东北草原区产草量和载畜平衡的遥感估算

基于国内外相关研究进展,结合国家农业部草原遥感监测相关任务,依托大量的草原地面样方数据源,开展了东北草原区产草量和载畜平衡的遥感估算研究。主要结论有:(1)指数模型是进行草原区产草量遥感估算的优化模型,模型的估产精度达到80%以上;(2)2007年东北草原鲜产草量总计16916万吨,折合干草5094万吨;鲜重单产为4562kg/ha,折合成干重单产为1374kg/ha;(3)2007年东北草原区75%以上的牧区和半牧区县(旗)牲畜超载,牧区载畜平衡指标为32.23%,半牧区载畜平衡指标为48.51%。本文可为东北草原区的畜牧业发展规划提供科学依据。     

基于MODIS的青海草地产草量变化遥感分析

青海省属于全国四大牧区之一,及时监测草地植被长势、准确估算牧草产量对青海牧区可持续发展与生态保护具有重要意义。草地产草量遥感估算主要基于植被指数与地面实测数据的统计关系,但是估算涉及植被指数、统计模型和建模指标等因素,不同组合建立的估算模型的精度不同。本文基于青海省MODIS数据与地面实测产草量数据,选择了6种植被指数（NDVI、EVI、RVI、DVI、RDVI、MSAVI）、5种统计模型（简单线性模型、二次多项式模型、幂函数模型、指数函数模型、对数函数模型）以及3种建模指标（植被指数年度最大值VI_max、植被指数生长季累积值VI_season-cum、植被指数年度累积值VI_annual-cum）,研究不同组合下估算模型的精度差异,并从中选出最优产草量估算模型,用于估算青海省2015年和2016年的产草量。结果表明：（1）6种植被指数中,基于NDVI的产草量估算精度最高;非线性模型的估算精度高于线性模型,尤其是指数模型,适用于大多数草地类型产草量的估算;基于NDVI年度最大值的估算模型对大多数草地类型都具有最高的决定系数（R²）。（2）从干重来看,高产草量区（>1 200 kg·hm^-2）主要位于青海东部的高寒草原,中等产草量区（600~1 200 kg·hm^-2）位于青海南部和东部的高寒草原和禾草草原,低产草量区（<600 kg·hm^-2）位于青海西部和北部的高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠和盐生草甸。（3）与2015年相比,2016年青海省干草总产量减少31.60×10⁴ t,减幅为1.36%。其中,禾草草原和高寒草甸的减产幅度最大,而荒漠草原和盐生草甸的产量则有所增加。本文可为草地产草量遥感估算的研究和实践提供参考。     

中蒙俄经济走廊土地利用变化格局及其驱动因素研究

中蒙俄经济走廊战略地位显著,研究其土地利用格局变化与机理,对亚欧大陆复杂巨系统的生态环境保护和社会经济可持续发展意义重大。本文基于全球土地覆盖遥感数据和实地考察,对自苏联解体及蒙古私有化以来的1992—2019年,中蒙俄经济走廊土地利用格局及其驱动因素和时空变化规律进行了研究。结果表明：①1992—2019年,中蒙俄经济走廊土地利用变化活跃,土地转换面积为361954 km²,主要表现为林地持续下降,建设用地、耕地面积迅速扩张。② 中国部分的林地呈现先减后增的趋势,2000年后东北平原北部林地增加显著,灌丛与草地、裸地分别净减少13325 km²、16632km²;蒙古国部分的林地、灌丛与草地均呈现先减后增的趋势,而裸地面积先增后减,苏赫巴托尔省、肯特省、东戈壁省和戈壁苏木贝尔省四省交界地带裸地增加明显;俄罗斯部分的林地持续下降,共减少46742 km²,耕地面积增加8478 km²,贝加尔湖周边裸地增加41417 km²;俄蒙边境、色楞格河流域以及中蒙俄铁路沿线地区存在沙漠化风险。③ 人口、经济、产业结构以及政策等是中蒙俄经济走廊土地利用变化的主要因素。2010—2018年,人口密度对转为林地的土地影响最大,其解释力q值为0.2597,GDP总量对转为建设用地、裸地、耕地的影响最大,其解释力q值分别为0.9094、0.2234、0.5518。就三国而言,中国部分主要受人口和经济因素以及退耕还林政策的影响,而蒙古国部分则受私有化后超载过牧及开垦耕地的影响,俄罗斯部分主要是砍伐林地和开垦耕地的影响。本研究结果旨在为中蒙俄经济走廊土地资源可持续利用和管理提供科学依据。     

