2000年-2015年长江流域植被GPP时空变化特征及其驱动因子

长江流域生态系统环境脆弱敏感,该区域植被变化受到气候变化以及人类活动等多种因素的影响.基于MODIS GPP数据,运用一元线性回归趋势分析方法对2000年—2015年长江流域植被GPP时空变化趋势进行了研究,并结合气象数据、土地利用变化数据等探讨了其驱动因素.结果表明：1) 长江流域GPP整体呈现西低东高的空间分布格局.2000年—2015年长江流域GPP在整体上呈波动增加趋势,年际变化介于919.90～ 1 051.48 g C·m－2·a－1之间,多年均值为985.11 g C·m－2·a－1.2) GPP增加区占流域总面积的4.69%,主要集中分布在甘肃省南部、陕西省南部、河南省西南部、湖北省西北部、云南省和贵州省交界地带等;GPP减少区占流域总面积的1.28%,主要集中分布在长江入海口周围的苏南地区及上海市,长江沿线的大城市,如重庆市、武汉市及周围地区,GPP退化较显著;汉江、金沙江石鼓以下、嘉陵江3个二级流域的GPP增加明显,太湖水系和湖口以下干流区域GPP则降低明显.3) 耕地转化为建筑用地是GPP损失的主要土地利用转移方式,草地转化为林地则是GPP增加的主要土地利用转移方式.该研究将对长江流域生态环境建设和可持续发展起到一定指导作用.     

黄土高原退耕还林（草）以来植被水分利用效率的时空特征及预测

 水分利用效率（WUE）是评估生态系统水碳循环的重要指标。基于PT-JPL模型的区域尺度实际蒸散发（ET）的模拟结果，结合黄土高原的总初级生产力（GPP），分析了退耕还林（草）工程实施后黄土高原水分利用效率WUE的时空变化趋势，结合CMIP6对未来3种情景下黄土高原的ET、GPP和WUE进行了预测。结果表明：2001-2015年，黄土高原植被显著增加， GPP和ET分别以每年3.59 g C·m^-2和4.39 mm的速率增加。WUE在72.68%的地区呈增加趋势，区域增长率为0.003 g C·mm^-1·m^-2·a^-1。在2015-2100年的3种情景中， ET均呈增加趋势，而GPP和WUE在SSP126中变化不大，在SSP245、SSP370情景中显著增加， WUE随着GPP的增加而增加。WUE结合了水资源的“消耗”和“利用”来阐明退耕还林（草）工程的成效，植被恢复虽然增加了区域耗水量，但是显著改善了植被覆盖情况，有效地提高了植被的固碳能力和水分利用效率，整个黄土高原植被的抗旱能力在增强。未来需进一步分析不同树种的WUE，筛选出抗旱性更高的树种进行植被恢复工作。     

基于TM影像的伏牛山植被覆盖度变化研究

为研究伏牛山地区植被覆盖的变化情况,利用1991、2002和2011年三期TM卫星遥感影像,基于NDVI的像元二分模型,对整体植被变化趋势进行研究,并比较三期变化;同时结合数字高程模型对不同海拔的植被覆盖变化做对比分析;最后,分析气象因子的变化趋势.研究结果表明:(1)从分布上看,研究区整体植被覆盖状况较好.植被覆盖度随海拔的上升先增加后降低,临界点在海拔1 700¹ 800m之间.(2)从变化上看,21年以来,植被覆盖度呈增加趋势.海拔高度1 650m以下区域的植被覆盖度变化情况最为明显,这是由于人类活动主要集中在海拔较低的区域,而海拔高于1 650m的区域变化较小,受人类活动的影响较小.(3)从21年温度和降水变化来看,研究区域内植被覆盖度和温度的变化趋势并不一致,而和降水量变化的趋势有较高的一致性,具体表现为随降水量的增加,植被覆盖较好的Ⅳ级(F≥0.7)植被覆盖度区域面积增加.     

