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Carrying Capacity and Coupling Coordination of Water and Land Resources Systems in Arid and Semi-arid Areas: A Case Study of Yulin City, China

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Chinese Geographical Science 2024年第5期34卷 931-950页

作者： ZHANG Qianxi CAO Zhi WANG Yongsheng HUANG Yijia Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research Chinese Academy of SciencesBeijing 100101China College of Resources and Environment University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

Quantitatively assessing the carrying capacity of water and land resources systems in arid and semi-arid areas is crucial for achieving the 2030 Sustainable Development *** this work,taking Yulin City in China as a case study and employing the Criteria Importance Through Intercriteria Correlation(CRITIC)method,a modified model of coupling degree was developed to evaluate the car-rying capacity of water and land resources systems endowment and utilization,as well as their coupling coordination degree from 2013 to *** findings indicate that the water and land resources of Yulin are diminishing due to declines in agriculture,higher industrial water use,and wetland ***,reallocating domestic water for ecological sustainability and reducing sloping farmland can mitigate this trend of ***,as the coupling coordination between water and land resources system endowment in Yulin continuously improved,the coupling coordination between water and land resources system utilization first decreased and then in-creased with 2016 as the turning ***,the carrying capacity of water and land resources systems,the coupling coordination degree between water and land resources system endowment,and the coupling coordination degree between water and land resources system utilization in Yulin exhibited the same pattern of being higher in the six northern counties than in the six southern *** the water resources endowment is vital for the highly efficient use of water and land resources.

关键词： water and land resources systems carrying capacity coupling coordination human-earth system sustainable development Yulin City,China

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持续强降雨影响下黄土高原地形变化分布特征——以延安市顾屯流域为例

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Journal of Geographical Sciences 2024年第3期34卷 571-590页

作者：曹智韩镇李裕瑞王介勇 Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research CASBeijing100101China Key Laboratory of Regional Sustainable Development Modeling CASBeijing100101China Key Laboratory of Degraded and Unused Land Consolidation Engineering Ministry of Natural Resources of ChinaBeijing100101China Qingdao Marine Remote Sensing Information Technology Company Ltd.QingdaoShandong266000China

As China's Loess Plateau has lately witnessed increasingly extreme precipitation events,it is important to analyze the impact of extreme precipitation and identify the conditions for the occurrence of geological *** surveys can provide detailed geological information in this regard but are time consuming and labor *** this paper,we provide a case study on the Gutun catchment of Yan'an,which was affected by prolonged heavy rainfall in July *** used Digital Elevation Model(DEM)data obtained by processing ZY-03 stereo-pair images before and after the rainy season,including the period of prolonged heavy rainfall mentioned above,to analyze the topographical changes triggered by the *** results showed the following:(1)The rainy season reduced the elevation of the catchment by about 1.7 *** major change in its elevation ranged from-0.5 to 0 m,accounting for 38.41%of the overall area of change and dominating above 70 m of slope height.(2)The rainy season increased the average inclination of the slopes in the area from 28.81°to 28.95°,while the range of their peak inclination was mainly distributed in the range of 24°-36°.(3)Sunny and half-sunny slopes exhibited a greater loss in elevation,while shady and half-shady slopes exhibited an increase in *** drastic topographical changes were observed in the shady and half-shady slopes.(4)The morphology of the area that had undergone a reduction in elevation was characterized by concave slopes,while convex slopes abounded in the area with increased elevation.(5)The sunny or shady properties of the slope aspect constituted the key factor influencing the topographical changes,followed by the height,inclination,and shape of the *** work here can provide guidance for measures related to disaster prevention and mitigation.

