农业资源生态学

自有农业以来,人们就一直在与农业生物与其环境打交道,并在协调生物和环境关系方面获得了丰富的经验。中国在古代就形成了天、地、生物、人相统一的思想;古希腊和古罗马也有大量关于生物习性与环境之间相互关系的记载;而近代生物科学的发展,尤其是Humbolt(1807)和Darwin(1859)系统地搜集整理了生物资源和它们与环境之间关系的大量材料,为生态学的形成和发展奠定了基础。随着生态学理论和研究方法的不断发展,农业生态学也逐渐萌芽和形成。Klages(1928,1942)、Papadokis(1938)和Azzi(1955)等分别阐述和强调了在认识农作物分布及其环境之间的复杂关系时应考虑影响作物分布和适应能方的一些农学、     

D-InSAR技术的积雪深度反演

积雪深度是大量气候、水文、农业及生态模型的重要输入变量。选用欧空局Sentinel-1主动微波数据,利用合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)差分干涉测量技术的二轨法,根据积雪相位与雪深之间的转换关系,反演新疆天山中段的巴音布鲁克盆地典型区的积雪雪深分布,提出了基于InSAR二轨差分的雪深估计方法,反演得到2016年12月18日的空间分辨率为13.89 m的雪深分布。研究表明:(1)对Sentinel-1数据进行正确的预处理以后,可以应用SAR差分干涉测量技术的二轨法反演区域雪深分布。但由于像对相干性和积雪状态的差异,积雪深度超过10 cm,可以获取较准确的雪深反演结果,R=0.65,反演误差的均方根误差RMSE=4.52 cm,平均相对误差为22.42%,反演雪深结果均比实测结果略偏低;而当雪深小于10 cm时,雪深反演值较实测值存在较大的误差,相对误差均高于34.52%,且反演雪深值均比实测值偏高。(2)雪深反演精度受高程及实际雪深的差异影响显著,另外雪深反演精度也受限于干涉像对相干性。结果表明,对于获取区域积雪雪深,InSAR技术较光学及被动微波遥感具有非常广阔的应用前景。     

新疆伊犁地区季节冻土沿海拔的分布规律及其影响因素

基于2000 - 2014年新疆伊犁地区不同海拔区域观测的冻融期内的冻土、 积雪和气象数据, 应用相关性分析和回归分析方法, 分析该地区季节冻土沿海拔的分布规律, 以及气温、 积雪对季节冻土特征的影响。结果表明： 伊犁地区表层土壤存在着每年11月份开始结冻, 于次年4月份完全融化的周期性变化。每个周期内土壤冻结时长随海拔以4 d·（100m）^-1的趋势增加, 土壤最大冻结深度随海拔以3.9 cm·（100m）^-1的趋势增加。土壤冻结时长与冻结期的平均气温具有显著负相关关系, 相关系数为-0.98（P<0.05）。土壤冻结日数与积雪覆盖历时呈正相关关系, 土壤的最大冻结深度与最大雪深呈负相关关系。随着海拔升高, 温度递减, 导致伊犁地区土壤最大冻结深度和土壤冻结日数整体呈现增加趋势。但在海拔相对较高的地区, 由于相对较厚积雪的影响, 出现土壤最大冻结深度随海拔升高而减小的反常现象。研究结果可为新疆伊犁地区季节冻土的分布对气候变化的响应研究提供支持, 帮助研究区域生态规划和水资源管理, 为农业发展制定适应气候变化对策。     

