景观生态学的学科整合与中国景观生态学展望

分析了国际景观生态学三个相互联系的研究领域,指出了各领域的主要研究内容。在阐述景观生态学三个发展阶段的基础上,指出了景观生态学学科发展的基本趋势。从三个方向的整合、时空尺度的匹配、多学科的整合和三个群体的整合4?个方面,阐述了走向整合的景观生态学的发展方向和途径。介绍了当前国际景观生态学研究的热点问题和热点地区,并就中国景观生态学发展的方向和任务提出了作者的看法。     

北极海冰变化的时间和空间型

利用 4 4a(195 1～ 1994年 )北极海冰密度逐月资料 ,分析提出了一种与北极冰自然季节变化相吻合的分季法 ,并根据这种分季法 ,使用EOF分解 ,揭示了北极各季海冰面积异常的特征空间型及其对应的时间变化尺度。结果表明 :(1)北极冰面积异常变化的关键区 ,冬季 (2～ 4月 )主要位于北大西洋一侧的格陵兰海、巴伦支海和戴维斯海峡以及北太平洋一侧的鄂霍次克海和白令海 ,夏季 (8～ 10月 )则主要限于从喀拉海、东西伯利亚海、楚科奇海到波佛特海的纬向带状区域内 ,格陵兰海和巴伦支海是北极海冰面积异常变化的最重要区域 ;(2 )春 (5～ 7月 )、秋 (11月～次年 1月 )季各主要海区海冰面积异常基本呈同相变化 ,夏季东西伯利亚海、楚科奇海、波佛特海一带海冰面积异常和喀拉海呈反相变化 ,而冬季巴伦支海、格陵兰海海冰面积异常和戴维斯海峡、拉布拉多海、白令海、鄂霍次克海的海冰变化呈反相变化 ;(3)北极冰总面积过去 4 4a来确实经历了一种趋势性的减少 ,并且叠加在这种趋势变化之上的是年代尺度变化 ,其中春季 (5～ 7月 )海冰面积异常变化对年平均北极冰总面积异常变化作出了主要贡献 ;(4)位于北太平洋一侧极冰面积异常型基本具有半年的持续性 ,而位于北大西洋一侧极冰面积异常型具有半年至一年的持续性     

Validation and Application of Reanalysis Temperature Data over the Tibetan Plateau

The Tibetan Plateau has substantial impacts on the weather and climate of the Northern Hemisphere,due in large part to the thermal effects of the plateau surface.Surface temperature over the Tibetan Plateau is the most important parameter in determining these thermal effects.We present a method for verifying widely used reanalysis temperature products from NCEP-R2,ERA-Interim,and JRA-25 over the Tibetan Plateau,with the aim of obtaining a reliable picture of surface temperature and its changes over the plateau.Reanalysis data are validated against the topography elevation,satellite observations,and radiosonde data.ERA-Interim provides the most reliable estimates of Tibetan Plateau surface temperature among these three reanalyses.We therefore use this dataset to study the climatology and trends of surface temperature over the Tibetan Plateau.ERA-Interim data indicate a dramatic warming over the Tibetan Plateau from 1979 to2010,with warming rates of 0.33℃ per decade in annual mean temperature,0.22℃ per decade in summer and0.47℃ per decade in winter mean temperatures.Comparison with the results of previous studies suggests that surface warming over the Tibetan Plateau has accelerated during the past 30 years.This warming is distributed heterogeneously across the Tibetan Plateau,possibly due to topographic effects.     

