陕西河谷盆地生态系统服务协同与权衡时空差异分析

陕西河谷盆地是区域主要粮食基地和社会经济中心,人口增长、城镇化和工业化的加快发展,使得该地区生态环境受到人类活动的强烈冲击,生态环境面临着潜在的巨大危机,严重影响社会经济的可持续发展。本文选取西北地区经济中心—关中盆地和陕西省生态保护指定区—汉中盆地进行对比研究,以1990-2010年的生态系统服务数据（NPP、保水服务、食物供给）分析生态服务时空差异,通过相关分析、线性和幂函数回归等方法分析了生态系统服务协同与权衡的时空差异。结果表明：NPP与保水是协同关系,NPP与食物供给、保水与食物供给是权衡关系;21年中,两大盆地的协同关系均呈减弱趋势,权衡关系为加强趋势,且关中盆地的变化速度要高于汉中盆地;NPP与保水的协同程度,在关中盆地东部的耕地区域以及汉中盆地的宁强县与略阳县西部最强,以关中的铜川市和汉中的西乡县最弱;NPP与食物供给的权衡程度,在关中盆地的铜川市和西安市境内的秦岭区域以及汉中盆地的西乡县南部制约关系更为突出,以关中的宝鸡市及汉中的略阳县最弱。     

城市体系规模结构研究的新方法——位序累积规模模型

利用位序累积规模模型与位序-规模法则定量分析2000~2014年中国城市体系规模结构的省际差异及其变化特征。结论如下：使用位序-规模法则进行区域城市体系规模结构对比与演变分析时会存在较大的不确定性,而位序累积规模模型更能准确刻画区域城市体系规模结构的特征;中国各省区\begin{array}{c}\beta \end{array}值排名靠前的多属于自然地理条件优越、社会经济比较发达的地区,其变化大致表现出增幅东大西小、增长率南高北低的特征;位序累积规模模型能较准确地反映出自然与社会经济条件对区域城市体系规模结构的影响,但随着社会经济的发展,自然地理和基础设施条件对城市体系规模分布的影响不再显著。     

沈阳城市应急避难场所的识别、空间格局与服务功能

以沈阳市为例,运用高分辨率遥感影像识别城市应急避难场所,采用空间插值、波段集统计等方法刻画应急避难场所空间分布及其与人口的空间匹配性,通过栅格成本分析和加权Voronoi图等方法测算空间可达性并划分其服务区范围。研究表明:(1)沈阳市应急避难场所分布呈现出"小集聚、大分散"的基本格局,与人口分布的空间匹配性差;(2)应急避难场所可达性表现出空间异质性,大型用地对整体格局起到主要塑造作用;(3)研究区域可划分为14个较为明确的应急避难场所服务区,不同服务范围在空间上存在大小、数量和构成上的差异。最后,从城市安全视角对沈阳市应急避难场所的空间布局提出优化建议,为政府部门决策提供科学依据与政策参考。     

胶莱盆地莱阳期原型盆地恢复

应用区域地质调查资料、地震剖面解释、钻孔测井资料解释和野外典型剖面的观察,并运用层序地层学原理和方法,对胶莱盆地和沂沭地堑系沉积充填序列进行了描述与对比分析,基本理清了胶莱盆地地层层序格架,并恢复莱阳期胶莱盆地原形。胶莱盆地莱阳期发育两个独立的槽状断陷带:一个沿牟即断裂构造带发育,呈NNE向展布,称之为朱吴—即墨断槽带,该断槽带完全受牟即断裂带的控制;另一个沿沭河裂谷带和诸城凹陷发育,总体也呈NNE向展布,称为苴县—诸城断槽带。两个断陷槽控制了该期的沉积相及分布。另外,位于胶莱盆地东北角的郭城凹陷可能是一个独立的断陷盆地,其发育受东西两侧断裂控制。平度地区是否存在独立的断陷湖盆,目前尚难确定。苏鲁造山带北部边界断裂（百尺河断裂）的伸展复活主导了胶莱原形盆地的发育。     

