进入21世纪以来,生态系统研究取得了重要进展,在国际上形成了一系列的研究热点,包括生物多样性与生态系统功能、生态系统管理、生态风险与生态安全、全球变化的生态响应与效应等,表现出向着机理深化、多尺度系统监测与模拟、社会经济自然综合评价与管理对策等多维方向发展的总体趋势。中国的资源环境问题已经成为经济社会发展所面临的重要挑战。为应对挑战,我国已经开展了大规模生态保护、生态恢复重建等方面的生态工程,从而对生态系统研究提出了一系列亟待解决的科学问题。在综合分析中国国情和国际学术研究前沿领域与发展趋势的基础上,本文提出了我国未来生态系统研究的优先领域和重点方向。
依据1956~1996年的资料,计算出了无定河流域历年的人工沉积汇、侵蚀量、泥沙输移比,进行了时间序列分析,并运用回归分析方法,建立了统计关系,揭示了无定河流域人工沉积汇对泥沙输移比的影响。研究表明,无定河流域侵蚀量和产沙量有明显的减小趋势;人工沉积汇先是增大,达到峰值后再减小;泥沙输移比先减小而后增大。这说明,无定河泥沙输移比的时间变化趋势,主要受人工沉积汇的控制。建立的多元回归方程表明,坝地面积增大对流域泥沙输移比减小的贡献最大;地表径流系数减小对流域泥沙输移比减小的贡献居第二位;在3个降水因子中,最大30日降水的贡献最大,汛期降水次之,最大1日降水再次之。在坡面措施和沟道措施中,沟道措施对流域泥沙输移比减小的影响要大于坡面措施。
土质道路在三峡库区分布广泛,是库区泥沙重要来源地之一。在考虑道路的水沙效应基础上,结合野外调查和相关研究将三峡库区土质道路分为3级,Ⅰ级车流量大,主要为集镇之间的道路;Ⅱ级是Ⅰ级与大型村落间的道路;Ⅲ级多见于Ⅰ或Ⅱ级至农户的道路。为了有效评估其侵蚀风险、预测径流和侵蚀速率,以3级土质道路的人工降雨资料为基础,应用KINEROS2模型对土质道路的侵蚀过程进行了模拟。结果表明,径流量误差在3.6%~14.7%,侵蚀量的误差在4.5%~31.8%,对人为干扰相对较小的Ⅲ级道路模拟效果要好于Ⅰ级或Ⅱ级道路。土壤流失过程的模拟效果相对较差,初期明显低于实测值,而后期则高于实测值。
根据自然灾害风险评估基本原理,从暴雨洪涝致灾因子危险性及承灾体易损性出发,以沿淮湖泊洼地区域为示范研究区,综合考虑降水量、径流量、地形与河网密度、土地利用数据、人口及经济数据等指标,利用GIS的数据处理功能,运用标准化方法对相关指标进行标准化处理,得到标准化的多源栅格数据;基于层次分析法确定各影响指标因子权重,采用ARCGIS9.2的ModelBuilder建模工具建立暴雨洪涝灾害风险评估模型;通过地理信息系统的地图代数功能及综合指数法,得出洪水灾害综合风险等级评价图;并利用2003年沿淮湖泊洼地区域暴雨洪涝淹没面积数据验证暴雨灾害综合风险评估结果;统计分析发现,洪涝淹没区有60.66％位于高风险区,33.29%位于中高风险区,6.05％位于中风险区;结果表明, 沿淮湖泊洼地区域暴雨洪涝中高风险及高风险区的准确度达93.95％,洪涝灾害风险评估结果基本符合实际情况,风险评估精度较高。模型的建立及风险区划图的制作,对暴雨洪涝灾害宏观决策具有重要的参考价值。
干旱是影响我国的主要气象灾害之一,本文采用标准化降水指数SPI作为干旱评价因子对近50年来河北省干旱的时空变化特征进行了研究,得出以下主要结论:(1)春季干旱最为严重,干旱率呈逐渐降低的趋势,夏季干旱率呈逐渐增加、秋季和冬季干旱率略有降低的趋势;(2)春季干旱在20世纪70年代最为严重,夏季、秋季和冬季的年代际干旱分别以2000年以来、20世纪60年代和90年代最为严重;(3)春季干旱发生概率均大于20%,发生概率大于30%的旱情多发地区在各市均有分布;全省大部分地区夏季、秋季和冬季干旱发生概率为20%~30%,夏季干旱多发地区主要集中在河北省北部和西南部,秋季干旱多发地区主要集中在河北省西部和南部,冬季干旱多发地区主要集中在河北省北部。
