过去半个多世纪,我国的自然与社会经济格局发生了重大变化,单纯对自然或某一部门进行的区域刻画已经不能适应新形势下经济社会可持续发展的需要。因此,亟待开展中国综合区划研究工作。编制中国综合区划方案所要解决的重要科学技术问题包括:服务对象与研究目标;综合区划理论体系;地域系统主要要素的变化过程、格局及其相互作用关系;中国地域系统重要界线的确定;典型区域的辨识及其特征分析;世界地理格局与中国综合地域系统相互作用;数据的采集、处理、量纲化;综合区划的集成方法;中国地域系统未来发展情景分析;综合区划方案的动态演示系统。
在回顾国内外区划工作基础上,总结了我国区划工作各个发展阶段的特点,简单概述了我国区划工作中的方法论,讨论了区划工作中存在的若干问题。20世纪后半叶起,我国的区划研究进入系统研究和全面发展期。这期间我国区划工作的主要特点可归纳为:(1)众多区划方案的提出都有其深刻的历史背景,既是科学的总结,又与我国当时经济发展的水平和需求相关;(2)区划工作多是静态的,不能及时反映变化了的自然和人文要素;(3)现有区划工作未能将自然区划和经济区划很好地结合起来;(4)区划工作大多集中在陆地系统,对海洋系统的关注不够;(5)在区划方案的认定上,没有制度化的保障。为此,有必要在我国开展综合区划研究,并就编制我国综合区划方案中存在的一些关键科学问题进行探讨。
全球环境变化研究越来越重视全球问题与区域问题的结合,强调全球环境变化的问题应主要通过区域研究来解决。资源环境问题已经成为全球环境变化研究的一个重要内容。20世纪下半叶,强烈的人类活动与全球变化背景叠加,使我国地理环境发生了巨大变化。主要自然过程与环境要素的变化包括:全球变暖背景下气候带的明显摆动,降水南增北减使南方洪涝增加、北方干旱日趋严重,巨大的物质和能源需求与日趋严重的环境污染,天然水文过程的重大改变。在地理格局变化方面,工业化过程带来的产业与经济格局变化,改变了人口格局和城市格局以及自然资源供需格局,地表景观格局因此而发生显著的改变。资源环境已经从发展的条件演变为制约我国国家安全的一个关键因素。对中国地理环境特征与资源环境问题认识上的不确定性是未来社会发展的潜在威胁。对此,需要从全球的视角开展深入的研究。
利用HellermanandRosenstein全球风应力资料中的多年月平均风场资料驱动ECOM模型,设计了潮致、纯风生以及风与潮两者叠加三个数值实验对渤海海域风驱-潮致拉格朗日(Lagrange)余流的逐月时空分布与季节变化进行了模拟。研究结果表明,季风的大小和方向决定了渤海风驱-潮致拉格朗日余流的大小和方向,是影响余流流向和流速的重要因素。冬季,从渤海西岸到莱州湾海域风驱-潮致拉格朗日余流表现出一个大逆时针环流,辽东湾呈现顺时针方向流动,渤海中部存在一个弱的顺时针流环。夏季,整个渤海海域呈现顺时针流况,渤海海盆存在一微弱的逆时针涡旋,一支西南向流沿辽东湾东岸穿越渤海海盆,与起自渤海湾的东向流一起进入莱州湾。风驱-潮致拉格朗日余流主要受风的控制,潮汐则起到一定的调整作用。
利用花江岩溶峡谷区南坡不同石漠化程度的5个独立的岩溶峰丛洼地系统景观要素的实测数据,分析了多样性、优势度、破碎度、分离度等景观格局指标的变化规律及其所指示的生态学意义。结果表明,这些指标在不同峰丛洼地系统都能较好地评价石漠化过程中景观格局的动态变化规律,对分析石漠化土地的发展趋势具有较好的指示意义。但多样性指数、优势度指数、均匀度指数也与各峰丛洼地系统的景观基质有关,在不同石漠化程度的峰丛洼地系统中,反映的景观生态意义是不一样的。景观格局分析不仅强调面积,而且还考虑所研究石漠化土地的空间分布特征(格局)、景观组成特点与石漠化过程的关系和对石漠化的影响,在石漠化程度判定和石漠化指标的研究中景观格局是一个不可忽视的问题。