基于Matlab的Durov三线图的实现

水化学分类是实现水资源可持续开发利用的重要前提之一。Durov三线图作为主要的水化学分类图因绘制复杂而限制了其在现实中的应用,且一些常见的水化学软件也不具备绘制Durov三线图的功能。Durov三线图包括原始型Durov三线图及在其基础上演变而成的扩展型Durov三线图。通过介绍两种Durov三线图的差异、组成特征和投影原理,提出了在Durov三线图中建立坐标系的方法,并推导了将水化学数据投影到Durov三线图的公式。在此基础上,阐述了基于Matlab语言编程实现原始型Durov三线图和扩展型Durov三线图的方法和流程,并以公开发表的数据绘制了两种Durov三线图。基于相同的数据比较发现,相关水化学软件绘制的原始型Durov三线图及一些公开发表的研究成果中的扩展型Durov三线图与本文所用Matlab语言绘制的Durov三线图相一致,表明该程序准确可行。本程序既可以实现原始型Durov三线图的绘制,也可以实现常见水化学软件不能完成的扩展型Durov三线图的绘制。该程序的应用,将有助于Durov三线图的高效应用,特别是扩展型Durov三线图的应用不但可以作为水化学分类的依据,同时还可以指示某些水化学过程。     

1949—2014年福建沿海沙地动态演变及其驱动因素

福建是中国南方地区沙化土地面积较大的省份,是华南沿海沙地的典型分布区。为定期、准确掌握福建沿海沙化土地现状及动态变化趋势,按照国家要求,福建省已先后开展了5次（1994、1999、2004、2009、2014年）沙化监测工作。采用历次监测数据及前期相关历史资料、多期卫星遥感影像等,分析了1949—2014年福建沿海沙地动态演变特征及驱动因素。结果表明：65年来福建沿海沙地面积总体呈现减少趋势。1949—1989年,沿海沙地总量保持稳定,但不同类型之间转换频繁。1989—2014年,沿海沙地总量减少迅速,大量以森林为主的固定沙地（丘）和沙化耕地向以居民点、工矿建设用地和养殖用地为主的非沙化地转变。海岸侵蚀和岸线后退是导致沿海沙地减少的重要自然原因,1949年以来国家及地方的治沙造林政策和沙荒地开垦耕种是1949—1989年沙化土地变化的主要原因,沿海沙地的开发建设等人为活动是近25年间沿海沙地动态变化的主要驱动因素。     

基于地理探测器的区域土壤耕层有机碳含量 多元复合模型构建——以珠三角核心区为例

区域土壤耕层有机碳含量的精确测算,对于研究全球碳循环至关重要,但其影响因素多,空间变异性强,现有插值测算方法精度偏低。从提高测算精度出发,基于地理探测器技术,改进传统的协同克里格插值方法,构建多元复合模型进行区域土壤耕层有机碳含量的测算,并以珠三角核心区为例进行实际验证。结果表明：1）珠三角核心区土壤耕层有机碳含量空间变异与地形、水文、土壤和农田利用方式等有关,不同因素的贡献力存在较大差异,各因素贡献力（q统计量）在0.076~0.201之间,其中土壤理化性状与农田利用方式的贡献力大于地形、水文,区别不同因素的贡献力进行土壤耕层有机碳含量的精确测算应是客观要求。2）依照地理探测器分析结果,基于不同因素贡献力构建土壤耕层有机碳含量多元复合模型,插值测算精度明显提升,在珠三角核心区普通克里格、地理加权回归克里格和BP神经网络克里格的土壤耕层有机碳含量插值结果精度较多元复合模型下降16.62%、23.86%和37.33% 。由结果发现,多元复合模型突破了现有算法中辅助因素数量的局限,有效抑制了区域SOCC测算过程中的影响因素耦合噪声,降低了测算结果的不确定性。     

