Relationship between herbaceous community distribution and soil environmental factors in the riparian zone of the Baiyangdian River Basin北大核心CSCD

Riparian zone vegetation is an important part of the riparian ecosystem and plays an important role in the riparian zone functioning. Herbs, which are one of the main types of riparian vegetation, are extremely sensitive to environmental changes and human activities and have become a hot spot of riparian vegetation research. In this study, the herbaceous communities of four representative rivers (Xiaoyi, Baohe, Fuhe, and Baigouyin River) entering Baiyangdian Lake in China were researched. The herbaceous species in their riparian zones were systematically investigated using the sample plot method. The Shannon-Wiener diversity (H’), Pielou evenness (J), and Patrick richness (R) indices were estimated to examine the species composition and diversity of the herb communities, following which redundancy analysis (RDA) was conducted. The relationship between species diversity, distribution patterns of herbaceous plant communities, and soil environmental factors in the riparian zone of the four rivers is discussed. (1) Eighty-three species of herbaceous plants belonging to 66 genera and 27 families in the riparian zone entering Baiyangdian Lake. Most herbaceous plants, including Poaceae, Compositae, and Chenopodiaceae, were weeds or associated plants. Riparian vegetation was greatly affected by human disturbance. (2) All the three estimated indices of the Xiaoyi, Baigouyin, and Fuhe rivers were better than those of the Baohe River. (3) The vegetation coverage and species diversity of riparian herbaceous communities were positively correlated with soil organic matter and water content but negatively correlated with pH, total nitrogen, and total phosphorus. Therefore, these communities are conducive to the restoration of vegetation and the stability of biodiversity in the riparian core area to reduce the disturbance of human activities and increase humidity. © 2022 Science Press. All rights reserved.     

Variation characteristics of atmospheric methane and carbon dioxide in summertime at a coastal site in the South China Sea

● Diurnal patterns of CH₄ and CO₂ are clearly extracted using EEMD. ● CH₄ and CO₂ show mid-morning high and evening low patterns during sea breezes. ● Wind direction significantly modulates the diurnal variations in CH₄ and CO₂. Methane (CH₄) and carbon dioxide (CO₂) are the two most important greenhouse gases (GHGs). To examine the variation characteristics of CH₄ and CO₂ in the coastal South China Sea, atmospheric CH₄ and CO₂ measurements were performed in Bohe (BH), Guangdong, China, in summer 2021. By using an adaptive data analysis method, the diurnal patterns of CH₄ and CO₂ were clearly extracted and analysed in relation to the sea breeze (SB) and land breeze (LB), respectively. The average concentrations of CH₄ and CO₂ were 1876.91 ± 31.13 ppb and 407.99 ± 4.24 ppm during SB, and 1988.12 ± 109.92 ppb and 421.54 ± 14.89 ppm during LB, respectively. The values of CH₄ and CO₂ during SB basically coincided with the values and trends of marine background sites, showing that the BH station could serve as an ideal site for background GHG monitoring and dynamic analysis. The extracted diurnal variations in CH₄ and CO₂ showed sunrise high and sunset low patterns (with peaks at 5:00–7:00) during LB but mid-morning high and evening low patterns (with peaks at 9:00) during SB. The diurnal amplitude changes in both CH₄ and CO₂ during LB were almost two to three times those during SB. Wind direction significantly modulated the diurnal variations in CH₄ and CO₂. The results in this study provide a new way to examine the variations in GHGs on different timescales and can also help us gain a better understanding of GHG sources and distributions in the South China Sea.     

基于人粮关系的“一带一路”沿线国家土地资源承载力时空格局研究

“一带一路”沿线国家是全球重要的人口集聚区。以人粮关系为主线,从全域到国别研究了1995—2017年沿线国家土地资源承载力时空格局。结果表明：研究期内,（1）沿线国家耕地总量与人均耕地量分别降至6.96×10⁸hm²和2.23亩/人,分别约为全球水平的50%和80%,约80%的国家人均耕地在下降;（2）承载力增至45.95亿人,近90%的国家在提高,但西亚及中东多数国家在下降;（3）地均承载力增至90人/km²水平,约为全球水平的1.5倍,孟加拉国、匈牙利、越南超300人/km²;（4）人粮关系从超载转向临界超载,粮食盈余国家增多,主要为耕地面积广的产粮大国。半数国家土地仍超载,多为气候干旱区与岛屿国家。研究有助于深化与沿线国家的粮食安全合作和提高项目建设布局的科学性。     