关键词： topographical changes extreme precipitation prolonged heavy rainfall disaster prevention and mitigation loess hilly region Loess Plateau

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双碳视角下乡村地域系统碳效应研究进展

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中国生态农业学报（中英文） 2023年第8期31卷 1256-1274页

作者：张千禧曹智王介勇中国科学院地理科学与资源研究所/中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

乡村是国土空间的重要组成部分,乡村减排增汇是实现双碳目标的关键举措。乡村碳效应包括碳排放效应和碳汇效应,因核算范畴、方法、指标等不同,各研究结果间差异较大,尚未达成一致结论。本文基于人地关系地域系统理论构建乡村碳循环体系... 详细信息

乡村是国土空间的重要组成部分,乡村减排增汇是实现双碳目标的关键举措。乡村碳效应包括碳排放效应和碳汇效应,因核算范畴、方法、指标等不同,各研究结果间差异较大,尚未达成一致结论。本文基于人地关系地域系统理论构建乡村碳循环体系,使用Meta分析方法综述乡村碳效应定量研究成果,以期为形成乡村空间碳效应的系统认知提供参考。结果表明:1)农业生产碳排放占乡村碳排放总量的20%,作物种植和禽畜养殖碳排放分别占农业碳排放的30%和70%。少施1 t氮肥可减排9.526 t CO_(2),相当于节约9555 kWh电,可用于生产27 t大米;减少1%的牛羊数量可减少4.48%的养殖业碳排放。2)乡村居民生活碳排放占乡村碳排放总量的80%,其碳减排潜力高于农业生产;燃煤占直接碳排放的80%,若将1%煤炭消费替换为生物质能,乡村生活将减排3624.8万t CO_(2),节电3636 kWh。3)1990—2022年间,我国乡村净碳汇呈增长态势,乡村年均净碳汇50025.8万t,相当于节约7.36亿t标准煤,123亿元固碳成本。建议增加新型长效肥料研发投资,推广种养一体化生态农业模式,加大低碳生活理念宣传力度,推进乡村数字化能源系统建设,以充分发挥乡村减排增汇潜力。

关键词： “双碳”目标乡村地域系统碳效应碳排放碳汇碳减排碳增汇

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面向黄土高原耕地高效利用的两季种植模式可行性分析

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Journal of Geographical Sciences 2023年第6期33卷 1271-1286页

作者：冯巍仑刘彦随李裕瑞陈宗峰 Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research CASBeijing 100101China Key Laboratory of Regional Sustainable Development Modeling CASBeijing 100101China

Cropping systems worldwide have been affected by the current trend in global warming and the optimization of cropping systems is an important area of research in the transition of agricultural land. The Loess Plateau is a typical ecologically fragile region with the most serious soil erosion in China. We carried out a field experiment in Yan’an city on the Loess Plateau to explore the effect of sowing date on crop growth and yield. We then analyzed the feasibility of a double-cropping system by considering climatic adaptability, ecological suitability and economic viability. Our results showed that different sowing dates resulted in significant differences in crop growth and that appropriate early sowing can result in higher crop yields for early maturing varieties. We showed that double-cropping systems of sweet maize(Zea mays)–forage rape and feed maize–forage rape are feasible on the Loess Plateau. We discuss the implications for the efficient use of farmland, which is important in guiding agricultural supply-side reform and the development of modern agricultural management.

关键词： double-cropping systems sowing date maize agricultural land use feasibility analysis Loess Plateau

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城乡融合背景下乡村转型与可持续发展路径探析

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地理学报 2019年第12期74卷 2560-2571页

作者：曹智李裕瑞陈玉福中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室北京100101 中国科学院精准扶贫评估研究中心北京100101

探究乡村转型发展规律对于系统认识乡村发展阶段、研判乡村发展趋势、明确乡村可持续路径、促进乡村转型与振兴具有重要意义。首先基于马斯洛需求层次理论、产业结构演变理论、区域空间结构理论等演绎乡村转型发展阶段,然后结合典型乡... 详细信息

探究乡村转型发展规律对于系统认识乡村发展阶段、研判乡村发展趋势、明确乡村可持续路径、促进乡村转型与振兴具有重要意义。首先基于马斯洛需求层次理论、产业结构演变理论、区域空间结构理论等演绎乡村转型发展阶段,然后结合典型乡村发展历程分析进行实证检验,进而探讨对于新时期乡村可持续发展的启示。研究结果:(1)乡村转型发展在理论上可分为4个阶段,一是生产力均匀分布下以实现温饱需求为目标的土地整治促增产阶段,二是城乡联系增强下以改善生活水平为目标的农业结构调整促增收阶段,三是区域联系增强下以提升生活质量为目标的产业结构调整促致富阶段,四是城乡互动融合下以城乡等值为目标的公服设施建设促均等阶段。(2)典型发达乡村的发展历程在一定程度上印证了乡村转型发展阶段特征。(3)因资源基础、区位条件、市场规模、发展主动性等因素的差异,乡村实际发展过程可能存在阶段的跃迁或并行的现象。根据发展过程中不同主体发挥作用的变化,每个阶段又可细分为初始阶段、过渡阶段和成熟阶段。(4)基于乡村转型发展规律分析,城乡融合背景下不同类型地区乡村可持续发展路径可分为土地整治集聚路径、特色产业发展路径、产业平台集散路径和社区功能集约路径等4类。

