基于Copula函数的韩江流域旱涝组合事件概率特征研究

以韩江流域潮安、横山和溪口3个代表性站点1959—2000年日流量数据为基础资料,选取4种边缘分布函数拟合各站点春、夏、秋、冬四季的径流距平百分率序列,并利用线性矩法估计参数,在此基础上采用4种Copula函数拟合春-夏、夏-秋、秋-冬、冬-春径流距平百分率序列,然后计算出各站点连旱连涝和旱涝交替这2类旱涝组合事件发生的概率,结果表明:1)基于Copula函数建立的联合分布模型可以较好地描述季节间连旱连涝和旱涝交替这2类旱涝组合事件发生的概率;2)潮安与溪口站夏-秋、秋-冬时段平均每4年发生一次连旱连涝的事件,春-夏、冬-春时段发生连旱和先旱后涝的概率均在10%左右;横山站秋冬季节平均每1.28年就发生一次连续干旱的事件。     

湖南紫鹊界梯田申请世界遗产SWOT分析

湖南新化紫鹊界梯田申请世界遗产,具有“梯田”这一特殊资源申请的优势,但自身也存在一些劣势,面临着巨大的机遇和挑战。通过与广西龙胜梯田和云南元阳哈尼梯田对比发现,三处梯田各具特色。紫鹊界梯田虽然具有历史悠久、规模壮观、文化内涵丰富的特点,尤其是有天然的花岗岩岩溶裂隙水灌溉系统的相对优势,但总体来说,先天优势,后天不足,特别是在规划保护、对外宣传上存在明显的弱势。由此湖南新化紫鹊界梯田申请世界遗产可采取两种方案:一是单独申请,二是三处梯田联合申报世界双重遗产。第二种方案相对来说集优势于一体,结合了故宫申请世界遗产的捆绑拓展模式,因此申报成功的可能性要大一些。     

云南省元阳县传统水稻梯田的农业土壤评价

作为元阳水稻梯田农业生态系统可持续性评价的一部分,本文调查了箐口流域梯地的自然生物环境,评价了农业土壤的土壤肥力,采用地质—地貌—土壤信息相结合的方法建立了土壤—景观之间的组合模式。研究确定了人为、气候、地形因素为影响土壤形成的主要因素,评价了土壤潜在生产力以及相关的限制因子,并根据FAO体系,确定并划分了主要的土壤类型。研究结果表明：土壤肥力的空间分布相当均一;土壤属酸性,阳离子代换量和养分储量总体较低;农业生态系统在较大程度上受哈尼群众人为活动的影响,成功维持了相对活跃的养分循环系统。目前的研究集中在：（1） 本研究区域在整个哈尼梯田系统中的代表性评价;（2） 田间水平上的养分循环研究;（3） 土壤特性对作物产量的影响;（4） 将田间水平的研究结果应用于更大的空间单元。     

简论山地人居环境科学的发展——“第三届山地人居科学国际论坛”特约报告

为告飨读者,本刊特将吴良镛先生为“第三届山地人居科学国际论坛”而作的报告精选刊出.报告通过吴院士对山地人居环境系统研究的积淀,以及我国当前山地人居环境发展问题,指出,目前山地人居环境建设学术研究存在相当大的差距,应该在借鉴历史的前提下,顺应时代需要,做好科学理论上的储备,在大尺度上创造出新的山地人居环境建设模式,为城市有机分散式的发展形态带来新的创造可能,以避免宝贵的山地资源遭到滥用和破坏.     

山地高梯度森林生物质能效应研究(Ⅰ):研究方法

中国是一个山地占2/3的国度.山地因其垂直高差产生了自然与人文现象随高差变化梯变的高梯度效应,森林及其生物质能也呈现出梯变现象.以滇西北梅里雪山极高山地为实证点,尝试综合应用森林生物量及生产力、地理信息技术、生物地理统计等方法,建立山地森林生物质能资源高梯度效应研究模式,有助于正确认识山地三维地貌体产生的高梯度效应,更好认识山地生物质能分布规律并加以合理利用,创建优良人居环境.     