中国自然资源生态服务重要性评价与空间格局分析

自然资源是保障经济社会发展的重要物质基础,同时又发挥了重要的生态服务功能。选取水源涵养、水土保持、防风固沙、生物多样性维护和产品提供五类生态服务,采用NPP定量指标法识别中国自然资源生态服务的重要区域,并进一步分析空间格局特征。结果表明：中国自然资源生态服务极重要和高度重要区约占总面积的1/4,以东北山地、江南地区、西南地区和青藏高原东部等水源涵养能力强、水土保持较好、防风固沙水平高、生物多样性较丰富的地区为主;不同类型自然资源的生态服务重要性差异显著,耕地资源的产品提供服务重要性显著,林地和草地资源的水源涵养、水土保持、防风固沙及生物多样性维护服务重要性均较显著,水域主要提供水源涵养服务;各生态服务重要性在空间上均显著集聚,自然资源综合生态服务的热点区主要分布在大兴安岭、长白山、浙闽山地、武夷山、南岭山地、秦岭山地、滇西南地区和藏东南山地等;自然资源综合生态服务重要性的空间分布与农业自然带/亚带呈现较高的一致性,热带和温带地区的重要性级别较高。研究结果可为区域自然资源管理及生态保护修复提供决策依据。     

中国保护性耕作净碳汇的时空格局

研究中国保护性耕作净碳汇的时空格局对其推广政策的合理制定具有重要意义。在分析保护性耕作固碳排碳机理和构建其测度方法的基础上,以中国各省（市、自治区）为单元,对2000—2019年中国保护性耕作净碳汇的时空格局进行分析,并对其潜力进行预测。结果表明：（1）每年保护性耕作的碳汇基本都是碳排的2倍,土壤固碳占保护性耕作碳汇的2/3以上,生物固碳占比小于1/3。（2）中国保护性耕作净碳汇在时间上呈现逐年递增趋势,其中,华北、西北和东南地区增幅较大;在空间上表现为扩张—集聚—扩张态势,其重心由北向南移动。（3）中国保护性耕作净碳汇具有明显的空间非均衡性特征,2019年呈现华北、西北和东南地区“三足鼎立”之格局,河南、山东、内蒙古、新疆、安徽、湖北和江西7省区属于高碳汇区,河北、吉林、陕西和山西属于低碳汇区,其他省份属于碳中和区。（4）2020—2030年中国保护性耕作的净碳汇潜力继续保持增长态势,2030年的峰值将处于5794.38万~7962.93万t C之间。     

碳中和目标下的国土空间格局优化：理论框架与实践策略

国土空间规划是在基础层面引导土地利用、生态保护、产业布局、城乡建设和区域开发的国家基础性、约束性规划。在当前“双碳”战略背景下,将碳中和目标纳入国土空间规划和治理体系,对于从基础层面推动经济社会系统全面低碳转型具有重要意义。本文构建了碳中和目标下国土空间格局优化的理论框架,分析了国土空间格局、人地关系与碳收支的内在关系。从“经济—社会—生态”复合系统的视角探讨了碳中和目标下国土空间格局优化和调控机理;从国土空间碳收支核算体系、面向碳平衡的“双评价”方法、国土空间碳风险监测与评价、碳排放空间约束下的三线划定、碳达峰与产业空间结构调控等方面提出了面向碳中和的国土空间格局优化路径;从差别化的生态碳汇提升方案、符合中国国情的国土空间碳收支核算体系、面向碳中和目标的国土空间规划管控方案、基于生命周期的建设用地碳排放评估、低碳高效的国土空间治理体系、多层次国土空间碳补偿体系构建等方面,提出了碳中和目标下国土空间格局优化的关键领域。     