蒙古国省级行政单元投资环境评价与投资对策研究

蒙古国作为中国的邻国,两国之间的资源和产业互为补充,贸易合作前景广阔。选择最佳区位和产业来加强对蒙古国的投资,对促进中蒙俄经济走廊建设具有重大战略意义。但是目前研究较为有限,存在着投资环境不明确,投资风险未知,严重限制了对蒙投资和贸易合作。本研究团队对蒙进行了十数年科学考察研究,获得了大量一手调研数据。根据对调研数据及蒙古国区域政策的分析,本研究构建了投资环境评估模型ESE-PRT模型,从经济、社会、生态、资源、交通、政策等方面科学评估了蒙古国22个省级行政单元投资环境,划分了四类投资区,进一步揭示了优先投资区的投资优先产业及主要的投资风险,并针对蒙古国投资环境提出了相应的投资对策。本研究结果将为蒙古国重点投资区位选择、中资企业海外布局及中蒙双边经贸合作提供科学支撑,并将对中蒙俄经济走廊建设具有重要的现实促进意义。     

应用~(15)N稀释技术定量华北平原大气氮沉降的输入总量(英文)

本文采用定量氮沉降总量的ITNI(Integrated Total Nitrogen Input)系统,利用~(15)N稀释原理和生物监测技术,定量研究了华北平原大气氮沉降的农田输入总量及其在推荐施肥中的作用。结果表明,以玉米和小麦为指示植物,监测到在玉米-小麦轮作体系中整个华北平原大气氮沉降的输入总量高达80-90 kgN ha~(-1)yr~(-1),对玉米和小麦植物有效性的沉降氮总量约为50 kgN ha~(-1)yr~(-1)。以黑麦草为指示植物,监测到华北平原大气氮沉降的输入总量约为100 kgN ha~(-1)yr~(-1),对其植物有效性的沉降氮约为76 kgN ha~(-1)yr~(-1),占总沉降氮的77%。由于华北平原小麦季扬尘较多,因此干沉降可能是该时期大气氮沉降输入总量的主要贡献。     

中国粮食单产对气候变化的敏感性评价

选取农业政策相对稳定的1985-2004年,全国2075个县(市)的粮食单产数据和全国730个基础气象站点的逐月气温、降水数据,运用协整分析方法提高了气候变化敏感区的辨识能力,得到以下结论:(1)典型相关分析结果说明4-10月温度,其次5-9月降水是影响中国粮食单产空间分异的主导因素;(2)在240个单产趋势增加显著地区中,识别出137个地区的单产趋势增长与4-10月温度变化存在长期互动关系,主要分布在地势阶梯转换带以及长江沿线等重要地理过渡带上;(3)在数据有效的328个地区中,有41.6%的地区粮食单产波动项对4-10月温度和5-9月降水两个气候波动项都敏感,主要集中分布在:①夏季风区与非季风区分界线和胡焕庸人口地理线之间的地区,常年缺粮区占优势,秦岭以北单产波动系数很高,②江西、浙江、福建是余粮区和常年缺粮区并存、单产波动变化很小的地区,③吉林、辽宁东部、河南、安徽,粮食播种总面积的波动系数低,单产波动系数较全国高,主要为受气候波动变化影响而产量不稳定的主要余粮区,这说明气候变化背景下中国粮食供应稳定性下降。     

