基于MODIS数据中国天山积雪面积时空变化特征分析

基于2011-2015年MOD10A2积雪产品和气象数据,通过几何校正、去云预处理,应用归一化差分积雪指数算法等获取中国境内天山山区积雪覆盖面积数据,分析了积雪面积的时空变化特征及与气温降水的关系。结果表明：（1）年内积雪面积呈单峰变化,9月开始积累,次年1月达峰值,3月气温回暖消融加速,至7月最小。春秋季波动较大但没有明显的增减趋势,夏季积雪面积最小,冬季最大且呈减小趋势。（2）2001-2015年积雪覆盖面积整体上呈减少趋势,积雪覆盖率最大值的波动比最小值的波动更加剧烈。（3）积雪覆盖率随着海拔升高而增大,海拔<1 500 m区域积雪覆盖率低于10%,海拔>4 500 m以上区域平均可达70%,为常年稳定积雪区。积雪覆盖率在西北坡最高,南坡最低。（4）年均气温升高是积雪覆盖面积减小的主因,年积雪覆盖面积变化与年降水量变化保持一致的下降趋势。     

伊犁河谷2001-2014年地表温度时空分异特征

地表温度是地表能量平衡、区域和全球尺度地表物理过程的一个重要因子。为了辨析中国西北干旱区“天山湿岛”——伊犁河谷的地表温度时空分异,采用趋势分析法和空间数据统计法,探讨了2001-2014年不同土地利用/覆盖类型下地表温度时空变化规律,分析地表温度的时空分异特征及原因。结果表明：（1） MODIS LST产品的精度（平均R²=0.90）能够满足伊犁河谷地表温度时空变化分析的要求;（2）空间上,地表温度呈现出中部高四周低的变化趋势,高温区面积约占总面积的41%,低温区面积约占总面积的23%;时间上,伊犁河谷平均地表温度的年际波动较大,以2013年、2006年、2007年和2008年尤为突出;地表温度的年内变化呈现出单峰型分布,地表温度高值集中在3-8月,最高值出现在7月;（3）不同土地利用/覆盖类型下年均地表温度分布的总体特征为建设用地最高,稀疏草地、旱地等次之,冰川/积雪最低;（4）伊犁河谷地表温度变化趋势呈严重减少、基本不变和轻微增加区域面积分别占5%、37%和26%,以基本不变和轻微增加为主。伊犁河谷地表温度时空变化不仅受大尺度气候变化影响,还受土地类型差异影响,两者共同构成了不同地理区域及景观的温场格局,绿色植被对地表温度时空分布具有重要的调节作用。     

干旱区啤酒花农艺性状与品质的关系

明确啤酒花农艺性状与品质的相关性,可以为啤酒花种质资源优选鉴定提供依据。分析了甘肃省河西地区引进的50份啤酒花种质材料单蔓花数、花穗长、花穗粗、单花重、百花重、干鲜比与产量和品质的关系。结果表明：干旱半干旱地区啤酒花种质资源农艺性状和品质指标均存在较大变异,为优异资源的筛选创造了条件。农艺性状和品质指标存在一定相关性,其中,花穗粗和单花重均与干鲜比显著正相关（R²=0.293和R²=0.288）,花穗长和干鲜比与黄腐酚含量呈极显著正相关且干鲜比对黄腐酚含量贡献大于花穗长,而6个主要农艺性状均与α-酸含量无显著相关性。花穗长、花穗粗可以作为干鲜比大、产量和黄腐酚含量高、药用价值好的啤酒花种质资源筛选的农艺性状指标,但高α-酸含量的啤酒花种质资源无法通过农艺性状去筛选。     

