基于V__Hegyi竞争指数的绿洲边缘人工固沙植被梭梭(Haloxylon ammodendron)的种群竞争

种群动态与种内竞争是植物生态学经典研究核心,特别是对于植被组成相对简单的荒漠,对种内竞争机制的研究有助于深入理解荒漠植被的稳定机制与自组织过程。以河西走廊绿洲边缘最主要的人工固沙植物梭梭(Haloxylon ammodendron)为对象,采用空间代替时间的方法,研究梭梭种群的演变过程及种群竞争强度随建植年龄的变化。选择5个(5~10、10~20、20~30、30~40、40a)生长阶段的受人为干扰较小的梭梭种群样地,分别设置5个50m×60m样方。选用V__Hegyi竞争指数分析梭梭种群的种内竞争在时间维度上的变化规律。结果表明:研究区梭梭人工林从定植到生长20a左右,梭梭林密度减小了60%左右,生长30~40a左右的梭梭样地出现大量的更新幼苗,导致密度增加,由于梭梭幼苗和部分成年树的死亡,密度再次下降;梭梭基径越大,竞争指数越小,不同径级梭梭竞争指数大小依次为幼苗、幼年树和成年树;梭梭种群竞争强度由大到小依次为30~40、5~10、40、20~30、10~20a。     

基于机器学习和多光谱遥感的银川平原土壤盐分预测

快速获取区域土壤盐渍化程度信息,对于盐渍化治理与生态环境保护具有重要意义。以银川平原为研究区,以盐分影响因子和盐分指数分别作为输入参数,建立支持向量机(SVM),BP神经网络(BPNN)和贝叶斯神经网络(BNN)3种土壤盐分预测模型,选取最佳模型进行研究区不同深度的土壤盐渍化预测。结果表明：(1)0～20 cm土壤盐分预测模型中基于影响因子变量组的BNN模型效果最佳,决定系数(R²)为0.618,均方根误差(RMSE)为2.986;20～40 cm土壤盐分预测模型中基于盐分指数变量组的BNN模型效果最佳,R²为0.651,RMSE为1.947;综合对比下,BNN模型的预测效果最好,可用于研究区土壤盐渍化预测。(2)银川平原主要是以非盐渍化和轻度盐渍化为主,0～20 cm土壤重度盐渍化及盐土共占总面积的11.59%,20～40 cm土壤重度盐渍化及盐土共占总面积的7.04%,20～40 cm土壤盐渍化程度较0～20 cm土壤盐渍化轻。     

安徽省会经济圈碳排放强度与生态补偿研究

通过对1997年和2007年碳排放强度分析,揭示安徽省会经济圈内各市县对碳排放的影响和区域差异,根据相关固碳价格计算省会经济圈市县的生态补偿标准。研究结果显示:(1)省会经济圈总体上为碳汇区,1997—2007年间碳排放总量增加1 049.9万t,年均增长14.4%,其中,合肥市碳排放量增长最大。(2)2007年经济圈内地均建设用地碳排放强度和地均碳排放强度分别增加为1997年的2.18,2.41倍。1997—2007年,省会经济圈内的碳排放量、地均碳排放强度和地均建设用地碳排放都呈现合肥市>巢湖市>六安市。(3)经济圈内各县市地均碳排放强度差异显著,建设用地平均碳排放强度以合肥市最高(784 t/hm2),其次是霍山县和金寨县,其他区域的建设用地平均碳排放强度相差不大。(4)2007年合肥市提供的生态补偿标准是12.8～105.1亿元,六安市和巢湖市得到的生态补偿标准范围分别为31.9～278.1,0.6～13.8亿元;各县市生态补偿差异也很大。     

