清江流域1995-2000年土壤侵蚀时空变化

土壤侵蚀是造成地表水土流失的直接原因，也是我国国土整治的主要目标和任务。清江流域地处湖北省西南部，严重的土壤侵蚀是该地区生态环境恶化的主要原因，也是社会经济发展的主要限制因素之一。在野外调查的基础上，利用1：10地形图和1995年、2000年两期Landsat—TM遥感影像为基本信息源，在“3S”技术支持下对清江流域的土壤侵蚀进行动态监测。结果显示，5年来清江流域土壤侵蚀（轻度及轻度以上侵蚀、水土流失）面积共减少10．98km^2，减少了0．06％，但全区土壤侵蚀面积仍占土地总面积的40．70％，说明本区土壤侵蚀仍然十分严重。该区经过近5年的水土保持治理和生态环境建设，强度和极强度土壤侵蚀区治理取得了一定进展，没有进一步恶化，而微度、轻度和中度侵蚀区出现了侵蚀强度增大的现象，说明由于各种自然原因和人为原因的存在，该区的土壤侵蚀仍处于边治理边破坏的状态，虽然整体侵蚀面积在减少，但有些地区的侵蚀强度在加重，若不采取合理措施极可能继续恶化而进一步转化为强度和极强度侵蚀。     

九龙江流域河水溶解态碳的时空变化

为了研究九龙江流域河流中溶解碳变化规律,分别于2017年7月与2018年1月对九龙江河水溶解无机碳（DIC）与溶解有机碳（DOC）进行了分析。丰水季河水DIC浓度为7.50~49.04 mg/L,平均值为22.12 mg/L,枯水季DIC浓度为8.84~84.91 mg/L,平均浓度41.17 mg/L,丰水季河水中的DOC浓度为0.54~2.89 mg/L,平均值为1.04 mg/L,枯水季河水中DOC浓度变化在1.34~3.56 mg/L之间,平均值为2.34 mg/L,据此计算了九龙江河水DOC、DIC的入海通量。研究结果表明九龙江河水中溶解碳具有显著的时空变化特征,通过与中国其他河流溶解碳数据对比,解释了碳酸盐岩的风化、气候变化、河流中浮游植物以及人类活动对九龙江河流溶解碳浓度的影响。     

卫星遥感洞庭湖主汛期水体时空变化特征及影响因子分析

基于1989~2011年的长时间序列卫星遥感数据,利用综合水体信息提取方法提取了洞庭湖区6~9月主汛期的水体信息,通过较高分辨率卫星遥感数据验证,水体面积提取精度达到90%以上。洞庭湖年平均径流入湖量、NCEP再分析资料计算的湖体上空和流域累计月平均降水量分别与水体面积变化的关系进行分析,结果表明: 1989~2011年间洞庭湖水体面积最大值主要分布在7和8月,这两个月也是洞庭湖区域发生洪涝灾情的高风险期;洞庭湖水体面积与年平均径流入湖水量的相关系数为0.67(置信度为95%);2003年以前,洞庭湖主汛期间水体面积波动比较大,2003年三峡水库运行后,洞庭湖的面积波动有所减少;洞庭湖上空累计月平均降水量对于水体面积存在正相关性,相关系数为0.68(置信度为99%);2003年以前,洞庭湖流域累计月平均降水量和水体面积相关系数为0.50(置信度为90%),2003年三峡水库运行后,两者相关性有所减弱。     

清江流域水布垭水库二氧化碳大气廓线空间分布及其水环境效应

为了研究水库水体二氧化碳源汇变化时空分布格局及其影响因素,选择清江流域水布垭水库为典型示范案例,在2010年5月8日到9日开展了二氧化碳观测实验,获取了水库上空大气二氧化碳浓度垂直变化以及沿水库中心线二氧化碳浓度的变化特征。然后基于地理信息系统空间分析技术对观测点二氧化碳浓度数据进行空间插值计算,得到整个水库水体的空间分布特征,并与水环境因子空间分布情况进行比较分析。研究结果表明：水布垭水库上空大气二氧化碳浓度在05 m高度以下最高,然后向上依次降低,其空间分布从水库上游到坝前呈现增加的趋势。同时水库水体二氧化碳浓度变化受到表层水温、叶绿素浓度等水环境重要因素的影响,与水温和气温呈负相关关系,而与叶绿素呈正相关关系     

