淮河流域蚌埠闸以上地区夏玉米生育阶段水分供需时空变化特征研究

作物水分供需量是进行科学合理灌溉的重要参考依据,水分供需不平衡也是引起农业旱涝的根本原因。基于淮河流域蚌埠闸以上地区及周边1961—2015年共91个气象站点的日尺度气象数据,借助有效利用系数法计算夏玉米有效降水量,采用联合国粮食及农业组织（FAO）建议的Penman-Monteith（P-M）公式和作物系数法计算需水量,分析夏玉米水分供需时空变化特征,并探讨典型站点夏玉米生育期内水分盈亏状况。结果表明：① 近55a来,研究区夏玉米全生育期和各生育阶段有效降水量呈南高北低的分布特征,各站点趋势变化不明显;② 夏玉米全生育期和各生育阶段需水量大致呈南低北高的纬向分布,全生育期和各生育阶段呈显著减少趋势,只少数站点未通过显著性检验;③ 夏玉米全生育期和各生育阶段缺水量大致呈纬向分布特征,全生育期和播种-出苗期呈显著减少趋势,其余生育阶段趋势变化不明显。     

基于Cubist模型的天山北坡草地鼠群密度时空分布特征

鼠害是影响草原生态健康的重要因素,了解小型啮齿动物种群密度时空分布特征,对精准的鼠害综合防治具有重要意义。以往对小型啮齿动物时空分布的研究多局限于静态的站点分布或小范围的种群密度时间变化分析,缺乏对较大时空尺度小型啮齿动物种群密度变化的分析。从已发表的文献中收集了天山北坡草地1982—2015年小尺度的有效洞口密度实地调查信息,同时结合环境因子数据,再根据海拔将研究区划分为≤900 m和>900 m 2类,运用Cubist模型和随机森林模型,分析有效洞口密度时空分布。结果表明：（1） 1982—2015年天山北坡海拔≤900 m地区的有效洞口密度总体呈增加趋势,而海拔>900 m的地区总体呈减少趋势。基于Cubist模型构建有效洞口密度与环境因子的模型拟合精度明显优于随机森林模型。（2） 植被状况、气象因子和放牧强度是天山北坡有效洞口密度时空分布主要的环境驱动因素。在天山北坡内海拔≤900 m和>900 m的地区中,有效洞口密度的驱动机制存在着显著差异。（3） 在海拔≤900 m地区,影响有效洞口密度时空分布主要是叶面积指数,而对于海拔>900 m地区为归一化植被指数。这可能是受到大沙鼠（Rhombomys opimus）和黄兔尾鼠（Eolagurus luteus）消耗不同类型植被的影响。     

快速城镇化背景下海岛农村居民点空间演变——以福建海坛岛为例

以平潭综合实验区主岛--海坛岛为研究区,基于 2000、2009 和 2013 年 3 期 SPOT 遥感数据,运用单一土地利用动态度、马尔科夫转移矩阵模型、最近邻点统计量、核密度估计、探索性数据分析和空间“热点”探测方法定量分析海坛岛农村居民点时空分布特征及其演变规律,并从景观生态学角度深入分析农村居民点空间分布特征的影响因素。结果表明：1）2000―2013 年间农村居民点扩张明显,面积共增加 399.69 hm² ,主要转自耕地和林地,后期（2009―2013 年）的增量、增速均比前期（2000―2009 年）大,说明综合实验区的成立对海坛岛农村居民点扩张产生重要影响。2）海坛岛农村居民点扩展主要形式：一是块状扩展,即沿原有斑块向四周蔓延式向外扩展;二是带状扩展,即沿各乡镇的交通干线向两侧或某侧扩展。3）2000、2009 和 2013 年海坛岛农村居民点的空间分布均表现出显著的聚集特征,呈现高密度小规模集聚分布与低密度大规模集聚分布格局,且随时间变化,农村居民点集聚程度不断提高。4）坡度、地形起伏度、道路和河流等景观要素对海坛岛农村居民点的布局有显著影响,农村居民点主要分布在地势平坦、坡度平缓（0~10°）、近水源（距河流＜1 500 m）以及交通便利（距离道路＜500 m）的地方,且扩张趋势明显;反之,农村居民点分布明显较少。     