蒙古高原草原火灾风险评价研究

草原火灾是牧区主要自然灾害之一,严重影响社会经济和生命安全。针对蒙古高原草原的特点及成灾机理,以蒙古高原的草原区作为研究区,获取了2000—2016年各盟市的指标层数据,依据自然灾害风险分析原理,从危险性、暴露性、脆弱性和防灾减灾能力4个方面选取23个评价指标,建立了蒙古高原草原火灾风险评价指标体系,并采用主成分分析方法确定指标权重,结合地理信息系统空间分析功能制作了蒙古高原草原火灾风险分布图。结果表明:(1)通过主成分分析得到7个主成分,缩减了指标个数,准确指出草原火灾风险要素来源。(2)蒙古高原草原火灾的高危险区分布在蒙古国中部,呈向四周递减的趋势;高暴露区分布在内蒙古东北部地区;高脆弱区分布在内蒙古北部以及蒙古国肯特省;高防灾减灾区主要分布在内蒙古呼伦贝尔市、兴安盟和鄂尔多斯市。(3)蒙古高原草原火灾风险从整体来看,内蒙古东北部风险高于西部地区,呈现自东向西递减趋势;蒙古国呈现由中间向四周递减趋势。低风险、次低风险、中风险、次高风险和高风险区面积占蒙古高原草原区面积比例分别为4.88%、36.20%、28.37%、11.56%和18.99%。根据中蒙各盟市地理环境特征和经济发展水平来制定防火策略,可以降低草原火灾风险性,为草原畜牧业可持续发展规划提供参考。     

中国粮食生产潜力和化肥增产效率 的区域分异

根据我国各地区1990－1998年化肥施用量和作物产量，以粮食作物为主要研究对象，从不同年份单位播种面积的粮食产量和肥料施用量变化，求出相应的单位播种面积可能达到的粮食生产潜力，并以此为基础计算出该地区单位播种面积的粮食的增产潜力。研究表明：我国粮食单产大多在3500－5250kg/hm^2范围，粮食单产增产潜力一般在300－600kg/hm^2左右，增施化肥的增产效果一般在5－10kg/kg（粮食／化肥）范围，但是各地区的差异较大，对不同地区的比较研究表明：我国粮食单产（5372kg/hm^2)和生产潜力（7462kg/hm^2)均东部地区（高施肥水平）最高，中部地区（中等施肥水平）的粮食单产和生产潜力居中，分别为4940kg/hm^2和7216kg/hm^2，西部地区（低施肥水平）的粮食单产和生产潜力最低，分别为3844kg/hm^2和5470kg/hm^2，按播种面积计算，粮食单产的增产潜力以西部地区最高，平均达948kg/hm^2，东部地区局中，平均为754kg/hm^2，中部地区则相应较低，为714kg/hm^2，化肥增产效率（增施单位化肥的粮食增产量）以西部地区最高，达9．41kg/kg(粮食／化肥），中部地区居中，为7．17kg/kg(粮食／化肥）；而东部地区最低，为－11．1kg/kg(粮食／化肥），从全国来看，东部地区虽然粮食生产潜力大，但是增产潜力很小，由于施肥量较大，增施化肥的增产效果不明显，因此，今后我国的化肥应该重点考虑投向中部和西部地区。     

基于夜间灯光数据的中国海岛县碳排放时空分异及影响因素研究

该文基于2000-2017年中国12个典型海岛县经济发展与能源消耗数据,采用能源消耗碳排放模型测算碳排放量,借助融合校正后DMSP-OLS和NPP-VIIRS夜间灯光数据,构建能源消耗碳排放与夜间灯光数据模型,回归估算碳排放量并分析其空间分异特征,最后应用扩展STIRPAT及岭回归定量模型分析中国海岛县碳排放影响因素。结果表明：1)2000-2017年中国12个典型海岛县能源消耗碳排放量区域差异较显著,总体呈增长趋势;2)碳排放回归模型拟合优度达0.9447,平均误差为5.14%,该模型反映出研究区能源消耗碳排放总量呈持续增长态势,崇明区、定海区、普陀区和玉环市的碳排放量上升趋势最显著,南澳县碳排放量呈下降趋势,长海县和长岛县碳排放量始终较低;3)经济规模对海岛县碳排放量增加的影响最大,人口规模、产业结构的影响相对较小。     

