河北省近年地闪特征分析

利用河北省电力部门提供的2003年1月至2007年12月5年的地闪定位资料,对河北省地闪活动的时空分布进行了分析。结果表明:河北省地闪高密度区主要位于太行山中南部的迎风坡、燕山东部迎风坡以及平原的局部地区。地闪高密度区的分布,大部分与山脉峡谷地带、山脉迎风坡、地面水源丰富区及铁矿区较为对应;河北省的地闪活动呈现出明显的月季变化和日变化。地闪活动主要发生在4-10月,其中以6-8月最为频繁。地闪的月、季变化与副热带高压脊线位置的月季变化密切相关。河北省地闪活动的峰值出现在15-17时,谷值出现在10-11时。     

我国自然灾害时空分布及其粮食风险评估

分析了旱灾、水灾、风雹灾、霜冻灾、台风灾和农业病虫害、草害、鼠害8种自然灾害的时空分布情况,计算了其造成的历年粮食减产量,并在此基础上评估2020年自然灾害对粮食产量的影响。结果表明,2020年不同自然灾害对我国各省粮食生产的影响程度不同。旱灾风险区集中在我国北方地区,分布在黄淮海区、西北区等;涝灾风险区集中在我国南方地区,分布在长江中下游区等;风雹灾风险区对我国粮食产量影响相对较小,主要分布在新疆和青海;台风灾风险区集中在我国南方沿海地区;农业病虫害风险区集中在我国的南方地区,分布在华南沿海区和西南区等;而霜冻灾、农业草害、鼠害对粮食生产的影响范围和影响程度较小。     

东北地区玉米低温冷害规律研究

以东北地区10 km×10 km的气象要素插值资料以及作物发育期资料为基础,通过计算每个网格点上热量指数和热量指数临界值,得到每个网格点上低温冷害指标值。在此基础上对低温冷害指标进行经验正交分解和小波分析,得到其时空变化规律及多时间尺度特征。玉米冷害3个空间分布型时间系数的分析表明,东北地区玉米低温冷害存在如下规律:第1模态在1971-1992年,呈现准8 a的周期变化规律,第2模态没有呈现很好的周期性规律,第3模态在1963-1974年,呈现准2a的周期变化规律。热量指数变异系数低值区主要分布在平原地区,中值区和高值区主要分布在大兴安岭、小兴安岭、长白山地区以及吉林省白城市沙地,山地和沙地的变异系数要高于平原地区。     

西南高山峡谷区植被变化及影响因素分析

西南高山峡谷区是我国典型生态脆弱区,认识其植被变化特征及影响因素可以为西南高山峡谷区生态环境建设对策的制定提供理论依据,对实现区域经济、环境以及生态和谐统一发展,具有一定的现实意义.基于2000~2019年NDVI、社会经济因子和自然因子数据集,采用一元线性回归法、Hurst指数、地理探测器模型和变异系数等方法分析了西南高山峡谷区NDVI时空变化及稳定性特征,并探讨了NDVI空间分异影响因素.结果表明：①空间上看,植被呈现东南高,西北低的分布格局,中高和高植被覆盖的区域面积占比71.71%,植被覆盖总体处于较高水平.时间上看,植被呈现改善趋势的区域面积占比85.90%,恢复效果明显,且未来植被变化趋势还将以改善为主.②高程、植被类型和土壤类型是影响NDVI空间分异的主导因子,q值均不低于0.40;气温和降雨量为次要因子,q值分别为0.274和0.225.双因子交互作用增强了单因子的影响力,表现为双因子增强和非线性增强两种关系,其中高程∩植被类型组合q值最高为0.714,其次是高程∩土壤类型组合q值为0.688.③研究时段内NDVI整体稳定性较好,低波动变化和较低波动变化的区域面积占比为89.95%;而中等以上波动的区域面积占比为10.05%,集中在海拔高、气温低、降雨少、土壤贫瘠和植被较差等生态环境相对脆弱的区域.植被变化是多因素综合作用的结果,需因地制宜,有针对性地采取不同策略修复西南高山峡谷区生态环境.     

低山丘陵区土壤硒、镉空间分异对土地利用景观特征的响应

为明确低山丘陵区土地利用景观特征和景观格局对土壤硒(Se)、镉(Cd)含量空间分异的影响.以重庆市江津区为研究区,采集和测定了247件表层土壤样品,将研究区划分为3519个1 km×1 km网格单元,再基于30 m土地利用数据测算了每个网格单元土地利用景观特征指数和景观格局指数,并运用冗余分析(RDA)和双变量空间自相关(Moran’s I),定量探讨了景观格局对表土Se、Cd含量分异的影响.结果表明：(1)江津区表土Se(0.36 mg·kg^-1,算术均值,下同)、Cd(0.27 mg·kg^-1)含量高于渝西地区土壤背景值,但表土Cd含量略低于全国农用地风险筛选值.(2)林地表土Se含量(0.43 mg·kg^-1)显著高于耕地(0.34 mg·kg^-1),而水田(0.29 mg·kg^-1)、旱地(0.27 mg·kg^-1)土壤Cd含量高于林地(0.25 mg·kg^-1).(3)受成土母质影响,空间上林地景观聚集度与土壤Se含量呈负相...     

