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地理科学进展  
  地理科学进展--2005, 24 (6)   Published: 2005-11-25
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生态环境

区域生态安全研究的科学基础与初步框架

张百平, 姚永慧, 朱运海, 许 娟
地理科学进展. 2005, 24 (6): 1-7. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.001
全文: PDF (939KB) ( 747 )
摘要 ( 494 )

生态安全研究涉及多种尺度(种群、生态系统、流域、区域、国家),其中区域生态安全是区域和国家可持续发展的基础,是建立和谐社会及环境友好型社会的必要条件,是人类生态安全的核心,应该处于中心的地位。但目前为止进行的区域生态安全研究多集中在综合指标评价、生物安全及土地利用变化效应的分析,比较缺乏严格的判定区域生态安全的科学基础。本文认为,地理地带性应是区域生态安全研究的基本准则;景观(土地类型)的原生态值可以作为区域生态安全的客观标准;景观退化程度是区域生态安全的重要指标;三者共同构成区域生态安全研究的科学基础。本文提出了区域生态安全研究的地理学方法,其框架体系应包括:(1)地理地带性分析及景观原生态定值;(2)景观退化程度的确定;(3)区域退化景观格局分析;(4)周围区域的生态影响分析;(5)区域生态安全水平的判别模式;(6)区域生态安全的指标体系。

生态安全:国内外研究综述

陈 星, 周成虎
地理科学进展. 2005, 24 (6): 8-20. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.002
全文: PDF (1925KB) ( 1240 )
摘要 ( 1346 )

生态安全是21世纪人类社会可持续发展所面临的一个新主题。本文归纳了学术界对生态安全概念的各种理解和认识,并将生态安全内涵概括为:(1)生态系统自身的健康、完整和可持续性,(2)生态系统对人类提供完善的生态服务。简述了生态安全的研究内容,提出了生态安全研究框架。综述10年来生态安全方面的研究进展,概括出生态安全研究十几年来的3个基本理论:①生态系统健康与环境风险评价理论;②环境(生态)安全的国家利益理论;③生态权利理论及其法律实践,以及生态安全研究所采用的几种主要技术方法,最后提出了生态安全研究展望。

作为生态和环境保护手段的空间规划: 联邦德国的经验及对中国的启示

孟广文, 尤阿辛.福格特
地理科学进展. 2005, 24 (6): 21-30. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.003
全文: PDF (1484KB) ( 968 )
摘要 ( 550 )

联邦德国生态环境保护走过了一条污染-治理-预防的道路, 即由技术性和应激性转为政策性和预防性的环境保护。生态环境保护政策和措施由环保活动家,大企业,学术界,地方及联邦各级有关部门共同制定,并由一个国家级综合的监测体系监督执行。公众不仅有权力了解结果,而且也将参与政策措施的制订和监督。德国空间规划包含欧盟,联邦,州,区域,城镇和城市建设6个层面。空间规划,特别是生态环境规划已成为预防生态环境破坏的重要措施。然而,联邦德国生态环境规划实施也面临个人交通和小企业污染以及环保成本提高造成企业区位劣势所带来的挑战。这些经验教训对中国的生态环境保护目标,政策措施的完善及生态空间规划的制订和监督落实,环境评价,特别是规划本身的环境评价具有借鉴意义。具体包括4个方面: 1)生态环境保护政策实现从提高环保技术手段向预防污染产生转变; 2)保证生态环境保护政策及实施的有效性; 3)把空间规划作为实现区域经济和社会稳定可持续发展的手段,提高生态和环保目标的地位; 4)在规划的技术层面上关注居住,休闲,交通和自然保护区用地的增长。

干旱区城市化与生态环境交互胁迫 过程研究进展及展望

乔 标, 方创琳, 李 铭
地理科学进展. 2005, 24 (6): 31-41. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.004
全文: PDF (1463KB) ( 854 )
摘要 ( 363 )

城市化进程与生态环境之间客观上存在着种种矛盾与胁迫作用,在干旱区表现的尤为突出。本文系统总结了当前国内外关于干旱区城市化与生态环境交互胁迫过程研究在理论、观点、方法与实践等方面取得的最新进展,提出了干旱区城市化与生态环境在交互胁迫中相互促进的观点,指出了当前该领域研究的薄弱环节,并展望了未来主要的研究方向。研究认为,国际学者普遍关注城市化与生态环境交互作用关系的研究,涌现了一系列研究城市化与生态环境关系的理论;非常重视城市化与生态环境交互作用机理的研究,主要从城市人口集聚、经济增长、空间扩展等层面分析城市化对生态环境的胁迫作用;从生态条件、资源条件、环境污染等层面探讨生态环境对城市化的束缚作用;广泛采用“3S”技术和定量分析方法来评价城市化与生态环境的交互响应过程;逐步加强对干旱区城市化与生态环境可持续发展途径的研究。国内学者主要对干旱区水资源紧张及生态恶化原因,城市化与生态环境交互胁迫机理,城市化与生态环境之间的EKC模型、双指数模型和耦合度模型等定量分析手段,城市化发展模式等进行了研究。当前单独研究城市化或生态环境的较多,将二者结合起来的较少;实证研究较多,规律总结较少;定性分析较多,定量研究较少;胁迫效应研究较多,约束效应研究较少,至今尚未形成独立的理论体系。从发展趋势来看,多学科融合、与实践紧密结合、新技术方法的应用与动态模拟化将是今后国内外研究的主要发展方向。