中蒙边境地区首次圈定了10个金属矿化集中区

中国地质科学院矿产资源研究所聂凤军研究团队在中蒙边境地区地质找矿基础研究获新进展,将研究区金属矿床(点)划分为6种类型,首次圈定了10个金属矿化集中区。蒙古国位于亚洲腹地地区,与中国和俄罗斯毗邻。从大地构造位置上看,中蒙边境地区地处华北、塔里木、哈萨克斯坦和西伯利亚4大古板块的汇聚地带,是中亚最重要的金属成矿地区之一。     

东北亚南北样带2001-2012年土地覆被变化分析(英文)

东北亚区域是一个资源相对集中,生态环境格局复杂,气候地带性多样,人地关系对比显著的区域。分析该区域的土地覆被格局与变化特征,对于促进全球气候变化在本区域的影响与响应研究,以及中、俄、蒙跨边境地区的区域可持续发展具有重要意义。本文以样带分析为研究手段,获取东北亚南北样带2001-2012年逐年的MODIS土地覆被数据集,建立土地覆被变化矩阵。从空间分布来看,12年间东北亚南北样带内林地大量增加,耕地少量增加,草地灌丛则大幅减少。从年际变化来看,草地灌丛的总变化量呈现总体稳定,缓步上升过程中有局部波动的特点;林地总变化量呈现出峰谷相间的起伏波动特点,但总体有上升趋势;耕地的总变化量有明显的锯齿壮起伏波动特征;整个样带区域的综合土地动态度总体稳定,有略微上涨趋势。     

中蒙俄高铁建设的影响机理及对策

中蒙俄高铁建设是促进中蒙俄交通基础设施互联互通、打造国际陆上交通走廊的重要举措,是中蒙俄经济走廊建设的重要突破口。科学合理地布局中蒙俄高铁线路、规避高铁建设面临的不利影响和风险,急需理清高铁建设的影响因子,揭示其作用机理和空间分布格局,制定针对性强的防控对策。本文分析了中蒙俄高铁建设的主要影响因子,阐明了各类因子对高铁建设的影响机理,通过构建一种综合集成的影响指数评估模型（IIIEM）,量化评估了不同地区各类影响因子的影响指数,揭示了其空间分布格局,并据此制定了消除影响的中蒙俄高铁东线和西线的线路布局建议方案。提出通过“高铁换资源、高铁换市场”等互利共赢创新合作模式,消除经济影响;加强沟通和技术展示,降低社会影响;通过设置缓冲区及高科技手段,规避生态风险;构建中蒙俄跨境地区三大生态风险跨国联合防控体系,加强政策对接,促进中蒙俄经济一体化等防控对策及保障措施。本研究将为中蒙俄高铁建设线路科学合理布局、风险防控提供科技支撑和决策参考。     

基于地理分区的蒙古国景观格局分析

蒙古国是中国的重要邻国,是当前我国实施"一带一路"、"中蒙俄经济走廊"的重要地区。认识本区域的地理分区特点和景观格局对于我国在此区域实施"走出去"战略具有重要意义。以干旱区和半干旱区分界为基础将蒙古国分为五大地理分区,基于2010年30 m分辨率土地覆被数据和实地调查,得到包含草地景观二级分类的蒙古国景观的空间分布,并依此获取并对比了蒙古国整体及各分区在景观水平和斑块类型水平上的多种景观指数。分析指出蒙古国整体上呈现由北向南从森林景观,到典型草地景观和荒漠草地景观,再到裸地景观的分布格局,具有明显的纬向递变规律,各分区呈现出与其雨热、地形特点适应的格局分布;在自然与人文要素的双重影响下,各分区在地理分异规律、资源禀赋和生态环境特点上有显著差异。基于这一认识分区,还在生态环境保护、自然资源管理和城市发展建设等方面提出了相应的资源环境调控政策建议。     

