华北地区自然资源综合区划的动态变化特征

引用本文

张子凡, 张海燕, 刘晓煌, 吴浩然, 刘淑亮, 柳晓丹. 华北地区自然资源综合区划的动态变化特征[J].中国地质调查, 2021,8(2): 92-99.
ZHANG Zifan, ZHANG Haiyan, LIU Xiaohuang, WU Haoran, LIU Shuliang, LIU Xiaodan. Dynamic change characteristics of comprehensive regionalization of natural resources in North China[J].Geological Survey of China, 2021,8(2): 92-99. 复制到剪切板

doi: 10.19388/j.zgdzdc.2021.02.13

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华北地区自然资源综合区划的动态变化特征

张子凡¹, 张海燕², 刘晓煌^3,⁵, 吴浩然⁴, 刘淑亮⁴, 柳晓丹⁴

1.中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院,湖北武汉 430074

2.中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101

3.中国地质调查局综合调查指挥中心,北京 100055

4.中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心,山东烟台 264004

5.自然资源要素耦合过程与效应重点实验室,北京 100055

通讯作者简介：刘晓煌(1972—),男,高级工程师,主要从事自然资源学、基础地质学和矿床学研究。Email: liuxh19972004@163.com。

第一作者简介: 张子凡(1999—),男,助理工程师,主要从事地理信息、自然资源区划、资源与环境遥感探测方面的研究。Email: 1094861156@qq.com。

收稿日期: 2021-03-02

基金资助: 中国地质调查局“自然资源要素综合观测数据集成与应用服务(编号: DD20208067)”项目资助

摘要

通过华北自然资源综合区划及动态变化的研究,能够详细掌握该区自然资源分布规律和演变趋势,为自然资源统一管理和决策提供技术支撑。在前人划分出的华北草耕自然资源大区基础上,遴选森林、草原、湿地和水资源等陆表自然资源分类以及与之密切相关的地形地貌、气候等要素指标,利用网格赋值法,开展1990—2018年综合区划工作,划分出11个二级自然资源亚区和18个三级自然资源地区,并在此基础上分析了华北草耕自然资源大区的自然资源分布和动态变化特征,得出: 1990—2018年南部自然资源亚区自然资源主要变化情况是耕地转换为建设用地; 北部一些亚区自然资源主要的变化情况是草地转换为森林、耕地和荒漠等。华北草耕自然资源大区的进一步区划对自然资源精细化管理和华北地区典型区域自然资源动态变化特征的掌握具有重要意义。

关键词: 自然资源; 综合区划; 华北地区; 动态变化

中图分类号:X37;P96 文献标志码:A 文章编号:2095-8706(2021)02-0092-08

Dynamic change characteristics of comprehensive regionalization of natural resources in North China

ZHANG Zifan¹, ZHANG Haiyan², LIU Xiaohuang^3,⁵, WU Haoran⁴, LIU Shuliang⁴, LIU Xiaodan⁴

1. School of Eeography and Information Engineering, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan, Hubei 430074, China

2. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China

3. Natural Resources Comprehensive Survey Command Center, China Geological Survey, Beijing 100055, China

4. Yantai Geological Survey Center of Coastal Zone, China Geological Survey, Yantai, Shandong 264000, China

5. Key Laboratory of Coupling Process and Effect of Natural Resources Elements, Beijing 100055, China

Abstract

The study on the dynamic change of comprehensive regionalization of natural resources in North China can help researchers grasp the distribution law and evolution trend of natural resources in detail and provide technical support for the unified management and decision-making of natural resources. Based on the previous regionalization of grassland and cultivated land region in North China, the authors in this paper have selected the land surface natural resource classifications of forest, grassland, wetland, water resources and the closely related factors such as topography and climate, and adopted the grid assignment method to divide the 1990-2018 comprehensive regionalization into 11 secondary natural resource sub-regions and 18 tertiary natural resource regions. Besides, the distribution and dynamic changes of the grassland and cultivated land region natural resources in North China were analyzed on this basis. The results show that the main change of natural resources in the southern sub-region is the conversion of cultivated land to construction land from 1990 to 2018, while the main change of the some northern sub-regions is the conversion of grassland to forest, cultivated land, and desert. The further regionalization of natural resource region in North China is of great significance to the fine management of natural resources and the grasp of the dynamic characteristics of natural resources in typical regions in North China.

Keyword: natural resources; comprehensive regionalization; North China; dynamic change

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0 引言

华北地区是中国七大地理分区之一, 包括北京、天津、河北、山西和内蒙古等众多省份, 同时包括黄土高原、华北平原和内蒙古草原等众多区域, 有着丰富且复杂的自然资源。华北平原是我国的粮食主产区之一, 华北地区的京津冀也是我国经济最有活力的地区, 华北地区各类自然资源的合理开发利用对中国经济的可持续发展具有重要的意义^{[1, 2]}。

