我国南方不同类型草地生产力及对气候变化的响应

为进一步明晰南方不同类型草地的碳源汇关系,预测未来气候情景下可能的碳循环特征,利用本地参数化的BIOME-BGC模型对2001~2010年低山丘陵草原化草甸、典型草山草坡和典型山地草甸样地净初级生产力(NPP)与净生态系统生产力(NEP)进行了模拟估算。不同类型草地的NPP和NEP 10年间变化趋势不同,低山丘陵草原化草甸、典型草山草坡和典型山地草甸的NPP平均值分别为357.17、232.4和191.96gC/(m2·a);NEP的平均值分别为3.25、21.28和81.96gC/(m2·a)。3种类型草地NPP与温度之间存在显著的正相关关系,NEP与温度之间存在着显著的负相关关系;本模型模拟的NPP和NEP与年平均降水量之间相关性不明显。未来气候情景C1P-1T1下(CO2浓度倍增,年均温增加2℃,降水减少10%),低山丘陵草原化草甸样地NPP增加26.93%,NEP增加160%;典型草山草坡样地NPP增加62.20%,NEP增加153%;典型山地草甸样地NPP增加135%,NEP增加206%。3种南方草地类型在未来气候情景下都将有一定的碳汇增长潜力,其中以典型山地草甸的碳汇潜力最为明显,与降水量相比受温度变化的影响相对较大。     

A Water Yield‐Oriented Practical Approach for Multifunctional Forest Management and its Application in Dryland Regions of China

Mountainous forest areas are vitally important for water supply in dryland regions which suffer from high erosion risk and severe water shortage. Massive afforestation, mainly for erosion control, may reduce the water yield and threaten local water supply security. Moreover, many over‐dense forests due to a strict logging ban policy have produced remarkably negative impacts for both forests (e.g., low timber quality, restricted natural regeneration, and high stand instability) and water yield. To satisfy the rapidly increasing demands on water supply and other services, a practical approach for managing forest stands in a multifunctional way, which particularly addresses water yielding, is urgently required. For this purpose, we integrated the existing knowledge and experience, designed an “ideal” stand structure to represent multifunctional forest (MFF) and determined its key parameters (a ground coverage of >0.7, a canopy density around 0.7, and an H/DBH ratio (tree height [m] to the diameter at breast height [cm]) of <0.7). Moreover, a decision process for MFF stand management was recommended as: (1) investigating the site quality; (2) identifying the site‐specific main forest functions; (3) quantifying the stand structure; (4) diagnosing the stand structure by comparing with the “ideal” one; and (5) arranging the functions/structure‐oriented management measures. In this way, the water‐yielding function can be improved and meanwhile other forest functions can be promoted.     

川南山区土壤与农作物重金属特征及成因

土壤及农作物中的重金属超标会影响人类生存环境和身体健康,为研究重金属在川南山区土壤与农作物中的富集特征及成因,以四川省南部山区的沐川县北部为研究区,采集了耕作土壤样品1699件,水稻籽实样品30件,玉米籽实样品31件,茶叶样品15件,对应农作物根系土壤样品76件,应用数理统计、主成分分析、相关分析等技术,研究土壤和农作物中重金属富集特征及成因、重金属在农作物与根系土的相关性.结果表明耕作土壤中重金属含量较高,其算术均值高于全国土壤背景值,且均存在超过风险筛选值采样点,其中Cd超标点数达770个;耕作土壤中重金属主要来源于地质背景,其次受土壤中的有机质及酸碱度和人类活动的影响.农作物中重金属均低于国家标准,农作物对重金属的富集系数总体表现为：茶叶 > 水稻 > 玉米.通过相关分析表明,土壤中重金属总体特征为含量高和活性低,未对3种农作物的质量安全造成影响,而土壤中CaO、Fe₂O₃和MgO对玉米和水稻籽实中重金属含量有一定影响.     

基于Sentinel-1A极化SAR数据与面向对象方法的山区地表覆被分类

地表覆被分类对国土资源调查评估及全球变化具有基础性和关键性意义,但山区由于地形和云雾等的影响,可利用光学遥感影像和其他资源十分稀缺。因此,论文以渝东南山区为研究区,基于Sentinel-1A极化合成孔径雷达（SAR）数据,通过系列预处理,得到后向散射系数值,同时对各类地物的VV/VH极化后向散射系数、纹理、高程和坡度等特征值统计分析,综合这些特征值运用面向对象分类方法对单时相与多时相SAR数据进行地表覆被分类,最后将这两种分类方法与Landsat 8 OLI数据分类作对比。研究表明：1）在同时运用面向对象分类方法的前提下,单时相SAR数据分类和Landsat 8 OLI数据分类精度相当,多时相SAR数据面向对象分类精度最高,总精度为85.65%,Kappa系数为0.829 9;2）与光学数据相比,SAR数据对阔叶林、人工建筑提取有优势,精度提高了10%以上,多时相特征有利于耕地和针阔混交林提取,分类精度比单时相提高了9%左右;3）研究区土地覆被类型以林地为主,占总面积的42.68%,耕地、草灌次之,人工建筑、草地与河流占地面积较少。     

秦岭南北降水空间分异研究

为了探讨秦岭南北降水空间分异特征,本文以秦岭山脊线南北22个气象站点2011～2018年间的逐日降水量及全球资料同化系统风向数据为基础,借助协同克里金插值和混合单粒子拉格朗日积分扩散传输模型(HYSPLIT模型)的后向轨迹模式等方法,对秦岭山区降水进行了空间格局分析、水汽轨迹追踪及水汽源地贡献率计算.结果 表明:①秦岭...     

