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• 2013年, 32卷, 第4期
  刊出日期：2013-04-25

    

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  特别报道
  碳排放研究
  水文过程与环境变化
  农业与农村发展
  

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特别报道
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  特别报道

  四川雅安芦山地震灾区次生地质灾害评估及对策建议

  兰恒星, 周成虎, 高星, 程维明, 王治华, 杨志华, 李郎平, 伍宇明

  2013, 32(4): 499-504. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.001

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  2013年4月20日08点02分,四川雅安芦山县发生了7.0级强震。此次地震发生的区域地形条件复杂,地震烈度大,使得震区地质条件进一步恶化,在强降雨等叠加等条件下,次生地质灾害风险显著加剧。本文收集了震区地形、地质、构造断层分布、地震烈度分布、历史灾害、降雨以及卫星影像等资料,对震区的次生地质灾害的危险性从以下3个方面进行了评估:① 地震力触发下震区次生地质灾害空间分布;② 不同降雨触发下震区次生地质灾害空间分布及趋势分析;③ 地震与降雨共同作用下震区次生地质灾害空间分布。在此基础上圈定了震区次生地质灾害高危和需要重点监测防范区域,为灾害救援与重建过程中次生地质灾害的防范提出了对策建议。
碳排放研究
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  碳排放研究

  黄河中下游地区主要省份低碳经济发展水平的时空差异研究

  王喜, 秦耀辰, 鲁丰先, 张黛, 姜向亚

  2013, 32(4): 505-513. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.002

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  低碳经济发展评价及其时空差异研究是低碳经济研究从理论阶段向应用阶段转移的重要步骤,建立低碳经济发展水平评价指标体系的实质就是确定低碳经济发展的具体内容及考核的标准体系,可为低碳经济发展和调控提供必要的理论支撑。本文参考DPSIR模型,选取碳排放强度、人均碳排放等25个指标,构建了基于PSIR模型的低碳经济发展评价指标体系,对黄河中下游地区的主要省份(陕西省、山西省、河南省、河北省、山东省)1991-2010年的低碳经济发展水平及其时空差异进行研究。研究结果表明,在时间维上,研究区内各省份总体上是朝着低碳经济的方向发展,但也存在一定的波动;在空间维上,各省份的低碳经济发展水平差异较大,山东省低碳经济发展水平最高,而山西省、河南省低碳经济发展水平相对较低;除压力子系统外,其他各子系统与低碳经济发展水平之间存在着极为显著(或高度)的正相关。从影响低碳经济发展的因素看,影响子系统、压力子系统变化的贡献率最大,而技术进步等因素的贡献率相对较小。
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  碳排放研究

  北京能源消费排放CO₂增量的分解研究——基于IDA法的LMDI技术分析

  张旺, 周跃云

  2013, 32(4): 514-521. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.003

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  采用IDA法的LMDI 技术,全面实证研究了北京1995-2010年经济部门和生活消费因能源消耗排放二氧化碳增长的驱动因素,分析导致6大产业部门和生活消费的碳排放增量的各自效应。结论表明:拉动产业部门碳排放量增长的决定性因素是经济规模扩大,而促使碳排放减少的主要因素是能源强度降低,产业结构调整和能耗结构变化对产业碳排放变动的贡献较低;就行业而言,工业的碳减排成果最显著,其他服务业及交通运输、仓储与邮政业的增量明显;人口规模的持续扩大是导致生活消费碳排放量增加的主因,人均能耗强度加大紧随其后,但碳排放系数和生活能耗结构的变化却对减碳贡献不大。最后,针对上述分析结果,提出了北京未来节能减碳的简明政策建议。
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  碳排放研究

  基于工业结构特征的中国地区能源消费强度差异分析

  王菲, 董锁成, 毛琦梁

  2013, 32(4): 522-531. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.004

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  本文从工业结构演变的角度分析地区能源消费强度差异,利用工业特征偏向指数对地区能源消费强度与工业结构之间的关系进行了定量分析,并通过建立地区能源消费强度影响因素的回归分析模型,重点考察了近几年中国地区工业结构能源消耗特征演变对地区能源消费强度差异的影响。研究表明,近几年来中国工业结构能耗特征的变化,对地区能源消费强度差异有重要影响。在中西部地区发挥资源和成本优势、大规模承接东部沿海地区产业转移的过程中,呈现出中西部地区工业结构高耗能化、东部地区工业结构低耗能化的演进态势,而高耗能的工业结构决定了较高的能源消费强度。政府在制定节能减排政策、进行节能目标分解时,要正确认识中西部地区工业结构演变的客观规律与发展阶段,根据各地区能源消费强度的变化特点,制定有区别的区域节能目标和政策措施。
水文过程与环境变化
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  水文过程与环境变化

