中国农业文化遗产研究的进展与展望

中国农业文明历史悠久,勤劳智慧的劳动人民在长期的生产实践过程中一直在探索适应不同自然条件的农业生产方式,创造了灿烂的农业文化遗产。当今农业发展所面临的面临生态系统退化、面源污染严重、遗传资源丧失、食品安全问题严重等问题,促使人们转而学习传统农业的智慧与经验。本文从基于文献的传统农业文化遗产研究和基于实践的动态保护与适应性管理研究两个方面,较为系统地回顾了中国农业文化遗产研究的主要进展。指出,积淀深厚、成果丰富的农业历史和农业考古研究,为农业文化遗产保护实践和发展生态农业奠定了坚实的基础。2002年联合国粮农组织（FAO）发起的全球重要农业文化遗产（GIAHS）项目,则极大地提高了人们对农业文化遗产价值的认识,使农业文化遗产保护研究与实践进入了一个新阶段,在农业文化遗产的概念与内涵、农业生物多样性、多重价值、替代产业发展以及法律与政策保障等方面都有新的探索。未来研究中应进一步丰富研究内容,改进研究方法,深入开展农业文化遗产的保护和利用的探索等。     

传统农业地区能值生态足迹分析——以贵州省从江县为例

传统农业生态系统正面临着来自现代化发展及其带来的技术经济变革的严重威胁,在一些传统农业地区现代农业替代传统农业已经引发了严重的生态环境问题。生态足迹,作为可持续发展评价的方法之一,由于无法全面衡量人类活动对生态系统造成的各种影响,因此无法揭示传统农业地区真实的生态环境状况,也无法给出科学合理的可持续发展评价。能值生态足迹是对传统生态足迹的一种改进,试图利用能值分析理论的优点囊括人类利用生态系统产品和服务的各种活动。然而,目前能值生态足迹研究往往受到传统生态足迹理论的局限,无法真正将人类消费的各种资源、产品和服务纳入进来。为此,本文将生态系统服务概念引入能值生态足迹理论框架中,进一步改进和完善了能值生态足迹模型,使之能够全面衡量人类活动的生态环境影响。本文利用改进的能值生态足迹模型,以我国传统农业地区贵州省从江县为例,开展生态环境状况评估和可持续发展评价。结果表明,从江县2007年人均能值生态承载力为9.3311 ha,人均能值生态足迹为14.5638 ha,人均能值生态赤字为5.2327 ha。可见,从江县的生态承载力仅能满足当地居民消费总需求的64%,当地处于不可持续发展状态,生态环境状况不容乐观。这与传统生态足迹的评价结果差异十分显著。传统生态足迹评价结果显示,从江县的生态承载力不仅能够满足当地居民的消费需求而且有少量生态盈余。进一步分析显示,从江县居民对生态系统的污染物吸纳服务和侵蚀控制服务的消费,在从江县总生态足迹中占有相当大的比例。这说明,从江县传统农业生产方式受现代农业影响而发生的部分改变,所产生的生态环境影响已经逐步显现。过量施用化肥农药所引起的面源污染以及频繁翻耕和砍伐森林所引起的水土流失,已经严重威胁当地的生态环境健康和可持续发展。     

贵阳站自动与人工观测降水量差异分析

利用贵阳基准站2004—2020年17 a的自动翻斗雨量器、人工雨量筒、虹吸雨量计降水量资料,对3种观测方式的年、月、日降水量偏差程度及自动与虹吸自记观测小时降水量差值进行分析。结果表明：自动比人工、虹吸自记观测降水量偏大,偏差集中在±5%以内,人工与虹吸自记观测降水量偏差最小。日降水量≤10 mm的天数占总降水日数的75.2%,其中自动与人工雨量观测偏差超常的天数占6.8%;剩余日降水量＞10 mm的天数中自动与人工雨量观测偏差超常的天数占26.6%。自动与虹吸自记观测小时降水量偏差超常时的差值绝对值与小时降水量呈高度正相关。     

