基于链式理论的单灾种向多灾种演绎

从灾变链角度出发,以灾变链式理论的八种链式形态为依托,基于耗散结构理论,指出自然灾害系统链式响应行为是外部环境复杂输入和自身内部结构关系变化两方面共同作用的结果;构建系统的单灾种模型,并推演出多灾种模型,反映各灾种之间的耦合关系和相互影响,探讨单灾种向多灾种的演化机理.研究表明各灾变链致灾因子所具有的能量是灾变链式阶段的关键,在此基础上提出防灾减灾策略,为单灾种和多灾种灾害的防治提供参考依据.     

场地分类及其在我国的演变

简要总结了国内外场地分类的研究现状,详细介绍了我国自1959年以来不同版本的抗震设计规范关于场地分类的规定.以中国的建筑抗震设计规范为线索,介绍了场地分类在我国的演化过程,对场地分类的研究方向提出了建议.     

2015—2016年中国城市臭氧浓度时空变化规律研究

为探究中国大陆城市O₃污染状况时空变化的总体特征,运用时空统计分析和GIS技术对2015—2016年全国开展O₃常规监测的336个城市进行分析,揭示近两年O₃浓度及不同等级污染天数的时空变化格局,并着重对比分析"三区十群"区域内外O₃浓度的变化差异.结果表明：2015—2016年期间,全国336个城市中,有258个城市2016年年均O₃浓度值较2015年升高,形成了新的O₃污染空间格局;京津冀及周边地区、长三角地区、中部的河南、武汉污染较重,东南沿海和西南地区的云南、西藏污染相对较轻;长三角地区和山东城市群是中国O₃核心污染区域,陕西、山西及安徽三省O₃浓度较2015年有大幅升高.O₃的空间分布与NO_x排放量、生成控制型等因素密切相关.已有的研究区域中除华北平原和四川盆地等地区的郊区点位以外,我国大多数地区的O₃生成控制型属于VOCs控制型.研究结果有利于从宏观上直接对比评估国家大气污染重点防控区内外O₃污染特征变化的差异,从而针对性地开展环境污染防控.     

长江经济带PM2.5分布格局演变及其影响因素

2000年以来,长江经济带高强度的人类社会经济活动引发了严峻的环境污染问题,灰霾污染尤为严重.研究该区域PM_2.5浓度的时空格局与影响因素是落实新发展理念、推进区域大气污染综合防治的迫切需要.本文基于遥感反演数据,研究了2000～2016年长江经济带PM_2.5浓度分布格局的演变过程,利用地理加权回归模型揭示了自然和社会经济因素对其影响的时空非平稳性.结果表明:①PM_2.5浓度分布总体表现为东高西低,且城市群污染特征明显.②以2007年为界, 2000～2016年PM_2.5年均浓度经历了逐年上升和波动下降的过程,年均浓度由27.2μg·m^-3上升至44.1μg·m^-3后, 2016年降至33.6μg·m^-3.污染范围则先由长三角城市群、长江中游城市群和成渝城市群核心区域向四周快速扩展, 2007年后开始往回收缩.③空间自相关分析表明,PM_2.5浓度分布有显著的正空间自相关性,热点持续稳定地分布在上海、江苏、安徽中北...     

工业城市农田土壤重金属时空变异及来源解析

环境政策调控对农田土壤重金属富集趋势影响显著.本研究以典型工业城区周边农田为例,采用经典统计与地统计方法分析土壤Cd、 Pb、 Cu和Zn含量变化及时空分布特征,并采用PCA/APCS模型对土壤Cd、 Pb、 Cu和Zn污染来源及变化进行分析.结果表明,与2011年相比, 2017年研究区土壤Cd、 Pb、 Cu和Zn含量整体呈增加趋势.空间分布上Cd和Pb含量在2个时期均表现为从西北向东南逐渐降低,Cu和Zn含量在2011年表现为从北向南逐渐降低, 2017年表现为从西北向东南逐渐降低.与2011年相比, 2017年工业污染源对Cd、 Cu和Zn贡献率分别增加5.58%、 10.4%和20.4%,对Pb贡献率降低19.7%;其它源对Cd和Pb贡献率分别增加3.76%和24.8%,对Cu和Zn贡献率分别降低9.27%和4.31%.相关举措降低了工业污染源带来的区域土壤Pb累积,但对Cd、 Cu和Zn污染防控并不明显,新的Cd和Pb污染源需引起重视.     

基于地-空观测数据的粤港澳大湾区大气污染调查及时空演变特征

为了构建美好生态和人居环境,对粤港澳大湾区大气污染有准确充分了解,对大湾区大气污染状况开展深入调查.基于2014年6月至2018年12月的地面环境观测数据和2000～2018年卫星遥感反演产品,从不同的时间尺度和不同空间上分析大湾区大气污染的时空分布特征、演变态势和潜在气候效应.结果表明:①从站点观测的PM_2.5日均值浓度看,每年在1、 2和10～12月出现良好或者轻、中度污染情形,其余时间为优级;②基于卫星近20 a年平均PM_2.5浓度空间分布特征,呈现出以广州和佛山为中心向外辐射特征.时间演变上大体呈现出Ω形态特征,从2000年开始逐渐增加, 2008年最高,之后逐渐降低;③基于MISR卫星每隔10 a的月平均AOT数据看月度变化特征,第一时间段(2000～2009年)的AOT月均值大于第二时间段(2010～2018年)同月,最大值在3、 4月,最小值在11、 12月.设想沿珠江口岸南北向划一条线,AOT值呈现出西部大于东部的基本空间分布特征;④从站点观测的O₃-8h日均值浓度数据看,大湾区O₃...     

