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当期目录

    2016年, 第71卷, 第7期 刊出日期:2016-07-27 上一期    下一期
    模拟研究
    水文循环模拟中下垫面参数化方法综述
    赵玲玲, 刘昌明, 吴潇潇, 刘丽红, 王中根, 苏磊
    2016, 71 (7):  1094-1104.  doi: 10.11821/dlxb201607001
    摘要 ( 1319 )   HTML ( 9 )   PDF(708KB) ( 1259 )  

    针对水文循环模拟中地形、土地利用覆被等流域下垫面参数化方法众多,且模拟效果相差较大的现状。本文首先根据水文循环模拟中产汇流原理,对常用水文循环模拟中产汇流模拟方法进行汇总和分类;在此基础上,对产流模拟中的降水径流相关系数法、蓄满产流和超渗产流等及汇流模拟中的等流时线、单位线、圣维南方程、马斯京根法等主要模拟方法中地形、土地利用覆被和土壤类型参数化方法进行分析和讨论;根据其中流域地形、土地利用覆被和土壤类型参数化方法对机理过程的描述程度,将其分为无明确表示类、率定型参数类、确定型参数类、物理过程表达类;进而阐明不同参数化方法中流域地形、土地利用覆被和土壤类型对水文循环模拟结果的响应和贡献。最后回归模型本质,阐述水文循环模拟中流域下垫面参数化方法中存在经验关系对复杂机理简单表述的合理性和物理机理过程描述的欠缺性问题,并预估未来水文循环模拟中下垫面参数化方法朝着简洁实用化和复杂机理化两个方向发展。

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    基于IO-SDA模型的新疆能源消费碳排放影响机理分析
    王长建, 张小雷, 张虹鸥, 汪菲
    2016, 71 (7):  1105-1118.  doi: 10.11821/dlxb201607002
    摘要 ( 1141 )   HTML ( 8 )   PDF(1108KB) ( 1157 )  

    基于区域视角的能源消费碳排放影响机理分析,是有效实现节能降耗减排的重要研究议题。本文基于投入产出理论,通过构建“能源—经济—碳排放”混合型投入产出分析框架,利用扩展的IO-SDA模型,对新疆维吾尔自治区(简称新疆)1997-2007年能源消费碳排放的影响因素进行结构分解分析。结果显示:① 新疆能源消费碳排放从1997年的2070.08万t增长到2007年的4034.33万t,碳排放的增长主要集中在能源资源生产与加工业和矿产资源开采与加工业。② 碳排放影响因素的直接效应分析,人均GDP、最终需求结构、人口规模和生产结构的变化是引起碳排放增长的重要影响因素,碳排放强度的降低是这一时期遏制碳排放增长的重要影响因素,说明在经济规模和人口数量不断增长的同时,经济结构未得到有效优化,生产技术未得到有效的提升,导致新疆能源消费碳排放的快速增长。③ 碳排放影响因素的间接效应分析,省域间调出、固定资本形成总额和城镇居民消费对于新疆能源消费碳排放的变化影响显著。④ 碳密集产业部门的固定资产投资增加,能源资源型产品的省域间调出增长,使得区域间“隐含碳”转移效应十分显著。

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    基于灰色关联模型对江苏省PM2.5浓度影响因素的分析
    贺祥, 林振山, 刘会玉, 齐相贞
    2016, 71 (7):  1119-1129.  doi: 10.11821/dlxb201607003
    摘要 ( 1193 )   HTML ( 17 )   PDF(1683KB) ( 1571 )  

    采用克里金插值法分析2014年江苏省PM2.5浓度空间分布特征,运用灰色关联模型计算PM2.5浓度与影响因素间关联度,分析主要影响指标因子与PM2.5浓度空间分布的相互关系。结果显示:① 江苏省PM2.5浓度具有沿海低、内陆高,南部高、北部低的空间分布特征;② PM2.5污染来源指标层的权重值最大(wi = 0.4691),空气质量与气象要素指标层的权重稍大(wi = 0.2866),城市化与产业结构层的权重值最小(wi = 0.2453);③ 在27个指标因子中,与PM2.5浓度关联度为中度的仅有公路客运量、房屋建筑施工面积、园林绿地面积、人口密度等4个指标因子,PM2.5与其余指标因子均呈强度相关联,其中与PM10、O3、降雨量、公路货运总量、地区工业总产值和第二产业占地区生产总值比重等指标的关联度较高;④ PM2.5污染源指标层与PM2.5浓度关联度值较大的城市分别是南京、无锡、常州、南通、泰州市;城市化与产业结构指标层与PM2.5浓度关联度值较大的城市分别是徐州、苏州、盐城、常州市;空气质量与气象要素指标层与PM2.5浓度关联度值较大的城市分别是盐城、扬州、常州、南通市。综合分析可知,影响指标因子关联度值与PM2.5浓度空间分布有较好相关性。研究表明,灰色关联模型可有效分析影响PM2.5浓度的主要因素,能对PM2.5浓度影响指标进行定量分析与评价。

