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推进生态文明建设,促进区域可持续发展——中国生态文明与可持续发展2020年学术论坛述评

生态学报 2021年第3期41卷 1259-1265页

作者：韩逸赵文武郑博福北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部陆地表层系统科学与可持续发展研究院北京100875 南昌大学江西生态文明研究院南昌330031

中国生态文明与可持续发展2020年学术论坛于2020年11月11日至15日在江西省南昌市举行,论坛吸引了来自国内70余所高校和科研院所的近360名专家学者参与。本次论坛的主题是"推进生态文明建设,促进区域可持续发展"。论坛围绕9个... 详细信息

中国生态文明与可持续发展2020年学术论坛于2020年11月11日至15日在江西省南昌市举行,论坛吸引了来自国内70余所高校和科研院所的近360名专家学者参与。本次论坛的主题是"推进生态文明建设,促进区域可持续发展"。论坛围绕9个专题展开,分别是:(1)流域生态环境保护与可持续发展;(2)生态文明建设与乡村可持续发展;(3)高原生态保护与可持续发展;(4)生态经济与区域发展;(5)生态文明与国土空间规划;(6)生态文明背景下的国土综合整治与生态修复;(7)喀斯特地区生态文明建设与可持续发展;(8)湿地监测评估与规划管理;(9)生态系统服务与生态产品供给。对我国生态文明建设与区域可持续发展研究的启示有:(1)加强生态文明建设,深化生态系统服务与可持续发展之间的动态连接;(2)注重社会-生态系统的耦合;(3)关注区域间的平衡,协同促进区域可持续发展;(4)开展国土空间生态修复、推动生态文明建设与可持续发展。

关键词：生态文明建设可持续发展高质量发展生态系统服务可持续发展目标

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基于CT研究冻融对高寒草甸土壤孔隙结构的影响

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水土保持学报 2020年第3期34卷 362-367页

作者：赵云朵胡霞北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875

冻融是影响高寒地区土壤结构的重要物理因素,以青海湖流域高寒草甸作为研究对象,通过野外采集原状土柱、室内冻融循环模拟、CT扫描和图像解译等方法,研究冻融循环对高寒草甸冻胀丘和丘间地的土壤大孔隙结构特征的影响。结果表明,随着冻... 详细信息

冻融是影响高寒地区土壤结构的重要物理因素,以青海湖流域高寒草甸作为研究对象,通过野外采集原状土柱、室内冻融循环模拟、CT扫描和图像解译等方法,研究冻融循环对高寒草甸冻胀丘和丘间地的土壤大孔隙结构特征的影响。结果表明,随着冻融循环次数的增加,高寒草甸冻胀丘和丘间地土壤大孔隙度均呈现“减小—增加—减小”的趋势,冻融循环对土壤大孔隙度的降低主要在第1次冻融循环内形成的,且大孔隙的平均等效直径、平均体积、平均分枝长度、分枝密度和节点密度的变化规律与大孔隙度变化规律基本一致;冻融循环对高寒草甸冻胀丘土壤大孔隙的影响明显大于丘间地,其土壤大孔隙度随土层深度变化存在2个峰值,受冻融循环的影响,峰值大小和位置有所变动,且30—80 mm土层深度的土壤孔隙结构较草毡层其他位置更为敏感。

关键词：冻融循环土壤结构 CT扫描青海湖流域

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酸雨胁迫对缙云山马尾松幼苗光合生理特性的影响

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长江流域资源与环境 2022年第1期31卷 124-134页

作者：杨凤王云琦王玉杰朱锦奇裴承敏李信莉北京林业大学水土保持学院重庆三峡库区森林生态系统教育部野外科学观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持学院重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站北京100083 广西壮族自治区水利科学研究院广西南宁530023 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

缙云山位于我国的西南酸雨区,近年来酸雨的酸性和频率越来越高,同时也存在硫酸型酸雨向硫酸-硝酸混合型及硝酸型酸雨转变的趋势。研究酸雨类型的转变对缙云山植被光合生理特性的影响,为酸雨受灾区的植被建设和抗酸树种的培育提供基础数... 详细信息

