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基于水供需服务流及外溢价值核算的太湖流域横向生态补偿机制

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生态学报 2024年第3期44卷 955-965页

作者：王健曹巍黄麟中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

通过生态补偿协调流域内经济发展与生态保护的关系、缓解上下游利益相关者之间的矛盾是保障流域经济社会可持续发展的关键措施,而流域生态补偿核定的关键在于两点:一是如何模拟并量化水供需服务流动的流向、流量、流速及路径以明确供需... 详细信息

通过生态补偿协调流域内经济发展与生态保护的关系、缓解上下游利益相关者之间的矛盾是保障流域经济社会可持续发展的关键措施,而流域生态补偿核定的关键在于两点:一是如何模拟并量化水供需服务流动的流向、流量、流速及路径以明确供需双方及其空间关系;二是如何实现栅格尺度-地理单元-行政单元的尺度推演以实现不同行政单元之间生态系统服务的盈余、占用、外溢核算。整合卫星遥感、经济社会统计、水文气象观测等多源异构数据,集成水量平衡、水供需服务流动、生态价值核算等方法,构建了基于水供需流动及其外溢价值核算的流域横向生态补偿标准核定框架,利用D8流向法解决了水供需服务流动的流向、流量、流速及路径模拟与量化,实现了“栅格尺度-地形单元-行政单元”空间尺度推演的外溢价值核算,形成了流域内横向水生态补偿资金收取与分配方案。以太湖流域为例,在全面分析水资源外溢、占用及其价值的基础上,解析了县域尺度的水供需时空关系、流动路径及属性特征,辅以水质指标进而明确界定了责任方与补偿对象,形成了补偿资金收取与分配方案。结果表明,太湖流域水供需双方界线清晰、服务流近似于自然汇流过程,供给方以流域西部、西南部、中部县域为主,特别是西部至中部的县域,应受偿资金较多,平均各县应受偿资金比例超过2%/a,应受偿资金最多的嘉善区,比例超过19.66%/a;需求方聚集于流域中部、东部,特别是黄浦江自然汇流沿岸县域,应收取补偿资金较多,平均各县应收取资金比例超过5%/a,应收取最多的浦东新区,比例超过15.48%/a;净补偿资金基本呈现西高东低的分布特征,流域的大部分城市核心区的县域净补偿资金为负值。研究的核定框架、量化核算方法、资金统筹方案可应用到其他流域的横向生态补偿机制构建,实现流域内部与流域之间生态保护和经济发展的整体协调。

关键词：水供需服务流外溢价值核算横向生态补偿补偿标准核定太湖流域

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新生代特提斯海峡关闭过程及其圈层耦合效应

科学通报 2024年第2期69卷 184-199页

作者：孙继敏沙金庚王世骐中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院南京地质与古生物研究所南京210008 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所北京100044

新生代是地球历史上岩石圈、水圈、大气圈、生物圈发生宏观巨变的重要地质时期,包括了冈瓦纳大陆的快速裂解、海峡的开启与闭合、海洋与大气环流的重组、温室到冰室的气候转型以及动植物的快速演替,因而是开展圈层耦合研究的关键地质时... 详细信息

新生代是地球历史上岩石圈、水圈、大气圈、生物圈发生宏观巨变的重要地质时期,包括了冈瓦纳大陆的快速裂解、海峡的开启与闭合、海洋与大气环流的重组、温室到冰室的气候转型以及动植物的快速演替,因而是开展圈层耦合研究的关键地质时期.本文以特提斯海峡为例,从地球系统科学角度,阐述特提斯海峡的闭合过程、时间及其对生物圈、海洋环流、大气圈的链式影响和反馈.核心思想如下:特提斯海峡自渐新世至中-中新世晚期(34∼12.8 Ma)历经了阶段性的演化过程,渐新世时期的特提斯海峡很好地连通了低纬度的印度洋-古地中海-大西洋;早中新世时(21∼19 Ma),伴随着非洲-阿拉伯板块与欧亚大陆的汇聚,海峡的连通能力下降了90%;中-中新世气候适宜期(17∼15 Ma)以海岸潟湖相为主、夹浅海相环境;15∼12.8 Ma期间演化为陆相环境为主、夹短暂的周期性海侵,且具有10万年的准周期;12.8 Ma之后,海峡永久关闭.特提斯海峡的闭合过程对生物圈产生了显著影响,伴随海峡的逐渐闭合,海洋无脊椎动物的腹足类、棘皮类,逐渐从特提斯海向印度洋、西太平洋迁移.对哺乳动物而言,尽管早中新世已经有零星的哺乳动物在非洲-阿拉伯与欧亚大陆之间迁徙,但真正大规模的哺乳动物双向迁徙主要发生在18∼17 Ma之后.此时,以海岸潟湖相为主的海峡已不足以构成善于利用迁徙路径的哺乳动物的地理屏障,表现为非洲的灵长类、长鼻类、蹄兔类等向欧亚大陆迁徙.而欧亚大陆的食肉类、犀类、猪类、反刍类、啮齿类等向非洲-阿拉伯迁徙.特提斯海峡的关闭对海洋环流也有重要影响,主要表现为特提斯海峡的关闭减少了来自低纬的温暖、高盐海水向大西洋及印度洋南部的注入,由此降低了低纬的热量向南半球高纬的径向输送,在一定程度上加强了东南极冰盖的扩张及南极的变冷.特提斯海的退缩以及特提斯海峡在13 Ma左右的永久关闭,也深刻影响到南亚季风环流,表现为索马里急流和南亚季风的加强.