库姆塔格沙漠地区景观格局与动态研究

在景观分类与制图基础上分析了库姆塔格沙漠地区的景观格局与20世纪70年代以来的景观动态。库姆塔格沙漠地区以干燥的石质山地、干旱的沙漠、戈壁和盐化荒漠为景观主体,人工和天然绿洲面积很小;分布有3种景观要素组合模式,即库姆塔格沙漠西部地区的山地-洪积扇-湖盆模式、西湖地区的湖盆-戈壁荒漠模式和敦煌洪积扇上的人工绿洲发育模式。近30多年来景观总体上变化不大,人工绿洲面积增加了1倍多,盐生草甸有比较明显的减少。沙漠表现出比较明显扩展趋势的区域,一是沙漠东南部边缘部分,有向东、向南扩展的迹象;二是沙漠南部边缘部分,在强烈的东北风作用下有向阿尔金山上扩展的迹象。人类的社会经济活动是库姆塔格沙漠地区景观变化的主要驱动力。     

黄土丘陵区廊道研究初探

以景观生态系统理论为指导,对黄土丘陵区进行了地貌景观结构分析,确定了其“廊道、斑块、基质”的景观模式,认为黄土堆积物可被看作为黄土丘陵区的基质;墚、塬、峁、台地和残塬等为被侵蚀的一种残存斑块;沟谷、河谷和道路是主要的廊道。提出了沟谷廊道的概念,初步分析了沟谷廊道在黄土丘陵区的特点:三道合一、分布自相似性、延伸速度快、水土流失的通道以及道路廊道狭窄。从景观生态理论与沟谷廊道治理目标相结合的观点出发,提出了优化整治的原则与治理措施,认为黄土丘陵区沟谷廊道的研究在生态环境治理和社会经济发展方面具有重要的研究价值。     

中国西南山区稻作梯田的时空演化——以苗岭西江镇和加榜乡为例

稻作梯田是中国南方山区重要的土地利用方式,分析其时空变化规律,对区域土地资源利用、生态环境保护以及农村农业可持续发展具有重要意义。本文基于多源数据获取苗岭山区西江镇（1977—2020年）和加榜乡（1962—2020年）的土地利用分类图,运用景观指数、空间分析和样带分析等方法,研究稻作梯田时空格局与功能的演化特征,以揭示稻田利用与人地关系演变过程及其特殊性变化。结果表明：① 研究区稻田规模长期稳定发展,但近年整体规模有所缩小,斑块破碎化趋势逐渐凸显。在2000年前稻田分布表现出同时向高、低海拔及微坡至急陡坡扩展,2000年后呈反向收缩趋势,种植强度呈相同的变化规律。② 研究区稻田核密度的空间分布,表现出小规模高密度集聚与大规模中低密度分布并存的格局。自2000年以来,两地稻田核密度以小幅变化为主,有明显的“东北-西南”向分布特性。③ 在生产用地导向阶段,大面积林地转为稻田;在生态-经济复合用地导向阶段,稻田规模保持稳定。④ 聚田比指数显示研究区“人多田少型”占比不断上升,这表明部分地区人地矛盾日渐凸显,以西江镇的变化最为强烈。⑤ 依据“林-田-村-河”四素同构的样带分析,稻田功能经历了“生产-生态、经济”的演变过程,与旅游业发展关系密切。研究结果较全面反映了研究区稻作梯田的时空演化特征,有助于促进山区传统稻田资源优化利用和保护传承,在一定程度上为乡村振兴发展提供借鉴。     

封面图片说明：红原草地

图片为位于红原县城北面的四川省草原科学研究院红原高寒草地试验区（31°51’-33°19＇N,101°51＇-103°23’E）,地形以白河一级阶地与高原面浅丘状山地构成主要地貌景观,主要植被类型为高寒草甸和以高山绣线菊（Spiraea alpine）为建群种的高寒灌丛草甸。整个红原地区地处“世界屋脊”青藏高原东部边缘,位于四川省西北部、     