黄土高原不同生态类型NDVI时空变化及其对气候变化响应

了解植被的时空变化及其气候主控因子可为植被保护和恢复提供重要的理论依据。基于MOD13A1和气象数据,分析了黄土高原Normalized Difference Vegetation Index （NDVI）时空变化特征,探讨了NDVI对水热条件在不同时间尺度的响应特征。结果表明：黄土高原植被覆盖状态正在不断的改善,气候呈暖湿的发展趋势;83.77%的植被退化区（退化区面积占研究区总面积的5.79%）海拔<2000 m且退化类型以不显著减少为主,不同覆被类型的退化区海拔分布及退化比例差异明显,湿地的退化面积比最高（23.91%）、其次耕地（11.88%）。年尺度上,NDVI与降水呈正相关的面积高于气温,约75.06%的区域受水分条件控制;灌木地（海拔分布<2200 m）、耕地（<3000 m）、草地（<3000 m）和裸地（600~3700 m）等植被生长受水分条件影响;森林（<1000 m、1700~3700 m）和湿地（>2500 m）的植被生长受热量影响。月尺度上,黄土高原植被NDVI对热量响应以滞后1个月为主,不同植被对水热响应的滞后性差异明显,草地、湿地、耕地和裸地对热量响应以滞后1个月为主;森林和灌木地则表现水热同期的特征。伴随滞后时间的推移,水分主控面积逐渐降低,热量成为影响植被生长的主要因素,水热主控及响应滞后性分布受海拔影响明显。     

基于GF-1的青藏高原东南部积雪分布及MODIS积雪产品适用性研究

青藏高原东南部海拔高,地形复杂,云量大,准确掌握该地区的积雪分布特征对于积雪灾害防治非常重要。论文以2013—2019年冬季积雪积累期云量符合要求的35景高分一号(GF-1)影像为基础,将全色影像和多光谱影像融合为2 m分辨率影像,通过目视解译获取了研究区积雪的空间分布特征,结合改进后的30 m分辨率SRTM DEM,探讨了地形对积雪分布的影响。结果表明：积雪像元在研究区范围内占比为33.1%。积雪的垂直分布特征明显：积雪在高程带4000~5000 m(高海拔)处分布较集中,积雪面积占比为18.1%;在高程带0~2000 m、2000~3000 m和6000~7000 m处积雪面积占比均不到0.1%。积雪在北坡、东北坡的分布比例较高,均为15%以上;在南坡、西坡、西南坡、东南坡分布比例较低,均为10%左右。将基于GF-1影像获取的积雪分布分别与同日获取的根据MODIS V6积雪产品计算的积雪比例(MODIS FSC)和积雪分布的对比表明,64.4%的MODIS FSC像元绝对误差不超过10%,MODIS积雪分布产品对含雪像元的漏分率和误分率平均为33.8%和32.7%,说明MODIS积雪产品在研究区的精度还具有较高的不确定性,其对低覆盖积雪反演的精度较差。这表明利用MODIS积雪产品研究青藏高原东南部积雪的时空变化特征时还需要对其积雪反演算法进行改进,同时亟需加强地面观测和基于多源遥感数据的积雪研究。研究结果可为青藏高原东南部雪冰灾害防治提供支撑。     

近30年云南省主要粮食作物种植面积与产量变化分析

基于云南省1989―2018年的农业数据资料,采用LMDI分解法、重心迁移模型等方法研究粮食种植面积和产量的时间变化趋势与空间演化格局,并探究主要粮食作物（小麦、稻谷、玉米、薯类）生产的变化差异;进一步采用人均粮食产量、粮食波动系数等指标分析粮食安全水平。研究发现：1）近30年云南省粮食种植面积和总产量均表现为显著上升的变化趋势,其中总产量增长率高达97%,且各作物单产量的增加和种植结构的调整是全省粮食总产量增产的主要贡献因素;稻谷和小麦的种植面积在30年内分别下降了16%和36%,总产量和单产量变化不大;玉米的种植面积、总产量及单产量的增长率最明显;稻谷和玉米在1989—1998年增产的主要贡献因素均为单产量的增加,而1999―2018年3种谷物增产则均是由于种植面积的变化;薯类在研究时段内总产量增加了228%,这一变化是由种植面积变化导致的。2）云南省粮食种植面积总体呈现东多西少的分布规律,最多的地区为曲靖市,最少的为迪庆藏族自治州;粮食生产重心有向东北方向迁移的趋势;稻谷产量由东南向西北递减,小麦产量高值区由四周向中部聚拢;玉米和薯类发展较快,高产区均主要分布在滇东北。3）近30...     