关键词：阿拉伯与欧亚大陆汇聚特提斯海峡闭合海陆分布地球圈层相互作用环境效应

滇西北地区树轮晚材最大密度一阶差数据能更好地揭示温度年际变化

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地球科学进展 2024年第5期39卷 466-475页

作者：林杨帆李明启中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

树轮晚材最大密度是反映当年生长季或者生长季末期温度较好的代用指标。基于采自滇西北地区的油麦吊云杉(Picea brachytyla var. complanata)树木样芯,利用DENDRO2003树轮密度分析系统获取了树轮晚材最大密度数据,选用步长为67年的样条... 详细信息

树轮晚材最大密度是反映当年生长季或者生长季末期温度较好的代用指标。基于采自滇西北地区的油麦吊云杉(Picea brachytyla var. complanata)树木样芯,利用DENDRO2003树轮密度分析系统获取了树轮晚材最大密度数据,选用步长为67年的样条函数拟合树轮晚材最大密度序列趋势,使用ARSTAN程序建立了1253—2017年的树轮晚材最大密度年表,并将树轮晚材最大密度年表与德钦站气候要素进行了相关分析。结果表明:树轮晚材最大密度年表与9~10月平均最高温的相关系数最高(r=0.495,p<0.01),一阶差序列相关更高(r=0.763,p<0.01),并且31年滑动相关分析结果显示,树轮晚材最大密度年表与9~10月平均最高温之间的滑动相关系数呈下降趋势,而一阶差序列的滑动相关系数较原始序列更高且呈上升趋势。该结果表明树轮晚材最大密度一阶差序列可以更好地揭示温度年际变化。该现象在滇西北地区是否具有普遍性,仍需进一步验证。

关键词：树轮晚材最大密度温度年际变化云南西北部

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“一带一路”沿线地区贸易网络韧性研究

经济地理 2024年第1期44卷 22-31页

作者：陈伟王芯芮龙燕赵晞泉刘志高中国科学院地理科学与资源研究所/区域可持续发展分析与模拟实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 华东师范大学地理科学学院上海200062

文章借鉴复杂网络理论内涵,综合运用多种网络分析方法,构建测度贸易网络韧性的分析框架,从节点韧性和结构韧性2个维度对“一带一路”沿线地区贸易网络韧性开展综合测度,探讨其演变过程、发展特征和趋向。研究发现:(1)“一带一路”沿线... 详细信息

文章借鉴复杂网络理论内涵,综合运用多种网络分析方法,构建测度贸易网络韧性的分析框架,从节点韧性和结构韧性2个维度对“一带一路”沿线地区贸易网络韧性开展综合测度,探讨其演变过程、发展特征和趋向。研究发现:(1)“一带一路”沿线各国贸易联系日趋紧密,贸易网络密度不断提升,不均衡态势逐渐显现,贸易网络拓扑结构呈现由松散向紧密发展、由多极向单极演变的趋势;(2)“一带一路”沿线地区贸易网络节点韧性具有明显异质性,并处于动态演化中,逐渐形成以中国、俄罗斯、印度、土耳其等国家为强韧核心的贸易格局;(3)综合考虑连通性、抗毁性、恢复性和稳健性4个维度,随着时间演化,“一带一路”沿线地区贸易网络结构韧性有所提升,网络结构异质性不断增强。未来,需进一步强化沿线国家间经贸合作,提升贸易网络连通性和稳健性,促进“一带一路”沿线地区贸易畅通走向更高水平和更宽维度。

