近30年中国陆地表层干湿状况研究

在论述最大可能蒸散概念和模型的基础上, 根据中国实际状况对其进行辐射项的修正; 利用全国616个气象台站1971~2000年的气象资料, 计算我国各气象台站近30年的年平均和植物生长季(4~10月)的最大可能蒸散和干湿指数, 应用ArcGIS内插方法得到最大可能蒸散和干湿指数的全国分布图. 结果表明, 全国最大可能蒸散年平均400~1500 mm,大部分地区为 600~800 mm, 植物生长季的最大可能蒸散为350~1400 mm, 与年平均相比大体减少200mm. 干湿状况按1.0, 1.5和4.0为界划分为湿润、半湿润、半干旱和干旱类型, 大部分站点生长季的干湿状况比全年平均状况好. 分析和对比干湿指数分布图和降水量与植被分布图, 结果显示较好的一致性. 因此应用修正的Penman-Monteith模型计算最大可能蒸散, 综合考虑水分收支平衡的干湿指数更能准确说明我国陆地表层的实际干湿状况.     

近30年中国陆地植被活动遥感监测

陆地植被作为地球陆地表面重要的组成部分,其变化直接影响着地球系统物质与能量的平衡.采用1982~2006年NOAA/AVHRR的NDVI数据和2001~2009年MODIS的NDVI数据,从全国尺度上,分析了近30年来农业植被、森林植被、草地植被与稀疏植被区植被活动的变化特征,并利用气候数据与农业生产统计数据探讨了他们之间的关系.研究结果显示:近30年来中国陆地植被活动整体趋于增强,但在不同时期、地区差异较大;植被活动变化在区域上受人为因素的影响明显,如在西北稀疏植被区与南方森林植被区;通过对农业生产统计数据的分析发现,植被活动直接左右着农业生产,但在时间上存在一定的滞后性.     

中国北方近500年沙尘暴活动及机制

由于缺乏可靠的、长时间、高分辨率沙尘暴地质记录,中国北方沙尘暴的历史及机制迄今尚未完全澄清.本研究基于内蒙古岱海准确定年的沉积物粗粒度组分(＞63μm)重建了中国北方过去～500年沙尘暴活动历史.高分辨率数据显示岱海地区沙尘暴频发期主要集中在AD1520～1580、AD1610～1720、AD1870～2000三个阶段...     

近40年洞庭湖区内湖水面面积变化及其驱动因素

选择1979-2016年间多时期、多类型、多光谱遥感数据,分析评价洞庭湖区内湖近40年的面积变化.结果表明,最近40年洞庭湖区内湖面积保持相对稳定,丰水期间呈上升趋势,枯水期间波动下降,2016年内湖总面积比1980s初减少3.94%.随着湖泊面积增加,湖泊水面面积变化的比例和幅度逐渐减小,大型湖泊（>10 km²）和中型湖泊（5~10 km²）面积相对稳定,小型内湖（<5 km²）面积变化尤为剧烈.内湖水面面积主要受降雨、蒸发等气候因素和生产生活取水、防洪排涝和退田还湖等人为活动调控.1980-2000年和2001-2015年两个时期,洞庭湖区多年平均降雨量呈现不同程度的下降趋势,多年平均蒸发量明显上升.三峡工程运行后,三口分流衰减,但水资源需求量不断增长,退田还湖和留蓄雨洪作为水资源使得丰水期间内湖水面面积增长,气候变化和水资源开发利用导致枯水期水面面积趋于减少.有必要加强洞庭湖区内湖的研究和保护,适当退田还湖提高湖泊率,优化三口水系格局,实施河湖水系连通工程,缓解洞庭湖区季节性水资源紧张问题.     

上海淀山湖水生高等植物现状及其近30年变化

于2009年8月至2010年5月调查淀山湖水生高等植物现状.并结合历史资料分析其近30年变化,探讨水生植被的发展趋势及退化原因.淀山湖现有水生高等植物29种,隶属18科,25属,栽培种、外来种比例较过去升高.30年来水生植被(尤其是沉水植被)面积严重萎缩,主要植被类型从沉水植物占优势转变为漂浮植物占优势,沉水植被主要优...     

