Ecological compensation for desertification control: A review

Desertification control is a crucial way to enhancing the ecological conditions of arid and semi-arid regions, and maintaining sustainable development globally. Designing and improving an ecological compensation mechanism for desertification control has great significance related to achieving balance amongst the needs of different economic subjects and the assurance of a sustained and stable supply of desert ecosystem services. In this paper, (1) the theoretical bases of ecological compensation for desertification control were re-analyzed; (2) the research status and challenges of three important topics related to ecological compensation for desertification control were systemically discussed, including compensation standards, ecosystem service supply-consumption process and multi-scale effects, and resource- environment basis and policy orientation; (3) a research framework of ecological compensation for desertification control based on the process of desert ecosystem service supply–flow–consumption was proposed; (4) and finally, seven priority research issues were discussed, which aimed to support ecological compensation policy-making and ecological engineering implementation for desertification control.     

黄土高原多沙粗沙区侵蚀模型探讨

国内外曾研究出不同类型的坡面侵蚀计算模型,但还没有一个成熟的流域侵蚀计算模型,至今流域侵蚀量仍以输沙量替代。本文充分利用黄河中游不同区域具有大量淤地坝的条件,再通过侵蚀影响因素机理的分析、在侵蚀形态类型区的划分等基础上探讨侵蚀变权模型的建设。首先选择了155个“闷葫芦”淤地坝,采集每个坝的年均淤积量,以及相应流域的侵蚀影响因素：植被盖度、降雨量、沟谷密度、切割深度、地表组成物质、>15°的坡耕地面积比等资料,采用变权形式,建立侵蚀强度宏观估算模型。最后用年降水量与年输沙量的关系对模型进行改进。     

中国区域水汽输送异常与长江流域旱涝的关系

The characteristics of water vapor transport (WVT) over China and its relationship with precipitation anomalies in the Yangtze River Basin (YRB) are analyzed by using the upper-air station data in China and ECMWF reanalysis data in summer from 1981 to 2002. The results indicate that the first mode of the vertically integrated WVT is significant whose spatial distribution presents water vapor convergence or divergence in the YRB. When the Western Pacific Subtropical High (WPSH) is strong and shifts southward and westward, the Indian Monsoon Low Pressure (IMLP) is weak, and the northern part of China stands behind the middle and high latitude trough, a large amount of water vapor from the Bay of Bengal (BOB), the South China Sea (SCS) and the western Pacific forms a strong and steady southwest WVT band and meets the strong cold water vapor from northern China in the YRB, thus it is likely to cause flood in the YRB. When WPSH is weak and shifts northward and eastward, IMLP is strong, and there is nearly straight west wind over the middle and high latitude, it is unfavorable for oceanic vapor extending to China and no steady and strong southwest WVT exists in the region south of the YRB. Meanwhile, the cold air from northern China is weak and can hardly be transported to the YRB. This brings on no obvious water vapor convergence, and then less precipitation in the YRB. Foundation: International Technology Cooperation Project of the Ministry of Science and Technology of China, No. 2007DFB20210; Application Technology Research and Development Project of Sichuan Province, No. 2008NG0009; Basic Research Foundation of Institute of Chengdu Plateau, China Meteorological Administration, No.BROP2000802 Author: Jiang Xingwen (1983–), specialized in the study of climate diagnosis.     

TVDI用于干旱区农业旱情监测的适宜性

基于地表温度/植被指数(T_s/VI)特征空间建立的温度植被干旱指数(TVDI)受诸多因素的影响,其中一个重要的影响因素是植被指数,该指数在高、低植被覆盖时的敏感性不同,从而导致TVDI对旱情监测的准确度不同.针对这一问题,以新疆塔里木盆地北缘渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,选择2011年4月、8月两景TM影像,利用归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI)分别建立T_s/VI特征空间,线性拟合特征空间的上、下边界,计算得到两种温度植被干旱指数(TVDI-NDVI、TVDI-RVI).用TVDI与同期野外实测的土壤含水量数据进行回归分析.结果表明:(1)植被指数、地表温度、土壤水分之间有显著互动关系,以不同植被指数计算得到的两种TVDI与表层土壤水分相关性较好,均能够反映区域土壤干旱状况;(2)由于植被指数对植被探测的敏感性,在4月低植被覆盖时,TVDI-NDVI与表层土壤水分的相关性较高,为0.4299,8月高植被覆盖时,TVDI-RVI与表层土壤水分的相关性较高,达到0.5791;(3)在低植被覆盖区域,NDVI较RVI敏感,而在高植被覆盖区域,RVI敏感性较高.RVI适用于高植被覆盖时反演土壤湿度,NDVI则更适用于中、低植被覆盖时.     

岩溶沉积物的古气候记录研究

从测年方法和石笋年代学的研究入手,分别论述了国内外在这一领域的研究进展,继而揭示了其特有的代用指标,如微层结构、稳定碳氧同位素以及微量元素等所蕴含的古气候与古生态环境信息.并进一步指出各代用指标在实际应用中存在的一些问题.     

