长江流域森林NPP模拟及其对气候变化的响应

【目的】利用LPJ模型(Lund-Potsdam-Jena model)估算长江流域森林净初级生产力(net primary productivity, NPP),研究长江流域森林NPP时空动态变化及其与气候因素的关系,为长江流域及其他地区的植被监测与生态建设提供依据。【方法】基于LPJ模型模拟的NPP数据及气象资料,对长江流域1982—2013年森林NPP的空间分布和时空动态变化趋势进行分析,采用线性回归分析法分别以时间为自变量和NPP为因变量进行趋势检验,利用相关性分析法分析长江流域森林NPP与气象因子之间的关系。【结果】①长江流域1982—2013年森林年均NPP值为530.41 g/(m²·a),最高值出现在2002年,森林NPP值为578.55 g/(m²·a);最低值出现在1989年,森林NPP值为491.24 g/(m²·a)。②长江流域森林NPP的空间分布由东南沿海向西北逐渐减小,长江中下游森林NPP高于长江上游,森林NPP空间分布格局与水热条件分布格局相一致,长江流域东南部水热条件良好,能够满足植被生长和发展的需要,植被生产力比较高;西北部由于水热条件比较差,不利于植被生长,生产力低下。③长江流域大部分地区森林NPP与气温和降水为正相关关系,森林NPP与气温呈显著正相关,气温与森林NPP之间的相关性强于降水与森林NPP之间的相关性。【结论】长江流域森林NPP呈自东南向西北减少的趋势,且随时间呈波动上升趋势;气候对森林NPP具有显著影响,气温是影响森林NPP的主导因素。     

基于P-S-R模型的甘肃省旅游生态安全 时空格局演变

旅游生态安全是区域旅游业发展的基础,开展旅游生态安全研究有利于协调区域生态环境与旅游产业实现可持续发展.研究运用熵权法、Arcgis空间分析法和地理探测器等方法对甘肃省旅游生态安全进行评价,结果显示:研究期间甘肃省旅游生态安全整体呈波动上升的变化趋势,旅游生态安全得到改善和提升,旅游生态安全综合指数由2006年的0.408 2上升至2017年的0.602 1,安全等级由临界安全上升为较安全;从甘肃省旅游生态安全空间分布图中可以看出,甘肃省旅游生态安全呈现出西北高、东南低,中间高、四周低的空间分布格局;利用地理探测器对影响甘肃省旅游生态安全的主导因子进行探测,发现旅游收入、旅游投资、生态环境质量和生态环境投资等因素是影响甘肃省旅游生态安全的主要因素,在今后的生态安全建设工作中应得到足够的重视.     

湟水流域土壤有机质和速效磷空间布局分析

为分析青海省湟水流域土壤有机质(soil organic matter, SOM)和速效磷(available phosphorus, AP)含量空间分布特征及其影响因子,运用地统计学方法分析其空间分布特征,选取高程、坡向、坡度、土壤类型、土壤pH、归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、气温、降水量和土地利用方式共9种影响因子,借助地理探测器研究各因子对SOM和AP的影响。研究表明SOM平均值为28.26 g/kg, AP平均值为54.30 mg/kg; SOM和AP的变异系数为39.54%和58.47%,属于中等变异程度。空间插值结果显示SOM含量在空间上呈现西北高,东南低的趋势,SOM由北向南逐渐降低;AP含量呈现中部高于两端的趋势。因子探测及Pearson相关性分析结果表明：造成SOM空间变异的三大因子顺序为：高程>气温>土壤类型;对AP含量解释程度顺序是：土壤pH>高程>土壤类型。SOM含量与高程和土壤pH两种因子呈现正相关关系,AP则相反,呈现负相关,SOM和AP空间分布都与高程有关...     

土壤侵蚀对陆地生态系统碳源汇的影响?

