太湖流域典型地区土壤全氮的空间变异特征

在地理信息系统的支持下 ,运用地统计学方法分析了太湖流域典型地区耕层土壤全氮的空间变异特征 ,并在此基础上利用BlockKriging法绘制了土壤全氮的空间分布图。结果表明 ,研究区域土壤全氮具有明显的空间自相关性 ,自相关距离在 16km左右。在 4 0km步长变化范围内 ,土壤全氮的空间变异表现为明显的各向同性特征 ,超出此范围 ,各向异性趋向明显。Kriging插值结果表明 ,土壤全氮含量在江阴和宜兴境内要高于锡山和武进境内 ,且高值斑块区主要分布在地势低洼的圩田区。     

中国气温未来情景的降尺度模拟

由于GCM模拟的气温数据分辨率不高,很难用于区域尺度上各种生态系统的模拟。本文基于长时间序列（1964～2007年）的全国气温观测数据,结合经纬度数据、以及DEM、坡向、坡度等系列地形特征数据,利用空间统计方法,在构建年平均气温降尺度模型的基础上,运用高精度曲面建模（HASM）方法对HadCM3的A1Fi、A2a和B2...     

中国降水未来情景的降尺度模拟

基于长时间序列(1964～2007年)的全国降水观测数据, 结合经纬度数据以及DEM、 坡向、坡度等系列地形特征数据, 利用空间统计方法, 在构建年平均降水降尺度模型的基础 上, 运用高精度曲面建模(HASM)方法对经过降尺度分析的HadCM3的A1Fi、A2a和B2a 三种情景T1～T4时段的全国未来平均降水进行高精度曲面模拟。模拟结果显示, 在T1～T4 时段内, A1Fi、A2a和B2a三种情景的全国平均降水均呈持续增加趋势。其中, 平均降水在 A1Fi情景中增加速度最快, B2a情景中增加速度最慢;A1Fi和A2a两种情景的平均降水均呈 加速增加趋势, 而B2a情景的平均降水则呈减速增加趋势。模拟结果表明, 本文构建的降尺 度模拟方法可以有效地实现IPCC GCM 的低分辨率的降水情景数据降尺度转换成高分辨率的 降水数据。     

基于GIS的土壤全氮空间分布估算——以江西省兴国县为例

运用GIS的空间分析技术和DEM,在区域范围内,可以表征基于母岩和地形因子的土壤-景观模型。本次研究根据兴国县151个样点数据,分析TN和地形因子的相关关系,建立回归模型,进行估算。结果表明:表层土壤中TN含量平均值为1.06g/kg,千枚岩发育的土壤中TN的平均含量最高,为1.35g/kg ;砂页岩发育的土壤中TN的平均含量最低,为0.88g/kg 。空间分布上:TN含量在0.5g/kg~1.0g/kg的面积最大,为1580km²,TN含量在2.0g/kg以上的面积最小,为127km²。地形变量中坡向对TN含量影响最大,TN含量和母岩、海拔、坡向存在着正相关关系,坡度和TN含量的相关关系不明显。利用回归分析模型和DEM(30m×30m),估算TN的空间分布,R²为0.637。     

松嫩平原玉米带土壤有机质和全氮的时空变异特征

采用地统计学和GIS相结合的方法,研究了松嫩平原玉米带1980～2005年间土壤有机质和全氮的时空变异特征.结果表明:去除异常值后,土壤有机质和全氮均符合对数正态分布,两个时期土壤有机质的平均含量分别为2.14%和2.54%,土壤全氮的平均含量均为0.12%.通过变异函数分析,两个时期土壤有机质和全氮均符合高斯模型,1...     

科尔沁沙地生态系统典型土壤养分空间分布特征

通过对位于科尔沁沙地中南部的奈曼旗中部沙地灌溉农田、旱作农田和流动沙丘土壤有机C和全N含量空间分布特征的分析发现:由灌溉农田、旱作农田到流动沙丘,土壤10cm深度内有机C和全N的含量与相对高度的变化密切相关。随着相对高度的增加,上述土壤的有机C和全N的含量逐渐减少,而且全N含量比有机C含量与相对高度的相关性更为显著。从旱作农田到流动沙丘有机C和全N的含量随着相对高度的减小而减少。如果不考虑灌溉农田和流动沙地土壤,旱作农田土壤有机C和全N含量与相对高度的相关性显著程度更高。科尔沁沙地中部沙质灌溉农田土壤全N和有机C含量的垂直分布呈锯齿状,表现为明显的多'峰谷'性,这种变化与土壤的粘土层/有机质层和沙层交错分布的特点有关。尽管研究区的土壤发生了明显的空间变化,但是土壤的全N含量和有机C含量之间依然存在着显著的相关性     

