北疆地区近53年极端气温事件及其影响因素分析

根据北疆地区1960—2012年31个气象站点的逐日最高气温和最低气温资料,采用线性趋势分析、主成分分析和反距离加权等方法对该地区的年平均最高气温、年平均最低气温和14个极端气温指数的时空变化特征进行了研究,并探讨了各极端气温指数与北极涛动指数、北大西洋涛动指数和厄尔尼诺-南方涛动之间的关系。研究表明:(1)近53年来,北疆地区年平均最低气温、年平均最高气温分别以0.49℃·(10a)~(-1)、0.22℃·(10a)~(-1)的年际倾向率呈显著的上升趋势;气温日较差以0.27℃·(10a)~(-1)的年际倾向率呈显著下降趋势。极端暖指数除暖昼日数、夏日日数和极端最高气温均表现为不显著的上升趋势外,其他暖指数均呈显著上升趋势;极端冷指数中除极端最低气温、日最高气温的极小值呈上升趋势外,其他冷指数均呈减小趋势;在空间变化上各极端气温指数均表现为在阿尔泰山东南部地区和伊犁河谷地区变化幅度较大,其他地区变化较小。(2)冷指数(冷夜、日最高气温的极小值、极端最低气温)的增温幅度明显大于部分暖指数(暖夜、日最低气温极大值、极端最高气温),这一变化特征在山麓、山谷等地区表现最为明显,而在这一地区夜指数(暖夜、冷夜)的变暖幅度也明显大于昼指数(暖昼、冷昼)。(3)极端气温指数与大气环流指数相关性分析表明,三种大气环流指数中北极涛动指数对北疆地区极端气温的影响最为明显,其次是北大西洋涛动指数,且这两种大气环流指数对研究区极端气温冷指数的影响较为显著,而厄尔尼诺-南方涛动对研究区极端气温影响较小。     

基于灰色关联与主成分分析的环境承载力评价

以广西为例,基于区域系统论的视角,从社会系统、资源系统和环境系统子系统选取21个指标构建环境承载力评价指标体系,以层次分析法确定指标权重,采用灰色关联法对2005-2014年广西环境承载力状况进行量化测度和系统分析,利用主成分分析法对承载力结果验证分析。结果表明:(1)从时序变化上看,2005-2014年,关联度由62.43提高至92.35,广西承载力水平逐年提高,高速发展的社会经济是环境承载力的最直接驱动力。(2)主成分分析法因剔除部分信息故导致评价结果波动大,灰色关联法评价结果稳定且差距小,但两者反映的趋势和结论是一致的,说明评价结果精度较好。(3)通过环境系统短板因子分析,水环境质量良好且逐年改善,固废指数呈"低-高-低"态势,大气污染成为阻碍广西环境治理的关键。     

中国资源型城市精明发展与环境质量的耦合关系及响应机制

以2003-2015年的中国资源型地级城市为研究对象,利用全局主成分分析、耦合协调模型和面板VAR模型对中国不同类型的资源型城市精明发展与环境质量的耦合关系及交互响应机制进行综合测度。研究发现：（1）资源型城市精明发展水平相对较低,各地区间差异有所减弱;环境质量亟待改善,各地区间差异在波动中有所增加。（2）二者间的耦合协调关系有待提升,耦合协调度由高到低排名依次为成长型、衰退型、再生型和成熟型。（3）不同类型资源型城市的精明发展与环境质量均有自我增强和惯性增长趋势。资源型城市精明发展对环境质量呈现先正后负的作用机制,成熟型资源城市精明发展提升对环境质量具有正向增强机制,而衰退型资源城市环境质量对精明发展、再生型资源城市精明发展对环境质量均呈现先负后正的交替作用机制。未来15期,成熟型和再生型资源城市精明发展将会促进环境质量提升。针对不同类型资源城市提出了差异化的对策与转型发展建议。     

生态支撑力概念模型的构建及应用

为了反映自然生态系统在维持生态平衡时对生态承载力所产生的作用效果,构建了评价自然生态系统抗扰动能力的生态支撑力概念及模型,采用基于Kendall's W检验法改进后的主成分投影法,对海南省重要生态区进行生态支撑力评价.生态支撑力所反映的生态承载力的向上支撑作用效果取决于"生境""生物群落""物质循环和能量流动"这三方面,故通过表征这三方面的自然驱动力、生态结构和生态功能准则层来构建生态支撑力概念模型及评价指标体系.案例研究结果表明:2000-2010年海南省重要生态区东部生态支撑力指数长期处于Ⅲ级（中等）水平以上,而西部均处于Ⅳ级（较低）水平以下,这与2020年海南省主体功能区规划和区域经济差异特征相符;海南省重要生态区生态支撑力指数处于Ⅰ级（高等）水平的面积所占比例由2000年的17.15%升至2010年的30.57%,增幅达78.25%,表明生态支撑力逐渐好转,推测与海南省实施生态特区建设密切相关.研究显示,所提出的生态支撑力概念模型及应用能客观地反映该区生态环境状况及其影响成因,将有助于海南省重要生态区的生态安全维护和管理决策的制订.      

