长三角地区2015年大气重污染特征及其影响因素

基于2015年长三角地区129个环境空气质量监测站的空气质量指数(AQI)及主要大气污染物浓度数据,结合气象资料和HYSPLIT后向轨迹模式,探究长三角地区大气重污染的时间变化和空间集聚特征,并深入分析气象条件和区域传输对重污染过程发生和维持的影响.结果表明,2015年长三角地区各城市平均出现AQI超过200的重污染天气共8 d,重污染频率为2.01%,PM2.5作为首要污染物出现频次最多.从时间变化看,重污染主要分布在1月和12月;从空间分布看,北部地区重污染相比南部地区更为严重,徐州和常州市出现频率最高.选取典型重污染过程1月9—11日(纬向扩散型)、1月24—26日(经向扩散型)和12月20—26日(两种模式相结合的重污染天气)进行成因分析,发现长三角地区重污染天气主要受到西北风向、低风速、高湿度和逆温层的影响,导致大气污染物积累且不易扩散.基于HYSPLIT的大气传输轨迹及频率分布表明,来自西北方向的气流对江苏北部地区的污染输送特征有着显著影响.     

中国农业温室气体排放时空异质性的影响机制解析

农业温室气体减排在应对全球气候变暖有着重要的地位,研究并揭示农业温室气体排放的时空特征和影响机制对于实现农业绿色低碳发展目标具有重要意义.通过核算中国2000～2020年31个省(市、自治区)农业温室气体排放,采用地理探测器和空间计量分析等方法探究了影响农业温室气体排放的时空演变特征和驱动因子.结果表明:①2000～2020年中国农业温室气体排放呈现\"缓慢上升-大幅上升-大幅下降\"的发展历程;②农业温室气体排放空间异质性显著,空间上形成了3个高排放区:以河南为中心的中部高排放区域,以广东为中心的南部高排放区域和以四川为中心的西南部高排放区域,重心出现向北和向西转移的趋势;③乡村人口、地区生产总值和农业产值是引起农业温室气体排放空间异质性的主导驱动因子;④农业温室气体排放具有空间溢出效应,各地区在制定农业温室气体减排目标时,需要采取协同控制策略.     

珠江流域城市工业碳排放效率的空间关联网络特征与影响因素

中国经历了城市化和工业化的快速发展,探索城市工业碳排放及其空间关联特征对推动城市间协同减排,实现\"双碳\"目标具有重要意义.以珠江流域49个城市为研究对象,运用包含非期望产出的超效率松弛测度模型测算了2010～2020年的城市工业碳排放效率,采用探索性时空数据分析探究其空间格局;并利用社会网络分析和二次赋值过程回归方法探讨城市工业碳排放效率的空间关联网络特征及其影响因素.结果表明,珠江流域城市工业碳排放效率整体呈下降趋势且在空间上存在较强的不平衡性和异质性;在工业碳排放效率空间关联网络中,珠三角地区始终占据主导地位,形成了以核心网为首要组成部分、常规网为辅助部分的多层次复合网络体系;经济发达城市,如广州、深圳和东莞等长期处于网络中心,发挥着显著的中介作用;城市化水平、科学技术水平和工业化水平对碳排放网络的联系强度有愈发显著的正向影响.结合工业碳排放效率网络的空间结构特征、聚类特点和驱动因素,可有效反映城市协同碳减排潜力,可为区域低碳发展战略的制定与实施提供参考.     

基于NPP-VIIRS夜间灯光的长株潭地区县域土地利用碳排放空间分异研究

从县域尺度开展土地利用碳排放空间分异研究,对指导区域实现碳达峰及碳中和目标具有重要意义.基于2013-2019年NPP-VIIRS夜间灯光数据测算长株潭地区县域土地利用碳排放,并运用探索性空间数据分析和地理探测器,对长株潭地区县域土地利用碳排放空间分异特征及影响因素进行分析.结果 显示:①2013-2019年,长株潭地...     

龙口市污水灌溉区农田重金属来源、空间分布及污染评价

采集龙口市污水灌溉区农田土壤,分析测定土壤pH和重金属含量,以采集的70个土壤样点为研究对象,根据多元统计中的相关分析和主成分分析探究研究区重金属的来源;采用地统计理论与GIS空间插值相结合的方法研究重金属元素的空间结构和分布特征;最后利用内梅罗指数法和改进的模糊综合评判法做重金属污染评价.结果表明,研究区内9种重金属元素在土壤中均有一定程度的富集,其中重金属Cd的均值是当地背景值的3.06倍,富集情况最为明显;指数法进行的污染评价显示Cu、Cd和Pb的综合污染指数分别为7.06、6.10和5.54,三者均属重度污染;相关分析和主成分分析结果显示,Cu、Zn和Pb、Cd主要受人为因素影响,污水灌溉是它们的共同污染因素,前两者为农业生产中化肥农药的过量使用与长时间的累积作用,而北部煤矿开采和煤矸石的堆积产生的污染以及电镀、机械制造等工业污染是后两者的污染来源;Co、Cr、Mn、Ni和As主要是受成土母质等自然因素的影响;据模糊综合评判的结果,研究区70个样点,有13个是中污染程度,23个属于轻污染,28个是警戒程度,6个样点处在安全范围内;从空间分布上看,重金属含量的高值区主要集中在黄水河下游的诸由观镇和徐福镇,说明污水灌溉给当地土壤造成了一定程度的重金属污染.     

