中国北方沙区城市风沙灾害危险度评价——基于遥感、地理信息系统和模型的研究

开展风沙灾害危险度评价研究,对促进中国北方沙区城市的安全与可持续发展具有重要意义。基于灾害系统理论,构建了城市风沙灾害系统动力学模型,对中国北方沙区城市风沙灾害危险度进行了评价。结果表明：中国北方沙区风沙灾害高危城市主要分布在新疆塔克拉玛干沙漠周边和古尔班通特沙漠南缘、甘肃省以及宁-陕-蒙3省区接壤区。重度危险以上的城市共计35个,占参评城市的51％,其中,极度危险的城市有12个,由西向东依次为乌鲁木齐、和田、中卫、乌海、包头、榆林、通辽等。近邻沙源是城市风沙灾害的主要诱因,应该加以重点治理;经济发达城市应该重点保护。减轻土壤风蚀的城市周边沙化土地利用格局优化的方法与技术应是防治城市风沙灾害的研究重点。     

北京沙尘天气成因概率研究

沙尘天气的产生受到多种因素交错作用的影响,如何客观量化各种因素对沙尘天气的影响已成为相关评价的难点,建立有效的量化方法是问题的关键。基于沙尘天气的群聚群发性特征,通过对沙尘天气发生的时空资料进行集合运算,以北京为例建立了一种量化沙尘天气不同成因概率的方法。在北京及其周边13个国家基准站相关资料（1971-2000年）的基础上,评价出不同因素对北京沙尘天气的影响情况为：（1）浑善达克沙地是北京沙尘暴天气的主要外地来源,毛乌素沙地对北京沙尘暴天气的影响概率几乎为零,前者对北京浮尘、扬沙天气的影响概率约为后者的2倍;（2）外地沙源对浮尘、沙尘暴、扬沙天气的影响概率分别约是北京本地影响的4.6,2.2和1.6倍;（3）北京本地沙源影响中,自然因素对扬沙和沙尘暴天气的影响概率约为人为因素影响的4倍,人为因素对浮尘天气的影响概率几乎为零。     

不同氮磷比对铜绿微囊藻及附生假单胞菌磷代谢的影响

以铜绿微囊藻及其附生假单胞菌X菌株为研究对象,研究了不同氮磷比对铜绿微囊藻和假单胞菌之间磷代谢的影响.结果发现,无论有无附生菌存在,铜绿微囊藻在氮磷比为16：1时,生长情况最好,此时微囊藻能迅速有效地吸收水中的磷,而且附生菌的存在能促进藻的生长.而在氮磷比为4：1时,藻的生长情况最差,在实验后期,藻细胞死亡分解后把一些含磷化合物释放到了水中,附生菌的存在能够加速藻细胞的衰亡和藻体内磷的释放.     

三峡库区生态安全问题与对策

具体分析了三峡库区自然、社会和经济三方面的生态安全问题。采用相对资源承载力的研究思路与计算方法，得出该地区超载人口占该地区总人口的比例达37．4％，人地矛盾日益突出的结论。针对三峡库区的生态安全问题，提出了如下的对策：建立科学合理的生态补偿机制和库区立体管理模式；建立库区生态安全预警系统和绿色GDP核算体系；倡导各产业在生态安全下的生产经营运行模式；建立库区县市级管理责任定位体制，明确不同部门、地区所对应的库区生态流域单元的管理权限和责任：积极引导公众进行安全生产和科技减灾。     

泥石流作用下夯土建筑灾变响应特征研究∗

探究泥石流对夯土房屋的破坏模式及其动力致灾特征,有利于推进研究山区房屋承灾体对泥石流的灾变机制,对提高灾害风险管理水平、指导山区防灾减灾工作具有重要意义。通过实地调研凉山喜德县基恩德沟火后泥石流,总结了泥石流对夯土房屋的破坏模式,分析了泥石流动力学特征,根据现场受损房屋实测数据进行三维建模,利用有限元分析方法,获取了夯土建筑的位移时程响应和应力时程响应,反演了夯土建筑承灾破坏过程,探讨了泥石流作用下夯土建筑灾变响应特征。结果表明：(1)泥石流对夯土房屋的破坏模式表现为：通过墙体干缩裂缝渗入室内淤埋房屋;冲刷墙体基础导致墙体倒塌;携带大石块冲毁建筑;(2)墙体受泥石流冲击破坏表现为冲击点压碎破坏、墙体内侧受拉破坏和墙角剪切破坏;纵墙损伤为泥石流冲毁山墙后进入室内沿门洞冲出时导致的第二次破坏;(3)夯土房屋整体性较差,裂缝的发展切断了应力的传递路径,有效保护了其他墙体;(4)夯土房屋在泥石流作用下率先破坏的区域为大石块撞击点、墙基和墙角等形状突变位置。为此,夯土房屋防护,可首先考虑加固墙基和墙体转角等应力突变位置。     