本文研究了Fe、Mn、Cu三个同周期的植物营养元素在内蒙古锡林河流域三个主要草原群落植被中的含量特征,研究表明:三个元素在凋落物及根系中的含量较高,在立枯中较低,在活体中最低;沿降水、气温和海拔梯度,活体、凋落物中的含量按贝加尔针茅草原、羊草草原、大针茅草原递减,Cu例外,在植物生长末期是递增的;立枯中的元素含量在生长初期递增,在后期递减,Cu也例外,初期和后期都是递增的;在植物系统各组成部分中,生长初期三个元素的含量要高于生长后期;地上部植物体分解程度越高,三个元素的含量也越高;Cu强烈富集于根系中;土壤及降水分别是影响植物元素含量及植物分解的重要因子;三个元素在各草原群落地上部活体中的含量都能够满足牲畜的需要。
通过野外采样,分析了内蒙古锡林河流域三个不同放牧强度羊草草原0～30cm表层土壤中矿质氮（NH4+-N+NO3--N）的浓度特征,研究了它们在生长季期间的含量变化情况。结果表明:羊草草原暗栗钙土中矿质氮主要以NH4+-N形式存在,矿质氮含量仅占土壤全氮的0.20%～0.92%;土壤矿质氮含量随草地放牧强度升高而降低,围封禁牧多年的羊草样地矿质氮含量高于轮牧地和自由放牧地;生长季期间0～10cm、10～20cm和20～30cm各层次土壤NH4+-N和NO3--N含量随土壤温度、水分和植物生长吸收的变化而波动明显,不同深度土壤矿质氮的季节变化趋势基本一致,表层0～10cm土壤矿质氮含量波动幅度最大:在4月和7、8月份,NO3--N和NH4+-N浓度分别出现峰值;NH4+-N和NO3--N含量随采样深度增加而降低,各采样点0～30cm土壤中NH4+-N含量均高于NO3--N。
建立花粉与现代植被的关系是利用地层沉积物中的花粉记录恢复古植被、古气候研究的基础工作之一。中国北方草原区39个表土花粉研究表明,蒿属、藜科是草原区花粉组合的主要成分,以禾本科为建群种的草原群落花粉组合以蒿属花粉为主,禾本科花粉多低于10%。禾本科花粉的低代表性可能与其分蘖繁殖、花粉产量低有关。草原区表土花粉浓度与植被盖度相关不明显。典型草原与荒漠草原花粉组合存在着明显的区别,典型草原区藜科花粉百分比一般低于25%,荒漠草原区一般高于25%。DCA分析表明,草原区针叶树、莎草科、石竹科花粉代表较湿润的环境,蒿、藜科、锦鸡儿、柽柳、白刺花粉代表较干燥的环境,阔叶树、禾本科、菊科、毛茛科、蓼科、豆科、唇形科(百里香)、虎榛子+榛、蔷薇科花粉代表的环境介于前两组之间。DCA分析用于草原区花粉组合研究具有较好的环境指示意义。
作者系统查阅了华北地区明、清、民国时期地方志和有关正史、实录史料,搜集到1463～1913年的1401条有关沙尘天气记录,在对这些历史记录进行时间分布特征分析后发现,华北地区1463～1913年沙尘天气的年内和年际变化具有如下特点:1)70%左右的沙尘天气发生在春季,其中发生在4月份的沙尘天气大约占总数的30%;2)在过去的451年间,华北地区沙尘天气的发生数量没有明显的增加或减少的趋势,10年滑动平均曲线则表现出30年至50年的准周期振荡;3)历史时期沙尘天气序列与华北地区同期春季温度距平序列存在很显著的负相关,与华北中、北部地区的降水序列也存在显著的负相关。
城市化水平与经济增长水平相协调,是实现统筹城乡发展、统筹区域发展的重要途径,但我国城市化水平严重滞后于经济增长水平。因此本文旨在探索造成我国城市化滞后的经济因素,并对其影响程度进行定量分析。本文采用跨国经济实证分析中的标准分析工具面板数据分析,首先构造影响城市化水平的世界模型;然后,以本文构造的世界模型为基准,定量分析造成我国城市化滞后的经济因素;最后通过国际比较分析发现,在我国影响城市化水平的经济因素中,第二产业、第三产业和高等教育对城市化水平的影响能力,大致都只相当于世界平均水平的50%,该结果较以往基于横截面的分析结果更为准确。