关键词：乡村振兴战略乡村地域系统乡村转型乡村发展城乡融合

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中国专业村镇空间格局及其影响因素

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地理学报 2020年第8期75卷 1647-1666页

作者：曹智刘彦随李裕瑞王永生中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室中国科学院大学资源与环境学院

探索专业村镇的地域分异格局特征及其影响因素,对实施农业转型升级与乡村振兴战略具有重要参考价值。本文基于农业农村部"一村一品"示范村镇资料揭示了中国专业村镇的空间格局,运用地理探测器模型从全国和农业区尺度分析了地形特征、资... 详细信息

探索专业村镇的地域分异格局特征及其影响因素,对实施农业转型升级与乡村振兴战略具有重要参考价值。本文基于农业农村部"一村一品"示范村镇资料揭示了中国专业村镇的空间格局,运用地理探测器模型从全国和农业区尺度分析了地形特征、资源禀赋和区位条件等村域环境因素,以及市场需求和经济基础等区域环境因素对专业村镇分布的影响。研究发现:①中国专业村镇主要分布在胡焕庸线东南半壁,占83.64%,呈现中心集聚和由华北平原—长江下游平原向南、再向西北梯度递减特征;②主导产业细分门类以水果、蔬菜为主,占59.45%,主要分布在黄淮海平原、关中平原、长江中下游平原、四川盆地等,且多以省会城市为中心,呈圈带状分布;③专业村镇空间分布受区域环境因素的影响强于村域环境因素,市场需求和经济基础因素的解释力值分别为0.30和0.19,村域环境因素中地形特征因素影响相对较大,其解释力值为0.15;④影响因素存在明显的区域差异,北方平原—丘陵区主要受到市场需求因素影响,农牧交错—高原区主要受到地形特征和资源禀赋因素的影响,西北—青藏高原区主要受市场需求、经济基础和区位条件的影响,而南方丘陵—高原区解释力较弱。研究可为提高农业生产专业化水平、识别和培育专业村镇和乡村振兴极、推进乡村振兴战略实施提供科学参考。

关键词：乡村地域系统乡村振兴乡村振兴极专业村镇空间格局影响因素

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Quantifying the vertical distribution pattern of land-use conversion in the loess hilly region of northern Shaanxi Province 1995–2015

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Journal of Geographical Sciences 2019年第5期29卷 730-748页

作者：曹智李裕瑞刘正佳杨凌帆 Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research CAS Center for Assessment and Research on Targeted Poverty Alleviation CAS Faculty of Geographical Sciences Beijing Normal University

The mountainous and hilly region plays an important role in ecological safety and production in China. However, recent studies have poorly characterized the parallel structure of land use in the valleys of the mountainous and hilly region using topographic factors(***, slope, aspect). Here, the loess hilly region of northern Shaanxi Province is used as a representative case area to analyze the vertical distribution pattern of land-use conversion using the relative elevation concept and the HAND index. The differences in the vertical structure of land-use conversion between absolute elevation and relative elevation were compared. We found that the classifications of absolute and relative elevation had similar proportions of each relative elevation grade in each absolute elevation grade. Cropland,woodland, and grassland were distributed evenly in each grade of absolute/relative elevation,while water body, built-up land and unused land were more likely to spread in low grades of relative elevation than those of absolute elevation. The land-use conversion(i.e. loss of cropland and gain in woodland and built-up land) showed an apparently stepped distribution with relative elevation classification, suitable for revealing vertical distributions of land-use conversion in the loess hilly region. Cropland transformed to woodland was mainly distributed in high grade of relative elevation, decreasing with a decrease in grades, while built-up land transformed from cropland and grassland was mainly distributed in low grade of relative elevation, decreasing with increases in grades. The grade of relative elevation where cropland transformed to woodland descended with the implementation of the Grain for Green Project. Our results suggest that it is better to analyze the vertical distribution of land-use conversion with relative elevation classification in hilly regions.

