基于遥感影像识别的戈壁分类体系研究

戈壁是中国西北干旱地区的一种主要地表景观类型。由于戈壁所处地带自然条件恶劣,人烟稀少,不便于实地调查研究的开展,所以目前关于戈壁的研究资料非常少,就现有为数不多的研究来看,现有戈壁类型划分存在交叉问题,难以将戈壁分清,且分类没有从全局考虑。为了促进戈壁研究的规范化,本文首先对戈壁进行明确定义,然后从戈壁分布的气候区、动力条件、地貌特征、地表物质组成、植被、水文与土壤等7个方面,对戈壁内涵进行界定。同时,本文在参照现有戈壁分类基础上,从戈壁的形成原因、地表物质组成与植被盖度角度,分三级建立了一套既考虑戈壁区生态保护与利用,又易于遥感影像识别的戈壁分类体系,对每一级每一类戈壁在影像上表现的特征以及通过遥感影像如何提取进行了较为详细的阐述。     

中国的荒漠化及其防治策略

中国作为世界上受荒漠化影响最为严重的国家之一,旱地面积约332万km2(占国土面积的34.6％,包括干旱区、半干旱区和亚湿润干旱区),其中超过262万km2归属联合国防治荒漠化公约定义的“荒漠化土地”;主要分布在全国18个省、区、市.超过4亿人生活在荒漠化地区,每年因荒漠化造成的直接经济损失超过640亿元.中国治沙的实践可以追溯到20世纪50年代.特别是最近30年,先后通过“三北防护林”工程(1978年启动)、全国防沙治沙工程(1990年启动)、环京津风沙源治理工程和退耕还林还草工程(2000年启动)等一系列国家级生态治理工程的实施,以年均0.024％ GDP的投入,治理和修复了大约20％的荒漠化土地.目前,以现有技术评估,可治理的沙化土地约有50×104 km2.考虑到全球变暖的影响,预测未来50年需要治理的荒漠化土地面积大致在55×104-100×104 km2之间.若按照每年1.5×104-2.2×104 km2的治理速度,大约需要45 -70年之久.规划安排到2015年治理完成22×104 km2,到2030年治理面积新增33×104 kim2,到2050年治理完成45×104 km2.基于国家生态修复投资战略的总体安排,未来防沙治沙决策应从以下四个方面着眼:一是强化多部门协作的综合治理;二是确立优先治理区,并在适当地方建立“生态特区”;三是改变投资模式,由目前政府直接投资植树改为投资买林、买绿;四是完善土地承包制度(70年权属不变)和实行生态补偿.     

荒漠生态系统长期观测标准体系研究与构建

标准化是开展荒漠生态系统长期观测的基础性工作,也是野外观测站网有序运行的重要保障。在分析国内外荒漠生态系统长期观测标准现状的基础上,提出了荒漠生态系统长期观测标准体系构建的目标、原则;研究构建了中国荒漠生态系统长期观测的标准体系框架,初步规划出标准体系表;提出了荒漠生态系统长期观测标准体系的实施建议和发展方向,为指导中国荒漠生态系统长期观测领域的标准制修订计划编制提供研究基础。     

应用模糊综合评判方法对青海省水资源承载力评价研究

应用模糊综合评判方法对青海省水资源承载能力进行了分析评价。探讨了水资源承载能力模糊综合评价的方法,在对青海省水资源特征及开发利用等对承载能力影响的主要因素分析基础上,在评价因素选取、权重分配方面对水生态环境、生态用水因素给予重点考虑。结果表明,青海省水资源有较大开发容量,水资源承载能力的潜力相对较大。青海省水资源开发利用条件和程度不平衡,西宁市出现工程和水质型缺水,内陆河流域共和盆地和黄河一级支流湟水河流域水资源开发利用已达到极限水平。内陆河流域的格尔木河、巴音河的社会用水量和缺水量较大,资源性缺水严重。     

荒漠生态系统定位观测方法与指标体系探讨

对许多涉及生态过程重大科学问题的认知,使长期生态学的研究在国际上受到越来越多的重视。长期定位观测也是系统地了解荒漠生态系统过程,获取基础数据的主要手段和有效途径,但是国内已有的定位观测站点的观测指标各成体系,不利于数据比较和信息共享。本文按照继承性、系统性、代表性和可行性的原则制定了比较完整可行的适合我国荒漠生态系统定位观测,包括水、土、气、生的综合指标体系,以期为荒漠生态系统定位观测工作的规范化打下一个坚实的基础。     