  HIMS模型参数的不确定性及其影响因素

  刘丽芳, 刘昌明, 王中根, 江燕, 张永强, 桑燕芳, 王虎

  2013, 32(4): 532-537. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.005

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  模型参数的不确定性及影响因素分析对无资料流域水文预报具有重要意义。本文以澳大利亚3 个流域为例,采用GLUE方法分析HIMS模型参数的不确定性,在此基础上探讨流域物理属性对参数取值的影响。研究发现:① HIMS模型9个参数的不确定性都比较大,属于敏感参数;② 降雨量、森林覆盖度和表层土壤最大有效蓄水量大的流域,土壤蓄水容量W_sm取值大;土壤饱和导水率和森林覆盖度高的流域,产流系数R、r的取值较大;温度低、森林覆盖度小的流域,实际蒸散发系数ε取值大;易透水、森林覆盖度高的流域,马斯京根汇流系数C₂取值大。这些结论能为今后在无资料流域应用HIMS模型进行水文预报提供一定参考。
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  水文过程与环境变化

  分布式水文模型的并行计算研究进展

  刘军志, 朱阿兴, 秦承志, 陈腊娇, 吴辉, 江净超

  2013, 32(4): 538-547. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.006

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  大流域、高分辨率、多过程耦合的分布式水文模拟计算量巨大,传统串行计算技术不能满足其对计算能力的需求,因此需要借助于并行计算的支持。本文首先从空间、时间和子过程三个角度对分布式水文模型的可并行性进行了分析,指出空间分解的方式是分布式水文模型并行计算的首选方式,并从空间分解的角度对水文子过程计算方法和分布式水文模型进行了分类。然后对分布式水文模型的并行计算研究现状进行了总结。其中,在空间分解方式的并行计算方面,现有研究大多以子流域作为并行计算的基本调度单元;在时间角度的并行计算方面,有学者对时空域双重离散的并行计算方法进行了初步研究。最后,从并行算法设计、流域系统综合模拟的并行计算框架和支持并行计算的高性能数据读写方法3个方面讨论了当前存在的关键问题和未来的发展方向。
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  水文过程与环境变化

  1990-2011年西昆仑峰区冰川变化的遥感监测

  李成秀, 杨太保, 田洪阵

  2013, 32(4): 548-559. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.007

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  本文应用Landsat 5、7 TM、ETM+影像分析1990-2011年昆仑山西段昆仑峰区冰川变化特征,结果表明:1990-2011年冰川面积减少16.83 km²,退缩率仅为0.65%,冰川退缩趋势不明显。单条冰川变化有进有退,中峰冰川末端在2002-2004年以661 m/a的速率前进,初步判定为跃动冰川。1991-1998年,崇测冰川面积增加9.47 km²,冰川末端以200 m/a的速率前进,不排除有跃动冰川的可能性。尽管近年来全球气温普遍上升,大量冰川处于退缩状态,但统计已有研究结果发现近50年来青藏高原存在冰川长度、面积增加,冰川物质平衡为正的现象,表现出冰川对气候变化复杂的反馈机制。通过分析气象站点和冰芯资料,研究区周边地区气温上升、降水量缓慢增加可能是冰川微弱退缩的原因之一;增强的西风环流带来更多的降水、研究区以极大陆型大规模冰川为主,也可能是冰川退缩幅度较小的原因。
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  水文过程与环境变化

  淮河流域水环境污染防治能力空间差异

  周亮, 徐建刚, 蒋金亮, 袁艳华, 孙东琪

  2013, 32(4): 560-569. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.008

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  采用淮河流域35个地市2010年社会经济、网络调查和水环境污染相关数据,在突出主导因素和可操作原则的基础上,系统的构建了流域水污染防治综合评价体系,运用熵权法对流域各市水污染防治能力进行评价,并采用GIS空间分析方法对流域水环境污染防治能力的总体、局部的空间差异变化、特征和规律进行探索。结果表明: ① 淮河流域各地市水污染防治能力普遍较低,且呈现显著空间差异性,流域水污染防治能力整体呈现干流高于支流,下游高于中游,中游高于上游的梯级趋势;② 流域经济发达地区防治能力明显高于欠发达地区,省会城市防治能力远高于普通地级市;③ 流域水污染综合防治能力空间分布与流域实测水质空间分布高度契合,即防治能力较高地区水质普遍较高,防治能力较低地区水质则较差。
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  水文过程与环境变化

