农业资源利用效率评价方法及其比较

农业资源利用效率评价是资源科学研究的重要内容。探讨农业资源利用效率科学评价方法,不仅在理论层面上可以促进资源科学综合研究、丰富资源科学理论,而且在实践层面上对保障国家或区域粮食安全、改善生态环境、提高粮食生产地位等也具有很强的指导意义。本文首先阐述了农业资源高效利用的概念和内涵,在此基础上,综述了国内外农业资源利用效率的评价方法,包括比值分析法、生产函数法、包络分析法、能量效率评价方法、因子-能量评价方法、能值评价方法和指标体系评价方法,对各种评价方法的原理、过程、优点及不足进行分析和论述。在此基础上,提出综合的理论指导和研究途径是农业资源利用效率评价方法和模型的发展方向,即在理论综合的指导下,农业资源利用效率评价应当在尺度综合、多因素综合和方法综合等层面展开今后的研究工作。

土地资源学研究的回顾与前瞻

土地资源学是研究土地资源的形成与演变、分类与分布规律、数量与质量评价,以及土地资源的开发、利用、保护与管理的一门综合性学问。土地资源研究先后经历了20世纪早期的赋税土地评价与土地类型研究阶段、20世纪中期的土地资源调查与土地资源评价阶段和20世纪后期的土地资源承载力研究与可持续土地利用管理3个阶段。直到20世纪90年代,土地资源学才逐渐发展成为资源科学研究的一个独立的学科领域。目前土地资源学的主要研究内容包括土地类型与土地结构、土地资源调查与土地资源评价、土地资源生产力与土地承载力、土地资源利用与土地规划和土地资源管理与立法。随着土地资源基础理论研究的逐步扩展,面向国家目标的应用研究进一步强化和3S技术的广泛应用,土地资源学的研究重点逐步转向土地资源可持续利用、土地利用 土地覆被变化、土地资源承载力、城镇用地和农用地分等定级、土地规划与土地整理和土地资源信息系统建设等应用基础与应用研究领域。

资源科学研究的现在与未来

资源科学是一门研究资源的形成、演化、质量特征与时空规律性，及其与人类社会发展之相互关系的科学。目前，资源科学的主要任务是：阐明资源系统的形成、演化与时空规律性；探索资源系统各要素的相互作用机制与平衡机理；揭示资源特征与人类社会发展的关系，研究不同时期资源的保证程度与潜力；探索人类活动对资源系统的影响，研究区域资源开发与经济持续发展之间的关系；探讨新技术、新方法在资源科学与资源开发利用中的实践与应用。资源系统的地域性、整体性、全球性和复杂性决定了资源科学研究的区域性、综合性、国际性和研究方法的多样性。现代资源科学研究的发展趋势是：从个体、局部走向一般、整体，日益注重国际合作和全球性问题研究；从静态分析走向动态预测，区域发展模式与可持续发展等战略性研究日趋活跃；从自然评价走向社会经济分析，以合理化为核心的资源管理研究逐步成为热点；从定性分析走向定量、半定量研究，日益模式化和数量化；从常规手段走向高新技术应用，研究方法和手段日益现代化。

资源科学几个问题探讨

资源科学是一门新兴的综合性学科，其发展仍然面临着一系列需要探讨的理论问题。本文研究认为：资源科学是一门建立在各分支资源科学基础上的综合性学科。资源问题是资源科学迅速发展的社会动力。为了正确认识或解释世界范围内存在的严重的资源环境问题，资源科学必须进行横跨自然科学和社会科学的综合性研究，因为资源的开发利用过程实际上是人类利用现有的社会经济资源（资本、人力、技术、信息、管理等）对自然资源的加工利用过程。从世界范围看，特别是从处于经济高速增长的中国看，资源问题是人口、环境、经济复杂问题的核心。最后，本文对几个重要的资源科学问题进行了初步研究：①资源过程论；②资源的生态经济平衡论；③资源生态系统论；④资源流动论；

