Temporal and spatial evolution characteristics of sunshine duration over Qinghai-Tibet Plateau from 1961 to 2020北大核心CSCD

Based on observation data of daily sunshine duration from 1961 to 2020 at 175 meteorological observation stations over Qinghai-Tibet Plateau and its surrounding areas, spatial transformation analysis, climate trend analysis and M-K mutation test were used to analyze the temporal and spatial variation characteristics of the seasonal and annual sunshine duration in the region in the last 60 years. The results show that (1) annual average sunshine duration was 2 323 h, the maximum was 3 487 h in Gaer, Tibet, and the minimum was 771 h in Ya'an, Sichuan. The high-value areas were mostly located in western Tibet, northern Qinghai, western Gansu, and Xinjiang, and the low-value areas were mostly located in Nyingchi in Tibet, the mountainous area on the western edge of the Sichuan Basin, and northwestern Yunnan. The highest sunshine duration was recorded in winter (631 h), and the lowest was recorded in autumn (555 h) among the four seasons. (2) The average decrease in annual sunshine duration was 10.27 h/10 a. The largest rates of decrease were mainly in Gannan of Gansu and Ganzi of Sichuan, with the largest rate of decrease of 130 h/10 a. The areas with large rates of increase were mainly in Hotan area of Xinjiang, Liangshan of Sichuan and Lhasa of Tibet, with the largest increase of 61 h/10 a. Among the four seasons, spring exhibited an upward trend, and the remainder exhibited a downward trend. (3) Before 2017, the annual sunshine duration increased but declined after 2017. Spring sunshine duration had the largest number of mutation years, and the earliest mutation time was 1963. Winter had the fewest number of mutation years and the latest mutation time occurred in 2015. In summary, the annual and seasonal sunshine duration of Qinghai-Tibet Plateau vary greatly in space, but with the general characteristics of more sunshine in the northwest and less in the southeast, and sunshine hours were mainly decreasing, with 2017 as a mutation point of annual sunshine duration. Most areas of Qinghai-Tibet Plateau have great potential for photosynthetic production and are suitable for the development of light-loving plants and high-density planting. Shade-loving or shade-tolerant plants, including tea, are suitable for development in remote mountainous areas with low sunshine values in the western part of the basin, including Ya’an, Sichuan, and other areas, such as Medog, Tibet. © 2022 Science Press. All rights reserved.     

望虞河西岸河网区沉积物营养盐和重金属污染时空分布特征

以无锡市望虞河西岸河网区为研究区域,于2018年12月—2019年9月分冬、春、夏、秋4个季节采集了上覆水和沉积物样本,研究氮磷营养因子在沉积物-上覆水界面的释放规律,探究主要水质指标、沉积物氮磷和重金属含量的时空分布特征。结果表明:研究区域内的水质状况不佳,主要是氮含量超标,污染严重的点位集中在人类活动较为密集的市区和工业区;受上覆水氮磷浓度、溶解氧浓度等变化的影响,沉积物营养盐含量季节变化明显,污染状况较为严重,75%的点位属于中度和重度污染;沉积物重金属含量季节变化不显著,部分重金属的空间分布特征相似,污染程度排序为Zn>Cd>Cu>Pb>Ni>Cr>As。     

闽江感潮河段夏秋季涨落潮河水稳定同位素（N/D/O-18）组成特征解析

流域氮污染的稳定同位素表征和溯源对于保障流域污染防控和用水安全具有重要意义,本文通过对感潮河段夏、秋季涨落潮主要断面硝态氮（NO₃^-）及稳定同位素(δ¹⁵N-NO₃^-、δ¹⁸O-NO₃^-、δD-H₂O和δ¹⁸O-H₂O)组成特征测定及沿线小流域的氮污染入河量测算,探讨了陆域氮排放和水体交换对感潮河段稳定同位素的影响.研究表明：（1）落潮、涨潮期NO₃^-均为“秋季>夏季”,δ¹⁵N-NO₃^-夏、秋两季组成特征基本相近.落潮期δ¹⁸O-NO₃^-为“夏季>秋季”,涨潮期则相反.同季节的NO₃^-及其同位素总体呈“涨潮期>落...     

基于人粮关系的“一带一路”沿线国家土地资源承载力时空格局研究

“一带一路”沿线国家是全球重要的人口集聚区。以人粮关系为主线,从全域到国别研究了1995—2017年沿线国家土地资源承载力时空格局。结果表明：研究期内,（1）沿线国家耕地总量与人均耕地量分别降至6.96×10⁸hm²和2.23亩/人,分别约为全球水平的50%和80%,约80%的国家人均耕地在下降;（2）承载力增至45.95亿人,近90%的国家在提高,但西亚及中东多数国家在下降;（3）地均承载力增至90人/km²水平,约为全球水平的1.5倍,孟加拉国、匈牙利、越南超300人/km²;（4）人粮关系从超载转向临界超载,粮食盈余国家增多,主要为耕地面积广的产粮大国。半数国家土地仍超载,多为气候干旱区与岛屿国家。研究有助于深化与沿线国家的粮食安全合作和提高项目建设布局的科学性。     