基于GWR模型的江苏省耕地集约利用水平时空变化特征及影响因素

全面考虑耕地集约利用的综合效益,从投入强度、利用程度、产出效益和持续状况4个方面选取了15个指标,采用均方差决策法确定指标权重,构建了耕地集约利用水平评价指标体系,对江苏省2000～2015年的耕地集约利用水平进行了时空变化规律的探索分析,并运用GWR模型进行了影响因素分析。探究江苏省的耕地集约利用水平及其变化趋势,寻求耕地节约集约利用模式,为缓解我国人地矛盾,保证国家粮食安全提供借鉴。研究表明:(1) 2000～2015年江苏省的耕地集约利用整体水平呈现出先上升后平稳发展的变化趋势,其时序变化可分为两个不同阶段。(2)苏北地区的县(市)多处于中高度集约利用水平且多为高度水平,苏中地区的状况有所好转,但苏南地区的大部分县(市)整体保持低度集约利用水平甚至不集约水平稳定不变。整体来看,江苏省的耕地集约利用水平呈现出北高南低的空间分布特征。(3) GWR模型能够科学准确地进行耕地集约利用影响因素的分析,投入强度是影响江苏省耕地集约利用水平极为重要的因素,其次是持续状况,而利用程度的影响程度存在明显的时空差异,产出效益的影响程度在逐渐增强。     

耦合PLUS-InVEST-Geodector模型的三峡库区碳储量时空变化及其定量归因

探明区域长时期陆地生态系统碳储量时空变化及其影响因素对于碳中和目标实现具有重要的理论与现实意义。研究耦合PLUS-InVEST-Geodector模型,探究三峡库区1990～2035年不同情景下碳储量时空变化规律,并从土地利用变化以及自然-社会经济复合关系角度定量揭示其影响碳储量变化归因。结果表明：(1)1990～2020年三峡库区碳储量表现为“减少-增加-减少”的波动性,整体减少6.66 Tg,减幅为1.25%,其中耕地大面积转移至建设用地是导致碳储量减少的主要原因;(2)1990～2035年三峡库区碳储量空间分布与土地利用变化具有高度一致性,其空间异质性较为显著,总体呈现出“东高西低,南低北高且库首>库腹>库尾”的分布特征;(3)2035年自然发展情景和生态保护情景碳储量较2020年分别减少7.53和0.37 Tg,生态保护情景较自然发展情景能显著降低库区碳储量损失;(4)影响碳储量时空变化因素较为显著,其中土地利用变化是其主导因子,其次则为温度、人口密度、高程和土壤类型,且各因子交互作用均对碳储量变化解释力增强。研究可为库区碳库管理以及碳储功能的可持续发展提供科学参考...     

重庆市伏秋旱时空演变特征及其影响因素分析

伏秋旱是指发生在夏季或秋季的干旱现象,在重庆市较为多发且造成的灾害损失较大。基于重庆市34个国家级气象站1965～2016年7～9月逐日降水资料,采用标准化降水指数、降水量距平百分率指标,分析重庆市伏秋旱的时空演变特征。利用Spearman等级相关系数法与逐步回归方法筛选与SPI序列相关性较强的气候因子。结果表明：7～9月伏秋连旱的频率为7.7%;7、8月伏旱同步的比例占15.4%;8、9月干旱同步的比例占13.5%,重庆市伏秋旱情况年际变化大。20世纪60～70年代,伏秋旱情况较严重;自20世纪80年代中后期起,旱涝交替出现;21世纪严重伏秋旱频发。从20世纪60年代以来,全市年平均总旱旬数从3.3旬增加至4.1旬,连旱旬数从2旬增加至2.5旬。在1965～2016年,重庆市西部多年平均总旱旬数为3.6旬,连旱旬数为2.2旬,相对较少。2006年特大旱灾之后,东南部和东北部伏秋旱程度轻,中部和西部程度严重。重庆市伏秋旱事件与环流、海温异常存在密切关系,主要影响因子包括：北半球副高脊线位置指数、北半球副高北界位置指数、NINO A区海表温度距平指数、黑潮区海温指数等。重庆市7月SPI与...     