在前人工作的基础上,在简单讨论已有的相对中心性测度方法的基础上,根据研究目的对Tietz公式进行了一定的补充。利用1955年私营商业调查,1982年和2000年人口普查数据,通过NegF法和SumF法分析了近50年山东省中心城市的分布,及其紧密腹地、松散腹地的变动,勾勒出了1955年到2000年山东城市体系的动态演化过程。认识到山东省城市体系的发展是一个逐步复杂化、有序化的过程,由分别以青岛和济南为中心城市的两个子体系逐步演化至以青岛为中心城市的单一共同体系。在这一过程中,中心城市的等级性逐渐显化。
通过外来投资与城市发展关系的理论分析,研究了外来投资对西部城市发展的影响机制和影响模式,认为随着外资投入类型、方式和规模的差异,将对所投入城市造成不同程度的影响。并以兰州市为例,利用近年来兰州市外来投资的资料,分析了外来投资对兰州市发展可能造成的直接和间接影响,对前述理论进行了实证,最后提出了兰州市引进外来投资的政策建议。
运用政治生态学(politicalecology)的基本观点,以北京市农村地区为对象,在对平原、丘陵、山区4个不同类型村庄多年实地调查基础上,分析了在政治体制改革、市场经济影响下北京郊区农村的组织形态、产业结构、土地利用、耕地质量、生态环境的变化过程。研究揭示,1979以来北京农村政治改革与生态环境的关系与其他的农村地区不同,国家与地方政府的政策变化使北京农村生态环境在不同时期呈现出恶化-改善的波动性过程;根据长期研究,政体改革、政策变化在总体上起到了抑制生态恶化、改善农村环境的作用。
在GIS技术日趋成熟和空间数据极大丰富的今天,通过分析空间数据探索空间过程机理正变得日益迫切。空间信息分析技术至少包括以下六个主要方面:(1)空间数据获取和预处理;(2)属性数据空间化和空间尺度转换;(3)空间信息探索分析;(4)地统计;(5)格数据分析;(6)复杂信息反演和预报。本文提出了解决具体应用问题一般的空间数据分析计算、结果解释和反馈程序。认为空间过程的一般共性和作为共同的研究对象,各种不同的方法技术最终可能导致空间数学(spatialmathematics)的产生,同时发展鲁棒的空间分析软件包对于普及空间数学是必要的。
以我国云南省西双版纳的热带森林为例,对热带森林植被生物量与遥感地学数据之间的相关性进行了分析。首先,利用森林资源连续清查的林业固定样地数据计算出各样地的森林植被生物量,并建立其GIS数据库。然后,对遥感图像进行几何校正,并对遥感图像进行主成分变换、缨帽变换以及植被指数的计算来产生其派生数据。其次,将样地数据、遥感数据及其派生数据,地形和气象数据转换到统一的坐标系和投影下,并将其内插为30米分辨率的格网数据。最后,进行样地森林植被生物量与其遥感地学数据之间的相关性分析。该分析表明,森林植被的生物量与年降雨量和第二主成分在0·01的水平上相关显著,而与中红外植被指数、LANDSATTM5、缨帽变换的亮度、湿度以及第一主成分在0·05的水平上相关显著。其中,与年降雨量的相关性最高,达到0·308;其次是与第二主成分,达到-0·231;再次是与中红外植被指数和LANDSATTM5,其相关系数分别为0·203和-0·201。
对土地利用图进行信息的挖掘,结合岛状地的界定,提取了其中的岛状地信息;与天然性程度的信息源进行融合,得到了天然岛状地信息;再与土壤侵蚀图、地貌图信息重组,最终得到了土壤侵蚀背景值信息,生成土壤侵蚀背景值图。通过在内蒙古农牧交错带内的试验研究,说明基于土地利用图、土壤侵蚀图和地貌图的多源地图信息重组,编制土壤侵蚀背景值图的方法是可行的。