区划是对自然资源科学认识评价和合理优化管理的关键^[3], 对于华北地区的自然区划, 1958年黄秉维在《中国综合自然区划草案》^[4]中提出其服务于农业生产, 将华北地区主要划分为温带湿润地区和温带半湿润地区。1983年赵松乔提出的《中国综合自然地理区划的一个新方案》^[5]中将华北地区的区划命名为华北湿润半湿润暖温带地区, 同时该区域被分为4个自然区。但这些区划方式限制于时代背景, 主要服务于农业生产, 没有兼顾到各个自然资源间相互联系和自然生态的平衡。2019年刁兴良^[6]利用GIS技术采用多元网格化数据并通过聚类分析算法来对华北平原种植区进行区划以便提高资源利用效率, 但是仅仅区划的是种植耕地区域, 没有兼顾各类自然资源之间的关系, 比如林耕资源和水耕资源间的关系。自新中国成立以来比较成熟的区划有生态^[7]、气候^[8]、地理^{[9, 10]}等区划和森林^{[10, 11]}、草地^[12]、中国海岸带^[13]等单项自然资源区划。这些区划存在空间分区叠置、年代较为陈旧等问题, 不能满足新时代自然资源观测与研究需求, 同时单一资源的区划和传统地理区划不符合新时代山水林田湖草是生命共同体的理念^[14]。所以进行自然资源综合区划既是对当前单一自然资源区划和传统自然地理区划的有益补充, 也是对自然资源家底认知和新时代经济高质量发展和生态文明建设的迫切需求^{[14, 15]}。张海燕等^[16]按照主体性、整体性、多尺度、等级性和发展性五大原则, 尝试并提出了自然资源综合区划的技术方案, 并初步完成对全国自然资源的一级划定, 将全国共分为7个一级自然资源大区(其中华北地区主要划分和命名为华北草耕自然资源大区), 在使用方法上有很大的突破, 奠定了自然资源综合区划的基础, 但是只进行了一级区划, 没有进一步划分。华北草耕自然资源大区大部分位于华北地区, 同时包含了几乎整个华北地区, 包括北部畜牧业区和南部的农耕区, 是我国重要的农业生产区域。同时该大区南北自然资源分布情况有显著差异, 对这个大区开展进一步的区划能更清晰地了解华北地区自然资源分布情况, 也是自然资源精细化管理的需求, 对农业生产规划和自然资源综合管理具有重要的意义。

本文通过已有的研究结果, 对《中国自然资源综合区划理论研究与技术方案》^[16]中的一级区划划分出的华北草耕自然资源大区, 基于华北地区的区域状况选取各类指标和权重, 进一步进行二级和三级区划, 有助于实现对华北地区自然资源更科学的认识和更合理的管理; 同时对华北地区各个区域的资源类型占比以及1990— 2018年陆表资源类型变化进行分析。

1 研究区概况

研究区域是张海燕等《中国自然资源综合区划理论研究与技术方案》^[16]中划分出的华北草耕自然资源大区(图1)。华北草耕自然资源大区地理范围主要包括河北省、山东省、北京市、天津市以及内蒙古东部、河南、安徽和江苏省北部地区, 同时包含北京市松山、天津市八仙山、河南省黄河湿地等多个自然保护区。该大区面积约118.47× 10⁴ km², 占全国陆地总面积的12.50%。该大区地形以平原为主, 植被以暖温带落叶阔叶林、暖温带森林草原为主, 耕地资源丰富, 是我国冬小麦的主要产区。大区北部及西部地区为高原和山地, 植被类型以草原为主, 2018年的全区草原资源面积为42.33× 10⁴ km², 占该大区总面积的38.5%。南部地区为大面积平原, 平原多沼泽、低洼地, 平原主要的农作物为小麦、玉米、高粱、水稻、谷子等, 经济作物为花生、棉花、大豆和芝麻等, 大区日照充足, 光资源丰富, 农作物大多两年三熟, 最南端地区可达一年两熟, 2018年, 全区耕地资源面积为39.57× 10⁴ km², 占该大区总面积的33.4%。

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	图1 研究区地理位置及土地类型Fig.1 Location of the study area and the land types

2 自然资源综合区划方案

2.1 数据源

自然资源综合区划是多指标的空间区划, 数据来源众多, 本文根据主要自然资源特点, 建立包含地形地貌、气候条件、植被状况、流域要素、土壤要素和基础地理等指示环境自然属性的基础数据库, 以及耕地、森林、草原、水体与湿地、建设用地和荒漠等7大类资源空间分布的专题数据库来进行数据分析。数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)、归一化差分植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)、流域和陆地生态系统空间分布等数据来自中国科学院资源环境科学与数据中心; 植被净初级生产力(Net Primary Producty, NPP)是根据NDVI采用光能利用率模型(Carnegie Ames Stanford Approach, CASA)模拟出的数据; 气象数据来自中国科学院资源环境科学数据中心数据注册与出版系统。

2.2 区划技术方法

自然资源综合区划不同于以往直接以行政区划作为基本单元的区划方法, 基于所获取的数据精度, 综合考虑自然环境、地域差异、社会经济发展等客观条件, 采用网格法平均划分华北草耕自然资源大区, 然后对各个单元进行空间划分, 以像元尺度为区划最小单元进行区域划分。本文区划采用基于欧氏距离的K平均聚类算法对自然资源综合指数进行空间聚类划分。具体方法流程分4部分。

(1)数据标准化。对不同数据标准化, 采用模糊线性分类函数将各个指数线性的转化为0~1的范围内。

(2)计算各指标权重。本文结合各个指标的空间分布和其对自然资源的相对重要性, 利用主成分分析法与层次分析法确定各指标的相对权重(表1)。

表1 华北草耕自然资源大区区划要素权重系数 Tab.1 Weight coefficients of the regionalization elements in grassland and cultivated land region in North China

(3)空间聚类分析。将标准化数据乘以各自权重生成指标加权图, 用于做聚类分析, 利用ArcGIS软件, 基于欧氏距离的K平均聚类算法将中国自然资源进行聚类, 为区划提供有力的数据。

(4)调整区划界限。根据不同的聚类方案结合生态系统类型和行政区域、地形地势结构, 并以土地利用覆盖分布格局为主导, 划分自然资源二级和三级区划(图2)。

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	图2 自然资源综合区划流程Fig.2 Framework for the comprehensive regionalization of natural resources

2.3 区划结果

根据上述的方法, 通过1990— 2018年的各种要素数据, 得出平均区划结果, 将华北草耕自然资源大区划分为11个二级区域, 在划分的11个二级区域基础上进一步划分为18个三级区域。二级区划命名规则为“ 自然地理位置+地貌形态的组合特征+温湿情况/气候类型+自然资源一级类型+亚区” ; 三级区划命名规则为“ 具体自然地理位置+地貌形态的组合特征+自然资源二级类型+地区” ^[4]。划分的11个自然资源亚区和18个自然资源地区及其命名如图3所示。自然资源亚区和地区划分以1990和2018年陆表资源分布以及1990— 2018年陆表资源空间变化为底图来划分。