论矿区资源绿色开发的资源科学基础

在论述我国矿产开发对矿区资源环境的影响、矿区资源绿色开发内涵及煤矿绿色开采技术体系基础上,讨论了现代资源科学在构建矿区资源绿色开发模式中的重要作用,分析了面向矿业系统进行资源科学学科人才培养的必要性。作者认为,我国矿区中存在的诸多问题,往往都源于矿产资源的不合理开发利用,矿区资源绿色开发研究中需解决的不少问题正是资源科学关注的领域,运用传统的地矿学科知识与思维难以构建矿区资源绿色开发模式,迫切需要具有整体理念的现代资源科学理论作指导,对自然资源系统进行综合性研究,集自然科学、社会科学和工程技术于一体进行系统研究,运用多学科知识进行交叉研究等特点,决定了面向矿业系统进行资源科学研究与人才培养很有必要、大有可为。

资源科学的内涵与发展

从资源定义的延展出发，资源科学的内涵正在迅速扩大，逐步形成一个巨系统密网络的大科学。它是随着人类社会的发展而发展的。在农业社会里，它主要研究的是自然资源；在工业社会里，它侧重研究自然资源与社会资源的综合；在知识社会里，它将致力于自然资源。

论知识经济时代资源科学的发展

知识经济的到来必将使传统的经济发展模式发生根本性的改变，也必将给资源科学的发展带来挑战和机遇。知识经济时代的资源科学在内容上将主要研究信息资源和智力资源的开发及空间配置对经济的影响，并从更深的层次上来认识人地关系和资源的持续利用对社会发展的影响。知识经济时代资源科学的区域性将突出表现为研究的开放性、创造性和实用性；资源科学的综合性将由侧重自然资源的研究转向社会经济资源的研究，更重视资源开发的系统性；资源科学的国际性将倡导资源的系统观和全球观。在研究的方法上将采用先进的信息技术如网络技术、数字技术和虚拟现实技术。面对知识经济的到来，资源科学的发展问题将表现为学科的创新问题、持续发展问题及人才的培养和储备问题。

资源综合研究问题探讨

综合研究是当今科学研究的一个重要发展趋势，也是认识和解决复杂问题的根本途径。资源作为人类社会经济发展最根本的物质基础，是一个庞大的系统，它的开发利用过程又是一个复杂的自然过程、经济过程和社会过程。加强对资源的综合研究，是社会经济发展对资源科学研究提出的重大课题。但资源综合研究并未受到科学界特别是决策界的高度重视。尤其对什么是资源综合研究，资源综合研究包括哪些范畴，资源综合研究需要什么样的思维或思想方法，怎样进行资源综合研究等问题，尚未形成普适性的研究规范。为此，本文从我国现实背景出发，就以上问题进行了讨论。

20世纪的资源科学思想

20世纪是科技革命的世纪。生态学、经济学、地球科学与环境科学等相关学科的蓬勃发展、资源综合考察与研究工作的广泛开展和人口、资源、环境与发展问题的日益突出 ,为资源科学的发生、发展奠定了思想背景和科学基础。 2 0世纪的资源科学思想经历了 2 0世纪早期的“取之不尽、用之不竭”人本位资源无限史观、2 0世纪中期的“资源有限论”及其论战向 2 0世纪末期的资源持续利用史观的转变 ,与此同时 ,资源科学综合研究领域日益拓展 ,资源科学的学科体系得到了进一步的发展和完善。可以预期 ,2 1世纪将是一个以资源持续利用为特征的可持续发展时代 ,资源科学研究的重点将转向资源可持续利用与社会经济协调发展 ,并且人类社会进化水平愈高 ,资源科学研究也就愈将成为人类文明发展的一方重要基石。

资源科学学科的建立与定位

为了形成和发展资源科学，应使其在学科体系中得到认可，本文从必要性、难点与有利条件、具体建议等３方面阐述了设立“资源科学”的想法。

新技术在资源科学研究中的应用

为了适应国家经济建设的需要,综考会从五十年代开始,相继组织了许多综合考察队,开展了多学科的资源考察与研究工作,在揭示各地区自然资源的数量、质量及其分布特征,探讨自然资源形成发展的规律,寻求合理利用、保护资源的有效途径等方面取得了一定的成绩。与此同时,资源研究的方法和采用的技术手段也得到不同程度的改进和发展。