1978—2016年青藏高原湖冰物候时空变化特征及其影响因素分析

湖冰物候是反映气候变化的灵敏指示器。基于青藏高原126个湖泊1978～2016年湖冰物候数据集和气象数据,对青藏高原湖泊湖冰物候的时空变化特征及其影响因素进行分析。结果表明：(1)在全球变暖背景下,青藏高原1978～2016年湖冰物候指数的变化特征呈现出结冰时间显著推迟、融化时间显著提前、冰期显著缩短的变化趋势。(2)青藏高原湖冰物候指数变化趋势的空间差异较为显著,其中大多数湖泊的结冰时间、融化时间和冰期持续时间呈现出显著提前、推后和缩短趋势,仅有少数湖泊的湖冰物候指数变化趋势不显著。(3)青藏高原湖冰物候指数空间分布差异显著,从南到北呈现出湖泊结冰日期提前、融冰日期推迟、冰期持续时间延长的分布模式。(4)温度是影响湖冰物候指数的关键因素;降水、纬度和湖泊面积则对开始日结冰日和完全结冰日具有显著影响;开始融化日和完全融化日则主要受到风速、纬度和海拔的共同作用;而冰期和完全结冰期的长短则主要受到风速、降水、纬度和海拔的影响。因此,青藏高原湖冰物候的变化是气候变化和湖泊自身因素相互作用所导致的。     

太湖蓝藻水华分级及其时空变化

根据MODIS影像和实地监测叶绿素a浓度数据,采用太湖蓝藻水华分级评估方法,对2004~2008年太湖不同类型蓝藻水华类型进行评估并统计分析,探求太湖蓝藻水华特征及其时空变化规律,以期为太湖蓝藻水华预防和预警提供支持。结果表明：（1）2004~2008年,全湖共发生蓝藻水华414次,以小型蓝藻水华为主,发生333次,占总次数的80.43%;随着蓝藻水华级别的增加,发生次数逐渐减少;（2）空间上,蓝藻水华主要发生在太湖的北部和西部区域,并且蓝藻水华发生级别由高到低基本上沿西北-东南方向分布;（3）年际变化上,蓝藻水华发生次数呈逐渐增加趋势,蓝藻水华级别较高、次数较多的年份主要集中于2006年和2007年;（4）年内变化上,4~8月份,蓝藻水华发生次数呈增加趋势,8~11月,蓝藻水华发生次数逐渐减少。并且,蓝藻水华主要集中于5月和7~10月份,尤其是8~10月。     

基于SPEI指数的鄱阳湖流域近60 a干旱时空变化特征

量化研究干旱的时空变化特征,对区域干旱监测与抗旱减灾有重要的意义.基于鄱阳湖流域1961～2017年26个气象站点的观测数据,利用标准化降水蒸散指数(SPEI)定量分析了该流域干旱的时空变化特征及其影响因素.结果 表明:(1)鄱阳湖流域南湿北干,且四季差异明显.(2)鄱阳湖流域呈现显著湿润化趋势(p＜0.05),四季均存在变湿趋势,且夏季、冬季变湿显著(p＜0.05).从空间格局上看,所有站点年尺度均存在变湿趋势,变湿幅度较大的站点分布在流域中北部;在季节尺度上,除春季赣江流域的西北部、饶河流域和信江流域东部部分站点,以及秋季个别站点(德兴、遂川和龙南)呈现干旱化趋势外,其余站点各季节均呈湿润化趋势,只是在变湿的幅度和显著水平上存在一定差异.(3)鄱阳湖流域不同等级干旱的发生存在明显的年代际差异.除20世纪90年代及最近10年干旱发生的频率较低外,其他年代干旱发生的频率均相对较高,尤其是20世纪60年代.(4)鄱阳湖流域SPEI指数与降水呈正相关,与气温呈负相关,且与降水的相关性较气温的相关性高.在全球尺度的海气作用的驱动下,该流域的干湿变化与厄尔尼诺现象/拉尼娜事件之间存在着一定的相关性,且具有半年的滞后效应.     

