黄河流域人地系统耦合机理与优化调控

人地系统耦合是地球系统科学研究的前沿领域,是区域可持续发展的重要理论基础。面向黄河流域生态保护与高质量发展国家重大战略需求,亟待需要聚焦人地系统耦合机理与调控途径,揭示黄河流域人水关系演变及社会—水文—生态系统动态。采取调查观测、遥感监测、统计分析、模型模拟等手段,识别变化环境下的水—粮食—能源关联与协同优化机制,发展人地系统耦合模型,提出流域人地系统统筹优化调控方案。从而为黄河流域可持续发展与协同治理提供科学依据,推动我国跻身地球系统科学研究的国际前沿。     

区域土地利用系统优化调控的机理与模式

本文运用系统科学的理论与方法,在分析区域土地利用系统的组成要素、层次结构及作用机理的基础上,对土地利用系统优化原理与目标进行了系统研究。提出区域土地利用系统优化调控的效益主导型、持续协调型、主体互直通车 蒙昧无知 适宜匹配等类型模式。并以乐清市为例,着眼于土地利用系统的经济效益目标与可持续发展准则,开展了土地利用系统结构优化的实证研究。     

国土空间生态修复亟待把握的几个要点

文章基于人地耦合系统思想,认为国土空间治理中生态空间与生产空间、生活空间的关系呈现协调布局、系统治理、人地和谐3个阶段的演进状态。人地耦合系统研究需要从耦合指标、耦合层次、耦合效应、耦合模型等角度,识别主导评价指标、划定尺度嵌套区域、解析时空关系效应、研发人地耦合模型,系统支撑国土空间生态修复,助力国家和区域高质量发展。     

基于系统理论的区域农业可持续发展研究

区域农业可持续发展系统是一个复杂巨系统，农业可持续发展是可持续发展的基础和重要组成部分。本文运用系统理论，提出了区域农业可持续发展系统这一概念，系统地分析了该系统的组成要素及其相互关系、结构功能及作用机制，以此把握区域农业可持续发展的本质、演变方向和发展过程，并对其进行初步理论探索。     

基于生态重建的西部流域尺度水资源调控模式初探

西部江河上游地区是我国的重点水源涵养区、生物多样性富集区和生态脆弱区。流域尺度生态重建与水资源调控是构筑西部生态屏障和实现区域可持续发展的必然选择。基于生态重建的流域水资源调控模式研究尚属探索阶段,加强其水资源调控机理认知、政策模拟与模式构建的系统研究,合理选择适合西部实情的流域水资源管理模式和政策体系,才能有效推进流域管理与区域管理的有机结合,实现水资源调控从工程性、资源性的“供给管理”模式向生态化、社会化的“需求管理“模式的战略转型。     

发展问题驱动下的中国功能区划视角演化与展望

区划是揭示自然、社会、经济等客观存在的空间分布规律的重要工具。近半个世纪里,中国功能区划的发展与国家面临与关注的核心问题有明显的响应-驱动关联,伴随国家发展的核心问题从温饱问题、经济发展、生态环境问题到人与自然的全面协调发展的演变,功能区划研究视角逐步从农业系统、经济系统、生态环境系统拓展到人地复合系统。现有功能区划或难以完全覆盖人地复合系统的各个维度,或难以完全覆盖地域单元的多功能性,无法满足国家可持续发展战略决策的需要。鉴于国家可持续发展格局是可以预知的,研究呼吁开展国家可持续发展功能区划研究。国家可持续发展功能区就是那些在社会-经济-环境复合系统上享有相似特征与发展模式的地理空间单元,这些功能区既能揭示国家或区域的亚地理单元及其组分空间单元的实际的或潜在可持续发展位,又能揭示国家可持续发展的宏观蓝图。与已有功能区划相比,可持续发展功能区划最突出之处是在区划的过程中以平等与协调的方式将社会、经济与自然系统有机地关联起来。国家可持续发展功能区划的过程就是确定区域在国家可持续发展层级系统中的“地位”与角色及其与其他地理空间单元相互联系的过程。作为功能区划家族的新成员,目前可持续发展功能区划无论在理论上还是方法上均面临一系列的挑战,其中最基础、最具有挑战性的任务是科学、全面地揭示国家整体可持续发展的空间作用机制与规律。     