基于栅格的豫西山区地形起伏特征及其对人口和经济的影响

地形起伏是约束山区人口分布和经济发展的关键因素,尤其在山地平原过渡带其约束作用更为显著。以位于秦岭-黄淮平原过渡带的豫西山区为例,基于200 m分辨率DEM数据,采用均值变点法确定地形起伏度的最佳统计单元,并提取地形起伏度;以1∶10万土地利用、乡镇人口和县域各产业数据为基础,建立人口和经济空间化模型,同时生成200 m分辨率的栅格人口和经济密度图;在系统分析地形起伏度、人口和经济密度空间分布规律的基础上,借助统计分析方法基于栅格单元定量揭示了地形起伏度对人口和经济的影响,并与其他地形因子的影响进行对比分析。结果表明：① 豫西山区地形起伏度以低值为主,58.6%的区域地形起伏度小于等于0.5个基准山体的高度（相对高差≤ 250 m）;空间上呈西高东低、中间高南北低的格局,与海拔、坡度均呈较强的正相关,且与坡度的相关性更大。② 被选作验证的人口和经济数据与对应模拟值的线性拟合度分别为0.943和0.909,表明空间化结果能反映人口和经济分布的实际状况。③ 地形起伏度对人口和经济的影响强于其他地形因子的影响,与人口密度和经济密度呈较好的对数拟合关系,拟合度分别为0.911和0.874;豫西山区88.65%的人口居住在地形起伏度不超过0.5的地区,88.03%的生产总值分布在地形起伏度不超过0.3的地区。相对人口分布,研究区的经济发展向地形起伏度低值区的集聚态势更加明显。     

近百年来长江口启东嘴潮滩沉积物质来源及定量估算

河流入海输沙是海岸稳定的重要物质基础。启东嘴潮滩位于长江北支口门,与江苏海岸线交汇,陆海相互作用强烈。利用电感耦合等离子体质谱仪测定了岩芯沉积物QDZ-1的地球化学元素。根据地球化学元素的分布特征和富集系数,分析了物源指示意义,表明启东嘴潮滩沉积物受到长江物质和南黄海物质的共同影响。基于地球化学元素的沉积物端元定量判识方法,对不同物质来源的贡献率进行了定量估算。在1930年前启东嘴潮滩沉积物主要来自长江的入海输沙,贡献率为68.1%,随着长江北支河槽的衰退,贡献率逐渐减少,在1930-1972年间为38.5%,到1972年后减少到17.5%。苏北沿岸流携带向南输运的南黄海物质,贡献率逐渐增加,在1930年前为27.1%,在1930-1972年间为55.6%,到1972年后增加到75.9%,成为启东嘴潮滩主要物质来源。沉积物来源的阶段性变化,在时间上与北支水动力的阶段性变化基本吻合。     

From highly polluted inland city of China to “Lanzhou Blue”: The air-pollution characteristics

Air quality was improved considerably and the so-called "Lanzhou Blue" appeared frequently in Lanzhou due to implementation of some strict emission-control measures in recent years. To better understand whether the concentration of each air pollutant had decreased significantly and then give some suggestions as to urban air-quality improvement in the near future, the variations of the Air Quality Index (AQI) and six criterion air pollutants (PM_2.5, PM₁₀, CO, SO₂, NO₂, and O₃) at five state-controlled monitoring sites of Lanzhou were studied from 2013 to 2016. The AQI, PM_2.5, PM₁₀, and SO₂ gradually decreased from 2013 to 2016, while CO and NO₂ concentrations had slightly increasing trends, especially in urban areas, due to the large number of motor vehicles, which had an annual growth rate of 30.87%. The variations of the air pollutants in the no-domestic-heating season were more significant than those in the domestic-heating season. The increase of ozone concentration for the domestic-heating season at a background station was the most significant among the five monitoring sites. The vehicle-exhaust and ozone pollution was increasingly severe with the rapid increase in the number of motor vehicles. The particulate-matter pollution became slight in the formerly highly polluted Lanzhou City. Some synergetic measures in urban and rural areas of Lanzhou should be taken by the local government in the near future to control fine particulate-matter (PM_2.5) and ozone pollution.