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    土地利用
    21世纪初中国土地利用强度的空间分布格局
    刘芳, 闫慧敏, 刘纪远, 肖向明, 秦元伟
    2016, 71 (7):  1130-1143.  doi: 10.11821/dlxb201607004
    摘要 ( 1861 )   HTML ( 8 )   PDF(5477KB) ( 2276 )  

    土地利用强度直接反映了人类活动对自然生态系统的影响程度,成为全球环境变化的重要驱动力,也是土地利用可持续程度的重要测度指标。当前土地科学研究主要关注土地覆被变化及其对生态环境的影响,而土地利用强度的高分辨率时空表达尚在探索阶段。本文基于土地利用栅格成分数据、遥感数据、社会经济数据等空间化指标要素,根据地表被人类活动干扰程度及其可逆性分为人工地类、半人工地类、半天然地类、天然地类4个一级类型;依据耕作强度、人口密度等人类活动强度指标分为22个二级类型,获得空间分辨率为1 km的中国土地利用强度图。21世纪初全国人工地类、半人工地类、半天然地类和天然地类的面积比例分别为0.71%、19.36%、58.93%和21%,人口分布密集的东南部土地利用强度类型多样,且整体高于人口稀疏的西北部;随着经度的增加,土地利用强度类型由以天然地类和半天然地类为主转变为半天然地类和半人工地类为主;东部省市区土地利用强度高于中、西部,西部省市区土地利用强度最低;土地利用强度类型呈区域性集聚分布。与已有研究相比,该研究有效刻画了中国土地利用强度的空间异质性,有助于深入理解人类与自然生态系统的交互格局及其生态环境效应,为可持续土地利用政策的制定提供科学依据。

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    基于分层分区法的中国历史耕地数据的网格化重建
    魏希文, 缪丽娟, 江源, 崔雪锋
    2016, 71 (7):  1144-1156.  doi: 10.11821/dlxb201607005
    摘要 ( 998 )   HTML ( 4 )   PDF(3675KB) ( 1045 )  

    网格化历史耕地数据集能为历史时期耕地变化研究提供更精确的支持,并且为全球环境气候变化研究模型模拟提供驱动数据。本文综合考虑了中国历代土地利用开发的特点及自然人文因子对耕地的影响,设计了一套对中国耕地先分区再分层分配的网格化方法。基于国内3个主流区域耕地数据研究成果,采用上述方法建立了1820年(清仁宗嘉庆二十五年)和1936年(民国二十五年)中国10 km×10 km分辨率的耕地数据集,并绘制了分布图。本文还利用国内具有代表性的区域数据集对重建结果进行对比验证。结果表明,该方法可以保证耕地数量的权威性,并且建立具有区域性的高精度历史耕地数据集。

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    基于土地利用/覆被变化表征的现代绿洲演变过程——以天山北坡三工河流域为例
    张琪, 罗格平, 李龙辉, 张苗, 吕娜娜, 王新新
    2016, 71 (7):  1157-1171.  doi: 10.11821/dlxb201607006
    摘要 ( 776 )   HTML ( 12 )   PDF(3363KB) ( 1318 )  

    本文以天山北坡三工河流域为例,利用1958年、1968年和1978年3期航片、1987年彩红外航片、1998年Landsat TM、2004年SPOT 5和2014年Landsat OLI影像,构建绿洲及其外围荒漠7期土地利用/土地覆被数据集,综合分析1950s屯垦戍边以来现代绿洲演变和外围荒漠植物群落变化。结果表明:①1950年以来,屯垦戍边使位于三工河冲洪积扇中下部的老绿洲不断向冲积平原扩张,老绿洲外围以柽柳和梭梭为建群种的土质荒漠景观不断转变为新绿洲,绿洲面积增加了4倍多。其中1958-1968年和2000s以来是绿洲变化最为显著的两个阶段,这两个阶段分别对应了农业用地和建设用地增幅最大的时期。② 三工河流域的现代绿洲演变过程中存在“地方管辖区”和“兵团农场区”两种基本管理模式,也正是这两种模式相互渗透、相互交叉融合,共同推动了现代绿洲演变。③三工河流域1950s-2004年现代绿洲演变具有干旱区绿洲演变的普遍特征,但2004年以后的演变仅适用于有较大规模跨流域调水或新增水源的绿洲演变情形。现代绿洲的扩张以荒漠植被的砍伐和破坏为代价,导致绿洲外围植物群落结构发生了显著的变化,这使得绿洲外围荒漠生态系统的保护愈加困难