中国信息制造业技术创新能力的区域差异研究——基于省际层面的实证分析

信息制造业在以制造业为主导的中国有着重要的地位。我国地域辽阔,经济发展水平各异,其技术创新能力的区域差异研究显得尤为重要。通过构建信息制造业技术创新能力的综合指标体系,对1999—2007年中国信息制造业技术创新能力的区域差异进行了实证研究。结果发现:(1)按照信息制造业创新能力的梯度差异可以把我国31个省、市、区初步划分为五大等级;(2)等级之间的差距随着等级强度的增加而增大,等级上各省、市、区的分布大致呈金字塔型;(3)31个省、市、区信息制造业技术创新能力的时间维度变动轨迹显示,1/5以上的省、市、区信息制造业技术创新能力呈上升态势,1/4以上的省、市、区比较稳定,不到1/3的省、市、区有所下降,而其余省、市、区呈不规则波动。     

西藏谷露铯硅华1H、29Si魔角旋转核磁共振研究

对谷露硅华样品进行固体MAS NMR分析,主要获得以下结论。1)采用1H MAS NMR技术,能分辨出谷露硅华不同类型的H2O或者OH-基团:孤立的内部羟基、氢键缔合羟基以及表面吸附的孔隙水和羟基结合水,其质子的化学位移分别为0.9×10-6、0.5×10-6、7.2×10-6、4.5×10-6和2.7×10-6。2)在硅华的1H→29Si CP/MAS NMR谱中可以看到,蛋白石中存在Q2结构,说明谷露硅华中存在与Q2硅配位的孪位羟基。3)从硅华的29Si MAS NMR实验结果可知,硅华的Cs含量与Q3的强度呈正相关关系,与Q4的强度呈负相关关系。由此可见,硅华中Cs的含量可能与蛋白石中的Q3(Q2)结构有关。     

中国西北地区大范围极端高温事件的大气环流异常特征

 利用中国西北5省(区)90个台站1961—2005年的逐日气温资料,分析了西北五省(区)发生大范围极端高温事件时的大气环流异常特征。结果表明,当出现大范围极端高温事件时,100 hPa南亚高压强度偏强并北移至西北地区上空,副高脊线偏北,同时500 hPa高度场上有一与温度暖中心相匹配的闭合高压单体控制着西北地区,西北地区上空大气高(中低)层为负(正)温度距平。此外,西北地区上空下沉气流强度明显偏强,下沉运动加强中心在300 hPa高度左右。与此同时,除了新疆西南部,西北其他地区的散度场形势都是大气上层辐合,下层辐散,并且辐合辐散强度都偏强,其中的辐合带主要位于150～300 hPa高度,辐合中心及其加强中心在200 hPa高度左右。     

空间权重对分析地理要素时空关联格局的影响——基于中国大陆省域水资源消耗强度的实证

基于区域经济发展水平、资源禀赋等地理要素对水资源利用效率的耦合影响,以2003-2013年中国大陆省区为例,应用多种空间权重方案对省际水资源消耗强度的时空格局进行比较分析,针对评价结果的不确定性,提出了基于GDP-距离倒数的改进空间权重方案,并进行实证研究。结果表明:(1)应用对称性空间赋权方法,得出的省际水资源强度的空间自相关特征检验结果具有局限性,依据基于邻接或距离原则构建的空间权重,评价结果不够稳健;(2)应用GDP-距离倒数的组合空间权重方案,能够充分体现经济—地理要素对水资源利用效率的非对称性影响,所得局部空间自相关评价结果的可靠性提高;(3)在研究时段内,中国大陆省际居民生活用水强度的时空异质性最小,生态环境用水强度异质性最大,工业和农业用水强度的时空异质性相对较小并且具有显著的全局空间自相关特征;(4)省际工业用水强度具有南北分异特征,局部低—低集聚区位于黄河以北并且相对稳定,高—高集聚区位于长江以南并趋于弱化;(5)省际农业用水强度的局部高—高集聚、高—低集聚区位于中国大陆西部,且研究时段内表现相对稳定。基于GDP-距离倒数的组合空间权重方案,能够同时体现省际经济水平及空间距离的临近度,因此可在一定程度上提高相关研究中评价结果的可靠性。     

内蒙古东南地区落叶松晚材蓝光强度对气候因子的响应

以内蒙古东南部白音罕山落叶松样芯为研究对象,建立研究区124年(1895—2018年)树木年轮晚材蓝光强度差值年表.通过选取年表(1895—1998年)与气象因子的响应分析发现:落叶松晚材蓝光强度年表与6—8月的温度(r=0.42,P<0.01)存在显著的正相关,与6—8月的降水(r=-0.39,P<0.05)和7—1...     