以最热月均温、最冷月均温、≥0℃积温及其日数、≥5℃积温及其日数和≥10℃积温及其日数作为生物温度指标的代表,应用青藏高原地区1966~2005年共87个气象站点逐日观测资料,分析其变化趋势。结果显示:最热月均温与最冷月均温整体均呈上升趋势,而最冷月均温的上升幅度明显大于最热月均温的上升幅度,空间上两者呈非对称变化。≥10℃积温、≥5℃积温和≥0℃积温增幅依次增大,其日数的变化是,≥5℃积温日数增幅最大,≥10℃积温日数次之,≥0℃积温日数最小。总体而言,近40年来青藏高原温度变化为增加趋势,植被的最佳生态空间及生态地理区域界线可能会发生不同程度的变动,生态系统的结构和功能可能也需要进行相应的调整来适应温度的变化。
以位于四川盆地东部平行岭谷区低山丘陵地区的重庆市主城区为例,将研究区平行岭谷形成的近南北向低山条带分成5个区,以1978年MSS、1986年、1995年、2000年TM和2006年中巴影像数据为基础数据源,通过对比分析研究区各分区条带内城镇用地格局演变模式和分区条带中城镇用地面积所占比例,探讨建设用地格局扩展演变的通道与低山阻隔效应。1978~2000年研究区除歌乐山-铜锣山之间外其余各区相对缓慢的城镇化过程,较充分地体现出了低山的阻隔效应。2000~2006年时段随研究区绕城高速、横穿南北向条带低山的隧道、跨江大桥和多条辐射状高速公路的逐步完善,歌乐山以西、铜锣山以东的城镇动态扩展度分别为601.32%、143.22%,人为通道对研究区建设用地的跳跃式空间扩散起着显著作用,充分体现了道路网络的通道效应。进一步分析研究区通道影响土地利用变化的可能范围,对研究区建设用地格局优化很有必要。
以松嫩平原西部的典型沙漠化区泰来县为例,利用遥感、地理信息系统和野外调查获取了3期土地利用和沙漠化分布数据,分析了土地利用变化及其沙漠化动态响应。结果表明:①土地利用程度变化大多趋于加重趋势,其中1986~2000年加重趋势迅猛,2000~2005年加重趋势有所减缓;②沙漠化土地面积总体趋势逐渐增加,前期以40.7hm2/a的速度增加,后期以8hm2/a的速度增加,增加速度明显减慢,其中低覆盖度草地和林地发生沙化的几率最高;③土地利用方式未变化的土地以沙漠化减轻为主,而土地利用方式发生变化的土地,前期以沙漠化加重为主,后期以减轻为主,与土地利用程度变化相一致。
区域土地利用变化模拟是LUCC研究的核心内容之一。以地处湘西北岩溶山区的张家界市永定区为研究对象,针对目前国际上广泛使用的CLUE-S土地利用变化模型,通过在传统Logistic回归模型中引入空间自相关变量,对CLUE-S模型的空间分析模块进行了改进。实验与分析结果表明,改进的空间分析模块拟合优度、拟合精度都有较大的提高。耕地、林地及居民点工矿用地的拟合优度(ROC值)分别从0.784、0.821和0.741提高到0.827、0.875和0.838。在此基础之上,采用改进的CLUE-S模型,模拟和预测了研究地区2005~2020年的土地利用时空变化。研究结果说明对CLUE-S模型空间分析模块的改进在一定意义上是合理的,同时也可以为永定区及其相似地区的土地利用规划决策提供更为科学的依据。