黄河流域近十年 NPP 变化特征及驱动因子分析

基于BEPS生态过程模型计算的净初级生产力(NPP)、平均最高及最低气温及降水数据，采用Sen+MK趋势分析方法对黄河流域2010～2020年NPP变化趋势情况进行连续监测，利用复相关系数探究气温和降水对NPP的驱动影响情况，并通过土地覆盖类型变换侧面反应人类活动对黄河流域净初级生产力的影响.研究结果表明：黄河流域2010～2020年NPP呈不明显的上升趋势；黄河流域NPP受降水驱动较为明显的地区主要为内蒙古及山东沿海地区，内蒙古、山西、陕西3省交界处主要受到平均最高气温驱动，青海柴达木盆地等地则主要受到平均最低气温驱动；其中，黄河流域NPP的低值区域受气象因子驱动明显，NPP高值区域面积有所扩大，在人类活动影响下植被类型大量向对NPP增长有利的方向转变，表明黄河流域整体生态环境有所改善.     

基于趋势检验与经验正交的滦河山区流域水文过程分析

以滦河山区流域为研究对象，运用趋势检验、经验正交、Budyko敏感性系数等方法，对流域气象和水文要素及土地利用数据进行分析，探讨了变化环境下滦河山区流域水文响应过程。结果表明：(1)1961—2018年滦河山区流域降水呈不显著下降趋势(-3.4 mm/10 a),潜在蒸散发呈显著下降趋势(-7.5 mm/10 a),且二者空间变化方向具有一致性；径流呈显著下降趋势(-4.1×10⁸ m³/10 a),并呈现出干湿交替的周期变化特征；(2)在人类活动影响下，整个变化期(1980—2018年)径流量减少11.8×10⁸ m³;(3)归因分析表明，气候在径流变化的贡献中占比27.2%,人类活动的贡献度达69.6%,是引起滦河山区径流量减少的主要因素。     

基于NDVI的干旱区绿洲植被覆盖度动态变化分析——以新疆阿克苏地区为例

本文以新疆阿克苏地区1991年、2001年和2016年TM/ETM+/OLI遥感影像为数据源,基于归一化植被指数NDVI应用像元二分模型对植被覆盖度进行了估算,得到三期植被覆盖度等级分布图,并通过转移矩阵,对研究区植被覆盖的时空变化特征进行了分析.结果表明,近25年来,阿克苏地区植被覆盖度总体呈现增长趋势,植被覆盖度60%以上的高植被覆盖区域面积显著增加,面积占比由1991年的7%上升至2016年的12.33%,而其他植被覆盖等级区域的面积均呈减少趋势.自然因素尤其是气候变化在一定程度上有利于研究区植被覆盖的增加,但短期内植被覆盖变化的主导因素还是人类活动的干扰.     

40 a气候变化对扎龙湿地蒸散影响分析

利用扎龙湿地周边5气象站1961～2000年的气象数据,研究了湿地区域最高气温、最低气温、降雨量、2 m高风速等气象因子的变化趋势,分析40 a气候变化对湿地蒸散耗水产生的影响.气象因子趋势分析使用Mann-Kendall检验,芦苇沼泽蒸散耗水计算采用耦合上述气象因子的经验模型.结果表明,研究区域最高气温具有不显著的上升趋势(0.15 ℃/10 a),最低气温呈现显著的上升趋势(0.74 ℃/10 a),二者变化是非对称的;风速具有显著的下降趋势(-0.14 m·s-1/10 a),而降雨量没有显著变化,芦苇蒸散量呈下降趋势(-22.9 mm/10 a).最高气温、最低气温是影响蒸散量变化的主要因子,二者升温速度的差异决定蒸散量的变化趋势,气象因子的变化表征了近年来空气中悬浮物气溶胶的增加屏蔽了太阳辐射,进而引起净辐射的降低.     

近20年来黄土高原蒸散发变化规律及其驱动因素

由于气候变化与人类活动的影响，黄土高原蒸散发(evapotranspiration)及其组分发生了显著变化，进而影响了流域水文过程及其水资源可持续利用。该文基于多元数据融合，采用变化趋势分析和多元回归残差分析等方法，分析了2001—2020年黄土高原蒸散发及其组分的变化特征，以及其对气候变化和人类活动的响应机理。结果表明，2001—2020年黄土高原蒸散发年均增长2.869 4 mm(R²=0.384 6),影响其变化的因子主要有非植被下垫面、饱和水汽压差和降雨，贡献率分别为23.47%、21.31%和12.22%;植被蒸腾呈增长趋势，且占比增加，年均增长3.716 5 mm(R²=0.527 1),影响其变化的因子主要有非植被下垫面、饱和水汽压差和植被，贡献率分别为22.13%、19.43%和15.86%;截留蒸发也呈增长趋势，年均增长0.354 mm(R²=0.694 6),且占比增加，影响其变化的因子主要有非植被下垫面、植被和饱和水汽压差，贡献率分别为22.24%、13.85%和12.47%;土壤蒸发呈下降趋势，年...     

