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中国城市水土保持研究进展与发展趋势

中国水土保持科学(中英文) 2024年

作者：许文盛张文杰张志华李力蔡道明杨东长江科学院水土保持研究所水利部山洪地质灾害防治工程技术研究中心攀枝花华润水电开发有限公司

当前，我国城镇化进入以提升质量为主的转型发展新阶段，新时代差异化的城市发展水平、复杂化的城市行业交叉、精细化的城市管理要求对城市水土保持的任务目标、工作内容、范围边界提出了新的挑战。为此，笔者系统梳理我国城市水土保持... 详细信息

当前，我国城镇化进入以提升质量为主的转型发展新阶段，新时代差异化的城市发展水平、复杂化的城市行业交叉、精细化的城市管理要求对城市水土保持的任务目标、工作内容、范围边界提出了新的挑战。为此，笔者系统梳理我国城市水土保持的发展历程，诠释新时代城市水土保持的内涵，探讨城市水土流失特征及其驱动机制，并提出未来发展的趋势和方向。结果表明：我国城市水土保持起步晚、发展快，具有与城镇化同步、与建设行业交叉、与城市治理融合等特点；城市水土流失在地理空间上呈现出圈层分异的规律，其变化与城市内部差异化的功能定位和发展现状密切相关；现阶段的城市水土保持需要在维持供给和支撑服务功能的基础上，更加强调其泥沙拦截、水源涵养、人居环境维护等调节和文化服务功能，突出分区、分类、分级的差别化理念，注重水土保持技术措施的有效性和生态性，从设计、施工等环节完善与城市特征、要求相适应的规范标准；未来的城市水土保持发展应重点围绕基础理论研究、行业技术发展、政府监督管理等方面展开。

关键词：城市水土保持水土保持规划水土流失防治发展趋势

白洋淀上游不同树龄侧柏人工林土壤水分运移过程对次降雨的响应

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生态学报 2024年

作者：叶鑫马英高光耀王洁中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程院重点实验室中国科学院大学资源与环境学院中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室陕西延安森林生态系统国家定位观测研究站保定市水土保持试验站

山区植被恢复能有效控制水土流失，但随树种恢复年限增加和极端降雨事件频发，森林土壤水分运移规律发生改变。研究不同林龄树种土壤水分对次降雨的响应规律，对山区植被建设和提升森林生态系统水源调蓄功能具有重要意义。选取白洋淀上... 详细信息

山区植被恢复能有效控制水土流失，但随树种恢复年限增加和极端降雨事件频发，森林土壤水分运移规律发生改变。研究不同林龄树种土壤水分对次降雨的响应规律，对山区植被建设和提升森林生态系统水源调蓄功能具有重要意义。选取白洋淀上游山区崇陵流域内两种典型人工侧柏林（90a成熟林和60a中龄林）为研究对象，于2021（极端丰水年）和2022（平水年）降雨集中时段实时监测了林地土壤层（0—100 cm）水分动态变化过程，研究侧柏人工林土壤水分运移过程对不同降雨事件的响应规律。结果表明：（1）成熟林和中龄林土壤水分对降雨的总响应次数均随土层加深而减小，在10 cm处最大，分别为31和34次。土壤水分峰值与峰值雨强的时间差随土层加深而增大，在100 cm处最大，分别为82 h和42 h。（2）降水入渗过程中不同林龄侧柏地的湿润锋运移速率(Vwf)和土壤含水量最大增幅(Δθmax)差异明显。成熟林Vwf和Δθmax随土壤深度增加而减小，而中龄林在50 cm以下土层湿润锋运移速率明显加快（深层比浅层快6.9 cm/h），土壤含水量最大增幅变大（深层比浅层增幅大0.021 m3/m3），且均大于成熟林（分别大出3.3 cm/h和0.037 m3/m3）。中龄侧柏林需要较小的降雨量（18.8 mm）即能入渗至100 cm土层，且入渗过程中优先流发生频繁。（3）次降雨事件下中龄侧柏林0—100 cm土壤储水量（W）增量显著大于成熟侧柏林，2021和2022年研究时段内降雨使中龄侧柏林W最大分别增加291 mm和234 mm，使成熟侧柏林最大增加199 mm和167mm。（4）降雨量和峰值雨强与响应次数、响应最大深度、土壤含水量最大增幅和湿润锋运移速率均呈显著正相关关系（P研究可为气候变化下白洋淀上游流域水土保持、洪涝灾害防御和森林生态系统可持续发展提供科学依据。