中国陆地现今水平形变状况及其驱动机制

根据933个GPS测点速度场数据, 利用普通克里金插值和形函数求导原则获得球坐标下中国陆地的应变率场. 通过对所获得应变率场及前人结果的对比研究, 发现中国陆地内部连续形变和块体运动变形模式均有存在. 青藏高原和天山地区的变形以连续变形为主要特征, 构造变形广泛分布于全区域; 华南、准噶尔、塔里木、鄂尔多斯、东北等地块内部变形较弱, 变形主要发生在块体边缘的断裂带上, 表现为较为典型的块体运动的变形模式; 其他如阴山-燕山地块、华北平原地块、鲁东-黄海地块等则介于两者之间. 此外, 还发现中国陆地自西南向东北存在三条较为明显的北西向的膨胀条带. 这些结果表明, 印度板块的北北东向的推挤是中国陆地内部形变的主要推动力, 其不仅造成了青藏高原的隆升以及地壳的水平缩短和垂向增厚, 同时还引起了物质的放射式挤出. 这些挤出的物质, 一部分推动着其他块体的“逃逸”, 在周围环境的联合作用下, 造成中国西部的汇聚压缩和中国东部广泛分布的引张环境和局部复杂的变形状况, 另一部分则沿着川滇地块和滇南地块, 在华南地块和青藏高原之间挤出一条通道, 往东南方面流向缅甸山弧, 填补那里因板块俯冲的弧后拉张所造成的物质空缺.     

近30年来鄱阳湖生态系统服务变化

鄱阳湖是我国最大淡水湖,在维持区域生态安全和生态平衡中发挥重要作用.为了解近30年鄱阳湖生态系统服务变化情况,本文对已有文献与监测数据进行收集整理,直接获取鄱阳湖水资源供给、渔业资源供给、水环境净化服务数据,通过输沙量法、Berger-Parker优势度指数计算泥沙淤积调控和生物多样性维持服务,利用RMSD方法分析19922014年鄱阳湖生态系统服务关系.结果表明:(1)渔业资源供给和水环境净化服务不断下降,水资源供给和泥沙淤积调控服务在2010s有所恢复;(2)冬候鸟种类和数量增加,鱼类种群结构逐渐恢复,但Berger-Parker指数总体上升;(3)浮游植物、底栖动物多样性上升,浮游动物多样性下降;(4)不同时间尺度各服务间均为高权衡关系,水环境净化服务相对收益始终高于其他服务.     

东洞庭湖4种濒危鹤类近30年种群动态及栖息地景观格局变化

东洞庭湖是4种濒危鹤类：白头鹤（Grus monacha）、白枕鹤（G.vipio）、白鹤（G.leucogeranus）和灰鹤（G.grus）的越冬地,但尚无东洞庭湖越冬鹤类种群动态及栖息地变化的系统研究.本研究调查收集了近30年来东洞庭湖4种鹤类的种群状况,并选取相应越冬季的东洞庭湖卫星图片,提取不同时期东洞庭湖湿地景观格局数据,分析鹤类种群动态与湿地景观格局之间的关联.结果表明：近30年来,东洞庭湖4种濒危鹤类种群数量均呈不同程度的下降.目前4种鹤类集中分布于采桑湖、丁字堤一带,灰鹤种群数量尚维持有二百余只,而白头鹤、白枕鹤和白鹤仅有不足10只的零星分布.1999-2000年后东洞庭湖水域及泥滩面积迅速下降并快速破碎化是导致鹤类种群下降的重要原因.未来应从保护及恢复东洞庭湖鹤类栖息地入手,加大鹤类保护,逐渐恢复东洞庭湖鹤类种群.     

青海湖浮游植物群落时空格局及其环境驱动因子

为了解青海湖浮游植物群落结构特征、时空分布格局及其关键环境驱动因子,于2020年5月(春)、8月(夏)、10月(秋)对青海湖进行系统调查,分析浮游植物群落在3个季度和4个区域(湖滨带、进水区、浅水区和深水区)间的差异。3次调查共检出浮游植物6门39属65种,物种组成以硅藻(36种,占总物种数的55.38%)、绿藻(17种,26.15%)和蓝藻(7种,10.76%)为主。4个区域间的浮游植物丰度存在显著差别,其中深水区丰度显著高于其他区域,主要原因可能在于深水区的环境较为稳定。3个季节间,浮游植物丰度和生物量具有较大差异:夏季和秋季的丰度、生物量均为春季的近10倍;浮游植物的优势类群和种类也发生了较大的变化:春季最具优势类群为硅藻门,优势种也主要隶属于硅藻门,而夏、秋两季则以蓝藻门种属占据主要优势。春季浮游植物的Pielou均匀度和Simpson多样性指数显著高于夏、秋两季,秋季Margalef指数和Shannon-Wiener多样性指数高于夏季。PERMANOVA分析和NMDS分析显示,青海湖浮游植物群落结构在不同区域和不同季节间具有显著差异。此外,dbRDA分析表明:盐度、水温和总磷...     

