Generalized Nondimensional Depth‐Discharge Rating Curves Tested on Florida Streamflow1

Abstract: A discharge rating is a relationship between stage and discharge at a specific point in a river stream or lake outlet structure. Rating curves are useful for interpolating and perhaps extrapolating flow measurements and for use directly in storage routing models. However, rating data and stations are limited. A generalized nondimensional mathematical expression that describes the rating relation of depth and discharge has been developed and tested against observations from 46 stations in West‐Central Florida. Three approaches were tested in sequence to select the best fit. The proposed model is a log‐linear equation with zero intercept and a slope that fits more than 50% of the stations were analyzed. The model is normalized by the depth and discharge values at 10% exceedance from data published by the U.S. Geological Survey. For ungauged applications, Q₁₀ and d₁₀ were derived from a relationship shown to be reasonably well correlated to the watershed drainage area. The average relative error for this parameter set shows that for the flow range up to the Q₁₀ discharge, better than 30% agreement with the USGS rating data can be expected for about 50% of the stations. Further analysis is required to determine why so many stations exhibit such similar behavior and to identify the criteria or parameters governing the differences.     

我国城市地上地下土地权利的设立——以中关村西区为例

土地立体利用已经成为城市空间扩展的新模式,文章采用事先调查和理论研究相结合的方法,首先对国内土地立体利用的典型范例——中关村科技园西区地上地下空间的利用情况进行了描述和总结,之后对目前园区内的地上地下土地权利设立"无章可循"的现状进行了深入分析。从问题的表象入手,总结出环环相扣的原因,进一步说明产生问题的实质是我国地上地下权利设立制度中权利体系、权利的取得、地籍管理以及登记制度4个环节所存在的缺陷。最后,针对各环节中的缺陷提出了相应的政策建议,包括:创设区分建设用地使用权,建立城市地上地下土地权利体系;空间利用各环节增加权属分配工作;制定空间范围地籍测量标准;完善已有的登记制度,做好新旧规定的衔接。以上措施有利于促进我国地上地下土地权利制度的完善,加快对土地资源的高效利用。     

基于SPOT VEGETATION的秦岭南坡近10年来植被覆盖变化及其对温度的响应

利用1km分辨率的SPOT VEGETATION(SPOTVGT)数据对秦岭南坡1998～2007年植被覆盖空间变化特征进行分析,并研究了温度与年最大NDVI(归一化植被指数)值的相关性.结果表明:秦岭南坡年最大NDVI值大于0.57的面积占总面积的97%.植被覆盖增加地区的面积总体大于退化的面积,但年最大NDVI值显著减小的像元占像元总数的4.45%以上,且部分阔叶林分布区的NDVI值显著降低;草灌丛是秦岭南坡退化最严重的植被类型.年最大NDVI值与前一年8月至当年7月平均温度具有显著的相关性,其大小随平均温度的变化符合y=-0.004x2-0.0015x+0.7168(p0.05).在研究区范围内,当前一年8月至当年7月平均温度低于某一温度(约为(13.0±0.2)℃)时,其与年最大NDVI呈正相关,而高于另一温度界限(约为(14.4±0.2)℃)时则呈负相关,其中研究区南端的人为耕作区表现尤为敏感.     

秦岭南北地区植被覆盖对区域环境变化的响应

利用GIMMS(Global Inventory Modeling and Mapping Studies)和SPOT VGT(Spot Vegetation)两种数据集的归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)对1982~2007年26年间秦岭南北地区植被覆盖变化进行了比较,并对其环境驱动力进行了分析.结果表明,研究时段内,秦岭南北地区的植被覆盖均呈降低趋势,且秦岭以北地区的降低速度大于秦岭以南.经计算分析得出,两地区春季和夏季的季平均NDVI与温度的相关系数均通过了p<0.1的显著性检验,其中,秦岭以南地区1982~1997年春季NDVI与温度的相关系数最高为0.61(p<0.05);秦岭以北地区春季的降水与年NDVI之间也显著相关(p<0.05).值得注意的是,1998~2007年间,秦岭以北地区冬季NDVI与温度相关系数高达0.75(p<0.05),这是秦岭地区在区域环境影响下植被覆盖变化的一个重要特征,表明秦岭以北地区的植被更多地受气温变化的影响,在全球变暖大趋势下,该地区植被可能更为敏感,是区域生态响应的一个重要信号.人为活动（如土地利用类型的改变）也是影响该区植被覆盖变化的一个重要因子.     

