克拉玛依干旱生态农业区土壤质地的空间异质性研究

土壤具有高度的空间异质性,而地统计学方法已经被证明是研究土壤空间分布的最有力工具,质地作为一项重要的土壤物理特征,研究其在空间上的异质性在农业中具有重要意义。应用地统计学方法,对克拉玛依干旱生态农业区0～30 cm、30～60 cm、60～100 cm土层进行了土壤质地的半方差函数分析,结果表明:在整个研究区范围内,不同粒径土壤颗粒组成特点类似,均以粉粒平均含量最高,通体土壤颗粒的变异性都很强,尤以砂粒最为突出。研究区内除底层粉粒外,变异半方差模型都为球状模型,各土层土壤颗粒都表现出较强的空间结构性,空间相关距在6～9 km左右。基于半方差模型,用普通克里格法对研究区0～30 cm土层不同粒径土壤颗粒进行插值,表明土壤颗粒的分布情况和研究区地质地貌的分布特点相吻合。     

基于地统计的徐州市人口密度空间分布研究

依据徐州市2004年乡镇统计数据，以AreGIS为技术平台，采用地统计学的方法，对其人口密度的空间分布进行了研究。首先借助直方图、半方差云图和Voronoi多边形等方法对人口密度数据作探索性数据分析，获取了人口密度空间分布的初步信息；然后，采用曲线拟合和交叉证实法确立了徐州市对数人口密度空间分布的变异函数模型（指数模型）及其相关参数；最后运用对数克里金法（LK）得到徐州市人口密度空间分布的等值线地图和三维直观表达地图。     

塔里木河源流区绿洲土壤含盐量空间变异和格局分析——以岳普湖绿洲为例

基于区域变量理论,在GPS和GIS技术支持下,通过地统计学的半变异函数和Kriging空间插值,以岳普湖绿洲为例,定量分析塔里木河源流区绿洲不同层次土壤盐分的空间异质性。结果表明:0~30cm、30~60cm和60~100cm土壤盐分半方差函数的理论分布模型属于指数模型,100~200cm属于球状模型。不同土层之间的空间自相关范围具有明显的差异,由表层至深层,土壤盐分的自相关范围逐渐增大。土壤盐分的空间格局分析表明,在水平方向上,研究区各层土壤盐分的高值区主要集中分布在人类活动强烈、靠近河渠水源和地势较为低洼区域;在垂直方向上,土壤表层盐分含量最高,向深层逐渐减少。     

江浙典型茶园的土壤速效钾空间分布

钾是茶叶生长过程中必不可少的营养元素,研究其空间变异规律可为茶园的养分施用与经营管理提供理论指导,为切实提高茶叶质量和产量提供建议。论文以江、浙优质茶叶种植区内的速效钾含量为研究对象,运用描述统计学分析、半方差函数模型以及空间插值方法分析钾元素在不同地域条件下的空间变异特征及其影响因素。研究结果表明:(1)天目湖和溪龙乡种植区的速效钾含量平均值明显高于龙井村和东山镇种植区,其中溪龙乡最高,东山镇最低。(2)半方差函数模型拟合显示江苏两个茶叶种植区速效钾含量有中等空间相关性,浙江两个茶叶种植区速效钾含量空间相关性较弱。(3)插值结果显示江苏省两个茶叶种植区的速效钾含量高值区均在西南和东北部,浙江省两个种植区的速效钾含量高值区分布较分散。(4)四个种植区的速效钾分布均受到结构性因素和随机性因素共同作用,浙江省两个茶叶种植区受随机性因素影响更大。     

降雨的空间不均性对模拟产流量和产沙量不确定的影响

在传统的水文/水质模型中,降雨被认为是在空间上均匀分布并且对模型输出的不确定性不产生影响。本文的目的是评价由于降雨的空间分布不均匀性对模型输出-产流量和产沙量-不确定性的影响。本文选取卢氏流域为研究区域,使用SWAT模型和流域内24个雨量站的降雨作为模型的输入。基于降雨空间分布均匀的假定下,每次用一个雨量站的点雨量来作为流域的面平均降雨量,模拟的产流量和产沙量的不确定性来自于降水的不均匀性。模拟的产流量和产沙量的不确定性大于降雨的不确定性,结果表明,在运用水文/水质模型时,为了准确的模拟、预测产流量和产沙量必须掌握降雨的空间分布特性并将其应用于水文、水质模拟之中。     