昆明盆地地下水水质水位长序列数据特征分析

通过对昆明盆地,特别是主城区长序列水质水位监测数据对比分析,采用水文地质法、数据统计法、Piper和Matlab软件建立模型进行水质水位动态特征和变化趋势分析研究。昆明盆地地下化学类型以HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg型为主。孔隙水超标项以Mn、NH地下水监测; 水质; 水位; 趋势分析; 昆明盆地国家重点研发计划项目(2016YFC0502502);通过对昆明盆地,特别是主城区长序列水质水位监测数据对比分析,采用水文地质法、数据统计法、Piper和Matlab软件建立模型进行水质水位动态特征和变化趋势分析研究。昆明盆地地下化学类型以HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg型为主。孔隙水超标项以Mn、NH地下水监测; 水质; 水位; 趋势分析; 昆明盆地国家重点研发计划项目(2016YFC0502502);通过对昆明盆地,特别是主城区长序列水质水位监测数据对比分析,采用水文地质法、数据统计法、Piper和Matlab软件建立模型进行水质水位动态特征和变化趋势分析研究。昆明盆地地下化学类型以HCO₃-Ca和HCO₃-Ca·Mg型为主。孔隙水超标项以Mn、NH₄⁺、 NO₃^-、COD为主;岩溶水超标项以Mn、NH₄⁺、F为主;近年来超标物项目趋于复杂,出现I、SO₄^2-、As、Cd等有毒有害和有机物超标,水质变化原因为工业和生活污染加剧。对地下水位20年长序列动态变化特征和趋势研究表明,昆明盆地地下水位年际变化主要受工农业生产、开采量和工程活动等影响,孔隙水2002—2009年呈下降趋势,2009年后总体呈上升趋势;岩溶水2002—2012年呈下降趋势,2012年后总体呈上升趋势;翠湖等5个降落漏斗区地下水位回升趋势较为显著,主要与昆明市限制地下水开采、封填地下水开采井的措施...     

往复潮流作用下推移质粒径趋势形成模拟初探

粒径趋势分析是一种用于判断海洋环境中沉积物净输运方向的方法,但是至今粒径趋势形成的物理机制尚不够清楚,因而影响了粒径趋势分析适用条件的确定。针对这个问题,本文通过建立一维、推移质、往复流（近岸潮流）条件下的数值模型,采用正演方法模拟粒度参数在输运方向上的分布．以评价沉积动力过程的影响,初步探讨粒径趋势形成的物理机制。数值模型实验的初步结果显示,水动力条件的空间差异导致的沉积物粒度参数的空间分布符合粒径趋势分析的假设,粒径趋势分析中定义的两种粒径趋势可由沉积物输运强度的空间梯度而形成,并且在沉积物净输运方向上出现的频率最高。     

北京西南部地区大气污染分析

近年来北京的气象特征、雾霾发生频次、能见度变化特征及特点受到越来越多的关注。利用北京西南地区代表站的能见度,通过回归分析、Mann Kendall趋势分析突变检验方法等,对近34年能见度的变化特征及突变性进行了分析研究,发现平原地区和山区日平均能见度年际变化均呈下降趋势,季节变化以春冬季能见度较好,日变化显著,平原站年均能见度在1997年前后出现突变。结合常规地面观测要素进行了相关分析,发现能见度与湿度相关性最好。利用房山区环保局提供的2013年全年污染物浓度数据,分析能见度与污染指数的关系,发现在各污染因子中,PM25同能见度的相关性最好,SO2相关性最差,为今后污染治理提供参考依据。     

祁连山区气候变化的区域差异特征及突变分析

利用8个气象站的气温和降水资料,运用一元回归分析法和5年趋势滑动,进行了气候变化的趋势分析,结果表明:祁连山区在20世纪80年代中后期气温持续升高,90年代以后明显变暖,其中秋、冬季升温幅度较大;60年代降水量最少,之后逐渐增多,80年代达到最多,90年代又减少,2000年以来又明显增多;气温变化在空间上表现为南北差异,以黑河干流为界,中东部升温幅度从南到北呈增大趋势,而中西部从南到北呈减小趋势;降水变化的空间差异也明显,东部表现为东西差异,降水量增加幅度从东到西呈减小趋势,而中、西部表现为南北差异,降水量增加幅度从南到北呈减小趋势。在此基础上,利用滑动T检验法、Cramer法、Mann-Kendall法进行气候突变分析,结果表明:祁连山区气温突变比降水突变明显,不同方法检验的结果比较一致;春、夏季气温在1997年发生突变,而秋、冬季在1985年左右发生突变。     