洞庭湖近30a水位时空演变特征及驱动因素分析

洞庭湖地处北亚热带季风湿润气候区,水情时空变化尤为明显.为了探明洞庭湖水位时空演变特征,以洞庭湖6个水位站(城陵矶、鹿角、营田、杨柳潭、南咀、小河咀)、出入湖流量("三口"总入湖流量、"四水"总入湖流量、城陵矶出湖流量)和长江干流流量(宜昌、螺山)等1985-2014年逐日数据为基础,通过构建泰森多边形计算湖泊水位,运用Morlet小波分析、层次聚类分析和地统计理论研究湖泊水位的周期性变化规律及空间分布格局和自相关性.研究结果表明:洞庭湖水位变化具有典型的季节性,且年际变化具有28和22 a的多时间尺度特征;水位空间分布格局呈现出小河咀、南咀、杨柳潭(Group 1)以及城陵矶、鹿角、营田(Group 2)两种聚类,且在不同水文季节的空间自相关性依次表现为丰水期退水期涨水期枯水期.通过建立两类水位在不同水文季节与径流量的多元逐步回归模型揭示了洞庭湖水位时空演变的驱动因素,其中Group 1水位演变主要受长江干流水文情势的影响,Group 2水位演变由出入湖径流量和长江干流径流量共同作用,并随着不同水文季节江湖关系的改变以及湖泊自身水力联系的变化而变化.研究结果对于科学认识洞庭湖水位的时空演变规律以及湖泊生态系统保护和水资源的规划、管理与调控具有重要意义.     

近30年来洞庭湖水质营养状况演变特征分析

根据1986-2015年30年的水质监测数据,利用湖泊水质单因子评价和综合营养状态指数(TLI)对洞庭湖水质营养状况变化趋势进行评价分析.1986-2015年全湖Ⅰ~Ⅲ类水质百分比呈现极显著下降趋势,近5年来稳定在Ⅳ类水平,影响水质的污染物为总氮(TN)和总磷(TP),全湖TN浓度、TP浓度和TLI在过去30年里呈显著或极显著上升趋势,TN和TP等是洞庭湖水质类别的主要影响因子.在空间分布上,TLI、TN浓度、TP浓度和Chl.a浓度高低顺序均表现为东洞庭湖南洞庭湖西洞庭湖,且东洞庭湖TN浓度和Chl.a浓度与其它湖区差异显著.1986-2002年洞庭湖水质营养状态呈现波动上升趋势,主要与面源污染有关;2003-2007年富营养化趋势有所减缓,可能与期间工业污染下降和水环境容量扩大有关;但2008-2015年又开始明显加剧,可能是流域内工业与农业污染增加、内源污染释放与水环境容量减小造成的.30年来洞庭湖各湖区基本均处于中营养状态,但接近轻度富营养且2008-2010年和2015年东洞庭湖等部分湖区达到轻度富营养水平.洞庭湖近年来蓝藻门所占比例明显上升,部分湖区已经暴发蓝藻水华.     

近30年来太湖流域湖泊岸线形态动态变化

湖泊的岸线特征是表征湖泊形态特征的一项重要内容．本文应用分形理论中的计盒维数,基于岸线长度与面积 关系的分形维数及岸线发育系数,对太湖流域主要湖泊的湖泊岸线变化进行了研究．结果表明,分形维数可以更好的对 湖泊岸线进行量化描述,太湖流域主要湖泊的岸线具有自相似性;近30年来,太湖流域湖泊的岸线曲折度降低,岸线长度 减少,岸线结构趋于单调．     