资源范式的证伪与重建

迄今为止 ,所有关于自然资源的理论研究与开发利用都是建立在“自然资源是有用的自然物质和能量”这一基本认知之上的。但是如果仅仅根据这样的认知并不能将自然资源与自然物质和能量区分开来 ,也不能准确地界定自然资源。通过对自然资源的起源与发展过程的分析 ,可以发现自然资源与人类是共同起源的 ,是与人类的知识相互依存、共同发展的 ,而且自然资源的范围、质量与数量的确定主要取决于人类的知识积累和科技发展水平。所以 ,自然资源指的并不是自然物质的能量本身 ,而是人类在对自然认识的基础上根据自身需要而开发出来的附着于自然物质和能量之上的使用功能 ,自然物质和能量仅仅是承载自然资源的载体。对自然资源物质概念的否定必然会导致所有关于自然资源研究的理论体系的调整或重建。同时由于自然资源也是其他许多社会、人文和自然科学学科的研究对象和研究基础 ,因此自然资源科学必将会成为超越自然、社会与人文科学之上的理论体系。

气象要素空间化方法精度的比较研究——以平均气温为例

以国家气象局1971年～2000年30年整编资料中的东北、华中地区1978年、1984年、1990年、1996年4年的1月份、7月份及年平均气温数据为数据源,采用直接插值法(反距离权重法和普通克里格法)、趋势面模拟+残差内插法、空间化气候值+年际距平空间插值方法、空间化气候值+年际距平趋势面模拟+残差内插等4种方法,进行了空间化精度的比较研究.通过平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)以及交叉验证等几种评估标准的比较,认定在具有30年月平均气温栅格数据库作为背景的前提下,采用空间化气候值+年际距平值IDW内插的方法在东北、华中两个地区空间化的误差相对较小,并且其操作方便,是一种对平均气温这一要素的短时间序列空间化而言既方便,插值效果又相对较好的空间化方法.

能源作物资源现状与发展前景

能源作物是生物质能源发展的基础环节,本文就国内外能源作物研究现状与前景进行综合述评。分析了能源作物的基本概念和分类,明确了适合中国国情的能源作物概念,归纳了当前淀粉与糖料作物、油脂作物和木质纤维素作物三类能源作物研究与应用现状。重点介绍了当前几种受国内外重视的新型能源作物甜高粱(Sorghum bicolor)、木薯(Manihot esculenta)、柳枝稷(Panicum virgatum)、芒属植物(Miscanthusspp.)和柳属植物(Salixspp.)的发展现状和前景。从土地的承载能力和对环境的影响方面分析了中国发展发展能源作物的存在的问题与前景,明确提出,中国要坚持利用边际性土地、与生态恢复相结合发展能源作物的原则。指出中国能源作物种类筛选及品种改良至关重要,选择目标上应重视高光效、多年生、以收获营养器官为收获对象和高度抗逆等特征,以期形成具有地区适应性且收获季节多样化的系列能源作物种类与品种。

中国城镇化过程中的建设用地评价指数探讨

本文通过对城市化内涵的分析和我国城镇化过程中土地资源利用问题的研究,发现科学合理的城镇化并不会对耕地带来威胁,而是提高土地利用效率和保护耕地的有效途径。因为世界经验表明,城市化水平越高,土地集约化利用程度越高。我国当前土地资源利用的问题在于,农村人口非农化的过程中,城镇规模扩大,而农村居民点用地并没有减少,部分地区反而呈现出快速增加趋势,而且"两栖"占地、空心村现象严重。同时,我国农村居民点建设用地总量规模很大,是城镇用地的建设用地规模的6倍以上,如果在人口城镇化过程中积极开展农村居民点整理工作,减少两栖占地现象,农村居民点整理必然为城镇扩展提供动力。当然,有农村居民点作为城镇扩展后备土地来源并不意味着就可以盲目地扩展城镇建设用地规模了,由于农村居民点整理涉及到很多方面的问题,是个漫长的过程,因此目前最为关键的解决途径是提高城镇土地利用集约化水平,提高土地利用率和建筑容积率。而发展农地规模化经营,有利于此目标的实现。基于此,文章尝试定义了土地利用城市化指数:LUUI=(城镇用地+工矿用地+交通用地) 农村居民点用地,并验证其可行性,旨在倡导城市化过程中土地资源的科学合理配置,减弱城镇建设与耕地保护的矛盾。

