洞庭湖区堤垸时空分布与历史演变分析（英文）

Dongting Lake is the largest lake in the middle reaches of the Yangtze River in China. For centuries, people inhabiting the Dongting Lake area have been reclaiming land and constructing dams for flood resistance, agricultural production, and rural settlement, forming geographical entities known as polders. In this study, the regional spatial distributions of polders in the Dongting Lake area in 1949, 1998, and 2013 were obtained using historical maps and modern remotely sensed data, revealing changes since the establishment of the People's Republic of China. Nanxian County was then selected to demonstrate polder changes at the county level, because it has undergone the most dramatic changes in the area. Different polder change models for the Datonghu, Yule, and Renhe polders were analyzed for eight periods: 1644(the early Qing Dynasty), 1911(the late Qing Dynasty), 1930(the Republic of China), 1949(the People's Republic of China), 1963, 1970, 1998, and 2013. Three resulting polder evolution models are: 1) reclaiming polders from lakes, 2) integrating polders by stream merging, and 3) abandoning polders for flood release. The polder evolution models demonstrate the wisdom of local people in using land resources according to the specific regional conditions. Throughout their long-term historical evolution, the spatial distribution of polders in the Dongting Lake area tended to be homogeneous, and the degree of human disturbance tended to be stable. However, a shift occurred, from pure polder area growth or removal to more comprehensive management and protection of the regional environment.     

清末以来洞庭湖区通江湖泊的时空演变

本文利用清光绪22年以来17个时段的多种历史地图和航天航空遥感数据,采用遥感解译、数据统计分析与历史对比方法,分析清末以来洞庭湖区通江湖泊面积的时序变化,探究空间演变特征。结合水利部门发布的典型年份监测数据,检验了遥感获取的湖泊面积精度,误差仅为0.62%。结果显示：洞庭湖通江湖泊面积从1896年的5216.37 km²减少到2019年的2702.74 km²,萎缩率为48.19%。1949年前的53年为明显萎缩期,年均萎缩15.66 km²;20世纪50年代为陡崖式萎缩期,年均萎缩139.05 km²;20世纪60—70年代为快速萎缩期,年均萎缩21.66 km²;1980年以来为基本稳定期,年均萎缩0.13 km²,面积仅减少了5.10 km²。就具体湖泊而言,东洞庭湖是各通江湖泊中面积萎缩最大的湖泊,减幅为922.60 km²;其次是目平湖,减幅为588.05 km²;再次是南洞庭湖,减幅为448.37 km²;七里湖的面积变化很小,但经历了先扩张后萎缩的过程。1998—2002年实施“退田还湖”工程,洞庭湖面积增加了10.50 km²。总体而言,清末以来洞庭湖区通江湖泊的演变主要表现为大通湖的封闭析出、整修南洞庭湖的湖垸置换与南迁、围垦西洞庭湖的局部残存、东洞庭湖的三面合围以及1998年特大洪灾后有限的“退田还湖”。本文为长江流域生态修复和环境保护战略提供了客观资料和技术支撑。     

洞庭湖地区农业功能时空演变的影响机制研究

农业功能的时空演变规律和影响因素研究是引导地区分工、凸显地域价值、促进区域协调发展的科学依据。以洞庭湖地区24个县市区为研究区域,分别从粮食生产功能、就业与社会保障功能、生态保育功能和旅游休闲功能构建评价指标体系,运用熵值法、农业功能变化时空差异诊断模型、地理探测器等方法模型对洞庭湖地区1997—2017年农业功能的动态变化过程、影响因素与作用机制进行研究。结果表明：① 1997—2017年洞庭湖地区农业功能时空变化特征显著：洞庭湖地区粮食生产功能整体呈增强趋势,且中部地区增强明显;就业与社会保障功能整体呈减弱变化趋势,市辖区尤为明显;生态保育功能整体呈减弱趋势且变化幅度大,石门县、安化县等丘陵地区减弱明显,而洞庭湖中部平原区域增强;旅游休闲功能整体呈增强变化态势,石门县、桃江县等地区以及各市辖区旅游休闲功能大幅度提升。② 农业发展基础是农业功能演变的决定性因素,地区发展水平是农业功能演变的重要因素,生产环境质量是洞庭湖地区农业功能演变的基础因素;地区发展水平对农业功能演变的影响程度逐渐上升,生产环境质量因素的影响程度逐渐下降;各影响因子之间存在交互作用,农业功能时空的演变过程及结构受到多个因子共同影响,说明洞庭湖地区农业功能演变的影响因素存在显著的复杂性特征。     