中国沿海风能分布特征及其影响因子的数值模拟

利用欧洲中期天气预报中心0.75°×0.75°再分析资料,对中国海岸线两侧相邻区域内的风能、风速进行研究,讨论不同季节、不同区域风能、风速的分布特征;利用WRF(Weather Research Forecast)模式模拟海表面温度上升和城市化发展对中国东部沿海风能的影响。结果表明:1)中国沿海风能的时空分布不均一,季节变化明显。春季渤海湾区域风能明显大于其他三区(华东沿海、东南沿海和南海北部沿海区域)。夏季渤海湾区域风能显著小于其他三区,而华东沿海区域风能稍大。秋季东南沿海和南海北部沿海区域风能较大。冬季沿海四区风能大小接近。一般而言,秋冬季风能较大、春夏季风能较小,夏季风能显著小于冬季。2)不同区域、不同季节风速的年际变化存在明显差异。除冬季东南沿海区域风速有增大趋势外,其他区域各季节风速都呈缓慢减小趋势,但减小幅度很小。3)海表温度升高在不同季节对风速的影响不同。春季渤海湾和山东半岛、北部湾沿海及杭州湾风速随海温升高而增强。夏季海温升高幅度不同,则风速显著变化区域不同,但大部分沿海区域风速随海温升高而增强。秋冬季风速随海表温度升高而增强,影响区域较稳定:秋季东南沿海和华东沿海区域风速增强,冬季渤海湾和南海北部沿海区域风速增强。4)城市化发展增大了地表摩擦力,使得夏秋季登陆我国的热带气旋迅速减弱,沿海风速随之减小。     

基于Faster R-CNN的食品图像检索和分类

面向食品领域的图像检索和分类等方面的研究成为多媒体分析和应用领域越来越受关注的研究课题之一.当前的主要研究方法基于全图提取视觉特征,但由于食品图像背景噪音的存在使得提取的视觉特征不够鲁棒,进而影响食品图像检索和分类的性能.为此,本文提出了一种基于Faster R-CNN网络的食品图像检索和分类方法.首先通过Faster R-CNN检测图像中的候选食品区域,然后通过卷积神经网络（CNN）方法提取候选区域的视觉特征,避免了噪音的干扰使得提取的视觉特征更具有判别力.此外,选取来自视觉基因库中标注好的食品图像集微调Faster R-CNN网络,以保证Faster R-CNN食品区域检测的准确度.在包括233类菜品和49 168张食品图像的Dish-233数据集上进行实验.全面的实验评估表明：基于Faster R-CNN食品区域检测的视觉特征提取方法可以有效地提高食品图像检索和分类的性能.     

雷达资料在云南一次强降水过程中的三维变分同化试验

鉴于云南观测信息相对不足、局地强降水突出的现状,利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式及其变分同化系统进行雷达反射率因子和反演风场的三维变分同化试验。通过对2012年9月12日00:00—13日00:00发生在云南的一次强降水过程进行数值模拟和对比分析,结果表明,同时同化雷达反演风场和基本反射率因子,对区域模式同化系统中风矢量、相对湿度、位势高度几个基本分析量都有明显影响。雷达资料的同化,有利于区域模式初始场中强降水区域的上游中低层空气湿度增加、水汽输送增强和强降水发生区域的风场辐合加强,从而改善区域模式对强降水落区、强度的预报质量。对于切变线等天气尺度系统影响下的强降水过程,雷达资料的同化持续时间选取3 h、同化间隔为1 h较适宜。另外,雷达反演风场和基本反射率因子的同化均对降水预报改善有明显贡献,且多种资料的同化效果好于单一资料同化。     

Progresses and Perspectives of the Resource Evaluation Related to Agri-cultural Heritage Tourism

The scientific evaluation of tourism resources is not only an important prerequisite for the development of agri-cultural heritage tourism (AHT), but it can also promote the conservation and management of Important Agricultural Heritage Systems (IAHS). With the goal of providing scientific support for the sustainable management of tourism resources, this review systematically analyzes the overall situation, research regions, developmental timeline trends, key fields and hot topics of resource evaluation research related to AHT over 2005-2020. With a comprehensive perspective that incorporates both traditional literature review and quantitative literature review, the study revealed four important aspects of AHT research. (1) Relevant articles could be divided into two phases, a development-oriented period (2005-2012) and a conservation-oriented period (2013-2020). (2) GIAHS accounts for the absolute majority (about 66.7%) of relevant studies. In particular, Longji Terraces System, Hani terraces system and Dong’s Rice-Fish-Duck System were the research hotspots IAHS, and Yunnan, Zhejiang and Guangxi were the research hotspot provinces. (3) Terraced landscapes and tea culture were the most popular themes in tourism resource evaluation, while sports tourism, tea culture tourism and study tours are becoming the new trends in IAHS sites. (4) Research methods have undergone a shift from qualitative to quantitative approaches, and a combination of these two in an interdisciplinary manner is becoming a new research trend. By reviewing and prospecting the relevant literature, this study not only makes a unique contribution to the tourism resource evaluation of IAHS, but also helps to enrich the relevant evaluation theories and further promote the sustainable development of heritage tourism from theoretical and methodological perspectives.     

