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当期目录

    2010年, 第65卷, 第11期 刊出日期:2010-11-20 上一期    下一期
    研究方法
    复杂性科学视角下的地理学研究范式转型
    李双成, 王羊, 蔡运龙
    2010, 65 (11):  1315-1324.  doi: 10.11821/xb201011001
    摘要 ( 516 )  

    随着复杂性科学的兴起,地理学研究范式正逐步发生改变。本文在回顾复杂性科学发展历程和当代地理学研究范式变迁的基础上,对地理系统复杂性的表现、特点、成因及其相关的研究方法作了较为详细的解释和说明,比较了传统经典地理学研究范式与复杂性科学视角下地理学研究范式的差异,最后探讨了复杂性地理学思维的创新与发展图景,即超越还原论的地理学整体思维和地学格局与过程的广义进化思维。

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    气候环境变化
    西南地区冬季气候异常的时空变化特征及其影响因子
    蒋兴文, 李跃清
    2010, 65 (11):  1325-1335.  doi: 10.11821/xb201011002
    摘要 ( 782 )  

    利用1961-2010 年的多种观测资料,对西南地区冬季气候异常的时空演变特征及其影响因子进行了分析。结果表明:西南地区冬季气温变化主要存在全区一致和东、西部反位相两种模态,这两种模态均存在显著的年代际变化。全区温度的一致变化与东亚冬季风的异常有关,东、西反位相的变化与西太平洋副热带高压和冷空气的异常活动有关。冬季降水异常主要表现为全区一致的变化特征。北半球环状模(NAM,AO) 和ENSO对西南地区气温没有显著的影响。当NAM偏强(弱) 时,西南地区降水偏多(少)。El Niño 年,西南地区降水一致偏多;La Niña 年,西南地区中部降水偏多,东、西部降水偏少。2010 年冬季西南地区的干旱更有可能是由NAM异常引起的,而不是El Niño。

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    共和盆地末次冰消期以来的植被和环境演变
    程波, 陈发虎, 张家武
    2010, 65 (11):  1336-1344.  doi: 10.11821/xb201011003
    摘要 ( 726 )  

    在青藏高原共和盆地中的内陆湖泊——达连海获取40.92 m长的湖泊岩芯(DLH钻孔),选用植物残体作为测年材料,利用AMS14C测年技术建立可靠的地层年代序列,对岩芯进行孢粉分析,重建该地末次冰消期以来的古植被和古环境。末次冰消期以来达连海周围山地在14.8~12.9Cal ka BP和9.4~3.9 Cal ka BP时段曾发育森林,气候较湿润,达连海附近盆地发育的荒漠草原盖度增加或演化为草原;在15.8~14.8 Cal ka BP、12.9~9.4 Cal ka BP 和3.9~1.4 Cal ka BP 时段该地气候比较干旱,依据干旱的程度周围山地森林退化或消失,盆地内发育盖度较低的荒漠草原或草原化荒漠。1.4 Cal ka BP以来湿度有所增加,发育草原植被类型。依据植被的演替历史推断该地气候的变化历程是15.8~14.8 Cal ka BP 干旱,14.8~12.9 Cal ka BP 湿润,12.9~9.4 Cal ka BP干旱,9.4~3.9 Cal ka BP湿润,3.9~1.4 Cal ka BP干旱,1.4~0 Cal ka BP湿润。达连海的孢粉记录与附近青海湖的孢粉结果对比,发现两地植被发育基本一致。末次冰消期Bølling-Allerød 时期,山地森林发育;新仙女木事件发生时森林萎缩;全新世中期两地针叶林发育达到鼎盛,之后逐渐减少至消失。早全新世达连海森林扩张的时间滞后于青海湖,主要与两地森林树种的不同和植被演替的时间差异有关。该区森林发育的全盛时期在中全新世,这与石笋记录到的亚洲季风强盛时期在早全新世不相一致,可能与植被复杂的响应机制有关。

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    河北省中南部农田孢粉组合特征
    庞瑞洺, 许清海, 丁伟, 张生瑞
    2010, 65 (11):  1345-1354.  doi: 10.11821/xb201011004
    摘要 ( 682 )  