近300年来玉米种植制度的形成与地域差异

农作物种植制度是作物生理特征与生态环境等多重因素相互结合的产物,玉米作为外来作物进入中国境内,在同传统作物的竞争中,通过环境适应与文化认同,一方面形成以山区为优势的土地利用形式,另一方面则通过产量优势取代了谷子等作物的种植空间,加入到作物轮作系统中,并在空间上形成北方一年一熟制春玉米轮作区、北方两年三熟制夏玉米轮作区、南方丘陵山区玉米、杂粮轮作区。     

洞庭湖平原耕地利用生态效率空间相关性与空间效应

以2007—2017年洞庭湖平原24县（区、市）为研究对象,基于碳排放和面源污染排放双重视角构建洞庭湖平原耕地利用生态效率评价指标体系,运用超效率SBM模型（Slacks-Based Measure of Super-Efficiency model,Super-SBM model）、空间自相关模型、空间计量模型等方法,分析洞庭湖平原耕地利用生态效率的时空变化、空间相关性,并揭示洞庭湖平原耕地利用生态效率的空间效应及影响因素。结果表明：① 2007—2017年洞庭湖平原耕地利用生态效率值呈现出平缓的“升?降?升”的演变趋势,总体上处于中等效率发展水平,区域县际间耕地利用生态效率差异逐步在缩小。② 洞庭湖平原耕地利用生态效率存在显著的空间集聚特征,高高集聚区主要分布在洞庭平原的西南部和南部,低低集聚区主要分布在洞庭平原的北部和西北部,空间格局的变化主要发生在高低集聚区和低高集聚区。③ 洞庭湖平原耕地利用生态效率存在显著的空间效应,城市化水平、地区科技投入、农业技术推广面积、农户人均纯收入和农户人均农业产值对耕地利用生态效率存在显著的正向效应,而城乡差异和财政支农支出额对耕地利用生态效率存在负向效应。     

三峡工程建设背景下的洞庭湖区治水方略探讨

在长江三峡工程建设的大背景下,本文分析了洞庭湖区的水灾减灾机制,探讨了洞庭湖区的治水方略,提出应充分发挥三峡水库的调蓄功能,协调江湖关系,改善冲淤关系,加强水利工程建设,实现三峡水库与湖南四水水库的优化调度     

构造沉降和泥沙淤积对洞庭湖区防洪的影响

With the long-term data of the geodetic sea level measurements undertaken in the Dongting Basin and the recent sediment data of Dongting Lake, we analyze the tectonic subsidence rate of the Dongting Basin and the sedimentary rate of Dongting Lake. From the point of view of geomorphology and hydrogeology, we distinguish the two different spatial concepts between “the basin of Dongting Lake“ and “the Dongting Basin“. Then, we discuss the influences of the tectonic subsidence and the siltation on the levees and the space of storing flood. The better quality of levees is required due to the tectonic subsidence and the siltation, and the difficulties of preventing flood disasters are increasing.The space of storing flood is not affected by the tectonic subsidence, but by the siltation. At present,the sedimentary rate of Dongting Lake is higher than the tectonic subsidence rate of the Dongting Basin. The tectonic subsidence capacity of the Dongting Basin counteracts a part of sedimentary capacity, and the shrinking tendency of Dongting Lake is restrained to a certain extent, but the tectonic subsidence is harmful to the situation of preventing flood disasters in the Dongting Lake area.     