  流域最佳管理措施空间配置优化研究进展

  吴辉, 刘永波, 朱阿兴, 杨典华, 刘军志

  2013, 32(4): 570-579. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.009

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  最佳管理措施(BMPs)是保护流域水环境免受农业生产活动导致的污染的一系列措施。在进行流域尺度BMPs空间配置时,一方面要考虑BMPs的生态环境效益,另一方面要考虑农业经济效益,因此流域管理决策者需要对这些措施进行空间配置优化。最佳管理措施空间配置优化(简称BMPs空间优化)是基于专家经验或者利用优化算法而得出的方案,并通过流域模型和经济模型评价其环境和经济效益,最后选择效益最优的方案,这也是当前农业非点源污染和水环境保护研究的前沿和热点。本文在介绍BMPs及其评价模型的基础上,对当前BMPs空间优化研究中的两种方法进行了剖析,对当前国内外BMPs空间优化研究现状进行了回顾和总结,最后,指出了BMPs空间优化研究中现存的问题,指出了今后BMPs空间优化研究的方向。
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  水文过程与环境变化

  永定河北京段蒸散发研究

  张士锋, 王翠翠, 孟秀敬, 华东, 门宝辉, 李智飞

  2013, 32(4): 580-586. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.010

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  永定河北京段蒸散发研究对永定河生态走廊建设有着重要的支撑作用。本文采用多种方法计算了永定河北京段的水面蒸发、潜在蒸散发和实际陆面蒸散发,结果显示:北京段水面蒸发为1182 mm,潜在蒸散发为969mm,1999-2009年北京市实际蒸散发494 mm。对各种水面蒸散发计算结果比较,并通过相关分析和RMSE分析发现,利用中国科学院地理研究所方法计算永定河北京段水面蒸散发较为合理,施成熙方法、前苏联扎依可夫方法计算结果相近,但彭曼公式结果偏大。潜在蒸散发采用Presley-Taylor公式,而联合国粮农组织(FAO)修正的彭曼公式和Hargreaves公式结果都偏大。研究区的实际蒸散量使用傅抱璞方法计算,结果得到了相同研究时段北京市水量平衡研究成果的验证。相比而言,张鲁公式和Turc公式结果偏大,而高桥公式所得结果与傅抱璞方法最为接近。
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  水文过程与环境变化

  气候变化对不同气候区流域年径流影响的识别

  孟德娟, 莫兴国

  2013, 32(4): 587-594. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.011

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  气候变化对流域径流的影响显著,但不同流域径流对各气候因子敏感性不同,具有明显的空间分异性。本文以位于半湿润、湿润地区的松花江、子牙河以及西苕溪流域为例,基于Budyko 水热平衡经验模型,采用归因分析方法分离了气象要素趋势性变化对年径流和潜在蒸发变化率的贡献与差异性。结果表明:1960-2008年,在上述3个流域中,降水趋势性变化对年径流变化的贡献比潜在蒸发大。松花江和子牙河流域各气象要素趋势性变化对潜在蒸发变化率的贡献排序为:温度>风速>水汽压>日照时数,而西苕溪流域为:温度>日照时数>风速>水汽压。在气候要素共同作用下,松花江和子牙河流域平均年径流分别以0.48和1.51 mm a^-2的速率减少,而西苕溪流域年径流则以1.42 mm a^-2的速率增加。所得结果加深了气候变化对径流影响机制和程度的认识,可作为流域水资源适应性管理的科学依据。
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  水文过程与环境变化

  鄂尔多斯高原周缘黄河阶地的形成与青藏高原隆升

  陈晓龙, 范天来, 张复, 范育新

  2013, 32(4): 595-605. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.012

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  构造运动和和气候变化是河流阶地形成的两个重要因素。学术界对于构造运动与气候变化中哪个因素是河流阶地形成的控制因素尚未形成一致观点。本文选择位于鄂尔多斯高原周缘的河流阶地,综述了前人在兰州段、中卫段和晋陕峡谷段3个河段的黄河阶地上的研究成果,结合2万年以来的古洪水记录与古地震活动等证据,对比了河流阶地形成、气候变化以及青藏高原的幕式隆升的时间。对比结果显示,鄂尔多斯高原周缘多级河流阶地的形成时间与青藏高原阶段性隆升的时间比较一致,而与气候冰期—间冰期变化之间没有明显规律,这一结果支持构造运动是鄂尔多斯高原周缘的河流阶地形成的控制因素。
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  水文过程与环境变化