关键词：贸易网络网络韧性结构韧性复杂网络“ 一带一路”

青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度时空动态演进特征

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地理学报 2024年第3期79卷 654-671页

作者：刘庆芳谢佳亮张先甜徐勇宋金平北京师范大学地理科学学部北京100875 华南理工大学旅游管理系广州510006 湖南师范大学旅游学院长沙410081 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

青藏高原地区的大气污染防治不仅是打赢蓝天保卫战的有力举措,也是维护青藏高原生态安全屏障、实现高原经济高质量发展和可持续发展的必然要求。基于长时间序列和高空间分辨率的PM_(2.5)数据,采用空间自相关模型分析青藏高原县域尺度PM_... 详细信息

青藏高原地区的大气污染防治不仅是打赢蓝天保卫战的有力举措,也是维护青藏高原生态安全屏障、实现高原经济高质量发展和可持续发展的必然要求。基于长时间序列和高空间分辨率的PM_(2.5)数据,采用空间自相关模型分析青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度的静态空间关联特征,结合传统和空间Kernel密度估计探究PM_(2.5)浓度的分布动态演进和长期转移趋势,最后运用空间马尔可夫链刻画青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度的空间转移特征。结果表明:(1)青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度起步较高且空间锁定特征显著,新疆南部、青海省的柴达木盆地、西宁市和海东市内区县始终是PM_(2.5)高排放地区;(2)青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度呈现显著的空间关联特征,局部空间关联主要以H-H和L-L两种同质性空间关联类型为主;(3)青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度呈现整体下降的分布动态演进特征,局部差异仍显较大,考虑相邻地区的空间影响时,表现出空间收敛模式和显著的空间正相关性;3期时间滞后条件下,PM_(2.5)浓度高值区的虹吸效应增强,地区之间的相互作用影响着青藏高原PM_(2.5)浓度的未来空间分布。(4)青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度的空间转移趋势稳定,难以实现县域尺度单元上的跳跃式转移。本文可为识别青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度空间动态演进特征,实施精准化的大气污染防治政策,进而促进高原地区大气污染防控和生态文明建设提供理论参考。

关键词： PM_(2.5) 空间关联动态演进空间动态Kernel密度估计青藏高原

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西藏草业时空拓展的模式和路径

草业科学 2024年第5期41卷 1255-1265页

作者：余成群庞晓攀李捷钟志明中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

草业发展是维护西藏生态屏障安全的重要内容,也是高原特色畜牧业高质量发展和西藏牧民维持生计的传统优势产业。国家生态安全与粮食安全战略背景下,西藏草业高质量发展受到时空条件的制约。本研究借助城市时空拓展理论,阐明了西藏草业... 详细信息

草业发展是维护西藏生态屏障安全的重要内容,也是高原特色畜牧业高质量发展和西藏牧民维持生计的传统优势产业。国家生态安全与粮食安全战略背景下,西藏草业高质量发展受到时空条件的制约。本研究借助城市时空拓展理论,阐明了西藏草业发展时空拓展的必要性和可行性,并依据西藏草业资源的禀赋特征,提出了聚焦生态效益模式、生产效益模式、生态和生产效益兼顾模式,以及实现3种模式的路径,以期为西藏草业未来的发展提供理论指导,也为我国其他地区草业时空拓展提供借鉴。

关键词：草业多维性生态效益模式生产效益模式生态和生产效益兼顾模式时空拓展路径

基于Google Earth Engine的漓江流域生态环境质量评价及驱动因子分析(英文)

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中国生态农业学报(中英文) 2024年

作者：魏玺阳大智蔡湘文邵亚唐湘玲桂林理工大学地球科学学院中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院大学资源与环境学院

评价生态环境质量并分析其变化原因，对区域生态管理具有重要意义。本文基于Google Earth Engine （GEE）平台，计算1991年、2001年、2011年和2021年4个时期的漓江流域的遥感生态指数，利用空间自相关分析漓江流域生态环境质量的时... 详细信息

