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当期目录

    2004年, 第59卷, 第4期 刊出日期:2004-07-25 上一期    下一期
    土壤碳蓄量
    1990~2000年中国土壤碳氮蓄积量与土地利用变化
    刘纪远,王绍强,陈镜明,刘明亮,庄大方
    2004, 59 (4):  483-496.  doi: 10.11821/xb200404001
    摘要 ( 683 )   PDF(1573KB) ( 933 )  

    基于2473个土壤剖面资料和1980年代末~1990年代末陆地卫星TM影像分析中国1990~2000年林地、草地、耕地之间的土地利用变化对土壤碳氮蓄积量的影响。IPCC建议的国家温室气体清单方法计算表明从1990~2000年中国林地、草地、耕地土壤 (30 cm) 有机碳氮库分别损失了77.6±35.2 TgC (1Tg = 106 t) 和5.6±2.6 TgN,年均损失约7.76 TgC/yr和0.56 TgN/yr,其中耕地土壤碳库分别增加了79.0±7.7 TgC 和9.0±0.7 TgN,草地土壤碳氮蓄积量分别损失了100.7±25.9 TgC和9.8±2.2 TgN,林地土壤碳氮蓄积量分别损失了55.9±17.0 TgC和4.9±1.1 TgN。同时根据中国6大行政区林地、耕地和草地之间的相互转换面积、土壤有机碳氮密度的变化率进行估算,表明土壤 (30 cm和100 cm) 有机碳氮蓄积量分别损失了53.7 TgC、5.1 TgN和99.5 TgC 、9.4 TgN。由于中国不同地区土地利用变化的空间格局差异显著,从而导致东北地区土壤碳氮蓄积量变化较大,而华东地区变化较小。

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    黄河源区高寒草地土壤有机碳储量及分布特征
    曾永年,冯兆东,曹广超,薛亮
    2004, 59 (4):  497-504.  doi: 10.11821/xb200404002
    摘要 ( 565 )   PDF(1076KB) ( 659 )  

    选择位于黄河源区的青海省果洛藏族自治州为研究区,利用第二次全国土壤普查所得的土壤剖面数据以及55个典型土壤剖面的地理位置、土层深度、有机质含量、面积、理化分析数据和1:50万数字化土壤类型图,在GIS的支持下利用土壤类型法对黄河源区草地土壤碳库进行了估算。结果表明,黄河源区土壤碳密度较高,平均土壤有机碳密度为29.97 kg/m2,高寒草地土壤有机碳库主要由高山草甸土和高山草原土的有机碳库构成,研究区土壤有机碳总储量达15×108tC。区域草地土壤有机碳密度及储量呈明显的水平和垂直分异规律。

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    荒漠化重建地区土壤有机碳时空动态特征——以陕西省榆林市为例
    程淑兰,欧阳华,牛海山,王琳,田玉强,张锋,高俊琴
    2004, 59 (4):  505-513.  doi: 10.11821/xb200404003
    摘要 ( 581 )   PDF(1647KB) ( 639 )  

    以陕西省榆林市这一典型区为例探讨干旱、半干旱荒漠化重建地区SoC时空动态特征及其驱动因素。数据基础为1982年土壤普查和2003年重复采样。结果表明:(1) 在耕层 (0~20 cm)、1 m深 (0~100 cm) 和全剖面 (母质层以上整个土体) 等三个剖面层次上,土壤有机碳密度(SoCD)和储量(SoCS)时空动态分异明显,其中耕层最为显著。(2) 在区域水平上,耕层、1 m深和全剖面SoCS分别增加10.12 Gg、19.06 Gg和20.10 Gg,其中东南部丘陵沟壑区显著高于西北部风沙草滩区。(3) 在土类水平上,风沙土类中各土种SoCD及其变化悬殊,其中流动风沙土和半固定风沙土SoCD最低、增加量最小,固定风沙土初始SoCD最高、减少量最大;反之,黄绵土类中各土种SoCD较高,增加量显著。该研究证明植树造林种草、可持续农业耕垦等土地利用和管理方式的变更能显著提高荒漠化地区土壤固碳能力。

