基于MODIS的内蒙古气溶胶时空分布特征分析

通过对2002—2018年采用融合算法反演的MODIS气溶胶光学厚度(AOD)数据进行分析,研究了内蒙古气溶胶的时空分布特征.结果表明,内蒙古AOD值在东北部地区最高,其次为工业发达的中西部地区,最低值出现在大兴安岭及其山脉上空.全年AOD峰值出现在4月和6月,4月峰值主要受沙尘影响,6月峰值受季节雨带位移带来的湿度变化影响.中部气溶胶成分以沙尘气溶胶为主,而中西部和东北部气溶胶成分中存在大量人为源气溶胶.风场和相对湿度场与AOD值的年代际变化有关.     

AN ELEVATIONAL CONTROL OF PEAK SNOWPACK VARIABILITY1

ABSTRACT: The records of the seasonal peaks in snow accumulation on 24 snow courses show that the relative variability (measured by the coefficient of variation) is inversely related to elevation in the San Juan Mountains, southwestern Colorado. Analysis on an annual basis shows that this is due to a tendency for the peak snowpack at high elevations to be closer to the long-term mean while that at low levels is further from the normal. This is true in both above-normal and below-normal accumulation seasons. Extrapolation of 20 annual elevation-accumulation trends suggests that mean accumulation is reached at 4107 ± 186 m elevation. This is approximately the height of the topographic harrier of the San Juan Mountains suggesting that the pattern of variability is a partial function of an atmospheric-topographic interaction.     

西藏色季拉山川滇高山栎种群的空间格局与调节

川滇高山栎是青藏高原具有代表性的常绿阔叶树种,在藏东南林区大面积连续分布,对高山峡谷地带的水土保持和水源涵养具有重要的防护作用和较大的生态效益.采用聚集度指标、以空间推时间法的Logistic方程和种群调节的乘幂函数拟合分别对西藏色季拉山川滇高山栎种群的空间分布格局、增长与调节规律进行了研究.结果表明,川滇高山栎幼苗多呈聚集分布,随着演替的进展,川滇高山栎种群的聚集强度减小;川滇高山栎种群增长的环境容纳量为15.2085m2hm-2,内禀增长率为0.614;种群最大增长速率出现在胸断面积9.66m2hm-2处,种群在平均胸断面积46.23cm2(均胸径7cm)~198.723cm2(均胸径15.91cm)阶段自疏强度最大.川滇高山栎种群聚集强度随演替过程逐渐减弱,是种群在有限的环境容量中自疏和自我调节特征的明显表现.Logistic方程即反映了生物种群增长速度的变化和环境容量限制的时滞效应这一重要特征,种群调节的幂函数拟合则有效刻画了生物种群在大量繁殖之后,随着个体增大,个体间资源竞争增强,种群内部出现优胜劣汰的自我调节过程.图4表2参32     

天山云杉和西伯利亚落叶松的树轮气候记录

利用天山北坡中东部高海拔森林的6个树轮宽度年表，通过相关函数和响应分析，结果表明：生长在该地区的天山云杉和西伯利亚落叶松对气候要素的响应模式都与“普遍认为森林上限的树木生长主要受气温影响”有着显著的差异。天山北坡中部的天山云杉对气温和降水都有较好的响应关系。天山东部巴里坤森林上限附近生长的西伯利亚落叶松的生长与气候的相关显示：5月平均气温和5月降水量对树木生长影响最大（都呈显著负相关），春季（3-5月）降水量、生长季（4-9月）降水量和全年降水量以及湿润指数都与树木生长呈显著负相关，这与祁连山中部森林上限青海云杉主要受水分限制表现出了较好的一致性，同时也说明同处于干旱半干旱区森林上限的不同树种对气候变化的响应具有相同的区域性特征。     

AN ENGINEERING ECONOMIC ANALYSIS OF A PROGRAM FOR ARTIFICIAL GROUNDWATER RECHARGE1

This study describes and demonstrates two alternate methods for evaluating the relative costs and benefits of artificial groundwater recharge using percolation ponds. The first analysis considers the benefits to be the reduction of pumping lifts and land subsidence; the second considers benefits as the alternative costs of a comparable surface delivery system. Example computations are carried out for an existing artificial recharge program in Santa Clara Valley in California. A computer groundwater model is used to estimate both the average long term and the drought period effects of artificial recharge in the study area. For the example problem, the benefits of reduced average annual pumping lifts and reduced incremental subsidence are greater than the total costs of continuing the existing artificial recharge program. Benefits for reduced subsidence are strongly dependent on initial aquifer conditions. The second analysis compares the costs of continuing the artificial recharge program with the costs of a surface system which would achieve the same hydraulic effects. Results indicate that the costs of artificial recharge are considerably smaller than the alternative costs of an equivalent surface system. In evaluating a particular program, consideration should also be given to uncertainties in future supplies and demands for water as well as to the probability of extreme events such as droughts.     

Modeling postfire conifer mortality for long-range planning

A model is presented for predicting mortality of conifers after wildfire. The model requires stand data inputs and is linked with a mathematical fire behavior model that calculates fireline intensity. Fraction of crown volume killed is calculated for each species in a stand based on mensurational data. Duration of lethal heat at the base of trees is calculated from fuel consumption and burning time values. Fraction of crown volume killed and the ratio of critical time for cambial kill to duration of lethal heat are independent variables in a function that calculates probability of mortality. The model produces reasonable estimates of stand mortality for fire and site characteristics found in the northern Rocky Mountains, USA. It has a broad resolution appropriate for use in fire management planning and has potential applications for coniferous forests throughout the United States.     

湖南省资源结构及其产业对策

资源是区域经济发展的基础，资源结构是区域产业结构赖以形成的重要条件。区域产业是经济发展的载体，它不仅支持着区域的增长，而且在很大程度上决策着经济增长的能力与潜力。据此，在分析湖南省资源及产业结构优化标准的基础上，提出了充分与合理利用资源的产业对策建议。     

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.     

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。