区域可持续发展研究的兴起与作用

我国区域可持续发展研究的兴起,是在全球可持续性科学蓬勃发展中、以着力解决中国区域可持续发展模式为特色的学科创新。将区域作为一个开放、动态变化的系统,探讨其对经济全球化和全球气候变化的响应状态及应对能力,研究区域系统中区域之间的相互作用和相互依赖以及区域内部不断增长的发展需求与资源环境约束之间的协调程度,解剖在科技、体制、文化不断创新驱动下的区域经济持续增长的竞争能力,成为区域可持续发展领域最受关注的科学命题,也使区域可持续发展研究在弥补地球系统科学重自然圈层相互作用、轻自然与人文圈层相互作用的缺陷方面具有独到的学科价值。区域可持续发展研究在助推我国实施可持续发展战略中发挥了重要作用,关于可持续城市化和交通基础设施建设的咨询报告、主体功能区划和灾后重建的资源环境承载能力评价的研究成果以及国家和地方重大地域规划的研制,在促进区域差异化发展、重视资源环境承载能力、优化经济布局、走可持续工业化和城市化道路方面,影响了中央和地方政府决策,转换为政府行为,已经或正在改变着中国区域可持续发展的进程。     

宏观区域创新体系的理论模式研究

本文依据系统科学、技术创新理论和区域经济发展理论，提出了分析宏观区域创新体系的理论模式，这个理论模式阐述了区域创新体系的构成要素和功能，运行模式和调控要求，系统目标和实现机理，作为一种研究思路，这个模式将有助于人们去建立各自的区域创新体系，并对区域创新体系的运行做出分析和评价。     

促进南方红壤丘陵区农业可持续发展的复合农业生态系统长期观测研究

我国南方红壤丘陵区土壤质地黏重,透水性差,季节性降雨分布严重不足,极易发生水土流失;不合理的耕作措施加剧土壤侵蚀,导致土壤肥力下降,制约当地农业的可持续发展。1979年中国科学院桃源农业生态试验站(以下简称"桃源站")建站以来,系统开展了区域农业生态系统优化管理、农业整体效益的提高和建立区域农业综合发展的技术体系与优化模式,并进行示范推广,为南方红壤丘陵区农田生态系统耕地地力提升和水土流失治理、区域农业结构调整和生态环境改善提供重要理论和技术支撑。通过系统分析南方潜育性和次生潜育化水稻土的形成原因,为我国潜育性水田的治理提供技术支撑;研究红壤稻田生态系统可持续生产力与系统健康的协调机制,为稻田生态系统持续、高效生产提供理论依据和技术支撑;系统解析驱动稻田N2O和CH4排放关键过程的微生物作用机理,为我国农田温室气体减排提供重要的科学依据;系统解析我国农田生态系统土壤细菌和反硝化微生物的分布格局和主要驱动因素,为大尺度刻画我国农田土壤微生物群落组成机构及生态功能奠定基础;研究猪日粮功能性氨基酸代谢与生理功能调控机制,提升我国科学养猪水平和养猪业的健康可持续发展;探明了多年蔬菜连作对土壤氮素转化功能的影响及其微生物作用机制,并提出相应调控措施,为蔬菜土氮素的调控提供强有力理论依据和技术支持;研究典型农田生态系统养分流失特征及影响因素,构建丘岗复合农业生态系统氮磷拦截与生态消纳模式和稻田流失氮磷生态湿地消纳技术,为防控农田生态系统氮磷面源污染提供技术支撑;构建南方丘陵区坡地种草养羊与农牧资源循环利用模式并开展示范推广,服务当地农业可持续发展。未来,桃源站在中国科学院"率先行动"计划指导下,将为区域农业可持续发展作出更大的贡献。     

西部县域PREE系统特征及可持续发展模式构建

本文从探讨县域可持续发展的内涵入手，分析了西部县域PREE系统四大要素特征，在此基础上提出了六种可供西部县域选择的可持续发展模式，最后强调了县域政府在实现县域可持续发展过程中的调控作用。     