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    环境变迁
    藏南沉错湖泊沉积多指标揭示的2万年以来环境变化
    朱立平,王君波,陈玲,杨京蓉,李炳元,朱照宇,HiroykiKitagawa,G?ranPossnert
    2004, 59 (4):  514-524.  doi: 10.11821/xb200404004
    摘要 ( 515 )   PDF(1477KB) ( 735 )  

    通过对藏南沉错湖芯TC1孔的研究,分析了TC1孔的粒度、ToC、TN、C/N、Fe/Mn、Sr/Ba以及环境磁学参数等环境代用指标,基本上获得了这一地区2万年以来的环境变化记录。结果显示约19 800~18 000 Cal aBP的温度下降在各指标中具有明显的反映;约16 000 Cal aBP左右,温度在一次跃动上升之后,随即出现急剧下降;约15 200~12 000 Cal aBP,是降温之后的缓慢回升过程;约12 000~9 500 Cal aBP,各种指标均显示湖区环境处于不适宜阶段,特别是11 600~10 400 Cal aBP,湖区环境显著恶化。进入全新世后,湖区环境经历了3次明显的暖期 (约9 500~7 600 Cal aBP、约6 800~5 800 Cal aBP、约4 800~3 800 Cal aBP) 和2次冷期 (约7 600~6 800 Cal aBP、约5 800~4 800 Cal aBP),呈现出暖干/冷湿的交替规律,具有南亚季风 (西南季风) 区气候变化的特征。沉错湖区2万年来的气候环境变化序列中的某些特征时段与格陵兰冰芯记录和青藏高原其他记录相比具有较好的一致性,反映了湖区及藏南地区的气候环境演变特征具有全球性特征。

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    云南点苍山全新世以来的冰川湖泊沉积
    杨建强,崔之久,易朝露,张威,刘克新
    2004, 59 (4):  525-533.  doi: 10.11821/xb200404005
    摘要 ( 591 )   PDF(1301KB) ( 568 )  

    根据对点苍山冰川湖泊沉积的粒度、磁化率、元素地球化学以及孢粉等环境指标的综合分析,结合冰川地貌特征,以点、面两方面资料结合的方式综合分析,试图建立该地全新世以来的气候变化系列,共划分为6个气候阶段,以冷湿与暖干的组合为其特征。与其他西南季风区的环境变迁对比表明,点苍山受西南季风影响加强的时间晚于阿拉伯海而早于青藏高原,可以认为是联系以上两者的纽带。当西南季风在青藏高原逐步强盛以后,因地形作用致使本区湿度有所降低

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    长江三角洲7000年来的环境变迁
    张强,朱诚,刘春玲,姜彤
    2004, 59 (4):  534-542.  doi: 10.11821/xb200404006
    摘要 ( 527 )   PDF(1161KB) ( 647 )  

    上海马桥遗址14C测年、环境地球化学、孢粉与环境磁学分析,结合搜集的研究区部分考古地层与自然地层分析,结果表明,7 200 aBP~5 300 aBP研究区经历一次海退过程,大面积土地裸露,为良渚时期人类活动提供了广阔空间。该期适宜的气候使当时人类活动频繁,文化发达,出现前所未有的玉器文化。良渚文化后期气候向干冷转化,导致一次大范围的洪泛期,使良渚文化衰落。考古地层、自然洪积层以及与建湖庆丰剖面气候曲线分析表明,研究区洪泛期与气候转型期相一致。考古地层与自然地层对比研究认为,洪水事件是研究区存在多期文化断层的重要原因。

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    辽代西拉木伦河流域聚落分布与环境选择
    韩茂莉
    2004, 59 (4):  543-549.  doi: 10.11821/xb200404007
    摘要 ( 580 )   PDF(1157KB) ( 711 )  

    辽代西拉木伦河流域及毗邻地区的聚落是分析论证农业开垦范围与环境扰动的重要依据,作者将这一地区的聚落分为两类,其中之一为散居在各处的基层聚落,规模小,人口少,围绕聚落形成的耕地范围也有限,不是造成环境扰动的主要方面。另一类以府、州城为中心形成的聚落,人口集中,耕地范围大,且大部分州治城邑属契丹历史纪念地,而不是农业垦殖适宜地;个别州治城邑地处沙地中部,不具备农业开垦的条件,由于人口集中,这些农田插花地不但范围大,而且是引起环境问题的关键地区。