重庆直辖以来乡村人居环境可持续发展力及其时空分异研究

乡村人居环境是一复杂巨系统,其可持续发展力是各子系统间物质、信息与能量相互流通与交换的结果,本文从经济发展、生产生活、生态环境3个子系统入手构建乡村人居环境可持续发展力的评价指标体系,以1997—2015年重庆市37个区县的面板数据为数据源,运用发展水平(衡量乡村人居环境可持续发展态势)、发展效率(反映乡村人居环境发展趋向可持续的快慢程度)和协调指数(反映各子系统发展水平均衡程度)构建乡村人居环境可持续发展力测度模型,分析了乡村人居环境可持续力并探究其时空分异特征,为因地制宜践行《农村人居环境整治三年行动方案》提供策略支持。结果表明：1997—2015年,乡村人居环境可持续发展力时序上总体态势向好,其中发展水平逐步上升,发展效率波动剧烈,协调性稳步提高,各子系统间可持续发展力差异性较大;乡村人居环境可持续发展力在空间上总体呈现西高东低、“中心-边缘”的分异格局,区县间差异性明显,其中经济发展子系统呈“多级核心-外围”辐射圈层式差异化增长格局、生产生活子系统呈自西向东扩散式增长格局,生态环境子系统总体上先降后升,呈波浪式不均衡增长格局;从政府“制导引导”、城乡“双轮”联动、“点-极-核”整治模式等方面提出了相关整治策略。     

云南哀牢山的梯田景观

云南哀牢山区哈尼族人创造的独具特色的热带山区梯田景观，在与自然环境的协调过程中，巧妙地解决了农耕中的关键要素水分与肥料，创造了较高的粮生产水平，并以聚落分布的适中高度，均衡建构中介，最终内化为一种独特的文化形态，自然与人文在此所形成的高度协调关系，无疑具有重要的理直学研究意义。     

哈尼梯田景观空间格局与美学特征分析

以地处哀牢山南段的元阳哈尼梯田景观为研究区,应用FRAGSTATS计算景观格局指标,运用ArcView计算并统计斑块粒度以及景观各类型间的空间邻接长度和数目比例,并分析了景观格局与美学特征的关系。结果表明:1)旱地、有林地、灌木林和水梯田的比例较高,并形成耕地与林地面积都超过景观总面积40%的优势格局,缺乏水域、裸岩或裸地等景观组分;2)居民地具有斑块数目多且小而分散的格局特征;旱地形状最复杂,分布最集中,天然草地和其他园地斑块数少且分布最分散;景观中既有处于绝对优势的巨斑块,又有数目众多的中等斑块,两者相间分布形成相对破碎和连通度中等的格局特征;3)景观中各类型间的邻接类型数、邻接边长度和数目百分比的差异非常显著,绝大多数类型都与旱地的邻接比例较高,受旱地影响强烈;4)景观中水梯田面积比重大,平均斑块面积大且斑块间距小,是形成梯田规模美的重要格局特征;5)耕地与林地在景观中的均衡构架,林寨田的立体分布格局是梯田格局和谐美的重要表征;6)景观空间邻接和斑块规模特征是景观格局的重要特征,探讨景观格局特征与美学特征的关系具有重要意义。     

Capacity of soil loss control in the Loess Plateau based on soil erosion control degree

The capacity of soil and water conservation measures, defined as the maximum quantity of suitable soil and water conservation measures contained in a region, were determined for the Loess Plateau based on zones suitable for establishing terraced fields, forestland and grassland with the support of geographic information system (GIS) software. The minimum possible soil erosion modulus and actual soil erosion modulus in 2010 were calculated using the revised universal soil loss equation (RUSLE), and the ratio of the minimum possible soil erosion modulus under the capacity of soil and water conservation measures to the actual soil erosion modulus was defined as the soil erosion control degree. The control potential of soil erosion and water loss in the Loess Plateau was studied using this concept. Results showed that the actual soil erosion modulus was 3355 t?km^-2?a^-1, the minimum possible soil erosion modulus was 1921 t?km^-2?a^-1, and the soil erosion control degree was 0.57 (medium level) in the Loess Plateau in 2010. In terms of zoning, the control degree was relatively high in the river valley-plain area, soil-rocky mountainous area, and windy-sandy area, but relatively low in the soil-rocky hilly-forested area, hilly-gully area and plateau-gully area. The rate of erosion areas with a soil erosion modulus of less than 1000 t?km^-2?a^-1 increased from 50.48% to 57.71%, forest and grass coverage rose from 56.74% to 69.15%, rate of terraced fields increased from 4.36% to 19.03%, and per capita grain available rose from 418 kg?a^-1 to 459 kg?a^-1 under the capacity of soil and water conservation measures compared with actual conditions. These research results are of some guiding significance for soil and water loss control in the Loess Plateau.     