水位高程变化对湿地土壤微生物代谢功能的影响研究——以蚌湖为例

在淡水湖泊生态系统中,水位高程的变化会对整个生态系统产生重要的影响。本研究以鄱阳湖最具代表性的碟形湖——蚌湖为实验地点,研究了水位高程对于湖泊湿地土壤微生物代谢功能的影响。在实验中沿水位高程及植被带演替布设6个样地,利用Biolog-Eco技术探究不同水位高程样地土壤微生物群落代谢功能的多样性及分布规律。结果表明:随着样地水位高程的降低,土壤含水量逐渐升高,地表植被的覆盖率逐渐减少,土壤有机养分出现先减小后增大的趋势;而土壤微生物对碳源代谢活性随着高程的降低依次减弱,且优先利用的碳源种类和碳源利用率也有显著不同。通过dbRDA排序分析表明:土壤微生物群落功能多样性沿高程呈现区域性分布特征,相邻的两样地土壤微生物碳源代谢功能更为相近。影响湿地土壤微生物碳源代谢功能的主要因子为土壤含水量、土壤有机质含量、pH、NH_4-N和地表植被类型。本研究结果可为合理管理和保护鄱阳湖湿地生态系统提供科学的指导。     

基于虚拟耕地方法的中国粮食生产布局诊断

为研究我国区域粮食生产空间布局问题,运用虚拟耕地方法和对比方法对我国粮食生产空间布局进行诊断。首先,用人均农村人口粮食产量的虚拟耕地量表征我国粮食生产的空间布局现状,发现其存在“高值区相对集中,低值区相对分散”、区域间差异明显的特点。高值区集中于东北和内蒙古、长江中下游以及江南丘陵的北部地区;其次,主要从水土资源、自然灾害等方面构建包含8个具体指标的评价指标体系对我国31个省级行政区的粮食生产适宜度进行定量评价。发现我国不同区域间的粮食生产适宜度存在显著差异,区域粮食生产适宜度整体上呈现东高西低的空间分布规律,其中,高适宜度区域主要分布在我国的东北、黄淮海、华中、华南和西南各省区,低适宜度区域主要分布在西北、华北和东南沿海的福建、江西等省区;最后,构建粮食生产布局协调指数作为我国不同区域粮食生产布局调整的依据,发现北方11个省区粮食生产布局过密,南方16个省区粮食生产布局过疏。研究方法具有一定的创新性,但是,在粮食生产适应性评价的指标选择等方面尚存在明显的不足,研究结果和结论都有待进一步完善。     

资源约束与经济增长研究

资源约束条件下的经济增长研究对中翻经济的可持续发展具有重要的理论和现实意义.本文从宏观经济的微观基础分析入手.结合当前中国社会和经济发展的实际,在传统效用函数的基础上,引入了社会地位和资源两个影响因素,通过模型的静态及动态分析,重点研究资源约束对经济系统均衡条件、动态转移的影响.分析结果表明:①当期资源的使用量取决于资源的边际效用、消费的边际效用和时间贴现率的大小.②消费资本比足够大或消费足够多且资本与消费的边际替代率足够小是经济系统存在鞍点均衡的必要条件.③资源消耗足够多时,消费资本比将显著下降.并从资源约束这一角度解释了中国经济增长的投资消费失衡问题.最后从实证角度,利用协整理论验证了资源消耗与消费资本比之间的反向关系.     

环鄱阳湖区农田土壤有机碳影响因素空间分布格局分析及制图研究

利用地理加权回归(Geographically Weighted Regression,GWR)模型,对环鄱阳湖区农田土壤有机碳(Soil Organic Carbon, SOC)影响因子的空间分布格局进行系统分析,结合克里格插值方法进行土壤有机碳制图研究,同时综合比较了地理加权回归方法(GWRK)与回归克里格(Return Kriging,RK)方法在预测土壤有机碳储量结果之间存在的差异。结果表明:(1)根据Pearson相关性分析结果,所选取的各环境影响因素均与土壤有机碳具有相关性(P0.01)。(2)通过GWR模型对各影响因素空间分布格局的分析,发现SOC与坡向、年均温度和年均降水呈正相关,与坡度、植被覆盖度呈负相关。(3)GWRK法得到的土壤有机碳含量变化范围为6.35～31.93g·kg~(-1),接近采样点的实测值;RK方法得到的土壤有机碳含量变化范围在7.41～25.76 g·kg~(-1),总体空间分布特征与GWRK的结果相似,但RK方法预测的结果较为平滑,与SOC储量实际状况还存在一定差异。(4)GWR的拟合优度R~2(0.50)明显高于RK中的R~2(0.20); GWRK方法的均方根误差(RMSE)为4.58,小于RK方法的均方根误差5.35,且通过GWRK方法得出的预测结果在制图上结合采样点位置信息,使成图效果更加精细。     

1981～2015年我国粮食主产区气候生产潜力的时空分异与演化

粮食主产区是关系我国粮食安全的粮食生产核心区域,研究气候变化下粮食主产区粮食气候生产潜力的时空分异与演化特征具有重要意义.基于我国粮食主产区13个省份341个气象台的日测气象数据,应用逐级订正的机制法模型对1981～2015年间粮食气候生产潜力及其时空演化进行分析,研究得出:(1)我国粮食主产区年平均粮食气候生产潜力为9 171.17 kg/hm2,时间维度上的演化路径总体平稳,而我国粮食主产区光合生产潜力呈下降趋势,光温生产潜力呈上升趋势,光、温、水气候因子变动对粮食生产的综合影响较小;(2)光照影响下光合生产潜力呈"西北高东南低"特征,光、温、水气候因子层层叠加下粮食气候生产潜力出现空间重组,粮食主产区粮食气候生产潜力自东南向西北递减的地理分异特征显著,长江中下游平原和成都平原为高值区,气候条件优越,平原地形利于耕种;(3)粮食主产区粮食气候生产潜力空间分布演化呈现高值区范围缩小、低值区范围保持、中间值地区空间差异弱化的特征.