天山北坡经济带碳排放空间差异及生态补偿研究

对新疆天山北坡经济带各市县土地利用碳排放量及碳排放强度进行分析,将天山北坡经济带各市县分为碳源区和碳汇区,并采用国际通用的造林成本法和碳税率法,对各区生态补偿标准进行了测算。结果显示:(1)天山北坡经济带总体上为碳源区,2000—2012年碳排放总量增加2 979万t,年均增长率1.1%。(2)按照碳排放强度进行分区,经济带内的主要碳源区为乌鲁木齐、克拉玛依等6个市县;主要碳汇区为乌苏、精河等5个市县;碳中和区为鄯善县、哈密等11个市县。(3)现阶段作为碳源区的乌鲁木齐市、克拉玛依市、吐鲁番市、石河子市、昌吉市、阜康市应分别提供生态补偿标准适度额为29.99亿,4.42亿,12.80亿,6.29亿,9.02亿和4.13亿元。     

戈壁砾石覆盖度与风蚀强度关系实验研究

戈壁表面的砾石覆盖度对风沙物质的运移有不可忽略的影响,在极端干旱区砾石覆盖是防沙治沙的重要手段。通过风洞实验模拟了阿拉善戈壁区砾石覆盖度与风蚀强度的关系。结果表明,当因地表风化作用等产生的松散颗粒物被吹蚀后,不同地点、不同样品之间风蚀强度有明显的差异,因而砾石覆盖度与风蚀强度之间的相关关系并不显著;但数据标准化后则表明,当砾石覆盖度在40%以下时,随砾石覆盖度的增加风蚀强度也有所增大。戈壁地区的风沙运动中,在砾石覆盖度小于40%条件下,不同风速下风蚀强度的变异系数是不同砾石覆盖度下的风蚀强度的变异系数的2倍左右。在极端干旱的戈壁区,影响风蚀强度的因素十分复杂,砾石覆盖度增大不仅不能控制风蚀现象的发生,反而增强气流对地表的风蚀能力,这一因素可能是阿拉善高原戈壁区成为中亚强沙尘暴主要源地的重要原因之一。     

基于图形分析的宁夏春季干旱监测预测方法研究

利用NCEP／NCAR再分析春季逐月平均位势高度、风、温度、垂直速度等物理量的格点资料,通过图形分析技术进行天气系统识别,建立3类宁夏春季干旱多层次环流概念模型,并对各类型主要影响因子进行特征量对比计算,得出了宁夏春季干旱监测预测定量化指标。在如下条件下,宁夏易发生春季干旱：(1)500 hPa东亚大槽位于120°-140°E,其中位于120°-130°E间时发生的干旱强度最大,偏东或偏西则强度减弱;(2)500 hPa中亚脊强盛、完整且位于60°-100°E,位于80°E附近干旱强度最大,弱脊分裂或偏西则干旱强度较弱;(3)副热带高压呈带状,脊线位于20°N以南且西脊点位于110°E以西时;(4)850 hPa偏南气流强度较弱,北界位于27°N以南时;(5)700 hPa判定区域（30°-50°N、90°-110°E）内干区控制范围比率达45％时;(6)500 hPa判定区域（30°-50°N、90°-110°E）内下沉气流区占区域面积的比率≥75％,700 hPa下沉气流区占区域面积的比率≥60％,且宁夏北部受下沉气流区控制。利用图形分析法对宁夏春季干旱进行监测预测,对2010年和2011年春季气候趋势进行拟合检验,效果良好。     

