地统计学方法在土壤学中的应用

地统计学目前在土壤科学中得到广泛的应用和发展,成为认识土壤特征的一个重要工具.地统计学的空间变异函数和克里格插值等方法是土壤性状分析的主要手段,空间变异函数主要用于描述土壤理化性状空间变异特性,不同的插值方法可优化田间试验设计和田间采样方案,克里格插值方法则特别适用于未测量点土壤属性值的估测等.近年插值方法又被广泛应用于确定区域土壤环境容量和土壤质量标准,随机模拟则用于对土壤特性进行不确定性估计等.因而,地统计学方法对我国大量土壤学资料的整合与分析具有极大的应用前景.     

祁连山中部亚高山草地作物系数估算

利用Lysimeter蒸散仪于2011-2014年对祁连山中部黑河上游天涝池流域亚高山草地实际蒸散量进行观测。用FAO Penman-Monteith模型对草地参考蒸散量进行估算,根据草地植被高度结合气象数据,以估算日尺度作物系数,以估算的作物系数与模拟的参考蒸散量计算草地实际蒸散量,并用观测值进行验证。结果表明：FAO改进后的作物系数计算方法适合该区域草地作物系数的计算;以FAO Penman-Monteith模型估算的日蒸散量为0.50~7.26 mm,生长季日均蒸散量有年际变化,2011年 > 2014年 > 2012年 > 2013年。总体来看,土壤蒸发总量年际变化不大,影响蒸散量年际变化的主要部分是植被的蒸腾。     

柽柳灌丛沙堆及丘间地蚀积分布随背景植被变化的风洞实验

以塔克拉玛干沙漠南缘沙漠-绿洲过渡带广泛分布的柽柳灌丛沙堆及丘间地植物为原型,依据风沙运动相似理论,制作背景植被盖度依次为0%、4%、10%、16%和26%五组灌丛沙堆模型,在风洞中进行蚀积变化规律模拟实验。结果表明：柽柳灌丛沙堆及丘间地蚀积分布可划分为6个区域,依次为沙堆前积沙区、沙堆迎风坡风蚀区、沙堆两侧风蚀区、沙堆背风侧涡流积沙区、沙堆后尾流积沙区和不受沙堆影响区。随着指示风速增大,沙堆前积沙区和尾流积沙区范围缩小而沙堆两侧风蚀区面积明显增大。随着背景植被盖度的增大,沙堆前积沙区和尾流积沙区范围增大而沙堆两侧风蚀区范围明显减小。灌丛沙堆及丘间地整体风蚀面积比、风蚀率、各分区蚀积强度均呈指数规律递减。背景植被盖度为0%时,灌丛沙堆影响区风蚀率明显高于不受沙堆影响区,说明裸露地表条件下灌丛沙堆的存在会加剧地表风蚀;当背景植被盖度为4%~16%时,灌丛沙堆影响区风蚀率均低于不受沙堆影响区,可见丘间地植被存在可使灌丛沙堆起到一定的防风阻沙作用。当背景植被盖度>16%时,柽柳灌丛沙堆及丘间地整体蚀积强度和风蚀率变化趋于平稳。据此认为维持不低于16%的背景植被覆盖,是沙漠-绿洲过渡带柽柳灌丛沙堆科学保育的关键。     

全球主要河流流域碳酸盐岩风化碳汇评估

碳酸盐岩风化吸收的大气CO₂主要以HCO₃ ^-形式连续地经由河流从大陆输送到海洋,成为陆地生态系统的重要碳汇。目前主要河流流域的碳酸盐岩风化碳汇估算存在不确定性,分布格局尚不清晰。基于GEMS-GLORI全球河流数据库提供的全球10万km ²以上主要河流流域多年平均监测数据,利用水化学径流法估算出全球主要河流流域碳酸盐岩对CO₂的吸收速率为0.43±0.15 Pg CO₂ yr ^-1,平均CO₂吸收通量为7.93±2.8 t km ^-2 yr ^-1。CO₂吸收通量在不同气候带下差异显著,热带和暖温带CO₂年吸收速率占全球主要河流流域年吸收速率的62.95%。冷温带CO₂年吸收速率占全球主要河流流域的33.05%,仅次于热带地区。本文划分出全球CO₂吸收通量的9个关键带,关键带的交汇处CO₂吸收通量较高。喀斯特出露流域碳酸盐岩对CO₂吸收通量的均值为8.50 t km ^-2 yr ^-1,约为非喀斯特流域的3倍。全球喀斯特出露流域碳酸盐岩风化碳汇在全球碳循环、水循环及碳收支平衡估算研究方面占据重要地位。     

西藏山地淋溶土系列与大骨节病分布的关系

通过西藏大骨节病县与非病县棕壤与暗棕壤各土属、土种的分布面积的对比分析对西藏耕型棕壤和暗棕壤分布与西藏大骨节病区分布的关系进行研究.结果表明,西藏大骨节病的分布与棕壤、暗棕壤为主的耕型淋溶土壤的分布有一定的联系,但土壤母质和发育程度不同,对大骨节病的分布影响不同.对于残坡积土壤,病区趋于分布在泥质土壤环境,而麻砂质土壤基本是大骨节病的非病区.同样的母质环境,大骨节病区趋于分布在土壤厚度较小,发育程度较低的地区;就洪积土壤来说,其与大骨节病分布的关系似乎与土壤质地有一定的联系,底部砾石含量高的土壤多集中在大骨节病地区.总体而言,山地棕壤、暗棕壤环境是西藏大骨节病区的主要土壤类型之一,西藏未开发的自然棕壤和暗棕壤环境将是大骨节病潜在危险区,因此系统研究西藏典型大骨节病区的土壤分异对探讨未来西藏大骨节病的分布与流行有重要意义.     

