Predicting future invasion risk of three widespread malignant weeds on Qinghai-Tibet Plateau,using multi-algorithm ensemble models北大核心CSCD

农田恶性杂草相比普通杂草的传播更为迅速且难以有效防治,对农业生产危害严重.明确典型恶性杂草当前潜在分布面积及未来气候变化下对耕地的潜在入侵风险对农业生产管理具有重要意义.以广泛分布于青藏高原农田中的3种常见恶性杂草,即野燕麦(Avena fatua L.)、一年生早熟禾(Poa annua L.)和狗尾草[Setaria viridis(L.)P.Beauv.]为研究对象,利用广义增强模型(GBM)、广义线性模型(GLM)、人工神经网络(ANN)、最大熵(MaxEnt)、随机森林(RF)及多元自适应回归样条(MARS)算法集合预测上述3种杂草在青藏高原的潜在地理分布以及驱动其变化的关键因子,以评估其对耕地的入侵风险.未来气候场景采用最新的第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)框架下2050年的4种共享经济路线(SSP1-2.6、2-4.5、3-7.0、5-8.5).结果显示:野燕麦适宜分布区面积约为3.5912×10^(5) km^(2),主要分布于四川西南部及青海东部,零星分布于甘肃、西藏和新疆;一年生早熟禾和狗尾草的适宜分布区面积约为4.3046×10^(5) km^(2)和2.0036×10^(5) km^(2),均主要分布于四川西南部和西藏东南部,零星分布于青海东部和甘肃南部.年均温是3种杂草分布的最主要驱动因子.此外,人类足迹和土壤有效氮是影响野燕麦分布的相对重要因子;土壤酸碱度、最暖季降水量是影响一年生早熟禾分布的重要因子;温度季节性、最暖季降水量是影响狗尾草分布的重要因子.预计至2050年,3种杂草在4种情境下均会出现不同程度的扩张,狗尾草的扩张面积表现出随辐射强迫的增强呈先升高后趋于稳定的趋势,而另两种杂草则呈先升后降的趋势.预计3种杂草的潜在分布面积在耕地中的占比与扩张面积的变化趋势一致,且在主产区的占比高于非主产区.模拟结果表明,未来气候变化下,随着3种恶性杂草的适宜分布区面积的扩张,其对青藏高原耕地的入侵风险将增加,尤其是粮食主产区所面临威胁更为严峻,建议应重点关注青藏高原粮食主产区恶性杂草的生理生态、迁移扩散和防治技术研究.(图6表2参61)     

三唑酮在油菜-土壤生态系统中的降解与建模

为评价三唑酮可湿性粉剂在土壤-油菜生态系统中使用后的残留行为和环境安全性,进行了2 a大田试验,并比较了指数模型、GM(1,1)灰色模型、阻滞动力学模型对三唑酮降解规律的描述。结果表明:3种模型的拟合结果均达到统计学意义上显著相关;对三唑酮在土壤和油菜中降解行为模拟结果最好的分别为GM(1,1)模型和阻滞动力学模型;三唑酮在土壤中2 a的半衰期分别为3.48和4.38 d,油菜植株中分别为1.98和3.78 d,其降解受温度影响较大。     

南京市经济发展与环境污染关系的实证研究

根据南京市1991～2003年经济与环境数据,分析经济发展与环境污染的相互关系,建立了南京市经济增长与环境污染水平的计量模型,进而评价了南京市的环境保护政策。研究表明：作为一个重化工业城市,南京市自20世纪90年代以来,在经济高速发展的情况下,其环境恶化程度逐步得到遏制,部分环境指标与人均GDP演替轨迹呈现显著的环境库兹涅茨曲线特征。这主要归功于南京市政府近年来有效的环境政策和巨额的环境投资。     

工业部门低碳化驱动因素与脱钩路径分析——以安徽省为例

减少工业部门碳排放是实现中国碳达峰、碳中和目标的关键路径之一。为识别工业碳排放的影响因素及其减排贡献,厘清工业部门碳排放与经济发展间的脱钩路径,以2006～2019年安徽省工业碳排放为例,集成C-D生产函数、LMDI模型与Tapio解耦模型量化评估了工业部门的低碳化驱动因素及其脱钩路径。结果表明：(1)考察期内安徽省工业部门碳排放累计净增1 076.70万t,碳排放总量呈阶段性变化并在2013与2016～2018年实现了减排效果。(2)工业部门投资与工业技术水平导致了安徽省工业部门碳排放的快速增长,而能源强度的减排作用最为显著,能源结构、经济结构和劳动力投入在一定程度上抑制了工业CO₂排放,特别是劳动力投入呈现先促进后抑制的变化趋势。(3)安徽省工业CO₂排放与经济发展间的脱钩状态有4种：弱解耦(2008～2012和2014～2015年)、强解耦(2013和2016～2018年)、扩张耦合(2006～2007年)和扩张负解耦(2019年);抑制脱钩因素有技术水平和资本投入;促进脱钩因素有能源强度和经济结构;其中能源结构和劳动力逐渐由抑制脱钩转...     

