地理学研究的发展方向——地理学期刊主编笔谈

为指导全国地理学者了解地理学发展动态和地理学期刊的办刊方向,中国地理学期刊的主编通过笔谈,阐述自己对于地理学研究与期刊发展方向的认识。主要内容包括：(1) 地理学在国家建设、学科发展方面的发展战略和研究重点;(2) 地理学各专业领域的研究方向和目前存在的问题;(3) 地理学主要期刊的办刊方针和选题侧重。     

近10年来中国耕地资源的时空变化分析

根据中国资源环境数据库中的耕地数据以及20世纪80年代末期、1995年和2000年3期覆盖全国时间跨度约为10年的遥感数据,对中国耕地时空变化进行分析。总趋势表明,近10年来我国耕地资源总量有所增加;东部及沿海地区优质耕地迅速减少;东北地区和内蒙古自治区耕地大量开垦;水田旱地转换明显。利用GIS方法将耕地变化数据与中国生态环境质量数据进行叠加,表明近10年来耕地的生态环境质量下降了。近10年耕地动态变化的空间分布表现出13种动态格局。对80年代末至1995年 (前5年) 和1995年至2000年 (后5年) 这2个时间段内的耕地变化进行对比分析,表明了前5年与后5年耕地变化的动态格局有空间上的相似性,但前后变化幅度相差较明显。近10年来气温的升高与中国水田北移有较好的一致性,而降水的减少对西北地区耕地的撂荒和开垦有明显作用。中国经济的发展所导致的城市化过程使得大量耕地被占用。近10年来相关的耕地政策对控制耕地面积的减少有作用,但耕地的总体质量却下降了,这直接影响了粮食产量。     

近10年来中国农村居民点用地时空特征

利用20世纪90年代中国1:10万土地利用动态变化数据,利用单元自动机和人工神经网络模型对中国农村居民点用地进行了区划。在此基础上,研究了90年代中国农村居民点用地动态变化时空格局。研究表明,农村居民点用地受区域位置、经济发展和国家政策的影响。90年代前5年,受沿海开放政策和经济高速发展的影响,长江三角洲、珠江三角洲和华北平原农村居民点用地扩展较快,中西部地区农村居民点用地扩展较慢;90年代后5年,在沿海地区经济发展速度放慢和国家实施耕地资源保护条例的情况下,沿海地区农村居民点用地扩张受到抑制,西部地区扩展加快。90年代中国经济体制处于由计划经济向市场经济转轨的过程中,农村居民点用地的动态变化格局受到经济发展和土地利用政策的深刻影响。     

2015—2020年中国土地利用变化遥感制图及时空特征分析

持续地开展国家尺度土地利用/覆盖变化遥感监测对于新时代国土空间规划和“美丽中国”蓝图绘制具有重要的科学价值。本文采用Landsat 8 OLI、GF-2等卫星遥感数据,融合遥感大数据云计算和专家知识辅助人机交互解译方法,研发了中国土地利用变化（2015—2020年）和2020年土地利用现状矢量数据（CLUD 2020）,建立了完整的30 a（20世纪80年代末—2020年）每隔5 a的30 m分辨率中国土地利用动态数据库。基于CLUD 2020数据,从全国和区域两个尺度揭示了2015—2020年中国土地利用变化的总体规律、区域分异和主要特征。研究表明：将遥感大数据云计算生成的30 m分辨率植被覆盖变化和地表类型变化检测信息融入到人机交互遥感解译方法,可有效地提高大范围土地利用变化遥感制图的效率和变化图斑辨识的准确性;精度评价表明,CLUD 2020一级类型制图的综合精度达95%。总体上,全国范围内国土空间开发强度与2010—2015年比较进入相对稳定状态。期间全国耕地面积仍保持减少态势,空间分异特征为耕地南减北增,东北松嫩平原及其与三江平原交界区大规模的旱地向水田转移,西北新疆南部开垦和北部退耕/撂荒并存;全国城乡建设用地持续增加,空间分异特征表现为由以往的沿海地区和超大、大城市集聚转向中西部地区的大中小城镇周边蔓延为主。全国范围的林草自然生态用地面积持续减少,但强度与2010—2015年比较有所下降;受气候变化的持续影响,青藏高原地区的河流湖泊等水域面积显著增加。以上土地利用变化格局与“十三五”期间国家高质量发展、生态文明建设宏观战略和气候变化的影响密切相关。     