洞庭湖演变趋势探讨

洞庭湖的演变主要受构造沉降、泥沙淤积和人类活动影响三大因素的控制。目前 ,洞庭湖盆的构造沉降速率虽然较低 (3～ 10mm/a) ,但构造沉降量仍抵消了部分泥沙淤积量 ,在一定程度上抑制了洞庭湖日益萎缩的趋势。由于湖盆中泥沙淤积速率大于构造沉降速率 ,洲滩会继续发育和扩展 ,洞庭湖仍保持淤高的趋势。在“4 35 0工程”完成和三峡建坝后 80年内 ,湖盆泥沙淤积速率将降低到 1 79mm/a ,洞庭湖不断淤高的趋势将得到减缓。     

The influences of the tectonic subsidence and the siltation on the situation of preventing flood disasters in the Dongting Lake area

With the long-term data of the geodetic sea level measurements undertaken in the Dongting Basin and the recent sediment data of Dongting Lake, we analyze the tectonic subsidence rate of the Dongting Basin and the sedimentary rate of Dongting Lake. From the point of view of geomorphology and hydrogeology, we distinguish the two different spatial concepts between "the basin of Dongting Lake" and "the Dongting Basin". Then, we discuss the influences of the tectonic subsidence and the siltation on the levees and the space of storing flood. The better quality of levees is required due to the tectonic subsidence and the siltation, and the difficulties of preventing flood disasters are increasing. The space of storing flood is not affected by the tectonic subsidence, but by the siltation. At present, the sedimentary rate of Dongting Lake is higher than the tectonic subsidence rate of the Dongting Basin. The tectonic subsidence capacity of the Dongting Basin counteracts a part of sedimentary capacity, and the shrinking tendency of Dongting Lake is restrained to a certain extent, but the tectonic subsidence is harmful to the situation of preventing flood disasters in the Dongting Lake area.     

洞庭湖流域各季节旱涝及其与大气环流和关键区海温的关系

利用逐月降水数据和NCEP/NCAR再分析数据,分析了洞庭湖流域春、夏、秋季57年来旱涝异常的年际变化以及典型旱涝异常年份的全球海温分布形势,并利用降尺度和趋势分析方法探究气象因子对ENSO和关键区海温的响应,以加强对流域旱涝前期影响因素的认识。结果表明：1）流域在春、秋季旱涝变化趋势不明显,在夏季较明显地变湿。2）前期冬、夏季ENSO事件分别对流域春、秋季旱涝产生显著影响,而与夏季呈不显著的统计特征。3）在消除前期ENSO信号后,阿留申群岛附近海域（S3）、澳大利亚东部海域（S4）海温和印度洋偶极子（Indian Ocean Dipole, IOD）现象仍分别为春、夏、秋季与流域旱涝有密切联系的海温因素。4）S3区SST对流域春季旱涝的影响通过西风带环流实现,S4区SST偏高似乎是东亚夏季风强度偏弱的表现,成熟的IOD现象为流域秋季旱涝的主导因子。     

1949年以前青藏高原探险和科学考察活动概况

本文收集整理了1949年以前对青藏高原区域的主要探险和考察活动。青藏高原的探险和考察主要可划分为4个阶段：① 古代主要是与国内外宗教活动相关的附带零星记录;② 晚清时期主要是西方人以科学名义的初步科学考察;③ 1912—1949年中外联合科学考察; ④ 1912—1949年中国学者主导的较系统科学考察。清代以前对青藏高原的考察,以地理现象描述、资料收集、单学科考察和研究为主,1912—1949年科学考察已过渡到采用简易科学仪器进行地理要素的测量、对某一专题（如植物）的局部区域有了比较深入的研究。1912—1949年中国学者从配合西方科学家开展联合科学考察发展到政府组织国内学者对青藏高原地理、地貌、地质和气象气候、植物等的考察和研究,中国学者的一些成果也开始走向国际,扩大了国内外对青藏高原的认识。     

