1981～2013年库布齐沙地植被覆盖度变化分析

本文以1981年、2002年和2013年3个时期的MODIS数据为数据源,利用ARCGIS10.0对库布齐沙地植被覆盖度动态变化特征进行分析。结果表明:库布齐沙地从1981~2013年间,植被覆盖度总体呈现出由低植被覆盖度向中植被覆盖度和高植被覆盖度的转变趋势。其中,低植被覆盖度类型(20%)所占比例由55.83%降低为35.74%,中植被覆盖类型(20%~40%)增长5.59%,高植被覆盖类型(40%)所占比例由7.52%提高到22.02%,增长14.5%。植被覆盖度主要由人为因素和气候因素共同决定,人为因素是人为过度经济活动所导致的土地退化过程以及基于生态建设工程的植树造林和围封退牧过程;气候因素则主要表现为温度和降水两方面。     

乌鲁木齐河流域径流与气候变化的年内相关性分析

为了分析干旱区河流乌鲁木齐河径流在年内的分配及变化特征,定量辨析气温、降水对径流年内变化的驱动作用,根据流域水文气象台站的观测资料,对1993-2012年乌鲁木齐河山区流域降水、气温与径流变化的特征和趋势进行了分析,并对降水、径流的集中期和集中度进行分析,以期发现径流对降水的时滞效应;运用正积温来拟合温度与径流的关系.在此基础上,运用灰色关联度和相关分析法分析径流与气候变化的关联程度.结果表明,降水和气温直接或间接地对径流产生影响,三者各有其年内变化特征,又存在着很大的相关性.     

新疆三工河流域生态环境质量演变及其影响因素研究

通过对遥感数据的分析可以实现区域生态环境的快速、客观和全面评价。以Landsat影像为数据源测算遥感生态指数,通过栅格计算和地理探测器对三工河流域生态环境质量时空演变进行评价和影响因素分析。结果表明：1)2003—2020年,三工河流域向“绿”、“湿”、“热”的方向发展,但区域内“干”、“热”、“湿”、“绿”的极端差异明显;2)三工河流域生态环境质量等级以较差和中等为主,并呈现人工绿洲优于山地/荒漠、南部优于北部的空间分布特征;3)2003—2020年,该流域生态环境整体表现出好转的趋势,不同等级之间的交换主要发生在相邻质量等级内;4)2003—2020年各影响因子对生态环境空间分布的解释力由大到小依次为土地利用类型、降水、气温、海拔、地形起伏度、坡度,影响因子之间表现为双因子增强和非线性增强2种交互作用类型。     

松嫩平原百年(1901—2009)生长季干旱趋势分析

长序列干旱时空变化能准确地反映区域气候干湿变化趋势基于1901—2009年松嫩平原气温、降水等气象要素,采用干燥度数、气候倾向率、M-K突变检验、空间分析等方法分析松嫩平原生季百年序列干湿变化的时空特征及原因。结果表明:1)松嫩平原长季干燥度呈现全区减小趋势,地表趋向湿润,且具有自西向东递的空间特性;2)干燥度气候倾向率空间分布为-0.019×10-10.004×10-1 a-1,松嫩平原西部干燥度下降趋势显著;3)干燥度代变化较明显,且1926年为由干旱向较湿润转化的突变点;4)降水量决定地表干燥度变化的主要因素。     