基于Landsat时间序列遥感影像的合肥市FVC时空演化与分析

文章基于Landsat时间序列遥感影像，采用像元二分模型反演合肥市2008—2019年植被覆盖度(fractional vegetation cover, FVC),并利用马尔可夫转移矩阵与差值图像算法，定量分析2008—2019年合肥市不同等级FVC变化特征。研究结果表明：2008年、2011年、2013年、2015年、2017年、2019年合肥市平均FVC分别为60.9%、48.4%、56.0%、48.0%、63.0%、61.2%,年均FVC波动较大，但总体呈上升趋势；合肥市FVC变化以稳定区为主，主城区的外围FVC出现退化趋势，而长丰县、主城区及庐江县FVC增长明显；各等级FVC总体变化趋势为良性，未来FVC预计以增加为主；2008—2019年合肥市气温呈升高趋势，而降水量呈下降趋势，总体表现为“暖干化”,且这种趋势对合肥市FVC增加具有促进作用，其中年均气温是影响FVC演化的主要因子。     

资源型城市的土地利用变化及驱动力分析——以克拉玛依市为例

为了探究资源型城市克拉玛依市土地利用变化的情况和规律，基于土地利用数据以及自然和社会经济数据，通过土地利用结构变化的幅度、速度及土地利用程度变化3方面，分析该市2011—2018年土地利用特征，并基于主成分分析法分别从社会经济因素、自然因素和政策因素3个方面探究其驱动机制.结果表明：(1)2011—2018年克拉玛依市未利用地和林地面积大幅减少，其中，未利用地由130 526.63 hm²减少到129 852.83 hm²，林地由215 199.27 hm²减少到213 884.26 hm²；城镇村及工矿用地面积增幅最大，由70 462.99 hm²增加到73 371.93 hm².(2)研究期间克拉玛依市土地综合指数呈缓慢增长趋势，由207.92增加到209.20，土地利用程度整体处于中等偏上水平，土地利用状态由快速发展进入了缓慢增长的调整期.(3)社会经济驱动力是研究区土地利用变化的主要因素，尤其是人口变化和经济快速发展两方面，而自然因素和政策因素的影...     

民勤县近30年植被覆盖度时空变化特征研究

植被覆盖度是荒漠化治理成效的重要指标，掌握植被覆盖变化为区域生态环境保护与治理提供科学依据，对区域可持续发展具有重要意义。基于美国NASA陆地卫星影像数据，利用像元二分模型和一元线性回归趋势分析法对民勤县1990—2020年植被覆盖时空变化情况进行定量分析。结果表明：(1)近30年，民勤县裸地面积较广，裸地面积占全域土地面积比重较大，未来区域生态环境建设任重而道远；(2)从总体上看，民勤县整个区域多年平均植被覆盖度呈上升趋势，裸地占比不断下降，低植被覆盖区占比明显上升，区域多年生态建设和修复工作取得了一定成效；(3)县域有92.256 3 km²的土地植被覆盖度呈明显退化趋势，有661.978 8 km²的土地植被覆盖度呈轻微退化趋势。明显退化区主要分布在苏武乡和三雷镇。轻微退化区主要位于腾格里沙漠和绿洲，其中，绿洲轻微退化区多围绕明显退化区分布，主要坐落于耕地和耕地及村庄的周边，撂荒地以及撂荒地和村庄周边应采取措施防治和改善土地荒漠化。西渠镇的北端、东湖镇东北边缘和收成乡东部的裕东公路两侧轻微退化区呈带状分布，是沙漠化潜在地带。     