基于SHAP值方法的乌拉特梭梭(Haloxylon ammodendron)林保护区土壤表层碳氮储量及其影响因素研究北大核心CSCD

土壤碳氮储量对陆地生态系统碳氮循环及全球变化研究具有重要意义。为了阐明乌拉特梭梭(Haloxylon ammodendron)林国家级自然保护区土壤碳氮储量分布与变化规律,利用相关性分析、随机森林与SHAP解释方法确定影响土壤碳氮储量的关键因子。本研究采用可通行路线网格布点法,在保护区内布设61个调查点,采集表层土壤(0~20 cm),测定土壤碳氮储量,分析其主要影响因素。结果表明:乌拉特梭梭林保护区内土壤全碳和全氮储量在空间上均呈现西高东低、北高南低的特点,其中核心区的全碳储量(1429.91 g·m^(-2))显著高于缓冲区(1194.09 g·m^(-2))和试验区(986.36 g·m^(-2));不同区域的全氮储量差异不显著(P>0.05),核心区、缓冲区、试验区分别为76.79、62.39、51.28 g·m^(-2);pH、电导率、梭梭树高度、物种丰富度、植被盖度和草本生物量在3个区域差异显著(P<0.05)。影响梭梭林保护区表层土壤全碳储量的关键因子为土壤全碳、土壤全氮、土壤含水率、电导率、容重、梭梭树高度、植物密度和pH,SHAP分析表明土壤容重、pH与土壤全碳储量呈负相关,其余因子与土壤全碳储量均呈显著性正相关;影响土壤全氮储量的关键因子为土壤全氮、土壤全碳、电导率、容重、土壤含水率、梭梭树高度、植被盖度、碳氮比和植物密度,SHAP分析表明土壤容重、碳氮比与土壤全氮储量呈负相关,其余因子与土壤全氮储量均呈显著性正相关;基于SHAP值计算的平均因子贡献率表明,保护区内较低的植物密度是限制土壤碳氮储量的关键因素。本研究同时发现,当梭梭树的平均高度高于2 m时对土壤碳氮储量的贡献有显著提升,因此加强对保护区内梭梭林的管理对提升土壤质量具有积极作用。     

黑土区土壤有机质和全氮含量遥感反演研究

以东北典型黑土区耕地为研究区,以Sentinel-2A（全球环境与安全监测计划的第二颗卫星,于2015年6月23日发射）影像作为数据源,构建光谱指数,分别采用多元逐步线性回归（Multiple Stepwise Linear Regression, MSLR）和随机森林（Random Forest, RF）算法建立土壤有机质（SOM）和土壤全氮（STN）预测模型,并采用十折交叉验证方法评估模型的性能。研究对比分析了不同气候、土壤类型和地形下土壤有机质和全氮的空间分布差异。研究表明：① 海伦示范区的SOM和STN含量最高,其年均温最低,高程最高,年降水量多,SOM含量升高,其年均温最低,年降水量多,STN含量升高;② 与基于多元逐步线性回归算法建立的SOM和STN预测模型相比,随机森林算法建立的SOM和STN预测模型,有着更高的精度和稳定性;③ 运用RF算法建立的SOM反演模型的R²为0.96,均方根误差为5.49 g/kg,STN反演模型的R²为0.95,均方根误差为0.27 g/kg; ④ 不同示范区统一建立SOM和STN预测模型,有助于提高预测精度,实现跨区域建模与制图。     

湿地土壤有机质和全氮含量分布特征对比研究——以向海与科尔沁自然保护区为例

研究了土壤有机质及全氮在霍林河中下游的科尔沁和向海两个自然保护区湿地表层土壤中的水平分布及其在土壤剖面中的垂直分布特征。结果表明，与科尔沁自然保护区相比，向海自然保护区的空间分异程度较高，其表层对有机质及全氮的持留作用较强，碳的固定速率比氮累积更慢一些；盐碱化程度较高，湿地植被净化效应较显著；pH值对有机质和全氮的影响也更为显著。     