基于GIS的中国近岸海域1950—2020年赤潮时空变异格局

基于1950—2020年的赤潮公报等数据,采用GIS方法分析了中国近岸海域赤潮的时空分布规律与赤潮优势种演变.结果表明,过去70年中国近岸海域赤潮事件共发生1701次,累计赤潮面积超过25万km²,整体呈先增后减的趋势.赤潮高发期主要在4—8月,其中5月赤潮发生次数最多,累计面积最大.赤潮发生月份由南到北呈季节性变化趋势,南部海域赤潮发生月份要早于北方.赤潮事件主要以180 km²以内的小面积赤潮为主,大部分在11 d以内.赤潮高发区集中在河口、海湾、港湾及污染排放量较大的海域.诱发赤潮次数较多的赤潮优势种包括夜光藻、中肋骨条藻、东海原甲藻和米氏凯伦藻等.其中,夜光藻、中肋骨条藻和米氏凯伦藻在中国近岸海域均有分布,而东海原甲藻均发生在东海海域.夜光藻和中肋骨条藻一年四季均具备生长条件,米氏凯伦藻和东海原甲藻则在5—6月最为频繁.海水水质状况分析表明,中国近岸海域赤潮发生次数与海水水质污染程度密切相关;赤潮优势种的发生月份也与温度和盐度相关,赤潮优势种的季节性生长和空间分布可直接影响中国近岸海域的赤潮发生规模.     

基于生态安全格局的国家公园边界划定——以雅鲁藏布大峡谷国家公园为例

国家公园边界是平衡生态价值与社会经济价值的重要界线,国家公园边界划定作为国家公园综合规划和科学管理的先决条件,关乎国家公园区域内生态环境与社会经济的协调发展。通过对生态安全和统筹协调的理论分析,结合对保护地基础、代表性景观、人口与城镇化发展及区域特质等关联因素的综合考虑,提出了国家公园边界划定的理论框架,建立了基于生态安全格局的国家公园边界划定模型方法,并以拟建的雅鲁藏布大峡谷国家公园为案例地进行实证分析。研究表明：(1)在“斑块—阻力面—廊道”研究范式基础上,将原保护地基础与代表性景观纳入生态安全评估体系,并建立基于生态安全和统筹协调的方法模型,可以弥补以往自然保护地边界划定导向单一等不足;(2)识别林芝市生态斑块10块,关键廊道5条,辅助廊道11条,在此基础上进行原保护地基础、代表性景观分析,结合水体、山脉、行政边界等确定基于生态安全的国家公园基础边界,面积为1.12万km²;(3)在上述范围基础上叠加人口与城镇化、景观资源点及边防管控分析,可以划定基于协同发展和领土主权导向的国家公园边界,面积分别为1.63万km²和3.73万km     

东北地区植被时空演变及影响因素分析

基于2000~2020年MODIS NDVI遥感数据,辅以气象数据和土地利用数据,通过小波分析、Sen+Mann-Kendall趋势分析、Hurst指数、偏相关分析及残差分析法,以不同地形地貌为单元,对不同周期阶段下东北地区植被时空演变特征及其对气候变化和人类活动的响应机制进行深入解析.结果表明:时间上,21a间东北地区植被NDVI呈速率为0.0308/10a(P<0.001)的上升趋势,以16a第一主周期下10a左右的周期变化最为稳定;空间上,东北地区植被NDVI整体处于较高水平,但空间分异明显,呈“西南低东北高”的格局.各周期阶段均为NDVI改善面积大于退化面积且改善范围不断扩增.NDVI未来变化趋势主旋律为持续改善,占总面积的63.56%;响应机制上,东北地区植被NDVI受气候变化与人类活动共同影响.2000~2020年NDVI与气温、降水和相对湿度呈正相关,与日照时数呈负相关,其中降水对NDVI的影响作用最强,且随周期演替以降水为主导气候因子的面积显著递增.各周期阶段人类活动对NDVI变化均以正向促进为主,林业工程实施是植被状况改善的关键,而建设用地扩张是植被减少的主要原因.     

多维复合空间视角下的黄河生态带构建——以黄河流域内蒙古段为例

黄河生态带建设是各地落实国家黄河战略开展的重要行动。本文以正面临林地、草地、湿地衰退,沙漠化、水土流失、盐碱化、生物栖息受影响等七大复合性生态问题的黄河流域内蒙古段为例,从整体性、系统性、独特性三方面提出了多维复合空间视角下黄河生态带构建的理论框架和实现途径。在流域层面,将林地、草地、湿地三类生态空间的环境质量评价结果和沙漠化、水土流失、盐碱化、生物四种生态过程的安全性评价结果叠加,构建低、中、高安全水平的流域综合生态安全格局。在河流层面,研判出黄河干流大堤外10 km和一级支流两侧2 km岸边带内低安全水平区域面积占比最高,由此判别出黄河生态带的构成和空间范围。进一步结合不同地域景观特征划定其保护修复与治理区划。     

中国臭氧时空分异及热点城市群气象关联特征

基于2018～2020年臭氧的日最大8h滑动平均值(O₃-8h),采用空间自相关分析、暴露风险评估和多元线性回归等方法,研究了全国337个城市O₃的时空分异及其人口加权的暴露风险特征,识别了热点城市群并解析了热点城市群O₃的气象关联特征.结果表明:O₃具有显著的空间聚集特征,其中浓度高于160μg/m³(国家二级浓度限值,GB3095-2012)、超标率高于20%和人口加权暴露风险等级为高的区域主要集中在京津冀城市群(BTH-UA)、中原城市群(CP-UA)和长江三角州城市群(YRD-UA).其次,2018～2020年月均O₃-8h变化呈“M型”分布,各年最高值分别出现在6月、9月和5月,月均ρ(PM_2.5),ρ(NO₂),ρ(SO₂)和ρ(CO-95)均呈现“W型”分布,并且在12月和1月达到最高值,与O₃均呈现明显的负相关关系;月均ρ(PM_2.5