评价生态环境质量并分析其变化原因，对区域生态管理具有重要意义。本文基于Google Earth Engine （GEE）平台，计算1991年、2001年、2011年和2021年4个时期的漓江流域的遥感生态指数，利用空间自相关分析漓江流域生态环境质量的时空变化，并运用地理探测器进一步定量解析影响生态环境质量的因素及其交互影响。结果表明: （1） 1991—2021年，漓江流域生态环境质量得到显著改善; 生态环境质量较好和好的区域面积增加19.69% (3406.57 km2)，差和较差区域面积减少10.76% (1860.30 km2)。（2）从空间上看，漓江流域生态环境质量呈现中部低四周高的格局，其中，桂林市区、平乐县、灵川县生态环境质量较差，永福县、恭城瑶族自治县（东部和西北部）等高海拔地区生态环境质量逐步改善。（3） 1991—2021年，漓江流域生态环境质量空间存在显著正相关关系，高-高集聚区以林地和草地为主，生态环境质量较好; 低-低集聚区以耕地和建设用地为主，生态环境质量较差。（4）年平均降水量和年平均气温对漓江流域生态环境的影响最为显著，且两者与其他因素相互作用影响力也最大。研究旨在加强对漓江流域生态环境演变的认识，为该地区生态环境相关决策和管理提供科学指导。

关键词：生态环境质量遥感生态指数驱动因子 Google Earth Engine 漓江流域

气候变化对川渝赏花旅游的影响与人类适应行为

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自然资源学报 2024年第7期39卷 1613-1625页

作者：李云云刘浩龙刘俊中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 四川大学旅游学院成都610225

基于中国物候观测网北碚和仁寿物候观测站点1973-1996年和2003-2012年18种植物物候观测数据,1987-2014年川渝权威报纸赏花节庆日期数据,采用时间序列分析和相关分析方法,评估了气候变化对赏花旅游的影响与人类适应行为。结果表明:气候... 详细信息

基于中国物候观测网北碚和仁寿物候观测站点1973-1996年和2003-2012年18种植物物候观测数据,1987-2014年川渝权威报纸赏花节庆日期数据,采用时间序列分析和相关分析方法,评估了气候变化对赏花旅游的影响与人类适应行为。结果表明:气候变化对川渝地区赏花旅游的影响以有利为主,50%的植物赏花季长度显著延长,27.8%的植物赏花季长度显著缩短;中国人偏好的观赏物种中,气候变化对山茶和山桃的赏花旅游活动有利,对紫玉兰不利。温度是影响赏花季长度变化的主要因素,花期前一个月或前三个月温度每升高1℃,赏花季长度大多数延长5.99~7.57天或4.41~11.71天,少数缩短1.99天或2.26~4.99天。50%的赏花旅游活动组织者尚未意识到气候变化影响,没有采取正确适应策略;50%的赏花旅游活动组织者根据温度变化调节节庆日期,科学的方法应为根据物候动态调整赏花节庆日期。

关键词：气候变化赏花旅游赏花季影响与适应四川和重庆

社区生活圈划分及建设水平综合测度方法——以乌鲁木齐市为例

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干旱区地理 2024年第2期47卷 332-342页

作者：唐钰婷杜宏茹中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

社区生活圈与居民生活息息相关,是城市基层公共服务设施建设的基本单元,是城市更新的重要抓手。科学划定社区生活圈范围,综合测度其建设水平,为推进社区生活圈建设和实现公共资源高效配置提供理论探索,为地理环境与居民行为关系研究提... 详细信息

社区生活圈与居民生活息息相关,是城市基层公共服务设施建设的基本单元,是城市更新的重要抓手。科学划定社区生活圈范围,综合测度其建设水平,为推进社区生活圈建设和实现公共资源高效配置提供理论探索,为地理环境与居民行为关系研究提供新的视角及案例。论文基于生活圈科学划定-建设水平评价的研究思路,通过合并步行规划时空圈和Mapbox时空圈数据探索社区生活圈划定的优化方法,从设施布局、空间可获得性和居民满意度等维度构建生活圈建设水平综合测度指标体系,并以乌鲁木齐市为例,开展实证研究。结果表明:(1)合并步行规划时空圈和Mapbox时空圈数据来划分生活圈范围,可以提升划分结果的时效性和边界准确性。(2)设施布局密度和人均享用量对生活圈建设水平的影响较为显著。(3)乌鲁木齐市15 min步行生活圈平均半径为812.75 m,平均面积为2.10 km~2,老城区建设水平高于新建城区,商服类建设水平高于健康管理、教育、出行类等设施,设施数量不足和布局不均衡是造成差异的主要原因。

关键词：社区生活圈公共服务设施划分方法评价体系乌鲁木齐市