中国典型自然保护区生境状况时空变化（英文）

Until 2015,China had established 2740 nature reserves with a total area of 1.47million km~2,covering 14.8%of China’s terrestrial land surface.Based on remote sensing inversion,ecological model simulation and spatial analysis methods,we analyzed the spatial and temporal variations of fractional vegetation coverage(FVC),net primary production(NPP),and human disturbance(HD)in habitats of typical national nature reserves(NNRs)during the first 15 years of the 21st century from 2000 to 2015.And then the three indicators were compared between different NNR types and varied climate zones.The results showed that(1)the average 5-year FVC of NNRs increased from 36.3%to 37.1%,and it improved in all types of NNRs to some extent.The annual average FVC increased by 0.11%,0.84%,0.21%,0.09%,0.11%and 0.08%in NNRs of forest ecosystem,plain meadow,inland wetland,desert ecosystem,wild animal and wild plant,respectively.(2)The NPP annually increased by 2.06 g·m~(-2),1.23 g·m~(-2),0.28 g·m~(-2) and 0.4 g·m~(-2) in NNRs of plain meadow,inland wetland,desert ecosystem and wild animal,respectively.However,it decreased by 3.45 g·m~(-2) and2.35 g·m~(-2) in NNRs of forest ecosystem and wild plant respectively.(3)In the past 15 years,besides the slight decreases in the NNRs located at the Qinghai-Tibet Plateau and the south subtropical zone,HD enhanced in most of NNRs,especially HD in the warm temperate humid zone increased from 4.7% to 5.35%.     

近20年青海三江源自然保护区植被生产力变化模拟

三江源保护区是我国最大的自然保护区,对我国的生态安全起着重要的保障作用。作为生态系统功能重要指标之一的净初级生产力的大小及其速率,一直是人们关心的问题。本文利用GLOPEM模型模拟得到的青海三江源地区1988-2008年的NPP数据,计算了三江源自然保护区内外1988-2008、1988-2004,以及2004-2008年3个时间段的NPP年际变化速率,比较了三江源保护区内外的NPP年际变化。同时对三江源各个下属保护区的NPP增长潜力进行了排序,结果认为,三江源地区自生态系统工程实施以来,NPP有了明显的回升,回升速率约为0.47 gC/m²·a,其内部大多数子保护区的NPP也有了明显恢复,NPP回升的保护区占到总保护区数量的72%。     

退耕还林还草工程对黄土高原植被总初级生产力的影响

采用Landsat解译的2000年和2015年土地利用/覆盖数据和VPM模型（Vegetation Photosynthesis Model）模拟的2000~2016年总初级生产力（Gross Primary Productivity, GPP）数据,识别出了近16 a黄土高原退耕还林还草的空间范围,并估算了GPP的年际变化趋势。在此基础上,对比分析了退耕区和未退耕区GPP年际变化的差异,从而揭示退耕还林还草工程对GPP年际变化的影响。结果显示,2000~2015年,黄土高原退耕还林还草面积约3.5万km ²,占2000年耕地面积的16.8%。期间,GPP呈增加趋势,GPP显著上升区域占全区面积的67.3%,平均增速24.1 g/(m ²?a)（以C计,下同）。虽然退耕区多年平均GPP低于未退耕区,但退耕区GPP年际增速和相对变化率明显高于未退耕区,分别提高了5.9 g/(m ²?a)和1.5%。     