Cd2+胁迫和Pb2+胁迫对4种桑树品种种子萌发及幼苗生长的影响

以不同品种的桑树种子为研究对象，采用水培试验法探究Cd²⁺(0、25、100、400 mg·L^-1和1 000 mg·L^-1)和Pb²⁺(0、250、500、1 000 mg·L^-1和2 000 mg·L^-1)对桑树种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等生理指标的影响，筛选出耐重金属胁迫的品种.结果显示：在桑树种子萌发过程中，一定浓度的重金属溶液会影响其生长，总体表现为低促高抑的趋势.当Cd²⁺浓度≥400 mg·L^-1时，桑树种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数明显降低；且不同品种耐重金属胁迫的能力差异较大；不同浓度Pb²⁺处理对桑树种子的发芽率和发芽势无明显抑制作用，而发芽指数和活力指数随着Pb²⁺浓度的升高逐渐降低.不同品种桑树种子的根长对Cd²⁺和Pb²⁺胁迫均敏感，与对照组差异显著.在水培条件下，桑树种子对Pb...     

海陆风环流和城市热岛环流相互作用及其对空气污染的影响

沿海城市的PM_2.5和臭氧除受排放源、天气条件影响以外，还往往同时受城市热岛环流和海陆风环流的双重影响.利用2015年杭州市气象和环境监测数据以及数值模式RBLM-Chem，分析研究了杭州市在陆风天气、海风天气和海陆风三种环流条件下污染物浓度特征及城市效应对其的影响.得到了以下主要结论：海风使杭州市污染物浓度增大，在观测数据中PM_2.5浓度和臭氧浓度分别最大增高了10.9μg·m^-3和12.0μg·m^-3，在模拟结果中相比于陆风天气型，海陆风天气型的PM_2.5浓度和臭氧浓度分别增大13.1μg·m^-3和18.9μg·m^-3；相比于海风天气型，海陆风天气型的PM_2.5浓度和臭氧浓度分别减小24.1μg·m^-3和11.6μg·m^-3.城市效应导致杭州市边界层高度增加63.8 m，地面风速减小0.99 m·s^-1，地面气温增高1.14℃，PM_2...     

天山北坡不同海拔气候变化规律研究

基于天山北坡不同海拔高度4个典型气象站56 a的气象数据,通过数理统计方法,分析和讨论了天山北坡垂直气候变化趋势和特征,研究该区域气候变化响应的垂直分异过程.结果表明:(1)天山北坡气温总体呈上升趋势,海拔高度越高气温增长越明显.高海拔区域全年增温,低海拔区域冬季增温最明显.1984年天山北坡各站点同时出现温度低值.(2)天山北坡降水总体呈上升趋势.低海拔降水增量大,随着海拔的增加,增湿的趋势略有减少,且冬季降水量增加明显.(3)随着时间和海拔变化,气候突变差异明显.     

固定化细菌对低浓度重金属Pb2+的吸附特征及影响因素

采用固定化技术将从污水处理厂活性污泥中筛选的吸附重金属能力强的优势细菌固定， 研究其对重金属离子Pb²⁺的吸附特征及其影响因素. 结果表明, 固定化细菌对Pb²⁺的吸附是动态过程， 180 min吸附达到平衡. 随着Pb²⁺浓度的增加， 固定化细菌与吸附量呈正相关； 当吸附体系pH=6， 离子强度为0.01 mol/L时吸附量最大；环境温度对固定化细菌吸附Pb²⁺的影响包括两个阶段； 吸附率随着吸附剂质量增加呈上升趋势， 而单位质量吸附剂吸附Pb²⁺的量呈下降趋势； 共存离子Cd²⁺降低了固定化细菌对Pb²⁺的吸附量.     

三峡库区植被覆盖时空变化特征及归因分析

采用趋势分析探讨了三峡库区植被NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)时空变化格局及与海拔的关系；通过Mann-Kendall检验对NDVI变化的突变点进行了识别；通过相关分析明确了区域NDVI与气候、人文因素间的关联性和驱动分区.结果表明：(1)2000～2019年区域NDVI均值呈波动上升趋势，空间分布异质性明显，且随海拔上升呈先增加后略微降低的趋势；(2)2000～2008年NDVI增加趋势较明显，2009年以后放缓；(3)以气候为主要影响因素的区域仅占研究区面积的8.9%,人类活动是区域NDVI变化的重要因素.其中，退耕还林等生态工程具有正向作用，城镇化对经济发展起着负向作用，亟需采取相应措施以实现区域经济-生态系统良性互动.     

