京津冀地区生境质量与景观格局演变及关联性

以京津冀地区为研究区,基于InVEST生态评估模型、Fragstats景观格局指数测算平台,运用网格分析法,评估了2000~2018年京津冀地区生境质量与景观格局演变;利用空间自相关理论,分析了二者空间关联性及其时序演变特征.结果表明：京津冀地区生境质量整体呈现出“东南低、西北高”的空间分布特征;2000~2018年京津冀北部以及沿海地区生境质量大面积提升;北京-天津都市圈及其南部存在大面积生境质量衰退.京津冀山区景观格局较稳定,东南部城市群景观格局指数值变化显著,景观趋于破碎化.生境质量与景观格局特征二者具备空间关联性,但相关关系逐渐减弱,以东南部生境质量低值区集聚效应减弱最为明显.研究结果有助于揭示生境质量与景观格局的空间关联性规律,可为我国乃至世界其他类似地区生态保护与景观规划提供科学支持.     

进水模式对SBBR性能及氮形态转化的影响

通过对4种不同进水模式下序批式生物膜反应器(SBBR)的性能、微生物群落结构以及氮形态转化的差异分析, 比较不同进水模式对SBBR性能和氮形态转化的影响及其产生的机制. 结果表明, 分散式进水模式表现出比一次性进水更好的脱氮效率和更高的抗冲击负荷能力, 在达到相同的处理效率的前提下, 分散式进水模式M₄的COD和氨氮负荷最高可达2 540和540 mg·(L·d)^-1, 而一次性进水模式M₁仅能分别达到2 000和420 mg·(L·d)^-1;分散进水模式能降低一次性进水所带来的冲击性负荷, 将负荷均化分散到周期内的各个时段, 同时也减少了进水对微生物的稀释作用, 使得单位体积内有效微生物的数量相对充足, 从而提高反应器的负荷能力. 在分散进水模式下, 从M₄与M₂、M₃的对比来看, 分散模式的进水规律越接近运行模式的循环规律, 反应器的氮素转化效率就越高, 残留的氮素总量也就越低.     

石窟文物病害成因分析及其对策研究

本文在概述石窟寺主要病害的基础上，结合典型灾例，从气象气候因素、地震活动、水文特征、环境工程地质条件、石窟寺结构和龛内文物自身的特殊性以及人类社会行为因素等６个方面详细分析了石窟文物病害形成的内部作用因素和外部环境条件，强调了综合减灾的重要性，并提出了相应的减灾对策。本文旨在为石窟寺的科学保护和文物修复工作提供理论基础和实践依据     

Neutral modelling of agricultural landscapes by tessellation methods—Application for gene flow simulation

Neutral landscape models are not frequently used in the agronomical domain, whereas they would be very useful for studying given agro-ecological or physical processes. Contrary to ecological neutral landscape models, agricultural models have to represent and manage geometrical patches and thus should rely on tessellation methods. We present a three steps approach that aimed at simulating such landscapes. Firstly, we characterized the geometry of three real field patterns; secondly, we generated simulated field patterns with two tessellation methods attempting to control the value of some of the observed characteristics and, thirdly, we evaluated the simulated field patterns. For this evaluation, we considered that good simulated field patterns should capture characteristics of real landscapes that are important for the targeted agro-ecological process. Real landscapes and landscapes simulated using either a Voronoi or a rectangular tessellation were thus compared when used as input data within a gene flow model. The results showed that neither tessellation method captured field shapes correctly, thus leading to over or (small) under estimation of gene flow. The Voronoi tessellation, though, performed better than the rectangular tessellation. Possible research directions are proposed to improve the simulated patterns, including the use of post-processing, the control of cell orientation or the implementation of other tessellation techniques.     

基于CA-Markov模型土地利用对景观格局影响辨识

采用CA-Markov模型方法,研究挠力河流域不同时段土地利用对湿地景观格局干扰强度的差异性.结果表明:(1)流域湿地景观格局变化显著.1967-2000年,挠力河流域湿地类型景观最大斑块指数逐渐减小,耕地和水域斑块的面积周长分维数逐渐减小,而沼泽和居民地的散布与并列指数变大,草甸和耕地聚集度指数增大;湿地景观破碎化程度增加;湿地景观空间分布逐渐由流域周围高地势区向中心河流廊道退缩.(2)流域土地利用变化明显.耕地和居民用地数量迅速增加,耕地趋于集中连片分布,土地利用呈由自然湿地逐渐转化为耕地的变化过程,耕地成为主导的土地利用类型.(3)流域土地利用强度存在阶段差异.1967-2000年,流域内人类活动对湿地景观的干扰强度逐渐加剧,人为景观面积比例由1967年的26.5%上升至2000年的67.8%.土地利用影响强度指数由1967年的1.690上升至2000年的2.394.2000年模拟的流域土地利用影响强度比2000年实际土地利用影响强度小,由此可以识别1983-2000年人类对湿地景观的干扰强度比1967-1983年有所增大;利用居民地和沼泽面积的变化可以识别流域人口增长和排水活动对土地利用影响的时段差异性.     