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    利用树轮资料重建通天河流域518年径流量
    秦宁生,靳立亚,时兴合,汪青春,李林,陈芳,李丽梅
    2004, 59 (4):  550-556.  doi: 10.11821/xb200404008
    摘要 ( 529 )   PDF(850KB) ( 563 )  

    利用长江源区曲麻莱、治多的树木年轮宽度资料,通过分析树木生长与流量变化的关系,重建了长江源区通天河流域直门达水文站1485年以来年径流量的变化,并进行了变化特征分析。结果表明:在重建的518年中,直门达水文站年径流量最显著的丰水期发生在19世纪前半叶,最显著的枯水期发生在17世纪的后半叶。特丰水年有96年,偏丰水年有117年,特枯水年有86年,偏枯水年有81年,正常水年有138年。重建序列存在43年、37年、32年、5年和2年左右的显著周期。

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    水文
    感潮河网地区水系结构特征及城市化响应
    杨凯,袁雯,赵军,许世远
    2004, 59 (4):  557-564.  doi: 10.11821/xb200404009
    摘要 ( 711 )   PDF(1093KB) ( 700 )  

    根据20世纪80年代初以及90年代末上海水资源普查的数据,尝试以水利片作为河网地区流域水系结构的基本单元, 类似Strahler水系分级,采用上海水资源管理信息系统中的河道分级体系作为水系分级方案,探讨了感潮河网地区的水系结构特征及城市化响应。研究表明:(1) 非高度城市化地区河网水系总体上具有Horton表现,反映在非高度城市化地区不同水利片的河道数目及河道平均长度随河道级别呈几何级数变化,不同等级水系的发育具有自相似特征。(2) 城市化是改变感潮河网地区水系结构的重要因素,在高度城市化的城区水利片,不同等级河网水系发育的自相似性特征已受到破坏,其影响集中表现为对河网水系分枝比和水面率的削弱,即高度城市化地区河网水系结构趋于简单,非主干河道减少,河网水面率与城市化水平成反比,反映出城市化过程中未能充分与河网结构保护相协调。(3) 河网水系的结构与功能参数之间具有显著的相关水平,说明河网地区水系形态结构与功能密切相关。由于城市化进程表现为对水面率以及分枝比的削弱,指示水面率和分枝比等指标具有表征城市化对水系结构影响的意义,在河网水系保护和结构恢复过程中应高度重视水面率、分枝比以及河网结构自然度等指标。

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    黄河河源区变化环境下分布式水文模拟
    李道峰,田英,刘昌明
    2004, 59 (4):  565-573.  doi: 10.11821/xb200404010
    摘要 ( 516 )   PDF(1297KB) ( 697 )  

    将黄河河源区划分为38个自然子流域,利用分布式水文模型模拟径流量,采用唐乃亥水文站逐年、月实测径流资料进行验证,得到了较好的模拟效果。文章建立了5种土地覆被情景模型及24组不同气温和降水的情景组合,分别模拟不同情景下的年径流量。模拟结果表明,随着植被覆盖度的增加,流域年径流量减小,蒸发量增加。当气温降低2oC且降水增加20%时,流域径流量增加得最大,增加39.69%。

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    构造沉降和泥沙淤积对洞庭湖区防洪的影响
    来红州,莫多闻
    2004, 59 (4):  574-580.  doi: 10.11821/xb200404011
    摘要 ( 447 )   PDF(926KB) ( 672 )  

    作者利用洞庭盆地多年水准测量资料和洞庭湖近年的泥沙资料,对洞庭盆地的构造沉降速率和泥沙淤积速率进行了分析,从地貌学和水利学角度,对“洞庭湖盆”和“洞庭盆地”这两个不同的空间概念进行了区分,在此基础上,探讨了构造沉降和泥沙淤积对洞庭湖蓄洪空间和防洪大堤的影响。在目前洞庭湖盆被大堤围限的情况下,洞庭盆地的构造沉降运动使洞庭湖的蓄洪空间不断减小;洞庭盆地的构造沉降量虽然在一定程度上缓解了洞庭湖不断萎缩的趋势,但构造沉降对洞庭湖区的防洪形势却是不利的。构造沉降和泥沙淤积均对防洪大堤的质量提出了更高的要求,增大了洞庭湖区防洪的难度。