中国县域尺度生态保护的地域分异及其适宜性（英文）

China's investments, financial incentives and deductions in terms of ecological conservation are based at the county level. Therefore, the monitoring and assessment of the effects of ecological conservation at the county level is important to provide a scientific basis for the assessment of the ecological and environmental quality at the county scale. This paper quantitatively estimated the dynamics of high-quality ecosystems and vegetation coverage over the past 15 years, and their relationships with the number of ecological conservation programs at the county level were analyzed. Then, the effects of ecological conservation measures on ecological changes at the county level and their regional suitability were assessed and discussed. The results showed that counties with a percentage of high-quality ecosystems greater than 50% were primarily distributed in northeastern China, southern subtropical China and the southeastern Qinghai-Tibet Plateau, and those with a percentage lower than 20% were mostly distributed in northwestern China, the southwestern karst region and the North China Plain. In recent decades, ecological conservation has focused on ecologically fragile regions; more than five ecological conservation programs have been implemented in most counties of the Three River Source Region in Qinghai Province, southeastern Tibet, western Sichuan, the Qilian Mountains, southern Xinjiang and other western regions, while only one or zero have been implemented in the eastern coastal area of China. Over the past 15 years, the proportional area of high-quality ecosystems has increased in approximately 53% of counties. The vegetation coverage of counties in the Loess Plateau, Huang-Huai-Hai Plain, Beijing-Tianjin-Hebei(Jing-Jin-Ji), Sichuan-Guizhou-Chongqing, and Guangdong-Guangxi provincial-level areas has increased significantly. However, it decreased in northern Xinjiang, central Tibet, central and eastern Inner Mongolia, the Yangtze River Delta and other regions. The relationships between the numbers of ecological conservation programs and the indicators of ecosystem restoration response, such as high-quality ecosystem and vegetation coverage, do not show positive correlations. These results suggest that ecological conservation programs should be planned and implemented according to the distribution patterns of high-quality ecosystems and that restoration measures such as afforestation should follow natural principles and regional differentiation under the background of climate change.     

人工触发闪电M分量的电流与电磁场特征

利用2008—2010年在广州从化人工触发闪电试验中观测到的闪电通道底部电流、近距离电场以及近距离磁场数据资料,对人工触发闪电M过程的电流和电磁场特征及相关性进行了分析。统计分析结果显示:M分量电场波形持续时间和10%~90%上升时间几何平均值分别为0.49 ms和0.12 ms;电流波形持续时间、10%~90%上升时间和电流变化的几何平均值分别为0.53 ms, 0.11 ms和0.34 kA;磁场波形持续时间、10%~90%上升时间和磁场变化的几何平均值分别为0.65 ms, 0.16 ms和2.76×10-5T。此外,M分量的电流、电场及磁场波形间存在一定的相互关系。相关分析结果表明:M分量的电磁场与电流资料在峰值幅度上具有较显著相关性,几何形状也较为一致,利用电磁场资料反演M分量的电流波形具有可行性。     

基于线状特征增强的TM遥感影像细小河流提取方法

混合像元效应是导致难以从TM影像中提取细小河流的主要原因。提出一种综合多种数字图像处理技术的细小河流自动识别方法。首先,利用阈值分割区分水体指数影像中的细小河流与面状水体;第二,对水体指数进行线状信息增强,突出线状河流信息,并抑制其他地物信息;第三,利用双阈值线段追踪方法,提取影像中的细小河流;第四,通过三种方法分别去除阴影、道路和其他类型噪声。结果表明,本文方法能有效地提取细小河流,同时排除多种噪声的干扰,结果的检测率高于82%、虚警率低于7%、检测质量高于79%、完整度高于90%。     

中国典型自然保护区生境状况时空变化特征

中国已建立各类自然保护区2740个,占全国陆地面积的14.8%。本文以典型国家级自然保护区为例,基于遥感反演、模型模拟、空间分析等方法,获得植被覆盖度、净初级生产力（NPP）和土地覆被时空数据集,分析2000-2015年中国不同区域、不同类型自然保护区生境状况时空变化及人类扰动的影响,进而评估自然保护区在栖息地及生物多样性保护方面的效果。结果表明：2000-2015年,国家级自然保护区植被覆盖度从36.3%提高到37.1%,各类型自然保护区均有不同程度提高,其中森林类保护区年增速0.11%,草原草甸类0.84%,内陆湿地类0.21%,荒漠生态类0.09%,野生动物类和野生植物类则分别为0.11%和0.08%。草原草甸类、内陆湿地类、荒漠生态类、野生动物类自然保护区植被NPP年增速分别为2.06 g·m^-2、1.23 g·m^-2、0.28 g·m^-2、0.4 g·m^-2,而森林类和野生植物类则分别以3.45 g·m^-2和2.35 g·m^-2的年速率减少。近15年,国家级自然保护区内人类扰动呈现微弱变化,除青藏高原区和南亚热带湿润区内保护区人类扰动略微下降以外,其他区域均有所增强,特别是北亚热带和温带湿润区,其保护区人类扰动由4.70%明显增至5.35%。     