银川鸣翠湖国家湿地公园香蒲、荷花、石菖蒲和芦苇生长区土壤有机碳及其组分含量对比研究

为了了解干旱区城市湿地公园不同植物生长区土壤的储碳能力,在宁夏回族自治区银川市鸣翠湖国家湿地公园中,在香蒲(Typha orientalis)、荷花(Nelumbo nucifera)、石菖蒲(Acorus tatarinowii)和芦苇(Phragmites australis)生长区,分别设置采样地,于2018年5月8日,采集0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm和40～60 cm深度的土壤样品,测定土样的有机碳及其组分含量,分析土壤有机碳及其组分含量与土壤其它理化指标的关系。研究结果表明,香蒲、荷花、石菖蒲和芦苇生长区0～60 cm深度各土层的土壤有机碳质量比平均值分别为20.85 g/kg、16.35 g/kg、7.23 g/kg和4.48 g/kg,土壤易氧化碳质量比平均值分别为6.17 g/kg、4.53 g/kg、2.57 g/kg和1.16 g/kg;与其它植物生长区对应深度的土壤有机碳和易氧化碳含量相比,香蒲生长区0～10 cm、10～20 cm和20～40 cm深度土壤有机碳和易氧化碳含量显著偏高,荷花生长区40～60 cm深度土壤有机碳和易氧化碳含量显著偏高;与其它植物生长区对应深度的土壤颗粒有机碳含量相比,香蒲生长区0～10 cm、10～20 cm土壤颗粒有机碳含量显著偏高,荷花生长区20～40 cm和40～60 cm深度土壤颗粒有机碳含量显著偏高;荷花生长区各深度土壤可溶性有机碳含量显著高于其它植物生长区;各植物生长区土壤有机碳含量及其组分的含量与土壤砂粒含量、粉粒含量、全氮含量和pH显著相关。     

半湿润地区风沙流结构的定量研究：以豫北沙地为例

暖温带半湿润地区豫北沙地相同下垫面不同风速下0—20cm高度内总输沙量随2米高处风速增大而增加:Q_(0—20)=7.488002—3.045697V 0.309797V~2;输沙率Q_L随2米高处风速增大而以Q_L=3.743841—1.5228816V 0.153897V~2,函数形式增加。上层(4—20cm)、中层(2—4cm)、下层(0—2cm)输沙量随2米高处风速增大而以不同函数形式增加,各层占输沙量百分数随2米高风速增大分别成增加、波动、减小趋势;各层输沙量随总输沙量增加而以不同函数形式增大。观测结果表明:半湿润地区豫北沙地0—20cm高度内风沙流中10％输沙量在4—7cm范围内随风速大小变动。     

2019年度JCR的Journal of Geographical Sciences数据

正2020年6月29日,科睿唯安(Clarivate Analytics)发布了2019年度《期刊引证报告》(Journal Citation Reports, JCR)。《地理学报(英文版)》(Journal of Geographical Sciences, JGS) 2019年度影响因子为2.851,在JCR收录的12838种期刊中排名第3537位,在50种国际自然地理学期刊的排名居第20位,位于Q2区。2019年度JGS总被引频次为3298,在435种国际地球科学期刊的排名居第168位,位于Q2区。表1是JGS2017—2018年高被引论文名单,对JGS 2019年影响因子提升贡献较大。     

中国黄土高原地区干旱特征

利用黄土高原51站40年气象观测资料及修正palmer干旱指数,主要采用EEOF(扩展经验正交分解函数)等分解方法,研究黄土高原土壤干旱演变。结果表明:40年来干旱趋于加重;1973年、1989年为Petitt变点,1973年之前旱年相对较少,1989年之后干旱年份明显增多干旱加重;干旱最敏感区(变化大值区)在高原腹地,高原周边地区干旱变幅较小;干旱变化振荡周期以2~4年为主;干旱准2年振荡的空间演变清晰,干旱移动方向和强度变化比较明显,在5个月之内强度、范围加大,大值区数值增大并向周围扩展旱情加重,再经过5个月后干旱大值区的数值下降快于周围,从敏感区向高原四周扩散;干旱变化强度、位相等具有区域差异,主要存在高原西部、晋中盆地、高原东北部、关中平原、渭河上游区等5个次区域。     