缙云山位于我国的西南酸雨区,近年来酸雨的酸性和频率越来越高,同时也存在硫酸型酸雨向硫酸-硝酸混合型及硝酸型酸雨转变的趋势。研究酸雨类型的转变对缙云山植被光合生理特性的影响,为酸雨受灾区的植被建设和抗酸树种的培育提供基础数据。以缙云山两年生马尾松幼苗为研究对象,通过4个月的盆栽实验的方法对幼苗进行了3种酸雨类型(硫酸型、硝酸型和混合型)和3个酸雨浓度(pH2.5、pH3.5、pH4.5)的处理,并辅以pH值为5.7的蒸馏水作为对照组,对植物的净光合速率、胞间CO;浓度、气孔导度、蒸腾速率、抗氧化酶活性、叶绿素含量和丙二醛含量进行测定。结果表明:(1)3种酸雨对马尾松的光合生理特性都产生了影响,酸雨浓度越高对光合速率的抑制作用越明显;pH3.5是影响马尾松各指标发生急剧变化的酸度值,pH值为3.5的SAR和NAR酸雨对马尾松的株高增长产生严重抑制,抑制率高达53.49%和54.99%。(2)不同类型酸雨胁迫会抑制马尾松叶片叶绿素的形成主要表现为SAR>NAR>MAR,叶绿素含量随酸雨浓度升高而下降;酸雨能够促进丙二醛含量的增加,pH值越低丙二醛含量越高。(3)酸雨会刺激植物叶片抗氧化酶活性,不同酸雨对叶片抗氧化酶活性均产生不同程度的影响,表现为NAR>SAR>MAR。这3种类型酸雨对马尾松幼苗的光合生理特性均有影响,且不同类型酸雨各梯度下影响程度均不同,综合比较发现MAR酸雨的抑制作用较其他两种单一酸雨要小,NAR酸雨对马尾松的影响最大。

关键词：马尾松酸雨胁迫光合特性抗氧化酶活性

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中国城市居民对青藏高原生态资产的支付意愿——以中国27市为例

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自然资源学报 2020年第3期35卷 563-575页

作者：张锐刘焱序赵嵩傅伯杰北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

青藏高原作为一个独特的生态-地理单元,其多种生态系统服务向周边各个区域供给,这种区域差异有可能引起青藏周边地域居民对其生态系统服务的感知不同,进一步影响生态管理对策的制定。选取27个城市,基于13254份网络问卷,通过支付意愿法... 详细信息

青藏高原作为一个独特的生态-地理单元,其多种生态系统服务向周边各个区域供给,这种区域差异有可能引起青藏周边地域居民对其生态系统服务的感知不同,进一步影响生态管理对策的制定。选取27个城市,基于13254份网络问卷,通过支付意愿法探究城市居民对青藏高原生态系统服务感知的区域差异及其原因。结果表明:(1)不同区域支付金额存在显著差异,WTP从高到底为东北-华北地区、东南沿海地区、西北地区、中部地区和西南地区,年平均支付金额分别为1185.7元、1021.1元、1012.3元、957.1元和894.7元。(2)总金额中六项生态系统服务的分配比例依次为水源涵养>碳固定>土壤保持>生物多样性保育>污染物净化>美学景观,其中水源涵养和美学景观的比例区域差异小;土壤保持的比例西南和西北地区较大,距平值为1.68%和1.87%;污染物净化沿海地区、西南和中部地区金额分配比例较大,距平值分别为2.04%、2.20%、2.20%;碳固定和生物多样性保育不具备显著的区域差异性。(3)在支付金额的影响程度上,管理意愿>主观认知>客观情况;其中对国家政策响应的积极性与支付金额关联性最大。(4)生态系统服务类型和城市发展水平对支付金额区域差异起主导因素,水源涵养和美学景观各个区域的影响因素相似,一线城市受个人客观情况影响较小;空间距离仅能影响生物基因保育服务与人均月收入的相互关联。研究结果可以为基于利益相关者生态系统服务需求的青藏高原生态资产价值化与管理提供借鉴。

关键词：青藏高原生态资产支付意愿影响因素区域差异

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基于CSLE模型的广西土壤侵蚀规律

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水土保持研究 2020年第1期27卷 15-20页

作者：魏梦瑶张卓栋刘瑛娜张科利北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室

广西是我国喀斯特地貌分布主要区域之一,水土流失危害严重,利用第一次全国水利普查水土保持专项数据,以实际侵蚀调查单元和侵蚀地块为基础,统计和分析了广西侵蚀地块不同土地利用情况和地形特点以及土壤侵蚀空间分布规律。结果表明:广... 详细信息

