Change of ancient hydrology net in Northeast China Plain

Comparing with lithofacies palaeogeography of several great plains, the authors analyzed four great plains in Quaternary diastrophism, the sedimentary facies, sedimentary environment and their evolution from the independent embryonic and river system of ancient Heilongjiang finally to the Halar highland, Songnen Plain, Sanjiang Plain, the Xingkai Lake Plain and various river systems, collected the unification outside the system of Heilongjiang River to release into the sea, south ancient Xialiao River finally piracy Dongliao River, Xialiao River had released into the sea the ancient water law vicissitude and the evolved rule.     

江汉平原古生界构造结构特征及油气勘探方向

江汉平原古生界具有北西—南东向分为三块、北东—南西向分为三带及纵向上多层楼的构造结构特征。三个区块为当阳—京山构造区、荆州—仙桃构造区及鄂城—大冶构造区,每个区块均可划分出三个次级构造带,并在全区形成三个构造变形分带。这三个分带在变形强度、构造样式等方面具有特征性差异:北东侧的构造分带受东秦岭—大别山造山运动产生的挤压应力的直接作用,显示以逆冲推覆结构为主要特征;南西侧的构造分带在三个构造区有差别,在当阳—京山构造区形成斜坡稳定带,在另两个构造区则以推覆叠瓦构造为特征;中部构造分带一般显示前缘断褶或复合叠加构造。当阳—京山构造区东部和鄂城—大冶构造区应以逆冲推覆体为勘探对象;荆州—仙桃构造区的仙桃地区应以上古生界油气藏为勘探目标;当阳—京山构造区西部宜昌稳定带和荆州—仙桃构造区的珂理—簰洲地区则应以下古生界油气藏为勘探目标。     

关中平原城市群植被覆盖的时空特征与影响因素

植被是全球及区域生态系统环境变化的重要指标,也是对人类社会活动有重要贡献的资源之一。为了研究关中平原城市群不同区域植被覆盖变化对自然和人文因子的响应,以划分为三个区域的植被作为研究对象,选取2000—2017年MODIS-NDVI遥感数据,运用趋势分析、探索性空间数据分析与地理探测器等方法,从时序演进与空间分布方面研究了18 a内植被覆盖的演化及分布特征,定量分析影响植被覆盖的主导因子。遥感数据要通过投影转换、拼接、最大值合成等方法进行处理,再运用Python程序进行影像批量裁剪,将遥感数据和气象数据进行分区统计,最后对该处理数据进行讨论研究。结论表明：（1） 研究期内关中平原城市群植被覆盖呈显著上升趋势,NDVI平均值增速为0.077·（10 a）^–1,阶段性变化特征明显,其中2005—2007阶段和2011—2013阶段极显著增加,最大上升速率达到了0.05·a^–1。（2） 空间上总体呈现“南高北低”的分布特征,研究区总体得到改善;高值区主要分布在南部秦岭北坡,受气候因子的影响更大,植被覆盖增加速度缓慢,达到轻度改善水平;低值区聚集在黄土高原边缘地区,植被增加趋势明显;中部关中平原极少部分地区植被覆盖出现了轻度退化或严重退化,以西安市及临近城市最为典型。（3） 热点区主要分布在秦岭山区及关中平原中部地区,冷点区则集中于黄土高原边缘地区,植被覆盖总体以增长为主。热点区格网数量持续增多,2013年达到最大为45.07%;冷点区域数量不断减少,2017年减少到9.82%;次热点区与次冷点区主要分布在中部平原地带及北部地区,由连片分布转化为零散分布,且总量不断减少。（4） 自然因素对植被覆盖的影响最为突出,其中气温和降水为影响植被覆盖的主导因子,决定力q值分别为0.955和0.931,且气温的影响大于降水的影响;人文因子影响力较为显著,GDP因子决定力q值达到0.387。研究可为当地改善植被覆盖环境提供理论依据。     

Effect of farmland expansion on drought over the past century in Songnen Plain,Northeast China

The effects of human activities on climate change are a significant area of research in the field of global environmental change. Land use and land cover change(LUCC) has a greater effect on climate than greenhouse gases, and the effect of farmland expansion on regional drought is particularly important. From the 1910 s to the 2010 s, cultivated land in Songnen Plain increased by 2.67 times, the area of cultivated land increased from 4.92×10~4 km~2 to 13.14×10~4 km~2, and its percentage of all land increased from 25% to 70%. This provides an opportunity to study the effects of the conversion of natural grassland to farmland on climate. In this study, the drought indices in Songnen Plain were evaluated from the 1910 s to the 2010 s, and the effect of farmland expansion on drought was investigated using statistical methods and the Weather Research and Forecasting Model based on UK's Climatic Research Unit data. The resulting dryness index, Palmer drought severity index, and standardized precipitation index values indicated a significant drying trend in the study area from 1981 to 2010. This trend can be attributed to increases in maximum temperature and diurnal temperature range, which increased the degree of drought. Based on statistical analysis and simulation, the maximum temperature, diurnal temperature range, and sensible heat flux increased during the growing season in Songnen Plain over the past 100 years, while the minimum temperature and latent heat flux decreased. The findings indicate that farmland expansion caused a drying trend in Songnen Plain during the study period.     