贺兰山东麓暴雨气候特征及灾害防御对策

利用贺兰山东麓9个常规站及287个自动气象站汛期(5—9月)逐小时降水量资料,应用线性趋势系数、克里金插值及Morlet小波变换等方法,分析了该地区的暴雨时空特征和振荡周期。结果表明:(1)贺兰山东麓暴雨日数20世纪60年代最多,暴雨强度20世纪70年代最强,暴雨贡献率2011—2019年最大。(2)1961—2019年年平均暴雨日数为2.1 d,暴雨强度为46.6 mm·d-1。(3)1961—2019年暴雨日数有2.1 d·(10a)-1的下降趋势,暴雨强度变化不大,暴雨贡献率有1%·(10a)-1的弱上升趋势。(4)暴雨主要出现在7月和8月,集中出现在7月中旬至8月中旬。(5)贺兰山东麓各站不同时间段共出现短时强降水810次,主要出现在夜间21:00—22:00和白天16:00,其中夜间暴雨占57.8%。(6)暴雨日数存在2～6 a、7～15 a的周期性变化,变化的第一主周期为3 a,暴雨强度存在2～4 a、5～16 a的周期变化,变化的第一主周期为9 a。(7)暴雨出现日数最多、强度最强、量级最大的区域主要分布在贺兰山银川至石嘴山段的沿山区域。(8)洪涝灾害具有发生频率高、涉及范围广,季节性明显、区域集中,破坏性强、造成损失大等特点。     

西藏高寒草甸冠层光合参数的遥感估算：站点研究（英文）

太阳辐射驱动的植物光合作用是所有生物圈功能的基础。高寒草甸生态系统范围广,土壤碳密度高,气候变化剧烈,因此是高寒生态系统关键过程响应气候变化的指示器。然而,对高寒草甸生态系统光合作用的主要参数,包括被冠层吸收的光合有效辐射占比(FPAR)、冠层消光系数(k)和冠层叶面积指数(LAI)季节动态的研究较为缺乏。利用2009–2011年太阳辐射各组分和植被叶面积指数观测,分别估算了位于西藏自治区当雄县一个典型的高寒草地生态系统的这三个光合参数,并与最新MODIS(collection6)遥感FPAR(FPAR_MOD)和LAI产品(LAI_MOD)进行了对比。此外,基于比尔–朗伯吸收定律和MODIS植被指数产品(归一化植被指数NDVI和增强型植被指数EVI),本研究介绍了一个纯遥感手段估算高寒草甸生态系统植被冠层光合参数季节动态的方法。结果表明:2009–2011年该研究区高寒草甸日均FPAR分别是0.33、0.37和0.35,所有4个基于遥感的FPAR产品,包括FPAR_MOD、基于比尔–朗伯吸收定律(常数化消光系数为0.5)估算的FPAR_LAI,以及2个利用MODIS植被指数产品与FPAR地面观测(FAPRg)建立非线性统计模型估算的FPAR(FPAR_NDVI和FPAR_EVI)均对FPARg的年内季节变异做出了很好的解释。相比而言,FPAR_MOD严重低估了FPARg,低估量超过了FPARg本身的40%;FPAR_LAI也明显低估了FPARg,低估量将近20%,这主要是由于比尔–朗伯吸收定律中k值在整个生长季都被设置为常数0.5,因此用FPAR_LAI去校准FPAR_MOD在该高寒草甸不是一个科学合理的方法。通过遥感估算,该高寒草甸的k值存在明显的季节变异,变异范围是0.19–2.95。考虑k值的季节变化后,FPAR_NDVI和FPAR_EVI明显地提高了对FPARg的估算精度,二者对FPARg虽然有轻微的高估,但高估量均不到5%(RMSE=0.05)。基于植被指数(NDVI和EVI)模拟的FPAR和k的季节动态,利用比尔–朗伯吸收定律估算的植被叶面积指数(LAI_NDVI和LAI_EVI)明显提高了遥感LAI_MOD产品的准确度。本研究揭示了基于比尔–朗伯吸收定律,植被指数构建的遥感模型可以提供该高寒草甸FPAR、k和LAI季节动态简单而有效的估算方法。     