密云水库上游白河地表水质对不同空间尺度景观格局特征的响应

基于密云水库上游北京境内白河段9个监测断面的水质数据,利用多元统计分析方法分析不同空间尺度（100、200、300、500和1000 m）河岸带缓冲区土地利用景观格局特征与水质总氮（TN）和总磷（TP）的关联性,识别水质对景观特征响应的最佳缓冲区尺度.结果表明,密云水库上游北京境内白河周边土地利用景观格局对水质的影响随着河岸缓冲区不同宽度的变化而不同,在河岸小尺度缓冲区表现得更明显,对水质TN和TP空间分异解释的最佳尺度分别为300 m和100 m河岸缓冲区.300 m缓冲区尺度,耕地斑块密度和草地聚集指数是影响河流TN的主要指数.100 m缓冲区尺度,城乡居民点面积比例对河流TP影响显著.该研究表明,优化河岸缓冲区300 m宽度范围内的景观格局,特别是耕地和林草地的合理配置提高农业景观的连通性和聚集度以及岸边城乡居民点面积与污染物排放控制,对于改善北京境内白河段河流水质的生态功能和保障密云水库饮用水安全十分重要.     

Sensitivity Analyses of Spatial Population Viability Analysis Models for Species at Risk and Habitat Conservation Planning

Abstract:  Population viability analysis (PVA) is an effective framework for modeling species- and habitat-recovery efforts, but uncertainty in parameter estimates and model structure can lead to unreliable predictions. Integrating complex and often uncertain information into spatial PVA models requires that comprehensive sensitivity analyses be applied to explore the influence of spatial and nonspatial parameters on model predictions. We reviewed 87 analyses of spatial demographic PVA models of plants and animals to identify common approaches to sensitivity analysis in recent publications. In contrast to best practices recommended in the broader modeling community, sensitivity analyses of spatial PVAs were typically ad hoc, inconsistent, and difficult to compare. Most studies applied local approaches to sensitivity analyses, but few varied multiple parameters simultaneously. A lack of standards for sensitivity analysis and reporting in spatial PVAs has the potential to compromise the ability to learn collectively from PVA results, accurately interpret results in cases where model relationships include nonlinearities and interactions, prioritize monitoring and management actions, and ensure conservation-planning decisions are robust to uncertainties in spatial and nonspatial parameters. Our review underscores the need to develop tools for global sensitivity analysis and apply these to spatial PVA.     

青藏高原典型高寒草甸区土壤有机碳氮的变异特性

本研究应用地统计学的基本原理与方法(半方差分析)对青藏高原典型高寒草甸区0～10 cm土壤有机碳和全氮空间变异性进行了分析.结果表明,0～10 cm的土壤有机碳和全氮的平均含量分别为11.45 g·kg^-1和1.02 g·kg^-1,平均变异系数分别为0.23和0.21,反映出该植被区土壤肥力较为贫瘠.土壤有机碳和全氮随机因素的变异占总空间异质性变异的比率分别为44.7%和49.9%,变异尺度分别为210.9 m和200.1 m,随机因素的影响主要发生在采样尺度＜10 m的范围之内.在该研究区域上土壤有机碳和全氮均表现出空间自相关因素大于随机因素的变异格局;在空间结构的变异上,由土壤内在属性如土壤矿物质、地形等空间自相关因素和人为因素如放牧及工程施工等对土壤表层的践踏引起的随机因素共同起作用,影响程度呈中等水平.     

我国典型露地蔬菜生产中的温室气体排放

基于国家农业统计数据,以露地番茄、黄瓜、大白菜和萝卜为研究对象,应用生命周期评价(life cycle assessment,LCA)方法,定量化我国4种典型露地蔬菜生产中的净温室气体排放(net greenhouse gas emission,NGHGE),并比较蔬菜种类间、省域间净温室气体排放差异和分析减排措施.结果表明:我国典型露地蔬菜生产系统温室气体排放量远高于其带来的碳固定量,是净温室气体排放系统,生产单位面积露地番茄、黄瓜、大白菜和萝卜净温室气体排放(以CO_2-eq计)分别为4 149、 3 718、 3 780和2 427 kg·hm~(-2),不同种类露地蔬菜净温室气体排放差异大;我国典型露地蔬菜净温室气体排放空间差异大,其中,海南、云南、陕西和山东等省份番茄、黄瓜、大白菜和萝卜净温室气体排放高;肥料生产运输和施用是露地蔬菜温室气体排放的主要贡献因子,贡献率为86.8%～90.8%,因此改善肥料生产工艺降低肥料生产运输过程中的温室气体排放和根据露地蔬菜种类及种植地区优化肥料施用量是实现我国露地蔬菜可持续发展的重要措施.     

广东省船舶排放源清单及时空分布特征研究

分别采用基于船舶引擎功率和耗油量的排放因子法,估算了广东省地区2010年的船舶排放清单,并选取客货运输吞吐量、航道通航能力因子和港口地理坐标等数据作为权重因子,研究了该地区各类船舶排放的时空分布特征.结果表明,广东省各类船舶在2010年的SO2、NOx、CO、PM10、PM2.5和VOCs排放总量分别为14.6×104 t、23.1×104 t、3.0×104 t、7.9×103 t、7.2×103 t和9.3×103 t.广东省客货运输船舶月排放波动较小;渔业船舶在1月、4月和11月份的排放比例最高.广东省客货运输船舶水域排放集中在西江干线水道和珠江三角洲高等级航道网内,港口排放主要分布在广东省珠江三角洲沿海发达城市地区;渔船港口排放量呈显著的沿海条带状空间分布特征.