关键词：白洋淀上游侧柏林龄土壤水分降雨事件

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气候变化背景下农业绿色发展能力提升研究

中州学刊 2024年第4期 49-56页

作者：代明慧于法稳菏泽学院商学院山东菏泽274015 中国社会科学院大学应用经济学院北京100732 中国社会科学院农村发展研究所、生态环境经济研究中心北京100732

气候变化是全人类面临的共同挑战,关乎子孙后代的福祉。农业是温室气体的重要排放源,在改变全球气候方面发挥着重要作用;同时,农业也是受气候变化影响最直接的脆弱产业。气候变化不仅影响农业产能水平,增加农业生产成本,而且会对农业生... 详细信息

气候变化是全人类面临的共同挑战,关乎子孙后代的福祉。农业是温室气体的重要排放源,在改变全球气候方面发挥着重要作用;同时,农业也是受气候变化影响最直接的脆弱产业。气候变化不仅影响农业产能水平,增加农业生产成本,而且会对农业生产环境造成一定影响。在气候变化背景下,提升农业绿色发展能力面临着农业气候风险管理机制不完善、农业气象灾害防御能力较弱、农业气象灾害监测预警系统缺乏以及应急管理能力不足等气候风险,亟须破解生态资源禀赋不足、绿色生产效率低下、技术创新能力不足以及质量监管机制不健全等现实困境。新时代农业绿色发展的根本目标是为14亿国人提供安全优质的农产品,同时推动农业生产环境的改善,助力“双碳”目标的实现。提升农业绿色发展能力必须明确其三大核心,即耕地土壤质量的保护、灌溉用水水质的保护以及农作物种质资源的保护。基于农业绿色发展应适应气候变化趋势的思考,全面提升农业绿色发展能力需要从农业基础设施、农业种植结构、农技推广服务、农业气象灾害防控体系等领域着手改善。

关键词：气候变化农业绿色发展能力提升路径

干流公路桥涵堵塞对泥石流灾害的风险放大效应

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中国地质灾害与防治学报 2024年第5期35卷 120-132页

作者：杨静萍陈宁生杨志全彭泰鑫田树峰黄娜昆明理工大学公共安全与应急管理学院云南昆明650093 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610299 长江大学地球科学学院湖北武汉430100 高原科学与可持续发展研究院青海西宁810016 中国科学院大学北京100049

2020年8月17日,四川省平武县亚者造祖村干流沿岸4条沟相继暴发泥石流,导致G247国道多处断道和垮方,九绵高速项目部及民工驻地等多处遭受巨大损毁,泥石流裹挟的大量漂木汇入干流后,引发下游公路桥涵堵塞并回水淹没村庄,放大了灾害风险。... 详细信息

2020年8月17日,四川省平武县亚者造祖村干流沿岸4条沟相继暴发泥石流,导致G247国道多处断道和垮方,九绵高速项目部及民工驻地等多处遭受巨大损毁,泥石流裹挟的大量漂木汇入干流后,引发下游公路桥涵堵塞并回水淹没村庄,放大了灾害风险。为了避免类似灾害再次发生,灾后基于野外调查和遥感解译等手段,探讨了此次泥石流灾害风险特征,并重点分析了干流公路桥涵堵塞对泥石流灾害的风险放大效应。结果表明:(1)亚者造祖村“8•17”泥石流为低频稀性大规模群发性泥石流,暴发频率约为50年一遇。阿祖沟和杂排沟泥石流在规模上属特大型,麻石扎三号沟和夺补河五号沟泥石流在规模上属大型,堆积扇受灾面积约为16.66×10^(4) m^(2)。(2)干流公路桥涵布设不当,导致泥石流裹挟的大量漂木堵塞桥涵,形成堰塞体,致使受灾面积增大了16.78×10^(4) m^(2),风险范围扩大了约1倍。(3)对于植被覆盖良好的湿润山区,干流公路桥涵修建时应适当增大桥墩之间的轴向间距,给河道预留出一定的宽度和运行空间,避免因漂木堵塞放大泥石流灾害风险。研究可为类似山区干流公路桥涵合理规划及泥石流相关防治预警工作提供参考。