西昆仑库科西鲁克地区基性岩脉地球化学及构造意义

新疆库科西鲁克地区广泛发育基性岩脉,多呈岩墙、岩枝和小岩滴。基性岩脉岩石类型为辉长岩和辉绿岩。辉长岩属于碱性玄武岩,而辉绿岩属于过铝质碱性系列碱玄武岩与粗面玄武岩过渡型,其形成深度(浅成相)比辉长岩浅(中深成相)。区内基性岩脉形成于闭合边缘岛弧、活动陆缘造山带环境,是由幔源原生岩浆经过分异并同化混染地壳物质而形成,结晶分异是控制岩浆演化的主要因素。辉长岩中δEu具有弱的亏损。辉绿岩δEu为正异常,而C e均具弱亏损,成岩氧逸度较高,其成因与典型的I型花岗岩类相似,为壳幔混合型。辉长岩偏幔源,而辉绿岩偏壳源,可能为幔源岩浆上侵受围岩混染所致。辉长岩年龄(119 M a)要比辉绿岩年龄(46.1M a)老,辉长岩为冈底斯陆块向欧亚大陆板块碰撞拼贴过程中,逆冲挤压结束的标志,辉绿岩为大规模逆冲挤压剪切结束,青藏高原隆升初期拉张作用的产物。     

1960—2019年秦岭气候带界限的变化研究

受全球变化的影响,温度带边界在空间上的变化呈现出向高纬度方向显著移动的趋势,其中亚热带区空间分布对全球变暖的响应较为敏感,对其边界空间变化特征的研究对于认识全球变化对自然景观的潜在影响具有重要科学意义。基于秦岭及其周边74个气象站点1960—2019年日均气温数据,选取保证率80%的日均温≥10 ℃持续日220天等值线和1月0 ℃等温线为北亚热带北界指标,探讨了近60年气候变暖背景下秦岭气候带界限的变化趋势。研究表明：（1）1960—2019年秦岭日均温≥10 ℃持续日呈显著上升趋势,其变化率为3.268 d/10 a;秦岭1月平均气温呈弱显著上升趋势,其变化率为0.179 ℃/10 a。（2）60年来秦岭北亚热带北界发生了明显的抬升,平均抬升高度约为228.89 m;从经度上看,中段106°~111°E范围内北亚热带北界的变化最为强烈,60年来上升高度达308.81 m,明显高于东西北三段（东段上升165.69 m,西段上升243.33 m,北段上升267.01 m）。（3）60年来秦岭北亚热带过渡带出现了明显的攀升,且向北移动;秦岭以北“跨越式”地出现北亚热带气候格局。气温突变后,秦岭北亚热带过渡带形成从秦岭南坡延伸到秦岭东部,并向北推进向西进入关中平原的格局,秦岭南坡作为北亚热带和暖温带的分界作用有所减弱。随着气候的变暖,秦岭北亚热带过渡带可能部分或整体转变为北亚热带,北亚热带将从秦岭南坡到秦岭北坡呈连续带状分布,北亚热带北界可能会跨越秦岭山脉。     

秦巴山区生态系统服务与居民福祉耦合关系的时空变化

保护生态系统、提高居民福祉是实现联合国2030可持续发展目标的核心内容。在分析秦巴山区生态系统服务与居民福祉时空演化特征的基础上,采用弹性系数揭示了二者的时空耦合关系。研究发现：（1）1990—2018年秦巴山区水源涵养总量、土壤保持总量均呈波动下降趋势,碳储量总量则呈缓慢增长趋势,且各生态系统服务呈不同的空间分异特征。（2）1990—2018年居民福祉呈上升趋势,增幅高达220%,并呈“南高北低”的分布格局。（3）县域尺度上,三种生态系统服务与居民福祉明显不协调发展。其中,水源涵养、固碳服务与居民福祉的耦合关系均以“福祉增—服务减”为主,占比分别为88.75%、62.5%;而土壤保持服务与居民福祉的耦合关系则以“双增”为主,占比为57.5%。此外,各项生态系统服务与居民福祉反向变化区多分布于汉江河谷盆地和秦岭山脉中段。研究结果可为促进贫困山区生态系统服务与居民福祉协调发展提供决策依据。     