上海河道浮游植物群落结构时空变化特征及影响因素分析

为探究上海河道浮游植物群落结构时空变化特征及影响因素,于2018年9～10月(秋季)和2019年7～8月(夏季)对上海中心城区、新城镇和农村地区河道总计44个样点的水环境和浮游植物群落结构进行调查.结果表明:①秋季和夏季浮游植物种类均以绿藻门为主,其次为蓝藻和硅藻;浮游植物密度以蓝藻占据绝对优势;浮游植物种类和密度均是夏季>秋季,分别高出24%和2.77倍,硅藻门种类略微上升,而裸藻门种类稍微下降;秋季微囊藻(Microcystis sp.)优势度明显(Y=0.16),而夏季则无占绝对优势的优势种.②各地区浮游植物种数无明显变化;浮游植物密度和蓝藻门密度均呈现农村>新城镇>中心城区的规律,秋季3个地区的浮游植物密度无显著差异(P>0.05),而在夏季农村所有浮游植物和蓝藻门密度显著高于中心城区(P<0.05),分别高出1.82和1.93倍.③蒙特卡洛检验结果表明,影响秋季和夏季浮游植物群落结构的主要因子分别为透明度(SD)、总磷(TP)、总氮(TN)、浊度(Turb)和TN、 Turb、 SD、 pH.冗余分析(RDA)结果表明,秋季新城镇河道浮游植物群落...     

环渤海地区气溶胶光学厚度数据选取及时空特征分析

基于太阳光度计观测数据,对气溶胶光学厚度业务化产品数据进行了验证,结果显示该数据在环渤海地区并不完全适用.基于归一化植被指数(NDVI)进行数据融合,得到适合环渤海区域AOD融合数据.利用2009年1月到2018年12月的新融合数据,统计出研究区域气溶胶光学厚度空间和时间的分布变化特征.根据月均AOD的空间分布和时间序列变化,高值月分别出现在易出现沙尘暴、雾霾的2月和雨热同期的6月;季节分析中,区域多年平均夏季表现为最高值(0.433),秋季表现为最低值(0.275);年际变化显示,环渤海99.8%区域AOD呈降低趋势.空间分布表明,在环渤海地区AOD呈现东南高西北和东北低.     

Targeted gene flow and rapid adaptation in an endangered marsupial

Targeted gene flow is an emerging conservation strategy. It involves translocating individuals with favorable genes to areas where they will have a conservation benefit. The applications for targeted gene flow are wide-ranging but include preadapting native species to the arrival of invasive species. The endangered carnivorous marsupial, the northern quoll (Dasyurus hallucatus), has declined rapidly since the introduction of the cane toad (Rhinella marina), which fatally poisons quolls that attack them. There are, however, a few remaining toad-invaded quoll populations in which the quolls survive because they know not to eat cane toads. It is this toad-smart behavior we hope to promote through targeted gene flow. For targeted gene flow to be feasible, however, toad-smart behavior must have a genetic basis. To assess this, we used a common garden experiment, comparing offspring from toad-exposed and toad-naïve parents raised in identical environments, to determine whether toad-smart behavior is heritable. Offspring from toad-exposed populations were substantially less likely to eat toads than those with toad-naïve parents. Hybrid offspring showed similar responses to quolls with 2 toad-exposed parents, indicating the trait may be dominant. Together, these results suggest a heritable trait and rapid adaptive response in a small number of toad-exposed populations. Although questions remain about outbreeding depression, our results are encouraging for targeted gene flow. It should be possible to introduce toad-smart behavior into soon to be affected quoll populations.     

A case study of bats and white‐nose syndrome demonstrating how to model population viability with evolutionary effects

Ecological factors generally affect population viability on rapid time scales. Traditional population viability analyses (PVA) therefore focus on alleviating ecological pressures, discounting potential evolutionary impacts on individual phenotypes. Recent studies of evolutionary rescue (ER) focus on cases in which severe, environmentally induced population bottlenecks trigger a rapid evolutionary response that can potentially reverse demographic threats. ER models have focused on shifting genetics and resulting population recovery, but no one has explored how to incorporate those findings into PVA. We integrated ER into PVA to identify the critical decision interval for evolutionary rescue (DIER) under which targeted conservation action should be applied to buffer populations undergoing ER against extinction from stochastic events and to determine the most appropriate vital rate to target to promote population recovery. We applied this model to little brown bats (Myotis lucifugus) affected by white‐nose syndrome (WNS), a fungal disease causing massive declines in several North American bat populations. Under the ER scenario, the model predicted that the DIER period for little brown bats was within 11 years of initial WNS emergence, after which they stabilized at a positive growth rate (λ = 1.05). By comparing our model results with population trajectories of multiple infected hibernacula across the WNS range, we concluded that ER is a potential explanation of observed little brown bat population trajectories across multiple hibernacula within the affected range. Our approach provides a tool that can be used by all managers to provide testable hypotheses regarding the occurrence of ER in declining populations, suggest empirical studies to better parameterize the population genetics and conservation‐relevant vital rates, and identify the DIER period during which management strategies will be most effective for species conservation.