中国经济发展与生态足迹的关系研究

本文计算了中国1961年～2001年的生态足迹、生态承载力和生态足迹赤字,分析了这些指标的构成及其变迁;对1990年～2000年间第一、二、三产业的生态足迹及其生态占用强度(生态效率)进行了计算和分析.结果发现:我国从1970年代初开始,生态系统就处于超负荷状态,生态赤字增长迅速,人均赤字年增长率达到9%以上;能源和耕地在生态足迹中占主要份额;第一产业生态足迹在总足迹中的比重最高(63.7%～68.5%)、生态占用强度也最高(达20hm2～23hm2/万元GDP)且生态效率有下降趋势,是影响我国经济之生态效率的主要矛盾所在;第三产业生态足迹在总足迹中的比重很低(4.5%～5.4%),其生态占用强度比其它产业低得多(1hm2/万元GDP),但该产业的生态足迹增长速度较高且生态效率提高较慢;第二产业生态足迹占总足迹的26.1%～31.7%,生态效率在3个产业中增长最快.2000年～2020年,要在实现GDP翻两番的同时实现生态足迹零增长,需要生态效率也翻两番,年增长率达到7.18%,而1990年～2000年间生态效率的实际年增长率为5.45%.

区域土地利用与产业结构变化互动关系研究

区域土地利用变化与产业之间存在内在的联系,为了分析它们之间的内在规律,该文选择北京的海淀区、平谷区和河北省的曲周县作为研究样区,采用对比分析的方法,探讨不同经济发展阶段下典型区域土地利用变化与产业之间的互动关系。研究结果表明,在以第一产业增长为主的区域经济发展阶段,土地利用变化的驱动机制主要是农用地与环境用地间的竞争,表现为农用地比重增加,城市建设用地稳定,环境用地不断减少;在第一产业比重降低,第二、三产业比重上升阶段,土地利用变化的驱动机制是农用地内部之间以及建设用地对其它用地类型的竞争,表现为农用地内部耕地面积减少,园地面积增加,建设用地也在不断增加;而在以二、三产业增长为主的经济阶段,土地利用变化的主要驱动机制则主要表现在建设用地与环境用地之间相互竞争农用地,表现为建设用地面积增加,环境用地面积增加,而农用地面积快速下降。

中国水资源对发展的承载能力研究

本文对我国目前水资源承载能力进行了明确的定义,在此基础上估算了水资源人口承载力、水资源对居民生活、工业和农业的承载力、水资源环境承载能力及水资源承载能力超载率.结果表明,如果我国保持现有耗水水平,那么我国水资源理论上的自然承载力为63×108人,我国能够实现的水资源实际人口承载力为25×108人.在今后20年间,我国大陆地区水资源有效人口承载力在15×108～18×108人之间,总体上我国的人口数量在水资源人口承载能力范围之内,承载力盈余约在2.5×108～5.1×108人.但由于各地人口和水资源分布极不均衡,一些地区表现出水资源人口严重超载,超载达50%以上,而一些地区具有极高的水资源人口承载力盈余.水资源人口超载区域的用水主要来自于该区域之外.此外,现有经济发展的规模及趋势均在水资源经济承载力范围之内,农村居民的生活用水支持能力除华北地区之外,普遍有所剩余.随着人口的增长,水资源承载力状况将成为经济发展的重要影响因素,跨区域调水等一系列战略措施将会在全国广泛实施.

塔里木河上游土地利用格局变化及其影响因子分析

塔里木河上游地区是典型的生态脆弱带和环境危机带,对以人类活动为主导的区域水土资源的开发反响强烈,主要表现在其土地利用的景观空间格局随水土资源开发程度而发生的变化.本研究以景观生态学的前沿理论和方法为指导,借助3S技术和数理统计软件,在现代绿洲-荒漠陆地生态系统研究成果的基础上,较系统的分析了1990年～2000年塔里木河上游地区阿克苏-阿瓦提绿洲土地利用格局变化,同时对变化的影响因子进行探讨.研究表明,研究区10年间土地利用格局变化显著,农田、居民点、盐碱地景观大面积增加,草地、林地、水域、湿地景观都有不同程度的减少;整个地区景观多样性指数、均匀度指数减少,优势度指数、破碎度指数增加,人类对生态景观的干扰程度不断增强.引起变化的主要驱动因子是人为因素,其中,经济因素和人口因素是引起农田变化的主要因子.随着人类活动的加强,景观更趋破碎,这也是人类改造与利用自然景观的趋势所在.