中国建设用地扩张对景观格局演化的影响

探索建设用地扩张对景观格局变化的影响机理是理解人类活动对生态系统功能、格局和过程变化影响机制的关键。但中国全国尺度建设用地扩张过程对景观格局演化的影响研究明显不足。基于此,突破传统行政区划单元的分析方法,以覆盖全国的10 km格网为基本单元,基于1975-2014年建成区比率数据来表征建设用地扩张水平,运用同期土地利用数据计算相应的景观指数,定量刻画了建设用地扩张及景观格局的时空演化过程,并运用空间计量经济模型定量解析了建设用地扩张过程对景观格局演化的影响效应。同时,基于全样本、不同时间点、不同规模城市和不同区域城市的对比揭示建设用地扩张过程对景观格局演化影响的时空差异性。研究结果表明：40年间建成区比率值增长了3倍,高于同期的人口城镇化增长水平,东、中和西部间呈现出显著的梯度差异性,而且差异程度逐步增加,大、中、小城市之间的差异也较为显著。1975-1990年、1990-2000年和2000-2014年3个时间段的年均增速分别为5.87%、2.32%和2.32%。景观格局总体上也经历了显著变化,优势景观类型的主导性逐步降低,景观格局趋于破碎化,复杂度增强,邻近度趋于离散,聚集度逐步降低,结合度渐高,景观多样性和均匀度均有所提高。随着建设用地扩张水平的提高,景观越来越趋于破碎化,人类活动对景观的干扰强度和频率也不断增强。例如,建设用地扩张水平每提高1%将导致景观斑块数量提高0.45%左右。但是建设用地扩张水平与景观复杂度的变化在空间上存在错位。建设用地扩张水平的提高在一定程度上使同类型斑块间的距离变近,景观聚集度出现降低趋势,景观越来越呈现多种要素的密集格局,斑块聚合和集群性增强,相应的结合度也越来越高,景观均衡化趋势和均匀分布越来越明显。同时发现,不同规模城市和不同区域的影响差异显著,除地理区位因素差异性不显著外,其他控制要素也对景观格局演化具有差别化的影响。     

Terrestrial dissolved organic carbon consumption by heterotrophic bacterioplankton in the Huanghe River estuary during water and sediment regulation

Nearly 20%–50% of the annual terrestrial dissolved organic carbon(DOC)from the Huanghe(Yellow)River was transported to the estuary during the 5-14d of water and sediment regulation.The concentration of DOC increased sharply during the period of water and sediment regulation,which may promote the terrestrial DOC consumption by heterotrophic bacterioplankton.Water and sediment regulation provides an ideal condition for the study of terrestrial DOC consumption by heterotrophic bacterioplankton when terrestrial DOC increases sharply in rainy season,which may help to seek the fates of terrestrial DOC in the estuaries and coasts.In this study,the concentration and stable isotope of DOC,the biomass,growth,and respiration of heterotrophic bacterioplankton were determined.By the study,we found both average percent contribution of terrestrial DOC to the DOC pool and Contribution of terrestrial DOC to the carbon composition of heterotrophic bacterioplankton decreased as distance from the river mouth increased off shore,which was deceased from(39.2±4.0)%,(37.5±4.3)%to(30.3±3.9)%,(28.2±3.9)%respectively.255-484μg C/(L·d)terrestrial DOC was consumed by heterotrophic bacterioplankton.And 29%-45%terrestrial DOC consumed by heterotrophic bacterioplankton releasing as CO2 by respiration.Comparing with tropical estuary,terrestrial DOC consumed by heterotrophic bacterioplankton was lower in temperate estuary(this study).Temperature may limit the consumption of terrestrial DOC by heterotrophic bacterioplankton.     