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图3 1990— 2018年华北草耕自然资源大区陆表资源分布以及变化
二级区划: Ⅱ 1.呼伦贝尔高原温带草原亚区; Ⅱ 2.锡林郭勒盟高原东部温带草原亚区; Ⅱ 3.大兴安岭南部温带林草亚区; Ⅱ 4.乌兰察布高原西部温带草原亚区; Ⅱ 5.内蒙古高原东部温带草耕亚区; Ⅱ 6.鄂尔多斯高原温带荒漠亚区; Ⅱ 7.河套平原温带草耕亚区; Ⅱ 8.华北山地丘陵暖温带林草亚区; Ⅱ 9.华北平原暖温带耕地亚区; Ⅱ 10.鲁东山地暖温带林耕亚区; Ⅱ 11.鲁中山地温暖带林耕亚区
三级区划: Ⅱ 11.呼伦贝尔高原高覆盖草原地区; Ⅱ 12.呼伦贝尔高原中覆盖草原地区; Ⅱ 13.呼伦贝尔高原灌木林高覆盖草原地区; Ⅱ 21.锡林郭勒盟高原东部高覆盖草原地区; Ⅱ 22.锡林郭勒盟高原东部中覆盖草原地区; Ⅱ 31.大兴安岭南部灌木林高覆盖草原地区; Ⅱ 41.乌兰察布高原西部中覆盖草原地区; Ⅱ 51.内蒙古高原东部中覆盖草原旱地地区; Ⅱ 52.内蒙古高原东部旱地地区; Ⅱ 61.鄂尔多斯高原低覆盖草原沙地地区; Ⅱ 71.河套平原中覆盖草原地区; Ⅱ 72.河套平原旱地地区; Ⅱ 81.华北山地丘陵有林地旱地地区; Ⅱ 82.华北山地丘陵高覆盖草地旱地地区; Ⅱ 91.华北平原北部旱地地区; Ⅱ 92.华北平原南部旱地水田地区; Ⅱ 101.鲁东山地旱地地区; Ⅱ 111.鲁中山地旱地地区Fig.3 Distribution and changes of each surface land resource in grassland and cultivated land region in North China from 1990 to 2018

3 区划特征分析

3.1 华北草耕自然资源大区自然资源特征分析

华北草耕自然资源大区自然资源以草原和耕地为主。在自然资源空间分布上, 该大区北部自然资源以草原为主, 南部以耕地为主, 中西部地区主要是草耕, 中东部地区是森林(图3)。在资源变化上该大区主要变化的自然资源是耕地、草原和建设用地(图4)。1990— 2018年该大区主要的自然资源变化是耕地转换为建设用地, 约有6.21× 10⁴ km²的耕地转换为建设用地, 而建设用地转换为耕地的面积只有约3.47× 10⁴ km², 位于该大区南部。其他类型自然资源变化较大的是草原, 约有2.97× 10⁴ km²的草原面积减少, 主要的变化是草原转换为森林和耕地, 净转换值分别约为1.11× 10⁴ km²和0.82× 10⁴ km²。其中草原转换为森林的区域主要在内蒙古自治区东, 草原转换为耕地的区域主要在内蒙古自治区南(表3)。

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	图4 华北草耕自然资源大区资源面积占比变化Fig.4 Changes in the resources proportion of grassland and cultivated land region in North China

表3 1990— 2018年华北草耕自然资源大区自然资源动态变化转移矩阵 Tab.3 Dynamic change transfer matrix of grassland and cultivated land region in Northern China from 1990 to 2018(面积/km²)

3.2 二级区划特征分析

华北草耕自然资源大区分为11个亚区, 各资源配比变化如图3和表4所示。以草原为主导资源的亚区有呼伦贝尔高原温带草原亚区、锡林郭勒盟高原东部温带草原亚区、大兴安岭南部温带林草亚区、乌兰察布高原西部温带草原亚区、鄂尔多斯高原温带荒漠亚区和河套平原温带草耕亚区, 位于该大区北部。以草耕为主导资源的亚区有内蒙古高原东部温带草耕亚区, 位于该大区中部, 以耕地为主导资源的亚区有华北平原暖温带耕地亚区、鲁东山地暖温带林耕亚区和鲁中山地温暖带林耕亚区, 位于该大区南部。以森林为主导资源的有华北山地丘陵暖温带林草亚区, 位于该大区东部。另外水体与湿地资源主要分布在呼伦贝尔高原温带草原亚区, 建设用地主要在华北平原暖温带耕地亚区和鲁东山地暖温带亚区。荒漠面积较大的亚区主要有锡林郭勒盟高原东部温带草原亚区和河套平原温带草耕亚区。

各个亚区中1990— 2018年土地利用类型空间变化如图3(c)所示。由表3和图4可知, 该大区有大量耕地转换为建设用地, 同时草原面积大幅度减少。其中耕地转换为建设用地的区域主要位于华北平原暖温带耕地亚区(图3(c)), 该亚区耕地转换为建设用地净转换值约为1.99× 10⁴ km², 占整个大区耕地转换为建设用地面积净转换值的72%; 在草原大面积减少的情况方面, 草原主要转换为了森林和耕地。草原转换为森林的区域主要位于大兴安岭南部温带林草亚区, 约占整个草原转换为耕地面积的50%, 草原转换为耕地的区域主要位于呼伦贝尔高原温带草原亚区, 净转换的面积约为0.10× 10⁴ km²。在整体上草原与荒漠之间的变化处于动态平衡。但在河套平原温带草耕亚区北部有大片的草原转换为了荒漠, 可知各个亚区的各种资源占比、资源变化都有独特的特点, 也证明了区划的合理性。同时区划为典型地区自然资源认识和管理提供了帮助。

表4 华北草耕自然资源大区二级分区概况 Tab.4 General situation of the second division of grassland and cultivated land region in Northern China