    河北省中南部82 个农田表土花粉组合研究表明:农田花粉组合不仅有农作物花粉类型,也有临近山区的植物成分。山区农田乔木花粉含量与浓度高于平原,对平原的影响随距离增加而降低,距太行山0~50 km 松属花粉含量为20%~30%,50~100 km 为10%~20%,100~150 km 增至20%~30%,海滨区降至16%以下,平原中部含量增加可能与焚风效应有关;山区至平原乔木花粉含量空间上的变化,可能类似于历史时期人类活动介入森林区后时间上的变化。山区和平原灌木花粉含量较低,但主要成分不同,山区以胡颓子科、榛属、虎榛子较常见,平原区蔷薇科、葡萄科花粉相对较多。平原区草本花粉含量高出山区,其中藜科花粉由山区向平原逐渐增高,可能反映人类活动不断增强的特征。山区中华卷柏含量高于平原,但平原区高达7%。中华卷柏不易被风搬运,推测平原区农田的中华卷柏可能是平原沉积时由河流从山区搬运而来。相同类型农业单元乔木、灌木花粉和蕨类百分比山区一般高于平原,草本低于平原;不同类型农业单元乔木、草本百分比平原区相近,山区差异较大。山区乔木花粉含量差异主要受草本类型影响,平原区草本花粉组合差异主要是农作物花粉(人工禾本科、十字花科) 含量的差异;不同农业单元孢粉浓度差异主要为草本花粉浓度不同。

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    近50多年来澜沧江流域农业灌溉需水的时空变化
    顾世祥, 何大明, 崔远来, 李远华
    2010, 65 (11):  1355-1362.  doi: 10.11821/xb201011005
    摘要 ( 639 )  

    利用澜沧江流域云南境内8 个气象站1950s-2007 年的逐月气象数据,现状作物种植、农业耕作、田间水分管理等资料,应用Mann-Kendall 法和R/S 分析法,探索50 多年来流域区的干湿变化、农业灌溉定额转折变化趋势及分布规律。结果表明:年、季平均温度普遍地显著升高,降水量干季增加、湿季减少;大部分地区的参照作物腾发量ET0在年度及干、湿季都呈增加趋势,仅在流域中段大理、剑川、耿马的部分时段为减少,干湿指数大多数地区都是降低;水稻及农业综合灌溉需水定额从流域上游到下游逐渐呈减少、增-减并存到增加的趋势。气象因子、ET0、干湿指数、水稻灌溉及农业综合灌溉定额发生转折变异现象都集中在澜沧江中下段的耿马、思茅、景洪、勐腊等地,且时间系列的转折变异点在1960s-1990s 的各个时期均有出现。水稻灌溉定额随纬度方向变化的相关系数为0.513,随海拔高程变化为0.610,最高值出现在维西,最低值为勐腊;农业综合灌溉定额受作物种植结构和水稻种植面积的影响较大,二者相关系数达到0.826,但其与纬度、海拔的变化规律不明显,最高值在大理,最低值在维西。灌溉定额在小范围内的多样性变化,表明在纵向岭谷特殊环境对地表水汽输送、气温和气流场分布等的“通道-阻隔”作用下,澜沧江河谷农业灌溉需水量时空变化的复杂性。

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    阿克苏河流域气候变化对潜在蒸散量影响分析
    张守红, 刘苏峡, 莫兴国, 舒畅, 孙杨, 张春
    2010, 65 (11):  1363-1370.  doi: 10.11821/xb201011006
    摘要 ( 595 )  

    蒸散发是水文过程的关键环节,研究气候因子对潜在蒸散发的影响,有助于深入认识水文过程对气候变化的响应。本文基于阿克苏河流域1960-2007 年逐日气象资料和Penman-Monteith公式,估算并分析参考作物蒸散量(RET) 时空变化特征,并用多元回归方法定量区分气候因子变化对RET 变化的贡献率。研究发现流域RET 空间差异明显,东部平原区平均年RET 为1100mm左右,是西部山区的近2 倍;东南部绿洲区的RET显著减少,而西部变化复杂。RET变化趋势的季节差异也很显著,以夏季变幅最大,是年变化的主要贡献者。高海拔地区相对湿度对RET变化影响最大,其它区域的风速变化对RET变化的贡献率最高。库车和乌恰站的风速变化对RET变化的贡献率大于50%,是RET变化的主导因素。

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    黄河壶口段全新世古洪水事件及其水文学研究
    李晓刚, 黄春长, 庞奖励, 查小春, 郝高建, 葛本伟
    2010, 65 (11):  1371-1380.  doi: 10.11821/xb201011007
    摘要 ( 703 )  