沘江两岸耕地土壤重金属径流迁移模拟研究

为研究重金属污染土壤在暴雨径流条件下是否存在水环境风险,对亚洲最大铅锌矿所在地,即沘江两岸耕地土壤中重金属元素As、Zn、Cd、Pb累积状况进行系统调查,并选择上游、中游、下游污染程度不同的3个代表性供试土壤,通过人工模拟降雨方法,研究不同坡度(5°、15°和25°)和不同降雨强度(30 mm/h和60 mm/h)下沘江流域耕地土壤中重金属元素As、Zn、Cd、Pb随地表径流迁移流失的环境风险.结果表明:1)沘江两岸耕地土壤重金属累积存在不同程度的污染,流域内中风险组As、Zn、Pb、Cd的含量超标率分别为7.69％～85.71％、7.69％～100％、23.08％～46.67％和38.46％～60％,高风险组Pb和Cd的含量超标率分别为53.33％～71.43％和40％～100％,流域不同位置耕地土壤中重金属As、Zn、Cd、Pb平均累积量从大到小表现为上游、中游、下游;2)模拟研究结果显示,沘江流域耕地土壤的地表径流水中出现不同程度重金属污染,上游耕地土壤的径流中As、Zn、Cd、Pb均被检出,中游耕地土壤的径流中Zn、Cd、Pb被检出,下游耕地土壤的径流中只有Cd被检出,其中Cd和Pb质量浓度在地表水Ⅳ-劣V类之间波动,径流中As和Zn质量浓度均未超过I类水质标准;3)地表径流水中As、Zn、Cd、Pb的质量浓度和迁移量都随着坡度和降雨强度的增加而增大.沘江两岸耕地土壤中存在重金属污染,土壤污染程度、降雨强度和坡度都可能对研究区域耕地土壤重金属径流迁移造成影响.     

气候变化和人类活动对黄河中游水文要素的影响研究

河流水文过程的变化与生态环境系统变化之间存在着极强的响应关系,研究河流水文要素的变化趋势对认识河流生态系统演变的规律及机理有重要意义.通过对黄河中游潼关断面径流要素、洪水要素、河流泥沙要素的统计特征进行分析,揭示不同水文指标在长期演变过程中的发展规律及突变特点,分析由此引发的生态系统响应过程,并进一步挖掘影响河流生态水文系统演变的关键因素.结果表明,黄河中游生态水文系统中改变强烈的水文要素主要有大洪水发生次数、径流年际丰枯变化、年内分配以及水文极值发生时间等.受气候变化和人类活动(水库运行及引水)的影响,中游水文系统要素发生了较大变异,将对河道内、洪泛区和湿地的生物数量、多样性以及其繁衍、迁徙、洄游行为产生影响,且这种影响与水库的累积作用和不科学的取用水制度密切相关.     

松嫩平原百年(1901-2000)气候要素空间变化分析

基于100 a的东英格兰大学气候研究中心(CRU)气候要素资料,采用Arc-GIS软件对数据进行整理,分析了松嫩平原百年(1901—2000)气候变化的时空特征,着重分析空间变化。结果表明,在过去的100 a里,松嫩平原有明显的变暖变湿趋势。1)气温有普遍上升趋势,各地升温幅度在1.46~1.86℃,其中北部地区增温幅度小,西、东、南部边缘地区增温幅度较大;四季升温幅度最大的是冬季,其次为春季。2)降水普遍增多,增长幅度在11~114 mm,并呈现由西向东递增的趋势;四季降水增加最多的是秋季,其次为冬季,夏季基本稳定,春季降水则有小幅减少。3)水汽压普遍增大,呈现由北向南递增的趋势;四季水汽压均有所增加,最明显的为冬季,其次为春季。     

SWAT模型在三峡库区流域非点源污染模拟的适用性研究

将SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型应用于库区大尺度流域的污染模拟研究,对其进行适用性评价及模拟应用分析。模型校验采用的是2002—2008年的水文月数据及水质水期数据,径流模拟效果最好,评价指标ENS(Nash-Suttclife Efficiency)均在0.9以上;泥沙模拟评价指标ENS在0.46~0.9;营养盐模拟评价指标ENS个别出现了<0.36的情况,但总体模拟效果满足要求。应用SWAT模型对库区降水与地表产流、产沙、营养盐负荷进行了研究。结果表明:库区地表产流与降水的相关性趋势最好;地表产沙与产流、降水的总体趋势一致,但偶尔出现4、5月份地表产沙先于产流出现峰值的情况,这可能是由于春耕对地表扰动后又逢较强降水引起的水土流失;营养盐污染负荷尤其是TP的峰值趋势与地表产流相比,更接近地表产沙趋势。本文还对库区不同土地利用类型的污染负荷做了分析,得到各类土地利用类型的年均污染负荷总量排序及单位面积污染负荷,再次验证了SWAT模型在三峡库区流域的适用性。根据分析结果,库区耕地为非点源污染产出的主要源头,可将耕地耕种措施转变及土地利用类型转换作为库区非点源污染削减的重要手段。     