中国84个主要城市大气热岛效应的时空变化特征及影响因子

日益加剧的城市化致使我国城市热岛效应日趋严重,进而严重影响区域环境和人类健康.目前有关我国城市热岛效应的研究多基于卫星遥感获取的辐射温度,有关大气热岛效应时空变化格局的认识相对薄弱.本文选取84个代表性城市,基于1960~2017年逐日气温观测数据,分析了我国大气城市热岛的地理分布特征及其昼夜、年内和年际变化趋势.结果表明,所有城市平均热岛强度为（0.9±1.1）℃,不同地区热岛强度差异明显,北部地区明显高于南部地区,华北地区最大,年均强度达（1.4±1.4）℃;不同时间和季节热岛强度差异大,尤其东北和西北地区,整体表现为夜晚[（1.2±1.1）℃]明显高于白天[（0.5±1.2）℃],白天夏季高于冬季,夜晚冬季高于夏季;从年际变化来看,大部分城市年平均热岛强度呈明显增加态势,平均增长速率达到0.040℃·（10 a）^-1,但在2009年后出现明显减弱趋势;通过分析热岛强度与局地气候和不透水面的关系,结果发现大气热岛强度空间分布受气候背景和气象站点位置影响较大,而长期变化受不透水面比例影响较大.本研究将深化对我国大气热岛效应变化规律的认识,为制定缓解高温热浪的城市土地利用策略提供参考.     

黄河三角洲湿地不同植被类型下土壤营养元素空间分布及其生态化学计量学特征

选取黄河三角洲芦苇湿地、柽柳湿地、盐地碱蓬湿地和光滩这4种典型自然湿地及农垦地棉花田作为研究对象,阐明不同植被类型自然湿地土壤营养元素分布特征和生态化学计量学特征,并进行农垦地同自然湿地的对比研究.结果表明,自然湿地内土壤总有机碳（TOC）和总氮（TN）含量总体表现为：芦苇湿地、柽柳湿地>盐地碱蓬湿地>光滩,TOC和TN含量同土壤电导率值（EC）和pH值呈显著负相关（P<0.05）;棉花田TOC、 TN和全磷（TP）含量显著高于自然湿地（P<0.05）,其中硝态氮（NO^-₃-N）含量为自然湿地的9.4～11.4倍,但棉花田碳、氮和磷含量同EC值和pH值无显著相关性（P>0.05）.相关分析表明,自然湿地土壤碳氮比（C/N）主要受控于TN含量（P<0.05）,棉花田土壤C/N显著低于自然湿地（P<0.05）.自然湿地及棉花田土壤碳磷比（C/P）和氮磷比（N/P）均值较低,且与土壤TOC和TN含量变化趋势一致.对比分析发现,整体上棉花田土壤营养元素含量、 C/N、 C/P和N/P差异显著（P<0.0...     

2000~2020年长江流域植被NDVI动态变化及影响因素探测

研究植被动态变化并探测驱动其变化的影响因素,对区域生态环境质量监测和林业恢复工程效应评估具有重要现实意义.利用MODIS NDVI数据、基于站点的气象数据、DEM数据、人口密度数据和夜间灯光数据等,结合Theil-Sen Median斜率估计、Mann-Kendall显著性检验、稳定性分析和地理探测器,在多时空尺度下分析2000～2020年长江流域植被NDVI时空演变特征及稳定性,并探测驱动植被NDVI空间分异的主要影响因素.结果表明,2000～2020年长江流域植被NDVI整体呈波动上升趋势.除太湖水系外,其余流域单元植被NDVI均呈上升趋势.长江流域植被NDVI呈上升趋势的面积占84.09%,其中,呈极显著上升和显著上升的区域占53.67%,主要分布在乌江、宜宾至宜昌、嘉陵江、汉江和洞庭湖水系.除金沙江石鼓以上和太湖水系植被NDVI稳定性较差以外,其他流域单元植被NDVI整体较为稳定.海拔是影响各流域单元植被生长的重要因素,而气候因子对金沙江石鼓以上植被NDVI的影响程度最高,人文因子对乌江、湖口以下干流和太湖水系植被NDVI影响最大.长江流域影响因素双因子交互作用均表现为双因子增...     

基于模糊模式识别理论的灾害损失等级划分

从模糊模式识别理论的角度,探讨了自然灾害的等级划分方法。介绍了模糊综合评判法,并以新疆“９６．７”洪水灾度等级划分为例进行实例分析,计算了新疆“９６．７”洪水灾害中部分地州市模糊灾度等级序列及其隶属度。结果表明,在自然灾害等级划分中,模糊综合评判是一种科学、实用的灾度等级划分方法。