塔里木盆地志留-泥盆纪岩相古地理及时空演化特征研究

近年来塔里木盆地志留—泥盆系油气勘探的发现,使其研究重新受到重视,但仍存在一些制约志留—泥盆系勘探的基础地质问题需要深入研究。通过对塔里木盆地周缘野外剖面、盆内钻井、岩芯详细的分析,在地层划分、对比的基础上,结合地震相研究成果,将塔里木盆地泥盆—志留系划分为3个沉积体系组（分别为陆相、海陆过渡和海洋沉积体系组）,进一步识别出8个沉积体系。在上述沉积相研究基础上,结合测井相、地震相的识别,对塔里木盆地志留—泥盆系岩相古地理特征及时空演化进行了详细研究,研究表明在志留—泥盆纪沉积演化过程中,岩相古地理分布特征在各个时期存在差异性,但在整个古地理演化过程中,又具有继承性。具体表现为:整个志留纪以陆棚、滨岸、潮坪沉积为主,沉积相带总体表现为南北向分带、东西向展布的格局;晚志留世—泥盆纪总体为滨海—潮坪环境,沉积相带较前期局限;晚泥盆世晚期为滨岸—潮坪环境,沉积区进一步缩小。这一系列研究成果的取得,将会为储层分布规律研究和油气预测提供基础地质资料。     

回族聚居地区新建型城镇空间增长格局研究——以宁夏吴忠市红寺堡镇为例

回族聚居地区新建型城镇一般是指西北民族地区在扶贫工程、生态移民工程、大村庄合并等补齐短板的小康社会建设中,在适宜生产生活区域建设的回族人口占比较大的新城镇,其受政府行为和城镇规划影响深刻,与普通城镇的空间自组织与他组织相结合增长过程有着明显区别。以宁夏中部扬黄新灌区吴忠市红寺堡镇为例,利用2005年、2010年和2016年3期遥感影像,运用土地利用动态度模型、空间自相关模型和核密度估算等方法,探讨回族聚居地区新建城镇的空间增长格局特征。结果表明：（1）红寺堡镇从早期居住用地占主体的用地模式逐步转变为居住-工矿仓储-公园绿地为主导的复合型用地模式,红寺堡镇作为新建城镇,城镇空间增长初期主要以公共服务与基础设施用地、商服用地、城市院落用地为主形成城市核心区,呈星型原始增长模式;随着城镇人口的增多,城镇空间增长速度加快,空间呈现轴带状及跳跃式的混合拓展增长,在城镇规划引导下,用地类型中公园与绿地等生态用地、以高层建筑为主的住宅小区和工矿仓储用地占比显著上升,用地模式逐渐向复合型用地模式转变。（2） Global Moran’s I指数研究显示,经过近10多年的城镇建设,尤其是在科学合理的城镇规划作用下,各用地类型的空间自相关在逐渐增强,空间格局呈现集聚态势;基于3次城镇规划及土地利用规划,以功能性用地的混合布局为特征,城镇用地的总体格局没有发生剧烈变化,仅在原有基础之上进行了微调,城镇空间增长趋于稳定,用地类型、用地结构比例趋于合理,新型小城镇建设成效初见端倪。（3）作为回族聚居小城镇,红寺堡镇区清真寺空间分布格局变化较小,总体呈现西南部相对密集,东北部相对稀少的特征,与各个时段内农业聚落大范围分布有密切关系;近些年镇区出现清真寺由低密度蔓延态势向高密度蔓延转变,这种变化主要受教派体系较多的回族文化特征影响,空间分布与各教派教众人口分布的随机性有较高的一致性。     

基于LUCC的新疆沙尘源空间格局及转化机理分析

我国北方地区春夏季节沙尘天气频发,精准识别沙尘源区对于沙尘天气预报及区域生态环境治理意义重大。以新疆为典型研究区,采用2000、2005年和2010年3期土地利用/土地覆被数据,分析了新疆沙尘源的空间分布格局,并基于土地类型转移矩阵分析了不同类型沙尘源的转化情况。结果显示：新疆沙尘源的正、逆向转化主要跟人类活动相关。（1）沙漠/沙地转化敏感区主要分布于塔克拉玛干沙漠的西北边缘地区;转化为裸土类型沙尘源最主要的土地类型为河流/湖泊和草地,其中河流/湖泊的转化主要受自然条件影响,而草地的转化则是由过度放牧所导致。（2）岳普湖、伽师和巴楚等县区存在过度放牧现象;塔里木盆地北部以及准噶尔盆地内部等绿洲-荒漠交错带及人口聚集区域,存在大面积的垦荒现象。（3）新疆地区绿洲-荒漠交错带面积广阔,但其生态系统脆弱,为潜在的沙尘源区,应科学划定生态保护区,禁止过度放牧和无序垦荒。本文研究结果有望为区域生态环境治理及农牧业发展提供科学依据。     