开都河流域下游绿洲表层土壤盐分空间变异特征分析——以焉耆县为例

针对目前干旱区广泛存在的绿洲土壤次生盐渍化问题,基于GIS和地统计学方法,研究开都河流域下游绿洲焉耆县表层土壤的盐分空间变异特征。结果表明:1)0~10cm、10~20cm和20~30cm三层土壤盐分的半方差函数模型均符合高斯模型;随着土壤采样深度的增加,其空间变程递增,C0+C均为50%,属于中等空间相关性。2)土壤盐分在水平方向上,0~5g/kg(非盐化和轻盐化)呈片状分布,而5g/kg(中度、重度盐化和盐土)呈斑块状分布在中部和低洼地区;在垂直方向上,0~10cm土壤盐分含量最高,且随着土层深度的增加,土壤盐分递减。     

大冶湖水质模糊综合评价

选取2001年、2003年、2006年、2009年、2012年和2015年4月大冶湖水体总氮、总磷和氨氮含量及高锰酸盐指数数据,采用模糊综合评价模型,用ArcGIS10.1软件进行空间插值,分析各水质指标的空间分布状况。结果表明,大冶湖水质总体属于V类水质,大冶湖外围水体水质比湖心水质差,水体总磷和总氮含量超标程度严重,它们是影响大冶湖水质的主要因素;水体总磷和总氮含量逐年增加,大冶湖水质进一步恶化。大冶湖外围水体中总氮、总磷、氨氮含量和高锰酸盐指数较高,东西两侧湖区水体中的含量最高。     

福州晋安河沿岸区域地表径流中氮磷污染物的空间分布特征及来源分析

以福州市晋安河沿线区域为研究对象,采集区内地表径流样品,通过分析径流水样中全氮、全磷浓度,采用普通克里格法分析了地表径流中全氮、全磷的空间分布特征.结果表明,全氮是地表径流的主要污染物质,全磷除少部分地段超标外,总体上不构成污染;全氮、全磷的半方差函数用球状模型拟合的最好,其空间分布表现为各向同性;地表径流中全氮污染主要集中于管理条件落后的居民区、餐饮业集中的娱乐场所以及非城市主干道路.地表径流中的全磷主要分布在餐饮业集中区域及管理落后的住宅小区.福州城市地表径流的氮磷污染主要来自于居民的日常生活排污.     

基于MODIS-NDVI数据的植被碳汇空间格局研究——以石羊河流域为例

本文以石羊河流域地表植被为研究对象,利用遥感影像数据、气象资料数据、DEM数据和土地利用数据,通过修正的CASA模型和土壤微生物呼吸模型计算石羊河流域生态系统NEP。在此基础上定量地划分出碳源、高碳汇区和低碳汇区,并对流域内碳源/汇空间分布进行详细研究。结果表明:石羊河流域净生态系统生产力(NEP)空间分布表现出由西南向东北逐渐递减的趋势,整体呈现出南高北低、高低相间的分布特征。研究区碳源/汇空间分布大体呈现条带状分布格局,碳源主要分布于下游民勤绿洲周边的沙漠区,低碳汇区主要分布于中游河西走廊平原,高碳汇区主要分布于上游祁连山区。由于光照等因子的差异,高碳汇区主要分布于阴坡其次是半阳坡和半阴坡,阳坡分布最少,低碳汇区主要分布于阴坡和半阳坡地区。研究结果能够较好地反映出石羊河流域植被生长及分布状况。     

基于GIS和地统计学的土壤养分的空间异质性研究:以红河县迤萨镇为例(英文)

云南红河哈尼稻作梯田系统是全球重要农业文化遗产保护试点之一。土壤养分是土壤肥力的重要标志,对遗产地土地的可持续利用具有重要作用。运用GIS和地统计学相结合的方法,对红河县迤萨镇的土壤p H、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾的空间变异及分布特征进行了分析。研究结果表明,该区域内的土壤p H、有机质、全氮、碱解氮、速效钾显示出中等变异,其变异系数分别为12.54%、40.14%、40.00%、34.89%、50.48%;有效磷显示出强变异,其变异系数为102.13%;土壤p H、有机质、全氮和速效钾的理论模型为指数模型,有效磷的理论模型为球状模型;土壤全氮、有效磷和速效钾的空间分布状况主要受结构性因子的影响,p H、有机质和碱解氮的空间分布状况受结构性因子和随机因子的共同影响;Kriging插值图较为直观地描述了迤萨镇土壤养分的空间分布状况。通过对土壤各种养分的空间分布状况,对于及时调整施肥等农业管理措施具有一定的指导作用,是进行精准施肥研究的基础工作。     