小波变换在相对海平面变化研究中的应用

根据广东沿岸14个验潮站的月均序列,应用小波分析方法将其进行时域-频域分解,分析了近40多年来月平均潮位序列的多层次尺度结构,进而研究相对海平面的周期变化和趋势变化。结果表明,用小波变换研究相对海平面在时域-频域中的周期分布及变化时,能较好地揭示周期变化的局部特征;广东沿岸相对海平面变化包含着0.5年、1年、2~4年、10~11年及18~20年左右等周期变化,且周期变化在时间域中具有明显的局部化特征;据实测资料计算,周期变化对海平面的趋势变化影响明显,未消除周期变化的趋势分析结果偏大,用小波变换有效地消除周期变化后得出粤西及珠江口地区沿岸相对海平面变化率,一般而言,广东沿岸海平面呈上升趋势,上升幅度约为0.36~1.2 mm/a。     

生物完整性在时间尺度趋势分析中的偏差和校正研究——以松花江流域为例

以松花江流域为对象,利用2012-2015年底栖动物调查数据及生物完整性指数(index of biotic integrity,IBI)评价结果,定量分析并阐释了IBI(基于参照位点法)在时间尺度趋势分析中产生的偏差和影响,提出采用校正系数r(r表示参数赋分计算中,比较年参数基础值相对初始年参数基础值的倍数)及初始年数据对IBI结果进行校正的方法.研究表明,正向参数(干扰越大分值越低的参数)参照组2013-2015比较年的值较初始年(2012年)呈现不同程度升高,反向参数(干扰越大分值越高的参数)受损组值呈现下降.同时,正向参数和反向参数的r值分别分布在1.1～4.9和0.7～0.8之间,参照组/受损组参数的95th年度间变化显著,参数赋分环节的记分偏差不可忽略.在评价标准划分环节中,最差及优良区域占比的差异达10.0%～13.4%,偏差对趋势分析的干扰显著.2012-2015各年度IBI经校正后,评价达良好-优状态的区域占比较校正前高4.3%～13.3%,评价为很差状态的区域占比较校正前低6.7%～30.0%.完整性评价中关键环节产生的偏差可显著影响时间尺度趋势的分析和判定,基于校正的评价方法可以初步解决完整性评价在趋势分析中产生的偏差干扰问题.     

近40年中国高空温度变化的初步分析

为了了解高空气温的长期变化趋势,利用中国28个高空探空站1961—2000年间地面至高空10hPa的温度资料进行了统计分析,结果表明:从地面到高空200hPa最冷在1月,最热在7月;但是在最冷的100hPa层以上,其气温年变化位相相反,即1月最热,8月最冷;50hPa层以上温度的年变化不大。近40余年来,年平均气温变化趋势自地面至700hPa,绝大部分地区温度上升,尤其是地面增温最为显著,而西南地区有降温趋势;对流层上层至50hPa的平流层的温度在降低,尤其是50hPa降温最为显著。北半球的较强火山喷发对中国32°N以南的低纬与32°N以北的中高纬地区高空温度的影响不同。火山喷发后,低纬地区平流层第1~26个月温度均有不同程度增温,其中在第7~8个月增温最明显;在对流层以下,第6~11个月、第16~27个月出现2次明显降温时段,第1次降温最明显。中高纬地区平流层在第1~16个月、第20~29个月出现2段增温,第1段增温时间跨度长、强度大,第17~19个月出现了降温。在对流层以下第2~5个月、第14~18个月、第21~30个月出现3次明显降温时段,第3次降温持续时间长,整体降温强度较大。