A new carbon and oxygen balance model based on ecological service of urban vegetation

The application of human induced oxygen consumption and carbon emission theory in urban region was summed up and on this base a new model of urban carbon and oxygen balance (UCOB) was constructed by calculating the carbon and oxygen fluxes. The purpose was to highlight the role of vegetation in urban ecosystems and evaluate the effects of various human activities on urban annual oxygen consumption and carbon emission. Hopefully,the model would be helpful in theory to keep the regional balance of carbon and oxygen,and provide guidance and support for urban vegetation planning in the future. To test the UCOB model,the Jimei District of Xiamen City,Fujian Province,China,a very typical urban region,was selected as a case study. The results turn out that Jimei′s vegetation service in oxygen emission and carbon sequestration could not meet the demand of the urban population,and more than 31.49 times of vegetation area should be added to meet the whole oxygen consumption in Jimei while 9.60 times of vegetation area are needed to meet the carbon sequestration targets. The results show that the new UCOB model is of a great potential to be applied to quantitative planning of urban vegetation and regional eco-compensation mechanisms.     

近20年来济南泉水补给区景观格局及其功能变化分析

本文以济南市泉水补给区为研究对象,利用GIS空间分析方法,在其景观变化分析的基础上,参照中国陆地生态系统的生态服务价值系数,估算了泉水补给区生态服务功能价值变化,重点分析景观变化对研究区生态服务功能的影响,进而为区域可持续发展和城市建设提供理论支持。结果表明:(1)20世纪90年代以来,泉水补给区耕地和草地景观面积呈减少趋势,林地、园地和建设用地景观面积大幅增加,其中,以林地面积增加最大;从景观类型转化看,耕地与其他景观类型相互转化较为密切,特别是与建设用地和园地之间的转化;林地面积的增加主要来源于草地和耕地;(2)泉水补给区生态服务功能价值主要由林地和耕地景观生态服务价值构成,其变化对该研究区生态服务价值变化起决定作用;从生态服务价值构成类型来看,该地区土壤形成与保护服务功能单项价值所占比重最大,约占总服务功能价值的20%;(3)90年代以来,该地区总生态服务价值呈增加趋势;从单项服务价值变化来看,水源涵养、废物处理和食物生产服务功能价值则呈现出减小趋势,其中,以水源涵养减幅最大,为4.01%,主要是由该区建设用地增加,地面硬化面积增多而引起的。研究认为,济南市南部山区作为重要的泉水补给区,其生态服务功能尤为重要,特别是水源涵养功能,因此,研究区水源涵养服务功能价值的降低应在今后南部山区开发过程中得到足够的重视与保护,逐步增加泉水补给区的整体生态效益。     

中国荒漠植物-土壤系统生态化学计量学研究进展

荒漠生态系统是中国陆地生态系统的重要组成部分,具有独特的结构和功能.生态化学计量学重点关注C、N、P元素比例及权衡关系,已成为揭示生态系统养分循环及其限制等生态过程的有力工具.植物自身体现出对养分元素的调控能力和对环境变化的响应及适应性,土壤C∶N∶P可表征土壤养分供应能力和储量变化,植物-土壤系统中N、P的养分循环关...     

主应力轴循环旋转下高密实粉土稳定性影响研究

为研究主应力轴循环旋转对粉土性状影响,对长江入海口高密实饱和粉土进行了主应力轴180°转幅的循环旋转试验。试验发现,等向固结的高密实粉土在恒定动剪应力比的主应力轴循环旋转下能发生孔压达到初始围压水平的液化破坏,但液化前孔压开展会因动应力水平的不同而呈现以渐变相态点和激变相态点区分的3阶段变化形式,或仅以激变相态点区分的两阶段变化形式。试样应变开展则始终呈现由崩塌点区分的两阶段变化形式,且孔压激变相态点与应变崩塌点同步反映了土体结构崩塌状态,崩塌状态时主应变差双向幅值限制在0.2%～0.4%这一较小范围内。试样进行主应力轴旋转达到崩塌时的应力状态与频率无显著关系,可由 - 空间中一条准不稳定状态线归一化。而以崩塌状态为终点进行归一化的主应力轴循环旋转下孔压振次曲线,可用修正的Seed公式进行较好拟合     

轻量砂变形及强度特性三轴试验研究

通过三轴试验系统研究了新型土工材料--轻量砂的变形及强度特性。结果表明,不同的配比、龄期使轻量砂具有不同的原生结构强度,围压使不同原生结构强度的土样处于剪胀或剪缩状态,导致发生应变硬化、应变软化以及相应状态下孔压的3种对应形态变化。变形模量随EPS（发泡聚苯乙烯）球粒掺入比的增大而线性减小,随水泥掺入比、龄期增大而线性增大,相同配比的土样变形模量与围压关系不大;三轴抗压强度随EPS球粒掺入比增大而呈负指数关系减小,随水泥掺入比、龄期、围压增大而线性增大,存在水泥掺入比阀值;土骨架转换效应对于土样强度的影响很大,造成了土体单轴、三轴抗压强度分带,高水泥掺入比能够大大弱化EPS颗粒的土骨架效应。结合前人成果,系统地研究了轻量砂密度、无侧限抗压强度的影响因素,引入材料学中比强的概念,提出了单价比强图结合配方公式的方法,对轻量土砂进行配方优化。分析了轻量土砂应力-应变关系转型问题,提出采用无侧限抗压强度来表征不同配比、龄期轻量土砂的原生结构强度。通过试验与数理统计,建立临界围压与原生结构强度的关系,为数值模拟计算与建立本构模型奠定了基础。     