基于土地利用变化的成都市碳储量时空格局演变特征分析

土地利用/覆被变化(LUCC)是区域碳储量变化的重要因素,基于区域土地利用变化,分析区域碳储量的时空演变特征,对于区域优化土地利用格局,持续巩固提升碳汇能力具有重要意义。采用InVEST模型分析1990—2020年成都市30年期内土地利用及碳储量时空格局演变特征。结果表明：(1)成都市土地类型以耕地、林地和不透水面为主。耕地主要集中在中部、东部平原地区;林地集中分布在龙门山、龙泉山地域;不透水面主要分布在城市经济中心。(2)1990—2020年间,成都市土地类型转移活跃。1990—2005年及2005—2020年,成都市分别有7.88%、11.85%的土地类型发生了转变。耕地净转出了1642.41 km²,林地净转入了434.69 km²,不透水面净转入1230.36 km²。(3)各辖区的碳储量及碳储量的变化均由于地理分布差异而存在明显的区别。(4)影响成都市碳储量的变化影响因素主要是由于城市扩张带来的碳储量降低和由于林地面积及森林质量提升带来的碳储量提高。(5)成都市碳储量空间上存在显著的空间自相关性,成都市东部龙泉...     

1972-2021年赤峰市最大冻土变化特征

利用赤峰市1972-2021年最大冻土深度数据,运用滑动平均、Mann-Kendall突变检验及小波分析法,分析了赤峰市近50 a最大冻土深度的年际变化趋势、突变特征及周期性;利用相关分析法揭示赤峰市最大冻土深度变化的气象驱动因素。结果表明：赤峰市最大冻土深度近50 a呈显著下降趋势,气候倾斜率为-1.07cm·a^-1;1982年赤峰市最大冻土深度发生突变;通过小波分析可以看出近50a赤峰市存在10a的主周期;气温、地面温度的升高是赤峰市最大冻土深度变浅的主要因素。     

毛乌素沙地气候分析及沙地面积变化

本文以位于毛乌素沙地腹地乌审旗为例,通过野外调查、室内分析、"3S"技术应用等多种手段,对毛乌素沙地乌审旗境内50年气温、降水、大风、沙尘暴变化规律进行分析,利用卫星遥感提取出近10年乌审旗境内沙地面积动态变化。结果表明:50年来毛乌素沙地所在区域气温整体呈增温趋势;降水量60年代到90年代呈减少趋势,2000年之后降水有增多趋势;60年代和2000年后降水波动大,旱涝明显;大风、沙尘暴日数呈明显减少趋势,起沙频率显著下降;遥感动态监测结果显示,2004年至2013年的10年间,毛乌素沙地乌审旗境内面积较2000年前明显缩减。     

西藏东南部森林可燃物特点及气候变化对森林火灾的影响

根据西藏林芝地区的DEM数据和植被分布数据分析了该地区可燃物的水平分布和垂直分布规律,并根据火发生纪录分别计算了火发生周期和发生概率,根据火灾高发期的降水和气温数据分析降水和气温的变化趋势,本地区易发生火灾的可燃物主要有高山松云南松林,草甸灌丛,云冷杉林等.该地区的火灾轮回期为17178 a,火发生概率为0.00006,远远低于东北林区,但由于该地区处于高海拔地区,生态系统脆弱,林木蓄积量大,积累能量高,潜在的火强度高.林芝地区夏季降水减少,火灾高发期(2～5月)降水有所增加,但增温明显,气温升高对高海拔地区的影响比低海拔地区更大,对于森林可燃物而言,气温增高使高海拔地区的森林火险增大,森林防火面临的形势更加严峻.     