关键词：泥石流桥涵漂木堵塞风险

日本以农协为主推进智慧农业发展经验及对中国的启示

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农业工程学报 2024年第8期40卷 299-310页

作者：胡鹤鸣王应宽李明芋生憲司海津裕古桥贤一张洪铎冈本凉佑黄金其东京大学农学生命科学研究科东京113-8657 农业农村部规划设计研究院中国农业工程学会北京100125 湖南省农业科学院农业装备研究所长沙410125 日本久保田公司东京104-0031 湖南省丘陵山地动力平台工程技术研究中心长沙410125 丘陵山区农机装备多功能动力平台湖南省工程研究中心长沙410125

日本农业面临严峻的农业人口老龄化与农业人口减少的问题,且以小型田块和山地耕地居多,农业劳作不便。为了解决上述问题,保障粮食供应,振兴地方经济,日本正大力发展智慧农业。日本农协协助制定了新的农业基本法以及农林水产信息化战略... 详细信息

日本农业面临严峻的农业人口老龄化与农业人口减少的问题,且以小型田块和山地耕地居多,农业劳作不便。为了解决上述问题,保障粮食供应,振兴地方经济,日本正大力发展智慧农业。日本农协协助制定了新的农业基本法以及农林水产信息化战略以支持农业的发展,并在农业机械自动化、农用信息系统、农村网络改造、农用航空、植物工厂等方面开展了大量的科技创新与应用,推动了日本现代农业的发展,日本以140.4万人且主体为老龄人口的核心农户实现了近1.3亿人口的主要粮食自给自足。日本农协多层级、多部门、全方位覆盖农业流程的服务,为智慧农业的落地助力。纵观日本智慧农业的发展历程与成效,借鉴其成功经验,对中国农业发展提出如下建议:应当创新农业体制机制,打通信息、人力、资源的流通渠道;优化农村营商环境,发挥好地方、高校、企业等不同主体的优势,立足乡村振兴角度对智慧农业技术进行长期的实证化研究;借鉴日本农协在农业生产、销售、推广、管理上的经验,因地制宜,积极探索,夯实根基,有助于推进中国乡村全面振兴,加快农业农村现代化和建设智慧农业强国。

关键词：智慧农业农业强国信息化农协人口老龄化乡村振兴日本

四川九绵高速平武段物源量对泥石流流体性质与致灾强度影响的差异性分析

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中国地质灾害与防治学报 2024年第5期35卷 90-102页

作者：李玲陈宁生杨溢钟政黄娜昆明理工大学公共安全与应急管理学院云南昆明650093 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 高原科学与可持续发展研究院青海西宁810016 长江大学地球科学学院湖北武汉430100

九绵高速公路LJ9段沟谷型泥石流灾害频发,时常对附近村落和基础设施造成威胁。为了避免灾害对区域高速公路和G247国道的二次冲击,对九绵高速LJ9段沿线存在泥石流暴发痕迹的6条泥石流沟的物源特征与规模进行研究,认为该地区泥石流属于低... 详细信息