地块质量特征对西南山区梯田撂荒的影响——以贵州剑河县白都村为例北大核心CSCDCSSCI

为分析西南山区梯田撂荒地块质量特征及影响因素,厘清山区梯田撂荒与可持续利用机制,本文以贵州省剑河县白都村为例,综合运用农户调查数据与无人机高分辨率影像数据探讨梯田的撂荒规模、空间分布情况及地块质量特征;构建二元Logistic回归模型,对影响梯田撂荒的各地块质量因素作用大小进行定量分析。结果表明:①白都村样本农户的梯田面积为62.518 hm^(2),多集中分布于耕作高差、坡度和耕作距离较大区域,其撂荒面积为21.354 hm^(2),撂荒率为34.16%。②梯田的地块质量因素对其撂荒的贡献程度表现为:灌溉条件>动力使用状况>田埂坍塌状况>耕作面积>综合地形条件,其中灌溉条件、动力使用状况、耕作面积与梯田撂荒均呈负相关,田埂坍塌状况和综合地形条件与梯田撂荒呈正相关。研究结果对于推进西南山区梯田的可持续利用与管理具有重要的理论及实践意义。     

Soil and Water Conservation Technology in the Zhifanggou Watershed

Soil and water conservation technology plays an important role in soil and water loss control and the construction of the ecological civilization in vulnerable areas. Here, soil and water conservation technology use over 70 years for the Zhifanggou watershed is summarized and ecological, economic and social backgrounds are determined through consultation with experts and reference to published literature. We found that soil and water conservation technology use includes soil and water conservation engineering technology, soil and water conservation cultivation technology and soil and water conservation biotechnology. Soil and water conservation technology utilization varied with people’s demands and core problems at different developmental stages of the agricultural eco-economic system. The coupling process of the agricultural eco-economic system at Zhifanggou went through three stages. In stages I and II, soil and water conservation cultivation technology was applied to meet farmers’ basic life demands. In stage III, all three technologies were applied comprehensively to solve eco-environmental problems and adjust industrial structure. To facilitate regional ecological civilization construction and sustainable development of the ecological economy and society, more emphasis should be given to research and development, implementation of soil and water conservation technology, stand structure improvement, forest grass quality enhancement, biodiversity, ecosystem functional improvement, development of soil and water conservation ecological resources, the coupling of soil and water conservation, and agricultural industry-resource optimization.     

农村水利建设与改革的形势、对策与措施

2011年,中央1号文件《关于加快水利改革发展的决定》明确提出":全面加快水利基础设施建设"",突出加强农田水利等薄弱环节建设"。农村水利建设与改革将迎来新的春天。本文从当前农村水利建设的现状出发,分析了当前农村水利建设与改革的重要性与形势,并就构建农村水利基础设施建设机制、创新农村水利建设的管理制度与运行机制、加强农村水利建设与改革支撑保障体系建设等方面提出了明确的对策与措施。     

哈尼梯田人工湿地旅游利用中生态系统可持续性及其传统文化保护

通过对哈尼梯田形成自然条件、生态特征以及旅游开发利用中利益分配带来的老百姓生存发展与地方经济发展矛盾的分析,探讨了旅游可能引发的对哈尼传统文化及其道德观念的冲击和影响。同时,分析了四素同构复合生态系统中森林植被破坏及植被恢复中树种单一、过分追求经济利益而忽视水源涵养功能的问题,揭示了开展旅游必须考虑哈尼梯田不仅是景观资源,更是物质生产生活资料,是当地老百姓世世代代生存发展的物质基础,其所产生的附带价值在没有对其增加实际投入的情况下,应该归梯田的主人所有这一基本属性。提出了建立和健全梯田入股的利益分配机制和梯田多种生态服务功能综合管理的对策,建议科学地保护恢复植被及其传统文化。     

