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地理科学进展  
  地理科学进展--2004, 23 (6)   Published: 2004-11-25
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综合自然地理学

中尺度对地观测系统支持下中国综合自然 地理区划新方法论研究

刘 闯
地理科学进展. 2004, 23 (6): 1-9. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2004.06.001
全文: PDF (1149KB) ( 697 )
摘要 ( 461 )

在中国地理学发展史上,最值得纪念的成就之一是我国地理学家对中国综合自然地理环境采用区划的方法进行的研究。我国首次发布完整的综合自然地理区划方案至今已有50年历史。在这期间,产生了7个中国综合自然地理区划主要方案,建立了经典的区划方法论。近年来,中国生态区划研究、全球变化区域响应与适应研究对发展我国综合自然地理区划方法论做出了特殊的贡献。在全球和中国对地观测系统数据加速发展的支持下,本文对比了新形势下区划目的、内容、途径、范围、原则、依据、指标、等级系统、界线、研究单元、数据信息、分析计算、基础设施与研究环境条件发生的新变化,认为在中国未来20年发展的过程中,中国综合自然地理区划的目的将由主要为农业生产服务转向资源、环境、生态综合考虑,为可持续发展服务。全球对地观测系统,特别是中尺度对地观测系统数据资源和相关技术的发展和广泛应用,必将对以信息化、数字化为时代特点的中国综合自然地理区划新方法论的产生和体系的建立起到划时代意义的促进作用。

资源与生态环境

中国区域发展的资源环境协调问题

张 雷, 沈叙建, 杨荫凯, 程晓凌, 姜 巍, 吴映梅
地理科学进展. 2004, 23 (6): 10-19. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2004.06.002
全文: PDF (1495KB) ( 1012 )
摘要 ( 1217 )

随着人口规模和经济发展水平的快速增长,社会经济发展与自然资源基础的协调状态已经成为我国区域社会经济持续发展能力建设的首要任务和基本目标。为此,本项研究选择了决定区域社会经济发展最为关键的5大“公用性资源”并建立相应模型以评价区域发展与自然资源基础协调状态。结果表明,在全国7大区中,以华北、东北、华东、华中和华南5个区条件相对较优,而西北和西南地区的状态相对较差。人地关系对应分析表明,华东、华南、华中和华北4个大区人地关系的紧张状态突出,其中华东区的情况最甚,目前当地实际人地关系压力系数接近6.8,高出全国均值水平33倍。尽管西北和西南的人地关系压力状态远低于其他地区,但是由于自身资源环境基础的脆弱性,当地资源环境大规模开发同样面临严重挑战。作为全国资源环境基础最佳的地区,目前东北区的人地关系依然保有较大演进空间,这也是全国区域发展与资源环境协调的最后希望所在。

我国生物修复技术的现状与展望

涂书新, 韦朝阳
地理科学进展. 2004, 23 (6): 20-32. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2004.06.003
全文: PDF (1942KB) ( 792 )
摘要 ( 630 )

环境问题是当前人类生存与发展过程中所面临的重大问题。生物修复技术是解决环境污染,恢复被人类活动破坏的生态系统,实现人类社会可持续发展的重要手段之一。近年来,我国生物修复技术研究与应用蓬勃发展,取得了显著成绩。其内容主要包括微生物修复技术、重金属污染的植物修复技术、矿山废弃地生态恢复技术、固体废弃物资源化技术、垃圾填埋场生态修复技术及湖沼生态恢复技术等。在高效特异微生物与重金属超富集植物筛选及其机理研究上取得了一系列的突破,已筛选出近50种针对农药、石油、多环芳烃等有机污染物的高效特异菌种和As、Cd、Mn、Zn等12种重金属的超富集植物。今后应注意吸收其他学科的理论知识,拓宽研究领域,注重生物修复的机理研究及相关分子生物学技术的开发与应用;开展全国范围的环境污染调查与风险评估工作;建立污染环境修复的法规与标准;从而促进生物修复技术的持续发展,为国民经济发展及环境与健康保护服务。

汞的环境生物地球化学研究进展

李永华, 王五一, 杨林生, 李海蓉
地理科学进展. 2004, 23 (6): 33-40. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2004.06.004
全文: PDF (1110KB) ( 663 )
摘要 ( 517 )

汞是毒性极高的全球性环境污染物。即使在极低剂量下,汞对人类和野生动植物都有相当大的毒性,并导致生态系统功能退化和人类健康风险,有关汞及其化合物的环境生物地球化学研究是目前国际上的热点之一。基于近三十年来的相关研究报道,作者阐述了生态环境中汞的分布特征及化学行为、汞的来源及循环、当前汞的暴露及人类健康风险等方面的最新研究动态。同时,指出生态环境中及环境界面间汞的活化、迁移、转化机制研究、人类活动与汞释放间的关系研究以及生态环境中汞的甲基化作用、生物放大作用等过程和交互作用研究等是今后汞的环境生物地球化学领域内的研究重点。