广州市冬夏季热岛的空间格局及其差异分析

利用2003年夏季和冬季两景Landsat ETM图像的热红外波段反演了广州市地表温度(LST)的空间变化,并对冬季和夏季热岛空间分布特征的差异及成因进行了分析。结果表明,广州市冬季和夏季热岛的空间分布具有明显的规律性,并且空间分布、强度差异很大;夏季热岛集中区主要是建筑物和道路等非渗透表面组成地域以及人口最密集区域,冬季热岛的分布主要与工业区和运输业的分布相伴。引起这种差异的原因主要是城市能耗布局、下垫面性质、冬夏季生物学和热学特征综合作用的结果。     

风成沙波纹脊线提取与应用计算

风成沙波纹是沙质地表在风力作用下形成的最小地貌单元,对研究风沙的起动过程和运动过程极其重要,同时,沙波纹形态特征的研究为了解大尺度范围风沙地貌形态演变提供理论基础。然而由于风成沙波纹尺度较小,形成速度较快,导致对其形态特征的观测比较困难。近些年,随着计算机图形学的迅猛发展,数字图像处理方法得到了较大发展,使得测量和计算更加便捷。本文基于高清相机拍摄的风成沙波纹图像,借助于Matlab平台,采用数字图像处理技术,对沙波纹脊线进行提取,并应用于沙波纹形态参数计算。本文选取腾格里沙漠东南缘的沙波纹进行验证分析,得到风成沙波纹波长的正态分布规律,沙波纹的波长随时间逐渐增长,在40 min的时间范围内,波长由不足1 cm逐步发展到接近10 cm。最后,采用数字图像处理方法,计算了沙波纹脊线长度和波长。采用数字图像处理方法,波长等数据更易于获取和统计,数据采集效率大大提高,为风成沙波纹的研究提供了新的方法。     

基于GA-SVM封装算法的高光谱数据特征选择

封装型的特征选择算法相对于过滤算法而言更有助于提高分类精度,因此在当前计算技术及效率快速发展的背景下必将成为未来之趋势。本文以支持向量机(SVM)为分类器,遗传算法(GA)为特征子集的搜索算法,构建了封装型的特征选择算法GA-SVM,并用ENVI/IDL语言编程实现,最后以HYPERION高光谱数据为例对算法予以应用。结果表明,GA-SVM算法可从196个波段中选择出13个波段,同时分类精度较不做特征选择时提高了约4%。由此可见,GA-SVM封装型特征选择算法具有较好的同时优化特征子集和SVM核函数的性能,可为当前高光谱数据的特征选择提供一个较好的算法。     

长江源区通天河基流的计算与分析

通天河是长江源区最大干流,其径流与基流的变化基本上反映了整个源区的水文与水文地质特征.根据长江源区通天河流域的径流变化及区域水文地质条件等特征,首次选用改进加里宁方法计算了通天河直门达水文站1957-2009年实测径流量的基流;分析了该流域基流量的多年变化,研究了拐点流量Q0、退水指数α值及比例系数B值与基流量的关系....     

扬子克拉通东南缘新元古代陆缘弧型TTG的厘定及其构造意义

在扬子克拉通东南缘的江山-绍兴结合带沿线多处出露新元古代深成杂岩,以往被认为是沿扬子克拉通和华夏地块碰撞缝合带侵入的板内型深成岩类。本文选择其中的浙江金华罗店中酸性深成杂岩进行了系统的岩石学、年代学和地球化学研究,提出它们属TTG岩石组合,包括英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩组合(T1T2G1)和二长花岗岩-花岗岩组合(G2QM)两类,普遍以明显富集Rb、Ba、K、Pb等大离子亲石元素而强烈亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素为特征,δCe为弱负异常或无异常,属典型的弧岩浆岩类。T1T2G1组合富钠贫钾,εNd(t)值=+2.6~+9.4,Mg#值为41.5~63.1,推断由玄武质俯冲板片脱水部分熔融而成,并受到地幔楔橄榄岩熔体的混染。G2QM组合与T1T2G1组合地球化学特征类似,但又明显富K2O(2.75%~5.08%)、LILE和LREE,低Mg#值(27.2~52.31)和εNd(t)值(+1.7~+2.0),应是T1T2G1源区继续部分熔融的产物,可能未受到明显的地幔楔橄榄岩混染。测得花岗闪长岩(G1)锆石SHRIMP U-Pb年龄为841±10Ma,奥长花岗岩(T2)锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为793±13Ma,前人报道之花岗岩(G2)年龄为832±44Ma,结合上述地球化学特征,说明T1T2G1和G2QM组合是由新元古代古华南洋向扬子东南缘持续俯冲形成的。综合区域地质资料及前人研究结果,提出金华罗店与诸暨璜山、绍兴平水等地的深成杂岩共同构成了扬子克拉通东南缘一条长达200km的青白口纪(930~793Ma)陆缘弧型深成杂岩带,反映迟至793Ma前仍存在强烈的洋壳俯冲,扬子克拉通尚未与华夏地块发生碰撞拼合,且T1T2G1-G2QM组合的出现指示洋壳俯冲正处于早-中期阶段。