基于RS/GIS和RUSLE的福建武步溪流域土壤侵蚀研究

将地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)和美国修正的通用土壤流失方程(RUSLE)相结合对武步溪流域的土壤侵蚀量进行计算.运用ERDASIMAGINE 8.4软件对武步溪流域2001年和2003年的遥感影像进行监督分类,结合数字高程模型(DEM)和土壤分布图在ArcView3.2软件平台上获取RUSLE模型中的LS、C、P、R因子,通过ArcView3.2软件进行数据处理和叠加分析,最终得到武步溪流域两个年份的土壤侵蚀等级的空间分布图及土壤侵蚀量.研究结果表明:2001年和2003年中度侵蚀及其以上等级的土壤侵蚀量分别占同年总侵蚀量的88.1%和59.8%,2001年的土壤侵蚀状况比2003年更为严重,其主要原因是2001年降雨侵蚀因子大于2003年的降雨侵蚀因子.改变不合理的土地利用方式将有利于改善该流域土壤流失状况.     

沙尘暴传输机理及源地环境特征

对沙尘暴的发生、传输机理及沙尘暴源地的环境特征进行了研究.结果表明,沙尘暴的发生与地理环境、地表土质、气候条件和地表植被状况等自然因素密切相关.裸露于地表的沙尘是形成沙尘暴的物质基础,降水稀少、空气干燥是沙尘暴发生的重要气候因素.地面上升的热气旋和大气的环流运动是地表沙尘暴发生和传输的动力.沙尘粒子的传输方式有蠕动、跃迁和悬浮3种.沙尘的传输距离和方向与大气环流的变化情况直接相关.沙尘暴源地一般位于大陆腹地,地域宽阔、平坦.地表土质多为沙砾、沙质土壤,地表土层裸露,土质干燥、疏松.沙尘暴源地的植被稀疏,气候的共同特征是全年降水稀少,空气干燥,冬季和春季大风天气频频出现.近年来人为的破坏活动也加剧了沙漠化的进程.     

安徽省能源消费碳排放的影响因素、产业差异及预测

基于2000—2016年安徽省能源消费统计面板数据,根据对数平均权重分解方法(LMDI)对碳排放的影响因素进行分解,选择Theil系数对安徽省三次产业的碳排放量进行差异性分析,采用协整方法建立碳排放与主要影响因素如技术进步、产业结构之间的长期均衡关系,通过蒙特卡洛模拟对安徽省2020年的碳排放进行动态模拟。结果表明:2000—2016年,安徽省碳排放总量上升趋势明显,从5277.24万t增加到14 107.81万t;第二产业是安徽省能源消费碳排放的主体,占总体的70%以上;第一产业占比最小,仅为2.88%。安徽省能源消费碳排放累计增加值合计为2 216.1万t,其中,经济增长效应的累积效应占总效应的比重贡献率为349.3%,产业结构、能源强度和技术进步的累积效应占总效应的比重分别为8.3%、-1.5%和-256.1%。2020年安徽省的总碳排放量约为1.74亿t左右,与当前减排目标仍有一定差距。综上所述,可以从经济增长与技术进步优化方面提升安徽省产业结构,降低碳排放增长率,实现经济与环境的可持续发展。     

基于突变级数法和主成分分析法的长沙市生态安全评价

基于P-S-R(压力-状态-响应)模型,构建长沙市生态安全评价的指标体系.同时结合突变级数法和主成分分析法,构建长沙市2008-2012年生态安全的突变模型,并对其进行评价.结果表明,2008-2012年,长沙市生态安全总隶属度值由2008年的0.68(Ⅴ级)上升为2012年的0.94(Ⅲ级),表明长沙市生态安全状况呈上升趋势.在构成长沙市生态安全系统的3个子系统中,系统状态和系统响应两个子系统的安全隶属度呈上升趋势,且除2008年以外的其余年份均处于较安全等级;系统压力子系统的安全隶属度虽处在较安全等级以上,但呈下降趋势.这表明长沙市生态安全还存在生态隐患,需要降.低环境压力.根据此评价结果,并结合长沙市当前存在的主要环境问题,得出长沙市生态安全建设的主要限制因子.     