资源型县域绿色矿业评价研究——以河南嵩县为例

从可持续发展的视角出发,在总结前人研究成果的基础上,总结归纳资源型县域的绿色矿业综合评价指标体系。并运用AHP-EM-TOPSIS集成评价方法对我国河南嵩县2006-2011年绿色矿业建设情况进行综合评价。评价结果表明,当前嵩县的绿色矿业仍处于中等水平,还有较大的发展空间,应当充分发挥资源优势,将其转化为经济优势,完善绿色矿业体系,实现资源、环境、经济和社会的协调发展。     

矿业区域矿产资源开发与经济持续发展研究

矿产资源开发是区域发展的重要物质基础,其开发的深度和广度制约着区域开发及区域经济发展的进程,对于矿产资源富集、经济基础薄弱和生态环境脆弱的黄土高原地区,矿产资源的开发在区域经济发展过程中具有举足轻重的地位。文章在总结区域开发的矿产资源需求生命周期理论的基础上,首次对黄土高原地区典型矿业区域矿产资源开发与区域经济持续发展问题进行研究。以陕西省黄陵县为例,系统探讨县域煤炭资源开发演变历程,及煤炭资源开发与县域经济发展的耦合关系。研究表明：黄陵县是一个典型的矿业区域,县域经济发展与煤炭资源开发均呈现倒“U”字型结构,受国家“关井压产”政策、产业结构调整、煤炭市场压力、地区竞争及管理体制与运行机制的影响,经济总量增长缓慢,矿业经济比重持续下降,现阶段县域经济正由繁荣期向衰退期的转变。指出促进黄陵县域经济持续协调发展的关键是依托县域资源的综合优势,及时调整产业结构,向多元化、多层次的产业结构转变,实现产业优势再造、优势替代和优势互补。     

中国欠发达资源富集区的界定、特征与功能定位

欠发达资源富集区是指经济发展水平较低但自然资源、特别是矿产资源较为丰富的地区,是我国最具典型意义的类型区。欠发达资源富集区,集经济落后性、社会复杂性、生态脆弱性、环境敏感性、资源富集性、致富迫切性等特点于一体,在中国经济区划、资源功能区划、生态环境功能区划、国土规划及主体功能区划中,均占有十分重要的地位。分析发现",资源诅咒"在部分欠发达资源富集区明显,已经严重影响到经济持续发展、社会和谐稳定、生态环境保护和资源合理开发。建立"资源诅咒"预警系统,采取包括资源措施、生态措施、产业措施等在内的系列措施,有效规避"资源诅咒"是欠发达资源富集区实现可持续发展的必由之路。     

县域可持续发展评价指标体系构建

指标体系评价法是定量分析方法之一,指标体系评价首先就是指标的选择和指标体系的构建.通过在对县域可持续发展的指导思想和构建原则进行分析的基础上,结合县域的基本特点,根据县域的发展目标,参考已有的研究成果,建立了县域区域经济、社会和资源环境协调发展下的可持续发展评价指标体系的基本框架.     

21世纪初西北地区发展的资源环境基础

作为我国21世纪资源开发的重要场所,西北地区资源环境开发利用将对国家社会经济发展起到举足轻重的作用.本文通过分析分析西北区资源本底特征、人地关系演进状态及发展趋势认为:除矿产资源外,西北区其他资源要素赋存状况明显低于全国平均水平,尤其是水资源、森林资源和耕地资源,仅占全国均值水平的1/3左右,组合结构存在明显不足.长期的人口增长和经济社会发展已经使西北区目前人地关系协调状态进入了一个全面紧张的阶段,人地压力较50年代初增长了3倍.未来发展的分析结果表明,资源优势的继续发挥将使西北区的人地关系的演进进入一个更为紧张的阶段.因此,区域发展政策应当做出相应调整.     