    通过对黄河中游晋陕峡谷段的考察,在多个地点发现全新世古洪水滞流沉积层。选择壶口段左岸岩棚内典型的古洪水滞流沉积剖面进行沉积学和水文学研究。对于采集的全新世地层剖面序列样品,进行粒度成分、磁化率、烧失量、CaCO3含量等分析,从沉积学角度证明了研究剖面所夹洪水沉积物为典型的古洪水滞流沉积物,记录了全新世两个时期的特大洪水事件。通过地层学对比分析和OSL测年,确定其分别发生在全新世早期—中期转折阶段,和中期—晚期转折阶段。利用沉积学和水文学原理恢复古洪水水位,计算出第一组古洪水洪峰流量为27490m3/s、27830 m3/s、28570 m3/s,第二组为40920m3/s。本文的研究发现全新世特大洪水事件,并且恢复了其水文特征数据,对于揭示黄河水文过程对于全球变化的响应规律具有重要的科学意义,对于水利工程建设具有重要的现实意义。

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    喜马拉雅山北坡冰碛湖库容计算及变化——以龙巴萨巴湖为例
    姚晓军, 刘时银, 魏俊锋
    2010, 65 (11):  1381-1390.  doi: 10.11821/xb201011008
    摘要 ( 703 )  

    喜马拉雅地区冰湖溃决洪水灾害日益受到人们重视。作为估算冰湖溃决洪峰流量和模拟洪水演进的必要参数之一,冰湖库容量准确计算十分重要。2009 年9 月对西藏定结县龙巴萨巴湖科考时,应用HydroboxTM高分辨率回声测深仪对该湖进行了测深试验,共采集6916 个离散数据点,测得冰湖最深处为101.94 m,平均水深47.50 m。结合同一时段Landsat TM遥感影像解译结果,通过构建不规则三角网模拟龙巴萨巴湖湖盆形态,并计算出该湖2009 年库容量为0.64×108 m3。利用GIS技术对1977-2008 年不同年份的Landsat MSS、地形图、Landsat TM和ASTER遥感影像进行数字化,结果表明近30 年来龙巴萨巴湖长度和面积均呈增加趋势,且自2000 年以来更为显著。利用不同时期龙巴萨巴湖面积和计算的库容量,得到冰碛湖库容—面积计算公式,可为喜马拉雅地区其他冰碛湖库容量估算提供理论参考。龙巴萨巴湖的扩张方向与其母冰川后退方向保持一致。通过对龙巴萨巴湖所在区域中国境内5 个气象站点气温、降水数据的年代际变化分析,表明冰湖规模扩大是气候变暖和冰川退缩的产物。

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    土地利用
    广州市土地利用结构优化配置及其潜力
    龚建周, 刘彦随, 张灵
    2010, 65 (11):  1391-1400.  doi: 10.11821/xb201011009
    摘要 ( 696 )  

    基于广州市土地利用结构、地区经济、生态与社会特点,结合广州城市总体规划(2010-2020),对广州市域土地利用结构进行生态经济效益—自然生态效益导向的多目标优化配置研究。结果表明:对广州市土地利用数量结构进行调整,一定时间内能够满足地区可持续发展;但是,土地仍然承担着巨大的压力,焦点是建设用地和农用地之间的数量转变,以耕地为主,也包括对未利用土地的利用;土地利用潜力度模型结果显示,通过优化土地利用结构,土地系统的协调度增大而潜力度减小:在生态经济效益目标下,潜力度分别为0.628~0.661,0.372~0.339;在自然生态效益目标下,分别为0.531~0.782,0.469~0.218,表明土地利用系统将趋于更高的协调状态,而其数量结构优化配置的潜力减小,优化各产业部门内部土地资源结构及其空间布局,将是广州市土地资源高效集约利用和进一步挖潜的主导方向。

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    不同生计类型农户的土地利用——三峡库区典型村的实证研究
    阎建忠, 卓仁贵, 谢德体, 张镱锂
    2010, 65 (11):  1401-1410.  doi: 10.11821/xb201011010
    摘要 ( 630 )  