新疆地区蒸发皿蒸发量变化及基于小波的周期分析

Φ20 cm和E₆₀₁型蒸发皿在新疆均有使用,但两种数据序列自观测开始至今均不完整,尤其自2003年以后数据未进行整合和校正,使得对蒸发皿蒸发量数据的使用和深入分析受到限制。本研究基于Φ20 cm （E₂₀）和E₆₀₁型蒸发皿蒸发量（E₆₀₁）的共同观测期数据,选取新疆地区57个气象站,分析4~10月E₂₀和E₆₀₁的换算系数K。以数据序列较长的喀什（隶属南疆）和塔城站（北疆）为例,分析了逐日和逐月尺度下K的变化,并将各月K值用于两个典型站2003-2016年期间4月1日~9月30日E₂₀的估算,得出1961-2016年完整的日E₂₀序列。进一步基于复Morlet小波函数对月及年尺度E₂₀的波谱特性和周期变化进行了分析,结果表明：（1）新疆地区E₂₀和E₆₀₁的换算系数在4~10月期间具有较大的空间差异,南疆K值较北疆大。（2）喀什和塔城站插补后完整的1961-2016年期间日E₂₀序列具有以年为周期的典型变化,月E₂₀在7月最大,年E₂₀均具有明显的增加趋势;日、月及年尺度下喀什站E₂₀均高于塔城站。（3）两站点1~12月E₂₀的主周期和准周期具有2~16 a的波动,年E₂₀的主周期均为7 a,喀什站准周期为3 a和6 a,塔城站准周期为2 a和4 a。本研究可为新疆地区蒸发量序列的插补及进一步应用提供参考。     

无人机影像三维重建在沙丘形态监测中的应用

沙丘形态监测对开展土地沙化防治工作具有重大意义。应用无人机,分别在2016年7月、2017年3月、7月和9月对青海湖克土沙区4个沙丘进行影像采集,借助PhotoScan软件进行三维重建生成高分辨率的沙丘正射影像和DEM数据,使用ArcGIS软件获取沙丘形态参数并分析变化。实验结果表明：基于无人机影像监测沙丘形态,具有可行性和准确性,正射影像精度较高,DEM数据通过校正后可正确反映沙丘形态,为逐天高精度监测变化提供了可能。     

黄土高原草地和农田生态系统碳滞留时间及固碳潜力

采用概率反演分析法估算黄土高原草地和农田生态系统各碳库滞留时间及固碳潜力。结果表明:除农田植物地上部分外,植物地上部分、地下部分、代谢性凋落物及土壤活性有机碳库滞留时间最短,为25~203d;惰性凋落物碳库滞留时间为2.4~3a;慢性有机碳库和惰性有机碳库滞留时间最长,分别为57.4~79.6a和593~598a。多年生草地的根系滞留时间显著高于农田;而农田代谢性凋落物碳库和慢性有机碳库的滞留时间显著高于草地。根据反演所得参数模拟,在当前气候和土壤条件下,农田和草地系统土壤有机碳在250a左右时达稳定状态,农田系统固碳潜力约为2 680g C·m^-2,草地约为3 130g C·m^-2。农田有机肥的输入能使土壤有机碳多固定4 000g C·m^-2。有机肥的输入及土壤有机碳周转缓慢使耕作农田比草地更有利于土壤有机碳积累。     

环境规制、地方保护与中国污染密集型产业布局

污染密集型产业在促进区域经济增长的同时会对区域生态环境带来巨大威胁,其发展布局会受到地方保护和环境规制的双重影响。1980-2014年中国污染密集型产业的发展经历了缓慢增长、快速扩张和结构转型3个阶段,总体呈现“分散—集中—分散”的空间特征,中部省份是现阶段承接污染密集型产业转移的主要地区。通过建立区域属性模型、区域—产业交互项模型,定量分析环境规制、地方保护对污染密集型产业布局空间变化的影响,检验“污染避难所假说”和“波特假说”,发现环境规制和地方保护已成为污染密集型产业布局的重要影响因素,但存在显著的产业异质性和区域差异性;污染程度高的产业易受到环境规制的影响;相比高税收产业,高国有比重的产业更易受到地方的保护;环境规制和地方保护作为两种相反的力量,彼此之间相互抑制;环境规制的作用在东部地区比较突出,而中、西部地区地方保护的作用更为明显。为防止中西部地区成为污染密集型产业的“避难所”,应因地因时制宜制定差异化政策,促进经济与环境保护的协调发展。     

