中国科学院中国生态系统研究网络(CERN)的现状及未来发展思路

中国生态系统研究网络(CERN)于1988年由中科院组建。CERN的建立是我国生态系统监测与研究工作的一次飞跃,它克服了单个生态站监测和研究的局限,使得在国家尺度开展生态学对比研究和综合研究成为可能,为国家的宏观决策提供更全面、系统的科学数据。经过20年的建设和发展,CERN的工作实现了制度化、规范化、标准化管理。中科院知识创新工程以来,CERN在国家野外科学观测研究台站体系建设中发挥了示范和带动作用,成为我院与国家创新体系各单元联合、合作、共同发展的成功模式之一。

中国科学院科学园区科技旅游研究

以国外人工科技场馆和产业科技园区旅游的发展为背景,综合考虑我国科技旅游的发展特别是中国科学院开展科技旅游的现状,分析了园区开展科技旅游的市场基础;提出中国科学院科技园区开展科技旅游活动的主要内容是由园区观光、会议旅游、修学旅游、科技名人旅游、科技场馆游、科研场所游和事件旅游构成;并针对当前中国科学院科技园区开展科技旅游所面临的5个主要问题,提出了相应的对策。

农林复合生态系统氮素平衡及其评价——以中国科学院盐亭农业生态试验站为例

农业生态系统中养分的平衡状况及其合理性评价,是探讨农业生产和环境变化的前提和基础。选择三峡库区上游川中丘陵区一典型农林复合生态系统,依据系统养分循环概念模型,进行了农田和林地定位监测、耕地和盆钵模拟试验以及参与式农户调查等,研究系统的氮素各收入支出参数,计算系统的氮素平衡并对平衡合理性进行评价。结果表明,本复合生态系统旱地和整个农田子系统氮素略有盈余,盈亏量分别为56.1kg/hm2·a和42kg/hm2·a,实际盈亏率为10.4%和8.2%;而水稻田和复合系统有少量亏缺,盈亏量分别为-13.21kg/hm2·a和-37.5kg/hm2·a,实际盈亏率分别为为-3.2%和-7.8%;林地亏缺较大,盈亏量为-165.9kg/hm2·a,实际盈亏率为-39.2%。模型计算的允许盈亏率(旱地23.4%,水稻田-37.2%)评价表明,旱地和水稻田目前的氮素平衡基本上是合理的。与1960s系统氮平衡比较,可以看到林地在减少水土流失、促进养分的合理循环方面发挥了重要作用,应受到充分的重视。

科研机构合作网络演化特征对创新绩效的影响——以中国科学院为例

基于中国科学院1985—2019年合作专利数据构建专利合作网络,在对专利合作态势以及城市尺度下的合作网络进行演化分析的基础上,采用负二项回归模型检验度数中心度、中间中心度、接近中心度、结构洞及其二次项对创新合作网络节点创新绩效的影响。结果表明在研究期间:(1)中国科学院的专利合作保持快速增长态势,发展过程呈现三阶段特征,其中企业是最广泛的合作主体,合作领域从传统行业向高新技术行业转移趋势较为明显;(2)专利合作空间分布差异显著,主要集中分布在东中部地区,基本形成以长江中游城市群为中心,以京津冀、长三角、珠三角、成渝城市群为顶点的高强度专利合作菱形区域;(3)度数中心度、中间中心度、接近中心度与当期、滞后1期、滞后2期创新绩效均显著呈倒"U"型关系,而结构洞与当期、滞后1期、滞后2期创新绩效均显著呈"U"型关系。研究结论的主要启示为:中国科学院应继续加强与企业、高校、科研机构等主体间的创新合作,并加强跨地区合作、优化创新空间布局,且应注意避免因中心度过高而给创新带来负面影响。

基于中国科学院西北高原生物研究所馆藏标本分析青藏高原雀形目鸟类物种和功能多样性

物种多样性和功能多样性是生物多样性的两个主要研究内容,研究不同区域物种多样性和功能多样性可以为生物多样性保护提供重要的理论支撑。本研究以中国科学院西北高原生物研究所馆藏的青藏高原11个生态地理分区雀形目鸟类为研究对象,结合其性状数据,计算3种物种α多样性指数(物种丰富度、Shannon熵和Pielou均匀度)、3种功能α多样性指数(功能丰富度、功能均匀度和功能离散度)、物种和功能β多样性及其对应的周转和嵌套成分,并分析了物种多样性与功能多样性之间的关系。研究结果表明:(1)青藏高原鸟类物种α多样性呈东南高、西北低的趋势。功能丰富度和功能均匀度显示出明显的空间差异,全区物种丰富度和功能丰富度平均值较低,功能离散度在全区均较高;(2)物种β多样性高于功能β多样性,但二者整体均具有较高的数值。物种β多样性主要由周转成分构成,而嵌套和周转成分在功能β多样性中占比接近;(3)功能丰富度与物种丰富度及Shannon熵呈显著正相关关系。物种和功能β多样性呈显著相关关系,物种和功能周转成分贡献率呈显著相关关系。以上结果表明功能丰富度较高的分区中鸟类占据较大的功能性状空间,而分区中功能均匀度和功能离散度较高则体现出鸟类可以更均匀、更有效地利用食物资源。结合物种和功能α、β多样性可以很好地表征鸟类多样性与生态系统的关系。