九绵高速公路LJ9段沟谷型泥石流灾害频发,时常对附近村落和基础设施造成威胁。为了避免灾害对区域高速公路和G247国道的二次冲击,对九绵高速LJ9段沿线存在泥石流暴发痕迹的6条泥石流沟的物源特征与规模进行研究,认为该地区泥石流属于低频沟谷暴雨型。泥石流容重值在1.647~1.843 g/cm^(3),流速为3.45~6.54 m/s,流量为29.47~253.45 m^(3)/s,一次过流总量为0.99×10^(4)~8.28×10^(4)m^(3)。文章通过对比九绵高速“8•16”泥石流规模特征差异,分析物源量与泥石流的容重、规模的关系,建立了相关性公式。研究结果发现:(1)研究区泥石流属于低频沟谷暴雨型,流体性质与沟道物源量紧密相关,单位面积物源量与泥石流容重呈线性关系;单位面积物源量大于1.65×105 m^(3)/km^(2)和小于1.13×105 m^(3)/km^(2)时,泥石流分别表现为黏性和稀性。(2)在相同地质条件下,泥石流物源量与规模之间呈线性相关,泥石流一次总量随流域单位面积物源量减小而减小。(3)泥石流致灾能力受物源量控制,物源总量超过80×10^(4)m^(3)的沟道易形成黏性泥石流,沟口的堆积扇更大,对应破坏力更强;物源总量小于80×10^(4)m^(3)的沟道更易形成稀性泥石流,冲出沟口的破坏性明显小于黏性泥石流,对沟口的人员与工程建设的威胁更小。该研究结果可为九绵高速公路的规划设计与建设提供一定参考,也为山区基础设施的安全运营、灾害防御工程建设工作提供科学依据。

关键词：泥石流物源量容重一次过流总量规模物质致灾能力

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高原低涡切变影响云南强降水分布及水汽特征

大气科学 2024年第4期48卷 1565-1583页

作者：杨倩媛张万诚闵颖朱莉中国气象局横断山区低纬高原灾害性天气研究中心昆明650034 云南省气象台昆明650034 云南省气象科学研究所昆明650034

利用实况资料以及NCEP/NCAR再分析资料,对2008~2012年夏季东南移出高原且影响云南的高原低涡切变过程进行统计和对比分析。结果表明:高原低涡切变影响云南产生强降水主要分为后部冷空气较强型、高原低涡切变补充型以及东南移减弱型,影... 详细信息

利用实况资料以及NCEP/NCAR再分析资料,对2008~2012年夏季东南移出高原且影响云南的高原低涡切变过程进行统计和对比分析。结果表明:高原低涡切变影响云南产生强降水主要分为后部冷空气较强型、高原低涡切变补充型以及东南移减弱型,影响云南产生强降水最多的是低涡切变东南移减弱型。强降水的主要区域是滇中及其以北地区,是高原低涡切变影响云南的典型区,这些区域的降雨主要发生在夜间。后部冷空气较强型的影响范围最大,能造成全省性强降水过程,但发生频率低。低涡切变东南移减弱型和高原低涡切变不断补充型,在滇缅之间均有高压(脊)维持。降水范围、水汽输送与副热带高压的位置、低涡切变经向度和发生时间有关。影响云南的高原低涡切变过程有明显的水汽净收入,主要是南北向的水汽收入,东西向的水汽收入远小于南北向。通过拉格朗日轨迹模式HYSPLIT对水汽路径的模拟表明,孟加拉湾是云南重要的水汽源地。当高原低涡切变影响云南中北部时,有来自高原的水汽输送,高原的水汽一部分是来自阿拉伯海,一部分来自孟加拉湾。气流在到达降水区域之前受下垫面影响,经历了多次的降水和蒸发过程。

关键词：高原低涡切变强降水水汽输送云南

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四川省油菜生产布局特征及发展趋势

中国油脂 2024年

作者：杨泽鹏李珊珊马明坤郑盛华万柯均敖玉琴万学宋昕刘定辉陈尚洪陈红琳四川省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部西南山地农业环境重点实验室

通过分析四川省油菜生产布局的时空变化特征及发展趋势，为进一步优化油菜生产区域布局和推动产业发展提供参考。运用比较优势指数法和资源禀赋优势指数法，系统分析2001-2021年五大农业区域生产布局变化特征；运用时间序列分析方法，预... 详细信息

通过分析四川省油菜生产布局的时空变化特征及发展趋势，为进一步优化油菜生产区域布局和推动产业发展提供参考。运用比较优势指数法和资源禀赋优势指数法，系统分析2001-2021年五大农业区域生产布局变化特征；运用时间序列分析方法，预测2022-2026年四川省油菜生产变化发展趋势。结果表明：2001-2021年，丘陵地区是油菜第一大产区，2021年生产集中度指数达71.49%，年均增幅为0.63%；成都平原区生产效率和资源禀赋优势高于全省平均水平，但生产地位不断下降；盆周山区油菜生产规模指数和生产集中度指数缓慢上升，至2021年与成都平原区无明显差别；川西南山地区和高原山地区对全省油菜生产贡献度较小。预测2022-2026年四川省油菜生产潜力进一步发挥，2026年种植面积和总产量较2021年分别增加10.34%和14.80%；未来全省油菜种植面积的增加主要来自于丘陵地区和盆周山区，油菜总产量增加主要来自于丘陵地区、成都平原区和盆周山区。四川油菜增产途径主要在于扩大五大农业区域的油菜种植面积，同步提高高原山地区和川西南山地区的单产水平。