上海市嘉定区大气降水的化学特征及来源解析

以2011-2020年上海市嘉定区降雨监测点的816组降水数据,分析了10年期间该地区大气降水的酸化程度、化学组分及其来源与相对贡献。结果表明：在此期间年均降水pH为4.70～5.73,酸雨频率87.84%～40.85%,降水电导率为3.51～1.20mS/m,均呈现出好转的趋势。2012年及以后,嘉定区降水以轻度污染为主,2019、2020年清洁降水达到25%以上。大气降水中水溶性离子平均当量浓度大小为NH₄⁺>NO₃^->SO₄^2->Cl^->Ca²⁺>Na⁺>F^->K⁺>Mg²⁺,SO₄^2-/NO₃^-值出现明显降低,降水类型由硫酸型转变为硫酸+硝酸混合型。K⁺和Ca     

淮河流域工业生态安全时空演变评价——以安徽段为例

为促进淮河流域工业生态可持续发展，探究流域产业转型与生态治理协调路径。基于驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)模型，运用熵权-正态云模型和探索性空间数据分析法研究淮河流域工业生态安全内在机理及时空演变特征，并用灰色预测法预测研究区未来工业生态安全状况。结果表明：1)2013—2020年淮河流域安徽段工业生态安全等级整体明显提升，2013年工业生态安全等级处于Ⅰ、Ⅱ等级城市占总数比例为44.4%,2020年有8个城市达到Ⅲ级及以上生态安全等级。2)淮河流域安徽段工业生态发展南部优于北部，省会合肥的发展远超其余8市，淮北和亳州增速比较缓慢亟须提升。3)未来7年整体呈现向好趋势，各市发展水平有较大的差距。总之，研究区工业生态安全有较大的提升空间，但改善压力较大，且区域间差距值得关注。     

下辽河平原景观生态安全评价及空间结构分析

以东北三省开发强度最大的辽河中下游———下辽河平原为研究对象,根据景观格局与生态安全的关系,通过景观干扰度指数和景观类型脆弱度指数构建景观生态安全指数,并借助地统计学和空间自相关模型分析的理论方法,对下辽河平原景观生态安全的空间分布特征、变异规律及空间结构进行了分析。结果表明:1)块金值C0所占比例在3个年份间有逐步上升的趋势,表明非结构性因素对景观生态安全演变的影响程度不断加深,但结构性因素(地形地貌、水文、土壤植被类型等)仍然对本区景观生态安全的空间分布起决定性作用;5 km采样间距内研究区景观生态安全具有高度的空间相关性;2)1989—2010年下辽河平原景观生态安全总体呈略微下降趋势,各安全分区的面积比例和空间结构均发生了明显变化;3)1989—2010年研究区景观生态安全Moran's I表现为一定程度的正相关,且相关程度呈略微下降趋势,研究区景观生态安全局部空间自相关和显著性水平均发生了明显变化。     

海河流域土壤有机碳储量及分布特征研究

以海河流域为研究对象,在GIS技术支持下,根据流域的土壤类型图和土地利用类型图分析了海河流域土壤有机碳密度和碳储量及其空间分布特征.结果表明,海河流域土壤1 m厚度以内土体中土壤有机碳密度在1.62～49.49 kg/m2,其中低于土壤平均有机碳密度的土壤有11种,所占面积比例为55％.海河流域土壤有机碳密度总体上空间分布差异较大,并且呈现由南向北逐渐增加的趋势.海河流域土壤有机碳储量约2 481.94 Tg,其中褐土有机碳储量最大,约为流域总量的1/3;潮土是分布最广的土类,也是流域最重要的农业耕作土类,蕴含着688.98Tg的土壤有机碳储量.海河流域主要土地利用类型为耕地、林地及草地,所占面积比例约94％,各自的土壤有机碳密度均低于全国平均水平,而农业土壤潮土的大面积分布、成熟林和高覆盖度草地所占面积比例低是造成流域土壤有机碳储量水平低的主要原因.