人文—经济地理学和区域发展研究基本脉络的透视——对该领域在中国科学院地理科学与资源研究所发展历程的讨论

在回顾中国科学院地理科学与资源研究所人文—经济地理学和区域发展研究领域发展历程的基础上,梳理出该学科建设的基本脉络。20世纪后半叶,一是确定了交叉学科的学科性质定位和服务国民经济与社会发展需求的学科发展导向,并开拓了技术经济的研究方法;二是在人文—经济地理地域分异格局研究方面取得辉煌成就,突出体现在农业区划和土地利用研究为代表的地域分异系统的研究,以及以区位论及"点—轴系统"研究为代表的空间结构组织的研究方面。21世纪的前10年,继续沿袭地域分异和空间结构的研究脉络,在地域功能区形成与演化,空间相互作用,城乡等不同地域统筹发展等空间组织方面产生了具有影响的理论和应用成就。与此同时,一方面由于新地域空间和新因素的研究产生的人文化趋向,以及新生领域的不断涌现,包括对信息化、全球化的响应研究及旅游地理学、金融地理学等学科方向的形成,使人文—经济地理学增强了活力和多样性;另一方面由于地球系统科学的形成及解决区域可持续发展重大现实问题的牵引,资源环境承载能力与资源环境效应的研究得到重视,以社会经济发展与资源环境的相互作用研究为特色、以区域可持续发展为主题的研究方向在本所得到确立。目前开始着手建设的中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室,以及区域可持续发展模拟与决策支持系统,将以数据库为基础,以模型库为主要支撑手段,以可视化的地理过程表达及人机互动的辅助决策过程实现为成果的主要出口,努力通过技术方法的改进推动学科能力建设的实质性提升。未来学科建设的重点将聚焦在人地关系地域系统理论体系的创新和应用方面。

国内外滨海湿地旅游资源保护利用研究进展与展望

近年来滨海湿地资源的保护和利用逐渐被各界所关注,但作为重要的利用方式,缺乏旅游视角的系统性梳理和总结。论文通过检索Web of Science、Science Direct、Springer数据库和中国知网中相关文献,借助Cite Space文献计量工具,总结国内外滨海湿地旅游资源保护与利用研究的阶段特征、研究热点和研究内容。研究发现:国内外滨海湿地旅游资源保护与利用研究分为探索阶段、起步阶段和快速发展阶段。国内研究限于资源评价、资源开发、资源环境承载力、价值评估等方面,处于描述性分析和定量分析的初级阶段。国外研究内容较为全面,除对资源开发、资源管理、资源保护等领域进行广泛探讨外,更在气候变化影响、综合效益等领域取得系列成果。论文在总结分析研究理论和方法的基础上,着重从资源调查与评价、资源开发与利用、生态环境影响、资源管理、综合效益分析方面进行了系统梳理,并提出下一阶段应当重视调查评估与可持续利用、气候变化响应机制、社区参与和利益机制、价值转化机制和路径、创新研究手段和方法五个方面。

中国式现代化视域下旅游业高质量发展:理论内涵与科学议题

高质量发展是中国式现代化的本质要求。旅游业是国民经济战略性支柱产业,推动旅游业实现高质量发展意义重大、势在必行。本文围绕中国式现代化视域下旅游业高质量发展的理论内涵、机遇挑战、战略重点、逻辑进路等重要科学议题展开探讨。核心观点如下:(1)中国式现代化视域下旅游业高质量发展的科学内涵,应从更高品质满足大众需求、促进全体人民共同富裕、持续推进文旅深度融合、促进人与自然和谐共生、发挥和平桥梁纽带作用等方面进行把握。(2)中国式现代化视域下推进文化旅游业高质量发展,需要厘清中国式现代化的旅游业高质量发展的现实逻辑、学术逻辑和推进逻辑。(3)可从旅游产品优质供给、旅游产业协同发展、文化旅游深度融合、旅游产业绿色转型等方面探索旅游业高质量发展新道路。(4)旅游业高质量发展应通过建立更具韧性的文旅供给、激活引导普惠全民的文旅消费、全面推动文旅深度融合与创新、打造更高品质的文旅服务体系,开创中国式现代化新局面。(5)推进乡村旅游高质量发展,打通“绿水青山就是金山银山”转化通道是助力乡村振兴、逐步实现共同富裕、推进中国式现代化的重要途径。