盆周山区热量资源的特点及其利用

本文根据1982～1985年四川盆周21个山地剖面气候考察资料,分析了盐周山区热量资源特点。着重指出盆周山区的热量资源较同纬度的华中、华东山地具有明显优势;还指出山区逆温的生成对山区气象要素随高度的垂直变化有较大影响;最后提出了利用山区热量资源、开发山区农业的建议。     

基于生态协调性和建设适宜性的山区基本农田布局研究——以福建省永安市为例

在生态文明建设背景下,探索兼顾生态环境保护和耕地资源保护的基本农田布局方法不仅是划定永久基本农田的首要任务,更是构建土地利用开发新格局的主要内容。目前,针对基本农田布局的相关研究仍侧重于耕地的资源属性,忽视了耕地在区域生态系统中产生和存在的合理性问题,导致生态环境问题持续加重。论文借鉴景观生态学等相关理论分析了耕地与区域生态系统之间的相互关系,提出了一种兼顾生态协调性和建设适宜性的基本农田布局方法,并以福建省永安市为例开展了实证研究。结果表明：该布局方法不仅保证了基本农田保护制度保护优质耕地的内在要求,而且突出了耕地与区域生态系统在景观尺度上的相互影响,促进了山区耕地利用与生态环境的协调发展,同时可为今后基本农田的科学划定提供参考。     

粤北山区近25年来耕地表层土壤有机碳变化分析

以粤北山区典型区的连州市为例,利用第二次土壤普查资料和2007年耕地地力调查样点分析结果,对研究区耕地表层(0~20 cm)土壤有机碳质量分数和有机碳密度的变化特征进行了分析。结果表明:25年以来,连州市耕地表层有机碳质量分数和密度有所增加,分别从1982年的16.3 g·kg-1、40.88 t·hm-2上升到2007年的17.37 g·kg-1、43.31 t·hm-2。土壤有机碳随土壤类型的不同而变化复杂,土壤有机碳呈上升趋势的有潴育型水稻土、淹育型水稻土、渗育型水稻土,而沼泽型水稻土、潜育型水稻土和矿毒田呈下降趋势,主要旱地土壤类型(黄壤、红壤、红色石灰土、酸性紫色土)表层土壤有机碳质量分数呈上升趋势。从土地利用类型综合考量,水田、旱地表层土壤有机碳质量分数和密度都呈上升趋势,其中水田的有机碳质量分数和密度分别由80年代初期的18.30 g·kg-1、44.80 t·hm-2上升到2007年的18.78 g·kg-1、46.21 t·hm-2;旱地的有机碳质量分数和密度分别由80年代初期的10.46 g·kg-1、29.27 t·hm-2上升到2007年的13.17 g·kg-1、34.67 t·hm...     

山地城市典型区域地表径流污染迁移空间特征

选取包括山体和城市活动区域等下垫面在内的典型区域,对山地城市地表径流污染迁移特征、降雨等级和降雨强度对污染迁移的影响进行了研究,并分析了从小雨到暴雨等5场典型降雨条件下污染物赋存形态的变化。结果表明,受迁移段人为活动区域的影响,污染物呈现先升高再降低的趋势,入湖前化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)和氨氮(NH3-N)的浓度分别在26.6~87.1、0.87~6.96、0.08~0.28和0.52~1.48 mg/L之间。溶解性COD(DCOD)、溶解性TN(DTN)、溶解性TP(DTP)和溶解性NH3-N(DNH3-N)分别占总污染物的55%~79%、83%~98%、18%~61%和55%~79%。除DTN外,其他3种污染物溶解态浓度占总浓度的百分比随降雨等级和雨强的增大而增大。NH3-N、COD、TP浓度与TSS浓度呈正相关,DCOD、DTN、DTP浓度与总悬浮物(TSS)浓度无相关性。TSS与场降雨的最大雨强呈现正相关。     

重庆臭氧时空分布特征及其污染成因的初步分析

近年,臭氧(O₃)正逐渐取代PM_2.5成为中国首要大气污染物.因此,研究O₃的时空分布特征及污染成因对于空气污染治理与管控具有重要价值.重庆复杂的地形造成该地区O₃的污染成因具有很大的不确定性.采用2013—2020年重庆市主城区环境监测站O₃、PM_2.5、NO₂逐小时监测数据和国家气象站观测资料,分析了O₃的时空分布特征,并探究其与复杂地形、前体物、气象要素及PM_2.5的关系.结果表明:①2013—2020年臭氧日最大8 h平均浓度的第90百分位值年际变化总体呈现先减后增的趋势.发生臭氧污染月份数量增加,臭氧污染开始月份从6月提前到4月.②2019年重庆臭氧中度和重度(中重度)污染天数最多,为6 d.2013—2015年中重度污染频率由1.09%减少至0.27%,到2019年增加至1.64%,2020年降至0.81%.③重庆中重度污染期间,O₃的空间分布受山谷风环流与城市热岛效应的共同影响.白天城区站点O₃浓度高于山区站点O₃浓度,夜间山区站点O₃浓度高于城区站点O₃浓度.④城区站点的O₃与NO₂浓度呈现显著负相关,山区站点O₃与NO₂浓度的相关系数为负值,但相关性不显著.⑤重庆大部分O₃中重度污染由局地污染主导,在非高温或者高湿的情况下同样可能发生臭氧中重度污染.臭氧中重度污染发生时,风向多为西-北风.O₃浓度与气温和风速呈显著正相关,与相对湿度呈负相关.⑥重庆O₃-PM_2.5相关性城区与山区表现不一致,城区南坪站O₃-PM_2.5在暖季呈正相关关系,冷季相关性有正有负,山区缙云山站O₃-PM_2.5在暖季和冷季都呈正相关关系.