二级区划名称及代码	面积概况		资源类型及占比
	面积/万km²	占比/%	1990年	2018年
呼伦贝尔高原温带草原亚区(Ⅱ 1)	9.14	7.72	草地(73.15%)、森林(11.12%)、水体与湿地(8.17%)、耕地(5.49%)、荒漠(1.69%)、建设用地(0.32%)	草地(66.45%)、森林(10.76%)、水体与湿地(11.62%)、耕地(6.07%)、荒漠(4.29%)、建设用地(0.80%)
锡林郭勒盟高原东部温带草原亚区(Ⅱ 2)	16.07	13.56	草地(85.80%)、荒漠(7.61%)、水体与湿地(4.38%)、耕地(1.39%)、森林(0.66%)、建设用地(0.16%)	草地(85.50%)、荒漠(7.59%)、水体与湿地(4.03%)、耕地(1.45%)、森林(0.84%)、建设用地(0.57%)
大兴安岭南部温带林草亚区(Ⅱ 3)	6.83	5.77	草地(55.97%)、森林(26.99%)、耕地(10.46%)、水体与湿地(2.85%)、荒漠(2.69%)、建设用地(1.04%)	草地(44.23%)、森林(34.55%)、耕地(13.61%)、水体与湿地(3.88%)、荒漠(2.33%)、建设用地(1.40%)
乌兰察布高原西部温带草原亚区(Ⅱ 4)	7.76	6.55	草地(86.77%)、荒漠(10.57%)、水体与湿地(1.97%)、建设用地(0.32%)、耕地(0.21%)、森林(0.16%)	草地(87.21%)、荒漠(9.78%)、水体与湿地(2.02%)、建设用地(0.58%)、耕地(0.24%)、森林(0.17%)
内蒙古高原东部温带草耕亚区(Ⅱ 5)	13.51	11.40	耕地(41.48%)、草地(40.05%)、森林(9.96%)、建设用地(3.57%)、水体与湿地(2.86%)、荒漠(2.09%)	耕地(40.11%)、草地(37.94%)、森林(11.22%)、建设用地(1.40%)、水体与湿地(2.62%)、荒漠(2.23%)
鄂尔多斯高原温带荒漠亚区(Ⅱ 6)	5.64	4.76	草地(54.21%)、荒漠(30.23%)、耕地(8.98%)、森林(3.11%)水体与湿地(2.75%)、建设用地(0.72%)	草地(55.29%)、荒漠(26.59%)、耕地(8.63%)、建设用地(3.72%)、森林(3.31%)、水体与湿地(2.45%)
河套平原温带草耕亚区(Ⅱ 7)	6.11	5.16	草地(59.31%)、荒漠(23.86%)、耕地(10.63%)、水体与湿地(3.19%)、建设用地(2.45%)、森林(0.56%)	草地(55.20%)、荒漠(24.00%)、耕地(13.48%)、水体与湿地(3.35%)、建设用地(2.41%)、森林(0.85%)
华北山地丘陵暖温带林草亚区(Ⅱ 8)	12.41	10.48	森林(41.68%)、草地(27.79%)、耕地(26.15%)、建设用地(2.07%)、水体与湿地(1.99%)、荒漠(0.32%)	森林(44.94%)、耕地(24.41%)、草地(23.77%)、建设用地(4.77%)、水体与湿地(2.01%)、荒漠(0.08%)、
华北平原暖温带耕地亚区(Ⅱ 9)	34.06	28.75	耕地(76.28%)、建设用地(14.21%)、水体与湿地(3.91%)、草地(2.97%)、森林(1.75%)、荒漠(0.87%)	耕地(70.59%)、建设用地(20.09%)、水体与湿地(5.40%)、草地(2.15%)、森林(1.68%)、荒漠(0.10%)
鲁东山地暖温带林耕亚区(Ⅱ 10)	2.68	2.27	耕地(61.63%)、草地(14.34%)、森林(10.70%)、建设用地(10.15%)、水体与湿地(2.94%)、荒漠(0.24%)	耕地(59.08%)、建设用地(16.23%)、森林(10.18%)、草地(9.55%)、水体与湿地(4.87%)、荒漠(0.07%)
鲁中山地温暖带林耕亚区(Ⅱ 11)	4.25	3.58	耕地(58.75%)、草地(15.74%)、森林(13.87%)、建设用地(8.48%)、水体与湿地(2.88%)、荒漠(0.28%)	耕地(56.73%)、建设用地(15.27%)、森林(13.00%)、草地(11.12%)、水体与湿地(3.64%)、荒漠(0.24%)

表4 华北草耕自然资源大区二级分区概况 Tab.4 General situation of the second division of grassland and cultivated land region in Northern China

3.3 三级区划特征分析

在二级划分的基础上进行了三级区划, 1990— 2018年各个自然资源地区资源空间分布和变化如图3所示。由图3可知, 各个亚区划分的不同自然资源地区主要资源占比不同, 体现在第二主导资源上。较为显著的有呼伦贝尔高原温带草原亚区划分的呼伦贝尔高原高覆盖草原地区、呼伦贝尔高原中覆盖草原地区和呼伦贝尔高原灌木林高覆盖草原地区第二主导资源分别是耕地、水体与湿地和森林。另外华北山地丘陵暖温带林草亚区划分的华北山地丘陵有林地旱地地区和华北山地丘陵高覆盖草地旱地地区主导资源不一样, 分别是森林和草原; 在资源变化上各个自然资源地区也有很大区别, 呼伦贝尔高原中覆盖草原地区有大量的耕地转换为建设用地, 而呼伦贝尔高原灌木林高覆盖草原地区大量的森林转换为了耕地。同时该大区主要的资源变化是在华北平原暖温带耕地亚区, 而华北平原暖温带耕地亚区中耕地资源转换为建设用地的主要地区是华北平原北部旱地地区, 净转换值为1.22× 10⁴ km², 约占整个亚区转换值的65%。在河套平原草耕亚区中总体而言陆表资源变化不显著, 但分出的河套平原旱地地区中约有0.24× 10⁴ km²的草原转换为了荒漠, 约占该地区总面积的12%。综上所述, 各个亚区划分的不同地区中资源占比和资源变化都有差异, 进行三级区划可以反映出各个地区的资源变化特征, 有利于进行精细化管理。