建成环境与青少年步行通学的非线性关系——基于极限梯度提升模型的研究

步行不仅是一种原始、便捷的交通方式,同时也是体力活动的重要组成部分,对于提升公共健康、改善交通拥堵和减轻污染排放等均有重要的积极意义。然而,包括青少年在内的城市居民步行比例持续下降,体力活动水平日益降低。青少年正处于身心发育的关键时期,体力活动的缺乏将导致肥胖等慢性非传染病,为其将来发展埋下巨大的健康隐患。如何通过对建成环境进行干预,提高青少年步行通学比例,从而提高其体力活动水平,引起了不少学者的关注,取得了较为丰硕的研究成果。然而,既有研究存在以下不足：第一,大部分已有研究以西方城市为案例,很少研究关注中国城市;第二,绝大部分既有研究基于线性或广义线性的假设考察建成环境对步行通学的影响,很少研究关注两者之间的非线性关系。鉴于此,论文以厦门岛为案例,基于极限梯度提升模型,考察青少年家和学校建成环境对其步行通学的影响。研究发现：① 通学距离是影响青少年步行通学最重要的因素,其相对贡献接近4成(39.99%);② 建成环境(以5Ds模型表征)作用显著,家、校建成环境相对贡献合计达36.28%,超过社会经济属性(23.73%),离市中心的距离和道路交叉口密度等变量具有重要作用;③ 全部建成环境变量和主要社会经济属性变量均与青少年步行上学存在非线性关系,且存在明显的阈值效应。研究为城市决策者关于提高青少年步行通学倾向提供了丰富的政策启示。     

高浓硫酸盐溶液中氯离子汞量法的改进

结合标准加入法,对高浓硫酸盐样品中低浓度氯离子测定的经典汞量法进行了改进。实验证实,改进后的汞量法能更好地用于高浓硫酸盐样品中低浓度的氯离子定量测定,具有终点颜色突变明显,测定结果准确可靠,实验操作十分简便,有利于节约实验时间和成本等优点。     

天然次生林多维空间格局的数量排序

本文通过对豫西和豫南天然次生林的大量群落样地调查，以主分量分析（ＰＣＡ）与回归分析（ＲＡ）相结合，定量地揭示了河南天然生林群落的组成和分布在多维生态空间上梯度变化的宏观格局，建立了包括２７个乔木建群种和６个主要环境因子在内的主分量模型和回归模型，为河南林业生产、林种布局及树种选择提供了理论依据。     

青海共和盆地气温的时空动态及其效应分析

在青藏高原东北缘的青海共和盆地,本文依据三个主要气象站(茶卡、恰卜恰和贵南)及18个临时气象站的长短期气象资料和共和县(恰卜恰站)的土壤水分资料,利用时间序列分析、数字高程模型和Penman—Monteith公式,对共和盆地的年均温时空变化及其对气候的影响进行了分析。结果表明：共和盆地的年均温序列是非平稳的,存在线性增长趋势;依据年均温的线性模型,茶卡、恰卜恰和贵南的气温平均每年分别升高0．0247、0．0422和0．0272℃;共和盆地的两大沙地(沙珠玉-塔拉滩和木格滩)处于气温高值区(1．04．0℃和1．0～2．9℃),而且气温的空间分布与年潜在蒸散的空间分布是显著的正相关;由于气温升高,盆地内水汽压饱和差和潜在蒸散增大,表层土壤水分减少,因此共和盆地的气候会逐渐趋于干燥;但研究期内气温升高的效应比较小,所以短期内(尤其是研究期内)共和盆地的荒漠化加剧问题有待进一步分析。     

基坑降水—回灌共同作用下地下水浸润曲线求解研究

基坑工程中,通常采用地下水回灌措施降低降水对周边地质环境产生的不良影响,然而目前基坑降水—回灌的相关设计理论仍处于探索阶段。本文通过引入平面二维流势函数理论和叠加原理,分别求解得到了无止水帷幕工况下潜水完整井和承压完整井在降水—回灌共同作用下的地下水浸润曲线方程;此外,本文通过空间汇点原理和镜像原理分别求得基坑内降水和基坑外回灌对基坑外地下水位的影响,并运用叠加原理得到了有止水帷幕工况下,深基坑降水—回灌作用下的地下水浸润曲线解析式。本文利用得到的解析式探讨了在具有止水帷幕条件下回灌井距基坑围护结构的距离、渗透系数等主要因素对浸润曲线的影响,为基坑降水—回灌设计提供了参考依据。