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    生态与环境
    基于VSD框架的半干旱地区社会—生态系统脆弱性演化与模拟
    陈佳, 杨新军, 尹莎, 吴孔森
    2016, 71 (7):  1172-1188.  doi: 10.11821/dlxb201607007
    摘要 ( 1225 )   HTML ( 7 )   PDF(3527KB) ( 1637 )  

    利用VSD(Vulnerability scoping diagram)评估框架,改进了针对县域尺度的脆弱性评估方法和技术;以黄土高原半干旱地区的榆林市为例,对VSD框架和SERV(Spatially Explicit Resilience-Vulnerability)模型进行整合,将系统脆弱性分解为暴露、敏感性、适应能力3个维度。应用SERV模型筛选脆弱性指标,在充分理解区域地理背景和暴露风险源的基础上,构建了符合当地生态环境特征的指标体系,运用RS与GIS空间技术,定量测度了榆林市2000-2011年社会—生态系统脆弱性空间分异特征及演化趋势,探讨了脆弱性时空演化内在原因。结果显示:榆林市社会—生态系统脆弱性呈现“西北东南高,长城沿线低”的空间格局,2000-2011年间系统脆弱性程度明显降低,系统发展趋势好转,但系统脆弱性与暴露风险空间差异显著;其中,暴露风险因子是系统脆弱性演化的关键因素,区域脆弱性与暴露风险空间异质受社会敏感性和经济适应能力等因子影响。最后,采用OWA多准则算法,基于决策者不确定性偏好,模拟了不同决策风险设置下区域脆弱性未来情景,并基于决策者理性风险区间,预测了不同发展导向下区域系统脆弱性差异,为研究区可持续性评估和降低脆弱性的风险预警机制建设提供决策参考。

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    未来情景下中国高温的人口暴露度变化及影响因素研究
    黄大鹏, 张蕾, 高歌
    2016, 71 (7):  1189-1200.  doi: 10.11821/dlxb201607008
    摘要 ( 1621 )   HTML ( 8 )   PDF(3724KB) ( 1439 )  

    基于RCP 8.5气候情景下21个高分辨率全球气候模式的日最高气温数据和A2r社会经济发展情景下的人口数据,以高温日数和人口数量的乘积构建高温的人口暴露度指标,采用多个气候模式集合平均的方法从网格单元尺度分析未来不同时段中国高温和强危害性高温的人口暴露度变化,并从全国和气象地理分区两种空间尺度研究人口暴露度变化的影响因素。研究表明:未来情景下,中国高温的人口暴露度明显增加,2021-2040年、2041-2060年、2061-2080年和2081-2100年相比基准时段1981-2010年分别增加了1.3、2.0、3.6和5.9倍,强危害性高温的人口暴露度增加更为显著,相比基准时段分别增加了2.0、8.3、24.2和82.7倍。高温的人口暴露度在华北、黄淮、华南、江南、江淮、西南和江汉地区增加较为明显,其中华北、黄淮、华南和江南最为显著;强危害性高温的人口暴露度在华北、黄淮、江南、江淮、西南和江汉等区域增加较为明显,其中华北、黄淮、江南和江淮最为显著;未来情景下人口暴露度的变化主要受气候因子的影响,其次受人口和气候因子的共同影响,单独人口因子的影响很小。全国尺度上,气候因子对未来不同时段人口暴露度变化的影响逐渐减弱,贡献率由70.0%左右逐渐减至60.0%左右。人口和气候因子的共同作用逐渐增强,贡献率由20.0%左右逐渐增至40.0%左右。

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    生计多样化背景下种植业非点源污染负荷演变
    钟建兵, 邵景安, 杨玉竹
    2016, 71 (7):  1201-1214.  doi: 10.11821/dlxb201607009
    摘要 ( 588 )   HTML ( 1 )   PDF(2766KB) ( 748 )  

