寒旱区湖泊冰封期有机碳氮同位素研究

为了探究寒旱区湖泊悬浮物和沉积物中颗粒有机碳氮稳定同位素来源与环境相关性,于2019年1月对南海湖冰封期悬浮物和表层沉积物有机δ¹³C、δ¹⁵N及C/N值进行了测定.结果表明：南海湖冰封期悬浮有机质δ¹³C的变化范围为-31.94‰~-27.87‰,δ¹⁵N变化范围为15.16‰~18.66‰,C/N变化范围为3.90~5.13.沉积物δ¹³C值变化范围为-25.39‰~-18.83‰,δ¹⁵N值变化范围为7.04‰~13.66‰,C/N值变化范围为7.66~12.23.悬浮有机质δ¹³C和δ¹⁵N最高值分别出现在进水口区和湖心岛区,沉积物则都为湖心岛区表层沉积物.端元混合模型分析表明,冰封期悬浮有机质主要由内源水生藻类主导,水质保护区藻类贡献率达到82.33%,与该区域浮游植物丰度最高相符.表层沉积物有机质的主要来源为内源水生植物,在水质保护区贡献率高达89.7%.相关性分析表明,在冰封期内悬浮有机质与表层沉积物δ¹³C、δ¹⁵N并没有明显的相关性,在低温情况下悬浮物δ¹⁵N与温度（P<0.025）、硝态氮（P<0.019）呈显著负相关,与亚硝态氮呈显著正相关（P<0.034）.原因主要与外源贡献率和生物作用的同位素效应有关.悬浮物δ¹³C和COD呈极显著正相关（P<0.008）,与盐度呈显著正相关（P<0.046）,COD和悬浮物δ¹³C很可能具有同源性,在湖泊冰封期具有一定的环境指示意义.     

基于结构方程模型的陕北退耕区农业产业-资源系统耦合机制分析——以吴起县为例

农业产业-资源耦合机制通过改变农业资源利用方向和强度调控农业产业-资源系统耦合路径,影响系统耦合效果。利用结构方程模型,通过对典型退耕区域——陕北吴起县2016年497户农户调研资料的分析,验证了政策、信息（技术、市场）、农业资源、农业产业是系统耦合机制的基本构成和重要驱动要素,该县域已形成了相对稳定的多维链型耦合机制。在这一机制作用下,农业产业有所发展,但仅停留在资源显性利用上,农业产业-资源系统局部相悖,系统对经济效益总的标准化路径系数为0.112,且产业对经济效益的路径系数仅为-0.047;从各驱动要素间相互作用来看,农业产业与农业资源单向作用,系统部分链网缺失,说明目前的耦合机制不能有效支撑农业产业-资源系统的良性运行,具体表现为：未充分挖掘林草生态系统的经济功能,资源未达到最优配置。因而,下一步需通过对政策、信息（技术、市场）、农业资源、农业产业等要素的优化组合,构建新的良性耦合机制,进而实现吴起县农业产业-资源系统的优化耦合,促进退耕区生态文明建设。     

中国雨日变化趋势的分形研究

利用1951-2002年中国752个台站的雨日资料,运用分形理论和R/S分析法,研究并预测了中国五大降水区年雨日的气候变化趋势.研究表明:中国五大降水区未来的年雨日变化趋势与过去50a的变化有着很好的自相似性.为了更深入研究雨日的未来的变化,设计了两项Hurst指数试验,用两项试验结果与年雨日年际变化趋势的对应关系来推断未来的变化趋势及其转折与突变.结果表明:中国五大降水区年雨日有着一致的减少趋势,但其变化呈现显著的地域分异特征.依照五大降水区的气候倾向率,西北区、西南区、青藏高原区、东部北方区、东部南方区未来平均每10a雨日减少分别为4.1d,11.4d,3.7d,6.8d和5.9d,其中西南区年雨日减少最多.期间,中国五大降水区虽有气候变化的转折,但不存在雨日气候变化的突变点.     

云南干旱的气候特征及变化趋势研究

以Thornthwaite水分平衡干燥度指数为主和自定义的反映短期降水有效性和异常性特征的有效降水指数为辅构建单站干旱综合指数,并定义了定量描述云南省受旱程度的干旱面积指数和干旱强度指数。采用变率和变差系数作为长期气候特征的定量指标,用云南省1959-2005年的资料,分1-3月、4-6月上旬、6-8月、9-10月、11-12月5个时段对云南省的干旱气候特征及变化趋势进行定量分析研究。结果表明：云南1-3月干旱最严重,平均每年有约2/3的土地受旱;其次是11-12月,有约50%的土地受旱;再次是4-6月上旬,有22%的土地受旱;9-10月干旱较轻,有约5%的土地受旱;6-8月平均受旱面积不到1%,基本不受干旱的影响。云南4-6月上旬和9-10月这两个时段干旱有发展加重的气候变化趋势,且9-10月加重的趋势更明显;1-3月干旱有减轻的趋势;11-12月和6-8月干旱变化趋势不明显。     

中国资源富集地区资源禀赋影响经济增长的机制研究

自然资源禀赋对经济增长来说究竟是“财富”还是“诅咒”是一个存在争议的问题.我国资源富集地区经济发展过程中呈现了对自然资源的高度依赖,自然资源禀赋与经济增长总体上呈现负相关关系,但资源禀赋通过何种渠道影响经济增长尚缺乏理论和实证检验.本文以“条件收敛”假说为基础,构建了资源禀赋对人均收入影响的理论模型,并将自然资源对经济增长所产生的影响区分为直接效应和间接效应；在此基础上,以我国煤炭、石油、天然气和铁矿石地域分布与储量前十名的18个省(区)19年的自然资源储量以及经济社会面板数据为研究对象,在分析了自然资源对经济增长所产生直接、间接和总效应大小的同时,对我国资源富集地区资源禀赋影响经济增长的渠道和机制进行了比较.研究结果显示:自然资源禀赋对我国经济增长的影响既存在正面的直接效应,也存在负面的间接效应,且间接效应大于直接效应；自然资源禀赋主要是通过影响投资、受教育水平、开放度、R&D等社会经济变量,降低了自然资源对经济增长的促进作用.     