粤港澳大湾区背景下的珠三角城市群产业—人口—空间交互影响机理

在粤港澳大湾区成为国家战略的背景下,具有经济地理优势的“湾区”地带,因作为推动全球经济发展的重要增长极而举世瞩目。本文以其主要组成部分的“珠三角9市”为研究对象,通过建立向量自回归VAR模型,利用脉冲响应函数和方差分解方法,对该城市群发展进程中的“产业—人口—空间”交互影响机理进行分析。研究结果表明：珠三角城市群的产业发展对人口的吸纳作用在后期近乎消退,人口集聚对产业发展的促进作用在中后期也明显减弱,而空间扩展对人口集聚的影响效果比较有限且后期呈现负影响。基于上述结论可以判断,珠三角城市群产业、人口和空间要素之间具有短期间的互促发展效果,但是尚未形成城市群应具有的长期稳定的互促机制。为推进粤港澳大湾区建设,珠三角城市群应积极推动产业类型不断提升以集聚高素质人口,积极引导空间扩张与人口增长匹配发展,并构筑多层次且协同互补的产业空间,以此深化产业、人口和空间要素的协同发展格局。     

Comparative analysis of different underlying surfaces using a high-resolution assimilation dataset in semi-arid areas in China

To study the land surface and atmospheric meteorological characteristics of non-uniform underlying surfaces in the semi-arid area of Northeast China, we use a “High-Resolution Assimilation Dataset of the water-energy cycle in China (HRADC)”. The grid points of three different underlying surfaces were selected, and their meteorological elements were averaged for each type (i.e., mixed forest, grassland, and cropland). For 2009, we compared and analyzed the different components of leaf area index (LAI), soil temperature and moisture, surface albedo, precipitation, and surface energy for various underlying surfaces in Northeast China. The results indicated that the LAI of mixed forest and cropland during the summer is greater than 5 m² m^?2 and below 2.5 m² m^?2 for grassland; in the winter and spring seasons, the Green Vegetation Fraction (GVF) is below 30%. The soil temperature and moisture both vary greatly. Throughout the year, the mixed forest is dominated by latent heat evaporation; in grasslands and croplands, the sensible heat flux and the latent heat flux are approximately equal, and the GVF contributed more to latent heat flux than sensible heat flux in the summer. This study compares meteorological characteristics between three different underlying surfaces of the semi-arid area of Northeast China and makes up for the insufficiency of purely using observations for the study. This research is important for understanding the water-energy cycle and transport in the semi-arid area.     

Modeling the Warming Impact of Urban Land Expansion on Hot Weather Using the Weather Research and Forecasting Model: A Case Study of Beijing,China

The impacts of three periods of urban land expansion during 1990–2010 on near-surface air temperature in summer in Beijing were simulated in this study, and then the interrelation between heat waves and urban warming was assessed. We ran the sensitivity tests using the mesoscale Weather Research and Forecasting model coupled with a single urban canopy model,as well as high-resolution land cover data. The warming area expanded approximately at the same scale as the urban land expansion. The average regional warming induced by urban expansion increased but the warming speed declined slightly during 2000–2010. The smallest warming occurred at noon and then increased gradually in the afternoon before peaking at around 2000 LST—the time of sunset. In the daytime, urban warming was primarily caused by the decrease in latent heat flux at the urban surface. Urbanization led to more ground heat flux during the day and then more release at night, which resulted in nocturnal warming. Urban warming at night was higher than that in the day, although the nighttime increment in sensible heat flux was smaller. This was because the shallower planetary boundary layer at night reduced the release efficiency of near-surface heat. The simulated results also suggested that heat waves or high temperature weather enhanced urban warming intensity at night. Heat waves caused more heat to be stored in the surface during the day, greater heat released at night, and thus higher nighttime warming. Our results demonstrate a positive feedback effect between urban warming and heat waves in urban areas.