土壤侵蚀和沉积作用可导致土壤有机碳在空间上发生水平迁移,从而改变植被生产力和土壤呼吸作用,显著影响生态系统碳源汇的空间格局.本文介绍了国内外相关的研究结果,综述了土壤侵蚀对生态系统碳源汇的影响,并着重分析了EDCM(erosion deposition carbon model)即侵蚀沉降碳模型等相关的土壤有机碳迁移和沉积模型.当前的研究倾向于土壤侵蚀是"碳汇",但由于土壤有机碳动态变化受到多种因素的同时影响及对土壤侵蚀大范围长时间测定的不确定性,所以对土壤侵蚀"碳源""碳汇"的讨论仍存在很大的争议.当前的土壤有机碳迁移和沉积模型由于开发者侧重点的不同,应用区域有限,有待进一步优化,应加强参数区域化和尺度转换方面的研究,扩大模型适用范围.     

流动人口迁移距离与其城镇化影响的区域差异

以2010年第六次全国人口普查全国区县单元流动人口数据为基础,运用GIS空间自相关分析和地理加权回归分析方法,探究流动人口迁移距离特征与其城镇化影响的区域差异,结果如下。1)全国各区县平均近程流动比重最大,中程次之,远程最小。各地区流动人口迁移距离特征区域差异明显,中部地区和东北地区以近程流动为主,西部少数民族地区和内蒙古边境地区以中程流动为主,长三角、珠三角、京津冀以及西北地区以远程流动为主。2)近程、中程、远程人口流动对城镇化影响不同,且存在很大的区域差异。近程流动比重与城镇化水平负相关,高度负相关区域多位于山地丘陵地区和省界地区;中程流动比重与城镇化水平正相关,高度正相关地区主要位于中国二、三级阶梯分界线地区以及东南丘陵地区;远程流动比重与城镇化水平负相关的区域主要位于少数民族地区、边远地区或省界地区,其他地区远程流动比重与城镇化水平正相关。3)近程流动比重高值区与其城镇化影响高值区吻合,中程流动比重高–低集聚区与其城镇化影响高值区存在"中心–外围"结构,远程流动比重高值区与其城镇化影响高值区空间错位。     

陇中玉米农田生态系统水分利用效率及其影响因素

以涡度相关技术为基础,研究了半干旱区玉米农田生态系统2015年生长季水分利用效率的日季变化规律以及对主要影响因子的响应.结果表明:生长季总生态系统生产力、蒸散发和水分利用效率均呈单峰曲线,生长季均值分别是12.62 g/(m~2·d)、2.77 mm/d、4.71×10~(-3);水分利用效率在4个生育期的日变化均呈"U"型,成熟期灌浆期拔节期苗期;整个生长期水分利用效率与饱和水汽压差和冠层导度呈对数负相关关系,与光合有效辐射呈线性负相关关系,与气温基本呈对数正相关关系,这些关系在成熟期均得到较好的体现,与土壤含水量在4个生育期均无显著相关关系.     

模拟氮沉降对杨树人工林土壤微生物群落碳源利用类型的影响

【目的】探究氮沉降对杨树人工林土壤微生物群落特征的影响。【方法】以江苏省东台地区沿海杨树人工林为对象,采用Biolog ECO微平板技术,设置4种氮添加水平:N0(0 kg/(hm²·a))、N1(50 kg/(hm²·a))、N2(100 kg/(hm²·a))、N3(150 kg/(hm²·a))模拟不同浓度氮沉降,经过2 a生长季(5—10月)处理,测定杨树林土壤微生物群落碳源利用变化情况。【结果】N2处理可以增强杨树人工林土壤微生物对碳源的代谢能力,氮添加浓度过高则会产生抑制作用; 土壤中微生物对胺类和酚类利用程度表现出较大差异,其中,酚类在高浓度氮处理(N3)时利用程度最高,胺类在低浓度氮(N1)条件下利用程度最高; 硝态氮和平均颜色变化率(AWCD)、Shannon多样性均具有显著正相关性(P<0.05),微生物代谢水平及其结构变化受到硝态氮影响较大。主成分分析表明,PC1和PC2可以表示施氮对微生物群落代谢多样性产生的差异,其中,PC1的方差贡献率最大,碳水化合物、酚类呈负相关(碳源相关系数分别为-0.869、-0.780),氨基酸、羧酸呈正相关(碳源相关系数分别为0.702、0.821),是起主要分异作用的碳源; PC2涵盖了聚合物和胺类两种碳源大类,其中聚合物呈负相关(相关系数为-0.688),胺类呈正相关(相关系数为0.802)。【结论】氮添加会导致杨树人工林土壤微生物群落对碳源利用类型改变,土壤中硝态氮含量与微生物生长代谢及功能多样性呈显著正相关; 六大类碳源中碳水化合物、羧酸是影响土壤微生物群落功能多样性的主要碳源。 关键词:氮沉降; 土壤微生物; 碳源代谢; 群落功能多样性; 杨树人工林     