  热带气旋降水模拟研究进展

  李颖, 方伟华

  2013, 32(4): 606-617. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.013

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  中国是遭受热带气旋灾害最为严重的国家之一,准确的降水模拟对于开展热带气旋灾害风险评估有重要意义。本文从热带气旋灾害风险评估的视角,将降水模拟分为基于极值理论的降水极值模拟、基于站点的降水时空模拟和基于热带气旋路径的降水事件模拟3大类;根据风险评估对降水模拟的需求,从模型构建、发展及其特点等方面对3类模型进行分析评述;进而提出面向风险评估的热带气旋降水模拟,应兼顾降水模拟的一般性和热带气旋暴雨模拟的特殊性,平衡处理降水模拟结果的准确性、统计量的可靠性和计算量问题。以极值理论对降水极值模拟为基础,充分发挥降水时空模拟在处理长时间降水序列中的优势,并加强热带气旋降水的理论研究,进一步完善热带气旋降水事件的模拟模型。
农业与农村发展
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  农业与农村发展

  西北地区农业技术扩散环境的空间分异——以陕、甘、宁县域为例

  于正松, 李同昇, 李献波, 孙东琪

  2013, 32(4): 618-626. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.014

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  农业技术扩散环境量化与评价可为农业技术的时空扩散提供有益的参考。本文以陕甘宁3省(区)169个县(区)为研究对象,选取衡量农业技术扩散环境的12个指标,运用主成分分析法计算县域分值并分析其差异,同时运用GeoDa软件提供的Moran's I指数和LISA地图等方法描述其空间特征。分析结果表明:① 影响三省(区)县域农业技术扩散环境的主因子为农业产出效率及文化环境、农业资源禀赋条件和农业投入水平;② 三省(区)县域农业技术扩散环境水平存在显著差异,地理空间上存在集聚性;③“热点”县域集中分布在关中地区、河西走廊和宁夏北部引黄灌溉区,“冷点”县域分布在甘肃中南部地区;④ 西北地区农业技术扩散环境空间分异主要是由于自然条件与社会经济文化的空间差异所致。
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  农业与农村发展

  多模式气候预估对华北冬小麦产量模拟的不确定性分析

  杨绚, 汤绪, 陈葆德, 谭燕, 田展

  2013, 32(4): 627-636. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.015

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  基于CMIP5的多模式气候预估资料,应用集合方法,评估了未来中国华北地区冬小麦产量受气候变化影响的不确定性,并给出未来中国华北冬小麦增产或减产可能的概率。利用CMIP5的15个全球气候模式2006-2030年4种排放情景的54组逐日气候预估结果,运用CERES-Wheat模型模拟了未来华北地区冬小麦的产量。结果表明,气温的预估结果较好,降水量和太阳辐射的气候预估值的不确定性较大。河北、山东和河南的3个代表点小麦产量的模拟集合表明,未来冬小麦产量年际波动较大,以弱增产的概率为主,但是随气候变化的冬小麦产量的低产概率明显上升。最后本文还给出了2011-2030年间华北地区冬小麦产量不同等级的概率分布。
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  农业与农村发展

  农业地域类型的识别及其演进特征——以106国道沿线典型样带区为例

  鲁莎莎, 关兴良, 刘彦随, 贺超

  2013, 32(4): 637-648. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.016

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  构建农业地域类型的辨识指标体系,采用农用地动态度、农用地优势度、重心模型和空间自相关模型,分析1996、2000和2009年106国道沿线样带区农业地域类型的时空格局、演进特征及其驱动机制。结果表明:① 研究区农业发展的社会经济条件地域差异显著,呈现北高南低的梯度分布规律,并在样带中南部形成“低谷区”。② 农用地结构、利用程度与方式变化显著。耕地减少326.17×10³ hm²,北部快于南部地区,山地丘陵区快于平原农区;园地和林地逐渐向优势区集中,牧草地总体变化不明显;垦殖指数有所下降,耕地承载人口压力日益增加,水浇地面积比重大。③ 农业仍然是主要部门,其次为畜牧业、林业和渔业;果品、蔬菜生产在全国占据重要地位。样带区东部平原县农业优势高于西部山地丘陵县,而牧业比较优势则是西部高于东部,林业比较优势呈由南向北逐渐增强的态势,南部渔业优势突出。④ 农业投入产出效益逐年递增,且有加速趋势。⑤ 农业地域类型的形成与演变受自然资源禀赋、人口变化、经济增长、技术革新和政策体制等因素的综合影响,但各时期的主导驱动机制有所差别。
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  农业与农村发展