全新世中期青海海东地区聚落选址与环境解读

依托GIS技术,对全新世中期海东地区河湟谷地的聚落选址特征进行分析,指出马家窑文化、齐家文化、卡约-唐汪文化与辛店文化时期的聚落均对海拔2000~2200 m的高程区间具有强烈的选择倾向,这一首选海拔区间标识了全新世中期河湟谷地水热条件优良的森林与草原植被过渡地带。齐家文化之后的卡约-唐汪文化与辛店文化以2000~2200 m海拔高程区间为核心,分别向较高海拔山区与较低海拔河谷地带扩展生存空间,且聚落分布重心发生迁移,聚落聚集程度降低。4000 aBP前后气候开始转为干冷,导致高海拔山区森林退化与河谷水热条件变化,是齐家文化以后的人类文明对环境的适应方式发生变化的主要原因。     

基于GIS的兴宁市油茶种植适宜性评价

为探讨气候、地形、土壤条件等对兴宁市油茶种植生态适宜度的影响,提高兴宁市油茶种植生态区划的精细化程度,文章基于油茶生长对环境条件的需求,在充分分析兴宁市气候、地形、土壤条件的基础上,提出油茶种植综合区划指标为：4个气象因子（10―12月平均温度、1月平均气温、7月平均气温、8―9月平均降雨量）、3个地形因子（海拔高度、坡度、坡向）、3个土壤因子（有机质、pH值、全氮）;采用层次分析法和加权指数求和法,建立油茶种植的综合区划评估模型;基于GIS技术开展兴宁市油菜种植适宜性精细化区划。结果表明：兴宁市油茶适宜种植区主要分布在北部和东部海拔在100~500 m的地区,约占全市总面积的37%,较适宜区主要分布在海拔高度在500~800 m的低山区,约占全市总面积的44.2%,不适宜区主要分布在海拔≥800 m的山区和海拔≤100 m的中部地区,约占全市总面积的18.8%。     

伊犁河谷文化遗址时空分布及地理背景研究

选取伊犁河谷为研究区,探讨了夏朝以来的1 029处遗址时空分布和地理背景。结果表明：遗址分布的地貌类型依次为“河岸阶地→河流谷地、谷地的丘陵和高阶地→低起伏低山和低丘陵→冲（洪）积平原、河谷平原”。遗址分布范围分别经历了“分散”、“扩大”、“收敛”、“集中”的演变,其空间格局由前3个时期的“东高西低”演变为后3个时期的“西高东低”,其分布中心经历了从河流“中上游→下游”的演变。遗址集中分布于第2～8级（601～1 300 m）高程和第1～5级坡度（0～9°）,且随着时间的推移,其表现出从高海拔、高坡度向低海拔、低坡度转移的趋势。古遗址数量、规模均以宋元明时期最高,而古墓葬则以春秋-秦时期居首。古墓葬遗址主导文化经历了“安德罗诺沃文化→索墩布拉克文化→乌孙文化”的演变过程。     