近35年三北防护林体系建设工程的防风固沙效应

通过分析三北工程区生态系统防风固沙服务量变化,进而评价工程的防风固沙效应。结果表明：① 近35 a,三北工程区林地面积持续增加、草地面积持续减少,特别是半干旱风沙区和黄土高原区。植被覆盖度在前20 a持续增加,近15 a则呈现先下降而后略微增加趋势。②土壤风蚀模数持续减少,近15 a减幅远高于前20 a,沙地、草地、其它类型转林地或转草地区域的减幅尤为明显。生态系统防风固沙服务保有率呈上升态势,干旱荒漠区增幅显著。草地和沙地为工程区生态系统防风固沙服务总量贡献了71%,且转草地区域的贡献高于转林地区域。③ 考虑到植被好转同时受气候变化和人类活动的影响,以风场减弱为主的气候变化导致土壤风蚀力减弱与三北防护林等生态工程对生态系统防风固沙服务变化的贡献率分别介于85%~89%和11%~15%之间。     

平面标定法在闪电光学观测中的应用

针对闪电光学观测资料定量分析的需求,采用张正友平面标定法结合便携式平面靶标,实现了闪电外场试验中光学观测设备的现场标定,为消除光学系统成像畸变对闪电通道特征分析的影响提供了一种便捷的途径。使用此方法对广州高建筑物雷电观测站(TOLOG)的6套闪电光学观测设备进行了标定,结果表明:光学观测设备搭载同类型镜头时,焦距越短图像的畸变越明显; 图像中视线与光轴的夹角越大,径向畸变的影响越明显,采用鱼眼镜头获得的闪电通道图像在靠近边缘的位置畸变的影响会超过25%;通过对配备焦距为8 mm鱼眼镜头的单反相机以及配备焦距为8 mm广角镜头的高速摄像机同时获取的闪电光学同步资料进行畸变校正后,发现获取的图像畸变校正前后闪电通道总体长度差异分别为12.9%和4.5%;经过畸变校正后不同设备获取的闪电通道图像比原图拥有更好的一致性。      

中国县域尺度生态保护的地域分异及其适宜性

鉴于中国对生态保护的投入与奖惩皆以县域为基本单元,需要开展县域尺度生态保护效果的监测评估,以期为县域生态环境质量考核提供科学依据。本文定量分析了近15年县域尺度优良生态系统面积及植被覆盖度变化,及其与生态保护项目数量的关系,进而评估生态保护措施在县域生态变化中的效果,并评价工程措施的地域适宜性。结果表明：① 中国东北地区、南方亚热带区、青藏高原东南部的县域优良生态系统面积占比多高于50%,西北地区、西南喀斯特区、华北平原等县域优良生态系统占比多低于20%。② 近几十年,生态保护重点是生态脆弱区,青海三江源、藏东南、川西、祁连山、新疆南部等西部地区的县域生态保护项目数量多大于5个,东部沿海地区则少于或等于1个。③ 2000-2015年,中国53%县域的优良生态系统面积占比提高,黄土高原、黄淮海平原、京津冀、川黔渝、两广等地区的县域植被覆盖度明显上升,而新疆北部、西藏中部、内蒙古中东部等干旱半干旱区、长三角等区域植被覆盖度下降。④ 生态保护项目数量与优良生态系统、植被覆盖度变化等反映生态状况改善的指标并未呈现正相关关系,生态保护应遵循优良生态系统分布格局,气候变化背景下造林等工程措施应遵循自然规律与地带性差异。