近30年洞庭湖季节性水情变化及其对江湖水量交换变化的响应

江湖水量交换的变化影响着通江湖泊洞庭湖的水情,进而影响湖区社会经济及生态的可持续发展.以洞庭湖城陵矶站、南咀站以及长江干流宜昌站、螺山站1981-2012年逐日水位、流量观测数据为基础,采用单位根检验、方差分析和水位-流量绳套曲线等方法对洞庭湖季节性水情变化特征进行提取,并探究江湖水量交换变化对其产生的影响.研究表明:近30年来洞庭湖水情呈阶段性特征,与相对稳定的1981-2002年相比,2003-2012年湖泊水位总体呈下降趋势,年均水位下降0.43 m;枯、涨、丰、退水期各季水情变化特征为:2003年以后洞庭湖丰水期水位平均下降0.60 m,呈现出"高水不高"现象;退水期水位平均下降1.49 m,退水加快;枯水期水位略有上升,平均上升0.18 m;涨水期水位变化不明显.湖泊退水期水位降幅最为明显,尤其是10月大幅下降,平均下降2.03 m,有提前进入枯水期的趋势.水情变化与江湖水量交换变化密切相关:丰水期,三口(松滋、太平和藕池)分流量减小在一定程度上降低湖泊水位;退水期,三口分流量减小叠加城陵矶出口长江水位下降对洞庭湖产生拉空作用,湖泊出流加快水位被拉低;枯水期,主要是1 3月,城陵矶出口长江水位上升对湖泊顶托作用增强,湖泊出流减缓水位略有抬升.     

利用锅形近极土地电测报地震的初步体会

我校于一九七五年一月成立了地震测报组,测报组由七名教工和四十名学生组成。为了加强对地震测报工作的领导,学校党支部、工宣队和校革委还建立了地震工作领导组。半年来,我们本着自力更生、因陋就简的精神,先后安装了方位电、锅形近极电、生物电、悬垂式地倾斜、长水管地倾斜、土地磁、地应力、地温、气象观测(气温和气湿)、自动式地下水位测量器(利用食用的水井)和警报器等十一种观测手段。从这些观测手段来看,锅形近极电、方位电和悬垂式地倾斜仪等,反应都比较好。尤其是锅形电反应更为灵敏准确。例如运城八月十三日的ML=3.7级地震;临猗九月十六日的ML=3.3级地震,都有较明显的反应,在对应予报上,也都比较准确。下面着重介绍一下锅形土地电的反应情况和肤浅的体会。     

近三十年保安湖大型底栖动物群落结构演变及其构建机制

保安湖是江汉湖群的一个典型浅水湖泊。近几十年来,随着经济的快速发展,保安湖面临多重人类压力影响,富营养化问题日趋严重。历史上曾开展过数次的保安湖底栖动物调查,但有关群落结构的长期变化及其驱动机制改变的认知仍为空白。本研究基于30余年（1986 2019）的多次调查数据,探索保安湖底栖动物的群落演变规律及其群落构建机制。研究共记录保安湖底栖动物5门10纲25目49科110属170种（历史记录154种,现场调查51种）。总物种数由1992年的107种降为2019年的51种;平均密度由1992年的433 ind．/m2增加到2019年的2177.6 ind．/m2;平均生物量由2001年的160.6 g/m2降低为2019年的26.7 g/m2。优势种在1987年有寡毛类、水生昆虫和软体动物多个类群,其后逐步演变为现阶段少数几种耐污的寡毛类和摇蚊类,如霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）、中国长足摇蚊（Tanypus chinensis）、红裸须摇蚊（Propsilocerus akamusi）等,而多年生大型软体动物衰退明显。PERMANOVA和SIMPER分析结...     

1981~2000年中国陆地净生态系统生产力空间格局及其变化

中国地域辽阔, 跨越多个气候带, 生态环境条件复杂多样, 因此研究其生态系统碳循环的空间格局及其对气候变化的响应有十分重要的意义. 应用高分辨率的气候数据库和生态系统过程模型估计了1981~2000年期间中国陆地净生态系统生产力 (Net Ecosystem Productivity, NEP)的时空变化, 分析了中国陆地碳汇的地域分布及其对气候变化的响应. 结果表明, NEP的20年平均值呈现北方高南方低、中部和西南地区高、东南地区低的格局; NEP正值(碳吸收)主要在西南地区西部、藏东南、三江平原、大兴安岭以及华北中西部, NEP负值(碳释放)主要在华中、西南南部、新疆北部、内蒙西北部、华北平原一些地区. 从20世纪80年代到90年代, 东北平原中部和黄土高原的NEP有明显的下降趋势, 而在华中大部分地区有增加趋势. 研究时段内中国森林生态系统的碳吸收不明显, 其在20世纪80年代是一个碳源, 但在90年代转为一个碳汇; 草地和灌丛由于面积广阔, 其碳吸收量占整个中国陆地生态系统碳吸收总量的近四分之三.     