南京市植物叶面颗粒物的黑碳含量及时空分布特征

黑碳是大气气溶胶的重要组成部分,能够吸收太阳辐射产生温室效应,并对人体健康产生负面影响。选取了南京市的6个典型功能区,研究不同污染水平和不同季节下植物叶面颗粒物黑碳含量的时空分布特征,并将其与地面尘和表层土壤中的黑碳含量进行比较,探讨黑碳在多介质中的分布规律。结果表明:(1)城市植物叶面颗粒物的黑碳含量呈现冬季秋季春季≈夏季的季节变化特征;(2)工业区植物叶面颗粒物的黑碳含量最高,并与其他功能区的差异达显著水平;(3)城市植物叶面颗粒物黑碳含量越高,BC/OC值也越大,城市植物叶面颗粒物的黑碳主要来源于化石燃料的燃烧;(4)黑碳气溶胶通过植被表层到达地表的过程中其含量逐渐下降,植物叶面颗粒物可作为监测大气黑碳污染的有效手段。     

鄱阳湖枯水水位及流速时空分布模拟

大型通江湖泊鄱阳湖水文节律独特,水位和流速是其生态系统功能维持的关键因子。为探究其水位和流速时空特征,基于EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)模型,利用五河及湖口水文数据、气象数据及湖底高程作为输入条件,模拟出鄱阳湖的枯水水文统计年(2010-07-01~2011-06-30)水位和流速时空变化过程。模拟结果表明:(1)星子等4个站点拟合程度较好(r20.85),达到了复杂湖库水动力模拟的精度。(2)高水位期,湖区水位空间分布无明显差异,水深直接受湖底高程影响,自上游至下游呈逐级递增;低水位期,鄱阳湖水位在空间上出现明显差异,湖区外缘水位至入江水道逐级递减,水深分布空间差异不大,仅入江水道处水深明显高于其他水域。(3)流速也包括一系列时空变化特征,如高水位时期流速小于低水位时期;除大水面时期外,深水道流速大于主湖区;高水位时期上游流速略高于下游,但其他月份,北部入江水道流速均大于南部湖区等。(4)流速与水位关系密切,且不同水位对应流速大小及分布有所差异。鄱阳湖枯水水位和流速模拟分析可为大型湖库枯水水情管理提供科学参考和辅助决策支持。     

江汉平原旱涝时空分布特征

利用历史旱涝资料和现代降水资源，总结了江汉平原旱涝时空分布特点；（１）旱涝多发且涝多干旱。旱涝在年际上分配不均年昧涝等级序列呈现２年、５－６年、２２年、４０年左右变化 准周期。旱涝还存在持续性和转换性特点。（２）旱涝在季节上有集中性、夏季夏涝最多，秋旱多于春旱，而春涝多于秋涝，夏秋连旱亦多发；另我，夏季洪涝与秋冬干旱在一定程度上相关。（３）旱涝在空间分布上略有差别，北部有东北部旱较多，而南部涝交多     

太湖流域上游河流污染空间分布特征研究

为把握太湖流域上游西北部河网区域水体的N、P污染特征及其空间分布,2010年8月在该区域内的武进港 直湖港水系、洮滆水系、丹扁孟河（丹金溧漕运河、扁担河及孟津河）以及宜溧河水系的河网,监测了39个河流断面的水质。研究表明,4水系TN平均浓度分别为388、283、291及193 mg/L,DTN占TN比重分别为9180%、7843%、7001%及8444%,河网氮输出均以DTN为主。在DTN中NO-3 N浓度所占比重分别为6747%、5275%、7748%及4281%,NH+4 N浓度所占比重分别为1633%、3316%、1127%及4351%。TP平均浓度分别为059、030、026及015 mg/L,DTP所占比重分别为6213%、4019%、4673%及3197%,而PO3-4 P浓度占DTP比重分别为2073%、5461%、4327%及7772%。武进港 直湖港水系N平均浓度显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<001）高于宜溧河水系,与其它两水系无显著差异,P平均浓度显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<005）高于宜溧河水系和丹扁孟河,与洮滆水系无显著差异。影响太湖流域上游西北部区域河流水网水质的主导因素为氮污染,而其中以DTN污染最为严重。太湖西北部是蓝藻水华暴发的重灾区,上游区域DTN的大量输入,将成为引发太湖水体生态系统灾变的潜在风险     