基于CLM模型的月尺度中亚陆表蒸散和土壤水分模拟估算

论文基于CLM 4.5模拟1980—2009年月尺度中亚陆表蒸散发和土壤水分,并和GLDAS、GLEAM数据产品进行对比,结果表明CLM 4.5模拟的蒸散和土壤水分区域平均值和其他产品具有较好的一致性。从CLM 4.5模拟的陆表蒸散结果分析可知：全年蒸散大部分集中于春夏2季,在5月达到一年的最大值,夏季中亚的蒸散高值区集中在哈萨克斯坦北部和东北部、东南部的山地区,对应主要的农田区和林地区,植被蒸腾占主导因素;春季东南部天山山脉和帕米尔高原是蒸散高值区,主要因为该地区春季降水量较大,且积雪开始融化,水量充足,地表蒸散发充分;蒸散低值区主要在西南的土库曼斯坦和乌兹别克斯坦,地表覆盖以荒漠为主,植被覆盖较少,降水也较少,导致地面蒸散量较低。模拟的表层土壤水分结果表明：冬季陆面蒸散低,降水大多储存在表层土壤内或者以积雪的形式覆盖在地面上,春季气温升高,积雪融化下渗到土壤中,土壤水分持续增加,4月份达到峰值;夏季蒸散增加,降水减少,土壤水分持续下降,9月份达到最低值;进入秋冬季后蒸散降低,土壤水分呈上升趋势。中亚土壤水分高值区集中在北部和东北部的林地、农田区,以及天山山脉和下游的阿姆河、锡尔河流域区,西南部的荒漠区依然是低值区。一年中,夏季降水较少,由于地面蒸发的作用,土壤水分持续较少,蒸散也随之降低。三者之间相关性很高;冬季降水和土壤之间的相关性较高,尤其是裸地区;在植被覆盖较大的情况下,春季降水和蒸散相关性较高,土壤水分和降水、蒸散之间相关性较低,会出现负相关情况。CLM 4.5模拟的结果为进一步中亚地区的水问题研究奠定基础。     

我国南方山地和丘陵的荒漠化问题

沙漠化问题及其带来的巨大危害与后果已经引起人们的关注。然而, 我国南方许多山地与丘陵区正在广泛、迅速发展的山地荒漠化和谷地沙石化过程, 同样不能忽视。它使这些地区的自然环境变劣、生态平衡严重失调, 土地退化和生产能力衰退或枯谒, 最终导致整个自然环境向恶性循环发展的严重恶果。我国南方山地荒漠化和谷地沙石化的土地面积估计约1.0-1.3亿公顷。主要分布在云南、四川、贵州、江西等十多个省(区), 其中云南的小江流域, 四川的金沙江河谷及岷江上游; 广西的南流江一带, 江西的兴国县和鄱阳湖区等尤为严重和典型。我国南方山地荒漠化的主要原因是人类不合理的经济活动所引起, 而不利的气候和特殊的地质、地貌条件促使其不断加剧和扩展之势。     

典型山地水土要素时空耦合特征及其成因

水土资源是人类生存的基础,山地水土要素耦合性与“三生空间”的功能性密切相关,其耦合的时空过程及规律关乎山区的生态服务与经济社会可持续发展。通过构建更加科学的水土要素耦合指数对太行山地、横断山地、黔桂喀斯特山地水土要素耦合特征进行大尺度、长时序的分析,并采用地理探测器方法分析了各时期水土耦合的影响因素。结果表明：① 三大山地水土要素耦合空间差异十分显著。太行山地以缺水区为主,横断山地以平衡区为主,黔桂喀斯特山地平衡区和充沛区兼有。② 垂直分异上,三大山地水土要素耦合指数分别在1300 m、1800~3400 m、500~1500 m处发生变异。各山地水土要素耦合指数在生态功能亚区表现为,林地生态亚区>林草复合生态亚区>农业生态亚区。③ 三大山地水土要素耦合的空间异质性是自然要素和人文要素综合作用的结果。其中,气候要素为主导驱动,地形地貌和土地利用居次,人为作用叠加在自然作用之上,加剧了水土要素耦合的时空复杂性和变异性。本文构建的水土要素耦合指数,加深了山地水土要素相互作用的时空过程研究,可为促进变化环境下的山区可持续发展提供决策依据。