青藏高原农牧业生态风险时空变化特征与分区防控

青藏高原地区是我国重要的生态安全屏障、战略资源储备基地,农牧业是青藏高原涵盖范围最广的产业,明晰其生态风险对实现青藏高原农牧业可持续发展具有重要意义。构建了青藏高原农牧业生态风险评价体系,并以216个县域为评价单元,分析1990—2015年农牧业开发综合生态风险的时空分布及其重心转移规律,并结合区域农牧业开发强度实现农牧业生态风险权衡分区。结果表明：（1）青藏高原综合生态风险总体有上升趋势,呈“东部多核聚集、西部零星散列”的分布格局。（2）风险重心向西北方向移动,风险主趋势方向转为西北—东南走向。（3）青藏高原限制开发区面积占比最大为50.84%,其次为发展预警区与自然恢复区,青藏高原整体农牧业开发强度较高,应在保障高原生态安全屏障功能的情况下减缓农牧业开发。针对区域特征提出农牧业发展方案,以期为青藏高原地区农牧业开发生态风险防范及发展规划提供科学指引。     

中国保护性耕作净碳汇的时空格局

研究中国保护性耕作净碳汇的时空格局对其推广政策的合理制定具有重要意义。在分析保护性耕作固碳排碳机理和构建其测度方法的基础上,以中国各省（市、自治区）为单元,对2000—2019年中国保护性耕作净碳汇的时空格局进行分析,并对其潜力进行预测。结果表明：（1）每年保护性耕作的碳汇基本都是碳排的2倍,土壤固碳占保护性耕作碳汇的2/3以上,生物固碳占比小于1/3。（2）中国保护性耕作净碳汇在时间上呈现逐年递增趋势,其中,华北、西北和东南地区增幅较大;在空间上表现为扩张—集聚—扩张态势,其重心由北向南移动。（3）中国保护性耕作净碳汇具有明显的空间非均衡性特征,2019年呈现华北、西北和东南地区“三足鼎立”之格局,河南、山东、内蒙古、新疆、安徽、湖北和江西7省区属于高碳汇区,河北、吉林、陕西和山西属于低碳汇区,其他省份属于碳中和区。（4）2020—2030年中国保护性耕作的净碳汇潜力继续保持增长态势,2030年的峰值将处于5794.38万~7962.93万t C之间。     

浙江省都市区碳排放时空演变及其影响因素

都市区建设促进城镇协同发展,对碳排放产生了影响,因此研究都市区建设与碳排放的关系,有助于探索减排的有效途径。基于浙江省各县市区2010—2018年间土地利用、能源消费等数据,测算碳排放量;利用空间自相关方法和空间计量回归模型,探讨四大都市区碳排放的时空演变特征及其影响因素。结果表明：（1）杭州都市区是浙江省最大的碳排放都市区,其次是宁波、温州和金义都市区。（2）碳排放在空间上具有明显的集聚特征。不同都市区碳排放的时空演变特征具有显著的差异性。（3）都市区建设有助于各城镇的协同作用,促进资源的高效配置和利用,进而降低碳排放。（4）都市区碳排放的影响因素和驱动机制受到都市区发展阶段和特色影响,形成不同的空间特征。（5）都市区低碳建设任务和方案是由其独特的碳排放驱动机制和时空演变特征决定的。     

中国84个主要城市大气热岛效应的时空变化特征及影响因子

日益加剧的城市化致使我国城市热岛效应日趋严重,进而严重影响区域环境和人类健康.目前有关我国城市热岛效应的研究多基于卫星遥感获取的辐射温度,有关大气热岛效应时空变化格局的认识相对薄弱.本文选取84个代表性城市,基于1960~2017年逐日气温观测数据,分析了我国大气城市热岛的地理分布特征及其昼夜、年内和年际变化趋势.结果表明,所有城市平均热岛强度为（0.9±1.1）℃,不同地区热岛强度差异明显,北部地区明显高于南部地区,华北地区最大,年均强度达（1.4±1.4）℃;不同时间和季节热岛强度差异大,尤其东北和西北地区,整体表现为夜晚[（1.2±1.1）℃]明显高于白天[（0.5±1.2）℃],白天夏季高于冬季,夜晚冬季高于夏季;从年际变化来看,大部分城市年平均热岛强度呈明显增加态势,平均增长速率达到0.040℃·（10 a）^-1,但在2009年后出现明显减弱趋势;通过分析热岛强度与局地气候和不透水面的关系,结果发现大气热岛强度空间分布受气候背景和气象站点位置影响较大,而长期变化受不透水面比例影响较大.本研究将深化对我国大气热岛效应变化规律的认识,为制定缓解高温热浪的城市土地利用策略提供参考.     

基于Hankel-DMD的城市交通事故风险时空预测*

为解决城市交通事故风险时空分布预测任务中时空关联性捕捉困难的问题,提出基于动态模态分解（DMD）的城市交通事故分析时空预测模型,模型利用总最小二乘法去除交通事故数据中的噪声,应用结合Hankel矩阵的动态模态分解模型（Hankel-DMD）捕捉交通事故风险的时空关联性,对交通事故风险的时空分布进行预测。研究结果表明:DMD框架能够为高维预测任务提供低秩解决方案,从高维数据中捕捉时空关联性;Hankel-DMD模型在预测评价指标平均绝对误差和均方根误差方面的表现明显优于统计学及机器学习等方法;Hankel-DMD模型产生的动态模态和特征值,对事故风险系统的时空动态特征具有一定的可解释性,同时验证Hankel-DMD模型的适用性。