甘肃省摩天岭北坡木本植物叶性状变异及关联

调查了摩天岭北坡以常绿阔叶林带与落叶阔叶混交林为主的低海拔区(700~1 500m)和针阔叶混交林与亚高山针叶林为主的高海拔区(2 100~3 400m)的21个木本植物群落组成,测定了104种植物的比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶片全磷含量(TPC)、叶片全氮含量(TNC)、叶片全碳含量(TCC)以及叶片厚度(LT)等6个植物功能性状。采用相关性分析对6个植物功能性状的变异和关联进行分析。结果表明:(1)SLA、LT和TCC在高海拔区明显高于低海拔区,而LDMC和TNC表现出高海拔区低于低海拔区;(2)SLA均随海拔的升高表现出降低的趋势,而LDMC和LT都随海拔的升高呈现增加的趋势。低海拔区TCC和高海拔区TCC都随海拔的升高呈增加的趋势;低海拔区TNC和TPC随海拔的变化与高海拔区相反,TNC和TPC在低海拔区随着海拔的升高表现出增加的趋势,而在高海拔区随海拔的增加呈现降低的趋势。(3)在高、低海拔区,SLA与LDMC、LT和TCC均呈极显著的负相关关系(P<0.01),LDMC与LT和TCC呈极显著的正相关关系(P<0.01)。摩天岭北坡不同海拔区木本植物叶片功能性状与海拔的关系,反映了该区域木本植物的不同叶片功能性状对海拔决定的环境异质性的协同响应和适应。     

北京公交就业可达性及其地区和人群差异

运用经济普查、人口普查数据和基于百度地图的公交出行时间数据,分析北京都市区基于公共交通的就业可达性及其在城市不同人群和地区间的差异。结果表明：北京都市区的居民可在60分钟内通过公共交通到达18.3%的都市区工作岗位,这比美国100个最大的都市区的平均就业可达性水平要高,接近于美国纽约都市区的就业可达性水平。同时,由于就业郊区化程度有限和以中心—放射式布局的公交网络,北京都市区内的公交就业可达性存在着巨大的区域差异,中心城区的就业可达性远远高于郊区。此外,人口居住的郊区化程度远远高于就业的郊区化程度,导致北京都市区宏观层面的职住不平衡。随着人口居住郊区化程度的提高,公共交通如何服务居住日益分散的人口,提高就业可达性,是一项巨大的挑战。研究还发现,由于城市中心区的大部分就业为高技术的就业岗位,因此高受教育程度人口能更多地享受目前公共交通系统的便利,而受教育程度低的人口和外来人口公交就业可达性较低。为解决弱势群体所面临的就业可达性的不平等问题,需要更多的规划与政策干预。     

黄河中游多沙粗沙区水沙变化趋势及其主控因素的贡献率

随着气候变化和人类活动影响加剧,黄河中游多沙粗沙区的水沙变化剧烈,因此研究影响黄河中游多沙粗沙区径流量和输沙量的驱动因素对预测未来水沙变化具有重要意义。本文选取Mann-Kendall趋势检验法,Pettitt突变点检验法,位置、尺度、形状的广义可加模型以及累积量斜率变化率比较法对黄河中游多沙粗沙区15个水文站控制流域1956-2010年的年降水量、年径流量以及年输沙量变化特征及其贡献率进行分析,确定影响黄河中游多沙粗沙区径流量和输沙量变化的主要原因。结果表明：① Mann-Kendall趋势检验在5%的显著性水平下,表明降水量虽呈减少趋势但并不显著,径流量和输沙量则有显著的减少趋势;② Pettitt突变点检验得出所研究区域径流量和输沙量的突变年份在1972年、1985年以及1996年左右;③ GAMLSS模型分析结果同样表明降水的均值不随时间发生变化,但降水的方差有减小的趋势;④ 通过累积量斜率变化率比较法得出,人类活动对窟野河流域径流输沙的影响大于无定河流域。通过分析黄河中游多沙粗沙区径流量和输沙量变化的原因,可为黄河中游多沙粗沙区水资源合理分配提供一定的理论支持。     

From highly polluted inland city of China to “Lanzhou Blue”: The air-pollution characteristics

Air quality was improved considerably and the so-called "Lanzhou Blue" appeared frequently in Lanzhou due to implementation of some strict emission-control measures in recent years. To better understand whether the concentration of each air pollutant had decreased significantly and then give some suggestions as to urban air-quality improvement in the near future, the variations of the Air Quality Index (AQI) and six criterion air pollutants (PM_2.5, PM₁₀, CO, SO₂, NO₂, and O₃) at five state-controlled monitoring sites of Lanzhou were studied from 2013 to 2016. The AQI, PM_2.5, PM₁₀, and SO₂ gradually decreased from 2013 to 2016, while CO and NO₂ concentrations had slightly increasing trends, especially in urban areas, due to the large number of motor vehicles, which had an annual growth rate of 30.87%. The variations of the air pollutants in the no-domestic-heating season were more significant than those in the domestic-heating season. The increase of ozone concentration for the domestic-heating season at a background station was the most significant among the five monitoring sites. The vehicle-exhaust and ozone pollution was increasingly severe with the rapid increase in the number of motor vehicles. The particulate-matter pollution became slight in the formerly highly polluted Lanzhou City. Some synergetic measures in urban and rural areas of Lanzhou should be taken by the local government in the near future to control fine particulate-matter (PM_2.5) and ozone pollution.     