中国南北过渡带地理结构与范围研究

东西向横穿中国中部的昆仑—秦岭巨型构造系使得我国自然环境产生了巨大的南北分异,但目前对于中国南北分界线的位置和南北过渡带范围的划分仍存在争议。本文对秦巴山地和江淮地区的自然地理结构与范围进行了深入的分析,从而确定了中国南北过渡带的范围和性质。研究表明,中国南北过渡带由西部的秦岭—大巴山系和东部的江淮低山平原两部分组成,以地带性的常绿落叶阔叶混交林为主要标志,与之对应的主要气候指标是最冷月均温0~4℃、极端最低气温为-10~-20℃;秦岭南坡下部常绿阔叶树种的出现不是亚热带开始的标志,而是南北植物交错区的开始或者严格意义上南北过渡的开始;江淮地区具有明显的夏季高温、冬季低温的特点,冬季气候指标比夏季温度指标更具控制作用;秦巴山地的存在和江淮地区冬季低温是我国南北过渡带形成的主要原因,从而发育了长约1750 km、平均宽度400 km、面积约70万km2的中国南北过渡带。南北过渡带的概念比南北分界线和北亚热带的提法更能够反映秦巴山地和江淮地区的自然地理特点,也更能体现我国自然地理格局的独特性质,对于认识中国地域系统结构与功能具有更重要的科学意义。

地理科学的中国进展与国际趋势

中国地理学取得了骄人的进展,表现在科研方向的突破、对国家建设的贡献、研究手段的革新、对科学和教育的贡献、对社会的贡献等方面。但当前中国也存在基础研究薄弱、学科整合不足、学术走向迷茫、竞争能力堪忧、全球视野欠缺、地理教育错位等问题。国际地理学对科学界所确定的关键研究问题表示出更大的关注,科学界也将更加了解地理学及其视角能对科学知识做出的贡献。地理学所关切的科学问题直指今天决策者的紧迫需求。地理学家以多种方式对解决实际问题做出贡献。国际地理学的发展聚焦在:揭示复杂系统中的不平衡和动态,认识全球化(包括环境、经济、人口、政府和文化等)的潮流及其影响,建立从地方到全球的空间连续系列研究,利用包括时间系列数据在内的纵向数据进行过程比较研究,加强地理学理论、技术和研究成果对决策的影响,加强地理教育,包括努力提高公众的地理学能力,改进高等院校地理学家的训练,提高地理理解力,加强地理组织机构。

中国地理科学的国家需求与发展战略

中国未来的产业优化与升级、农业发展、高技术产业发展、国际贸易、城市化、人口健康、资源综合利用和社会可持续发展、能源结构优化、环境改善、国家安全都需要地理学做出贡献。为此,中国地理学要以国家需求为导向,解决国家发展中的重大地理学问题;要加强基础研究,在若干主攻方向上占领国际学术前沿阵地;要充分发挥我国的地理优势,发展具有中国特色的地理科学;要整合和提升已有基础,造就优秀地理学家群体;要建立地理研究的高新技术体系,建成世界一流的地理研究和实验基地;产出具有世界影响的地理科学成果。未来中国地理学的战略重点是:以综合的观点和学科交叉的方式研究地球表层系统的演变及其动态机制,创新理论体系;在方法上发扬地理学综合方法和区域研究方法,开拓格局与过程耦合的技术路线,发展地球信息科学与“数字地球”,发展地理实验;组织科技攻关:加强第一手数据的获取;要在国土整治研究、区域可持续发展研究、全球变化及其区域响应研究、地理信息应用研究等应用方向与技术上取得突破。为了发展中国地理科学,需要在政策与社会、投入、教育、组织等方面提供保障。

从地球系统科学角度浅析中国地貌若干问题研究的新进展

以地球系统中各圈层的相互作用为主线,分析总结了我国沙漠地貌过程、流水地貌过程、冰川地貌过程及风沙地貌过程等领域研究的部分进展。由于我国沙漠地理位置的特殊性,其形成和演变与岩石圈构造变动即青藏高原隆升有着紧密的联系,所以,对我国沙漠形成、演变的研究能为探讨青藏高原隆升历史提供重要佐证。近30年来,有关我国沙漠形成时代的认识更新较快。新的沉积记录显示,我国西北地区的沙漠在中新世时就已经出现了,但沙漠沙丘大规模扩展可能是在中更新世才开始的。既使在晚更新世以来,我国沙漠地区的气候也有过明显波动、沙漠地貌的特征也发生过显著变化。沙漠通过为沙尘暴提供物源,对全球变化产生驱动作用。从地表过程来看,风沙地貌的形成演变不仅受风力作用,而且受流水、湖泊等多种地貌动力过程的影响,地貌类型是各种动力过程共同作用的缩影。古冰川地貌曾是最早发现的第四纪气候变化的证据。随着新的测年技术的出现,学术界对我国第四纪古冰川地貌演化过程有了较系统、全面的认识。流水地貌过程应该是地球上作用区域最广的一种地貌动力过程,对流水地貌过程的认识目前正在向微观和宏观深入。

