荒漠绿洲湿地土壤水热盐动态过程及其影响机制

以甘肃临泽荒漠绿洲湿地为研究对象,通过对土壤温度、含水量、电导率及蒸散量的野外观测,在植物生长期和冻融期分别深入分析水热盐耦合运移过程及其影响因素,探讨水热梯度对盐分运移及其分布格局的控制作用。结果表明：土壤温度整体呈现出春夏季逐渐升高、秋冬季降低趋势。在冻结期,土壤表现为脱盐状态,表层电导率由2.8 mS·cm^-1降到1.2 mS·cm^-1;而在消融期为积盐状态,表层电导率由1.2 mS·cm^-1升到3.7 mS·cm^-1。在生长期,土壤含水量和电导率波动较为剧烈,表层含水量27%~43%,表层电导率3~5.5 mS·cm^-1,土壤脱盐、积盐反复出现。全年蒸散量总体呈单峰变化趋势,年蒸散量507 mm;土壤电导率与蒸散量呈正比关系,与地下水位呈负相关关系;蒸散发作用是土壤表层积盐的主要驱动力,而地下水波动影响着湿地脱盐、洗盐过程。因此,荒漠绿洲湿地土壤盐分累积过程是水分运移和热量传输过程发生变化的结果。     

基于无人机和MODIS数据的巴丹吉林沙漠植被分布特征与动态变化研究

荒漠植被在减缓沙漠扩张、阻挡风沙入侵绿洲、维护绿洲稳定性方面具有重要意义。通过无人机搭载多光谱相机获取地面样地高分辨率NDVI数据以计算植被覆盖度,结合MODIS-NDVI数据,分析了MODIS-NDVI与无人机获取NDVI数据之间的一致性,进而建立MODIS-NDVI数据与样方植被覆盖度的空间反演模型,以研究巴丹吉林沙漠植被分布特征、动态变化及其对气温、降水的响应规律。结果表明:(1)基于无人机多光谱数据大样方植被覆盖度和MODIS-NDVI数据构建的植被覆盖度反演模型具有较高的模拟精度。(2)研究区总体植被覆盖度较低,空间上呈由东南向西北递减的趋势。(3)植被覆盖度总体呈现上升趋势,沙漠边缘的增速较沙漠内部更为明显,其中沙漠边缘增长率达1.53%/10a,而沙漠内部为0.84%/10a。沙漠边缘57.12%植被出现改善,而沙漠内部植被改善的面积约为21.26%。(4)植被生长主要受制于生长季降水量并呈现出明显的季节变化,此外植被对降水和气温的响应存在一定的滞后效应。     

巴丹吉林沙漠北缘拐子湖流沙下垫面近地层湍流强度和陆面过程特征

利用巴丹吉林沙漠北缘拐子湖流沙下垫面2013年7、10月和2014年1、4月的湍流通量资料,计算并分析了研究区近地层湍流强度,同时针对风速分量、温度、水汽和CO₂归一化标准差随稳定度的变化关系和总体输送系数等陆面过程特征进行分析。结果表明：（1）风速各分量的湍流强度均随风速的增加逐渐减小,风速处于2 m·s^-1以下时湍流发展最为旺盛。湍流强度主要由水平方向风速分量决定,垂直方向风速的作用较小,且近中性和不稳定层结利于湍流的发展。与其他地区相比,平坦且没有建筑物的沙漠地区,机械湍流较弱,湍流强度相应较小。（2）风速各分量的归一化标准差与稳定度（z/L）均满足1/3次方函数规律,其中垂直方向风速分量的拟合曲线方程较好。（3）动量输送系数C_d具有明显的夏季高、冬季低的变化状态且各月的日变化形态均呈夜间低、日间高的循环形态。热量输送系数C_h的不同月份日变化间并没有明显的排列次序,且日出日落前后具有明显的波动。不稳定层结时,C_d和C_h均随风速的增加逐渐减小;稳定层结时,C_d和C_h均随着风速的增加逐渐上升。     

塔克拉玛干荒漠-绿洲过渡带尘卷风活动特征——以肖塘为例

利用1992—2011年塔克拉玛干沙漠北缘荒漠-绿洲过渡带肖塘气象站的观测资料,分析了该地区尘卷风的年、月变化规律及其与气象因子的关系。结果表明:(1) 1992—2011年尘卷风发生日数总体呈波动递减趋势;尘卷风主要发生在3—9月,占全年总日数的90.9%,其中4—7月占全年总日数的70%左右。(2)尘卷风月发生日数随月平均地表与1.5 m高处温差的增大而线性增加(r=0.875,P<0.01)。(3)尘卷风月发生日数随着月平均风速的增大而幂函数增加(r=0.89,P<0.01)。(4)尘卷风月发生日数随月平均相对湿度的增大而线性减少(r=-0.869,P<0.01)。     

基于STIRPAT模型的内蒙古沙漠化地区环境压力分析

实现经济与生态环境的协调发展,已经成为当前治理沙漠化的巨大挑战。如何定量分析人类活动和自然条件对环境的影响,是当前环境经济学界研究的热点问题。以内蒙古自治区71个沙漠化县为研究对象,以1986-2010年为研究区间做面板空间计量实证分析。选取了人口、富裕度、技术水平、风速和降水作为环境基础指标构建STIRPAT模型,从环境压力内在驱动角度定量分析不同的自然因素和人为因素对沙漠化地区环境的综合影响。结果表明:在观测数据范围内,富裕度、技术水平、风速和降水是内蒙古自治区环境压力的主要驱动因素;富裕度每增加1%,环境压力显著增加0.096%;技术水平每变化1%,将引起环境压力相应发生0.084%的变化;风速和降水每变动1%分别使得沙漠地区环境压力显著地增加0.640%和减少0.216%。     