在Landsat TM数据支持下,利用突变点方法获取北京市1994、1999、2004年城市边缘区范围,从扩展总量、扩展类型、扩展方向、扩展区域以及扩展强度等方面分析城市边缘区空间扩展特征,探讨扩展驱动机制。结果表明:(1)北京城市边缘区扩展速率逐渐加快;扩展方向主要是东、北,类型以向外扩张为主;(2)边缘区空间扩展受自然地理条件限制的同时,受经济发展、工业增长、城市基础设施等社会经济因素影响较大,城市规划等政治因素也对边缘区空间扩展具有一定影响。
选择典型县域,探索主体功能背景下的县域功能区划,为"十二五"期间我国主体功能区规划的深入实施提供借鉴,也为目前学术界有关地域功能区划的研究提供案例。本文选择空间差异显著的浙江省上虞市,探讨主体功能优化开发背景下县域功能区划的一般原则、区划思路和指标体系。基于土地开发适宜性评价,以及主要自然、人文要素空间分异的分析,按照国家主体功能区规划的部署,估测了上虞市在现状技术水平下土地开发强度的合理值,提出了2级4类的功能区划方案。
产业同构化可能造成区域间产业升级优化和彼此合作发展的瓶颈。选取闽台为研究对象,从三次产业、制造业和第三产业内部结构三个方面着手,应用相似系数指标,分别从静态与动态的角度分析闽台产业同构的现状与变化,并在此基础上,依据分形理论中的R/S分析方法,预测两地产业同构化的未来发展趋势。结果显示,闽台产业同构现象显著,如果在原有条件下继续发展,未来三次产业同构化程度将继续加大,制造业相似性总体上将呈现波动加强态势,第三产业结构同构化程度继续缓慢减小。然而闽台产业同构具有其内在必然性,相似的资源禀赋、日益接近的经济发展水平以及日益紧密的经济联系对产业同构的形成产生了正面影响;同时,产业同构也揭示了闽台产业分工已经由垂直分工向水平分工方向发展。因此宏观层面的产业同构未必给闽台未来经济合作产生明显的负面影响。
针对我国城市住宅市场中的问题,如何通过适宜的住宅面积标准来引导住房建设与消费是当前极为重要和紧迫的课题。然而已有的建筑学和比较研究等方法却存在较大的局限性,难以为政策提供有效的支撑。本文运用微观经济学的理论和方法对适宜居住面积标准的理论框架和方法进行探索,以北京市为例进行实证分析。从住房市场的经济分析出发,将住宅面积标准的优化界定为使消费者的边际效应最大化的问题。通过定量分析,提出适合于不同家庭的居住面积的建议值,并就如何合理地引导住宅建设与消费提出政策建议。根据分析结果,建议以50m2和80m2作为北京地区的适宜建筑面积标准。同时,从鼓励阶段性消费的政策视角出发,提出宜针对特定的目标层,通过减税、补贴等手段降低换购费用,从而创造引导居民理性消费的经济动机。
随着居民生活质量的提高和环保意识的增强,居民对环境舒适的支付意愿不断提高。居住环境的价值评估研究受到关注,但对其作用时间和空间影响程度差异的量化研究明显不足。本文以上海市黄兴公园绿地为例,综合运用市场比较法、特征定价法和多元回归分析等方法,并引入加权距离,从时间和空间两个层面分析黄兴公园绿地对周边住宅价格的影响效应,结果表明:黄兴公园绿地所带来的住宅价格增值效应既具有时间上的差异性,又与加权距离存在着显著的二次函数关系,随着距离增加其增值幅度呈下降趋势;其影响效应与加权距离存在着显著的三次函数关系,最大影响半径为1.59km,最强影响区位为0.29km。
