中国耕地转型与土地整理:研究进展与框架

土地利用转型研究是开展土地利用/覆被变化( LUCC) 综合研究的一条新途径。通过整合 社会和环境变化的时间尺度与历史背景, 开展中国耕地转型与土地整理方面研究, 属于IGBP 和 IHDP 联合发起的全球土地计划(GLP) 的重要研究内容。本文在综述土地变化科学( LCS) 的理论 与模型、土地利用转型、耕地变化与土地整理的研究进展基础上, 提出中国耕地转型与土地整理 的研究框架： 运用GIS 技术, 通过综合分析遥感解译的土地覆被数据及建国以来国土资源系统的 耕地面积变化数据, 探讨中国耕地变化的空间格局, 结合自然要素和社会经济要素分析耕地转型 的影响因子; 借鉴国外相关研究, 通过分析特定时期内中国耕地变化的影响因素及相应的管理政 策, 在了解中国耕地变化过程的基础上提出中国耕地转型的理论假设; 结合中国耕地的时空变化 模拟, 进而确定中国耕地变化的区域类型及其所处的转型阶段, 并以此作为指导我国耕地保护的 重要举措———土地整理的理论基础和科学依据。     

快速城市化区域耕地变化与经济发展关系研究——以重庆市九龙坡区为例

以重庆市九龙坡区为例,分析了快速城市化区域耕地面积变化与经济发展之间的动态变化特征,并运用脱钩理论深入研究了耕地面积变化与经济发展之间的脱钩情况。结果表明：（1）随着人均GDP的直线增长,九龙坡区的耕地面积不断减少。（2）固定资产投资增长率与耕地面积减少率之间存在一定的同步性,而GDP增长率滞后于耕地面积减少率。（3）九龙坡区耕地面积变化和经济发展之间有类似的库兹涅茨曲线特征,但受耕地面积的自身波动变化影响,库兹涅茨曲线特征不是十分典型。（4）脱钩分析表明九龙坡区以绝对脱钩占主导地位,脱钩指数在波动变化中呈减小趋势。     

1992-2015年中亚五国土地覆盖与蒸散发变化

1991年苏联解体,中亚五国独立使得土地覆盖与蒸散发格局发生深刻变化。以中亚五国为研究区,采用欧空局气候变化项目（CCI）土地覆盖和全球陆地数据同化系统（GLDAS）蒸散发数据,分析1992-2015年土地覆盖与蒸散发时空变化特征,进一步研究耕地蒸散耗水特征。结果表明：① 中亚五国土地覆盖变化具有阶段性特征,耕地扩张引起土地覆盖格局变化。1992-2003年耕地快速增加（1.1万km ²/a）,林地和草地大幅减少。2003-2015年耕地增速趋缓（0.3万km ²/a）,林地和草地有一定恢复,裸地和水体持续减少,城镇用地持续增长。耕地共增加12.3万km ²,林地和草地分别减少4.0万km ²和2.3万km ²,且集中于哈萨克斯坦中北部。裸地减少3.5万km ²,集中于哈萨克斯坦西南部,水体减少3.1万km ²,集中在咸海湖泊。乌兹别克斯坦耕地减少、裸地增加,吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦和土库曼斯坦土地覆盖变化幅度较小;② 中亚五国蒸散发变化与土地覆盖格局基本一致。蒸散发总体呈增加态势（6 mm/a）,1992-2003年快速增加（11.3 mm/a）,2003-2015年缓慢上升（2.4 mm/a）。中亚五国年蒸散发达到276.8 mm,东南部的吉尔吉斯斯坦（347.3 mm）和塔吉克斯坦（302.9 mm）最高,中北部的哈萨克斯坦（297.9 mm）次之,西南部的乌兹别克斯坦（211.0 mm）和土库曼斯坦（150.0 mm）最低;③ 中亚五国蒸散耗水结构受耕地面积大小的影响。中亚五国耕地蒸散耗水的贡献由24.7%增至27.9%,土库曼斯坦耕地蒸散耗水仅占本国的11%,其他国家均超过25%。草地、林地和裸地的蒸散耗水贡献降低,但哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦仍以草地和林地蒸散耗水为主（≥ 50%）,土库曼斯坦（61.3%）和乌兹别克斯坦（46.4%）的裸地蒸散耗水占绝对优势。本文明确了中亚五国土地覆盖连续动态变化过程,细化各国土地覆盖与蒸散发特征及差异,增强对土地覆盖与蒸散发现状的认识,可为水土资源管理和生态环境保护提供数据参考。     

近20 a中亚净初级生产力与实际蒸散发特征分析

中亚碳、水循环在气候变异和人为活动的影响下呈现新的时空特征。但由于观测数据稀缺,生态过程特殊,植被、土壤空间异质性强,中亚植被净初级生产力(NPP)、实际蒸散发(AET)的时空特征相关信息相对不足,且时效性不高。利用全球尺度的NPP、AET、土地覆被数据,气象站点与区域气候数据分析近20 a中亚地区NPP和AET的时空特征。结果表明：与1990年相比,2000年中亚地区农田NPP增幅小于自然植被,植被总固碳量增加了254.65 Tg C;近20 a中亚地区实际总蒸散量先增后降,农田对中亚水资源散失的贡献减小,自然植被的贡献增大,自然植被与农田面积变化决定中亚总蒸散量动态;北部农田区、东部山区及山前绿洲为NPP和AET的高值区,中西部荒漠为低值区。     