基于RS、GIS技术的扎龙沼泽湿地 景观格局变化分析

韩 敏, 孙燕楠, 许士国, 唐晓亮
地理科学进展. 2005, 24 (6): 42-49. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.005
全文: PDF (2689KB) ( 947 )
摘要 ( 535 )

本文以1986年、1999年、2002年的扎龙区域Landsat TM影像为数据源,利用RS、GIS技术分析了扎龙地区沼泽湿地16年的空间格局变化。选取景观破碎化指数、分形维数、分布质心等景观指数进行计算分析,同时研究了不同地区中沼泽湿地面积相对于总的沼泽湿地面积的变化情况。结果表明扎龙区域沼泽湿地的破碎化程度在加深,斑块形状变化不大,其质心位置向西北偏移,西北部的沼泽湿地不如东南部稳定,受到的人为影响更大。

土壤N2O排放研究进展

刘杏认, 董云社,齐玉春
地理科学进展. 2005, 24 (6): 50-58. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.006
全文: PDF (1016KB) ( 969 )
摘要 ( 558 )

N2O不仅是一种重要的温室气体,而且还可以破坏臭氧层。随着人类活动的增加,其在大气中的浓度不断上升,对环境的影响也更加严重,因此,N2O的排放日益成为环境研究的热点问题。土壤是N2O的重要排放源。本文综合分析了土壤N2O排放研究的进展情况,主要包括:土壤N2O产生及排放的机理;影响N2O排放的主要因素;土壤N2O排放的时空特征以及全球N2O排放的模型估计;最后提出了今后的研究方向。

开垦对高寒草甸土壤有机碳影响 的初步研究

李月梅, 王跃思, 曹广民, 杜岩功
地理科学进展. 2005, 24 (6): 59-65. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.007
全文: PDF (909KB) ( 835 )
摘要 ( 448 )

在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站地区,选择高寒草甸开垦后形成的一年生人工草地作为研究对象,开垦年限分别为0、1、11、16和20年,利用土壤有机碳密度分组法,进行了0~40cm土层土壤有机碳及不同组分(轻组有机碳,重组有机碳)含量及随开垦年限变化关系的研究。结果表明:高寒草甸开垦后其土壤有机碳的变化主要发生在0~10cm土层,土壤中SOC、LFOC和HFOC呈下降趋势,至20年时分别下降了10.5 %、26.7%、8.1 %,主要原因为当地较为强烈的风蚀作用、耕作侵蚀和开垦加剧了表层(0 ~10cm)土壤有机质的氧化分解,表层土壤中的粗有机物质在降水淋溶作用下,在土体下部重新淀积。而0 ~40 cm土体内,SOC、LFOC和HFOC略有增加,开垦20年,他们的累积速率分别为0.08 t C·hm-2·yr-1、0.07 t C·hm-2·yr-1、0.14 t C·hm-2·yr-1。人工草地长期种植虽然没有改变高寒草甸作为碳汇的基本功能,但却大大降低了其碳汇效应,植物-土壤系统年固定碳量由未开垦前的7.38t C·hm-2·yr-1下降至6.89 t C·hm-2·yr-1。

经济地理

中国交通运输地理学的研究进展与展望

王成金, 金凤君
地理科学进展. 2005, 24 (6): 66-78. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.008
全文: PDF (1837KB) ( 830 )
摘要 ( 475 )

交通运输地理学是人文地理学的重要分支学科,有必要考察其研究进展和发展趋向。在界定评述体系的基础上,本文从学科理论构筑、区域综合交通与区划、部门交通、城市交通、空间效应等角度,回顾了我国交通运输地理学的发展历史和研究过程以及最新进展,梳理出该学科自20世纪20年代以来的发展和研究的宏观脉络,并对其进行简单总结和评述。同时参考相关权威杂志,简单介绍了国际交通运输地理学的最新研究动态和热点。然后根据我国的研究进展和特殊社会经济环境,结合国际最新研究动态,探讨未来我国交通运输地理学的研究趋向和发展态势。

中国能源安全研究进展

蔡国田, 张 雷
地理科学进展. 2005, 24 (6): 79-87. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.009
全文: PDF (1287KB) ( 449 )
摘要 ( 494 )

作为世界最大的发展中能源消费和生产大国,能源安全成了21世纪中国资源持续开发的核心问题,能源安全主要由能源供应的稳定性和能源使用的安全性两个部分组成。过去中国在影响能源安全的生产、运输、消费各环节及能源安全的法律保障等方面研究取得了一定进展,但是由于我国大规模工业化时间还很短,对能源安全这一复杂的系统研究不够,导致了对国家能源形势判断屡屡出现失误。中国能源安全正在经历从供应保障的稳定性为主向使用的安全性为主过程的转变,迫切需要重新思考中国能源安全问题,重点对国家能源安全的阶段性及特征、能源消费变化和环境破坏代价、能源保障空间组织、能源管理体制、能源价格、能源对外依存及代价、替代能源开发及风险等问题作全面系统研究。