轴压下两体力学模型的转化条件及影响因素分析

接触界面的相互作用是影响工程稳定的重要因素,基于接触面两侧介质的实际受力状态,采用一体两介质力学模型与两体两介质力学模型加以描述。通过一体和两体模型试件的轴压破坏试验,分析了两种模型的力学响应的差异,并认为：一体两介质力学模型在符合一定条件情况下可以转变为两体两介质力学模型。此外,还对影响两种力学模型性能的参数进行了分析。提出对一体两介质力学模型力学性能产生影响的参量是低强度介质与高强度介质的静载极限强度比k以及两种介质之间的黏结力c;对两体两介质力学模型力学性能产生影响的主要参量除了k之外,尚有两种介质的断裂韧度比? 、体积比? 以及界面的粗糙程度     

小波分析在前兆资料处理中的应用

利用小波变换分析了河南省2003~2007年地磁、地电、地下流体以及2004~2008年断层气CO2等前兆资料,并将断层气CO2的分析结果与河南省4级以上地震进行了震例研究。结果表明,小波分析方法对不同频率的信息识别功能较强,有助于将数据的趋势变化和局部变化分离,是地震前兆数据处理的一种有效方法;断层气CO2的震例研究表明,在豫北地区4级以上地震前1~6个月,断层气CO2会出现高值突跳异常。     

Water ecological function zoning in Heihe River Basin,Northwest China

Rapid urbanization coupled with increase in population growth rate in recent years has accelerated economic pressure on the ecological environment leading to a gradual deterioration of global and regional environment. This has particularly resulted into water contamination and shortage of water resources thus posing a great threat to human survival. How to guaranteeing sustainable use of basin water resources has attracted more and more attentions. The Heihe River Basin is the secondary longest river inland China and the significantly water source of Hexi Corridor, the problem of water pollution, ecological environment deterioration and the shortage of water has seriously threatened the ecological system of the Heihe River Basin. In this study, through depicting the characteristics of natural environment, human activities, water ecosystem services and other factors in Heihe River Basin we delineated the water ecological function in Heihe River using the principal components analysis and the K-means clustering method. In the study, Heihe River Basin is divided into 3 primary level areas and 8 secondary level sub-areas. Water ecological characteristics analysis showed that the spatial distribution of the water ecological function of Heihe River Basin was not uniform, which are mainly showed in three aspects, function of windproof and sand fixation, function of soil erosion prevention and function of water sources conservation. The results of this study can provide effective and scientific theoretical references for the integrated water sources management and the ecological function optimization of the Heihe River Basin.     

非轴对称位移边界下球孔扩张挤土位移弹性解答

以现有半无限土体中球孔扩张挤土位移的解答为基础,分别对水平地表和非轴对称斜边两个位移边界进行应力修正,运用坐标转换法和叠加法的原理,改进现有的分析方法,得到较为简化的非轴对称位移边界下扩孔问题的解答,并对非轴对称斜边倾角以及球孔离斜边距离等因素对挤土位移的影响进行了分析。结果表明：倾斜边界条件的存在对球孔两侧的挤土位移有明显影响,且随着非轴对称边界倾角的增大,靠近倾斜边界侧的挤土位移也随之增大;球孔距自由边界的距离越大,自由边界对挤土位移的影响也越小。该解答对非轴对称边界条件下的静压沉桩以及相关扩孔问题的设计和施工具有一定的指导意义和实用价值。     

内蒙古贫困地区生态安全评价及空间格局分析

在压力-状态-响应(Pressure-State-Response, PSR)模型确立指标体系的基础上,采用灰色关联度分析和熵值赋权相结合的方法,测算出2012年内蒙古贫困地区生态安全综合,压力,状态和响应指数,对研究区生态安全状况进行综合评价;并利用地理空间分析方法和空间分析软件GeoDA对生态安全综合状况进行空间相关性分析,同时结合研究区自然地理特征和社会经济状况,对其生态安全空间格局特征及成因进行诊断性分析.研究发现:(1) 内蒙古贫困地区生态安全水平整体处于一般状态,等级布局具有大聚集,小分散的特点;(2) 生态安全状况分布并非完全随机性,而是表现出空间相似值之间的空间聚集,具有正相关性;(3) 生态安全等级分布状况呈现出区域分异的特点,总体表现为内蒙古西部和东部贫困地区处于一般状态,而中部贫困地区生态安全水平整体处于良好状态,区域内部生态安全水平具有明显的县域差异;(4) 生态安全水平较好的县域和生态安全处于一般水平的县域,压力,状态,响应指标方面差距明显,且影响因素各异.