玉兔号月球车巡视点矿物丰度及粒径分布高光谱反演

矿物的类型、丰度及其粒径分布对理解月球和行星表面曾经存在过怎样的地质演化过程具有重要的意义。本文提出基于辐射传输模型和稀疏分解模型反演矿物丰度及其粒径分布的方法,利用辐射传输模型计算各矿物端元不同粒径的单次散射反照率以构建解混光谱库,然后基于稀疏分解算法得到在每个可观测像元的端元最优丰度和粒径分布。利用实验室测量数据进行验证,表明本文方法具有较高的精度。最后根据玉兔号月球车的实地测量光谱数据,利用本文方法获得了其矿物的丰度及粒径分布,结果显示,辉石、橄榄石、斜长石、熔融玻璃和钛铁矿的丰度在4个观测点的平均丰度分别为28.1%、4.5%、39%、28%、0.4%,辉石的平均粒径为166.02μm,橄榄石为8.34μm,斜长石为196.31μm,熔融玻璃为44.21μm,一定程度上表明在这些观测点不同矿物对太空风化的响应不同。     

冲绳海槽北部柱状沉积物中有机质地球化学特征——对热液活动的指示

通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),分析了冲绳海槽北部柱状沉积物中有机质的分布和组成特征。样品中正烷烃显示出明显的双峰分布,其中高分子正烷烃显示出明显的奇数碳优势;低分子的正烷烃显示出偶数碳优势,其丰度最大值位于C16和C18处。该柱状沉积物中120～140cm层样品(样品S10-7)中沥青、正烷烃以及脂肪酸的含量都要远高于其他层位样品,且该层位样品中正十八烷酸质量比(16.915μg/g)要高于其他层位样品1～2个数量级。S10-7样品中3个成熟度参数也高于其他样品,预示该层位样品受到明显的热蚀变。S10-7样品中有机质的分布和组成情况预示该柱状沉积物样品周围可能存在未被发现的热液区。本研究旨在揭示该柱状沉积物中有机质的来源,同时评估该区热液活动的可能性。本研究的开展可为该区沉积物中有机质来源及热液活动研究提供研究基础和依据。     

中国沿海球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)的分类、分布及其藻华

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa Scherffel)是全球海洋广泛分布的有害藻华种类。1997年10月,中国东南沿海首次暴发了此种藻类的大规模藻华,其后陆续在福建、广东、广西、海南、河北及天津等省市沿海暴发多起同种藻华。中国近海的球形棕囊藻藻华呈现两大独有的特点,即藻类囊体较大(可达3厘米),以及藻华可毒害养殖业。历经20多年,球形棕囊藻在中国沿海已从一个"藻华新记录种"变成了"藻华常见种"。值得注意的是, 2014年以来,广西北部湾海域棕囊藻藻华肆虐,威胁核电冷源安全,受到了社会高度关注,也对球形棕囊藻藻华的研究提出了新的挑战与要求。针对这一生态灾害的最新发展趋势,本文总结了20年来中国球形棕囊藻及其藻华灾害的发生与发展状况,分别就棕囊藻的分类、生活史特征、营养特性、藻华形成的环境驱动因素、生态毒理等诸多方面开展简要综述,冀望为棕囊藻藻华的研究及防治提供基础资料及思路。     

大深度近海底精细地形地貌探测技术

船载低频多波束测深声纳、侧扫声纳可以对深海海底地形地貌进行快速、高效、大面积探测,但其测量精度有限,难以满足深海科学考察、资源勘探开发对高精度海底地形地貌的需求。随着各类大深度水下移动载体(如深海拖体、水下机器人、遥控潜器和载人潜水器)的涌现,特别是各类耐高压测绘声纳的商业化,使大深度近海底精细地形地貌探测成为可能。首先分析了多波束测深声纳、侧扫声纳和测深侧扫声纳等3种测绘声纳的基本原理,然后分别介绍了各类测绘声纳的国内外典型商业化产品,并通过典型实例分析了其在大深度近海底精细测绘中的应用情况。     

