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基于STIRPAT模型的耕地面积变化及其影响因素

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农业工程学报 2008年第12期24卷 196-200页

作者：王琳吴业杨桂山万荣荣中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 中国科学院研究生院北京100039

经济快速发展对耕地面积减少的影响,是当前土地利用变化研究领域的热点之一。该文利用STIRPAT模型,以苏州市1978-2005年耕地面积数据及其相关社会经济影响因素的时间序列数据为例,分析了人口、产业结构和城市化水平对耕地面积变化的影... 详细信息

经济快速发展对耕地面积减少的影响,是当前土地利用变化研究领域的热点之一。该文利用STIRPAT模型,以苏州市1978-2005年耕地面积数据及其相关社会经济影响因素的时间序列数据为例,分析了人口、产业结构和城市化水平对耕地面积变化的影响及富裕度与耕地占用之间的相关性。结果表明:在诸多影响因素中,人口数量的变化是引起改革开放以来苏州市耕地面积减少的主要因素;而第三产业增加值占地区生产总值比重和城市化率的变化对耕地面积的减少也发挥着重要作用;在观测数据范围内,富裕度和耕地面积之间存在类似环境Kuznets曲线,并且苏州市正处于该曲线的前期阶段,属于矛盾的凸显期。据此,研究认为缓解苏州市耕地面积减少的压力可从控制人口、调整产业结构、提高城市化水平、转变经济增长方式等方面入手。

关键词：耕地变化社会经济驱动力 STIRPAT模型苏州市

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非结构网格上的三维浅水流动数值模型

水科学进展 2006年第5期17卷 693-699页

作者：赖锡军曲卓杰周杰申满斌中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008 山东省南水北调工程建设管理局山东济南250013 河海大学环境科学与工程学院江苏南京210098 清华大学水利水电工程系北京100084

针对当前复杂环境水流模拟的需求,建立了新型的基于特征型高分辨率数值算法的三维非结构网格浅水动力模型。模型采用有限体积法离散sigma坐标下的三维浅水方程,运用Roe黎曼近似解评估水平界面通量。模型网格拟合边界能力强,可根据需要... 详细信息

针对当前复杂环境水流模拟的需求,建立了新型的基于特征型高分辨率数值算法的三维非结构网格浅水动力模型。模型采用有限体积法离散sigma坐标下的三维浅水方程,运用Roe黎曼近似解评估水平界面通量。模型网格拟合边界能力强,可根据需要局部加密;格式数值性能优良,具有守恒性、单调迎风性、高数值分辨率等特性。同时,应用干湿判别法处理动边界,以适应浅滩地形漫/露过程模拟的需要。封闭水池内部风生环流、干河床上溃坝过程和长江口实际潮流场的模拟从不同侧面展示了模型的特点,结果表明它能够准确地预测水流的三维流动结构,而且计算简单高效,具有良好的数值稳定性。

关键词：三维浅水非结构网格黎曼近似解 sigma坐标动边界水动力模型

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自然湿地水质净化研究进展

地理科学进展 2009年第5期28卷 825-832页

作者：姚鑫杨桂山中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008

自然湿地应用于水质净化具有重要的生态、经济价值,近年来得到了广泛的重视。对于引起水体富营养化的主要污染物质氮、磷,湿地去除它们的机理主要在于土壤、微生物、植物的相互协同作用,同时自然湿地的面积、结构、分布位置等条件对湿... 详细信息

自然湿地应用于水质净化具有重要的生态、经济价值,近年来得到了广泛的重视。对于引起水体富营养化的主要污染物质氮、磷,湿地去除它们的机理主要在于土壤、微生物、植物的相互协同作用,同时自然湿地的面积、结构、分布位置等条件对湿地的去污效果产生一定的影响。3种不同类别自然湿地——岸坡湿地、河流湿地以及泥沼湿地的水质净化研究进展各具特色,相互之间既有共同点,也有较大差异,共同点主要在于去污机理研究方面,而差异之处则源自彼此的研究历史及湿地特征。自然湿地水质净化研究今后可能的发展方向包括边界区影响研究、退化湿地水质净化功能恢复、流域尺度可持续发展规划和驱动因素作用下水质净化功能动态研究等方面。

关键词：自然湿地水质净化湿地类型

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长江中游田家镇深槽的特征及其泄洪影响

地理学报 2005年第3期60卷 425-432页

作者：施雅风张强陈中原姜彤吴敬禄中国科学院南京地理与湖泊研究所华东师范大学地理系上海200062

长江中游田家镇附近江面最狭处仅650m,江底最深处低于黄海基准面以下-90m,是长江干流河床突出的最低所在,距离长江口900km。通过实地地质地貌调查揭示田家镇深槽形成及其对洪水的渲泄有何影响。根据地质、水文、地形和直接考察资料,卡... 详细信息

