中国森林植被的碳汇/源空间分布格局

利用1984～1988年和1999～2003年间2次森林详查资料,结合1:100万森林植被图及同期基于CASA模型模拟的NPP空间分布,采用空间降尺度技术,定量估算了1km分辨率下1984～2003年间我国森林植被碳源/汇的空间分布.结果表明:(1)在1984～2003年间我国森林植被是大气的碳汇,碳储量增加了0.77PgC,年均增加约为51.0Tga?1.其中,碳的吸收量为0.88PgC,释放量为0.11PgC.(2)我国森林植被碳汇/源分布存在明显的空间分布规律,碳汇面积主要集中在亚热带和温带地区,高值区集中在海南地区、横断山脉地区、吉林境内的长白山脉,大兴安岭南部和西北山地;碳源主要分布在以东北至西南一带上,高值区主要集中在云南南部、大兴安岭北部和四川盆地中部.(3)碳汇强度与NPP的增长存在明显关联性,统计模型表明东北、华北、西北以及中南4个地区的碳汇量80%以上的变化能够由NPP增长驱动来解释.(4)碳汇强度的空间分布与森林林龄分布存在着明显的对应关系,碳汇强度整体上随着林龄的增加而降低.     

中国荒漠化面积与分布特点

我国土地荒漠化面积２６２２万ｋｍ２,其中风蚀荒漠化１６０７万ｋｍ２,水蚀荒漠化２０５万ｋｍ２,冰融荒漠化３６３万ｋｍ２,土壤盐渍化２３３万ｋｍ２。主要分布在华北、西北地区,涉及１８个省（区、市）４７０个县（旗、市）。     

亚热带常绿阔叶林群落结构的空间变异及其对取样设计的启示

基于24 hm²森林监测样地的全面调查数据, 评估了亚热带常绿阔叶林胸径截面积和地上生物量的空间变异性, 并用计算机模拟不同面积的样方进行随机取样, 计算了估计值有95%的概率落在实际值20%(±10%)的误差范围内所需要的最少样方个数和总取样面积. 结果表明: (1) 胸径截面积和地上生物量均表现出显著的空间变异性, 基于600个20 m×20 m网格样方, 胸径截面积和地上生物量的变异系数分别为27%和31%; (2) 计算机模拟取样发现随着样方面积的增大, 两者的变异性都逐渐减小. 满足特定精度所需的最少样方个数随着样方面积的增大而减少, 但是总取样面积不断增加, 这意味着达到相同的精度, 采用满足一定数量的小样方进行取样的效率要高于采用少量的大样方. 本研究结果可以为评估过去在中国亚热带森林开展的相关研究以及今后野外调查的取样设计提供参考.     

古尔班通古特沙漠短命植物的空间分布特征

纵穿和横穿古尔班通古特沙漠的两条路线上, 测度早春短命植物物种丰富性、盖度和重要值等参数及调查分析了地形地貌和土壤理化性质等沙漠微生境. 经对比发现该沙漠短命植物分布存在着地域上的差异, 即沙漠南部和中部的短命植物物种最丰富, 西部最贫; 短命植物的盖度则是中南部高于北 部, 中东部高于西部. 短命植物对沙漠生境空间变异的响应, 形成了该沙漠短命植物的种群-生境梯度. 其特征为: 地势较高、土壤质地较粗、分选差、有机质含量相对较高、低盐碱的生境中生长沙苔草、东方旱麦草为主的短命植物; 地势稍低、土壤质轻疏松、含有机质, 具一定盐碱性、结皮发育的较干旱生境生长以线叶庭荠、尖喙牻牛儿苗和中亚葫芦巴为主的耐旱、耐盐碱短命植物; 地势低、土壤具一定含水性, 相对富盐碱的生境下, 主要分布小甘菊、念珠芥和小花角茴香等耐盐碱的短命植物. 但由于该沙漠微生境空间变化梯度较小, 以及沙漠短命植物总体上表现出的中生性生理特性, 使得多数短命植物集中分布在上述植物种群-生境梯度上地势较高, 风沙土具一定肥力、盐碱性弱的生境序位.     