近红外光谱技术结合主成分聚类分析判别海面溢油种类

鉴于目前没有一种方法能独立解决溢油鉴别的所有问题,本文提出了近红外光谱技术结合主成分聚类分析鉴别溢油种类的方法。通过有机溶剂萃取出自行配制的汽油、柴油和润滑油模拟样品中的溢油后记录其近红外光谱,对5800～6200cm-1区段范围内的谱图经多元散射校正(MSC)、Norris一阶导数平滑预处理处理后求其主成分,并在主成分的基础上引入Ward聚类分析法(离差平方和法)对样品分类。结果表明近红外光谱技术结合聚类分析能对体积分数在0.4～0.8mL/L间的海面溢油样品正确、快速分类,近红外光谱技术结合主成分聚类可作为溢油鉴别的一种辅助方法。     

因子分析法在尾矿库环境评价中的应用

尾矿库作为矿山中最大的危险源之一,极易引发泥石流、滑坡和溃坝等地质灾害。造成尾矿库灾害的因素多样,针对尾矿库风险因素的不确定性等问题,本文采用因子分析方法对尾矿库风险指标进行评价。根据尾矿库灾难成因及特点,结合相关工程实际,确定库容、坝高等十项风险指标,建立因子分析风险评价模型,对各因子进行定量分析,确定主要风险成因,明确因子间的相互关系,为尾矿库风险控制提供参考。分析结果表明主矿种、附属矿种、库容和坝高是引起尾矿库风险的主要因素。     

额尔齐斯河源区融雪期积雪与河流的水化学特征

在2014年3~4月期间,在连续收集了融雪期额尔齐斯河正源-卡依尔特斯河河水和冰雪融水水样的基础上,综合运用描述性统计、Gibbs分析图和Piper三线图等方法,对卡依尔特斯河融雪期径流中水化学特征其控制因素等进行了分析.研究区不同水体在融雪期内,主离子组成以及水化学类型差异显著.河水中总溶解固体(TDS)含量变化范围为24.9~50.3mg·L-1;河水中的优势阳离子为Ca~(2+)和Na~+,分别占阳离子总量的61%和17%,河水中优势阴离子为HCO_3~-,占阴离子总量的95%.河水的水化学类型为HCO_3~--Ca~(2+).地表水样品的水化学组成落在Gibbs分布模型的中部偏左下部分,表明研究区的水化学离子组成受到岩石风化作用和大气降水作用的共同影响,且岩石风化作用占主导.     

APCS-MLR结合PMF模型解析厦门杏林湾近郊流域沉积物金属来源

城市化、工业化和农业集约化的快速发展,导致排入近郊流域水体中的金属不断增多.为了及时阻断污染源头,制定有针对性的风险缓解措施,准确识别和量化复杂环境内沉积物中金属的污染来源显得尤其重要.对厦门杏林湾近郊流域水系表层沉积物中14个金属元素(Cd、 Cu、 Sr、 Zn、 U、 Pb、 Th、 Ni、 Be、 Co、 Cr、 Rb、 V和Mo)含量进行分析测定.综合运用相关性分析、聚类分析、绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分解法(PMF)等多种方法,识别和定量解析污染源及贡献.近郊流域水系沉积物中大部分金属元素含量超过厦门市C层土壤环境背景值,各金属在不同区域(许溪、苎溪、后溪和杏林湾)分布存在差异,平水期和丰水期的苎溪区域样点的表层沉积物中,变异系数大的Cr、 Cu、 Zn、 Mo和Cd元素含量比其他区域的含量高,其中,Cu和Cd污染较为严重;丰水期的整体区域沉积物中金属的富集程度相比于平水期有所下降,Cu和Cd在两个时期均为显著富集;相关性分析、聚类分析和主成分分析表明,杏林湾近郊流域水系表层沉积物中金属污染来源较为复杂. Ni、 Cu、 Zn和Pb主要来源于...     

海洋生态环境承载力研究——以深圳东部海域为例

随着沿海城市经济快速发展,海洋资源消耗、海洋环境污染和海洋生态破坏等问题日益突出。作为衡量海洋可持续发展的主要手段之一,承载力的量化研究至关重要。本研究基于"压力-状态-响应"（P-S-R）概念模型,构建了海洋生态环境承载力评价指标体系;运用主成分分析法（PCA）、熵值法和等权重法对评价指标分别赋权,建立了状态空间评价模型,并以深圳东部海域为例对生态环境承载状况进行实证分析,得出深圳东部海域超载的主要原因,为海洋资源的可持续利用提供科学依据。     

中国两性生殖卤虫形态特征的数值分类研究

对中国两性生殖卤虫１２个品系的１０个品系形态特征进行了聚类分析和主成分分析,并与Ａ．ｕｒｍｉａｎａ进行了比较研究．研究结果表明,Ａ．ｕｒｍｉａｎａ和中国两性生殖卤虫各品系明显可分为２个类群,证明中国各两性生殖卤虫品系均属于Ａ．ｓｉｎｉｃａ．而Ａ．ｓｉｎｉｃａ不属于Ａ．ｕｒｍｉａｎａ．在中国两性生殖卤虫各品系中ＮＬ、ＨＪＱ、ＳＢ可分为另一类群,显示可能存在种下分类阶元．本文所选取的形态特征是稳定的,可做为卤虫品系形态特征数值分类的重要依据．