5 结论

(1)基于已经完成的一级区划划分, 按照相同的原则进一步将华北草耕自然资源大区分为了11个自然资源亚区, 并在此基础上又分为了18个自然资源地区, 为华北地区自然资源更细化地综合管理提供帮助。

(2)在上述区划的基础上, 完成了该区域内自然资源空间分布特征以及自然资源动态变化特征的分析, 得出该大区北部各个亚区主导资源主要是草地, 南部是耕地, 东部的华北山地丘陵暖温带林草亚区主导资源是森林。在资源变化上, 1990— 2018年该大区主要的资源变化是耕地和草原的变化, 其中大量耕地转换为建设用地, 变化的主要亚区是华北平原暖温带耕地亚区, 约占整个大区变化的72%, 同时亚区分出的华北平原北部旱地地区约占整个亚区变化值的65%。另外草原面积有大幅度减少的情况, 主要变化是草地转换为森林, 主要位于大兴安岭南部温带林草亚区, 资源变化占整个大区的50%; 同时草原和荒漠之间整体上变化不明显, 但在河套平原草耕亚区分出的河套平原旱地地区北部的典型区域中有大量的草原转换为了荒漠, 约占该地区的12%。

本文的区划有利于对华北草耕自然资源大区进行更好地认识和管理, 但是只进行到了第三级区划, 有待更细致的研究和完善。另外, 对三级区划的自然资源特征分析只精确到了自然资源一级类型, 没有更进一步的划分, 因此, 自然资源二级类型的分布状况和变化特征有待进一步研究。

(责任编辑: 常艳)

参考文献

文献选项

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[6]	刁兴良. 基于GIS的华北平原小麦玉米精准种植区划研究[D]. 泰安: 山东农业大学, 2019. Diao X L. Study on precision planting division of wheat and maize in North China Plain based on GIS[D]. Tai’an: Shand ong Agricultural University, 2019. [本文引用:1]
[7]	傅伯杰, 刘国华, 陈利顶, 等. 中国生态区划方案[J]. 生态学报, 2001, 21(1): 1-6. Fu B J, Liu G H, Chen L D, et al. Scheme of ecological regiona-lization in China[J]. Acta Ecol Sin, 2001, 21(1): 1-6. [本文引用:1]
[8]	郑景云, 卞娟娟, 葛全胜, 等. 1981—2010年中国气候区划[J]. 科学通报, 2013, 58(30): 3088-3099. Zheng J Y, Bian J J, Ge Q S, et al. The climate regionalization in China for 1981-2010[J]. Chin Sci Bull, 2013, 58(30): 3088-3099. [本文引用:1]
[9]	高江波, 黄姣, 李双成, 等. 中国自然地理区划研究的新进展与发展趋势[J]. 地理科学进展, 2010, 29(11): 1400-1407. Gao J B, Huang J, Li S C, et al. The new progresses and development trends in the research of physio-geographical regionalization in China[J]. Prog Geogr, 2010, 29(11): 1400-1407. [本文引用:1]
[10]	方创琳, 刘海猛, 罗奎, 等. 中国人文地理综合区划[J]. 地理学报, 2017, 72(2): 179-196. Fang C L, Liu H M, Luo K, et al. Comprehensive regionalization of human geography in China[J]. Acta Geogr Sin, 2017, 72(2): 179-196. [本文引用:2]
[11]	李南岍, 陈建伟. 对中国森林区划的新探讨[J]. 林业资源管理, 2011(4): 1-5. Li N Q, Chen J W. New approach of forest zoning in China[J]. Forest Resour Manage, 2011(4): 1-5. [本文引用:1]
[12]	白永飞, 赵玉金, 王扬, 等. 中国北方草地生态系统服务评估和功能区划助力生态安全屏障建设[J]. 中国科学院院刊, 2020, 35(6): 675-689. Bai Y F, Zhao Y J, Wang Y, et al. Assessment of ecosystem servi-ces and ecological regionalization of grassland s support establishment of ecological security barriers in Northern China[J]. Bull Chin Acad Sci, 2020, 35(6): 675-689. [本文引用:1]
[13]	姜正龙, 王兵, 姜玲秀, 等. 中国海岸带自然资源区划研究[J]. 资源科学, 2020, 42(10): 1900-1910. Jiang Z L, Wang B, Jiang L X, et al. Zonal division of natural resources in the coastal zone of China[J]. Resour Sci, 2020, 42(10): 1900-1910. [本文引用:1]
[14]	刘燕华, 郑度, 葛全胜, 等. 关于开展中国综合区划研究若干问题的认识[J]. 地理研究, 2005, 24(3): 321-329. Liu Y H, Zheng D, Ge Q S, et al. Problems on the research of comprehensive regionalization in China[J]. Geogr Res, 2005, 24(3): 321-329. [本文引用:2]
[15]	刘晓煌, 刘晓洁, 程书波, 等. 中国自然资源要素综合观测网络构建与关键技术[J]. 资源科学, 2020, 42(10): 1849-1859. Liu X H, Liu X J, Cheng S B, et al. Construction of a national natu-ral resources comprehensive observation system and key technologies[J]. Resour Sci, 2020, 42(10): 1849-1859. [本文引用:1]
[16]	张海燕, 樊江文, 黄麟, 等. 中国自然资源综合区划理论研究与技术方案[J]. 资源科学, 2020, 42(10): 1870-1882. Zhang H Y, Fan J W, Huang L, et al. Theories and technical methods for the comprehensive regionalization of natural resources in China[J]. Resour Sci, 2020, 42(10): 1870-1882. [本文引用:3]

2020

0.0

... 华北平原是我国的粮食主产区之一,华北地区的京津冀也是我国经济最有活力的地区,华北地区各类自然资源的合理开发利用对中国经济的可持续发展具有重要的意义^[1,2] ...