Relationships between Genetic Diversity of Vascular Plant Species and Climate Factors

Genetic diversity is crucial for plants to respond to global climate change, and exploring relationships between genetic diversity and climatic factors may help predict how global climate change will shape the genetic diversity of plants in the future. So far, however, the extent and magnitude of the impact of climatic factors on the genetic diversity of plants has not been clarified. We collected data from 68 published papers on two widely used measures of genetic diversity of populations (average expected heterozygosity (He) and average observed heterozygosity (Ho)) and on localities of populations of 79 vascular plants, and extracted data on 19 climatic factors from WorldClim. We then explored the relationships between measures of genetic diversity and climatic factors using linear regressions. He of plant populations was significantly correlated with climatic factors in 58.7% (44) of the 75 species that used He as a measure of genetic diversity, and Ho was correlated with climatic factors in 65.1% (41) of the 63 species that used this genetic diversity measure. In general, Mean Temperature of Wettest Quarter, Precipitation Seasonality, Precipitation of Driest Quarter and Temperature Seasonality played a vital role in shaping He, and Ho was mostly correlated with Precipitation of Warmest Quarter, Mean Temperature of Wettest Quarter, Precipitation of Driest Quarter and Precipitation of Driest Month. Also, the proportion of the significant correlations between genetic diversity of populations and climatic factors was higher for woody than for herbaceous species, and different climatic factors played different roles in shaping genetic diversity of these two growth forms. Our results suggest that climate may play an important role in shaping genetic diversity of plant populations, that climatic change in the future may alter genetic diversity of plants, and that genetic diversity of different plant forms may respond to climatic change differently.     

基于组网观测的那曲土壤湿度不同时间尺度的变化特征

利用第三次青藏高原大气科学试验的土壤湿度观测数据,分析了那曲多空间尺度组网观测的28个站2、5、10、20和30 cm 5个不同深度土壤湿度的季节变化和日变化特征,并对比讨论了土壤湿度站点间的差异。分析表明,各层土壤湿度均存在显著的季节变化。冬春季节,20 cm以上土壤湿度随深度变浅而减小。夏秋季节土壤湿度随深度增加而减小,并分别在7月上、中旬和9月出现两个峰值。10月以后进入土壤湿度衰减期。土壤温度和土壤湿度存在协同变化关系。在一定的温度范围内,土壤发生冻结-融化过程,引起土壤湿度变化。在太阳辐射加热下,土壤表层水分蒸发,进而影响土壤温度。不同观测站间土壤湿度差异较大,夏秋季离散性大于冬春季。不同季节土壤湿度的日变化存在差异。春季10 cm以上土壤湿度日变化明显,08-10时（北京时）达到最低,19-20时达到最高。夏季土壤湿度日变化较为平缓。秋季2 cm深度土壤湿度日变化明显。线性拟合结果表明,1、4、10月土壤湿度和土壤温度为正相关关系。但是在夏季,土壤湿度与土壤温度为负相关。站点间土壤湿度变化的离散性表明,多测站才能全面体现青藏高原某区域的陆面状态。文中结果为青藏高原地区土壤湿度卫星参数验证和数值模式参数化提供了多角度的观测依据。      

甘肃省气候舒适度时空分异特征研究

利用甘肃省37个气象台站的气候资料,采用温湿指数、风寒指数、着衣指数及综合舒适度指数等气候舒适度指标和反距离权重空间插值分析方法,对甘肃省气候舒适度的时空分异特征进行了详细分析,研究表明,4—10月气候舒适度都比较优越,6—8月气候舒适度最佳,1月、12月气候舒适度较差。气候舒适度整体呈纬度地带性变化,由东南向西北递减,同时垂直地带性影响显著,导致海拔较高的南部和中部地区气候舒适度较差,其中陇南市、天水市和白银市气候舒适度最好,其次为平凉市、庆阳市等地区,比较差的有甘南藏族自治州、张掖市和金昌市等地区。研究结果全面反映了甘肃省气候舒适度的时空分异规律,对于研究区旅游规划、人口分布研究等有一定参考价值。