Mid-late Holocene anthropogenic and natural variations in geochemistry and sedimentation in the Yazoo Basin: Clark Lake,Sharkey County,Mississippi

A 4000-yr history at Clark Lake reveals natural variations in sediment geochemistry and nutrient levels and anthropogenic influence on twentieth century sedimentation rates. Sediment texture and ridge and swale topography indicate that the channel system creating Clark Lake is now occupied by the Yazoo River. Between 1.24 and 0.60 m (2522–865 cal yr BP), total carbon percentages and the C/N ratio average 42% and 17, respectively. The base of the 1650-yr interval and onset of high organic activity in the lake coincides with the abandonment of the Yazoo Meander Belt. The top of the interval is marked by a drop in C/N ratio to 11 and a geochemical transition zone. No change in the rate of sediment accumulation or clay mineralogy was observed despite increased cumulative percentages of Al, Fe, K, Mg, Mn, Ca, and Na. The decrease in organic activity at 865 cal yr BP is attributed to unfavorable growth conditions related to the entrenchment of the Yazoo River and changes in the hydroperiod of the area. Significant floodplain alteration was completed in 1978, but the only major effect was increased sedimentation in the late twentieth century due to the completion of the Whittington Auxiliary Channel.     

2000-2015年三江平原主要作物需水量征及影响因素分析

全生育期内作物需水量的研究是农业水资源有效利用和进行合理灌溉的重要依据。基于三江平原22个气象站点2000—2015年逐日气象观测资料及中国区域地面气象要素数据集,利用国际粮农组织 （FAO）Penman-Monteith模型和分段单值平均作物系数法,分别对三江平原水稻、玉米和大豆的作物需水量进行计算,分析作物需水量年际变化特征,采用通径分析法研究作物需水量的变化成因。结果表明：（1）三江平原16 a来年均参考作物蒸散量为537.4 mm,日均为 3.5 mm,呈波动减少趋势。（2）生长季内,水稻在分蘖期需水量最大,为177.1 mm,玉米在七叶期需水量最大,为99.7 mm,大豆在结荚期需水量最大,为96.1 mm;水稻、玉米和大豆的净灌溉需水量分别为195.4 mm、130.8 mm和72.2 mm,对灌溉的依赖程度水稻>玉米>大豆。（3）由通径分析结果可知,三江平原作物需水量的主要影响因素为净辐射、气温和日照时数。     

基于时间序列叶面积指数稀疏表示的作物种植区域提取

以华北平原黄河以北地区为研究区域,以时间序列叶面积指数LAI(Leaf Area Index)傅里叶变换的谐波特征作为不同作物识别的数据源,利用稀疏表示的分类方法识别2007年—2016年冬小麦、春玉米、夏玉米等主要农作物种植区域。首先利用上包络线Savitzky-Golay滤波分别对2007年—2016年的时间序列MODIS LAI曲线进行重构,进而对重构的年时间序列LAI进行傅里叶变换,以0—5级谐波振幅、1—5级谐波相位作为作物识别的依据,基于各类地物的训练样本,通过在线字典学习算法构建稀疏表示方法的判别字典,对每个待测样本利用正交匹配追踪算法求解稀疏系数,从而计算对应于各类地物的重构误差,根据最小重构误差判定待测样本的作物类型,并对作物识别结果的位置精度进行验证。结果表明,2007年—2016年作物识别的总体精度为77.97%,Kappa系数为0.74,表明本文提出的方法可以用于研究区域主要作物种植区域的提取。     

北极楚科奇海海冰面积多年变化的研究

北极气候系统正在发生显著变化,其中,海冰面积和厚度的减小是其最主要的特征.楚科奇海是海冰面积变化最有代表性的区域.文章利用积累了9a的高分辨率海冰分布数据研究海冰面积的多年变化特征.结果表明,各年的冰情有显著的季节内变化,海冰面积距平曲线体现了不同时期海冰面积变化的动态过程.在1997~2005年间,楚科奇海海冰面积经历了轻(1997年)-重(2000~2001年)-轻(2002~2005年)的变化过程.9a的数据总体上体现了海冰面积减小的趋势,2005年的冰情呈现了历史新低.每年融冰期的长短与冰情轻重有密切的关系,冰轻年份融冰开始时间早,冻结结束时间晚.各年海冰面积最小值发生在9月下旬至10月初,各个年份海冰最小面积差别很大.有的年份只有4%,而重冰年可以大于50%.文章采用4个重要参数表达海冰多年变化.其中海冰面积指数反映了当年总体平均的海冰面积距平;海冰最小面积反映了融冰期海冰的极限情况;上一个冬季的气温积温也与翌年海冰面积有良好的关联;分析了风场对海冰的影响,表明风场在融冰期能够在短时间内改变海冰的覆盖面积.