基于电离层线状变化特征的电离层建模方法

电离层变化主要受太阳活动和地磁活动的影响,研究发现受到地磁场作用,电离层内部电子在特定线状特征上的变化具备一定规律性,如经度方向的规律性强于纬度方向。基于此,提出了一种基于电离层线状变化特征的建模方法,选择具备特定地理位置约束（经线方向、纬线方向、磁力线方向）的站点,引入电离层高阶梯度变化,估计待求点电离层电子含量信息。实验结果表明,在DOY172地方时14时,地磁经度带和地理经度带的误差均值和标准差最优结果比地理纬度带的结果分别减小了72%、62%。从2014年整年来看,线性建模误差均值和标准差最优结果比面状建模误差均值和标准差分别减小了82%、49%。     

良渚时期文化发展与海平面变化

浙沪苏地区良渚考古资料和海平面变化研究表明,良渚文化的兴、盛、衰与5.5-4 ka B.P.期间海平面升降密切关联。5.5-4.9 ka B.P.,浙沪苏地区海平面处于高海面之后的急剧下降期,降幅约3.9 m,陆地生存空间扩大,加之气候温暖,良渚文化开始兴起,良渚人择高地而居,盛行干栏式建筑,遗址分布相对分散,从事稻作农业生产。4.9-4.3 ka B.P.,浙沪苏地区进入低海面时期,良渚文化发展达到鼎盛,遗址数量增多,分布相对集中,并向外围地区扩展。此时气候干凉,水井大量出现、盛行地面建筑、稻作农业和手工业发展,社会等级分化,揭示出低海面促进了良渚文化的繁荣。4.3-4 ka B.P.,海平面回升,渐渐进入又一高海面时期,良渚先民生存空间缩小,文化分布范围相对压缩,且以台墩和坡地建筑为主,遗址数量较中期减少,海面回升的同时,洪涝灾害,异常降温等灾变加速了良渚文化的衰落。总体来讲,5.3-4.0 ka B.P.期间“海面下降-低海面-海面回升”的过程推动了良渚文化由兴起到繁盛再到衰落的演替过程。     

香山科学会议"中国全球环境变化研究"学术讨论会召开

2005年4月26～28日在北京召开了以“中国全球环境变化研究”为主题的香山科学会议第252次学术讨论会。本次会议由国际全球环境变化人文因素计划中国国家委员会(CNC—IHDP)、国际地圈生物圈计划中国全国委员会(CNC—IGBP)、世界气候研究计划中国委员会(CNC—WCRP)、国际生物多样性计划中国国家委员会(CNC—DIVERSITAS)共同组织发起。会议共设有4个中心议题：全球环境变化与人类活动、全球环境变化与可持续发展、全球环境变化与构建和谐社会、中国全球环境变化研究战略。这次香山会议,得到了徐冠华院士、叶笃正院士和孙鸿烈院士的大力指导,得到了我国全球环境变化研究领域学者的积极响应,叶笃正院士、施雅风院士等60多位活跃在我国全球环境变化研究领域的著名学者参加了会议。     

内蒙古黄旗海不同粒级湖泊沉积物Rb、Sr组成与环境变化

Based on the geochemical elements Rb and Sr in sediments with three different grain size fractions from profile H3 on the northern lacustrine bottomland 13 m above the Huangqihai Lake surface in 1986,the paper investigates the record of palaeolake stand state, sedimentary environmental evolution,and winter monsoon change.First,these samples are separated into three different grain size fractions,i.e.,total sediments,77-20μm and〈20μm. Second,the chemical elements-Rb and Sr-of the grain size separation were tested and analyzed systematically in this paper.Then the elements compositions of these samples are measured using VP-320 mode fluorescence spectrum instrument,respectively.The magnetic susceptibility of these samples is measured using Kappabridge KLY-3 mode instrument made in Czech AGICO Company.The results showed the elements and the ratios varied regularly with the grain size.But the ratio of Rb/Sr in the sediments〈20μm correlates positively with the magnetic susceptibility of these samples.Therefore,the ratio of Rb/Sr in the fraction〈20 μm from the lake sediments reflected the strengthening of the weathering in the deposition sites.It is a good indicator of the summer monsoon-induced weathering and pedogenesis fluctuations and can be used to reconstruct the conditions of the paleoclimate and paleoenvironment.     

Bjerhammar球面单层密度时间变化的实用解算理论

研究了Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ球面单层密度时变实用解算理论和稳定算法。从利用重复大地测量数据联合确定Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ球面单层密度时变基本理论出发,推导了不同Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ球面上ｑ＊ｔ和δＷ＊ｔ之间的一般解式;分析研究了ｑ＊ｔ的迭代求解过程和收敛特性,得出其收敛稳定性很大程度上取决于Ｒ值的结论,同时给出了界限Ｒ的关系式;提出了解求ｑ＊ｔ的分步迭代算法,该算法从理论上解决了以前算法存在的收敛稳定问题（Ｒ较小时）,并指出：地表观测点ｑｔ的确定应遵循匹配处理准则,即各观测点数据应蕴含相同物理过程。最后给出了ｑ＊ｔ的精度评估公式。