为了分析增长极在中部崛起和西部开发中可能发挥的作用,对我国中西部地域相连、经济水平接近的山西、河南、安徽、湖北、湖南、江西、广西、四川、重庆、陕西10个省(直辖市、自治区)的942个市县2000~2007年非农业GDP和就业增长的空间溢出效应进行了检验。模型估计表明,中西部地区各市县非农业经济增长的主要决定因素是自身的投入,同时,中心城市也存在明显的扩散和回流效应。地级市的非农业GDP增长对县级市有扩散效应,意味着城市间经济有一体化趋势,但是地级市的就业增长对县级市有抑制作用;地级城市对相对更不发达的县镇的GDP和就业增长同时具有带动作用;相邻的县级市相互间有较强的促进作用,但是对邻近县镇却有抑制倾向。
江淮城市群是安徽省结合省域经济发展和中部崛起战略的实际而提出的省域经济发展新思路,发展势头良好。本文依据地理学相关理论,运用城市流和城市空间相互作用强度模型,定量测度了江淮城市群中各城市的城市流强度和11个城市之间的相互作用强度,揭示出江淮城市群空间联系方向,并提出江淮城市群空间整合的发展模式。结果表明:合肥、芜湖在城市群中发挥着较为重要的作用,是城市群中最为重要的两个节点,江淮城市群是一个"弱核型"城市群;城市群的空间联系方向是以合肥为中心,呈圈层状向外辐射以及沿交通走廊呈轴线状拓展,空间联系交通指向明显。通过实行"圈层"、"T"型及"双核"型空间整合模式,可以实现江淮城市群的协调发展。
当前理论界尚缺乏对旅游安全效益直接量化的研究,这在直接导致旅游企业在安全投入与产出的量化上无法像其它生产资料投入与产出的衡量那样直接明显的同时,也间接导致旅游安全问题一直未引起旅游企业的足够重视。从旅游者自身价值观角度入手,以山东长岛旅游区的旅游者为调研对象,采用自行构建的旅游者安全价值的量化概念、评价体系与测算公式对旅游者安全价值进行量化估算和评价,得出了长岛旅游区安全投入与安全管理产生效益的量化评价与衡量。并得出如下结论:(1)旅游者对长岛的旅游安全满意度较高,因而长岛旅游区可以增加亲海度高、刺激性大的旅游项目,刺激更多消费;(2)可根据旅游者安全支付意愿所表现出的潜在市场需求规模来确定长岛旅游区的安全保障投入,以期在未来市场中将旅游者安全保障的支付意愿转化为实际经营收益。
目前国内历史街区在旅游开发上存在模式雷同、体验质量相似等问题,从旅游体验视角探讨了历史街区旅游复兴的新思路,分析了历史街区旅游体验要素,提出包含审美怀旧、文化教育、休闲娱乐、遁世逃避、社交生活和情感升华在内的6E体验模型及各体验要素营造方法。以福州市三坊七巷旅游发展策划为例,具体阐释了6E模型在历史街区旅游复兴中的应用,结合体验的层次性、综合性和场地分析,将整个街区由动到静、由表层到深度体验过渡,依次划分为南后老街摩尔、温馨休闲之巷、安泰水岸风情和小众定制名坊四个功能区。应用6E模型解决历史街区旅游功能分区和产品策划,有益于从文化、社会、经济层面上再造老街区的鲜活面貌,是一种可持续发展的思路。
为了制定切实可行的兴安盟旅游资源开发战略,加快"旅游兴盟"的进程,需要明确该地的旅游资源单体数量、分布格局和组合状况。通过路线调查法,按照GBPT18972 —2003资源分类体系,建立旅游资源单体数据库,运用均方差和经验公式进行计算,重点研究兴安盟旅游资源单体等级、空间格局和均匀度。结果表明,兴安盟旅游资源基本类型具有鲜明的草原文化特色,旅游资源单体数量具有中部少、南北部多的特点。旅游单体密度以乌兰浩特市最大,科右中旗最低。科右中旗的 D (X) 最大,不同类型的单体数量对比十分显著,以科右中旗S最大,旅游资源组合状况最优。结合区域旅游业特点,提出了兴安盟和5个旗县市的旅游开发过程中,需要综合考虑资源的品质和数量的关系。
