模型松散结合的方式,采用MS-VisualBasic可视化开发语言,以ESRI-MapObject地理信息系统组件为基础,构建了黄河流域水循环地理信息系统平台。将所涉及到的黄河流域水循环各类数据统一坐标、统一格式储存到平台中,为黄河流域水循环要素和水文过程研究提供数据支持。

基于"压力-状态-响应(Press-State-Response,PSR)"模式的土地质量指标体系是国际土地科学研究的热点问题。我国经济的快速增长和土地退化的严峻形势要求建立能够衡量土地质量变化的指标体系。介绍了基于PSR框架的土地质量指标体系的来源、基本概念、评价框架和研究计划。介绍了国际土地质量指标研究计划中提出的养分平衡、产量差额、农业土地利用强度与利用多样性、土地覆被、土壤质量、土地退化、农业生物多样性、水质量、林地质量、牧草地质量、土地污染等11项土地质量指标。在总结、分析国内外土地质量指标体系研究的最新进展和研究不足基础上,提出未来我国有关部门在土地质量方面的研究趋势与建议。

自1970年代以来,在自然因素和人为活动的交互影响下,京津以南河北平原地下水位持续下降并产生了一系列地质环境问题,严重影响了该区域社会经济的可持续发展。本文从降水、地表径流、气温等自然因素及地下水超采、水利工程修建、农作物产量水平提高、耗水型作物面积扩大等人为因素初步分析了京津以南河北平原地下水位下降的主要原因;通过建立投影寻踪回归模型,定量评价了各因素对地下水位下降的影响,确定了各影响因素对地下水位下降的相对贡献率。结果表明:地下水开采是引起地下水位下降的最主要因素,对地下水位下降的相对贡献率为54.7%,其中工业、农业、生活用水对地下水位下降的相对贡献率分别为6.6%、43.7%和4.4%;其次是降水和地表径流,其相对贡献率分别为25.6%和19.7%。