Assessing environmental factors in red spruce (Picea rubens Sarg.) growth in the Great Smoky Mountains National Park, USA: From conceptual model, envirogram, to simulation model

This study provides a method for assessing a multiplicity of environmental factors in red spruce growth in the Great Smoky Mountains National Park (GSMNP) of Southeastern USA. Direct and indirect factors in the annual growth increment are first organized into a schematic input-output envirogram (ARIRS), and this information is then used to construct a simulation model (ARIM). The envirogram represents a structured conceptualization of most environmental factors involved in growth, as developed from relevant literature. This interdisciplinary synthesis distinguishes direct vs. indirect factors in growth and takes account of the systems ecology concept that indirect factors may be as important as or more important than direct ones in regulating growth. The ARIRS envirogram summarizes hierarchically organized, within- and cross-scale, local-to-global interactions, and its construction makes it obvious that growth is influenced by many cross-scale spatiotemporal interactions. More research on genecology is still needed to clarify the role of phenotypic plasticity and adaptive capacity in nutrient cycling, global change, and human disturbance.     

祁连山北麓生态移民的生计风险与应对策略选择——以武威市为例

生计风险作为移民社会整合的标尺,已成为研究生态移民生计及可持续发展的重要视角。以祁连山北麓的武威市为例,利用Binary Logistic模型分析了移民生计风险对其应对策略的影响机制,以期为制定有效的生计风险防范体系提供科学支撑。结果表明：（1）武威市生态移民的生计类型以非农户为主,纯农户比例不足10%,生计多样化指数仅为1.74且存在显著的区域差异。（2）67.44%的移民面临着多重风险,以经济风险为主,生活开支大、新分棚圈耕地质量差、返贫是主要的风险要素。（3）应对策略主要为向亲朋借钱、银行贷款、外出打工和减少开支,后顾生计则多选择扩大养殖、长期打工和维持现状,不同县区移民的策略选择略有不同。（4）政策、福利和经济风险会显著影响移民对“向银行贷款”“减少开支”及“外出打工”等应对策略的选择,而后顾生计的选择更多受制于生计资本储量,而政策及经济风险的影响较低。移民户的类型对策略选择影响显著,非农型兼业户更倾向于选择“向银行贷款”和“扩大养殖”。     

滹沱河流域山区地表水-地下水水化学空间变化特征、影响因素及其来源

滹沱河流域山区作为华北平原地下水的补给源区,其径流量逐渐减少对华北平原地下水可持续利用提出了巨大的挑战.深入研究滹沱河上游山区地表水-地下水水文地球化学过程及其控制因素,可为全面认识区域水资源状况及水资源可持续利用提供参考.基于同位素、水文地球化学和数理统计方法,分析区域河水、井水和泉水来源、水化学空间变化特征、影响因素及离子来源.结果表明,滹沱河上游山区流域河水、井水和泉水均受大气降水补给,且受自然因素和人为因素的共同影响,其水化学特征现出较大的空间差异.整体来看干流河水水化学类型相对集中,受采矿影响较大支流汇入的河段(上游和下游),河水水化学类型主要为Ca·Mg-SO₄·HCO₃;受自然植被影响的支流汇入的河段(清水河和龙华河之间),河水水化学类型为Ca·Mg-HCO₃·SO₄.此外,各支流河水水化学类型也存在较大差异.上游峪口河和峨河支流主要水化学类型与干流一致为Ca·Mg-SO₄·HCO₃;中游牧马河和清水河支流主要水化学类型均为Ca-HCO