2015

0.0

2020

0.0

... 区划是对自然资源科学认识评价和合理优化管理的关键^[3],对于华北地区的自然区划,1958年黄秉维在《中国综合自然区划草案》^[4]中提出其服务于农业生产,将华北地区主要划分为温带湿润地区和温带半湿润地区 ...

1959

0.0

黄秉维. 中国综合自然区划草案[J]. 科学通报, 1959, 4(18): 594-602.

Huang B

. Draft of comprehensive natural regionalization in China[J]. Chin Sci Bull, 1959, 4(18): 594-602.

一按照地表自然界的相似性与差异性将地域加以划分,并按照划分出的单位来探討自然綜合体的特征及其发生、发展与分布的規律性,这就是綜合自然区划的內容。几年来,中国科学院自然区划工作委員会曾組织气候学、土壤学、植物学、自然地理学等方面的科学工作者集体拟訂了一个主要为利用土地与水的事业服务的全国綜合自然区划。此次区划工作的第一步是制定一个符合我們目的的区划分类单位系統。我們首先比較各項自然現象的分析图、分布图和区划图,探究各項自然因素之間相互依存的关系,借以了解自然棕合体地域分异的輪廓。

... ^[4] ...

1983

0.0

... 1983年赵松乔提出的《中国综合自然地理区划的一个新方案》^[5]中将华北地区的区划命名为华北湿润半湿润暖温带地区,同时该区域被分为4个自然区 ...

2019

0.0

... 2019年刁兴良^[6]利用GIS技术采用多元网格化数据并通过聚类分析算法来对华北平原种植区进行区划以便提高资源利用效率,但是仅仅区划的是种植耕地区域,没有兼顾各类自然资源之间的关系,比如林耕资源和水耕资源间的关系 ...

2001

0.0

傅伯杰, 刘国华, 陈利顶, 等. 中国生态区划方案[J]. 生态学报, 2001, 21(1): 1-6.

Fu B

, Liu G

, Chen L

, et al. Scheme of ecological regiona-lization in China[J]. Acta Ecol Sin, 2001, 21(1): 1-6.

Ecological regionalization is a base for rational management and sustainable utilization of ecosystems and natural resources It can provide scientific basis for constructing healthy ecological environments and making policies of environmental management In this paper, based on synthetical analysis of the characteristics of ecological environments of China, the principles of ecological regionalization are discussed, and indices and nomenclature of ecological regionalization are proposed, The ecoregions i...

生态区划是生态系统和自然资源合理管理及持续利用的基础 ,它可为生态环境建设和环境管理政策的制订提供科学依据。在综合分析我国生态环境特点的基础上 ,探讨了生态区划的原则和依据 ,建立了各级生态区单元划分的指标体系和命名系统 ,最后对我国生态环境进行了区域划分。将我国划分为 3个生态大区、1 3个生态地区和 57个生态区。

... 自新中国成立以来比较成熟的区划有生态^[7]、气候^[8]、地理^[9,10]等区划和森林^[10,11]、草地^[12]、中国海岸带^[13]等单项自然资源区划 ...

2013

0.0

郑景云, 卞娟娟, 葛全胜, 等. 1981—2010年中国气候区划[J]. 科学通报, 2013, 58(30): 3088-3099.

Zheng J

, Bian J

, Ge Q

, et al. The climate regionalization in China for 1981-2010[J]. Chin Sci Bull, 2013, 58(30): 3088-3099.

The scheme of climate regionalization in China was conducted by the classification criteria of temperature zone, arid/humid region and climatic sub-region, and the variables used in the criteria were calculated as mean values of the 30 years by using the daily meteorological data of 658 stations from 1981 to 2010. In the classification criteria, the temperature zones were classified by the general guideline of the days with daily temperature steady above 10℃, and the secondary guideline of January mean temperature, or by their referenced variables including the accumulated temperature with daily temperature steady above 10℃ and annual minimum temperature, respectively. The arid/humid regions were classified by the annual aridity index and annual precipitation amount in turn. The climatic sub-regions were classified by the July mean temperature. The result shows that China can be divided into 12 temperature zones, 24 arid/humid regions and 56 climatic sub-regions. Compared with the climate regionalization scheme for the period of 1951- 1980, several boundaries of temperature zones in eastern China shifted northward in 1981-2010 due to the climate warming. The east part of the northern boundary of warm temperate zone shifted more than 1.0° at a maximum. On average, the east part of the northern boundary of north subtropical zone shifted 1.0°. The middle part of the northern boundary of mid-subtropical zone shifted 2.0° at a maximum. The west part of the northern boundary of south subtropical zone shifted 0.5°-2.0°. In West China, the shift of temperature zone was not significant in horizontal due to the vertical landform. However, the plateau sub-cold zone was shrunk while the plateau temperate zone was enlarged in the Tibetan Plateau. Because precipitation decreased in North China, southeastern part of Northeast China and eastern part of Northwest China, the boundary of the semi-arid and sub-humid region in Northern China shifted eastward and southward, and in which, the boundary between 36°-41°N shifted 0.5°-2.5°at longitude. Moreover, the climate in the most of arid regions and semi-arid regions in Hexi Corridor, Xinjiang and the Tibetan Plateau changed to be more humid.

1 Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China; 2 National Climate Center, Beijing 100081, China

根据我国658个站1981~2010年日气象观测数据, 以日平均气温稳定≥10℃的日数、年干燥度、7月平均气温为划分温度带、干湿区、气候区的主要指标, 以1月平均气温、年降水量为温度带、干湿区划分的辅助指标, 并参考日平均气温稳定≥10℃的积温及极端最低气温的多年平均值等指标, 对我国1981~2010年气候状况进行了区划, 将我国分为12个温度带、24个干湿区、56个气候区. 与1951~1980年相比, 受气候增暖影响, 1981~2010年间我国东部多个温度带界线出现了北移, 其中暖温带北界东段最大北移超过1个纬度, 北亚热带北界东段平均北移1个纬度, 中亚热带北界中段最大北移2个纬度, 南亚热带北界西段北移0.5~2.0个纬度; 西部因受地形影响, 温度带水平移动不显著, 但在青藏高原有亚寒带范围缩小、温带范围扩大趋势. 同时, 因华北、东北东南部、西北东部降水减少, 北方半干旱与半湿润分界线东移与南进, 其中36°~41°N间的移动幅度达0.5~2.5经度; 但西北的河西走廊、新疆及青藏高原的干旱区、半干旱区总体转湿.