近30年北半球冬季臭氧总量分布特征及其与平流层温度的关系

臭氧的时空分布特征对气候和环境变化具有显著影响,随着臭氧资料数量的增加和质量的提高,有必要对臭氧时空分布特征及其与气候变化的关系进行详细研究.本文利用欧洲中期天气预报中心提供的1979—2013年的全球月平均臭氧总量资料、平流层温度场资料,采用旋转经验正交函数分解(REOF)、Morlet小波分析、合成分析等方法研究了20°N以北的北半球冬季(12—2月)臭氧总量异常的主要空间分布结构与时间演变特征,并进一步分析了主要模态与平流层上层(2 hPa)、中层(30 hPa)以及下层(100 hPa)温度异常的关系.结果表明:近30年北半球冬季臭氧总量异常变化最显著的区域主要有5个,分别位于极地地区(75°N—90°N,0°—360°)、北半球副热带地区(20°N—40°N,0°—360°)、阿拉斯加地区(60°N—75°N,180°—260°E)、北大西洋地区(45°N—60°N,310°E—360°E)及西伯利亚地区(50°N—65°N,80°E—130°E).5个区域的冬季臭氧总量异常具有明显的年际和年代际变化特征.1980年代后期是各个区域的臭氧总量异常由年代际偏多转为偏少的转换时段.此外,各区域存在显著的年际变化周期,而且各个区域的年际周期存在明显的差异.臭氧总量异常变化与平流层温度异常变化的关系表明,臭氧总量异常的增加(减少)能够导致平流层上层温度异常偏冷(暖)和平流层中、下层温度异常偏暖(冷),其中平流层中层温度异常的偏暖(冷)程度要比下层更加明显.     

有关中国东南沿海土地资源调查研究的几点思考

我国东南沿海土地资源可分为五大类、四大区。过去,中国东南沿海土地利用与调查存在的问题有：耕地面积锐减,土地资源利用程度有待提高,土地质量退化（水土流失、滨海土壤盐渍化,水稻土潜育化及次生潜育化,土地污染严重等）,土地资源调查结果有待更新。新一轮国土资源综合调查（１：２５万）的内容有：成土因素,土地利用类型、土地覆盖现状与发展态势,土地适宜性,土壤化学等;专项调查（１：５万）的内容有：盐渍土,侵蚀土     

建国以来中国山洪灾害时空演变格局及驱动因素分析

本文揭示了建国以来中国山洪灾害时空演变格局,探测了影响历史山洪灾害空间分布的驱动因子.采用6万多个山洪灾害历史记录数据,利用重心对比方法,从重心地理位置、聚集程度、移动趋势3个方面揭示了1951～2015年中国山洪灾害时空演变特征,初步分析了降雨、人口与山洪灾害之间时空演变的关系.进一步选取2000～2015年间相关数据,基于自然流域单元,构建了降雨、人类活动、地表环境相关因子,利用地理探测器分析方法,探测影响历史山洪灾害空间分布的驱动因子.分析结果表明,建国以来,中国历史山洪灾害空间分布转移与降雨和人口分布的变化趋势呈现出明显的相关性; 2000～2015年间山洪灾害空间分布呈现出区域分异特征,降雨因子的驱动大于人类活动因子和地表环境因子,地表环境和人类活动在成灾环境中具有交互作用.研究结果揭示了山洪灾害驱动因子具有明显的时空异质性,中国山洪高风险区包括川渝生态区、华南生态区、云贵高原和长江中下游地区;低风险度区包括西北干旱区、青藏高原、内蒙古高原和东北生态区.研究结果有助于科学理解山洪成灾环境、山洪灾害风险度分区,也为进一步做好治灾防灾工作提供了科学依据.