中国台风强度等级与可能灾害损失标准研究

台风灾害给中国沿海地区造成了严重损失,进行台风风险评估将为台风灾害有效规避提供科学依据,探讨台风强度等级和灾害损失之间的关系是台风风险定量评估的基础。利用1954-2008年间登陆中国东南沿海的174场成灾台风路径数据和对应的灾情记录数据,对台风强度等级和承灾体(农作物、人口、房屋和社会经济)的8项指标的损失数量关系进行分析,并对台风强度等级与各项损失率指标之间的关系进行拟合,得出各项灾损指标的损失率曲线。基于台风强度等级划分标准和损失率曲线,建立了适合于我国的四个强度等级的台风灾害损失标准划分方案:微度、轻度、中度和重度,对应的损失率用承灾体的社会经济指标来表征。研究表明:当台风强度等级达到第4等级时,灾害造成的损失率均有较大幅度的增加。本文构建的台风灾害损失标准可为进一步定量评估承灾体脆弱性及损失风险提供依据和参考。     

河南省沿黄粮食主产区耕地利用时空演变特征——以6个典型县(市)为例

基于多时间节点遥感数据和公里网格单元,采用变化强度指数、核密度估计和洛伦兹曲线等方法,研究1990—2020年河南省沿黄6个县(市)耕地资源变化强度、类型及空间分布均衡性的演变规律与过程。结果表明：(1)研究区耕地变化强度大,1990—2000年增加15 720.77 hm²,增幅2.58%,2000—2020年减少16 185.47 hm²,减幅2.59%,水域滩涂、未利用地开发和还林还湿、建设用地占用是耕地变化的主要原因。(2)耕地核密度位于80～100 hm²/km²的高密度范围内,空间差异化特征显著,低密度区由沿黄滩区向城镇演变,呈环状延伸,集聚特征明显,城镇化不断挤压农业生产空间。(3)各时期耕地变化不一,1990—2000年以耕地增加为主,强度大、范围广,沿黄滩区变化强度在35.01%～100.00%。2000年后,受退耕和建设用地占用影响大,耕地大幅减少,集中于城镇和农村居民点周边,耕地非农化问题突出。(4)耕地空间分布具有一定均衡性,2000年以前均衡性增加,2000年后呈连续下降趋...     

陕西横山L2以来风沙/黄土沉积序列的粒度端元特征及其环境意义

受气候振荡的影响,沙漠边界多次往复摆动,在地层中留下了黄土、古土壤与古风成沙的迭覆沉积。通过传统粒度参数和端元分析模型方法对陕西横山HS剖面L_2以来风成沙—沙质黄土—沙质古土壤所蕴含的粒度成分、相应的沉积信息和沙地进退进行探讨。结果表明:HS剖面粒度组成不同于黄土区,以极细砂(31.07%)、细砂(30.20%)和粗粉砂(23.38%)为主,具有大小混杂的宽粒级范围的明显特征。因此在黄土区具有全球古环境意义的粒度指标未必适合本区,运用参数化端元分析模型对本区粒度指标进行分离,以期得到适宜本区的气候环境指标。其中,端元1(EM1)的众数粒径为8.93μm,反映了西风环流的信息;端元2(EM2)的平均粒径为32.82μm,很大程度上间接指示东亚冬季风强度的变化;端元5(EM5)的平均粒径为235.46μm,是极强冬季风或强风暴的替代性指标,其含量反馈当时冬季风的强烈程度。由此,研究认为陕西横山自L_2以来发生了5次沙地扩张和3次沙地后退事件,其中风成沙层为强烈冬季风环境引发毛乌素沙地扩张时堆积的;而冬季风强度大为减弱时,沙丘迁移被沙尘堆积所取代,形成沙质黄土层;古土壤层是在冬季风相对萎缩时发育的。冰期形成的风成沙层对目前区域沙漠化存在不可忽视的潜在威胁,保护全新世形成的土壤层是防治区域沙漠化的重要措施。