基于污染足迹模型的湖州市农业污染评估

太湖流域的水环境质量呈现严重恶化趋势,农业污染物的排放是太湖流域水体环境恶化的主要原因之一。农业污染物主要来源于种植业、畜禽养殖业和水产养殖业的生产过程,不同于以往分开论述三者对水环境的影响,本文基于全国第一次污染普查数据,运用污染足迹模型定量分析了湖州市农业面源(种植业、畜禽养殖业和水产养殖业)对水环境的影响。研究结果表明:(1)农业生产产生的污染物对水环境的影响排序为:磷>氮>有机物;(2)各农业生产类型对水环境的影响排序为:水产养殖业>种植业>畜禽养殖业;(3)湖州市各区县对水环境的影响也存在着明显的空间差异。通过对湖州市农业污染足迹评估,可以明确地提出哪种污染物类型、农业生产类型和区域是湖州市农业面源污染治理的重点。研究结果可以为太湖流域农业的可持续发展和水资源的可持续利用提供一定的参考价值。     

农业文化遗产地文化关键种的概念、内涵和意义

包括联合国粮农组织(FAO)认定的全球重要农业文化遗产(GIAHS)和一些国家农业部认定的国家重要农业文化遗产(NIAHS)在内的农业文化遗产是一种新的遗产类型,通常具有丰富的生物多样性、多元的传统知识、独特的资源利用技术、杰出的文化景观,是一个典型的社会-生态系统。文化关键种作为塑造了一个地区的社会文化特征的重要物种,可以作为研究社会-生态系统保护与恢复力提升的一种独特视角和方法。本文通过系统梳理文化关键种概念的起源与内涵,分析了它们与生物文化多样性和社会-生态系统保护之间的关系,并结合农业文化遗产的基本特征和保护需求,尝试对农业文化遗产地文化关键种给出了定义,即"在农业文化遗产系统内,由生物资源和文化实践紧密结合,对当地社会文化的稳定性产生重要影响且能够促进农业文化遗产保护目标实现的生物文化复合体"。在此基础上,进一步分析了识别农业文化遗产文化关键种对农业文化遗产保护的主要意义:一是通过文化关键种的识别与保护有助于遗产地关键要素的识别和保护;二是利用文化关键种社区认同度高的优势可以调动社区参与遗产保护的积极性;三是以文化关键种的识别与保护为切入点,有助于更好地实现全球或国家重要农业文化遗产保护目标,即保障食物与生计安全、保护生物多样性、促进传统知识与技术体系传承以及维持景观特征等。     

策勒绿洲外围不同地下水埋深下主要优势植物的分布和群落特征

对塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲外围地下水埋深与主要优势植物分布和群落特点的研究结果表明,植物的分布和群落特征受地下水埋深变化的影响。但群落的组成成分和生物多样性受到地貌特征和地下水埋深的双重影响。群落的差异性和间断性大于群落的连续性和相似性。群落分布随地下水埋深的变化与其他荒漠地区在大的空间演替规律上相一致,但在群落类型、特别是低水位地段群落演替序列上有明显不同。随着地下水埋深的变化,植物群落依次为:低水位的骆驼刺群落,较低水位的柽柳群落,中低水位的柽柳、胡杨群落,较高水位的芦苇群落,高水位的苦豆子群落,其中地下水埋深6.0 m以上地段是植物群落类型、种类组成和生物多样性都较为丰富的地区。绿洲外围植物中柽柳具有最大的环境资源利用比率,对环境的适应性最强。