山西省土壤湿度时空分布及与气候因素的耦合

为了解山西省土壤湿度状况变化规律,进而为农业旱情监测提供科学依据。利用2017年3月到2018年2月山西省土壤湿度数据、降水量数据和气温数据,通过趋势分析和相关分析等方法研究山西省土壤湿度的时空变化以及土壤湿度对气候变化的响应。结果表明:山西省的平均土壤湿度分布特征为南高北低,东高西低,呈现出东南向西北递减的趋势;在季际-月际时间尺度分布下,土壤湿度在秋季达到高峰,且各区域表层土壤湿度与空气温度有着显著的负相关关系,而与降水量有着显著的正相关关系。可见山西省农业旱情受到区域地形、温度和降水等多方面因素的影响。     

我国省域国际旅游(外汇)收入的空间自相关研究

以2004—2013年我国大陆31个省域国际旅游(外汇)收入为研究对象,通过计算Moran′s I,分析了我国省域时间序列国际旅游(外汇)收入的全域空间自相关和局域空间自相关关系。结果表明:在全域空间上,我国大陆31个省域的国际旅游(外汇)收入平均关联程度呈较低水平的空间正相关,关联程度不太显著。在局域空间形态上,我国东北、西北、华北和西南部分省域国际旅游(外汇)收入长期处于低值被低值包围的低-低空间自相关形态;而高值被高值包围的高-高空间自相关的空间集聚形态主要分布在我国东南沿海一带;低-高形态的空间集聚形态主要分布在华中地区;华北地区的北京、天津,东北地区的辽宁,西南地区的云南是我国国际旅游(外汇)收入高-低空间形态集聚的主要地区,但这些地区与周边省域国际旅游(外汇)收入的空间关系均为负空间相关。     

基于GIS的甘肃省气温空间分布模式研究

采用地理信息系统软件Arc/Info提供的空间插值方法,研究了甘肃省气温的空间变化规律.结果表明:甘肃省冬季(1月份)气温较同纬度地区偏低,气温的空间分布在地区分布上呈现出由东南向西北随纬度增加而逐渐降低的地域分异规律;夏季(7月份)气温较同纬度地区偏高,绝大部分地区高于20℃.经检验,用反距离加权法(IDW)模拟气温的空间分布具有很高的精度.     

中国城市空气质量的时空演化特征及影响因素

为研究中国城市空气质量的时空演化特征及影响因素,本文采用2015—2018年中国城市空气质量AQI指数和自然、社会、经济数据,利用ArcGIS空间分析和空间计量模型,从年份、月度、季节以及天数等尺度分析中国城市空气质量的时空演化特征,并从整体及区域的角度解析影响城市空气质量的自然、社会经济因素。主要得出如下结论：(1)2005—2018年中国城市空气质量状况整体得到改善。空气质量月际变化呈“U”型,季节特征总体符合“冬季高,夏季低,春季秋季居中”,空气质量在秋冬季改善显著,春夏恶化明显。四年间空气质量重度污染天数减少,达标天数增加。(2)空气质量指数空间分布格局为“中东高,东南低;西北高,西南低”;城市空气质量空间集聚现象明显,相邻城市的相互影响作用显著。(3)从全国来看,人口密度、用电水平和科技投入以及民用汽车保有量与中国城市AQI指数呈显著正相关,经济发展水平、园林绿化、平均气温与AQI指数呈显著负相关。(4)在区域层面来看,驱动要素作用方向和强度存在规律性和特异性变化特征。     