北宋中期耕地面积及其空间分布格局重建

以北宋暖期为研究时段,依据历史文献中有关“田亩”与“户额”的记载资料,通过对赋役、户籍、土地等制度的考证,订正了北宋中期各路耕地面积和府级人口数量;并以地面坡度、海拔高程和人口密度作为影响土地宜垦程度的主导因子,网格化重建了北宋中期境内耕地空间分布格局(60 km×60 km)。结果表明：(1) 北宋中期境内耕地约7.2 亿亩,北方占40.1%,南方占59.9%;人口数量为8720 万人,北方占38.7%,南方占61.3%;境内土地垦殖率为16.6%,人均耕地面积为8.2 亩。(2) 垦殖率较大的地区主要分布在黄淮海平原、长江中下游平原、关中平原、两湖平原以及四川盆地等,其垦殖率基本在40%以上;而岭南、西南(除成都平原外)、东南沿海和山陕黄土高原等地区垦殖率较低,其垦殖率大多小于20%。(3) 耕地分布在不同海拔高度和坡度上存在明显差异,其中低海拔(< 250m)、中海拔(250~1000 m) 和高海拔(1000~3500 m) 地区的耕地分别为4.43、2.15 和0.64 亿亩,其相应平均垦殖率为27.5%、12.6%和7.2%;而平耕地(≤ 2°)、缓坡耕地(2°~6°)、坡耕地(6°~15°) 和陡坡耕地(>15°) 的面积分别为1.16、4.56、1.44 和0.02 亿亩,其平均垦殖率分别为34.6%、20.7%、8.5%和2.3%。     

近30年中国东北地区玉米种植体系的时空动态分析(英文)

Understanding crop patterns and their changes on regional scale is a critical requirement for projecting agro-ecosystem dynamics. However, tools and methods for mapping the distribution of crop area and yield are still lacking. Based on the cross-entropy theory, a spatial production allocation model(SPAM) has been developed for presenting spatio-temporal dynamics of maize cropping system in Northeast China during 1980–2010. The simulated results indicated that(1) maize sown area expanded northwards to 48°N before 2000, after that the increased sown area mainly occurred in the central and southern parts of Northeast China. Meanwhile, maize also expanded eastwards to 127°E and lower elevation(less than 100 m) as well as higher elevation(mainly distributed between 200 m and 350 m);(2) maize yield has been greatly promoted for most planted area of Northeast China, especially in the planted zone between 42°N and 48°N, while the yield increase was relatively homogeneous without obvious longitudinal variations for whole region;(3) maize planting density increased gradually to a moderately high level over the investigated period, which reflected the trend of aggregation of maize cultivation driven by market demand.     

东北西部粮食生产时空格局变化及优化布局研究

利用2003~2013年东北西部各县市粮食生产统计数据,运用聚类分析、粮食贡献度和PSR模型方法,分析东北西部粮食生产格局变化及其影响因素,根据国家“镰刀弯”地区规划提出的玉米种植面积调减目标,对各县市具体调减值进行核算,得出以下主要结论。从2003年以来,粮食播种面积和产量明显向玉米、水稻两种作物集中,而相对低产的大豆所占比例明显下降;粮食生产格局发生明显变化,多数地区被以玉米为主的类型区取代。2003~2013年东北西部粮食增产主要归因于种植面积扩大,其次是粮食单产提高,受粮食作物结构影响较小。东北西部耕地生态安全评价值均小于0.6,处于不安全级至临界安全级阈值范围内,其中不安全级和较不安全级所占比重为97.01%,集中呈片状分布,亟待调整区域种植结构以提高耕地生态安全。东北西部玉米播种面积调减总目标为145.20万hm²,其中农牧交错带调减113.23万hm²,冷凉区调减31.97万hm²,调减地区主要集中在赤峰市、通辽市、兴安盟、吉林西部和辽宁西部地区的部分县市等玉米为主的类型区。东北西部各县市在调减玉米种植面积的过程中,应充分考虑耕地生态安全、农民的生计替代和利益补偿等问题,做到科学、合理、有序地调减玉米种植面积。     

中国高山林线的分布高度与气候的关系

通过研究我国高山林线的分布高度沿纬度、经度的变化格局,和对高山林线处的温度和基带降水等气候指标的分析,对我国高山林线分布高度与气候因子的关系进行探讨。结果表明：(1) 我国高山林线高度表现出明显的纬向和经向变化,总体趋势是：在北纬30^o以北,高山林线高度随纬度升高而下降,下降速率为112 m/度左右;在30^oN以南,则表现出较大的东西部差异：在东部,高山林线高度变化不明显,西部则随纬度增加呈上升趋势。在相似的纬度上,高山林线高度呈现出从东向西升高的趋势。高山林线在藏东南的洛隆、丁青、工布江达一带 (约29^o~32^oN,94^o~96^oE) 达到4 600 m,为世界最高林线高度,并以此为中心向四周降低。(2) 影响高山林线高度的主导气候因子为生长季温度条件。我国高山林线高度的温度指标为年生物温度3.5 ^oC,温暖指数14.2 ^oC·月,生长季平均温度8.2 ^oC。该指标相应海拔高度的地理差异,导致了我国高山林线高度的纬向、经向变化,和从沿海到内陆林线高度的差异。(3) 降水对高山林线高度有显著影响。在中高纬度地区,相同纬度上干旱区域的高山林线高于较湿润区域,降水量是通过温度间接作用于林线高度的。     