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    土地利用
    土地利用和气候变化对区域净初级生产力的影响
    高志强,刘纪远,曹明奎,李克让,陶波
    2004, 59 (4):  581-591.  doi: 10.11821/xb200404012
    摘要 ( 529 )   PDF(1432KB) ( 497 )  

    应用以遥感观测数据驱动的GLO-PEM模式模拟估计的中国北方20年的NPP数据同其20年气候数据结合,同时利用通过遥感宏观调查所得的两期土地利用数据,分析20年气候和土地利用变化对区域净初级生产力 (Net Primary Productivity,NPP) 的影响的时空特征。分析结果表明,20年来研究区域年均温度显著增加 (年均增温0.064 oC),年降水量明显减少 (年降水减少率为1.49 mm/年),NPP以减少趋势为主 (年减少率6.9 TgC)。研究区域NPP的变化受旬 (月) 均温和旬 (月) 降水量和季节温度和季节降水的变化影响显著。季节NPP同季节降水和温度的相关性在空间上同植被覆盖表现出高度的一致性,其相关系数大小随着不同植被覆盖类型变化而变化。通过分析可见,就整个研究区来说,发生土地利用变化的区域仅占整个研究区域的5.45%, 气候对整个研究区域NPP的影响占主导地位 (占了总影响量的90%);土地利用发生区域土地利用的作用占了绝对地位,土地利用的影响占了约97%。整个研究区域近20年来因为降水明显减少,温度显著升高,导致NPP明显下降,在两期土地利用间隔时间段内 (约10年) 因气候影响NPP减少了78 (±0.6) TgC。因为土地利用的变化导致NPP减少9 (±0.2) TgC。气候和土地利用共同作用是研究区域的NPP减少87 (±0.8) TgC。

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    差分主成分分析法在辽河三角洲景观变化中的应用
    杨翠芬,田村正行
    2004, 59 (4):  592-598.  doi: 10.11821/xb200404013
    摘要 ( 565 )   PDF(978KB) ( 577 )  

    差分主成分分析法是应用遥感数据检测景观变化的一种新方法。为了提高检测精度,我们利用TM卫星遥感数据,改进了主成分分析法和图像差值法,提出了差分主成分分析法。并以辽河三角洲地区为例,对该方法进行了验证。研究结果表明:(1) 与传统的检测法—分类后比较法相比,差分主成分分析法具有较高的检测精度,总检测精度为0.89,Kappa指数为0.82;(2) 在1984~2000年的16年间,辽河三角洲地区有近22%的景观发生了变化,主要包括芦苇湿地的减少、水稻田的增加以及城镇用地的增加。

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    中国北方未来土地利用变化情景模拟
    何春阳,史培军,李景刚,潘耀忠,陈晋
    2004, 59 (4):  599-607.  doi: 10.11821/xb200404014
    摘要 ( 674 )   PDF(1113KB) ( 618 )  

    利用系统动力学 (SD) 的原理和方法,发展了区域土地利用情景变化SD模型。在不同系统状态下,模拟了中国北方13省未来50年不同社会经济情景下的区域土地利用结构变化,并初步评价了这些变化的可能生态影响。1990~2001年的模型结果表明该SD模型具有一定的可靠性,能在一定程度上为当前理解土地利用系统的复杂驱动行为,评估脆弱生态区土地系统变化的潜在生态效应提供帮助。2000~2050年的情景仿真结果表明,经济、人口、市场和技术等因素对中国北方13省未来土地利用变化的影响非常明显。

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    绿洲耕地变化趋势及其驱动力——塔里木盆地南部策勒绿洲为例
    瓦哈甫·哈力克,海米提·依米提,塔西甫拉提·特依拜,熊黑钢
    2004, 59 (4):  608-614.  doi: 10.11821/xb200404015
    摘要 ( 442 )   PDF(1020KB) ( 618 )  