资源科学的研究对象、学科体系与建设途径

资源科学是一门研究自然资源的形成、演化、质量特征与时空分布及其与人类社会发展之相互关系的科学。资源科学的学科体系与分支学科主要包括理论资源学、综合(基础)资源学、部门(应用)资源学与区域资源学,其中,综合资源学可以续分为7个资源学科,部门资源学可以续分为9个资源学科;理论资源学作为资源科学通论,区域资源学作为资源科学在具体区域的实际应用,都可做出进一步续分;由此提出了资源科学学科体系发展的三维结构网络模式。在此基础上,结合国内外高等院校资源科学的专业设置、学位体系与课程设计,提出整合现有分列的资源科学研究内容,在国家“学科分类与代码”和“授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录”中,增列资源科学与技术交叉学科门类;高等院校的资源与环境学院,在资源科学之下可以设立资源科学、资源技术与资源管理3个本科专业,并招收相关专业的硕士、博士研究生。以此推动资源科学学科体系的发展与高级资源科学人才的培养工作。

黄河九省(区)水资源绿色效率时空格局与影响因素研究

为探索黄河九省(区)水资源绿色效率,采用SBM-DEA模型和Tobit模型对黄河九省(区)99个地级市水资源绿色效率的时空分布及影响因素进行分析。研究结果表明:1)黄河九省(区)水资源绿色效率整体呈上升趋势,下游的中原城市群和山东半岛城市群水资源绿色效率较高,上游的兰西城市群和宁夏沿黄城市群相对较低;2)黄河九省(区)水资源绿色效率空间集聚分布显著,“高-高”型城市主要集聚在下游经济较发达的省份,水资源绿色效率呈显著的正向空间自相关,并存在集聚现象和溢出效应;3)第一产业和第三产业规模、水资源禀赋和节水水平对水资源绿色效率提升具有显著积极影响,外商直接投资对水资源绿色效率的影响较为消极。

国家科技发展规划与中国的资源科学

国家先后编制了七次科技发展规划,资源科学研究也从最初的自然资源综合考察发展成了一门综合性交叉学科。其中以《1956—1967年科学技术发展远景规划》和《1978—1985年全国科学技术发展规划纲要》,对资源科学的形成与发展影响最大。前者推动了中国自然资源综合考察事业的形成与发展,后者促进了中国资源科学考察事业的发展与壮大,进而推动了资源科学的形成与发展。全文在回顾与展望国家科技发展规划与中国资源科学发展的基础上,提出了新世纪初期国家中长期科学技术发展规划有关资源科学发展的3条建议。

资源环境科学多维信息平台研究

资源环境信息 (地理信息 )具有时空特点 ,其种类复杂、获取渠道多样、具有多种比例尺和分辨率以及不同的表达方式 ,因此 ,资源环境信息是多维的。遥感 (RS)、地理信息系统 (GIS)、全球定位系统 (GPS)和数据库 (DB)等现代信息技术为资源环境科学的发展起了巨大的推动作用 ,是资源环境科学由以定性描述为主走向定性、定量、定位综合研究的技术基础。然而 ,面对多维的资源环境信息 ,要构建一个具有多维信息表达方式、人机和谐、交互性和参与感强、满足资源环境科学研究人员需要的多维信息处理平台 ,仅靠这些技术是不够的。作为现代信息技术发展的重要分支 ,虚拟现实 (VR)技术适应了这一形势发展的需要 ,它已经在许多领域得到广泛的应用。在描述资源环境科学多维信息特点的基础上 ,重点探讨了如何利用虚拟现实技术及其它信息技术构建满足研究人员需要的资源环境科学研究多维信息平台。

中国资源环境科学数据的发展规划

本文描述了中科院资源环境科学数据中心的建设情况,有助于读者对中国资源环境科学数据的发展增加认识和了解。

构建资源环境科学研究多维信息处理环境的探讨

在描述资源环境科学多维信息特点的基础上 ,着重探讨了如何利用虚拟现实技术构建资源环境科学研究多维信息处理环境、功能以及实施方式 ,以搭建更具魅力的新一代资源环境科学研究信息平台。