1981—2010年台湾热不适指数之时空特征

本研究分析1981—2010年间台湾地区生物气象不适指数（Discomfort Index,DI）在空间上的分布及时间上变化的趋势,结果显示不适指数的区域差异及时间上变化和趋势均相当明显。以月平均来看,台湾主要都市有将近半年的不舒适时间（DI≥24）,而夏季7—8月份主要都市地区更达到极度不舒适的程度（DI≥27）。海拔〉600 m的山区全年的生物气象环境皆属于舒适的范围。1981—2010年全年DI≥24及DI≥27日数的分析结果显示,30年间台湾中南部都市不舒适和极端不舒适日数皆有显著增加的趋势,北部的都市则没有明显的变化,东部地区几个都市则没有一致的结果。夏季7—8月份每日主要都市气候极端不舒适（DI≥27）的状况由8：00开始一直持续至晚上18：00,而12：00—13：00甚至接近热逆压（DI≥29）的等级,对人体健康可能造成危害。此外30年间大多数测站从夜间至清晨,不适指数皆呈现上升的趋势,使得夏季的不舒适的时间延长同时不舒适的程度加剧。气候变迁可能导致人类生物气象环境的变化,对处于热带及副热带气候交界,且有剧烈地形变化的台湾,持续观察环境舒适程度的变动,以及在数据可获得条件下再深入比较不同指数的应用性,是极具潜力而值得努力的研究方向。     

大数据时代的人类移动性研究

人类个体/群体移动特征是多学科共同关注的研究主题。移动定位、无线通讯和移动互联网技术的快速发展使得获取大规模、长时间序列、精细时空粒度的个体移动轨迹和相互作用定量化成为可能。同时,地理信息科学、统计物理学、复杂网络科学和计算机科学等多学科交叉也为人类移动性研究的定量化提供了有力支撑。本文首先系统总结了大数据时代开展人类移动性研究的多源异构数据基础和多学科研究方法,然后将人类移动性研究归纳为面向人和面向地理空间两大方向。面向人的研究侧重探索人类移动特性的统计规律,并建立模型解释相应的动力学机制,或分析人类活动模式,并预测出行或活动;面向地理空间的研究侧重从地理视角分析人类群体在地理空间中的移动,探索宏观活动和地理空间的交互特征。围绕这两大方向,本文评述了人类移动性的研究进展和存在问题,认为人类移动性研究在数据稀疏性、数据偏斜影响与处理、多源异构数据挖掘、机器学习方法等方面依然面临挑战,对多学科研究方法的交叉与融合提出了更高要求。     

800年来苏北废黄河三角洲的演变模式

根据历史资料、数据和相关研究,结合研究区域背景,分析苏北废黄河三角洲的演变。结果显示,岸线演变在发育阶段和侵蚀阶段分别为向海延伸约90 km和侵蚀后退约22 km,面积相差约800 km2,三角洲地貌演变表现为岸线平直-曲折-平滑-平直的过程。在废三角洲陆海相互作用的基础上,运用演化模式分析三角洲的演变过程。该三角洲演变可以分为7个演变阶段,发育期在径流和潮流作用下以沙洲并陆淤积延伸方式进行,侵蚀期在波浪和潮流作用下以沙洲合并侵蚀后退和淤积外长交替侵蚀的方式。泥沙输运、人类活动和气候变化对废三角洲的演变有重要影响,巨量的来沙是三角洲发育的原因,泥沙平衡被打破是侵蚀的主要原因。发育期中,泥沙输运影响淤积速度和位置,人类活动和气候变化影响黄河河道迁移、输沙量和产沙量;侵蚀期中,泥沙输运影响侵蚀状态,人类活动在一定程度上影响海岸带冲/淤,气候变化将影响三角洲的演变趋势。     