Starting improvement of micro-wind turbines operating in low wind speed regions

The study deals with the design and optimization of external and internal geometry of micro-wind turbines blades. A specified objective function which consists of the power coefficient and the starting time was defined and the genetic algorithm optimization technique in conjunction with the blade-element momentum theory was adopted to find the geometry of the blades including the distributions of the chord, the twist angle and also the shell thickness. Moreover, the allowable stress of the blades was considered as a constraint to the objective function. Results show that a reasonable compromise is achievable such that the starting time of the blades reduces noticeably in return for a small drop in the power coefficient. The significant improvement of the hollow blades over the solid ones indicates that the power coefficient and the starting performance could be improved through the appropriate distributions of the considered decision variables, i.e. the chord, the twist angle and also the shell thickness.     

丘陵山区都市边缘农村居民点土地利用空间特征分析——以重庆两江新区为例

分析丘陵山区都市边缘的农村居民点土地利用空间特征,对于科学认识自然条件与社会经济发展交错影响下的新型农村人地关系具有重要意义。以重庆市两江新区为例,从居民点用地规模特征、居民点空间分异特征、居民点分形特征以及居民点空间格局四方面对农村居民点土地利用空间特征进行了分析。结果表明:两江新区农村居民点用地规模表现出明显的地域差异,在区域内部,受高程、坡度、地质灾害分布、水系、城镇和交通的影响,农村居民点用地表现出较强的空间分异特征,其中有相当一部分居民点的交通及基础设施条件亟待改善;两江新区内农村居民点分形维数介于1.12~1.53之间,由西南向东北方向逐步增大,围绕城市呈现"扇形圈层结构"特征,距离城镇越远农村居民点斑块结构越复杂;从居民点空间格局来看,两江新区镇域尺度上的农村居民点呈现出集聚、均匀与随机3种分布状态,图斑尺度的居民点受地形约束总体上呈条带状分布,在此基础上城镇发展的极化作用吸引农村居民点向城镇集中,形成若干聚集区。研究结果可为丘陵地区开展土地整治及模式探讨、土地利用规划筹提供参考。     

安徽地区近45年蒸发皿蒸发量变化特征及影响因素初探

利用线性倾向性估计和Mann Kendal检验方法,研究了过去的45年（1963~2007年）安徽地区32个代表站 20 cm 口径蒸发皿蒸发量的变化特征。结果表明：（1）安徽地区蒸发皿蒸发量呈现明显下降趋势（-65.3 mm/10 a，信度001），年蒸发总量在1976年发生突变，1982年显著减少，夏季突变最为明显；（2）32个代表台站中24个台站蒸发皿蒸发量表现为显著下降趋势，仅1个表现为上升趋势（信度005），在空间上减少趋势基本呈现“北多南少”的态势。结合其它气候要素研究发现：气温显著升高，蒸发量明显减少，即安徽地区存在“蒸发悖论”规律，但气温与蒸发量之间相关性不明显；日照，日较差和风速存在显著减少趋势，相关性〖JP+1〗分析表明它们是影响蒸发皿蒸发量减少的最重要因子；低云量，降水量和相对湿度等要素本身没有明显变化趋势但对蒸发皿蒸发量的减少作用也不可忽视。     

Prediction of response of zooplankton biomass to climatic and oceanic changes

This paper examines the long-term variation in zooplankton biomass in response to climatic and oceanic changes, using a neural network as a nonlinear multivariate analysis method. Zooplankton data collected from 1951 to 1990 off the shore of northeastern Japan were analyzed. We considered patterns of the Kuroshio and the Oyashio, sea surface temperature, and meteorological parameters as environmental factors that affect zooplankton biomass. Back propagation neural networks were trained to generate mapping functions between environmental variables and zooplankton biomass. The performance of the network models was tested by varying the numbers of input and hidden units. Changes in zooplankton biomass could be predicted from environmental conditions. The neural network yielded predictions with smaller errors than those of predictions determined by linear multiple regression. The sensitivity analysis of networks was used to extract predictive knowledge. The air pressure, sea surface temperature, and some indices of atmospheric circulation were the primary factors for predictions. The patterns of the Kuroshio and the Oyashio demonstrated different effects among sea areas.     

The effect of summer drought on the predictability of local extinctions in a butterfly metapopulation

The ecological impacts of extreme climatic events on population dynamics and community composition are profound and predominantly negative. Using extensive data of an ecological model system, we tested whether predictions from ecological models remain robust when environmental conditions are outside the bounds of observation. We observed a 10-fold demographic decline of the Glanville fritillary butterfly (Melitaea cinxia) metapopulation on the Åland islands, Finland in the summer of 2018 and used climatic and satellite data to demonstrate that this year was an anomaly with low climatic water balance values and low vegetation productivity indices across Åland. Population growth rates were strongly associated with spatiotemporal variation in climatic water balance. Covariates shown previously to affect the extinction probability of local populations in this metapopulation were less informative when populations were exposed to severe drought during the summer months. Our results highlight the unpredictable responses of natural populations to extreme climatic events.