新国家空间框架解读中国空间转型现象的再审视

作为全球化背景下城市与区域空间转型的主流理论框架,新国家空间(New State Space, NSS)框架已被国内学者应用于诠释中国国家空间重构过程。论文梳理了NSS框架的提出背景、重要概念、主要观点以及国内外相关研究成果,发现NSS框架虽能为碎片化的全球空间治理研究提供一个统一的分析视角与平台,但却可能因概念泛化且缺乏可证伪性、框架固化而难以捕捉繁复情境、复杂化现象问题等潜在缺陷而引发理论本体模糊。同时,中国存在特殊的国土空间行政结构、政府间关系、所有制安排、地方官员晋升机制以及市场经济发展路径,基于欧美背景的NSS框架难以准确解析中国的本地化场景。此外,国内学界对NSS框架涉及的概念术语尚缺乏必要的辨析,在某种程度上存在对本土现象的机械化解读,可能导致难以深入探究多尺度国家空间转型的实际过程与底层逻辑,不能实现国内外学界的深度学术对话,进而无法掌握改革开放以来中国空间转型研究领域的话语权。未来有必要重新审视NSS框架的内涵外延,理性解读中国空间转型的实践,力争以本土化实践为基础,构建更具普适性的理论框架来兼容不同国家的情境,在国际上发出中国学者的声音。     

中国省域犯罪率影响因素的空间非平稳性分析

收入差距和流动人口是影响犯罪率的两个重要因素, 以往研究基于OLS模型, 在假设地域空间为均质的前提下分析其对犯罪率的影响, 但现实世界的空间单元往往难以满足“均质”的假设, 多数表现为“空间异质”。以OLS计量空间异质会造成计量结果出现偏差, 同时无法了解不同空间单元的不同影响。而地理加权回归模型通过将空间结构嵌入线性回归模型中, 很好的解决了空间异质的计量问题。利用地理加权回归模型研究2008 年中国大陆省域单元犯罪率的影响因素, 结果表明:① 犯罪率的影响因素表现出空间非平稳性, 流动人口与犯罪率显著相关, 但各个省份相关程度并不相同, 影响关系随空间位置变化而变化;② 地理加权回归模型的计量精度和拟合度比OLS模型有大幅提高     

中国生态过渡带分布的空间识别及情景模拟

在全球变化及其生态环境效应研究中,如何对生态过渡带的空间分布格局及变化情景进行空间定量识别和模拟分析,对揭示气候变化和人类活动对全球变化的响应及反馈具有指示性意义.在对HLZ模型进行修正和拓展的基础上,建立了生态过渡带类型的空间识别方法.并基于1981-2010年的全国782个气候观测站点数据,在实现全国生态过渡带类型...     

Spatial distribution characteristics of national protected areas in China

Journal of Geographical Sciences - This paper investigated spatial structures of 3418 national protected areas (NPAs) grouped into 13 types using GIS and quantitative analysis, including point...     

社区尺度下流动人口聚居区空间识别与尺度效应——以北京市为例

以北京市为案例区,以土地利用与人口分布的同一性为基础,通过建立基于空间配置法的流动人口聚居区识别方法,实现了社区尺度流动人口聚居区的空间识别。在此基础上,对比街道尺度和社区尺度流动人口聚居区的识别结果,判断流动人口聚居区的空间尺度效应,探析流动人口聚居区空间尺度效应的形成原因,明确选择社区尺度作为识别空间单元的必要性。研究发现：基于空间配置法的社区尺度流动人口聚居区识别方法具有较高的准确度,能够有效识别案例区约90%的流动人口聚居区。流动人口聚居区具有显著的空间尺度效应,主要原因包括：较大空间尺度容易忽略区域内部社会空间差异、城乡分割的二元社会经济体制和高速城市化进程。研究结论将为流动人口聚居区系统化、精细化研究提供技术支撑和方法借鉴,为政府相关部门进行流动人口聚居区顶层制度设计提供科学依据。     