福建县域人口与经济空间分布关系及变化

基于福建省各县(市、区)2005年和2014年的人口和GDP数据,运用地理集中度指数、不一致性指数和探索性空间数据分析等方法,对福建省人口与经济的空间分布及变化进行分析。结果表明:福建人口与经济的空间分布整体上均呈东南高西北低的地理格局,并有围绕沿海中心城市集聚的趋势;县域人口与经济分布关系空间分异明显,总体上不断趋向于协调,表现为人口分布与经济发展不一致的县域逐渐向人口经济协调发展型转变;从人口与经济的动态关联上看,Moran’s I由2005年的0.422降为2014年0.374,表明不一致性指数较高(较低)县域在空间上集聚程度减弱,但人口与经济不一致性仍存在显著的正相关关系,并以"高-高"型集聚区域分布为主。     

陕南地区农田生态系统碳源/汇时空差异

对陕南农田生态系统碳源/汇进行研究,结论如下:碳汇量快速提高,碳源量变化平稳,净碳量与碳汇表现一致;碳汇量、碳源量、净碳汇量、净碳密度的空间分布基本一致,汉江河谷地带最高,沿河谷向两边递减,大巴山高于秦岭山地;丹江河谷中间地段峡谷深切,是各指标低值区,低值区外围环形分布的系列盆地各指标值较高;综合考虑农作物优生条件和农业比较利益,河谷地带适合大面积种植水果、蔬菜、玉米、水稻,丘陵坡地可适当种植油菜和薯类;发展生态农业,减少化肥施用量可达到减源增汇效果。     

西藏自治区人口城镇化与基本公共服务协调发展研究

本研究以西藏自治区73个区县为研究单元,运用熵权法、耦合协调度模型和空间自相关分析方法对人口城镇化系统、基本公共服务系统及两个系统的协调发展程度进行了分析。结果表明：（1）人口城镇化水平发展增长呈现“中心区县高及东南高、西北低”的空间格局;（2）基本公共服务水平快速提高的趋势更加明显,阿里地区增速最快,各地级市中心区县发展最优;（3）耦合协调水平落后,但呈现出增长的发展趋势,2000年与2015年格局相似,空间分异明显;（4）耦合协调度的空间正相关性日益显著;局部空间自相关结果表明协调发展具有以拉萨和山南为核心的“核心-边缘”特征;热点区先向北扩张、后向南缩小,次热点区呈现“东北—西南”的方向性,次冷点区范围缩小,集聚在昌都和林芝东部,冷点区数量增加,集中在藏西北高寒区域。     

西南山区地形起伏度与经济发展水平空间集聚特征分析

以云南省90m分辨率的SRTM DEM为源数据,分析云南省地形起伏度的分布特征.筛选构建空间自相关模型,探究云南省县域经济发展水平的时空演变格局.结果表明:云南省地形起伏度的最佳分析窗口大小为11×11;地形起伏度由西北向东南梯度递减,与海拔关系密切,两者存在线性关系;地形起伏度与经济发展水平呈显著空间负相关关系,呈高—低,低—高,高—高,低—低四类空间分布集聚,其中高—低水平区集中在云南省西部,低—高水平区集中在云南省中部.     

河南省老龄人口的空间分异及其变化研究

基于河南省第五次人口普查和第六次人口普查的数据,以县域为基本地域单元,对河南省老龄人口的空间分布和变化趋势进行分析.根据老龄化系数,将河南省老龄化进程划分为:成年初期、成年后期、老龄化初期、老龄化中期和老龄化后期5个阶段.借助ArcGIS分析软件,展示河南省老龄人口的空间分异特征,并进行老龄化程度的空间自相关分析;运用SPSS软件分析影响人口老龄化的因素.结论如下:(1)河南省整体老龄化问题在逐渐加重,区域之间的差异在不断扩大;(2)老龄人口分布由2000年的核心向外递减辐射的"中心-外围"模式转变为2010年的东南高-西北低的"两极分化"模式;(3)各县域人口老龄化表现出明显的空间正相关特征,空间上呈现明显的集聚状态;(4)人口老龄化空间分布差异与人口发展状况和经济发展有一定的关联.     