空间信息技术支持下的沿海风能资源评价

江 东, 王建华
地理科学进展. 2004, 23 (6): 41-48. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2004.06.005
全文: PDF (962KB) ( 795 )
摘要 ( 423 )

沿海地区是我国重要的风能资源区,由于近地面风场具有很强的时空变异性,给风能资源定量评价带来了很大困难。空间信息技术的发展为我们提供了新的视角和手段,近年来,利用星载合成孔径雷达(SAR)进行沿海风场信息遥感反演已从试验逐步走向成熟,它以布拉格原理为依据,建立合成孔径雷达后向散射系数与海面风场之间的关系,反演风速、风向等关键参数,并进而对研究区风能资源进行准确的定量评价。本文回顾了本领域国内外研究进展,重点阐述了风场要素反演的基本方法和校验手段,探讨了目前存在的一些问题和改进方法,并对本方法在我国的应用前景作了展望。

北方农牧交错带土地利用变化 及其生态环境效应 ——以陕北榆林市为例

杨述河, 闫海利, 郭丽英
地理科学进展. 2004, 23 (6): 49-55. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2004.06.006
全文: PDF (928KB) ( 916 )
摘要 ( 495 )

基于1985~2000年间的高分辨率土地利用/土地覆盖数据,对位于农牧交错带的陕北榆林市土地利用变化及其区域生态环境效应进行定量分析。结果表明:1985~2000年,榆林市土地利用变化区域差异明显,土地利用变化多分布在北部风沙滩地区,表明这些地区的土地利用变化过程相对活跃。生态环境质量总体上得到改善,但局部地区恶化也相当严重,且在县级尺度上表现出明显的区域分异特征。在大的区域尺度上北部风沙滩地区的生态环境质量的改善程度强于南部丘陵沟壑区。导致生态环境变化(改善和退化)的主导因素是林地、草地与其它土地利用/土地覆盖类型之间的转变,其中治沙种草与防护林体系建设对该市生态环境质量改善的贡献率最高,达到74.8%。

黄河源区生态环境退化研究

封建民, 王 涛, 谢昌卫, 齐善忠
地理科学进展. 2004, 23 (6): 56-62. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2004.06.007
全文: PDF (1020KB) ( 803 )
摘要 ( 570 )

生态环境退化是黄河源区所面临的重要的生态问题和社会经济问题。源区生态环境退化不但影响本区经济的可持续发展,而且对中下游地区的生态环境和水文条件构成很大威胁。在收集区内现有研究成果的基础上,通过对2000年TM影像的解译,对黄河源区生态环境退化现状和特征作了全面系统的研究。源区生态环境退化主要表现在冰川退缩、冻土面积的减小和冻融侵蚀面积的扩大,植被退化和土地退化的加剧等过程。最后,在分析未来气候变化和人类活动的基础上,对生态环境变化趋势作了预测。

地表通量监测

基于土地利用/覆被分类系统估算 碳储量的差异——以海南岛森林为例

张镱锂, 张 玮, 丁明军
地理科学进展. 2004, 23 (6): 63-70. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2004.06.008
全文: PDF (1013KB) ( 771 )
摘要 ( 491 )

土地利用/覆被分类系统是碳蓄积研究的依据,然而各种碳蓄积研究所采用的土地利用/覆被分类系统不尽相同。根据1993年海南林业资源二类调查资料,我们按照USGS土地利用/覆被、LCCS土地覆被和中国科学院土地资源三种分类系统所定义的类别进行分类并计算了各自的碳储量和碳密度,为碳储量的进一步精确估算和土地覆被分类系统研制提供重要的科学依据。结果发现,(1)不同的土地利用/覆被分类系统所对应的总碳储量以及平均碳密度都有了明显的差别。林业调查资料的植被分类、FAO 土地覆被分类系统(LCCS)、USGS 土地利用/土地覆被分类系统以及我国学者常用的中国科学院土地资源分类系统的碳蓄积量(Tg C)分别是28.98、28.71、21.04和21.04;碳密度(t C/ha)分别是31.24、30.95、22.68和22.68。(2)土地利用分类系统和土地覆被分类系统之间的结果具有较大差异,其碳储量相差7.67~7.94 Tg C,碳密度则相差8.27~8.56 t C/ha;差距在26.47%~37.74%之间。与其他学者研究结果比较发现,土地利用/覆被分类系统造成的碳蓄积差异的变化方向是不定的,取决于具体的分类系统和材积—生物量函数。不同土地利用/覆被分类系统对于植被划分的不同,导致了材积—生物量回归方程和类别面积的差异是造成碳蓄积和碳密度估算差异的根本原因。目前常用的土地利用/覆被分类系统在估算碳蓄积中存在一定问题,不适合于高精度的碳蓄积计算。体现地表植被生物量差异、植被叶型和外貌特征、种类及树龄差异等内涵的土地利用/覆被分类系统利于陆地碳循环研究的深化。