关键词： land use change vertical distribution pattern topographic factors HAND(Height above the Nearest Drainage) loess hilly region northern Shaanxi Province

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新时代中国乡村振兴:探索与思考——乡村地理青年学者笔谈

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自然资源学报 2019年第4期34卷 890-910页

作者：杨忍文琦王成杜国明李伯华曲衍波李红波许家伟贺艳华马利邦李智乔陆印曹智戈大专屠爽爽陈秧分中山大学地理科学与规划学院广州510275 宁夏大学资源环境学院银川750021 西南大学地理科学学院重庆400715 东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030 衡阳师范学院城市与旅游学院衡阳421002 山东财经大学公共管理学院济南250014 南京师范大学地理科学学院南京210023 城乡协调发展河南省协同创新中心/河南财经政法大学郑州450046 湖南师范大学资源与环境科学学院长沙410081 西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 河北师范大学资源与环境科学学院石家庄050024 山西大学城乡发展研究院太原030006 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室南宁530001 中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081

乡村振兴是新时期国家重大战略,是一项系统工程。中国地域广阔,资源禀赋和经济发展区域差异显著,乡村振兴路径需要体现乡村发展的综合性、复杂性和区域性。来自乡村地理学领域的16位青年学者,以笔谈方式,对中国乡村振兴的科学路径开展... 详细信息

乡村振兴是新时期国家重大战略,是一项系统工程。中国地域广阔,资源禀赋和经济发展区域差异显著,乡村振兴路径需要体现乡村发展的综合性、复杂性和区域性。来自乡村地理学领域的16位青年学者,以笔谈方式,对中国乡村振兴的科学路径开展了深入讨论。核心观点如下:(1)乡村振兴需要遵循时空分异规律,重点关注乡村发展的时空传承与现实需求之间的衔接,建立彰显地域特色和具有可操行性的理论和技术体系,分类、有序地推进乡村的人居环境、产业体系、生态环境和治理模式等转型。(2)力求城乡融合和联动,构建城乡复合多中心网络体系,创新采用"乡村群"空间组织模式,以乡村内生力、城镇辐射力与规划约束力共同驱动乡村振兴。(3)在中国"大国小农"的基本国情下,农业承载着食品安全、社会稳定和生态产品等多重功能,需要构建农业"全价值链"的发展路径,促进一二三产业深度融合,助力乡村产业兴旺。(4)在能源富集区,在保障国家能源安全需求前提下,需从根本上解决农村发展不平衡不充分问题;在西南地区,依托山区特色生态、人文资源打造山区现代农业产业体系、重塑乡村旅游新品牌、构筑山水田园乡村家园;在东北地区,乡村振兴应与"东北振兴"战略协同推进,有序分类推进;在长三角地区,应在全面认知乡村工业化到乡村城镇化,再到乡村特色化,到乡村的社会、文化和生态建设的阶段演化特征基础上,寻求差异化的乡村振兴路径;在西北地区,应在生态保护的前提下有效提升乡村"自主脱贫"的能力,实现从"输血"扶贫向"造血"扶贫转变;在京津冀地区,需以城乡基本公共服务均等化为目标,推动城乡融合与乡村振兴;在资源型地区,乡村振兴核心将以一二三产业融合的高效农业体系替代以资源开采为核心的产业体系;在传统农区,优化耕地利用转型同农村劳动力结构变化的耦合格局是实现乡村振兴的关键;在经济发达地区,具有"混杂性"特征的乡村,需激活农村土地资源的资产和资本属性,推进空间有序整合与活化,寻求多主体共同参与和缔造的现代乡村治理模式。

关键词：乡村振兴城乡融合乡村发展乡村地理学中国

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基于改进SPA-Markov的压煤山丘区生态演变及评价——以长河流域为例

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生态环境学报 2019年第2期28卷 291-298页

作者：璩路路师学义王博钰北京师范大学地理科学学部北京100875 中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083 河南久宏建设工程有限公司河南郑州4500033