2000—2010年东北三省碳源汇时空动态遥感研究

植被净生态系统生产力(Net Ecosystem Productivity,NEP)是估算区域上植被碳源、碳汇的重要指标.以东北三省为研究区,基于EOS/MODIS遥感资料,结合气象数据,对2000—2010年NEP的分布情况和时间变化特征进行分析,结果表明,2000—2010年我国东北三省大部分地区为碳汇区域,NEP值处于0~300 g C·m-2·a-1之间,碳源地主要集中在吉林省西北部和黑龙江省西南部地区;林地的碳汇能力最大,NEP均值为176.74 g C·m-2·a-1,其次为灌丛175.02 g C·m-2·a-1,农田、湿地、草地的碳汇能力依次减弱;11年间,东北三省约66.36%的地区NEP呈下降趋势,即过半数地区固碳能力都在减弱,固碳能力大幅增强的地区集中在辽宁省长白山西南段和西辽低山丘陵,NEP上升的斜率在5~15之间.结合年均温和年降水对逐年的东三省年平均NEP进行分析,结果显示,NEP与降水呈正相关关系,且相关性显著;NEP与温度呈负相关关系,但是相关性不够显著;NEP值受温度、降水的极值影响很明显.本文基于多时相遥感数据展开了区域尺度的碳源汇模拟,为遥感数据在此领域的应用和碳储蓄动态变化研究提供了理论依据和方法借鉴.     

基于MODIS数据的甘肃省肃南裕固族自治县草地产草量估算

基于甘肃省肃南裕固族自治县323个监测点数据,与2012-2016年同期对应的MODIS-NDVI和MODIS-EVI植被指数结合,建立研究区草地估产模型,监测估算了肃南县草原生产能力.结果表明:5个估产区对应的模型方程均有较好的相关关系,通过预留的精度验证点进行验证后,模型精度都在90%以上,证明遥感估产可行;估算得出2012-2016年肃南县产草量自东南向西北递减;从各乡镇的产草量来看,皇城镇的草原质量和生产力水平居全县最高,祁丰乡最低;从肃南县草原类型的结构和生产力来看,低地草甸产草量在肃南县9种草地类型中质量等级和生产力水平最高,高寒草甸草原最低.     

重庆市土壤保持服务空间分布及影响因素分析

土壤保持服务能够削弱和改善土壤侵蚀,对其空间分布特征及影响因素进行分析,可提高土壤保持能力,减少区域水土流失。首先,基于修正通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation, RUSLE)模型和生态系统服务和交易的综合评估(integrated valuation of ecosystem services and trade-offs, InVEST)模型估算研究区土壤侵蚀量;其次,选用精度更高的土壤侵蚀估算模型评价研究区土壤保持服务;最后,采用多元线性回归、地理探测器等方法探讨影响研究区土壤保持服务空间分布的主要因素。结果表明：RUSLE模型估算结果与研究区实际土壤侵蚀模数差值为201.02 t/(km²?a),精度较低,InVEST模型估算结果与研究区实际土壤侵蚀模数差值为33.11 t/(km²?a),精度较高;研究区土壤保持总量为13.01×10⁸ t,其中土壤保持能力较强的区域在研究区东北以及西南方向,而研究区西部、中部和东南部土壤保持能力较弱;影响土壤保持服务的气候...     

近20年来甘肃省区域经济差异的动态分析

用主成分分析法、标准差、变异系数、对数偏差均值指数等对甘肃省近20年来的区域经济差异进行了分析研究,得出以下结论:①从区域经济发展水平差异的空间格局上讲,定西、平凉、庆阳3市经济处于上升趋势,武威、临夏、甘南3州市经济处于下降趋势,其他地区处于基本稳定状态,而且经济水平基本呈西北高、东南低,并形成了以兰州和嘉峪关为中心的经济圈雏形;②从总体变化趋势上看,甘肃省的区域经济绝对差异在拉大,且速度呈阶梯式变化;③区域经济差异在高-低城镇化方向上变化复杂;④区域经济差异在河西-河东方向上主要表现为河西-河东内部的差异.