华北山区短时段参考作物蒸散量的计算

杨聪, 于静洁, 宋献方, 夏军, 刘昌明
地理科学进展. 2004, 23 (6): 71-80. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2004.06.009
全文: PDF (1533KB) ( 762 )
摘要 ( 460 )

短时段参考作物蒸散量的估算是研究华北山区小尺度范围内的水分循环和转化的重要环节。因受观测条件的限制,北方半湿润半干旱山区短时段参考作物蒸散量的研究相对较少。本文利用FAOPenman-Monteith公式、FAOPenman修正式和Priestley-Taylor公式对华北山区东台沟小流域观测到的4个月的气象数据进行了逐日的参考作物蒸散量计算,结果显示,FAOPenman修正式的计算值比FAOPenman-Monteith公式的计算值平均偏大16%左右,而且经过统计分析,它们具有很好的相关性,即在代表流域内使用FAOPenman修正式计算出参考作物蒸散量之后,再乘以一个折算系数(如0.84),即可得到与FAOPenman-Monteith公式的计算值较为相近的结果;而Priestley-Taylor公式的计算值与FAOPenman-Monteith公式的计算值相比,差异比较显著。分析其原因,我们认为是由于Priestley-Taylor公式没有考虑空气动力项对参考作物蒸散量的影响。因此,如果在华北山区使用Priestley-Taylor公式计算参考作物蒸散量,必须根据季节对公式中的常数项α重新进行修正。本文通过对2003年8月~2004年8月期间逐日计算得到的ET0(P-T)和ET0(P-M)值进行对比分析后,给出了修正后的不同季节的α值,为华北山区计算作物蒸散量提供了依据。

GIS应用与土地利用变化

基于GIS的区域规模化管理评价方法

李 军, 徐新良, 曾 澜
地理科学进展. 2004, 23 (6): 81-89. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2004.06.010
全文: PDF (1093KB) ( 607 )
摘要 ( 353 )

区域规模化管理指在一定区域内通过生产要素的集聚,形成适度规模,达到有效利用资源,提高经济社会效益,减少环境污染,增强核心竞争能力的方式、方法和过程。区域规模化管理程度的评价可以有效发现区域规模化管理的内部空间差异,对区域整体发展策略有一定的辅助决策意义。本文在建立区域规模化管理评价指标体系的基础上,以山东省1995年和2000年两个时段为例,就区域人口规模化、耕地规模化和经济规模化空间模型进行了研究,并建立了区域规模化管理评价的综合模型。

土地利用变化对洪水调蓄能力的影响 ——以洞庭湖区为例

李仁东
地理科学进展. 2004, 23 (6): 90-95. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2004.06.011
全文: PDF (803KB) ( 637 )
摘要 ( 392 )

本文在中国资源与环境时空数据库的支持下,利用20世纪70年代末期、90年代末期获取的陆地资源卫星图像和GIS分析方法,对洞庭湖区近20年的土地利用/覆盖变化进行了遥感调查,进而以水域与其他土地利用类型之间的转移变化为基础,对区域洪水调蓄能力的变化进行了估算。结果表明,变化比较显著的地类有3类:耕地减少了1.97%,各类建设用地总计增加了14.88%,水域面积增加的幅度为8.77%。因土地利用变化导致的区域洪水调蓄能力增加估计为6.23亿m3,由此增加的湖泊容积,最大为13.01亿m3

土地利用/覆被变化研究的实质分析 与进展评述

后立胜, 蔡运龙
地理科学进展. 2004, 23 (6): 96-104. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2004.06.012
全文: PDF (1169KB) ( 778 )
摘要 ( 526 )

作为当前研究的前沿领域,LUCC研究所涉及的研究内容不仅丰富而且繁杂。本文从LUCC研究计划的根本目标出发,指出LUCC所研究的诸多科学问题之间存在着紧密的联系,其实质是因果关系,而且LUCC研究可以简单明了地归纳为三个研究构成环节(LUCC原因、LUCC状况和LUCC结果)和四个核心研究内容(LUCC驱动力与驱动机制、LUCC状况、LUCC效应研究与作用机制、LUCC模型模拟与土地可持续利用),文章针对此四个方面的研究进展进行了综述。此外,作者对LUCC的研究趋势进行了展望,指出:LUCC研究的主要趋势是走向综合,LUCC的环境效应研究与LUCC微观机理与过程的研究是当前LUCC研究的两个热点,而研究尺度的综合和模型构建是LUCC研究的两大难点问题。

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