基于NPP数据和样区对比法的青藏高原自然保护区保护成效分析

在青藏高原选择11个代表性自然保护区,基于高寒草地植被净初级生产力（Net Primary Production,简写NPP）变化过程数据,比较分析了自然保护区与其相邻等面积区域的NPP变化差异;采用样区对比法,在自然保护区内外选取21组对比样区,比较自然保护区建立前后及其内外的生态状况,评估了自然保护区的保护成效。研究表明：1. 1982-2009年间,82%的代表性自然保护区NPP比保护区周邻区域及青藏高原的平均水平低,反映了自然保护区的生态系统状况更为脆弱;2. 在代表性自然保护区中,曼则塘自然保护区的NPP增长趋势最为明显,塔什库尔干野生动物自然保护区的NPP增长趋势最弱;除色林错自然保护区外,以草甸和湿地为主的自然保护区NPP增速明显高于以草原与荒漠草地为主的自然保护区;3. 代表性样区的研究发现：① 自然保护区内76%以上的样区和国家级保护区内82%以上的样区NPP增加幅度明显高于保护区外对应样区的增幅;② 取得明显保护效果的有中昆仑、长沙贡玛、若尔盖和色林错等自然保护区;曼则塘自然保护区的东南部边缘地区和塔什库尔干野生动物自然保护区的北部边缘地区的效果不明显,可能与保护区及其周邻地区人类扰动增强密切相关;③ 高寒草甸类型自然保护区的保护效果最为显著,高寒草原类型自然保护区的保护效果较差。本研究展示了样区对比法在评估大区域生态变化中所具有的独特优势,其关键在于科学设计样区并进行合理的空间抽样。     

毛乌素沙地西南缘灌丛沙丘沉积物的粒度和元素特征

对毛乌素沙地白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙丘沉积物粒度和元素特征进行了采样分析.结果表明:灌丛沙丘沉积物来源单一,几乎全部由丘间地物质组成,其粒度和元素特征与丘间地物质极其相似;相对而言,灌丛沙丘沉积物比丘间地物质含有更多粗颗粒物,主要因丘间地可做跃移运动的中沙和细沙更易被灌丛阻挡而堆积;灌丛沙丘沉积物中大部分元素含量比丘间地物质低,主要因这些元素易被淋溶迁移到丘间地富集;灌丛沙丘发育以来,虽然其沉积环境存在波动,但相对稳定,未发生过显著变化.     

2014 年新疆于田MS 7. 3 地震矩心矩张量快速测定

基于中国大陆中强震自动矩张量测定系统,采用虚拟中国地震台网记录的近震波形(震中距4° ～ 12°),反演了新疆于田MS7. 3 地震的矩心矩张量。结果显示,地震发震断层面参数分别为走向243° /倾角70° /滑动角－ 18°,表现为1 次左旋走滑为主兼有少量正倾滑分量的事件。矩心在水平方向上位于震中(36. 123°N,82. 499°E)以东约13 km,矩心深度约10 km。总标量地震矩M0为3. 05 × 1019N·m,换算成矩震级MW6. 92,推断震源破裂时大部分能量释放的持续时间约14s。同时探讨了自动矩张量测定系统在未来地震灾情预判中的重要作用。     

Effects of different gap filling methods and land surface energy balance closure on annual net ecosystem exchange in a semiarid area of China

