天津市设计暴雨的空间分布特征

设计暴雨是区域防洪排涝和城市市政排水的重要基础,是关系到区域安全和城市运行的重要问题。利用天津站和塘沽站完整的分钟降雨量资料以及环城四区和滨海新区其它台站的降雨年最大值资料,推求了各台站的暴雨强度公式,分析了天津市城市化对设计暴雨强度的影响,以及中心城区与滨海新区的空间差异。结果表明:城市化对设计雨量有明显的影响,城区重现期1a的暴雨强度有降低的趋势,而重现期3 a以上的暴雨强度有所增强,而且城市化效应在不同环城区域存在明显的一致性,环城四区排水设计在重现期1a及以下时对城市化影响应有所考虑,而3 a以上重现期设计雨量采用中心城区暴雨公式是安全的;滨海新区3个区域各历时不同重现期下的暴雨强度均高于中心城区,尤其是塘沽远远高于中心城区,滨海区域采用全市统一的暴雨公式进行排水系统设计是不安全的,宜采用滨海新区各区县当地的暴雨强度公式。     

城市建成环境对居民体力活动的影响 ——以福州市的经验研究为例

利用福州中心城区的社会调查、POI、道路网、用地性质等数据,在社区尺度探究城市建成环境对居民休闲型中高强度体力活动的影响。研究发现：① 低密度土地利用与体力活动时长呈正向关联,功能单一和邻近主干道则对体力活动起到抑制作用。② 体力活动目的地对不同人群具有差异化影响,体育用地和付费运动场所仅能促进中高阶层和中高收入者的体力活动,而周边公共运动设施的丰富程度更具普适性意义。③ 通过纳入运动偏好和单独分析保障房、单位大院及房改房住户达到规避居住自选择的目的,证明上述建成环境特征对体力活动的影响是独立且稳健的。     

生物土壤结皮对一年生植物影响研究进展

生物土壤结皮在荒漠地区广泛分布,它的形成和演替深刻地改变了土壤表层的结构特征和理化性质,进而影响了荒漠地区一年生植物的种子传播、萌发、幼苗存活及生长过程。本文回顾了国内外有关生物土壤结皮对一年生植物影响的研究,综述了生物土壤结皮对一年生植物的土壤种子库、种子萌发、幼苗存活及生长过程的影响,分析了各研究结论中存在争议的原因,总结了生物土壤结皮对一年生植物种子传播、萌发、幼苗存活及生长影响的内在机理,指出了生物土壤结皮对荒漠地区植被组成的筛选作用,并对进一步的研究进行了展望。     

渭河西安高陵耿镇历史时期古洪水研究

根据高陵白家嘴剖面和马坊滩剖面渭河古河漫滩沉积中147个样品的颗粒分析和史书记载的年代资料,研究了西安高陵耿镇渭河距今1 500—1 100 a间洪水深度、洪水规模和气候变化。粒度分析表明,高陵渭河距今1 500—1 100 a间厚约3.4 m的河漫滩沉积物至少包括了9个粗细明显不同的沉积层,清楚地反映出至少发生了9个大洪水阶段;距今1 500—1 100 a间 的洪水深度比现今明显大,白家嘴剖面中9个洪水阶段发生时河漫滩上的洪水深度均明显大于2 m,其中第2、4、6、8阶段的洪水规模比第1、3、5、7、9阶段更大;第2、4、6、8大洪水阶段是降水量的明显增加造成的,当时年降水量应为800~900 mm;第1、3、5、7、9洪水阶段主要是降水集中或降水量有一定的增加造成的。     

Impacts of Climatic Factors on Runoff Coefficients in Source Regions of the Huanghe River