地球信息科学

中国区域SRTM90m数字高程数据空值 区域的填补方法比较

游松财, 孙朝阳
地理科学进展. 2005, 24 (6): 88-92. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.010
全文: PDF (949KB) ( 729 )
摘要 ( 557 )

本文对中国地区SRTM90m分辨率的数字高程数据的空值区域做了提取和分析,在此基础上尝试了4种内插填补的方法,并对各种处理方法的过程及结果做了比较,从而确定先从SRTM90m数据中直接提取等高线,再内插生成DEM,用内插出来的值填补原始数据的方法在目前较为适用。此外本文还提出了一些后期处理方法以完善数据。

地球系统科学数据分类体系研究

廖顺宝, 蒋 林
地理科学进展. 2005, 24 (6): 93-98. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.011
全文: PDF (715KB) ( 893 )
摘要 ( 484 )

数据分类是数据组织、管理与数据共享工程中不可缺少的基础性工作。根据地球系统的圈层结构、研究每个圈层的主要学科和每个学科的主要数据内容,把地球系统科学数据分为14个一级类、88个二级类。该分类体系在国家科学数据共享工程项目——中国地球系统科学数据共享服务网中得到实际应用。

数字地形模型数据产品特点 与评估分析

李 爽, 姚 静
地理科学进展. 2005, 24 (6): 99-108. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.012
全文: PDF (1406KB) ( 761 )
摘要 ( 336 )

数字高程模型是支撑地理过程模型研究的重要基础数据。DEM数据获取、加工及压缩精度直接影响地学相关模型及地理过程的模拟效果和研究质量。在分析比较当今国际地学界应用DEM数据源的基础上,我们采用绝对差值法和三维剖面法对国家基础地理信息中心生产的基于1:50,000扫描地形图DEM产品(NFGIS_DEM)、GTOPO30_DEM数据及基于SRTM数据生产的DEM数据集进行了精度检验及评估。同时分析了影响由SRTM数据所生产的全球范围DEM数据集精度与数据质量。研究结果表明30-90m分辨率的SRTM_DEM产品在精度和数据质量控制方面远优于GTOPO30_DEM数据,与NFGIS_DEM数据质量相当。大范围乃至全球范围的30m分辨率SRTM_DEM产品,将极大促进基于DEM数据的地理过程模型的研究,尤其会大幅提升对DEM空间分辨率较敏感的地学相关研究能力。

水循环与水文模拟

基于模块的分布式水文模拟系统及其应用

王中根,郑红星, 刘昌明
地理科学进展. 2005, 24 (6): 109-115. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.013
全文: PDF (888KB) ( 871 )
摘要 ( 449 )

由于水文循环过程的复杂性和空间变异性,集成不同的水循环模型,基于模块化结构、构建面向多目标的水文模拟系统已经成为当今水文模拟技术发展的一个重要方向。本文从科学研究和水资源管理的实际需要,首次研发国内基于模块化的分布式水文模拟系统,并提出了“信息化水文模拟系统(HydroInformatic Modeling System, 简称HIMS)”。HIMS是一个以水循环信息平台为基础,基于组件式结构设计的开放式综合水循环模拟系统,侧重于分布式水文过程的模拟与应用。文中对HIMS的设计思路,主要功能与结构进行了详细介绍,包括基于国产GIS软件SuperMap的水循环信息系统、模型数据前/后处理系统和水文模型方法库系统。其中,HIMS的水文模型方法库系统集成了水文过程方法库和多种水文模型,并提供定制水文模型的功能。HIMS的提出发展了水文模型理论和建模技术,拓宽了国内分布式水文模型的研究思路。

基于DEM的地形湿度指数 及其应用研究进展

张彩霞, 杨勤科, 李 锐
地理科学进展. 2005, 24 (6): 116-123. ;  doi: 10.11820/dlkxjz.2005.06.014
全文: PDF (992KB) ( 5265 )
摘要 ( 699 )

地形湿度指数以数字高程模型(DEM)为基础,综合考虑了地形和土壤特性对土壤水分分布的影响,在流域土壤水分空间分布的研究中具有重要的理论与应用价值。根据对汇流面积时空变化的分析,地形湿度指数可分为静态、半动态和动态地形湿度指数等类型。在利用该指数评价土壤水分空间分布状况时,需要考虑计算方法与DEM网格单元大小的影响及其普遍适应性等问题。同时,针对黄土高原干旱半干旱区实际的水分循环过程和产流机制与现有地形湿度指数假设条件的差异,提出了地形湿度指数在黄土高原地区的研究设想与应用途径,以期为该区的水土保持和植被恢复研究提供理论和实践支持。

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