关键词：油菜四川省农业分区生产布局发展趋势

基于大数据文献计量学分析《地学前缘》期刊引领力

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地学前缘 2024年第1期31卷 535-549页

作者：赵宇程丽杨立英李立相鹏中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学(北京)期刊中心北京100083 中国科学院文献情报中心北京100190

《地学前缘》是一本享有较高学术声誉的中文地球科学期刊。本文依托Incopat、领跑者5000、CSCD、SCIE和Scopus等5个国内外知名数据库,基于大数据文献计量研究方法,客观揭示《地学前缘》近10年(2014—2023年)的发展情况,包括载文数量、... 详细信息

《地学前缘》是一本享有较高学术声誉的中文地球科学期刊。本文依托Incopat、领跑者5000、CSCD、SCIE和Scopus等5个国内外知名数据库,基于大数据文献计量研究方法,客观揭示《地学前缘》近10年(2014—2023年)的发展情况,包括载文数量、论文质量、核心作者及其团队、刊载主题,从4个维度全方位评估《地学前缘》的期刊引领力。本文首先采用引文分析、关键词共现分析、期刊共被引分析、作者合作网络分析等文献计量方法进行大数据分析,着重分析了《地学前缘》近10年的论文年度分布情况、论文质量水平、热门主题和新兴主题、核心著者及团体等。结果表明《地学前缘》在中文地质学刊物中载文量名列前茅,稳中有升,与国际知名地质学期刊相比仍有较大上升空间。在领跑者5000数据库《地学前缘》名列第5。在学术期刊影响力指数排名中,《地学前缘》名列第4。本文构建了《地学前缘》的核心作者合著关系网络,为编辑部未来组约重点稿件提供思路。此外,通过大数据分析,《地学前缘》近10年刊载论文的热点主题包括矿产资源开发利用、油气储集规律研究、环境污染和气候变化、地质灾害与板块构造,新兴主题(包括宜居环境与气候变化等)的出现可以增加编辑部组织主题专辑的可能性。随后,本文围绕科技创新、学科建设和学术话语权等3个方面,对《地学前缘》的期刊引领力进行分析。结果显示:在科学创新方面,《地学前缘》在2014—2023年间发表了具有世界领先水平的原创性科研成果,也是唯一一本能够发表“中国古生物学年度十大进展”相关成果的中文地质学期刊;在技术创新方面,以《地学前缘》发表的论文《天然矿物光电效应:矿物非经典光合作用》为基础申请的专利目前已通过3项,论文成果对后续5项专利也产生了影响;在学科建设方面,《地学前缘》与世界地质学期刊共同承担着基础学科知识载体的使命,在中国地质学期刊中承担着沟通基础性研究和应用性研究的桥梁作用;在学术话语权方面,《地学前缘》与联合国可持续发展目标相关的论文数量在10年内翻了一番,特别是“我国城市地下空间开发利用的需求与挑战”主题专辑影响范围已延伸到工程技术领域,影响程度也远高于同主题其他论文。借助于大数据分析技术,总结《地学前缘》具备高期刊引领力的贡献因素,其主要包括与带来优质稿源的领先团队保持密切联系、充分发挥编委会的选题能动性以及广泛开展国际宣传和精准推送。通过大数据赋能,中文地质学期刊可以实现基于大数据的智慧决策:一方面为中文地质学期刊的影响力提升带来新的增长点;另一方面可以更好地服务国家战略需要,推动地球科学学科发展,为科学研究和知识传播提供平台,为地质学领域的创新和进步做出更大贡献。

关键词：《地学前缘》科技期刊文献计量期刊引领力