Safe and just operating spaces for regional social-ecological systems

Humanity faces a major global challenge in achieving wellbeing for all, while simultaneously ensuring that the biophysical processes and ecosystem services that underpin wellbeing are exploited within scientifically informed boundaries of sustainability. We propose a framework for defining the safe and just operating space for humanity that integrates social wellbeing into the original planetary boundaries concept (Rockström et al., 2009a,b) for application at regional scales. We argue that such a framework can: (1) increase the policy impact of the boundaries concept as most governance takes place at the regional rather than planetary scale; (2) contribute to the understanding and dissemination of complexity thinking throughout governance and policy-making; (3) act as a powerful metaphor and communication tool for regional equity and sustainability. We demonstrate the approach in two rural Chinese localities where we define the safe and just operating space that lies between an environmental ceiling and a social foundation from analysis of time series drawn from monitored and palaeoecological data, and from social survey statistics respectively. Agricultural intensification has led to poverty reduction, though not eradicated it, but at the expense of environmental degradation. Currently, the environmental ceiling is exceeded for degraded water quality at both localities even though the least well-met social standards are for available piped water and sanitation. The conjunction of these social needs and environmental constraints around the issue of water access and quality illustrates the broader value of the safe and just operating space approach for sustainable development.     

内蒙古布日敦湖湖泊沉积物粒度的风沙活动指示意义

本文通过研究位于东亚季风过渡带的布日敦湖湖泊沉积物粒度组成和碳、氧同位素特征,结合210Pb/137Cs年代数据,建立布日敦湖近50年的粒度变化序列。通过与中国北方100个气象站数据的年平均沙尘暴日数进行对比,建立研究区可靠的风沙活动指标。研究发现,布日敦湖湖泊沉积物粒度特征对研究区风沙活动具有指示意义。其中,细颗粒(4~16μm)含量变化与翁牛特旗沙尘暴日数变化趋势较吻合,可以指示区域风沙活动;而粗颗粒组分(64μm)含量变化趋势与沙尘暴日数变化差异较大,推测可能受到大规模人类活动导致的湖区附近土地沙化影响,所以不能指示风沙活动。研究区生态环境脆弱,大规模人类活动会导致生态环境恶化和土地沙化,为现代北方沙尘活动提供沙源,并为未来的沙尘活动恶化埋下隐患,因而研究区不适宜进行大规模人类活动。本文的研究成果对保护研究区生态环境和区域防风固沙具有重要意义。     

晋冀低山丘陵区人工扰动植被花粉组合特征

54个晋冀低山丘陵区人工和人工扰动植被表土花粉样品分析表明:花粉组合以草本植物花粉(74.5％)为主,乔木花粉含量低于20％。人类活动较强的农田以谷物禾本科、蒿属和藜科花粉为主,人类活动较弱的荒地以蒿属、藜科和杂草禾本科花粉为主。人类活动强度不同,指示种不同,孢粉浓度亦不同;农田指示种为谷物禾本科、葡萄科和胡桃科,孢粉浓度约4380粒/g;而蒿属、蓼科和蔷薇科则为荒地指示种,孢粉浓度约10983粒/g。农作物种植方式不同,谷物禾本科花粉含量不同,单一禾本科作物种植区谷物禾本科花粉含量(40.2％)高于多种作物混作区(18.8％)和荒地(3.8％)的含量。谷物禾本科含量的变化可以为利用化石花粉提取和检测人类活动信息提供依据,也可为利用地层中谷物禾本科花粉判断古代农业活动提供依据。     

A Preliminary Study of Holocene Climate Change and Human Adaptation in the Horqin Region

Abstract: Human activity during the Holocene in the Horqin region, northeastern China, has been widely documented. As an important proxy record of human activity, black carbon (BC) in sediments has been linked to climate change and human adaptation. A loess-paleosol section located in south Horqin was chosen for this study. Holocene climate change and human adaptation to the environment were discussed by analyzing BC, organic carbon (OC) and other proxies. The conclusions included: (1) before 3900 cal BP, human activity was closely related to the natural environment and cultural development was dominated by climate change. For example, the rapid decline of the agrarian Hongshan culture was caused by a slight decrease in temperature at ~5000 cal BP; (2) during 3900-3200 cal BP, the heavy dependence of human societies on nature gradually lessened and the ability of those human societies to adapt to the environment was enhanced. However, the farming-dominated Lower Xiajiadian culture was nonetheless replaced by the pastoralist Upper Xiajiadian culture due to an extremely cooling event at ~3200 cal BP; (3) during the late Holocene period, the marked influence of climate change on human activity might have lessened as a result of a clear improvement in human labor skills. After this, human living styles were influenced by cultural developments rather than climate change because humans had mastered more powerful means of productivity.     