    依托三峡库区典型村农户访谈数据,基于收益最大目标决策框架,设定农村转型发展中3种农户生计类型情景:农业主导生计、兼业转向生计和非农主导生计,解析种植业产污负荷随主导生计非农转向的演变特征,探讨主导生计类型转向的动力机制。结果表明:① 样区耕地经营现状呈自耕、流转与撂荒并存的多元化发展格局,且表现出“入”小于“出”的特征,不同农户家庭类型间实际人均耕种规模为“半劳动力家庭”>“无劳动力家庭”>“劳动力家庭”;② 种植业单位面积产污负荷中,“半劳动力家庭”最高,“劳动力家庭”次之,“无劳动力家庭”最低,“劳动力家庭”内部又随劳动力人数增加呈先增再减趋势;③ 样区农户生计类型由农业主导向非农主导转型过程中,种植业产污负荷最大减幅达72.01%,兼业转向生计情景下削减幅度为19.61%~29.85%,非农主导生计情景下减幅为35.20%~72.01%,但TN、TP的减量特征并不一致;④ 劳动力配置与生计来源“非农化”促使农户主导生计类型向非农转化,生计非农演变的潜在农户收入/福祉权衡亦驱使生计决策转向非农化,不同农户家庭类型对生计转向的敏感程度表现为“劳动力家庭”>“半劳动力家庭”>“无劳动力家庭”;⑤ 在新型城镇化快速推进和创新新型工业体系构建过程中,山区农户生计类型进一步向非农转变,而这一过程又将促使种植业产生的污染负荷量进一步减少,要大幅削减种植业产污负荷,就必须制定有助于山区农户生计非农化的调控对策。

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    西安市城市景观的正负生态系统服务测算及空间格局
    李梦桃, 周忠学
    2016, 71 (7):  1215-1230.  doi: 10.11821/dlxb201607010
    摘要 ( 1255 )   HTML ( 8 )   PDF(6310KB) ( 2112 )  

    综合测评城市景观的复合(正负)生态系统服务功能和评价不同城市景观类型的生态系统服务贡献,对优化、调控在城市化影响下的景观转换和城市生态环境建设等具有重要的科学意义。运用景观生态学理论与生态系统服务理论,基于研究区的TM遥感影像和Erdas、ArcGIS 10.1软件对西安市建成区2013年城市景观的复合生态系统服务进行测算和空间分析。结果表明:① 西安城市景观产生的负向生态系统服务价值远高于正向生态系统服务价值,净生态系统服务达-12.71×108元;在城市化过程中,随着自然景观向半人工景观、人工景观的转变,导致景观生态系统服务的价值急剧下降,负向生态系统服务占主导,87.81%的土地复合生态系统服务为负值,仅有12.19%的土地复合生态系统服务为正值,以建筑用地为主体的城市景观体系必然会导致生态系统服务的下降。② 西安市城市景观的总正向生态系统服务空间分布差异明显,整体呈现为研究区中心值低于四周,沿行道绿地、公园绿地等景观形成格网状、斑块状分布的高值区;总负向生态系统服务整体上呈现中心值高于四周,高值区较集聚,自然景观和半人工景观是维系城市正向生态系统服务的主要景观类型。③ 城市景观的空间分布基本上决定了复合生态系统服务的空间大格局,西安市各城市景观类型的空间组合与镶嵌状况,使得生态系统服务正负值呈斑块状、棋盘状交错分布的格局。愈向城市外围,复合生态系统服务价值越高;城中林地、绿地和水域分布的地方是复合生态系统服务价值网状高值区。

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    青藏高原海拔4000 m区域人类活动的新证据
    侯光良, 曹广超, 鄂崇毅, 任晓燕, 李凡
    2016, 71 (7):  1231-1240.  doi: 10.11821/dlxb201607011
    摘要 ( 1153 )   HTML ( 5 )   PDF(5108KB) ( 1412 )  

    青藏高原早期人类活动对于研究人类对极端环境响应与适应至关重要,4000 m海拔区域是人类向高原腹地迁移与扩散的关键。下大武1号遗址(XDW1)发现了11290±69 cal. a BP人类活动遗留的灰烬层,及其年代主要集中在11.2 cal. ka BP的细石叶、石片等石制品,是目前青藏高原4000 m海拔区域发现的最早的人类活动证据之一,说明在全新世伊始,人类就已经登上了海拔4000 m的青藏高原主体。据此推测人类在高原东北部扩张的时空演变过程,末次冰消期人类在海拔3000~4000 m高原东北缘青海湖盆地、共和盆地等区域活动,全新世初期扩张至4000 m海拔高原主体,全新世大暖期向高原腹地深入;上述3个人类活动阶段与末次冰消期环境的改善、全新世伊始的气候迅速转暖和全新世暖期盛期的到来等重大气候变化阶段密切相关。