SAMPLING FRAME FOR IMPROVING PEBBLE COUNT ACCURACY IN COARSE GRAVEL‐BED STREAMS1

ABSTRACT: Improved sampling techniques are needed to increase the accuracy of pebble‐count particle‐size distributions used for stream studies in gravel‐bed streams. However, pebble counts are prone to operator errors introduced through subjective particle selection, serial correlation, and inaccurate particle‐size measurements. Errors in particle‐size measurements can be minimized by using a gravel template. Operator influence on particle selection can be minimized by using a sampling frame, 60 by 60 cm, in which sampling points are identified by the cross points of thin elastic bands. Serial correlation can be minimized by adjusting the spacing between the cross points and setting it equal to the dominant large particle size (=D₉₅). In a field test in a cobble‐bed stream, the sampling frame developed in this study produced slightly coarser size distributions, particularly in the cobble range, than the traditional heel‐to‐toe walk that selects particles with a blind touch at the tip of the boot. The sampling frame produced more similar sampling results between two operators than heel‐to‐toe walks. The difference between the two sampling methods is attributed to an unbiased selection of fine and coarse particles when using the sampling frame.     

香港海沙资源的勘探开发与管理

海沙开采已成为仅次于油气开采的世界第二重要海洋开采业。1980年代以来,香港政府投资1.7×10⁸港元为寻找海岸围垦填料进行了一系列的海沙勘探活动,在1828km²香港水域发现22个地点海沙资源储量7.4×10⁸m³,其中9个地点4.2×10⁸m³储量因覆盖层较厚或污染严重或海区环境特别敏感等原因被暂时搁置。1990～2002年共开采海沙2.7×10⁸m³,为形成2100hm²新土地的多项围垦工程提供了约一半的填料。基于地球物理勘探和钻探资料建立了香港海域第四纪层序和海沙产状地质模型,发现和证实了含气沉积物地震剖面的声波浑浊现象。香港政府对海沙资源进行统一勘探和统一管理,强调海沙开采的环境和生态影响评估,利用废弃的海床挖沙坑回填倾废的非污染海泥和受污染海泥。我国内地海沙勘探管理可以从中取得借鉴。     

基于土地利用变化的忻州市生态格局时空变化分析

为了厘清改革开放以来忻州市各类生态系统及生态系统格局的时空特征,使用忻州全市1980、2000、2018年的土地利用和覆盖(LULC)二级分类数据,经过土地转移矩阵和景观格局指数计算,探讨分析了忻州市改革开放以来近40年的LULC及格局的长时间序列时空变化特征,以揭示忻州市的生态环境变化态势。研究区近40年来以城镇用地和其他建设用地增加为主,其他各类减少,城镇化和人口增长带来的土地和生态压力主要集中在草地、耕地以及湿地上;其中2000—2018年的变化更剧烈,人类活动对自然的干扰加剧,但同时在这一阶段已经开始了森林、湿地的保护,开展经济发展与生态文明同步建设。     

中国北方农牧交错带生态环境的空间格局演变

中国北方农牧交错带受自然条件和人为活动等多种因素的综合影响,生态环境问题比较突出,成为生态环境研究的典型区和理想地带。论文以此作为研究对象,选择能反映生态环境特点的多种空间数据信息,利用数字网格模型,通过采用空间叠加的分析方法,评估北方农牧交错带1989年和1999年的生态环境背景状况,并对北方农牧交错带生态环境变化及空间格局特征进行研究。结果表明:①1989至1999年,北方农牧交错带生态环境背景状况从东南向西北逐渐变差;②1989至1999年来,北方农牧交错带生态环境背景状况逐渐变差;③北方农牧交错带生态环境背景状况变化严重地区集中在晋陕蒙宁甘交界处、科尔沁沙地区、青海海东地区3个区域;④在205个旗县中,宁夏盐池县、内蒙古翁牛特旗、陕西定边县、甘肃环县、青海尖扎县、山西汾西县等12个旗县的生态环境变化最为严重,60%以上的面积生态环境背景状况逐渐变差。     

黄土高原土壤景观格局特征分析

在地理信息系统支持下,选择多种景观格局指数,从斑块面积、斑块数、斑块周长和多样性的角度对黄土高原地区土壤景观进行了格局特征分析。结果表明,黄土高原地区土壤景观斑块数、面积和周长分布均极不均衡,土壤景观多样性指数较低,反映出黄土高原地区土壤景观破碎化程度较高。