学科树视角下地理学和建筑学人居环境研究比较

本文从学科树视角比较分析地理学和建筑学的人居环境研究进展。首先,梳理研究脉络,指出两个学科具有相同的“树根”（即五大系统和五大层次）、“树干”（即九大主题和八大尺度）和“树枝”（即33个研究领域）,以及相异的“树叶”（即各领域数量迥异的研究成果）。其次,比较研究成果特点,发现两个学科成果差异明显,表现为在适宜性等6个二级主题上,地理学成果较多,建筑学成果较少;在规划等6个二级主题和建筑尺度上,建筑学成果较多,地理学成果较少;在空间格局等12个二级主题和城市等6个尺度上,两个学科成果均较多,但侧重点不同;在行为二级主题和全球尺度上,两个学科成果均较少,但侧重点不同。最后,剖析学科成果差异的生成逻辑,并展望未来进路。学科成果差异的逻辑起点是学科门类差异,逻辑链条是“学科门类—学科特性—研究主体—研究偏好—研究范式—研究成果”的差异传导机制,其中研究范式差异是链条中的重要环节。未来人居环境研究应促进框架延伸化、主题展拓化、尺度统筹化、数据多源化、方法混合化等范式提升,同时回应全球化、美好人居、突发事件、跨学科等现实需求。     

青藏高原东北部甘加盆地古梯田地层与年代初探

梯田是人类几千年来利用和改造自然能力的象征,在人类社会发展中发挥了重要的作用。甘加盆地位于青藏高原东北部甘肃省夏河县,盆地内的丘陵、山麓地带分布大面积的层状梯形景观,疑似弃耕的古代梯田。本文在实地考察的基础上,基于卫星遥感资料,通过GIS手段分析发现古梯田面积为42.2 km²（约63000亩）,主要分布在盆地内央曲河及其支流两侧海拔2936~3326 m间的山坡上。通过对3个古梯田剖面样品的磁化率、总有机碳/氮（TOC、TN）含量、孢粉、粒度等环境代用指标分析,同时对比具有准确年代控制的自然剖面磁化率与粒度。研究结果显示：梯田开垦于晚全新世（距今3000 a）古土壤,梯田剖面顶部25~35 cm不同于自然剖面而呈均一化的指标证实了耕作层的存在（距今约1000 a以下层位）;但耕作层之上TOC、TN含量的增多,以及梯田剖面与自然剖面整体一致的指标变化趋势说明了梯田被短期利用后长期废弃;结合历史文献资料推断夏河古梯田是在北宋“弓箭手屯田”制度（1074—1125年）下开垦的;气候重建资料显示该时段温度较高、降水增加,整体有益于农业生产。本文提供了过去人类社会适应气候变化的典型案例。     

中国县域生态资产损益的影响机制及优化提升路径

生态资源资产化、生态资产资本化是实现“两山”转化的一个重要途径,开展生态资产及其损益核算有助于生态系统的有效保护、科学管理和可持续利用。本文在借鉴国内外生态资产相关研究的基础上,构建了县域尺度生态资产及其损益核算技术体系,分析了1990—2018年中国县域生态资产的时空变化特征,明晰了造成生态资产损益的影响因素及作用机制,并针对具有不同生态资源类型、损益状况、驱动要素特征的县域提出了差异化的优化提升路径。结果表明：① 以农田、森林生态资源为主的县域数分别约占县域总数的45%和37%;1990—2018年中国县域生态存量资产的质量整体呈波动中上升趋势,而生态流量资产的变化趋势差异显著,近70%县域水源涵养量减少。② 生态流量资产价值呈现损与益态势的县域数分别约占44%和37%,空间分布呈现与“胡焕庸线”一致的分割特征,即西北广大地区县域明显增益,而东部和南部县域有所减损。③ 1990—2018年中国超过70%县域生态资产变化受气候变化与人类活动共同驱动,人类活动对生态资产增益县域的平均作用率约80%,而气候变化对生态资产减损县域的平均作用率约为60%。④ 综合分析,可将全国县域分为适应、减缓气候变化和生态资源修复、保护、管理5种类型,采用差异化的生态资产优化提升路径。