中国西部生态区划及其区域发展对策

在分析我国西部自然生态环境特点的基础上,运用生态学原理和方法,对我国西部进行生态区域划分。共将我国西部划分为7个一级区、22个二级区。并在二级区的基础上,对每一个生态区的特点、发展和保护对策进行了论述。     

基于RS的岷江流域土壤侵蚀变化及其驱动力分析

依据1995年、2000年土壤侵蚀遥感数据并结合2005年实地调查资料,研究岷江流域土壤侵蚀演变规律及其驱动力。研究结果表明:1)2000年岷江流域土壤侵蚀面积为19 907.7 km2(比1995年减少369.6 km2),占流域面积的43.77%,土壤侵蚀量为8 943.26万t,平均侵蚀模数1 966 t/(km2.a),以水蚀和中度侵蚀为主。2)选择降雨变化、土地利用变化、植被覆盖度变化3个自然因素和人口密度、万元GDP(作为经济发展指标)2个社会发展指标作为研究区土壤侵蚀变化的驱动因素。结果表明:2000年降雨侵蚀力对土壤侵蚀的影响是1995年的71%;森林覆盖率每增加1%,土壤侵蚀模数减少0.4%~7%,平均减少53 t/(km2.a);林地、草地面积之和与土壤侵蚀面积呈明显的线性相关,旱地面积与土壤侵蚀面积呈二次函数关系;土壤侵蚀面积、土壤侵蚀量与万元GDP呈指数关系;单位人口密度和县域土壤侵蚀面积与土壤侵蚀量均呈幂指数关系。     

厚度对月壤微波辐射亮温的影响

基于嫦娥系列卫星微波辐射计数据的月壤厚度反演是中国月球科学研究的重要目标之一。基于辐射传输方程,数值模拟了不同频率、（FeO+TiO₂）含量和表面温度条件下厚度对月壤微波辐射亮温的影响;基于嫦娥二号卫星微波辐射计（Chang’E Lunar Microwave Sounder,CELMS）数据,结合Apollo 计划获取的月壤厚度资料及其他月壤厚度资料,系统分析了厚度对CELMS观测数据的影响。结果表明：频率、（FeO+TiO₂）含量、表面温度对亮温的影响远大于厚度对亮温的影响,是基于CELMS数据进行月壤厚度反演的重要影响因素;低频、低（FeO+TiO₂）含量、低温条件下,厚度对CELMS数据的影响最大;利用3 GHz、凌晨时刻的CELMS数据进行月陆地区月壤厚度反演可行。研究结果对基于嫦娥系列卫星CELMS数据的月壤厚度反演具有重要参考意义。     

辽东栎萌生个体的地上生物量及其构件分配与生长参数的关系

选择岷江上游海拔2100-2300m地段的辽东栎萌生株个体69株，测定了每株生长参数（年龄、高度、基径、冠幅）、各器官生物量及地上总生物量，分析了各器官生物量及构件分配与生长参数的相互关系。结果表明，辽东栎萌生株构件分配的大小排序为：茎干〉枝〉皮〉叶：随径级增大。茎干、大枝生物量所占总生物量比例上升，其他器官所占比例减小。辽东栎年龄与高度呈S曲线关系，其他均表现出很好的幂指数函数关系；各构件器官生物量与生长参数大多也呈幂指数函数W=aD^h（D为基径）关系。基径为估测辽东栎萌生株地上各器官生物量及总生物量的最佳因子。     

基于树轮宽度的太白山地区春季干湿变化重建

秦岭为我国气候分界线和南水北调中线重要水源地,太白山为其最高峰,了解太白山区域的过去干湿变化特征对气候变化机制研究和未来水资源持续利用具有重要意义。基于秦岭太白山地区太白红杉树木年轮资料及其附近的宝鸡、眉县气象站1959—2016年气象数据进行分析,重建了1852—2016年春季（3~5月）SPEI值,分析了近165 a太白山春季干湿变化特征及其与大尺度环流变化关系。结果表明：（1） 太白山地区太白红杉径向生长主要受春季气候限制;与春季SPEI值相关性最高,达到–0.72（P<0.01）,重建方程方差解释量为51.8%（调整自由度后为51.0%）。（2） 重建结果表明,近165 a来,有29 a春季为湿润年份,有23 a春季为干旱年份,分别占比为17.58%和13.94%。极端干旱年份为1892年、1929年、1945年和2006年,极端湿润年份为1881年、1921年和1990年,其中1892年（–1.73）和1881年（1.53）分别为最干旱和最湿润的年份。（3） 重建结果得到了周边地区干湿变化重建结果和历史文献灾害记载的验证;太白山地区干湿变化可以准确表征大区域干湿变化且存在2.5 a、3.1 a、3.8 a和8.4 a周期变化。太白山地区SPEI与赤道东太平洋海面温度成负相关以及与赤道西太平洋海面温度呈正相关,其干湿变化可能与ENSO活动有关。     