广西是我国喀斯特地貌分布主要区域之一,水土流失危害严重,利用第一次全国水利普查水土保持专项数据,以实际侵蚀调查单元和侵蚀地块为基础,统计和分析了广西侵蚀地块不同土地利用情况和地形特点以及土壤侵蚀空间分布规律。结果表明:广西土地利用类型以为林地、耕地为主。整体地形崎岖,侵蚀地块破碎,平均坡长为35.60 m,平均坡度为18.49°。坡长、坡度空间分布规律基本一致,由西北向东南递减。随着坡度增加,各土地利用土壤侵蚀模数均呈先增大后减小的趋势,坡度临界值为25°~40°,坡长小于70 m时,土壤侵蚀模数随坡长增加不断增大,坡长对土壤侵蚀的影响稍大于坡度。广西土壤侵蚀强度以微度至轻度为主,各土地利用中耕地土壤侵蚀状况最严重,特别是15°以上的陡坡耕地对区域水土流失贡献最大。

关键词：土壤侵蚀喀斯特 CSLE 土地利用地形广西

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湖北气候与管理因素变化对棉花单产影响的区域差异

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地理研究 2021年第4期40卷 1064-1077页

作者：孙烨琳樊文有史培军王铸孙劭北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院武汉430074 北京师范大学应急管理部-教育部减灾与应急管理研究院北京100875 青海师范大学高原科学与可持续发展研究院西宁810008 国家气象中心北京100081 国家气候中心北京100081

湖北省是中国重要的植棉省份之一,气候和管理因素变化对棉花生长产生重要影响。因此,本文采用1986—2016年湖北气温、降水量和太阳辐射量3个气候因子数据,有效灌溉面积、农用化肥施用量和棉花品种3个管理因素数据,构建了面板回归模型,... 详细信息

湖北省是中国重要的植棉省份之一,气候和管理因素变化对棉花生长产生重要影响。因此,本文采用1986—2016年湖北气温、降水量和太阳辐射量3个气候因子数据,有效灌溉面积、农用化肥施用量和棉花品种3个管理因素数据,构建了面板回归模型,定量计算得到气候因子和管理因素的趋势和波动变化对棉花单产的影响及其相对贡献率。结果表明:(1)气候和管理因素的波动变化大于气候和管理因素的趋势变化对棉花单产的影响。(2)气温和太阳辐射量对湖北省大部分地级市的棉花单产呈现正影响,降水量对湖北省大部分地级市的棉花单产呈现负影响;有效灌溉面积、农用化肥施用量和棉花品种都对湖北省大部分地级市的棉花单产呈现正影响。(3)气温、降水量和有效灌溉面积是影响湖北省大部分地级市棉花单产的主导因子。(4)1986—2016年武汉市等地级市棉花增产的主要原因是管理因素变化主导的增产抵消了气候因子变化的减产影响。

关键词：气候变化趋势波动棉花区域差异湖北

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气候变化背景下黑河上游春季融雪洪水预估研究

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气候变化研究进展 2020年第6期16卷 667-678页

作者：朱光熙效存德陈波赵映东北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 甘肃省水文水资源局兰州730000

气候变暖将导致高山区冰冻圈加剧融化,一方面融水资源时空分布的不确定性增大;另一方面,融水洪水灾害发生的频度和强度也将发生改变。基于气象、水文数据和MODIS积雪覆盖数据,利用融雪径流模型(SRM),对1990—2012年共23年祁连山黑河札... 详细信息

气候变暖将导致高山区冰冻圈加剧融化,一方面融水资源时空分布的不确定性增大;另一方面,融水洪水灾害发生的频度和强度也将发生改变。基于气象、水文数据和MODIS积雪覆盖数据,利用融雪径流模型(SRM),对1990—2012年共23年祁连山黑河札马什克控制区融雪期径流进行模拟与验证。结果表明:SRM在该流域具有较高的模拟精度(纳什系数为0.91),可用于分析和预估控制区径流强度变化。为此,采用黑河流域气温、降水降尺度数据,预估了未来气候变化背景下积雪范围变化及不同重现期洪水变化趋势。结果显示,与基准期相比,在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,最大积雪范围可减小3%~7%,且随着海拔升高,变化愈剧烈。RCP2.6情景下因气温和降水变化幅度较小,到21世纪末各重现期洪水强度保持在10%以内波动;RCP4.5情景下,各重现期洪水强度最高增大约20%;在RCP8.5情景下,各重现期洪水强度最高可增大超30%。相关分析结果显示,不同重现期洪水径流与气温和降水均具有较强相关性:重现期越长,洪峰与气温的相关性越大;重现期越短,洪峰与降水的相关性越大。通过预估气候变化背景下的融雪性洪水事件强度及重现期变化,有助于有效开展区域洪水风险管理、提高洪水资源的利用价值。