    采用分层随机抽样、参与式农村评估、地块调查等方法,研究了重庆市涪陵区珍溪镇3 个典型村样本农户的土地利用和土地投入的差异。共调查了227 户,2250 个地块。结果发现:① 除了6.17%的非农户土地撂荒、退耕或出租外,纯农户、一兼户、二兼户的土地利用类型均以集约为主。纯农户因年龄结构老龄化,劳动力供应不足,相对粗放的耕地面积为48.95%。一兼户相对集约利用的面积比例为71.08%。二兼户相对集约利用的面积比例为67.20%。② 土地投入有明显差异。纯农户每公顷农业劳动力投入少,劳动力老龄化;由于缺乏资金,农业机械及省工性投入少,多选择农家肥及磷肥、碳铵等价格较低的传统肥料。一兼户劳动力投入的数量与质量都最高,有长期投资农业的意愿与动力,农业机械投资量最大,保持了较高的农家肥施用量,且各种化肥配合施用,用量适中;二兼户每公顷农业劳动力投入大,以老人与妇女为主;由于收入高,农业机械及省工性投入比纯农户多,首选价格高、省劳力的化肥。非农户无土地投入。`

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    生态与环境
    甘南牧区人文因素对环境的影响
    赵雪雁
    2010, 65 (11):  1411-1420.  doi: 10.11821/xb201011011
    摘要 ( 442 )  

    以生态足迹作为测度环境影响的指标,在计算1980-2007 年甘南牧区生态足迹、识别关键人文因素、分析关键人文因素特征的基础上,应用STIRPAT模型分解了人口、富裕水平、草地资源利用强度、生计策略、社会发展状态对环境影响的作用。结果表明:① 1980-2007 年甘南牧区生态足迹与人均生态足迹均呈上升趋势,其变化趋势与生物资源生态足迹一致,二者相关系数达0.996;② 1980-2007 年甘南牧区生态足迹强度呈下降趋势,其变化趋势与生物资源生态足迹强度基本一致,二者相关系数达0.978;③ 人口数量和草地资源利用强度是当前环境影响的主要驱动因子,由其引起的环境影响变化速度超过它们自身的变化速度,富裕水平的提高也将加剧对环境的影响,但其引起的环境影响变化速度低于其自身变化速度,而改善生计策略、提高城市化水平会减缓对环境的影响;④ 在观测数据范围内,分析结果支持环境Kuznets曲线假说。

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    基于能值分析的福建省绿色GDP核算
    张虹, 黄民生, 胡晓辉
    2010, 65 (11):  1421-1428.  doi: 10.11821/xb201011012
    摘要 ( 409 )  

    运用能值分析方法,通过能值转换率,将福建自然、社会经济系统储存和流动的不同种类的能量转化为统一标准——能值,得到能值消耗总量与GDP的比值即能值/货币比率。再将资源耗减与环境损失部分通过能值/货币比率转换为货币价值,并在传统GDP中扣除,即得到绿色GDP。最后运用部分能值评价指标对福建可持续发展状况进行分析。结果表明:2001 年到2006年福建省GDP增长迅速,但绿色GDP增长相对缓慢。福建居民生活水平较高,经济发达,对外贸易中以输出能值为主。但是环境压力大,可持续发展能力下降。内部资源开发不足,需要依赖外部环境,经济风险日渐增大,经济活动的竞争力趋于减弱。福建省经济增长中仍有一部分是不可持续增长,这与福建省的工业化程度有关。

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    城市湿地公园景观健康空间差异研究——以杭州西溪湿地公园为例
    李玉凤, 刘红玉, 曹晓, 郑囡
    2010, 65 (11):  1429-1437.  doi: 10.11821/xb201011013
    摘要 ( 547 )  

    景观健康研究是生态系统健康的新研究方向,两者区别在于研究尺度的选择。景观健康的标准体现在景观能否可持续发展。作为城市湿地的西溪湿地公园,其可持续性表现在社会经济和生态保护的和谐发展。因此,本文从社会经济和生态保护两方面建立景观健康评价模型,运用GIS 技术使其空间化,揭示景观健康的空间差异性。结果显示:(1) 西溪湿地公园社会经济可持续性和生态可持续性的空间分异明显,社会经济可持续性较好区域主要分布在公园边界区域,占整个公园面积的2.18%,而生态保护可持续性较好的区域主要分布在公园内部,约占39.50%;(2) 公园景观健康较好的区域分布在公园内部区域,占公园面积的25.06%;较差的区域分布在公园周边区域,以公园南边界附近分布面积较大;(3) 景观健康状态与景观要素的功能特征及其空间分布格局息息相关。

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