广西百色市经济发展模式评价

经济发展模式影响区域可持续发展能力,粗放使用能源和资源的经济发展模式只能带来短期的经济效益。在西部大开发的推动下,西部一批新兴的资源型城市迅速兴起,探讨其可持续发展模式具有重要的现实意义。本文采用定量和定性相结合的方法,评价了百色市经济发展模式,指出百色市经济增长的主要动力是投资和矿产资源(主要是铝土矿),属于传统的"线型经济发展模式";提出百色市经济增长对有限矿产资源的过分依赖与可持续发展的矛盾将日益尖锐,并以循环经济耦合链的设计为切入点,从循环经济体系构建的角度对百色市经济发展模式作了设计,提出建立不同区域层次的横向一体化、链接不同产业环节的纵向一体化循环经济产业体系模式、集群式循环经济产业区模式、工农旅游一体化模式。     

区域低碳经济发展的评价体系研究

低碳经济是实现资源与人类可持续性发展的必然选择,构建科学合理的区域低碳经济发展评价体系是推动低碳经济发展的有效手段。在探索区域低碳经济发展评价函数的基础上,构建区域低碳经济发展指标体系,提出指标体系的评价方法,并以辽宁省为例进行发展评价,为区域低碳经济发展评价提供参考。     

基于系统动力学的鄱阳湖生态产业集群“产业-经济-资源”系统模拟分析

产业集群作为当前区域经济发展的重要推动力,在区域经济增长和区域资源可持续利用中扮演着越来越重要的角色。鄱阳湖生态经济区自2009年纳入国家发展战略规划以来,经历了一个快速发展的过程,但随着区域经济、资源和产业结构的进一步发展,资源高消耗、经济增长降速、区域产业结构不合理等问题逐渐凸显,本文在对鄱阳湖生态经济区100家进驻企业问卷调查的基础上,通过系统动力学的流率基本入树建模法分析产业、经济及资源的内在关系,构建“产业-经济-资源”反馈系统,并结合鄱阳湖生态经济区2012年的基础数据进行模拟仿真,分析区域资源水平、政府投资、科技转化能力、教育水平等因素对区域资源的可持续利用影响作用。结果显示,一方面,区域资源水平直接影响区域产业的集群度,进而影响区域经济的发展。提高区域教育投资占比,并不能直接提高区域经济水平总量,但可以提高区域经济水平的发展速度;另一方面,鄱阳湖生态经济区内原有的高消耗型产业仍占据着区域经济增长的主要部分,但是废品废料、研究与试验发展业、综合技术服务业、水利、环境和公共设施管理业、卫生、社会保障和社会福利业、文化、体育和娱乐业和公共管理和社会组织等行业对区域内的经济增长的影响作用越来越大。基于以上结果,对鄱阳湖生态经济区的产业结构、资金投入、教育投入,资源更新等方面提出了具体的政策建议。     

衡量区域可持续发展的指标体系研究

本文从区域系统整体出发,提出了分析研究区域的系统结构及经济、社会、资源、环境等要素特征的方法,并探讨可持续发展目标与系统组成要素间的对应关系。根据可持续发展和系统工程理论,按照有关原则要求去选择和设置定量指标,同时分析它们与总体目标的相关程度,并最终建立可持续发展指标体系。该可持续发展指标体系的建立方法具有普遍性和针对性,同时具有很强的实践价值,可在其它区域借鉴和应用。     

基于BP神经网络的滩涂资源适宜性评价——以山东省东营市为例

黄河三角洲地区滩涂资源丰富,滩涂面积随着河流泥沙入海淤积的不断增加,有着巨大的开发潜力,但目前该区的滩涂开发水平低和方法简单,并产生了一些负面影响,因此对滩涂资源的适宜性评价显得尤为重要。目前人工神经网络主要应用于自然科学和工程技术等领域,但在滩涂的适应性评价中应用较少。本文以山东省东营市滩涂资源为例,选取地貌类型、土壤含盐量、土壤类型、土壤质地、土壤全氮含量、土壤速效磷含量和土壤速效钾含量等限制因子作为滩涂用地评价指标体系,采用BP神经网络方法对东营市三县两区的滩涂利用现状进行适宜性评价。结果表明每个县区都有最适宜本区开发的等级,与东营市实际情况较吻合,该方法具有很强的实际应用价值。针对东营市滩涂开发利用中存在的一些问题,提出了合理开发的建设性对策。