基于空间计量模型的中国城市化发展与城市空气质量关系

采用中国289个地级及以上城市2016年的空气质量指数（AQI）和夜间灯光数据,运用空间滞后模型,从空间溢出效应视角出发探究了城市化发展与空气质量之间的定量关系。从空间滞后模型的估计结果来看,城市空气污染存在显著的空间溢出效应,周边地区空气质量的下降会导致本地空气污染情况加重。在城市发展过程中,城市经济发展水平的提高,引致的城市建设用地的扩张使得空气质量不断恶化;政府管制力的加强对空气污染的治理起到了促进作用,而居民环保意识和城市技术创新水平的提高有利于空气质量的改善。此外,PM2.5质量浓度的上升导致空气质量恶化。公路货运量在统计上与空气质量的关系不显著。从研究结果来看,协调城市发展与空气质量的关系以及加强空气污染防治的联防联控机制,是未来空气污染治理工作的重点。     

晋西北地区表层土壤粒度与地球化学元素组成

对晋西北地区表层土壤的物质组成进行研究,可以明确其物质来源、沉积环境及化学风化特征。选择区内表层土壤（深度0、10、20 cm）及其附近的河流沉积物,进行粒度和化学元素组成测试。结果表明：（1）晋西北地区表层土壤粒度组成以黏土和粉沙为主,且有自地表向下粗颗粒组分含量增加的趋势。（2）常量化学元素组成以SiO₂、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃为主,其余元素含量均较低。化学元素组成模式表明研究区内表层土壤物质与黄土高原腹地黄土有相同的物质源区,黄河河流沉积物对其贡献不大。（3）晋西北表层土壤的CIA值为52.70~57.89,平均54.06,说明它们的化学风化程度较低,处于早期的脱Na、Ca阶段。这是由于研究区地理位置比洛川更靠北,气温和降水量均低于洛川,降水量与兰州相差不大,但是年平均气温和年温差比兰州低。该研究明确了晋西北地区表层土壤的物质组成特征,为区域潜在沙漠化危害防治提供了数据支撑。     

2007-2017年中国沙尘气溶胶的三维分布特征及输送过程

利用最新发布的CALIPSO产品,构建了2007-2017年中国沙尘气溶胶的三维分布,并结合HYSPLIT-4模式和再分析数据,探讨了沙尘的三维输送过程。结果表明：中国的沙尘排放源区主要是塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠,沙尘气溶胶出现频率分别为60%和35%。塔克拉玛干沙漠排放的沙尘主要（50%~70%）停留在源地0~6 000 m高度,少部分向东输送至甘肃和内蒙古;巴丹吉林沙漠排放的沙尘则主要向东输送。中国沙尘排放量在春季最大,向东输送最强;夏季,东亚夏季风限制了沙尘向东输送;秋季,沙尘排放减弱,输送强度和夏季相当;沙尘排放量在冬季最小,输送最弱。夏季,沙尘在输送过程中可被抬升至高度5 000 m以上,春季次之,秋、冬季的沙尘主要在低层大气输送。沙尘在向东输送的过程中被抬升并和当地人为污染物混合变为污染性沙尘,华北地区污染性沙尘出现频率高达30%;输送到海洋的沙尘也会与洋面上（0~3 000 m高度）的海盐气溶胶混合,出现频率约为10%。     

绿色空间对休闲性体力活动影响的社区分异 ——以广州市为例

以广州市20个典型社区为例,构建多元线性回归模型,探讨了绿色空间对居民休闲性体力活动的影响,并剖析绿色空间对不同类型社区居民休闲性体力活动影响的作用机制。结果发现：1）不同类型社区居民的休闲性体力活动水平存在明显差异,低档社区的为782.99 MET-min/w,中档社区的为871.70 MET-min/w,高档社区的为1 227.91 MET-min/w;2）影响不同类型社区居民休闲性体力活动水平的绿色空间因素有所不同,低档社区、中档社区和高档社区的显著因子分别为“到最近公园广场距离”“邻里绿化覆盖率”和“健身活动设施数量”;3）绿色空间对休闲性体力活动水平影响的作用机制存在社区差异,低档社区居民休闲性体力活动主要受到成本作用的约束,中档社区居民主要受绿化环境作用影响,而高档社区居民主要受机会作用影响。     

Study of Panjin wetlands along Bohai coast (II): Ecological water requirement of Shuangtaizi estuarine wetland

Shuangtaizi estuarine wetland along the Bohai Sea coast, the biggest bulrush wetland in the world, has been listed in ‘The Record of Important International Wetland Conservation District’. Taking the year of 2 000 as an example, the minimum, the most suitable and the maximum ecological water requirement of Shuangtaizi estuarine wetland are calculated in this paper based on both ecological theory and Geological Information System technology. In addition, the remote sensing technique is adopted in the data acquisition process. Moreover, the total water requirement and the unit area water requirement for different wetland types are obtained. The result is very important for water resources planning, ecological conservation and regional agriculture structure adjustment in Shuangtaizi. Meanwhile, this study can serve as a useful example for calculating the ecological water requirement in other similar estuarine wetlands.