基于SPOT-VGT数据的流域植被覆盖动态变化及空间格局特征——以淮河流域为例

为探明近10多年来淮河流域的植被覆盖状况动态变化及其空间格局,本研究基于SPOT-VGT的NDVI数据和淮河流域土地利用/覆被数据,利用ArcGIS空间分析工具,设计植被动态空间计算模型,分析了1999-2007年淮河流域植被变化的时空格局,包括年内各月变化规律、年际变化趋势、不同景观类型的植被指数特征及其变化趋势等.结果表明:①SPOT-VGT数据结合GIS空间分析和建模工具,可以较好的计算和分析流域尺度的植被状况时空格局;②淮河流域绝大部分地区(71.33％)在1999-2007年NDVI有显著增加趋势,表明流域整体植被覆盖明显改善;③淮河流域NDVI年内变化曲线呈双峰型,4月份和8月份分别出现波峰,8月波峰高于4月;④淮河流域植被覆盖状况空间差异显著,NDVI多年平均值的空间格局为:平原地区较高,淮河干流北岸高于南岸;山丘区差异较大,大别山区植被指数最高,沂蒙山区植被指数最低,水土流失风险较高;大中城市及其周边地区,植被指数低;⑤不同景观类型的NDVI多年变化趋势存在一定的差异:耕地、林地、草地、盐碱地的平均值增长趋势显著且较为平稳.滩地在波动中有小幅度增长;沼泽地波动幅度最大.本研究可为淮河流域森林保育、水土流失防治等措施的制定提供科学依据.     

江西省食物供给时空格局

江西省是我国的粮食大省,对未来国家粮食安全具有重要意义.本文分析了江西省1980-2005年的各类食物产量变化趋势,并结合食物营养转化式和不同生活水平的食物营养需求标准,对江西省食物营养供给总量和供需平衡进行时空格局分析,得出:①稻谷产量约占江西粮食总产量的95%,并一直保持增长趋势,而油料、大豆、薯类和甘蔗产量199...     

草地地上生物量高精度曲面建模

草地生物量的大区域精确估算对全球变化研究和草地资源的合理利用具有重要作用。为提高草地生物量的空间模拟精度,发展了草地地上生物量的高精度曲面建模方法HASM-GB(High Accuracy Surface Modeling for Grassland Biomass),基于内蒙古草地地上生物量野外调查资料和同时期的遥感影像数据,采用HASM-GB方法对内蒙古自治区草原地上生物量空间分布进行了模拟。通过野外实测数据采用修正的Jackknifing方法对HASM-GB方法模拟结果进行了验证,结果表明模拟结果与实测数据之间具有较低的均方根误差(28.03 g/m²)和较好的相关性,相关系数为0.62。将HASM-GB方法与遥感生物量回归模型、普通克里金和回归克里金3种方法进行了精度对比,结果表明与其他3种方法相比,HASM-GB方法的模拟结果具有相对较低的平均误差、平均绝对误差、均方根误差和与测定值较高的相关系数。通过对地上生物量空间分布格局模拟结果的分析可知,由于植被指数-生物量回归模型属于非空间方法,其模拟精度很大程度上取决于主、辅变量间的相关性水平,易受植被指数数据误差的影响。普通克里金不能考虑辅助变量的作用。HASM-GB方法能够充分考虑生物量采样点和辅助变量的空间变异信息和邻域样本的空间结构特征从而提高模拟精度,其对草地地上生物量的曲面模拟能力高于回归克里金。结果表明HASM-GB可以作为模拟草地地上生物量空间分布相对有效的方法。     

中国食物供给能力分析

从中国各类型生态系统(农田、草地、水域) 的实际的食物生产能力出发,结合进出口产品中的食物部分,得出全国实际的食物供给能力,根据食物营养成分表中的转化率,将各类食物折算成人类生存所需的3 大营养成分(热量、蛋白质、脂肪) 的产量来表示,并利用ArcGIS 进行草地和农田食物供给的空间分析。以2004 年为例,中国实际食物供给能力为：热量1.601×10¹⁵ kcal,蛋白质6.163×10⁷ t,脂肪2.717×10⁷ t。其中,中国内陆生态系统实际可供给热量1.454×10¹⁵ kcal,蛋白质4.996×10⁷ t,脂肪2.074×10⁷ t,分别达到了陆地生态系统生产潜力的32.46%、38.33 %和41.12%,内陆生态系统食物供给还有较大的增长余地。在小康水平下,中国的食物热量、蛋白质、脂肪分别可以供养人口19.12 亿,20.84 亿和11.03 亿人,按照2010 年营养目标和2020 年全面小康目标,热量和蛋白质的供给已经较为充足,而脂肪的供给有所不足,今后需要注重油脂作物的种植和生产。结果还表明：中国的食物供给能力中,农田占据了绝大部分,不过比例有下降的趋势,从1998 年的84.66%,下降到2004 年的74.72%;草地和水域生态系统所提供的食物所占比例分别为4.83%~5.80%、6.02%~7.51%,波动较小;净进口食物所占比例逐年增长,1998 年仅为4.04%,2004 年增加到13.82%。通过平衡模型计算,在温饱、小康、富裕水平下,2004 年中国可以供养的人口分别为：15.34 亿,15.00 亿和14.11 亿,这表明,如果能够优化种植结构,合理配置植物性食物向动物性食物转化比例,均衡营养消费结构,中国实际食物供给较为充足。     

不同气候变化情景下未来中国热相关死亡风险的预估

预估气候变化背景下中国未来近期、中期及远期温度热相关人群超额死亡风险,为未来热相关人群健康风险防范提供科学依据。基于中国网格化日均气温数据集与3种排放情景下未来日均气温数据、历史人口数据与3种生育率情景下未来人口数据以及死因数据资料计算的热效应暴露-反应关系,计算每日热相关死亡人数。结果表明:（1）未来中国平均气温将持续升高,且北方地区升温幅度较大。（2）1986—2005年中国热相关非意外总死亡人数约为7.1（95%置信区间:5.7—8.5）万。（3）RCP2.6、RCP4.5情景下未来中国热相关非意外总死亡人数均呈现先升后降的变化趋势。21世纪末,不同情景下的热相关非意外总死亡人数均高于基准年代。（4）未来不同情景下中国热相关非意外总死亡人数在黄淮海地区以及成渝地区均呈上升趋势,在RCP2.6、RCP4.5情景下北方地区热相关非意外总死亡人数呈下降趋势,东南沿海地区在21世纪30年代后开始呈下降趋势。总体而言在全球变暖的背景下未来中国热相关死亡风险将上升,而在RCP2.6情景下可以有效抑制其上升趋势。