苏北盆地洪泽凹陷古新世时期的古环境:来自蒸发岩的证据

第三纪古新世—始新世极热事件(PETM事件,Paleocene-Eocene Thermal Maximum),被认为是最类似于现今的温室效应时期。江苏省苏北盆地洪泽凹陷沉积了一套巨厚的古新世时期的蒸发岩,提供了该时期的陆地记录。蒸发岩对气候极为敏感,因此可以记录古代气候的信息。从苏北盆地洪泽凹陷钻孔中,通过SEM-EDS的方法识别出了无水芒硝和钙芒硝,这些暖相矿物的出现吻合第三纪古新世—始新世极热事件时期的极端高温环境;而苏打石的出现则表明该时期大致为现代大气三倍浓度的极高CO₂含量。     

气候变化对不同气候区流域年径流影响的识别

气候变化对流域径流的影响显著,但不同流域径流对各气候因子敏感性不同,具有明显的空间分异性。本文以位于半湿润、湿润地区的松花江、子牙河以及西苕溪流域为例,基于Budyko 水热平衡经验模型,采用归因分析方法分离了气象要素趋势性变化对年径流和潜在蒸发变化率的贡献与差异性。结果表明:1960-2008年,在上述3个流域中,降水趋势性变化对年径流变化的贡献比潜在蒸发大。松花江和子牙河流域各气象要素趋势性变化对潜在蒸发变化率的贡献排序为:温度>风速>水汽压>日照时数,而西苕溪流域为:温度>日照时数>风速>水汽压。在气候要素共同作用下,松花江和子牙河流域平均年径流分别以0.48和1.51 mm a^-2的速率减少,而西苕溪流域年径流则以1.42 mm a^-2的速率增加。所得结果加深了气候变化对径流影响机制和程度的认识,可作为流域水资源适应性管理的科学依据。     

黑河中游夏季昼夜水汽同位素特征及水汽来源分析

基于2012年6~8月的实测水汽同位素数据及相关气象数据,对黑河中游夏季昼夜的同位素基本特征、水汽来源方向及潜在蒸发源地进行了研究。结果表明：空气水汽线斜率白天大于夜晚和水汽过量氘值白天大于夜晚,综合说明白天局地蒸发较夜晚强烈;夏季受西风水汽影响显著。其中,6月主要受西风水汽和北冰洋水汽影响,7、8月主要受西风水汽和东南方向水汽影响,且8月受东南方向水汽影响最为明显;水汽运移路径上下垫面地形和气压带移动会影响水汽后向轨迹高度,西北方向上水汽输送通道较顺畅,风速较大,有利于水汽的输送;水汽蒸发源地主要集中在研究区周围及以东、以北部,其次是西北部。绿洲是主要的水汽蒸发源地,其次是城市和河流,白天较夜晚局地蒸发强烈且面积大。     

Wind-sand movement characteristics and erosion mechanism of a solar photovoltaic array in the middle of the Hobq Desert,Northwestern China

The operation and power generation of utility-scale solar energy infrastructure in desert areas are affected by changes in surface erosion processes resulting from the construction of solar photovoltaic(PV) power stations. However, few studies have addressed the interactions between solar PV arrays and aeolian erosion processes. In this study, wind flow field characteristics and the vertical distribution of sediments were investigated in the near-surface transport layer at three different locations with respect to the solar PV arrays in a 200 WM-p PV power station in the central Hobq Desert, northwestern China. The results indicate that the sediment transport varied around the panels, with the greatest transport occurring between the panels, followed by behind and in front of the panels. The sediment fluxes of all of the observation sites obey an exponential function. The secondary flow field zones formed around the PV panels: the conflux accelerating zone between the panels, the resistance decelerating zone of the under panels, and the transition zone of the rapid velocity increase in front of and behind the panels. This resulted in a greater shear force in front of the panels under the downward flow diversion effect of PV panels, and the wind erosion depressions were finally formed here. The results of this study provide information for planning better technical schemes for wind-sand hazards at solar PV power stations, which would ensure operational stability and safety in desert areas.     

天然气水合物动力学研究进展

依据第六届天然气水合物国际会议(ICGH6)的资料,综述了天然气水合物动力学研究领域的最新进展。重点介绍了新技术的应用、动力学机理的实验研究、计算机分子动力学模拟以及动力学抑制与促进研究等几个方面取得的最新成果,并探讨了水合物动力学领域的主要问题及发展前景。