... 自新中国成立以来比较成熟的区划有生态^[7]、气候^[8]、地理^[9,10]等区划和森林^[10,11]、草地^[12]、中国海岸带^[13]等单项自然资源区划 ...

2010

0.0

高江波, 黄姣, 李双成, 等. 中国自然地理区划研究的新进展与发展趋势[J]. 地理科学进展, 2010, 29(11): 1400-1407.

Gao J

, Huang

, Li S

, et al. The new progresses and development trends in the research of physio-geographical regionalization in China[J]. Prog Geogr, 2010, 29(11): 1400-1407.

As is well known, there exist similarities and differences among geographical regions, and zonality is a universal theorem governing geographical patterns. Physio-geographical regional system is a hierarchical system, which is formed by division or combination of natural features based on geographic relativity and geographic zonality. Researches on physio-geographical regional system aim at observing and studying natural complex of the earth’s surface, revealing rules of regional differentiations and exploring formation, development, division, combination, relativity and demarcation of natural regions at different scales, from a regional point of view. As a radical method to obtain geographical information, physio-geographical regionalization has always been studied and widely used by geographers. Studies on physio-geographical regionalization in China have made great progress in principle, methodology, and theory since the 1930s. It could provide a scientific basis for social and economic development and planning, and conservation, improvement and rational utilization of natural environment. Based on brief review of physio-geographical regionalization at home and abroad, the paper summarizes the characteristics of researches in recent years: various types of elements; distinct ecologicalization in comprehensive natural regionalization; a complete series of spatial scales; scarce creativity in technology and methods; emphasizing regionalization methodology; enhancing application of regionalization schemes. Then, the paper analyzes academic problems in the present researches: lack of epistemological study; weak methodological study. Finally, the paper explores the prospects of physio-geographical regionalization: continuous increase in requirement at the national level; strengthening the standardization of regionalization, and raises several trends in geographical regionalization.

College of Urban and Environmental Sciences, Peking University, Beijing 100871, China

依据自然地带性和区域分异规律进行自然区划历来是自然地理学的重要研究内容。它不仅是获取地理知识的重要途径，而且可为拟定和实施社会经济发展规划以及保护、改良和合理利用生态与环境提供必要的科学依据。本文在简要回顾国内外自然地理区划研究发展历程的基础上，总结了中国近年来自然地理区划研究工作的特点：区划要素类型多样、自然综合区划“生态化”明显、区划空间单元及其尺度系列完整、区划技术方法鲜有创新、区划方法论有所重视、区划方案应用指向进一步强化。分析了当前自然地理区划研究工作中存在的学术问题：认识论研究欠缺、方法论研究薄弱。最后，对自然地理区划的未来发展进行了展望：持续增加的国家需求、不断规范化的区划工作，并提出了地理区划的几个发展趋势。

... 自新中国成立以来比较成熟的区划有生态^[7]、气候^[8]、地理^[9,10]等区划和森林^[10,11]、草地^[12]、中国海岸带^[13]等单项自然资源区划 ...

2017

0.0

方创琳, 刘海猛, 罗奎, 等. 中国人文地理综合区划[J]. 地理学报, 2017, 72(2): 179-196.

Fang C

, Liu H

, Luo

, et al. Comprehensive regionalization of human geography in China[J]. Acta Geogr Sin, 2017, 72(2): 179-196.

The comprehensive regionalization of Chinese human geography is based on the rules governing regional differentiation of Chinese physical geography factors. Based on regional differences and similarities in human factors, this study divides the whole country into two levels of relatively independent, complete and organically linked human geographic units. As a fundamental, comprehensive, cutting-edge, practical and important task, the comprehensive regionalization of human geography highlights the characteristics, regional and sub-regional features, complexity and variety of spatial differences between factors of Chinese human geography. It is capable of promoting the development of human geography based on local conditions, providing basic scientific support to national and local development strategies, such as the Belt and Road Strategy, new urbanization and environmental awareness, and creating a sound geopolitical environment in key areas. Using results from existing physical and human geography zoning studies, and in accordance with the principles of synthesis, dominant factors, the relative consistency of the natural environment, the relative consistency of economic and social development, the consistency of the regional cultural landscape, the continuity of spatial distribution and the integrity of county-level administrative divisions, and taking as its basis the division of human geography into 10 major factors (natural condition, the economy, population, culture, ethnicity, agriculture, transportation, urbanization, the settlement landscape and administrative divisions), this paper constructs an index system for the comprehensive regionalization of Chinese human geography through a combination of top-down and bottom-up zoning and spatial clustering analysis. In this study, Chinese human geography is divided into eight regions (first level) and 66 sub-regions (second level). The eight human geography regions are (I) Northeast China, (II) North China, (III) East China, (IV) Central China, (V) South China, (VI) Northwest China, (VII) Southwest China, and (VIII) Qinghai and Tibet. This zoning proposal fills gaps in studies involving the non-comprehensive regionalization of Chinese human geography. Each human geography region and sub-region has different topographical, climatic, ecological, population, urbanization, economic development, settlement landscape, regional cultural and ethno-religious attributes. This proposal on the comprehensive regionalization of Chinese human geography dovetails closely with previous studies on comprehensive regionalization in Chinese physical geography, Chinese economic zoning, and Chinese agriculture zoning. It shows that, under the dual roles of nature and humans, there are certain rules of regional differentiation that govern the comprehensive regionalization of Chinese human geography.