Runoff coefficients of the source regions of the Huanghe River in 1956–2000 were analyzed in this paper. In the 1990s runoff of Tangnaihai Hydrologic Station of the Huanghe River experienced a serious decrease, which had at- tracted considerable attention. Climate changes have important impact on the water resources availability. From the view of water cycling, runoff coefficients are important indexes of water resources in a particular catchment. Kalinin baseflow separation technique was improved based on the characteristics of precipitation and streamflow. After the separation of runoff coefficient (R/P), baseflow coefficient (Br/P) and direct runoff coefficient (Dr/P) were estimated. Statistic analyses were applied to assessing the impact of precipitation and temperature on runoff coefficients (including Dr/P, Br/P and R/P). The results show that in the source regions of the Huanghe River, mean annual baseflow coefficient was higher than mean annual direct runoff coefficient. Annual runoff coefficients were in direct proportion to annual pre- cipitation and in inverse proportion to annual mean temperature. The decrease of runoff coefficients in the 1990s was closely related to the decrease in precipitation and increase in temperature in the same period. Over different sub-basins of the source regions of the Huanghe River, runoff coefficients responded differently to precipitation and temperature. In the area above Jimai Hydrologic Station where annual mean temperature is –3.9oC, temperature is the main factor in- fluencing the runoff coefficients. Runoff coefficients were in inverse relation to temperature, and precipitation had nearly no impact on runoff coefficients. In subbasin between Jimai and Maqu Hydrologic Station Dr/P was mainly affected by precipitation while R/P and Br/P were both significantly influenced by precipitation and temperature. In the area be-tween Maqu and Tangnaihai hydrologic stations all the three runoff coefficients increased with the rising of annual precipitation, while direct runoff coefficient was inversely proportional to temperature. In the source regions of the Huanghe River with the increase of average annual temperature, the impacts of temperature on runoff coefficients be-come insignificant.     

青藏高原草地地上生物量和理论载畜量

准确模拟和预测草地地上生物量(Aboveground biomass,AGB)和理论载畜量对于维持草地生态系统平衡、优化放牧管理至关重要。当前很多研究以围栏外草地AGB为基础,估算了青藏高原草地AGB的现存量。但是,牛羊啃食后的草地AGB现存量无法准确评估草地理论载畜量。围栏内草地不受家畜采食影响,其年际变率由环境因子驱动,可视为草地潜在AGB (potential AGB,AGB_p),更适用于草地理论载畜量的评估。本研究以青藏高原345个围栏内AGB观测数据为基础,结合气候、土壤和地形数据,利用随机森林算法构建草地潜在地上生物量估算模型,并对当前气候条件(2000-2018年)和未来20年(2021-2040年)4种气候变化情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5)下的草地AGB_p和高寒草地理论载畜量进行模拟与预测。结果表明:(1)随机森林算法可准确模拟当前气候条件下的青藏高寒草地AGB_p(R²=0.76,P<0.001);2000-2018年青藏高寒草地AGB_p平均值为102.4 g m^-2,时间上增加趋势不明显(P>0.05);AGB_p年际波动和生长季降水显著正相关(R²=0.57,P<0.001),和生长季温度日较差显著负相关(R²=0.51,P<0.001)。(2)当前气候条件下,青藏高寒草地平均理论载畜量为0.94 SSU ha^-1(standardized sheep unit ha^-1);在过去20年约有54.1%草地理论载畜量呈提升状态。(3)和当前相比,未来20年青藏高原中部和北部草地AGB_p和理论载畜量呈下降态势。因此,建议未来在厘清气候变化影响下草畜关系的基础上进行有针对性的草牧业规划和管理,以缓解区域气候变化引起的草畜矛盾。     