石羊河下游民勤绿洲地下水矿化度的时空变异

结合地理信息系统,运用地统计学方法研究石羊河下游民勤绿洲近15年来的地下水矿化度的时空变异规律及其与土地利用变化的关系。结果表明:(1)在1987年和2001年的两个时期地下水矿化度的实验变异函数值与理论变异函数拟合较好,F检验达到极显著水平;(2)地下水矿化度在4km以下小尺度上的随机变异SHR特别小,而在4～40km的中尺度上的结构性变异SHA达99.9%,可以认为研究区域内地下水矿化度在整个尺度上具有恒定的变异;(3)Kriging插值及其与同期的绿洲景观类型图进行叠加运算表明,在变化趋势上,除坝区东南部略有下降外,整个绿洲地下水矿化度都增大,北部湖区最显著;在变化面积上,地下水矿化度在3.0g/L以下的面积从1987年的75.26%降到了2001年的58.54%;而其>4.5g/L的绿洲主要集中在湖区。地下水矿化度较低区域的耕地面积减少,而地下水矿化度3.0g/L以上的耕地面积从7.03%增加到了14.32%,特别是湖区,地下水的矿化已严重威胁到了耕地的存在。     

太湖流域典型区50年代以来极值水位时空变化

以武澄锡虞区和阳澄淀泖区为代表,研究太湖流域典型区河网极值水位的时空变化.采用改进的MK检验和均一性检验方法检测最高和最低水位的趋势,并识别突变点;应用克里金插值技术、半变异函数方法,探讨水位变化的空间特征.研究认为:时间变化上,1950年代以来研究区各站点极值水位存在一致的上升趋势,且以最低水位上升更为显著;最高、最...     

1986—2017年呼伦湖湖冰物候特征变化

湖冰冰情物候特征是气候变化的敏感指示器之一。论文以呼伦湖为研究对象,基于MODIS、Landsat、GF-1、HJ-1等多源遥感影像及气象数据,利用RS和GIS技术综合分析了1986—2017年呼伦湖冰情物候特征及其对区域气候的响应。结果表明：① 呼伦湖年均开始冻结时间在10月下旬至11月上旬,从结冰开始到完全封冻的时间平均只有6.4 d;开始融冰时间在次年的4月上旬,消融期平均为32 d左右,到5月初或5月上旬湖冰完全融化。② 1986—2017年,在整个研究期呼伦湖完全封冻期呈现显著缩短趋势,平均缩短18.5 d;完全结冰时间有一定延迟现象,平均延后8.4 d;冰全部融化时间呈现提前趋势,平均提前了11.2 d。③ 湖冰冻结消融空间特征表现不同,冻结时先从湖岸形态较复杂地区结冰,然后由东岸向西岸迅速封冻,消融时先从湖泊西北岸开始,逐渐向东岸融化。④ 在影响因素方面,呼伦湖冰情特征主要受到区域气温、风速、风向等因素的影响。     

太湖梅梁湾水质参数空间变异及合理取样数目研究

以太湖梅梁湾为例,应用地统计学方法研究悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)和叶绿素-a(Chl-a)的空间变异规律,提出确定湖泊水质参数合理取样数目的方法。结果表明,5种水质参数空间分布不均匀,其变异程度为SS相似文献   

西藏鄂雅错盐湖砷和汞的分布特征研究

本研究对西藏鄂雅错盐湖和主要支流中不同形态的砷(亚砷酸盐As(Ⅲ)、砷酸盐As(Ⅴ)、一甲基砷酸MMA、二甲基砷酸DMA)和总汞(THg)含量进行了测定,并与主要水质参数进行相关性分析研究,结果表明鄂雅错盐湖As主要以As(Ⅴ)形态存在,其次分别为As(Ⅲ)、DMA和MMA,其中无机砷的含量明显大于有机砷。相比较其他砷的形态,盐湖中As(Ⅲ)与主要水质参数的相关性显著,与总溶解性固体(TDS)、总溶解态氮(DTN)呈显著的强正相关性,与水温、溶解氧 (DO)、氧化还原电位(Eh)、pH呈显著负相关性。总汞浓度较低,且与主要水质参数相关性不显著。通过风险评价发现鄂雅错湖水中砷存在一定的致癌健康风险,汞不存在风险。本研究丰富了西藏盐湖和支流水体中砷、汞分布特征及其环境影响因素的认识,对于环境保护具有一定的意义。     