过去50年吉林省玉米带玉米种植面积时空变化及其成因分析

吉林省中部的玉米带现已成为中国重要的商品粮基地。建国以来,玉米种植面积的时空分布发生了很大变化。过去50年间,吉林省中部玉米带的玉米种植面积占呈波动增加趋势,并在1996年达到最高值,1997年后又开始下降;1980年以后,即吉林省中部玉米带大规模产业化发展以后,玉米种植重心向东移动。对于玉米种植面积变化的原因分析表明,政策引导、农业科技和以及其与其它作物的经济收益比较优势是非常重要的驱动因素。另外,近些年吉林省玉米带年平均气温明显增加,冬季和春季增温较多,玉米带的玉米种植面积呈现出随气温增加而线性增加的趋势。     

Spatial distribution of maize in response to climate change in northeast China during 1980–2010

Based on county-level crop statistics and other ancillary information, spatial distribution of maize in the major maize-growing areas (latitudes 39°–48°N) was modelled for the period 1980–2010 by using a cross-entropy-based spatial allocation model. Maize extended as far north as the northern part of the Lesser Khingan Mountains during the period, and the area sown to maize increased by about 5 million ha. More than half of the increase occurred before 2000, and more than 80% of it in the climate transitional zone, where the annual accumulated temperature (AAT) was 2800–3400 °C·d. Regions with AAT of 3800–4000 °C·d became more important, accounting for more than 25% of the increase after 2000. The expansion of maize was thus closely related to warming, although some variation in the distribution was noticed across zones in relation to the warming, indicating that maize in northeast China may have adapted successfully to the warming by adjusting its spatial distribution to match the changed climate.     

2002年1月份南极普里兹湾海域南极磷虾(Euphausia superba Dana)的丰度和种群结构研究

对2002年1月份在南极普里兹湾海域三条断面(68.5°E、70.5°E和73°E)用IKMT网采集的幼体后期南极磷虾(E.superba)的水平分布和种群结构进行了研究.南极磷虾主要位于64°S以南的海域,64°S以北磷虾数量很少.南极磷虾的平均丰度和生物量分别为68.85 ind·1 000 m-3和24.16 g...     

Change analysis of rice area and production in China during the past three decades

Rice＇s spatial-temporal distributions, which are critical for agricultural, environ- mental and food security research, are affected by natural conditions as well as socio-eco- nomic developments. Based on multi-source data, an effective model named the Spatial Production Allocation Model （SPAM） which integrates arable land distribution, administrative unit statistics of crop data, agricultural irrigation data and crop suitability data, was used to get a series of spatial distributions of rice area and production with 10-km pixels at a national scale -it was applied from the early 1980s onwards and used to analyze the pattern of spatial and temporal changes. The results show that significant changes occurred in rice in China during 1980-2010. Overall, more than 50% of the rice area decreased, while nearly 70% of rice production increased in the change region during 1980-2010. Spatially, most of the increased area and production were in Northeast China, especially, in Jilin and Heilongjiang; most of the decreased area and production were located in Southeast China, especially, in regions of rapidly urbanization in Guangdong, Fujian and Zhejiang. Thus, the centroid of rice area was moved northeast approximately 230 km since 1980, and rice production about 320 km, which means rice production moved northeastward faster than rice area because of the significant rice yield increase in Northeast China. The results also show that rice area change had a decisive impact on rice production change. About 54.5% of the increase in rice pro- duction is due to the expansion of sown area, while around 83.2% of the decrease in rice production is due to contraction of rice area. This implies that rice production increase may be due to area expansion and other non-area factors, but reduced rice production could largely be attributed to rice area decrease.     