1982-2006年蒙古高原植被覆盖时空变化分析

在利用HANTS方法对GIMMS NDVI数据进行时间序列平滑处理的基础上,对蒙古高原1982-2006年植被覆盖时空动态变化进行了分析.结果表明:蒙古高原植被覆盖年平均上升趋势为0.0004·a-1,其中蒙古国的上升趋势(0.0005·a-1)比中国内蒙古(0.0003·a-1)更加显著,而内蒙古多年平均NDVI比蒙古国高0.0433;从不同类型植被NDVI变化趋势看,除森林和戈壁荒漠的NDVI变化趋势较平稳外,草地、农田和灌丛均呈显著的上升趋势;从空间分布趋势看,在过去的25年内植被覆盖呈增加趋势的地区主要分布在高原南部——内蒙古农牧交错区和蒙古国中、西和北部的山脉及其环抱的大湖盆地地区,而植被覆盖呈下降趋势的地区主要集中在高原中部的干旱地带和东部呼伦贝尔地区;从时间推移规律看,蒙古高原植被覆盖在4个不同研究时间段内(20世纪80年代、90年代、21世纪初和过去25年间)呈增加(包括显著增加)趋势的面积均大于呈下降趋势的面积,且其面积按20世纪80年代＜90年代＜21世纪初的顺序依次增加.     

1981～2010年陕西潜在蒸散量时空特征及其对气候因子的响应

基于1981~2010年陕西地区16个气象站观测日值数据,通过联合国粮农组织(FAO)推荐的Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量,并以Mann-Kendall突变检验、Sen趋势度以及小波分析潜在蒸散量的时空变化特征,同时利用多元回归分析气候因子对其影响强度。结果表明:1 1981~2010年潜在蒸散量呈上升趋势,增速约为3.1 mm/a,没有通过0.05显著水平检验,呈"弱减-强增-减"变化波动。2研究区潜在蒸散量存在2 a、5a、8 a、22 a、32 a左右的震荡周期,震荡能量最大是32 a,其次是22 a。在1992年左右出现一次明显的突变,刚好是震荡能量最大32 a周期上发生波动。3纬度跨度大和地形复杂使得陕西地区潜在蒸散量空间差异明显。多年平均潜在蒸散量在166.9~1 367.5 mm之间,其中秦巴山一带潜在蒸散量值偏高,其次是陕北地区,关中平原潜在蒸散量值最低。变化趋势呈南北递减,陕南地区潜在蒸散量呈明显的增加趋势,关中地区呈增加趋势,陕北地区呈减少趋势。4 HURST指数分布沿东西向递减,其中在0.4~0.5之间占整个研究区的77.11%,说明大部分地区未来潜在蒸散量变化将与过去变化呈弱的反相持续性变化。5潜在蒸散量有明显的季节差异,夏季和春季变化最明显,其次是秋季和冬季,其中夏季贡献占主导,其次是春季,贡献最少的是秋季和冬季。6平均气温、相对湿度和风速对潜在蒸散量的影响较大,其中平均气温的作用最大且呈正影响,其次是相对湿度的影响,但对潜在蒸散量呈负作用。而日照时数和平均气压对潜在蒸散呈弱的正作用。     

泾河上游流域实际蒸散量及其各组分的估算

利用分布式生态水文模型SWIM,基于泾河上游(泾川测站以上) 植被、土壤、气象和水文数据对研究区进行了水文过程的模拟,从而估算了流域的实际蒸散量及其各组分。结果表明：SWIM模型能够较好的模拟泾河上游流域的水文过程,模拟的流域多年(1997-2003 年) 平均实际蒸散量为443 mm,其中土壤蒸发量为259 mm,植被蒸腾量为157 mm,冠层截持量为27 mm。石质山区的森林覆盖区和非森林地的年蒸散总量在整个流域分别具有最大值和最小值,为484 mm和418 mm;黄土区实际蒸散量介于二者之间,平均为447 mm。森林覆盖地区土壤蒸发明显小于其它区域,而蒸腾和冠层截留明显大于其它区域。年内蒸散量主要集中在5-8 月份,占全年总蒸散量的60%,且冠层蒸散比例较大达63%。整个流域湿润年份较干旱年份蒸散量增加了78 mm,其中土壤蒸发增加最多,其次是冠层蒸腾,冠层截留蒸发最小。     