天津南港工业区海区表层沉积物粒度特征及沉积环境分析

通过对南港工业区毗邻海域采集的40个表层沉积物样品做粒度分析,结果表明:研究区大部分采样点沉积物为粘土质粉砂,仅有少数3个采样点为粉砂,1个采样点为砂质粉砂.又根据沉积物粒度参数特征,将研究区划分为3组沉积环境:I组沉积物平均粒径相对较大,沉积物砂含量较高,水动力为中低能,根据沉积物粒径和海域位置又分为受河流影响较强沿岸流影响较弱的沉积环境(I-1组)和受河流影响较小潮流影响较大的沉积环境(I-2组); II组为受较强河流水动力和潮流水动力双重影响的潮下带沉积环境; III组沉积物整体上颗粒较粗,水动力环境较为稳定,为受季节性湾内环流影响的沉积环境.另外,研究区西南岸潮间带向东北部,沉积物粒径变细,原因是西南岸河流将粗颗粒物质携带至潮间带,在河流和沿岸流共同作用下向北运行,受到南港工业区阻挡,粗粒沉积物沉积,细颗粒物质随水流反弹向南回流后,又在向北移动的环流作用下向东北方向移动,造成该海域沉积物偏细.     

寒旱环境盐胁迫条件下两种草本植物的根系力学特性研究

选取适宜于西宁盆地及其周边地区生长的2种优势草本植物垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)和细茎冰草(Agropyron trachycaulum(Linn.) Gaertn.)作为试验供试种,通过室内种植培育方式,采用浓度梯度分别为50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L的Na_2SO_4溶液对2种植物进行盐胁迫处理。在盐胁迫试验处理后的第15 d、30 d和45 d,分别测定2种植物单根抗拉力和单根抗拉强度。结果表明:相同盐胁迫浓度时,2种植物单根抗拉力随生长期增长而逐渐增大,单根抗拉强度随生长期增加而逐渐降低;相同生长期,2种植物单根抗拉力随着胁迫液浓度由0 mmol/L增加至200 mmol/L时,表现为逐渐减小趋势;进一步研究表明,在相同胁迫浓度和相同生长期条件下,细茎冰草单根抗拉力和单根抗拉强度分别较垂穗披碱草高0.008～0.025 N和9.646～72.807 MPa;2种草本植物单根抗拉力与根径之间呈指数函数关系;2种草本单根抗拉强度分别随根径的增加而逐渐减小,且均与根径呈幂函数关系。研究成果对于进一步探讨寒旱环境盐胁迫条件下,草本植物根系力学强度特征及其变化规律具有重要理论价值,同时对于有效防治研究区水土流失、浅层滑坡等地质灾害的发生具有实际指导意义。     

基于GIS技术的永久基本农田划定方法研究

为了探讨永久基本农田划定的有效方式,该文以济南市长清区为例,综合考虑耕地划入永久基本农田的因素,选择了质量等别、连片度、耕地坡度、耕地交通便利性和耕地居民点辐射度5个评价指标因子,运用GIS技术获取评价指标因子得分,根据特尔菲法确定评价指标权重,采用多因素加权分析法对耕地划入永久基本农田进行综合评价,运用GIS空间分析功能输出永久基本农田分布图,并实现了划定永久基本农田。该文研究成果可为县(区)级永久基本农田划定提供借鉴方法和科学依据。     

广东跨省流入人口缩减的演化格局及影响因素研究

跨省流入缩减是广东人口迁移进程中的新现象。基于五普、六普和2015年1%人口抽样数据,本文分别刻画了广东2000—2015年省域和县市尺度跨省流入缩减演化格局特征,讨论了县市单元和典型案例城市省际流入缩减演化分异的成因机理。结论如下：① 2010—2015年,广东跨省流入人口缩减已初见雏形,四川、湖北、河南和湖南等15省份来粤人口出现下降。② 5年来县市尺度跨省流入缩减态势显著,省际流入缩减的县市比重高达84.09%,省际流入缩减演化格局中以流入扩张转流入缩减类型占据主导,其中省际流入较为活跃的珠三角和外围地市辖区开始出现流入缩减。③ 相比于省际流入持续扩张区,第三产业就业、人均财政支出、固定资产投资、外资占GDP比重及人口密度是省际流入扩张区发生流入缩减的负向抑制因素,而第二产业就业规模则是其正向促进因素。技术创新和公共服务是广州和深圳省际流入缩减 分异的主要原因,东莞省际流入缩减与珠海省际流入扩张分别受外需疲软和宜人居住环境的影响。