洞庭湖区移民安置模式案例研究——以汉寿县为例

汉寿县是国家、湖南省确定的移民安置重点地区和示范地区，以移民问卷调查作为研究基础，对移民安置模式及移民出向等特征进行分析评价。汉寿县基本移民安置模式为：（1）从退田还湖角度，为利于农业生产，实施单退和双退安置；（2）从移民建镇角度，采取集中安置和分散安置；（3）转垸建镇和筑台建镇等模式。目前移民安置中存在的主要问题是耕地不足，人地矛盾突出，移民就业难，地方工业吸纳移民少等。认为移民安置要与展生态农业、发展农村工业和推动城镇化相互作用，切实做好移民生产、生计安置，综合考虑移民长远发展，并为洞庭湖区移民安置的长远规划提供战略参考。     

近百年来西辽河流域土地开垦及其对环境的影响

西辽河流域是国家实施西部大开发战略的重点地区之一,属于典型的生态脆弱区。研究流域的土地开发过程及其对环境的影响是探讨区域土地退化根源、寻求合理的区域土地利用结构的必由之路。本文考察了1902～1990年间西辽河流域土地开垦的时空过程,并指出正是由于不合理的人类活动,对西辽河流域的环境产生了重大的影响,造成了植被的破坏、野生动物濒临绝迹、水土流失和土地退化的加剧。     

构造沉降和泥沙淤积对洞庭湖区防洪的影响

作者利用洞庭盆地多年水准测量资料和洞庭湖近年的泥沙资料,对洞庭盆地的构造沉降速率和泥沙淤积速率进行了分析,从地貌学和水利学角度,对“洞庭湖盆”和“洞庭盆地”这两个不同的空间概念进行了区分,在此基础上,探讨了构造沉降和泥沙淤积对洞庭湖蓄洪空间和防洪大堤的影响。在目前洞庭湖盆被大堤围限的情况下,洞庭盆地的构造沉降运动使洞庭湖的蓄洪空间不断减小;洞庭盆地的构造沉降量虽然在一定程度上缓解了洞庭湖不断萎缩的趋势,但构造沉降对洞庭湖区的防洪形势却是不利的。构造沉降和泥沙淤积均对防洪大堤的质量提出了更高的要求,增大了洞庭湖区防洪的难度。     

A STUDY ON ENVIRONMENTAL EVOLUTION OF BEIJING-TIANJIN-TANGSHAN REGION FROM JIN DYNASTY TO THE REPUBLIC OF CHINA (A.D. 1153-1949)

TheBejingTial1jin-TangShanroponisoneofh1edevelopedareasinpolitics,econonucsandcultureinClllna,andanessel1tialplaceforagro-economicdevelopmentsinceanciottimes.Intheearlypartofti1eNeolithjcPenod,humanbeingShavebeenengngedinvariousproductonaCtlvitiesinti1eropon,especiallyinh1elast8OOyearssinceJlnDynastyAsBejinghasbeenthenationalcapitalaswellasthepoliticalandculturalcel1terinChina,thehumanpowerovernaturehasbecomestrongerandstrongerwhichexerteddireCtandfar-reaChinginfluenceonitsadjacedareas.b…     

Analysis of deposition and erosion of Dongting Lake by GIS

The Dongting Lake is located in the south beach of the middle reaches of the Yangtze River. Its catchment, with an area of 262,823 km2 or about 12% of the total Yangtze River catchment, is situated between 28o43?29o32扤 and 112o54?113o8扙, and crosses Hubei and Hunan provinces in administrative division. The main tributaries include Xiangjiang, Zishui, Yuanjiang, Lishui rivers (4 Tributaries) and some local rivers, such as Miluo River, Xinqiang River and other little streams. In the nor…     