毛乌素沙地蒸散量的遥感研究——以内蒙古乌审旗为例

地表蒸散量的准确估算对全球气候变化研究以及水资源的科学管理意义重大。本文以毛乌 素沙地腹地---内蒙古乌审旗为例, 应用基于互补相关原理的平流- 干旱模型, 结合1km 分辨率 的NOAA/AVHRR、MODIS 反照率资料和气象资料, 对乌审旗1981~2003 年的地表蒸散量进行了 估算, 并对其时空分布进行了分析。结果表明: (1) 乌审旗多年平均年蒸散量为252mm, 变化在 200~310mm 之间, 从西北向东南递增; 多年平均年蒸散量的相对变率在10%~24%之间, 从西北 向东南递减; 逐年蒸散量分布趋势基本一致, 都是从西部地区向东部地区递增。(2) 以2002 年为 例, 按照土地利用/土地覆盖类型划分, 蒸散量最大的是水体, 耕地次之, 再次是草地和林地, 沙地 最小。(3) 蒸散量年际变化大, 最大年份在300mm 以上, 最小年份在200mm 左右; 从年内变化看, 蒸散量呈“单峰”正态分布, 一年内蒸散量主要集中在6~9 月份。(4) 通过误差分析可以看出, 乌审 旗蒸散量的模型估算值比实际测量值偏低, 大约低9%左右。     

珠江虎门潮汐水道难降解有机污染物入海通量研究

对采自虎门潮汐水道狮子洋4个采样点表层水样中的多环芳烃、有机氯农药进行了定量分析.洪、枯水期水体中多环芳烃总量(颗粒相和溶解相)分别是786～964 ng/L、11 360～19 603 ng/L;有机氯农药总量分别是9.68～26.29 ng/L、41.65～96.23 ng/L.根据4个采样点洪、枯水期有机污染物浓度的平均值估算多环芳烃、有机氯农药的年均入海通量.初步估算结果显示:多环芳烃的总入海通量(溶解相和颗粒相)为438.4×103 kg/a,其中颗粒相是52.5×103 kg/a;16种优控多环芳烃的入海通量为247.9×103 kg/a.有机氯农药的总入海通量是2.6×103kg/a,其中六六六的入海通量为1.1×103 kg/a,滴滴涕类的入海通量为0.3×103kg/a,其它有机氯农药的入海通量为1.2×103 kg/a.     

“五年计划”视角下中国地区差距及其时空演变特征分析

基于省级面板数据(Panel-data),以"五年计划"为视角,分析了1978-2009年7个"五年计划"期中国地区差距时空演变特征。研究表明:1)中国地区差距1978-2009年呈先缩小后扩大再缩小的波动特征,整体呈缩小趋势;近30年来中国地区差距演化由地区内差距为主转向以地区间差距为主,地区间差距扩大是全国地区差距扩大的主要动因;2)东部地区内部差距呈缩小趋势,中、西部地区内部差距均呈扩大趋势;3)中国城乡差距呈现明显的"U"型演化特征,以"八五"计划期为拐点,差距不断扩大,并呈现进一步扩大的趋势;4)东部地区城乡差距总体呈扩大趋势,大部分省市城乡差距变化都较剧烈;中部地区城乡差距呈现明显"U"型特征,各省市除"七五"计划期呈缩小趋势外,其他计划期城乡差距均呈扩大趋势;西部地区城乡差距以1983年为拐点,呈先缩小后逐步扩大的趋势。     

甘肃省碳排放变化及影响因素分析

采用甘肃省人口、经济发展、能源消费等数据,通过相关方法对1997-2008年的碳排放总量、碳排放强度及其三大产业的碳排放进行了估算,并利用岭回归函数对STIRPAT扩展模型拟合,进一步分析影响甘肃省碳排放的因素。结果表明： （1）从1997-2008年甘肃省能源消费的碳排放量和人均碳排放量均呈逐年增长的趋势。碳排放量由1997年的1 767.14×104 t增加到2008年 4 341.64×104 t。人均碳排放量由1997年的0.7 t /人增长到2008年的1.65 t /人,且以煤炭消费的碳排放为主,占各能源碳排放的比例达到70%以上。（2）碳排放强度从1997-2001年呈波动变化,2001年以后则呈逐年下降趋势,总体上从1997年的2.214 t/104元下降到2008年的1.364 t / 104元。（3）三大产业的碳排放呈逐年上升趋势,且以第二产业的贡献为主。（4）人口增长、经济发展对碳排放影响较大,而生活水平的提高更加剧了碳排放的增长。