湖泊富营养化物元模型及复合应用初探

在物元分析理论的指导下针对湖泊富营养化特征建立其物元模型，通过神经网络确定各物元特征的权系数，与物元模型复合运用进行湖泊富营养化的综合评判，指明湖泊治理转化方向。并结合物元分析中转换桥理论，从抽象理论高度分析总结了生物治理及其生态、经济效益相容性转化，表明该物元模型是值得深入研究的。     

缺失烟囱参数估算及其应用对空气质量模拟结果的改进

针对源清单中部分点源烟囱参数缺失而采用源排放模型SMOKE(Sparse Matrix Operator Kernel Emissions)默认的烟囱参数对空气质量模型模拟结果造成的不利影响,综合考虑气象观测数据、空气质量监测数据、源排放强度以及相关标准和规范对烟囱设计的要求,分别基于最大落地浓度法和基于统计方法对2009年珠三角地区源清单中缺失烟囱参数点源的烟囱参数进行了估算,并将估算烟囱参数用在WRF/SMOKE-PRD/CMAQ空气质量模型系统分析其对模型模拟的改善情况.相比于采用SMOKE默认烟囱参数,基于最大落地浓度估算烟囱参数对NO2、NOx、SO2、PM10及O3的模拟结果均具有一定改善作用,而基于统计方法估算烟囱参数仅对SO2、O3的模拟结果有所提高.结果表明,使用基于最大落地浓度法估算得到的烟囱参数更为合理,使污染物的垂直排放分配更加合理,可以应用于空气质量模型输入源清单中缺失烟囱参数点源的估算,从而一定程度上改善空气质量模型的模拟效果.     

旅游灾害事件成灾模型的建立及解析

在我国旅游业蓬勃发展的今天,旅游灾害事件频发已引起了相关部门的高度重视和全社会的关注.根据灾害学原理和对旅游灾害事件成灾机制的研究,建立旅游灾害事件成灾模型,将在成功防范和减轻旅游灾害事件的损失方面发挥巨大作用.该模型主要就旅游灾害事件的基础条件、旅游灾害的诱发因素、旅游灾害的承灾体、旅游灾害损失类型、以及防灾减灾有效措施等方面的问题进行了分析和探讨.     

天津市城区暴雨沥涝仿真模拟系统的研究

天津市位于黄河水系尾闾，是我国北方重要的工业和港口城市。该市历史上一直遭受洪涝灾害的威胁，加之近几年市区范围不断扩大，不透水面积增加，排水能力远远不能适应城市的发展要求，城市沥涝问题日趋严重。为了掌握天津市暴雨沥涝的规律，减轻洪涝灾害对该市的影响，作者利用二维不恒定流水动力学模型和计算机信息管理及图形技术，采用Power Station Fortran 4.0和Visual Basic5.0编程语言，在Widows98环境下开发了天津市暴雨沥涝仿真模拟系统。该系统首次实现了从城市暴雨预报、监测到城市暴雨沥涝仿真模拟的研究， 不仅能够处理实时的不均匀的降雨信息，还能处理数值预报模型的预报降雨信息。系统的信息前后处理模块用图形方式管理仿真模型的各类信息，方便用户显示、查询和修改，使系统更加完整、实用。     

博斯腾湖水质矿化度模型及预测研究

根据博斯腾湖１９８５～１９９５年水质监测数据和出入湖水量等水文数据观测值，采用水质扩散模型和盐量平衡关系推导出博斯腾湖大湖区（简称博湖）水质矿化度模型，并预测了几种情况下博湖水质矿化度及近几年变化趋势，分析了影响博湖水质矿化度的主要因素，为博湖的近期和远期环境保护规划、环境管理等提供科学依据．     

基于农户行为的土地利用人工社会模型的构造与应用

为探讨人工社会在土地利用变化研究领域中的应用,研究创建了一个模拟土地利用变化过程的人工社会模型(LUC-ASM)。该模型以农户和农民为两类主体(agents),模拟分析不同社会经济条件和政策影响下,两类主体对自己承包土地利用方式的微观决策所可能产生的宏观效应及其时空变化特征。以鄱阳湖区一个现实村落为主要研究对象,以农户从事各类生产活动的行为特征为准则,利用LUC-ASM模型模拟未来30年内该村落土地利用变化过程。结果表明,未来这一地区土地利用的变化与人口增长结构调整方式、国家土地利用与环保政策、社会经济发展态势等因素密切相关;在城市化的影响下,该地区的农业劳动力将会出现短缺,农村土地有可能被撂荒,需要及早采用政策措施予以避免。总体而言,LUC-ASM模型能够形象地反映土地利用变化过程的微观驱动机理及各种社会经济与环境因素影响的宏观效应,有助于深化我们对人与自然环境相互作用的认识。