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    地貌
    长江三峡水坝下游河道悬沙恢复和床沙补给机制
    杨云平, 张明进, 李义天, 张为, 由星莹, 朱玲玲, 王冬
    2016, 71 (7):  1241-1254.  doi: 10.11821/dlxb201607012
    摘要 ( 656 )   HTML ( 4 )   PDF(2921KB) ( 1155 )  

    流域水库工程的修建,将改变坝下游原有的水沙输移过程,三峡水库蓄水作用对坝下游水沙输移的影响已初步显现。具体表现为:① 三峡水库坝下游洪水持续时间和流量被削减,下泄沙量大幅减少,沿程上输沙量虽得到一定恢复,但总量仍未超过蓄水前多年均值;② 2003-2014年d > 0.125 mm(粗)输沙量得到一定恢复,至监利站恢复程度最大,基本达到蓄水前均值,在恢复后其下游该组分泥沙冲淤特性与蓄水前一致,其中2008-2014年恢复程度弱于2003-2007年;③ 三峡水库蓄水后坝下游d < 0.125 mm(细)输沙量沿程上得到一定程度恢复,但总量仍小于蓄水前均值;④ 三峡水库蓄水后坝下游d > 0.125 mm泥沙输移量因河床补给作用,沿程上得到恢复,但补给量将不超过0.44亿t/y,主要受制于洪水持续时间及流量均值,而上游干流、河段间支流和湖泊分汇作用占次要地位,而d < 0.125 mm悬沙恢复受上游干流、区间支流和湖泊分汇及河床补给控制,因河床粗化使得床沙对细颗粒悬沙的补给作用减弱;⑤ 2003-2007年和2008-2014年两时段间宜昌至枝城、上荆江为粗细均冲,下荆江为淤粗冲细,汉口至大通河段为淤粗冲细,城陵矶至汉口河段2003-2007年为淤粗冲细,2008-2014年为粗细均冲,这一差异受控于螺山站洪水流量持续时间和量值。

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    学科进展
    国家自然科学基金项目资助的地貌学研究现状与效应
    程维明, 刘樯漪, 申元村
    2016, 71 (7):  1255-1261.  doi: 10.11821/dlxb201607013
    摘要 ( 906 )   HTML ( 2 )   PDF(665KB) ( 815 )  

    通过对2010-2015年国家自然科学基金资助下地貌学研究项目的总体状况、项目类型、依托单位、研究区域、人才队伍、研究热点、成果产出、获奖及社会效应等方面的分析,归纳概括地貌学的研究现状与态势等。结果表明:近5年来,地貌学获得的资助项目呈上升趋势,相关研究不断深入,各类研究团队显著壮大;研究系统已由高等院校为主逐渐发展成高等院校与科研机构并行的格局;不同地域地貌学研究的发展程度、研究对象及热点问题均表现出一定的区域不均衡性;构造、河流水文、黄土、冰川、风沙等是目前中国地貌学研究的主体方向。从资助项目的研究成果和产生效应来看,地貌学研究得到恢复和较快速发展,发表论文的数量和质量稳步提升,资助项目成果获奖层次高、社会效益显著。

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    2011-2015年《地理学报(英文版)》引证指标分析
    于信芳, 赵歆
    2016, 71 (7):  1262-1268.  doi: 10.11821/dlxb201607014
    摘要 ( 772 )   HTML ( 1 )   PDF(1182KB) ( 1053 )  

    依据美国科技信息研究所公布的《期刊引证报告》、Web of Science数据库、Springer数据、来稿刊稿统计等资料,检索并分析了2011-2015年《地理学报(英文版)》的稿件来源、刊稿量、网络下载量、影响因子、被引频次、被引期刊、施引期刊和高被引论文等主要载文和引证指标。2011-2015年间,该刊国际来稿比例由26.5%增加到47.9%,影响因子由2011年的0.832提高到2015年的1.923。通过对该刊近5年发展状况的全面分析,为期刊未来发展方向提供科学决策依据,为我国地理学期刊质量提升提供参考。

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    学术信息
    海峡两岸2016年地貌与第四纪环境演变教育研讨会纪要
    徐佳佳, 蔡天赦, 朱诚
    2016, 71 (7):  1269-1271.  doi: 10.11821/dlxb201607015
    摘要 ( 121 )   HTML ( 0 )   PDF(1784KB) ( 601 )  

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