1966—2015年天山南北坡空气湿度差异及其影响因素

利用天山地区近50年(1966—2015年)逐日气象资料,采用Mann-Kendall趋势检验法研究了天山南北坡相对湿度(RH)的时空变化特征,分析了天山南北坡RH对平均气温、降水量、平均风速、参考蒸散量、日照时数的敏感性,并探讨了引起RH变化的主导因素。结果表明：(1)整个天山地区RH变化有略微上升的趋势但不显著,北坡RH总体呈下降趋势,南坡RH总体呈上升趋势。(2) RH空间分布呈自北向南递减趋势,南北坡全年及春季以下降趋势为主,而夏、秋、冬三季均以上升趋势为主,且南坡变化趋势的显著性高于北坡。(3) RH对风速、气温、日照时数及参考蒸散量均为负敏感,对降水量为正敏感。北坡RH对各气象因子的敏感程度依次为日照时数>参考蒸散量>风速>气温>降水量,南坡敏感程度依次为日照时数>风速>参考蒸散量>气温>降水量。空间分布上,仅降水量敏感系数高值区位于北坡伊犁河谷,其余要素敏感系数高值区均位于南坡。(4)参考蒸散量是影响天山地区RH变化的主导因子,整个天山地区参考蒸散发贡献率较高,日照时数贡献率高值区集中于北坡伊犁河谷,风速、降水量、气温贡献率高值区均集中于南坡克孜勒苏地区。     

通过数据挖掘调查气候变化的长期趋势及其因区域和地方环境而产生的空间差异（英文）

Climate change is a global phenomenon but is modified by regional and local environmental conditions.Moreover,climate change exhibits remarkable cyclical oscillations and disturbances,which often mask and distort the long-term trends of climate change we would like to identify.Inspired by recent advancements in data mining,we experimented with empirical mode decomposition(EMD) technique to extract long-term change trends from climate data.We applied GIS elevation model to construct 3 D EMD trend surface to visualize spatial variations of climate change over regions and biomes.We then computed various time-series similarity measures and plot them to examine spatial patterns across meteorological stations.We conducted a case study in Inner Mongolia based on daily records of precipitation and temperature at 45 meteorological stations from 1959 to 2010.The EMD curves effectively illustrated the long-term trends of climate change.The EMD 3 D surfaces revealed regional variations of climate change,while the EMD similarity plots disclosed cross-station deviations.In brief,the change trends of temperature were significantly different from those of precipitation.Noticeable regional patterns and local disturbances of the changes in both temperature and precipitation were identified.The trends of change were modified by regional and local topographies and land covers.     

陕北能源开发区县域社会剥夺的空间差异与形成机制

运用第五次和第六次全国人口普查数据,采用社会剥夺指数模型和空间分析方法,系统研究陕北能源开发区县域社会剥夺地域特征、空间模式及形成机制。结果表明:1)2000年以来,陕北能源开发区县域社会剥夺水平整体呈下降趋势,县域社会剥夺指数平均值由0.351降至0.254。2)陕北能源开发区县域社会剥夺地域差异显著。榆林市县域社会剥夺水平差距最大,高于研究区县域平均水平,延安市县域社会剥夺水平差距相对较小,榆林南六县和延安南五县社会发展处于相对均衡状态。3)陕北能源开发区县域社会剥夺空间模式由"双核对称式"演变为"双核组团式",县域社会剥夺热点区由区域中部转移至北部地区,总体呈现能源经济县域社会剥夺强度加大而农业经济县域社会剥夺强度减弱的变化模式。4)县域社会剥夺空间格局是经济发展、政策设计、区域开发和路径依赖等因素长期交互耦合作用的结果。因此,统筹推进区域经济转型、社会发展和生态环境综合治理是新时期实现能源开发区可持续发展的重要途径。     

矿精粉中关键金属元素赋存状态研究方法流程的建立:以长江中下游成矿带富钴硫矿精粉为例

长江中下游成矿带作为我国矿床学研究程度和矿产利用技术水平最高的成矿带之一,大部分矿床中除了主要成矿元素铜、金、铁和硫等,还伴生潜在可利用的关键金属资源镉、钴、硒、碲和铼等。由于目前矿山主要选矿回收铜、铁、硫、铅、锌、金和银等主要矿种,在不改变选矿工艺的条件下,矿山产品矿精粉中关键金属的分布特征和可利用性是当前关键金属资源利用的核心问题之一。本文对成矿带内玢岩型铁矿床、矽卡岩型铁矿床、矽卡岩型铁铜矿床、矽卡岩型铜金矿床、斑岩型铜金矿床和角砾岩筒型铜金矿床等六类矿床的矿山产品(铜金粉、硫精粉、铁精粉和金精粉)进行了系统化学成分分析,发现目前的矿山产品中关键金属元素含量普遍不高,但矽卡岩型铁矿床中的龙桥铁矿床硫精粉中富集钴,具有综合回收利用钴资源的潜力。在此基础上,本次工作利用综合矿物分析技术(TIMA),扫描电镜(SEM)和激光剥蚀-等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)三种测试方法,系统开展了富钴硫精粉中钴的赋存状态研究。结果表明,龙桥硫精粉中钴矿物为辉砷钴矿、铁硫砷钴矿和硫铜钴矿,分别占硫精粉中总钴含量的9.93%、0.64%和0.01%。黄铁矿晶格中类质同象形式产出的钴占总量的81.97%,此外还有7.46%的钴赋存在其他矿物中。通过对比研究,初步建立了矿精粉中关键金属元素赋存状态的研究方法流程,为矿精粉中钴的回收利用提供了依据。     