Comparison of arsenic and heavy metals contamination between existing wetlands and wetlands created by river diversion in the Yellow River estuary,China

Samples were collected at 71 sites in the Yellow River Delta Natural Reserve in December 2010 to represent soil conditions before and after the Yellow River (YR) diversion. The As, Cd, Cu, Pb, Zn, and Ni concentrations were measured to determine metal contamination levels. Results suggest that Cd concentrations were significantly higher after the YR diversion than before. The As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn soil contamination indices did not exceed contamination levels, although the heavy metal content increased after the YR diversion. The mean concentrations of these heavy metals were lower than the Class I criteria. Correlation analysis shows significant correlations between As and Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn concentrations both before and after the YR diversion. However, no significant correlations were observed between heavy metal concentration and pH before the diversion, and no heavy metal concentration was correlated with salinity. The principal component analysis indicates that these trace elements, including As, were closely correlated with each other and therefore likely originated from shared pollution sources before the diversion. These results are useful for assessing the heavy metal contamination and proposing feasible suggestions to improve soil quality.     

青海省祁连县清水沟-白柳沟矿田含矿火山岩系年代学研究

研究区位于北祁连山西段,区内出露有南北2个火山穹窿,分别为南侧的清水沟—香子沟火山穹窿和北侧的大柳沟—白柳沟火山穹窿;北侧穹窿中已发现的矿床均产出于穹窿周边,而南侧穹窿中目前发现的矿床产出于穹窿的中心,研究认为矿床与火山穹窿关系十分密切。矿田中铜多金属矿床均产出于酸性火山岩中, LA ICP MS单颗粒锆石U Pb测年,获得含矿酸性火山岩成岩年龄为（502.6±3.1）Ma,表明清水沟—白柳沟矿田成岩成矿时代为中寒武世,含矿火山岩系形成环境为大陆裂谷环境,是新元古代Rodinia超大陆裂解作用的产物。     

The contribution of urbanization to recent extreme heat events and a potential mitigation strategy in the Beijing–Tianjin–Hebei metropolitan area

This paper addresses the contribution of urban land use change to near-surface air temperature during the summer extreme heat events of the early twenty-first century in the Beijing–Tianjin–Hebei metropolitan area. This study uses the Weather Research Forecasting model with a single urban canopy model and the newest actual urban cover datasets. The results show that urban land use characteristics that have evolved over the past ~20 years in the Beijing–Tianjin–Hebei metropolitan area have had a significant impact on the extreme temperatures occurring during extreme heat events. Simulations show that new urban development has caused an intensification and expansion of the areas experiencing extreme heat waves with an average increase in temperature of approximately 0.60 °C. This change is most obvious at night with an increase up to 0.95 °C, for which the total contribution of anthropogenic heat is 34 %. We also simulate the effects of geo-engineering strategies increasing the albedo of urban roofs, an effective way of reducing urban heat island, which can reduce the urban mean temperature by approximately 0.51 °C and counter approximately 80 % of the heat wave results from urban sprawl during the last 20 years.     

热液喷口生物体对成矿作用的影响

深海热液喷口及相关生物群体的发现是近20年来全球海洋科学取得的最重要的科学成就之一。在海底黑烟囱周围高温、高压、黑暗、缺氧、含硫等极端环境中,生活着特殊的深海生物群落,它们的初级生产者嗜热细菌和古细菌在其自身的生活史中不仅影响了喷口周围矿物的沉积,而且直接和间接影响了矿物元素的溶解、吸附、萃取、转化,生成包括Fe,Mn...