长江中游田家镇附近江面最狭处仅650m,江底最深处低于黄海基准面以下-90m,是长江干流河床突出的最低所在,距离长江口900km。通过实地地质地貌调查揭示田家镇深槽形成及其对洪水的渲泄有何影响。根据地质、水文、地形和直接考察资料,卡口深槽段长8km,系长江自NW-SE斜切过一排强烈褶曲的三叠系厚层石灰岩山地而成,3个临江石灰岩小山所成矶头导致江流方向变化与流速加速,以至形成多处涡流,向江底侵蚀,而褶皱的石灰岩抗拒侵蚀、溶蚀能力很低,因而导致远低于海平面深槽的形成,估计卡口深槽是从中更新世红色风化壳发育的和缓起伏的地面上叠置下来,已有以10万年年计的长远历史。近数十年多次实测资料比较,侵蚀淤积有小量变化,但河床基本稳定。对正常的中、枯水位江流运行没有影响,但对超过50000￣60000m3/s洪水的排泄则有明显的壅阻作用。

关键词：长江中游深槽泄洪特征石灰岩山地红色风化壳地质地貌考察资料基准面长江口三叠系侵蚀海平面枯水位河床洪水卡口江面干流流速实测淤积江流

基于水体固有光学特性的太湖浮游植物色素的定量反演

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环境科学 2006年第12期27卷 2439-2444页

作者：张运林秦伯强中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008

基于2005．05～2005．08对太湖全湖不同湖区92个样点吸收系数、光束衰减系数、后向散射系数等固有光学特性测定与计算，选择色素浓度反演的最佳波段组合，利用反射率比建立了太湖叶绿素a，叶绿素a与脱镁叶绿素的定量反演模型．结果表明... 详细信息

基于2005．05～2005．08对太湖全湖不同湖区92个样点吸收系数、光束衰减系数、后向散射系数等固有光学特性测定与计算，选择色素浓度反演的最佳波段组合，利用反射率比建立了太湖叶绿素a，叶绿素a与脱镁叶绿素的定量反演模型．结果表明，全湖4次采样叶绿素a、脱镁叶绿素的变化范围分别为3．9～149．8μg·L^-1、均值为（38．14±28．89）μg·L^-1；0～45．8μg·L^-1、均值为（8．49±7．24）μg·L^-1.存在很大空间差异，湖心区和草型湖区的东太湖、胥口湾、贡湖湾色素浓度一般要低于其他湖区．同样吸收系数和后向散射系数也存在很大的空间差异，αt（440）的变化范围为0．86～23．25m^-1、均值为（6．21±3．31）m^-1，bt（550）的变化范围0．05～2．25m、均值为（0．72±0．52）m^-1，东太湖、胥口湾、贡湖湾的值要低于其他湖区．400～650nm随波长增加总吸收系数大致呈下降趋势，680nm附近存在1个峰值，峰值的强弱与水体中色素浓度有关，而到720nm以后则逐渐增加，后向散射系数随波长增加则逐渐降低．反射率比R（706）／R（682）能较好地用于太湖色素浓度的反演，叶绿素a、叶绿素a与脱镁叶绿素之和幂函数反演的决定系数R^2分别达0．823、0．8645．模型能用于包括湖面反射率受湖底和沉水植物影响的全太湖．

关键词：吸收系数后向散射系数反射率叶绿素a 脱镁叶绿素

昆山生态系统服务价值变化及其驱动力差异性分析

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长江流域资源与环境 2009年第8期18卷 759-764页

作者：孙洪波杨桂山万容容吴业中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室江苏南京210008 中国科学院研究生院北京100049

首先结合研究区实际对生态系统服务价值年际单价进行了修订，根据昆山市1985-2006年土地利用详查数据，分析了昆山市生态系统服务价值的变化特征，并利用STIRPAT模型对生态系统服务价值变化及其驱动因子进行了对数回归模拟。结果表明：... 详细信息

首先结合研究区实际对生态系统服务价值年际单价进行了修订，根据昆山市1985-2006年土地利用详查数据，分析了昆山市生态系统服务价值的变化特征，并利用STIRPAT模型对生态系统服务价值变化及其驱动因子进行了对数回归模拟。结果表明：（1）从总体上来看，昆山生态系统服务价值在1985-2006年总体呈减少的趋势，但是存在阶段性特征，其减少幅度也呈现差异性。1985-1997年阶段持续不断减少，年平均减少率达到9.51％；1998-2006年阶段平均减少幅度小，年均减少1.05％，但是存在很大波动，这一阶段有5年生态服务价值反而是增长的。（2）生态系统服务价值的变化过程与社会经济发展具有密不可分的联系，产业结构变化是昆山市生态系统服务价值变化的最主要因子，在1985-2006年阶段昆山生态系统服务价值变化的主要驱动因子是第二产比重、第三产比重、外资产值比重。为了更好的改善当地的生态环境质量和提高生态系统服务价值，还应采取一些措施，比如：适当提高林地覆盖率；尽量减少农田化肥施用量，减小点源污染力度I力Ⅱ大污水、工业废气和工业固废排放管理力度，提高污水、废气等排放达标水平等。但是如何协调经济发展与生态环境保护的关系，既保护好生态环境又不限制经济的发展，这有待进一步研究。