乡镇尺度上的山东省人口老龄化空间格局演变与影响因素研究

基于第五次和第六次人口普查数据,研究了乡镇尺度上山东省人口老龄化的空间格局及其演变特征,并采用空间计量方法定量探讨了其影响因素。研究发现：① 山东省人口老龄化发展迅猛,但乡镇街道之间在老龄化水平、老年人口密度和增长速度等方面均存在非常显著的地域差异。② 按照不同的分析维度,山东省乡镇街道涵盖了丰富的人口老龄化地域类型,其中的2个类型形成了典型的空间分异格局。一类主要聚集在县级以上城市及其周边地域,总体上具有老年人口低占比、高密度、高绝对增长、低相对增长的特点;另一类是主要分布在胶东地区、黄河三角洲地区、沂蒙地区和鲁西地区等4个区域的一般乡镇,大体表现为高占比、低密度、低绝对增长、高相对增长特征。③ 空间滞后模型回归结果显示,老龄化动态演变过程的不确定性更强、影响因素更为复杂,基期老龄化基础对其影响效应不显著,经济增长速度有显著负向影响,但经济发展水平对老龄化静态格局的影响却不显著,使得乡镇尺度上老龄化空间格局的演变机制呈现出特殊性。     

Examining the sensitivity of spatial scale in cellular automata Markov chain simulation of land use change

Understanding the spatial scale sensitivity of cellular automata is crucial for improving the accuracy of land use change simulation. We propose a framework based on a response surface method to comprehensively explore spatial scale sensitivity of the cellular automata Markov chain (CA-Markov) model, and present a hybrid evaluation model for expressing simulation accuracy that merges the strengths of the Kappa coefficient and of Contagion index. Three Landsat-Thematic Mapper remote sensing images of Wuhan in 1987, 1996, and 2005 were used to extract land use information. The results demonstrate that the spatial scale sensitivity of the CA-Markov model resulting from individual components and their combinations are both worthy of attention. The utility of our proposed hybrid evaluation model and response surface method to investigate the sensitivity has proven to be more accurate than the single Kappa coefficient method and more efficient than traditional methods. The findings also show that the CA-Markov model is more sensitive to neighborhood size than to cell size or neighborhood type considering individual component effects. Particularly, the bilateral and trilateral interactions between neighborhood and cell size result in a more remarkable scale effect than that of a single cell size.     

县域尺度下中国人口老龄化的空间格局与区域差异

2000年以来,中国的老龄化进程加快,人口老龄化已经成为中国社会经济发展必须面对的新常态与核心问题之一。本文从县域尺度出发,基于2000和2010年的人口普查数据,应用标准差椭圆、地理探测器等方法,分析了10年间中国2283个县域单元人口老龄化的空间分布、区域差异及其影响因素。结果表明：①人口老龄化空间分布模式多样,胡焕庸线西北半壁以均质化、轴带特征为主;而胡焕庸线东南半壁则呈现出核心—外围的分布特征。②2000-2010年间,人口老龄化均值从6.7%增至8.7%,表明中国县域全面进入老年型社会,步入老年型的县域多集中于内陆、东北地区、丝绸之路经济带沿线区;10年间人口老龄化总体空间格局较为稳定,但人口老龄化的变动趋势差异显著。③人口老龄化在“胡焕庸线”两侧、不同地域类型间、城乡间、民族自治地区与非民族自治地区间、贫困与非贫困地区间存在差异,且差异变动的方向并不一致。④影响人口老龄化的核心因素为各区域往期人口年龄结构、步入老年序列人口比重、人口流出的比例等。     

古尔班通古特沙漠南部风沙土性状在沙垄尺度上的空间变异

在新疆古尔班通古特沙漠南部纵向沙垄上,按5 m×5 m的网格采集浅层风沙土组合样品184件,调查植被样方100个,并测试了风沙土质地、pH、盐分、含水量、全N含量和有机质含量等理化性状。研究发现:受沙垄地貌和植被格局的影响,风沙土性状具有中等到强烈的空间相关性,空间依赖范围(变程)介于21.3~74.8m,大致对应着单一沙垄宽度或垄间地-沙垄-垄间地的地貌单元宽度。利用地统计分析求得不同取样尺度上的分维D。风沙土质地(粒径、平均粒径、分选系数)和盐分(电导率)及养分(有机质和全N含量)在0~40m的取样间隔下,D较大,空间变异程度基本处于中高水平;在90~150m的取样间隔下,D骤减,空间异质性大大增强。风沙土含水量的空间变异强度曲线为几段式形态,并且分维依次递减。