采煤活动强烈干扰流域土地利用,进而对流域生态系统产生严重影响。在综合国内外流域生态演变实例研究的基础上,筛选了采煤生态影响的关键因子,构建适合于压煤山丘区小流域生态影响指标参数,结合时间序列从小流域尺度研究了压煤山丘区采... 详细信息

采煤活动强烈干扰流域土地利用,进而对流域生态系统产生严重影响。在综合国内外流域生态演变实例研究的基础上,筛选了采煤生态影响的关键因子,构建适合于压煤山丘区小流域生态影响指标参数,结合时间序列从小流域尺度研究了压煤山丘区采煤影响下的土地利用变化规律,在此基础上,构建了小流域采煤生态影响评价综合影响指数,利用改进的集对分析(SPA)法对长河流域的生态等级进行评判,同时引入马尔可夫链(Markov)对2020年流域生态演变状况进行预测。研究结果表明,(1)长河流域采煤对耕地演变的驱动指数最大,其次是建设用地、草地、林地和水域,流域综合土地利用变化采煤驱动指数由2005-2010年的4.76升高至2010-2015年的5.04,采煤对流域土地利用变化的驱动力逐步增强。(2)2005-2010年期间,流域生态稳定性整体呈下降趋势,2010-2020年间又逐步改善并趋于稳定,长河流域采煤生态影响等级由2005年的Ⅲ级到2015年的Ⅱ级,2020年的Ⅱ级,总体上长河流域生态稳定性呈波动上升的趋势。(3)从分项指标上,长河流域2005-2015年植被覆盖指数、水体密度指数逐渐降低,土地退化指数和生物丰度指数升高,采煤塌陷损毁指数和矿区干扰指数升高,导致生态响应指数动态波动,采煤导致的植被覆盖减少、水体密度降低等负面效应还应引起重视。该文可为小流域生态演变规律研究在方法上提供一种借鉴,为北方村庄压煤山丘区土地综合整治提供参考依据。

关键词：压煤山丘区生态演变跟踪评价长河流域改进SPA-Markov

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黄土丘陵区典型村域样带乡村发展水平地域分异特征

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经济地理 2020年第8期40卷 165-171页

作者：曹智郑小玉李裕瑞中国科学院地理科学与资源研究所中国北京100101 中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室中国北京100101 中国科学院精准扶贫评估研究中心中国北京100101 中国科学技术发展战略研究院中国北京100038

在生态建设、工业化和城镇化共同驱动下,黄土丘陵区乡村生态、生产和生活方面都出现明显转型特征,并逐渐呈现农村"空废化"与"社区集中"、耕地"撂荒"与"集约"利用并存发展态势。开展黄土丘陵区乡村发展空间格局研究有利于认识乡村发展差... 详细信息

在生态建设、工业化和城镇化共同驱动下,黄土丘陵区乡村生态、生产和生活方面都出现明显转型特征,并逐渐呈现农村"空废化"与"社区集中"、耕地"撂荒"与"集约"利用并存发展态势。开展黄土丘陵区乡村发展空间格局研究有利于认识乡村发展差异化特征、揭示乡村发展地域分异规律,可为实施乡村振兴战略提供参考。采用样带研究方法,从行政区等级角度选取延安市宝塔区和安塞区之间的沟道经过的县县村域样带和延安市宝塔区李渠镇—冯庄乡所在沟道至沟道末端经过的县乡村域样带开展了基于村域尺度的乡村发展水平空间格局研究。研究发现:①县县村域样带乡村发展水平整体上高于县乡村域样带,具有较好发展基础,将承担重要的发展轴作用;②村域发展水平基本呈现以乡镇政府驻地、沟口等优势区域为中心向外梯度递减规律,村域人口、土地、产业等3方面指标在乡镇驻地和沟口也呈现中心集聚现象;③县乡村域样带的偏远乡村至乡镇驻地村域的乡村发展水平较低,乡镇已成为人口集聚的最后节点,承担着基本公共服务均等化的重要责任。

关键词：黄土丘陵区乡村发展样带延安市乡村振兴人口—土地—产业乡村转型

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