Based on eddy covariance measurements over two kinds of land surfaces(a degraded grassland and a maize cropland)in a semiarid area of China in 2005 and 2008,the effects of different gap filling methods,energy balance closure and friction velocity threshold(u*)on annual net ecosystem exchange(NEE)were analyzed.Six gap filling methods,including mean diurnal variation(MDV),marginal distribution sampling(MDS),and nonlinear regressions method,were investigated by generating secondary datasets with four different artificial gap lengths(ranging in length from single half-hours to 12 consecutive days).The MDS generally showed a good overall performance especially for long gaps,with an annual sum bias error less than 5 g C m-2 yr-1.There was a large positive annual sum bias error for nonlinear regressions,indicating an overestimate on net ecosystem respiration.The offset in the annual sum NEE for four nonlinear regressions was from 8.0 to 30.8 g C m-2 yr-1.As soil water content was a limiting factor in the semiarid area,the nonlinear regressions considering both soil temperature and soil water content as controlling variables had a better performance than others.The performance of MDV was better in daytime than in nighttime,with an annual sum bias error falling between-2.6 and-13.4 g C m-2 yr-1.Overall,the accuracy of the gap filling method was dependent on the type of the land surface,gap length,and the time of day when the data gap occurred.The energy balance ratio for the two ecosystems was nearly 80%.Turbulent intensity had a large impact on energy balance ratio.Low energy balance ratio was observed under low friction velocity during the night.When there was a large fetch distance in a wind direction,a low energy balance ratio was caused by mismatch of the footprints between the available energy and turbulent fluxes.The effect of energy balance correction on CO2 flux was evaluated by assuming the imbalance caused by the underestimation of sensible heat flux and latent heat flux.The results showed an average increase of 10 g C m-2 yr-1 for annual NEE in both ecosystems with an energy balance correction.On the other hand,the u*threshold also have a large impact on annual sum NEE.Net carbon emission increased 37.5 g C m-2 yr-1 as u*threshold increased from 0.1 to 0.2 m s-1,indicating a large impact of imposing u*threshold on net ecosystem carbon exchange.     

1736-2010年华南前汛期始日变化

根据清代华南雨雪分寸记载的内容、特点,参照华南地区前汛期降水特征,提出了利用雨雪分寸记载重建华南前汛期开始时间的方法,重建了1736-1911 年福州与广州前汛期开始日期变化序列;并利用福州与广州（分别始于1953 和1952 年）逐日降水观测记录辨识了器测时期两地前汛期的逐年开始时间;据此分析了过去300 年华南前汛期开始日期的年-年代际变化特征。结果表明：1736-2010 年间,福州、广州两地前汛期开始时间平均为5 月第1 候;但存在显著的年际和年代际波动,其中重建时段（1736-1911 年）的主周期为2~3 年、准10 年和准40年,器测时段的主周期为2~3 年、准10 年和准22 年。在年际尺度,重建时段福州和广州前汛期开始时间最早的年份均为4 月第4 候,最晚的年份则分别为5 月第6 候和6 月第1 候;而器测时段两地前汛期开始时间的最早年、最晚年均为4 月第4 候和6 月第1 候。在年代际尺度,重建时段福州和广州相邻年代最大变幅分别为2.2 候和1.6 候;器测时段福州和广州相邻年代最大变幅则分别为2.5 候和2.4 候。     

基于无偏灰色马尔可夫链的吉林省降水量预测

为了更准确地对吉林省降水量进行预测,分析其时空变化特征,应用无偏灰色马尔可夫链模型对8个具有代表性的雨量站进行降水量预测,并根据预报结果讨论历史数据波动性与预报精度的关系。其中：83%以上预测结果合格,白城、乾安、长春、蛟河、四平、通化6个地区降水量多年呈递减趋势,减幅分别为0.23%、0.09%、0.24%、1.01%、0.51%、0.54%;延吉、靖宇2个地区降水量多年呈递增趋势,增幅分别为2.60%、0.54%。结果表明：无偏灰色马尔可夫链模型预测精度较高,说明该方法适用于吉林省的降水量预测;吉林省中西部地区降水量呈递减趋势,东部地区呈递增趋势,但变幅不大;在波动性与预报精度的关系方面,时间序列的波动性越大预测所产生的误差越大。     

过去2000年中国气候变化研究的新进展

回顾过去2000年中国气候变化的研究历史,总结了本领域在最近10年的新成果,并对未来研究动向进行了展望。主要内容包括：代用证据采集、过去2000年温度序列重建与冷暖期辨识、降水及干湿序列重建与变化特征分析、过去千年气候变化模拟与机制诊断、历史气候变化影响分析等。主要进展体现在：加密了中国气候变化代用资料的空间覆盖度,提升了2000年气候变化序列重建、资料分析和影响辨识等研究的定量化程度,深化了对中国过去2000年气候在年代—百年尺度的变化特征及其形成机制与影响的认识。为进一步揭示地球系统的变化规律,特别是更深入认识中国气候的时空变化规律提供了更好的基础。     