西北地区东部夏季水汽输送特征及其与降水的关系

采用ERA Interim 再分析资料和160 站逐月站点降水资料,运用经验正交函数（EOF）分析、合成分析等方法揭示了西北东部3 个分区的水汽输送的区域气候特征、与降水EOF气候模态相对应的整层水汽输送特征以及降水偏多（少）年的水汽输送异常特征。结果表明：西北地区东部夏季经向水汽输送的大值区处于900 hPa~800 hPa 高度上;纬向水汽输送大值位于700 hPa~500 hPa 高度上。对西北东部降水做EOF 分析,第一模态为全区一致型,与降水相对应的西风影响区主要盛行西风水汽输送,季风边缘区的南部盛行西南风水汽输送;第二模态为东南-西北型,东风、东北风水汽输送流入西北东部地区;第三模态为东北－西南型,西风和西北风水汽输送将水汽带到西风影响区内。     

Palaeomagnetism and magnetostratigraphy of uppermost Permian strata, southeast New Mexico, USA: correlation of the Permian–Triassic boundary in non-marine environments

Continental red sandstone and siltstone rocks of the Dewey Lake (Quartermaster) Formation at Maroon Cliffs, near Carlsbad, New Mexico, are characterized by two components of magnetization with partially overlapping laboratory unblocking temperature spectra. Both magnetizations display high coercivities (>100 mT), probably residing in haematite. A north-directed magnetization with steep positive inclination unblocks between 100 and 650 °C, isolating a predominantly northwest-directed magnetization, with shallow inclination, of near uniform normal polarity and maximum unblocking temperatures of 680 °C.
We collected samples from 24 palaeomagnetic sites (i.e. individual beds) from a ~60 m thick section of flat-lying strata disconformably overlying carbonate and evaporite rocks of the Rustler Formation. The upper member of the Rustler Formation contains a Late Permian (early Changxingian) marine invertebrate and conodont fauna. Of the sampled sites, four yield only steep magnetizations, interpreted to be recent overprints. Eight sites did not yield well-grouped site means and were excluded from the final calculations. The formation mean (dec = 337.7°, inc = 9.2°; k = 31.6, α ₉₅ = 7.8°, N = 12 sites) defines a palaeomagnetic pole located at 55.2°N, 117.5°E, in good agreement with other Late Permian North American cratonic poles.
Correlation of the short polarity sequence of this section of Dewey Lake strata is unambiguous. Compared with the polarity stratigraphy of marine sections in Asia, and supported by isotopic age determinations on a widespread bentonite bed in Dewey Lake strata in west Texas (approximately 251 Ma) and fossil data for the underlying Rustler Formation, the magnetostratigraphy is consistent with deposition of the Dewey Lake Formation during the latest Changxingian (Late Permian) stage.     

Latitudinal and altitudinal patterns of the endemic cacti from the Atacama desert to Mediterranean Chile

In this study we describe the biogeographic patterns of the endemic cacti from the Atacama Desert to the Mediterranean area of Chile. Our goals were: (1) to identify areas of high endemism, (2) to test Rapoport’s rule, (3) to test the geometric constraints hypothesis, (4) to explore temperature and precipitation as explanatory variables of species richness. We used a list of 72 species of cacti, ranging from 18° to 36° S and from 0 to 4500 m.a.s.l. A Bayesian analysis of Endemicity (BAE) was used to evaluate hierarchical relationships of endemism between different latitudinal bands. Rapoport’s rule was evaluated by examining the relationships between latitudinal/altitudinal mid-point, latitudinal/altitudinal range extent and species richness. The geometric constraints hypothesis was tested by examining the existence of mid-domain effect. The BAE indicated two areas of endemism: (1) the northern area between 18° S and 26° S, and (2) the southern area between 27° S and 36° S. The shape of the latitudinal gradient is non-linear, supporting the geometric constraints hypothesis. Altitudinal patterns, however, support Rapoport’s rule; a peak of endemism was found at low altitudes. The explanatory variables were elevation, minimum temperature of the coldest month, mean temperature of wettest quarter and annual precipitation.