关键词：昆山生态系统服务价值驱动力差异性

快速城市化地区的土地利用时空动态变化研究——以南京市为例

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长江流域资源与环境 2005年第2期14卷 168-172页

作者：王艳君姜彤吕宏军中国科学院南京地理与湖泊研究所南京市水利局江苏南京210008

近20年来,在中国城市化快速发展的过程中,一系列与城市化相关的环境问题随之产生。六朝古都--南京,作为我国经济最发达的长江流域四大中心城市之一,其快速的城市化过程也不可避免地带来了同样的环境问题。为了研究南京市的城市化和土地... 详细信息

近20年来,在中国城市化快速发展的过程中,一系列与城市化相关的环境问题随之产生。六朝古都--南京,作为我国经济最发达的长江流域四大中心城市之一,其快速的城市化过程也不可避免地带来了同样的环境问题。为了研究南京市的城市化和土地利用变化规律及其对水文过程的影响,利用1987、1998、2000年的三期遥感数据,通过分层分类的方法对各土地利用类型进行专题信息提取,结合GIS技术,获得研究区1987-1998,1998-2000年两个时段的土地利用变化转移矩阵。据此全面分析了南京市的土地利用时空变化特征。结果表明:南京市13年来,城乡居民及建设用地以大量蚕食耕地而显著增加,年均增幅达到1.92％;耕地和未利用地则明显减少,年均减幅分别为0.62％和1.21％;林地和水域有所增加,主要来自未利用地的转变,剩余12.35％的未利用地则转化为城乡居民及建设用地。引起这一土地利用变化的主要驱动力是人口的增长和经济的发展以及政策制度的激励和导向作用。

关键词：土地利用变化南京市建设用地耕地城乡居民增加增幅时空动态林地水域

长三角地区城市土地集约利用与经济社会发展协调评价

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资源科学 2009年第7期31卷 1109-1116页

作者：朱天明杨桂山苏伟忠万荣荣中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 中国科学院研究生院北京100049

在城市土地-经济社会复合系统分析的基础上,本文构建了城市土地集约利用水平与经济社会发展水平协调评价指标体系,通过因子分析法对2006年长三角地区城市土地集约利用与城市经济社会发展的协调程度进行评价。结果表明,长三角城市土地集... 详细信息

在城市土地-经济社会复合系统分析的基础上,本文构建了城市土地集约利用水平与经济社会发展水平协调评价指标体系,通过因子分析法对2006年长三角地区城市土地集约利用与城市经济社会发展的协调程度进行评价。结果表明,长三角城市土地集约利用与经济社会发展协调程度具有明显的空间差异:上海、苏州、无锡和杭州城市土地集约利用与经济社会发展水平均较高,是综合水平双高型协调;南京、宁波城市经济社会发展水平较高,但城市土地集约利用水平较低,是城市土地集约利用水平滞后型不协调;镇江、泰州、嘉兴、湖州、绍兴、台州城市经济社会发展水平与土地集约利用水平表现出双低的特征,是综合水平双低型不协调;常州、南通、扬州、舟山城市土地集约利用水平较高,但城市经济社会发展水平较低,是城市经济社会发展水平滞后型不协调。

关键词：长三角城市土地-经济社会复合系统土地集约利用经济社会发展协调

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太湖流域汛期河湖等水位线的判读及其应用

湖泊科学 2007年第4期19卷 413-420页

作者：毛锐李国砚刘晓玫中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008

在中国湖泊-流域数据库的技术支撑下,绘制出太湖流域20世纪内5次(1931,1954,1983,1991,1999年)梅雨洪水期,不同雨情、水情下的河湖等水位线．以上述系列图幅为基础,解读了水情及水位发展过程,同时初步分析了等水位线在防洪中的应用,以... 详细信息

在中国湖泊-流域数据库的技术支撑下,绘制出太湖流域20世纪内5次(1931,1954,1983,1991,1999年)梅雨洪水期,不同雨情、水情下的河湖等水位线．以上述系列图幅为基础,解读了水情及水位发展过程,同时初步分析了等水位线在防洪中的应用,以及新出现的太湖流域第三次水势演变等研究结果．

关键词：太湖流域等水位线水势演变