1. Key Laboratory of Regional Sustainable Development Modeling, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China 2. College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

中国人文地理综合区划是以中国自然地理要素的地域分异规律为基础,充分考虑全国人文要素的地域分异性和相似性,将全国划分为不同空间层级、相对独立完整、并具有有机联系的特色人文地理单元。是一项基础性、综合性、前沿性与实用性的重要工作。通过人文地理综合区划,将突出中国人文地理要素的地域分异性、地方特色性和复杂多样性,因地制宜地推动人文地理学科发展,为面向国家和地方发展战略需求推动“一带一路”建设、新型城镇化和生态文明建设、为营造重点地区良好的地缘政治环境提供基础性的科学支撑。本文在吸纳已有的各类自然和人文地理区划成果的基础上,按照综合性、主导性、自然环境相对一致性、经济社会发展相对一致性、地域文化景观一致性、空间分布连续性与县级行政区划完整性等原则,以自然、经济、人口、文化、民族、农业、交通、城镇化、聚落景观和行政区划10大要素为基础划分依据,构建中国人文地理综合区划指标体系,采用自上而下与自下而上相结合的区划思路和空间聚类分析方法,将中国人文地理划分为东北人文地理大区Ⅰ、华北人文地理大区Ⅱ、华东人文地理大区Ⅲ、华中人文地理大区Ⅳ、华南人文地理大区Ⅴ、西北人文地理大区Ⅵ、西南人文地理大区Ⅶ和青藏人文地理大区Ⅷ共8个人文地理大区和66个人文地理区。该区划方案填补了中国人文地理没有综合区划的空白。各个人文地理大区和各个人文地理区之间呈现出不同的地形地貌属性、气候属性、生态属性、人口属性、城镇化属性、经济发展属性、聚落景观属性、地域文化属性和民族宗教属性。中国人文地理综合区划方案与已经划出的中国自然地理综合区划、中国经济区划、中国农业区划等有较大程度的吻合性,体现出在自然与人文要素双重作用下的中国人文地理综合区划的地域分异规律。

... 自新中国成立以来比较成熟的区划有生态^[7]、气候^[8]、地理^[9,10]等区划和森林^[10,11]、草地^[12]、中国海岸带^[13]等单项自然资源区划 ...

2011

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... 自新中国成立以来比较成熟的区划有生态^[7]、气候^[8]、地理^[9,10]等区划和森林^[10,11]、草地^[12]、中国海岸带^[13]等单项自然资源区划 ...

2020

0.0

... 自新中国成立以来比较成熟的区划有生态^[7]、气候^[8]、地理^[9,10]等区划和森林^[10,11]、草地^[12]、中国海岸带^[13]等单项自然资源区划 ...

2020

0.0

... 自新中国成立以来比较成熟的区划有生态^[7]、气候^[8]、地理^[9,10]等区划和森林^[10,11]、草地^[12]、中国海岸带^[13]等单项自然资源区划 ...

2005

0.0

刘燕华, 郑度, 葛全胜, 等. 关于开展中国综合区划研究若干问题的认识[J]. 地理研究, 2005, 24(3): 321-329.

Liu Y

, Zheng

, Ge Q

, et al. Problems on the research of comprehensive regionalization in China[J]. Geogr Res, 2005, 24(3): 321-329.

The modern regionalization in China has attained plentiful and substantial achievements in recent 50 years and has made important contributions to the socio-economic construction. Meanwhile, great changes have taken place in the natural and socio-economic patterns in China. So it is indispensiable to develop comprehensive regionalization as the basis of the sustainable socio-economic development for China. The main scientific issues to be discussed are as follows: 1) the target of service and the mission of research; 2) the theory and system of comprehensive regionalization; 3) the changing processes, patterns and their interactions of the main elements in regional system; 4) the identification of the boundaries between the regional systems in China; 5) the identification of typical regions and the analysis on their characteristics; 6) the interaction between the global geographical patterns and the comprehensive regional system in China; 7) data mining, processing and dimensioning; 8) the integrative methodology of comprehensive regionalization; 9) scenario analysis for the future evolution of regional system in China; and 10) the dynamic demonstration system for the comprehensive regionalization.

1. Ministry of Science and Technology of the People's Republic of China, Beijing 100862, China; 2. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China

过去半个多世纪,我国的自然与社会经济格局发生了重大变化,单纯对自然或某一部门进行的区域刻画已经不能适应新形势下经济社会可持续发展的需要。因此,亟待开展中国综合区划研究工作。编制中国综合区划方案所要解决的重要科学技术问题包括:服务对象与研究目标;综合区划理论体系;地域系统主要要素的变化过程、格局及其相互作用关系;中国地域系统重要界线的确定;典型区域的辨识及其特征分析;世界地理格局与中国综合地域系统相互作用;数据的采集、处理、量纲化;综合区划的集成方法;中国地域系统未来发展情景分析;综合区划方案的动态演示系统。

... 这些区划存在空间分区叠置、年代较为陈旧等问题,不能满足新时代自然资源观测与研究需求,同时单一资源的区划和传统地理区划不符合新时代山水林田湖草是生命共同体的理念^[14] ...

... 所以进行自然资源综合区划既是对当前单一自然资源区划和传统自然地理区划的有益补充,也是对自然资源家底认知和新时代经济高质量发展和生态文明建设的迫切需求^[14,15] ...

2020

0.0

2020

0.0

... 张海燕等^[16]按照主体性、整体性、多尺度、等级性和发展性五大原则,尝试并提出了自然资源综合区划的技术方案,并初步完成对全国自然资源的一级划定,将全国共分为7个一级自然资源大区(其中华北地区主要划分和命名为华北草耕自然资源大区),在使用方法上有很大的突破,奠定了自然资源综合区划的基础,但是只进行了一级区划,没有进一步划分 ...

... 本文通过已有的研究结果,对《中国自然资源综合区划理论研究与技术方案》^[16]中的一级区划划分出的华北草耕自然资源大区,基于华北地区的区域状况选取各类指标和权重,进一步进行二级和三级区划,有助于实现对华北地区自然资源更科学的认识和更合理的管理 ...

... 1 研究区概况研究区域是张海燕等《中国自然资源综合区划理论研究与技术方案》^[16]中划分出的华北草耕自然资源大区(图1) ...