    以多年的野外实地调查资料和统计资料,分析了塔里木盆地南部策勒绿洲50年以来耕地面积变化的总体趋势、空间差异和驱动因子。基于GPS现场定位,应用GIS进行空间分析,通过建立多元回归模型,最终对该绿洲2010年和2020年的耕地数量进行了初步的预测。分析结果表明社会经济发展动态、农业科技进步和水土资源的限制等3大类因素是影响耕地数量的3个主成分,其结果将为进一步研究整个塔里木盆地南部绿洲耕地变化提供借鉴,为合理利用和保护耕地、为干旱区可持续发展提供科学依据。

    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    土地利用变化数据的误差特性
    朱会义
    2004, 59 (4):  615-620.  doi: 10.11821/xb200404016
    摘要 ( 559 )   PDF(699KB) ( 695 )  

    土地利用变化数据,主要由不同时点的土地利用数据通过统计、对比、空间叠置分析等途径派生而来;而不同时点的土地利用数据主要来源于遥感数据、土地调查数据、历史图件数据以及统计数据。由于这些数据来源本身不可避免地带有不同程度的误差,由此派生的变化数据也就具有不同的精度。现有的文献中通常会给出时点数据的误差,但很少关注土地利用变化数据的误差。本文首先建立变化数据的误差分析方法,然后举例分析了土地利用类型变化幅度、时点数据误差及其不同组合对变化数据误差的影响。最后得出如下结论:时点数据的高精度并不能完全保证变化数据的高精度,还要看误差的方向是否一致;土地利用变化幅度越小,时点数据的误差对变化数据的精度影响越大,精度水平越难保证。这些结论提醒我们,土地利用变化研究中要对数据误差问题给以足够的重视,并应从数据源质量、数据获取方式、数据分析方法等方面提高数据的精度水平。

    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    生态重建模式的评价方法——以黄土丘陵区为例
    徐勇,田均良,沈洪泉,刘普灵
    2004, 59 (4):  621-628.  doi: 10.11821/xb200404017
    摘要 ( 447 )   PDF(1128KB) ( 462 )  

    生态重建模式是协调生态脆弱地区人地关系的系列政策和配套措施的总称。作者在按模式总体特征、生态重建规模、投资需求及实施效果开展评价方法讨论和筛选评价指标的基础上,以黄土丘陵区为例,总结了“赈济退耕”、“梯田退耕”和“坝系根治”3种模式的基本特征,计算了不同模式下黄土丘陵区生态重建关于退耕、新修梯田、园地扩建、建坝淤地以及林草植被恢复等的规模和投资需求额度,分析了各模式下的生态重建效益。结果表明:“梯田退耕”可作为黄土丘陵区生态重建的主体模式,目前正在实施的“赈济退耕”具有显著的过渡性特征,“坝系根治”在局部区域可作为辅助模式。

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    滇西北生态脆弱区土地利用变化及其生态效应 ——以云南省永胜县为例
    彭建,王仰麟,张源,李卫锋,吴健生,陈大为
    2004, 59 (4):  629-638.  doi: 10.11821/xb200404018
    摘要 ( 549 )   PDF(1295KB) ( 830 )  

    土地利用/土地覆被变化及其生态环境效应研究是当前地理学全球变化研究的核心内容,而生态系统服务功能则是生态学、生态经济学研究的热点问题。作者利用滇西北生态脆弱区——永胜县1988年、1994年和1999年的TM遥感影像,采用景观生态学的空间格局指数分析研究区近10年来的土地利用动态变化特征,并以生态系统服务功能衡量相应土地利用类型的相对生态价值,评价区域土地利用/土地覆被变化的生态效应,尝试将二者有机结合起来。研究表明,全县景观总体构成表现为景观破碎度较高,斑块数目较多;林地和未利用地一直占很大比重,林地的不断增加与未利用地的迅速减少是研究时段内土地利用变化的突出特征;研究时段内全县土地利用变化带来了较好的生态效应,土地利用生态效益持续提高,并表现出了较大的空间差异。

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