边疆生态旅游地游客空间感知与地方想象研究——以内蒙古额济纳绿洲为例

旅游地感知是旅游地理学重要的研究领域之一,“一带一路”倡议背景下,游客空间感知与地方想象研究对推动边疆生态旅游地品牌化建设,促进边疆“去边缘化”和旅游发展具有重要的理论和现实意义。以额济纳绿洲为例,综合集成内容分析法、社会网络分析法、文本分析法与社会访谈法,探讨了边疆生态旅游地游客空间感知意象特征与地方想象建构过程。结果表明：（1） 绿洲景观生态与自然风貌是生态旅游地空间感知中最主要的部分,其中,胡杨林在游客空间感知意象网络中居于核心位置,胡杨符号成为游客审美和消费偏好。（2） K-核分析发现,胡杨要素贯穿所有凝聚子群层次变化过程,胡杨景观及其延伸的社会文化意义是游客重点关注的内容。随着K-核级数增加,游客由着重关注绿洲胡杨森林景观向绿洲森林、地貌、水体等综合自然景观过渡,绿洲人文景观除黑城遗址和策克口岸外,其他较少受到游客青睐。（3） 基于边疆独特的景观符号、典型的地域符号和层累的文化符号,借助真实空间的具身体验和想象空间的文化建构,游客对额济纳绿洲展开丰富的生命想象、边塞想象与秘境想象,塑造出绿洲鲜明的地方意象。     

生态脆弱能源区人居环境与经济协调发展时空格局及演化机制——以晋陕蒙接壤区为例

以晋陕蒙接壤区为例,运用综合指数法、协调发展度模型和PCA模型方法,构建协调发展变化模型,借助GIS和SPSS技术,研究2000-2015年生态脆弱能源区人居环境与经济协调发展时空特征,揭示人居环境与经济系统时空协调演进机制。结果表明：2000年以来,晋陕蒙接壤区人居环境与经济系统协调发展度长期处于勉强协调发展类型;县域人居环境与经济系统协调发展度由“北高南低”演化为“中部高周边低”的空间分异特征;榆阳区、府谷县、横山县、神木县、东胜区、准格尔旗、伊金霍洛旗的人居环境与经济系统协调发展度显著提升,河曲县、保德县、偏关县、兴县、达拉特旗和托克托县的协调发展度出现下降态势;人居环境与经济系统时空协调演进是居住环境因子、产业结构因子、基础设施因子、公共服务设施因子和政府宏观政策调控因子等多重动力因子综合驱动的结果。据此提出推进区域人居环境与经济系统向优质协调发展类型演进的对策建议。     

APHRODITE降水数据驱动的融雪径流模拟

针对流域内气象观测站点稀少和融雪径流过程的特点,利用APHRODITE降水数据进行插值,应用日有效活动温度改进度日数;依据季节性冻土受有效活动积温影响的特点,建立有效活动积温与径流系数的关系,提高模型中融雪速率和径流系数的计算精度。结合气象、水文资料和MODIS遥感积雪产品,应用改进的融雪径流模型（SRM）对开都河流域2000年与2006年融雪期的径流进行了率定和验证模拟。改进模型在率定期和验证期的模拟结果远远优于用日平均温度作为度日数的结果。结果表明,用APHRODITE降水数据及改进的度日数和径流系数作为SRM模型参数输入,能够较好模拟开都河流域融雪径流过程,大大提高模型模拟精度。