基于SPEI的湖北省近52年干旱时空格局变化

根据湖北省及周边地区40个气象台站1960~2012年实测气象资料,基于多时间尺度的标准化降水蒸散指数(SPEI),选取干旱频率、干旱站次比和干旱强度等评估指标,研究结果表明:湖北省干旱影响范围总体较大,全域性干旱年份达54%;但干旱强度偏轻,平均干旱强度为0.65,近52a来仅有两次重旱年,干旱强度在中旱及以下的年份占85%,且年际差异较大;省内干旱强度和站次比变化趋势基本一致,近52a来,总体均呈不明显上升趋势,趋势率分别为0.041/10a和3.692/10a,20世纪80年代前后呈先下降后上升趋势;湖北省总体干旱发生频率较小,52a平均干旱频率在16.5%~18.2%之间,空间分布特征呈现东高西低的特征;干旱发生频率呈先下降后上升的趋势,20世纪70、80年代最低;2000年以后干旱强度、站次比和频率均达到最高,并且有持续上升趋势。     

Spatial and temporal variation of energy carbon emissions in Yantai from 2001 to 2011

In order to understand the characteristics of spatial and temporal variation, as well as provide effective ideas on carbon emissions and regulatory policy in Yantai, this article analyzed spatial and temporal variation of carbon emissions in Yantai based on energy consumption statistics for a variety of energy sorts together with industrial sectors from 2001 to 2011. The results were as following: First of all, Yantai’s carbon emissions grew by an average of 5.5% per year during the last 10 years, and there was a peak of 10.48 million carbon in the year of 2011. Second, compared with the gross domestic product (GDP) growth rate, the figures for energy carbon emissions growth rate were smaller; however the problem of carbon emissions were still more obvious. Furthermore, carbon emissions in Yantai increased rapidly before 2008; while after 2008, it increased more slowly and gradually become stable. Third, the energy consumption was different among regions in Yantai. For instance, the energy consumption in Longkou city was the largest, which occupied 50% of the total carbon emissions in Yantai; and the energy consumption in Chang Island was generally less than 1% of the Longkou consumption. Finally, there were relative close relationships among the spatial difference of carbon emissions, regional resources endowment, economic development, industrial structure, and energy efficiency.     

中国碳排放强度的时空演进及跃迁机制

面对气候变化所带来的生存危机以及环境治理的复杂状况,对中国碳排放强度时空演进的动态监测与预警治理的研究是实现碳排放强度下降目标的关键。文章测算1997—2015年中国大陆30个省区碳排放强度的空间面板数据,采用探索性时空数据分析(ESTDA)方法对中国碳排放强度的空间相关性、集聚特征及其时空跃迁进行空间统计分析,借助分位数回归与时空跃迁嵌套模型,揭示在时间和空间推移的双重作用下中国各省区碳排放强度的时空跃迁机制。研究结果表明:(1)中国30个省区的碳排放强度在时空分布上并不是完全随机状态,各个省区碳排放强度之间具有显著的空间相关性特征,碳排放强度的变动趋势会受到其相临近省区碳排放强度的影响,省域间的碳排放强度在空间分布上呈现"集聚"与"分异"并存的时空演进特征。(2)中国碳排放强度空间集聚趋势增强,具有高度的凝固性和较低的流动性,10个高碳排放强度省区碳排放强度的稳定性将成为制约中国碳排放强度整体跃迁的重点省区,相关省区的跃迁性将成为驱动中国碳排放强度整体跃迁的关键省区。(3)各省区的碳排放强度空间集聚过程中存在时空跃迁的驱动模式和制约模式,分位数回归模型能够很好地解释各驱动因素对碳排放强度时空跃迁的驱动机制,不同响应阶段的驱动因素的分位数与碳排放强度时空跃迁类型之间具有很强的嵌套性。(4)根据各省区碳排放强度时空演进及其跃迁机制的分析结果,进一步提出加强对关键省区碳排放强度的有效监测与治理,加大碳排放的约束力度等差异化的碳减排调控措施。     

三峡水库蓄水初期水生态环境特征分析

以2003年10月和2004年4月的两次现场调查数据为基础,分析三峡水库蓄水初期的水生态环境特征。结果表明,蓄水初期水库水体交换能力减弱,水库有机污染甚微,但水体TN、TP浓度偏高,水库整体处于中营养状态;根据水生态环境特征的差异性,水库水域可划分为3种类型区,即坝前水域、库区干流水域以及库区支流洄水河段。对主要影响因素进行分析,发现流速、营养盐含量及水温是影响水生态环境特征的主要因素,而由于各类型区的TP、TN等营养盐含量均较高,水温及流速已成为三峡水库水生态环境特征的控制性因子。探讨3类不同水域的富营养化敏感性,表明坝前水域及库区支流洄水河段是库区未来富营养化的敏感水域。