上地幔密度异常驱动小尺度对流及实验模型

建立了由密度异常驱动上地幔小尺度对流的数学 物理模型, 发展了利用地震层析成像数据反演上地幔小尺度对流的基本理论和方法. 该模型建立在三维直角坐标系框架上, 假设地震层析成像所显示的地震波速度异常对应于上地幔物质密度异常, 而该密度异常反映了上地幔小尺度热对流系统的温度异常场. 模型首先将地震层析成像确定的地震波速度异常转换为密度异常, 并视其为对流的驱动力; 进而利用三维傅立叶变换, 在波数域内, 在给定的边界条件下, 求解控制流体行为的运动方程和连续性方程, 最后求得对流的流场. 为检验本研究提出的理论和方法的有效性, 本文使用了两个简单的实验模型: 热体和冷体模型; 俯冲断离( break off)板片模型, 计算了其驱动的地幔流场. 结果表明, 本文提供的理论和方法, 可以直接应用于与区域岩石层构造动力学相关的上地幔小尺度对流的研究.      

城市化对北京地区日照时数和云量变化趋势的影响

利用1961～2008年北京城区和郊区12个台站的气候观测资料,采用趋势分析和累积距平的方法,研究了北京城区和郊区近48年的日照时数、总云量及低云量的年际和四季变化趋势,并探讨了城市化进程对日照和云量变化的影响。结果表明：近48年来,城区的总云量和日照时数呈减少趋势,但低云量呈增加趋势;郊区的总云量和低云量呈增加趋势,而日照时数呈减少趋势;具体到年代变化,1980年代初以后,城区总云量呈减少趋势,且1990年代减少的趋势最为明显,2000年后,城区总云量变化发生逆转,呈显著增加趋势。对于低云量,1960年代到1980年代,城区郊区低云量呈波动减少趋势,而1990年代到2000年代后呈波动增加趋势。对于日照时数,1960年代到1980年代城区郊区日照时数均呈增加趋势,1990年代至2000年代则呈明显减少的趋势。低云量与日照时数表现出明显负相关特征,这与北京城市化发展对区域气候的影响有密切的关系。     

Environmental significance of snowpit chemistry in the typical monsoonal temperate glacier region,Baishui glacier no. 1, Mt Yulong,China

Samples were collected from two snowpits in Baishui glacier no. 1, Mt Yulong, China, in May 2006. Snowpit chemistry was studied, using ion tracer techniques, HYSPLIT model, factor analysis, correlation and trend analysis. It indicated that total cation concentration is higher in 4,900-m snowpit than in 4,750-m snowpit, whereas total anion concentration is higher in 4,750-m snowpit. Cations, especially Ca²⁺, dominate ionic concentrations in Baishui glacier no. 1. According to correlation analysis and factor analysis, ions can be categorized as follows: Cl⁻ and NO₃ ⁻ as Group 1, SO₄ ²⁻ as Group 2, Mg²⁺ and Ca²⁺ as Group 3, Na⁺ as Group 4, K⁺ as Group 5. Contribution made by terrestrial dust to ionic concentration accounts for 52.27, 100, 99.36, 98.91, 96.16 and 99.97% of Cl⁻, NO₃ ⁻, SO₄ ²⁻, K⁺, Mg²⁺ and Ca²⁺, respectively, in 4,900-m snowpit, and for 64.00, 100, 99.57, 98.63, 96.25 and 99.97% in 4,750-m snowpit. Local dust is the principal source of snowpit chemical components. Pollutants brought from industrial areas of South Asia, Southeast Asia and South China by monsoonal circulation also makes some contribution to anion concentrations, but pollution associated with human activities makes a very slight contribution in study area. The chemical characteristics of two snowpits are different owing to the difference of deposition mechanism and local environment in different altitudes.