乌兰布和沙漠东北缘地表风沙流结构特征

在国家林业局磴口荒漠生态站长期监测的基础上,利用多种积沙仪,对乌兰布和沙漠东北缘流动沙丘、油蒿半固定沙丘、白刺半固定沙丘、油蒿固定沙丘、白刺固定沙丘5种典型下垫面近地面（0～100 cm）的风沙流输沙量进行了实地观测和对比分析。结果表明：（1） 输沙率（q）随高度（h）增加呈幂函数（q=ah^-b,R²≥0.8409）规律衰减,随风速（v）增大呈幂函数（q=av^b,R²≥0.9256）规律增加,42.8%～70.7%的输沙量分布在10 cm高度内,67.6%～90.0%的输沙量分布于30 cm高度内。当地表植被盖度达到40%以上时,输沙率下降至无植被覆盖地表输沙率的6.6%以下,可有效阻止地表风蚀。（2） 沙物质主要由粒径为50～250 μm的细沙和极细沙构成,各高度层风蚀物粒度组成服从单峰态分布,峰值在100～250 μm。随高度增加,风蚀物粒径范围趋于变窄,粒径趋于更细。（3） 起沙风多出现在WSW和NW方向,占全年起沙风的53.19%。风沙流中跃移输沙、蠕移输沙的空间分布在理论上应与风向频率分布基本一致,差异性主要由各方位风的强度和持续时间等因素导致。研究结果可为该区域防沙工程设计提供理论参考。     

大兴安岭北段洛古河地区晚寒武世花岗岩的岩石成因及其对兴蒙造山带构造演化的约束

大兴安岭北段早古生代花岗岩主要分布于漠河—塔河一线。对漠河北部洛古河二长花岗岩开展岩石年代学与岩石地球化学研究。二长花岗岩中锆石为岩浆成因,LA-ICP-MS U-Pb测年表明,其形成时代为晚寒武世（486±3 Ma）。岩石具高硅（SiO2=62.75%~73.32%）、富碱（ALK=8.30%~9.45%）、高铝（Al2O3=13.97%~16.53%）、低镁、低钙和低钛的特点,铝饱和指数A/CNK为0.91~1.10,属偏铝质高钾钙碱性岩石系列。SiO2与Al2O3和P2O5具有较好的负相关性;富集Rb、Th、U、K、Zr、Hf等元素,而强烈亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素,球粒陨石标准化的稀土元素配分曲线图中呈轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾型配分模式,显示了Ⅰ型花岗岩特征。综合分析认为,洛古河岩体形成于西伯利亚板块南缘与额尔古纳等微陆块碰撞造山晚期由挤压体制向拉张体制转换的后碰撞构造环境。     

政府规划约束下的城市空间增长多智能体模拟模型

构建政府规划约束下的包含多种类型智能体和环境因素的城市空间增长多智能体模拟模型,通过居民、开发商和政府三类智能体之间以及智能体与环境之间的相互作用模拟了城市空间增长情况。模型将城市建设用地规划区纳入政府的土地利用政策,探讨了政府规划因素对城市建设用地增长的影响,并根据土地集约利用的原则对模拟结果进行了优化。在Repast和ArcGIS的实验环境下,以南京市中心城区(长江以南)为研究区设置了四组土地利用情景,模拟了2001-2007年研究区的城市建设用地增长情况,对比不同情景下模型的模拟精度,说明正确合理的政府规划引导对城市空间增长的重要作用以及对模拟结果进行优化的必要性。该模型有助于揭示城市空间增长机制,为政府宏观调控政策和规划制定提供参考。     

Measuring place-based accessibility under travel time uncertainty

Travel time uncertainty has significant impacts on individual activity-travel scheduling, but at present these impacts have not been considered in most accessibility studies. In this paper, an accessibility evaluation framework is proposed for urban areas with uncertain travel times. A reliable space-time service region (RSTR) model is introduced to represent the space-time service region of a facility under travel time uncertainty. Based on the RSTR model, four reliable place-based accessibility measures are proposed to evaluate accessibility to urban services by incorporating the effects of travel time reliability. To demonstrate the applicability of the proposed framework, a case study using large-scale taxi tracking data is carried out. The results of the case study indicate that the proposed accessibility measures can evaluate large-scale place-based accessibility well in urban areas with uncertain travel times. Conventional place-based accessibility indicators ignoring travel time reliability can significantly overestimate the accessibility to urban services.