关键词：高山地区融雪洪水融雪径流模型(SRM) 气候变化预估

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1979—2017年雅鲁藏布江流域雪深时空分布特征及其影响因素分析

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冰川冻土 2021年第4期43卷 1049-1059页

作者：谭秋阳程磊徐宗学赵彦军刘江涛刘晓婉北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

积雪是水文过程的重要环节,基于1979—2017年中国雪深长时间序列数据集、中国区域地面气象要素数据集提供的降水和气温数据,结合DEM数字高程模型等,运用Mann-Kendall检验法、Sen氏坡度法、Pearson相关分析法,分析了雅鲁藏布江流域雪深... 详细信息

积雪是水文过程的重要环节,基于1979—2017年中国雪深长时间序列数据集、中国区域地面气象要素数据集提供的降水和气温数据,结合DEM数字高程模型等,运用Mann-Kendall检验法、Sen氏坡度法、Pearson相关分析法,分析了雅鲁藏布江流域雪深时空变化分布特征,并对雪深与气象因子(气温、降水)和地形因子(高程、坡度、坡向)的相关性进行了分析。结果表明:1979—2017年雅江流域多年平均雪深为1.95 cm,且以0.02 cm·a^(-1)的速率呈现显著减少趋势;雪深空间分布特征差异性明显,呈现“二高二低”相间分布的特征,高值区为流域西部边缘和东部的山地区域,低值区为中游河谷、流域出口低谷区;气象因子对雪深的变化起决定性作用,其中年平均气温与雪深的相关系数数值为-0.63,二者相关性显著;雪深呈现出随着高程的增加而增加的变化趋势,但最大雪深并非出现在最高海拔处;雪深随坡度的变化呈现“减少—增加—减少”三段式分布规律,且东坡和南坡的雪深厚度高于西坡和北坡的雪深厚度。

关键词：雅鲁藏布江雪深气象地形时空分布

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黄河流域人地系统耦合机理与优化调控

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中国科学基金 2021年第4期35卷 504-509页

作者：傅伯杰王帅沈彦俊程昌秀李琰冯晓明刘焱序中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心石家庄050022

人地系统耦合是地球系统科学研究的前沿领域,是区域可持续发展的重要理论基础。面向黄河流域生态保护与高质量发展国家重大战略需求,亟待需要聚焦人地系统耦合机理与调控途径,揭示黄河流域人水关系演变及社会—水文—生态系统动态。采... 详细信息

人地系统耦合是地球系统科学研究的前沿领域,是区域可持续发展的重要理论基础。面向黄河流域生态保护与高质量发展国家重大战略需求,亟待需要聚焦人地系统耦合机理与调控途径,揭示黄河流域人水关系演变及社会—水文—生态系统动态。采取调查观测、遥感监测、统计分析、模型模拟等手段,识别变化环境下的水—粮食—能源关联与协同优化机制,发展人地系统耦合模型,提出流域人地系统统筹优化调控方案。从而为黄河流域可持续发展与协同治理提供科学依据,推动我国跻身地球系统科学研究的国际前沿。

关键词：黄河流域人与自然耦合系统社会—生态系统反馈机制演变规律驱动机制

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基于Sentinel-1A合成孔径雷达数据和全卷积网络的城市建设用地监测方法研究

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干旱区地理 2020年第3期43卷 750-760页

作者：卢文路刘志锋何春阳夏沛北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室人与环境系统可持续研究中心北京100875 北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875

Sentinel-1A合成孔径雷达数据不受云、雾等天气条件的影响并具有丰富的纹理信息,为提取城市建设用地信息提供了一种新的数据源。本文发展了一种基于Sentinel-1A合成孔径雷达数据和全卷积网络的城市建设用地监测方法。该方法的优势主要... 详细信息

Sentinel-1A合成孔径雷达数据不受云、雾等天气条件的影响并具有丰富的纹理信息,为提取城市建设用地信息提供了一种新的数据源。本文发展了一种基于Sentinel-1A合成孔径雷达数据和全卷积网络的城市建设用地监测方法。该方法的优势主要在于可以有效复合不同极化方式下的Sentinel-1A合成孔径雷达数据和综合集成多尺度特征。在甘肃省张掖市甘州区的应用表明,该方法的提取结果总体精度为92.50%,Kappa系数为0.85。与现有方法"KTH-Pavia城市提取器"相比,Kappa系数提高了37.10%,总体精度提高了11.50%。因此,该方法具有良好的应用潜力。

关键词： Sentinel-1A 哨兵数据合成孔径雷达城市建设用地全卷积网络深度学习

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