气候变化及其对西南纵向岭谷区水资源的影响——以龙川江、黑惠江、盘龙河流域为例

气候变化作为全球最为严峻的环境问题引起了国际社会的普遍关注.文章以实测数据为研究基础,以气候变化影响的脆弱区-西南纵向岭谷区内的长江上游龙川江、澜沧江上游黑惠江和红河上游盘龙河三个流域为例,探讨了中国西南纵向岭谷区的气候变化及其水资源效应,研究结果表明:(1)在全球气候变化的背景下,研究区的气温和降水都发生了变化;(2)气温的变化较降水变化更为明显,最低气温的升高趋势比最高气温的升高趋势更为显著;(3)对于降雨而言,研究区主要呈现出增加的趋势,枯水期的升高趋势总体较汛期更为明显一些;(4)在气温和降雨均发生了变化的条件下,地表水资源状况也发生了相应的变化,这种变化必将影响区内的自然生态系统和人类经济社会系统.     

玉米芯骨料生态混凝土的物理和力学性能

基于多源固废开发玉米芯骨料生态混凝土，并对其物理和力学性能进行试验研究.结果表明：当玉米芯吸水量为其吸水率的80%时，生态混凝土强度最高，玉米芯中的水分可对水泥起到内养护作用；当玉米芯的体积分数为30%～50%时，生态混凝土的干密度为1 200～1 550 kg·m^-3、抗压强度为2.0～5.7 MPa、抗折强度为0.21～1.00 MPa、收缩应变为380×10^-6～590×10^-6;生态混凝土的弯曲分为弹性阶段、裂缝产生、裂缝扩展和破坏4个阶段，玉米芯颗粒在其中起到桥联作用，可约束裂缝的产生和扩展，所得生态混凝土的弯曲韧性为0.86～3.78 kN·mm.     

海口市气温非对称变化的气候特征

利用海口市近52年四季及年平均气温、平均最高和最低气温及极端最高最低气温资料，研究其变化趋势，结果表明，各个季节（春季除外）和年平均气温都存在显著的增加趋势，其中冬季和年平均气温增温趋势非常显著；最高、最低气温的非对称变化显著，增温主要发生在夜间，无论平均最低气温还是极端最低气温都存在显著的增加趋势，白天气温变化趋势都不显著；DTR都呈显著的下降趋势；各个季节（冬季除外）及年气温突变性增温主要发生在夜间，且在前期夏季白天气温发生跃变性降温。     

田间管理措施及土壤侵蚀对农田温室气体通量的影响

针不同田间管理措施及土壤侵蚀对农田温室气体通量的影响, 应用反硝化分解模型(DNDC 模型), 选取中国科学院禹城综合试验站作为研究区域, 结合该区域的气象、土壤和田间管理措施等数据, 模拟在不同施氮量、施肥深度以及土壤侵蚀条件下的CO₂和N₂O气体通量。结果表明: DNDC模型对农田CO₂和N₂O气体通量的模拟效果较好; 施氮量从实际施氮量的0.5 倍升高到1.5 倍的过程中, N₂O排放通量从1.06 mg/(m²·d)线性地增加至2.88 mg/(m²·d), C的净固定量亦从1.38 g/(m²·d)逐渐增加至2.07 g/(m²·d), 但增加趋势逐渐变缓; 在施肥深度从5 cm变化到20 cm的过程中, N₂O排放通量从2.88 mg/(m²·d)降低至0.68 mg/(m²·d); 当施肥深度从0.2 cm升高到20 cm时, C的净固定量从1.79 g/(m²·d)逐渐升高至2.32 g/(m²·d), 但增加趋势逐渐变缓; 在土壤侵蚀的影响下, C的净固定量和N₂O的排放量分别升高11%和4%。研究结果可为国家温室气体通量清单的编制及相关管理政策的制定提供参考依据。