  环渤海地区土地利用效益综合测度及空间分异

  王国刚, 刘彦随, 方方

  2013, 32(4): 649-656. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.017

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  土地利用的多功能性决定了土地利用效益的多样化。通过构建土地利用效益评价指标体系、效益测度指数与耦合协调发展度模型,探讨了环渤海地区县域土地利用的社会效益、经济效益、生态效益、耦合格局及其协调发展特征。研究表明:环渤海地区土地利用效益的空间分异性与集聚性特征显著;经济社会中高值区主要分布在沿海地区和内陆平原区,生态高值区以冀西北间山盆地、坝上高原和辽宁山地丘陵区为主;从土地利用效益耦合度类型看,环渤海地区磨合阶段区域数量最多,占研究区的63.9%,集中分布于冀中冀南和山东省;低度耦合、拮抗阶段的区域呈带状环绕环渤海北部地区;高度耦合区域呈现出散乱的点状空间分布格局;协调发展度指数显示,轻度失调区占据主导地位,其次是初级协调区域,滞后失调区域数量较少,分别占环渤海地区总面积的51.09%、31.76%和10.87%。通过划分土地利用类型区,制定差别化区域土地利用政策,加强区域土地管理与规划,建立健全区域利益协调与补偿机制,是今后统筹协调土地利用的社会经济生态效益的重要方向。
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  农业与农村发展

  中国农户可持续生计研究进展及趋向

  何仁伟, 刘邵权, 陈国阶, 谢芳婷, 杨晓佳, 梁岚

  2013, 32(4): 657-670. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.018

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  开展农户可持续生计研究,对于解决农村贫困问题,促进农村社会经济可持续发展具有重要意义。在查阅大量相关文献的基础上,本文首先阐述了可持续生计的概念,并对国外农户可持续生计研究概况进行了简介;然后从生计资产(资本)研究、生计脆弱性分析、生计策略研究、政策、机构和过程对农户生计影响研究、农户生计与生态环境的相互关系研究等5 个方面对近年来国内农户生计的主要研究进展进行了归纳总结。最后,提出了中国农户可持续生计研究的主要趋向:跨学科综合性、系统性研究,新技术方法的综合与动态研究,农户可持续生计与贫困问题研究,城乡转型期农户可持续生计研究,重点区域的农户可持续生计研究。
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  农业与农村发展

  农户对农村居民点整合的意愿及其驱动机制——以重庆市沙坪坝区曾家镇白林村为例

  李晓庆, 王成, 王利平, 蒋伟, 熊川铭

  2013, 32(4): 671-680. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2013.04.019

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  农村居民点整合作为乡村治理的重要内容,在时间上,既要与农村居民点建设相联系,又要真实反映未农户的居住意愿、需求与偏好;在空间上,既要满足不同农户的生产、生活需求,还要考虑农户所在村落的空间层次;尊重农户的整合意愿与发挥农村居民点整合效应间的耦合,已成为农村居民点整合和解决民生的重心。研究选取重庆市沙坪坝区曾家镇白林村为样点,采取“PRA(Participatory Rural Appraisal)+3S(GIS+RS+GPS)”的方法建立“农户—土地”空间特征与属性特征一体化数据库,按农户生计资产配置结构和未来生计发展趋势,剖析不同类型农户对农村居民点整合的意愿及其驱动机制。结果表明:农户农村居民点整合意愿各异,非农专业化发展型(72.82%)>非农多样化发展型(49.66%)>兼业发展型(44.44%)>农业专业化发展型(36.84%)>农业多样化发展型(37.33%)。农户农村居民点整合意愿受家庭经济、居住环境、社会交往及政策等多种因素的影响,而农户后顾生计来源及其收入变化、居住条件、邻里关系、社会地位感知是农户农村居民点整合意愿形成的重要驱动机制。