Analysis of deposition and erosion of Dongting Lake by GIS

The sediments of the Dongting Lake come from four channels (one of them was closed in 1959), connected with the Yangtze River, four tributaries (Lishui, Yuanjiang, Zishui and Xiangjiang) and local area, and some of them are transported into the Yangtze River in Chenglingji, which is located at the exit of the Dongting Lake, some of them deposit into drainage system in the lake region and the rest deposit into the lake. The annual mean sediment is 166,555x104 t, of which 80% come from the four channels, 18% from the four tributaries and 2% from local area, whereas 26% of the total sediments are transported into the Yangtze River and 74% deposited into the lake and the lake drainage system. Based on topographic maps of 1974, 1988 and 1998, and the spatial analysis method with geographic information system (GIS), changes in sediment deposition and erosion are studied in this paper. By overlay analysis of 1974 and 1988, 1988 and 1998, erosion and sediments deposition areas are defined. The main conclusions are: (1) sediment rate in the lake is larger than erosion rate from 1974 to 1998. The mean deposition in the lake is 0.43 m; (2) annual sediment deposition is the same between 1974-1988 and 1988-1998, but the annual volume of deposition and erosion of 1988-1998 is bigger than that in 1974-1988; (3) before the completion of the Three Gorges Reservoir, there will be 7.82x108 m3 of sediments deposited in the lake, which would make the lake silted up by 0.33 m; (4) in the lake, the deposition area is found in the north of the east Dongting Lake, the south-west of the south Dongting Lake, and the east of the west Dongting Lake; while the eroded area is in the south of the east Dongting Lake, the middle of the south Dongting Lake, the west of the west Dongting Lake, as well as Xiangjiang and Lishui river flood channels.     

1980年以来5个时期洞庭湖区国际重要湿地景观动态研究

国际重要湿地是中国乃至全球湿地保护体系的重要组成部分,研究国际重要湿地景观动态对于湿地保护和管理具有重要意义。以洞庭湖区3处国际重要湿地为研究对象,利用1980年、1990年、2000年、2010年和2015年的Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像数据,采用面向对象的遥感影像分类方法,解译出5个时期洞庭湖区3处国际重要湿地的土地覆被信息,提取各处国际湿地的土地覆被类型分布信息;结合景观指数和人为干扰度指数,探讨5个时期洞庭湖区湿地面积动态及其景观格局动态特征。研究结果表明,从1980年到2015年,洞庭湖湿地总面积减少了232.60 km^2;南洞庭湖面积减少的最多,湿地面积减少了218.54 km^2,损失率高达20.30%;3处重要湿地中的湿地斑块数量增多,湿地趋于破碎化,景观间连通度降低;西洞庭湖景观破碎化程度最高,湿地景观连通度差,聚集度指数(CONTAG)相对最小;洞庭湖区湿地仍然受到强度较高的人类活动干扰,其中,耕地扩张是造成湿地损失的主要原因。     

黑河中游历史时期人类活动强度定量评价——以明、清及民国时期为例

黑河中游在明、清及民国时期经历了人口规模膨胀和大规模农业垦殖发展过程,人类活动对地理环境产生了极其深刻的影响。由于历史记载数据有限,定量分析人类活动强度难度较大。本文选取耕地面积、人口数量、灌渠长度、粮食单产等参数为评价指标,基于历史文献记载及估算数据,采用变异系数法、熵值法、标准离差法、CRITIC法等4种客观权重法定量分析了黑河中游明代前期、明代后期、清代前期、清代后期及民国时期的人类活动强度,获得以下主要结论：5个研究时期人类活动强度绝对指数分别为0.46、0.47、1.13、1.55及1.39,表明明、清时期人类活动强度持续增加,民国时期略有减弱。各方法评估结果综合排序相同,表明研究结果具有较好一致性。     

退田还湖政策的博弈分析

运用博弈论(Game theory)方法,探索退田还湖所涉及的利益主体之间尤其是移民安置中的的博弈关系。研究表明:退田还湖的实施以及移民安置工作必须兼顾各级地方政府以及农民的利益,必须从经济理性人的角度寻找博弈各方的行动动机,并以此为依据制订政策。单凭地方政府的力量不能完成退田还湖工程,中央政府的介入是必要的,并且要起主导作用;但单独依靠中央投入不能实现资源的最优配置。中央或上级政府应当综合考虑自身的生态防洪效益与基层政府和农民的切身经济利益,重点放在改变地方经济状况上,通过各种长期稳定的优惠政策提高基层政府主动接纳移民的积极性,这样才能顺利完成该工程。