浅析环境地球化学的研究现状

环境地球化学是研究环境中化学物质迁移转化规律及其与环境质量和人类健康关系的学科.在其短短30年的发展历程中,历经了环境地球化学与健康、环境地球化学与污染及环境地球化学与全球环境变化3个阶段的研究.由于它是一个新兴的学科和研究对象的复杂性,目前还存在着学科交叉深度与广度的不够、化学物质动态监测不及时、与GIS的结合还不够等一些问题.但是,凭借其良好的发展势头,环境地球化学为改善人类生存与发展的生态环境和促进入类社会的可持续发展承担着艰巨的任务并发挥了巨大的作用.     

1208-1369年陕甘宁交界地区干湿变化

More than 240 items of historical records containing climatic information were retrieved from official historical books, local chronicles, annals and regional meteorological disaster yearbooks. By using moisture index and flood/drought (F/D) index obtained from the above information, the historical climate change, namely wet-dry conditions in borderland of Shaanxi Province, Gansu Province and Ningxia Hui Autonomous Region (BSGN, mainly included Ningxialu, Hezhoulu, Gongchanglu, Fengyuanlu and Yan’anlu in the Yuan Dynasty) was studied. The results showed that the climate of the region was generally dry and the ratio between drought and flood disasters was 85/38 during the period of 1208–1369. According to the frequencies of drought-flood disasters, the whole period could be divided into three phases. (1) 1208–1240: drought dominated the phase with occasional flood disasters. (2) 1240–1320: long-time drought disasters and extreme drought events happened frequently. (3) 1320–1369: drought disasters were less severe when flood and drought disasters happened alternately. Besides, the reconstructed wet-dry change curve revealed obvious transition and periodicity in the Mongol-Yuan Period. The transitions occurred in 1230 and 1325. The wet-dry change revealed 10- and 23-year quasi-periods which were consistent with solar cycles, indicating that solar activity had affected the wet-dry conditions of the study region in the Mongol-Yuan Period. The reconstructed results were consistent with two other study results reconstructed from natural evidences, and were similar to another study results from historical documents. All the above results showed that the climate in BSGN was characterized by long-time dry condition with frequent severe drought disasters during 1258 to 1308. Thus, these aspects of climatic changes might have profound impacts on local vegetation and socio-economic system.     

Unraveling the multi-scalar residential segregation and socio-spatial differentiation in China: A comparative study based on Nanjing and Hangzhou

Residential segregation is a dual process of socio-spatial differentiation in residents and spatio-temporal heterogeneity in dwelling.However,most of the existing studies are es-tablished from the single perspective of urban residents based on demographic data,which is difficult to reveal the dynamics and complex spatial reconstruction within and between cities.With the characteristics of both stability and timeliness,the rapidly changing housing market is one of the processes and results of socio-spatial reconfiguration,and it is undoubtedly a better lens to observe residential segregation.This paper adopts methods such as multi-group segregation index,multi-scalar segregation profiles,and decomposition of segregation index,with Nanjing and Hangzhou as case cities,and establishes multi-scalar segregation profiles and comparative models based on three geographical scales of census tract,block and grid,and different residential types.A quantitative study was conducted on the degree and pattern of multi-scalar residential segregation in Nanjing and Hangzhou from 2009 to 2018.The pa-per found that the spatial segregation index is an improvement of the non-spatial segregation index.There are differences between Nanjing and Hangzhou in the evolution process of residential segregation.Nanjing has a higher degree of spatial differentiation as a whole,among which spatial components have a more significant impact.     

欧亚大陆中北部末次盛冰期以来的湖泊水位变化及其古气候指示意义

湖泊水位高低通常能有效地指示湖盆内湿润条件的变化,进而反映区域有效降水（降水—蒸发）变化,成为重建第四纪古气候演变的重要指标之一。通过对苏联和蒙古国古湖泊数据库以及中国晚第四纪古湖泊数据库中149个湖泊水位变化资料的梳理总结,探讨了末次盛冰期（18 cal. ka BP）以来该地区干湿变化规律及区域分异。根据研究区气候特征、地理位置及已有研究成果将其分为东欧湖泊区、中东亚干旱区和中国北方季风区三大湖区。根据不同水位记录在整个湖泊历史中出现的频率,采用3级重新分类区分出高、中、低3级水量,并把每个湖泊数字化的3级古水量表示成与现代的差值,得到每个湖泊样点每千年时间间隔内相对现代的5级水量变化（很湿润、湿润、无变化、干旱和很干旱）。结果表明,三大湖区末次盛冰期以来可能经历了不同的干湿变化过程：东欧地区湖泊水量记录在晚冰期之前较少,至全新世逐渐增多,且基本表现为早全新世干旱、中晚全新世相对湿润的状况。中东亚干旱区整体呈现出末次盛冰期至中全新世均较湿润而晚全新世干旱的气候状况,但区域内部不同湖泊在起讫时间和强度上存在显著差异。中国北方季风区的湿润期主要发生在早中全新世,但是不同湖泊有所不同。对比分析显示,早全新世时东欧地区东部气候随着斯堪的那维亚冰流的逐渐消退而逐渐变湿润,中全新世由于夏季北欧反气旋东翼的气旋气流增强而达到最湿润状态,西部地区早全新世由于强劲的西伯利亚热高压存在而整体偏干旱,中全新世由于夏季亚洲季风的渗透而转为湿润。中东亚干旱区冰期内的湿润条件可能主要与西风带降水及低温低蒸发有关,而全新世则可能主要与夏季风深入内陆导致降水增加有关。中国北方季风区全新世湿度变化可能主要受东亚季风控制。