不同尺度下森林土壤特性空间变异与取样策略

采用网格法采样,对天然更新的次生阔叶林群落林分尺度（40m×40m）和植物个体尺度（2m×2m）的0～20cm土壤分别取样80个和64个,测定pH、有机质、全N、水解N、有效P、速效K等6个指标．结合传统统计与地统计方法,分析在2种尺度下不同土壤性质空间变异特征与样本容量．研究结果表明,各土壤性质的变异系数、极差和半变异函数的基台值均随尺度的放大而增加;不同土壤性质变异性从大到小顺序依次为：有效P〉速效K〉有机质〉全N〉水解N〉pH,说明在相同的精度要求和置信水平下,土壤性质的变异越大,其合理的取样数应相应增加;半变异函数结构说明,除有效P和pH外,多数土壤空间变异主要受随机性因素影响,且无明显基台效应．最后,在对比分析2种尺度下土壤的空间变异特征和样本容量的基础上,探讨优化森林土壤的取样策略．     

评价我国鄱阳湖流域森林生态系统碳动态对植树造林与未来气候变化的响应

20世纪80年代我国鄱阳湖流域实施造林再造林工程,该区域森林面积大幅增加。大规模植物造林可能极大地影响该区域森林碳库与碳收支的变化。因此,气候变化背景下鄱阳湖流域碳平衡对中国碳循环有重要的作用。但是我们对于该地区长时间尺度的碳平衡,特别是在未来气候变化和CO2浓度上升的条件下森林生态系统碳源／汇趋势的了解不多。本研究利用过程模型InTEC模型结合区域气候模式（RIEMS2．0）模拟的未来气候资料估算了鄱阳湖流域1981—2050年碳收支情况。1981—2000年,年NPP的快速增加主要归因于大规模的植树造林;森林土壤有机碳（0-30cm）在植树造林初期每年降低1％。同时该地区森林在过去20年期间从碳源转化为碳汇。2040—2050年森林总碳库相比较2001—2010年增加0．78PgC。基于气候变化和CO2浓度增加（A1B）背景下,鄱阳湖流域NEP趋向于稳定（20—30Tgcy^-1）,除了少数年份因为干旱引发了大的碳汇损失。模拟结果同样表明水分是控制该地区NEP年际变化的主要因子而NPP的年际波动主要受到温度的影响。     

Water regime of the Argun’ river and Lake Hulun Nur under anthropogenic impact

In arid regions of Central Asia, cyclicity in the humidification behavior of a region shows long-term trends of changes in the water levels of closed lakes. Thus, the last 10 years saw a decrease in the water level by several meters on one of the region’s largest lakes — Hulun Nur (PRC). For water level stabilization on the PRC’s territory, a package of measures is undertaken for a partial Hailar river flow transfer (in the upper reaches of the Argun’ river) to Lake Hulun Nur. It is obvious that the lake’s water level regime will experience substantial changes. This paper discusses a variety of consequences of the river flow transfer and different water management modes, and forecasts the lake’s possible level regime, the Argun’ river discharge and the ecological consequences of measures of this kind for the Russian part of the drainage basin.     

Conditions for deposition of annually laminated sediments in small meromictic lakes: a case study of Lake Suminko (northern Poland)

A three-year field study was conducted in Lake Suminko, Poland, to gain an understanding of the limnological variables that influence the formation and spatial extent of annually laminated sediments in the lake. The water body is divided into three depth strata, the mixolimnion, chemocline and monimolimnion, each defined by distinct values of temperature, electrical conductivity and oxygen concentration. Typical for meromictic lakes, the monimolimnion remains perennially anoxic and is rich in dissolved solids and nutrients. The annual pattern of particle flux in Lake Suminko is closely related to biochemical processes in the euphotic zone. During winter months we observed very low accumulation rates of non-carbonaceous matter, while during the rest of the year, three periods of calcite deposition were recorded (April, July–August, and October–November). The periods of high calcite deposition corresponded with algal blooms and oxygen concentration maxima. Two principal factors contribute to meromixis in Lake Suminko: (1) the basin is sheltered, preventing wind mixing, and (2) biochemical processes in the lake associated with high lacustrine productivity. Meromictic conditions must control the formation and preservation of laminated sediments in the lake because preserved laminations occur only in areas where the lake floor lies below monimolimnetic waters.