混合岩矿物空间分布研究的新方法

60年代以来,前人对矿物空间分布已做过深入的研究,最有代表性的是Karlsson(1982),Wahlgren(1982),Ashworth和刘景波的工作,他们提出以矿物接触频数表示矿物空间分布特征,并给出了具体的统计力法,定义了R值(R是薄片中实测的接触频数与期望接触频数的比值)并用R区分浅色体的成因(R>1,矿物呈聚集分布,浅色体为变质分异或     

中国黑碳气溶胶排放量及其空间分布

基于国家统计数据、国内最新实测排放因子数据和更符合中国实际情况的机动车排放因子模型计算了中国大陆(不包含港澳台地区)2008年黑碳气溶胶排放清单,并建立0.5°×0.5°的黑碳排放空间分布图.2008年中国大陆黑碳排放总量为160.494×104t.其中工业源和居民生活消费源是最主要的贡献者,分别为69.503×104和63.602×104t,占总量的82.9%;交通运输黑碳排放量为19.463×104t,贡献了总量的12.1%;但不同省市各行业源贡献比例差异显著,可分为工业源贡献区、居民生活源贡献区、工业源和居民生活源共同贡献区,以及交通源贡献区.从能源类型看,黑碳主要来源于煤炭和生物燃料燃烧,分别占51.0%和32.2%.黑碳排放空间分布不均匀,呈东高西低的趋势,与区域经济发展情况和农村人口密度一致;其中高排放量地区以全国总面积的5.7%贡献了总排放量的41.2%,山西、河北、山东、河南以及四川等地具有较高的排放量.     

金刚石薄膜生长过程中反应基团的空间分布研究

在众多金刚石薄膜生长的方法中,热灯丝法是其中重要的一种。为了研究其生长机理,人们使用了多种原位测量反应基团的方法,如质量谱、红外吸收、紫外吸收等,对基团的种类、作用及气相如何转变为固相进行了研究,并得到一些重要的结果。但是所有这些方法都没有能给出有关反应基团的空间分布的信息。由于在反应区域中存在三场,即质量场、流量场和温度场,因此反应基团在空间上的分布是极不均匀的。为了弄清反应基团的作用,必须进一步研究反应基团的空间分布,特别是衬底表面附近的分布。本文将原位光发射谱方法应用于电子增强的热丝法生长金刚石薄膜的生长过程,并实现了空间分辨探测,给出有关反应基团在空间分布上的信息,发现衬底表面附近的基团分布与其他区域是截然不同的。     

基础设施建设对长白山森林生态系统服务功能价值的影响

基础设施建设势必会对长白山森林生态系统服务功能价值产生影响。为此,本文采用假定法对其进行估算,即假设基础设施建设侵占的林地未被破坏,能产生的各种价值的总和即为森林生态系统服务功能价值的缺损量。计算结果表明,因基础设施建设损失的生态系统服务功能价值为1 532.18万元,占长白山生态服务总价值的0.21％。随着森林生态系统受到人类的压力增加,其代价就会迅速增大。因此,人类在开发森林资源的同时,必须保护森林生态系统,使其达到可持续发展。     

太湖表层沉积物的空间分布与层序特征分析

利用StrataBox浅水剖面测深系统对大型浅水湖泊-太湖沉积物进行了高密度走航式探测,采用SonarWiz.Map声学软件包对测量矢量图谱进行了解译,并就解译结果与太湖沉积岩芯及北部湖区姚湾地层剖面进行了对比.结果显示,太湖水-土界面以下10m内沉积地层层序较清晰,湖相沉积物(地层U1)直接堆覆于黄土层(地层U2)上,接触界面年代不整合.湖相沉积物(淤泥及淤泥质黏土)主要呈带状分布于太湖西部沿岸,并延伸至东南部的西山岛及西北部湖区,其余湖区大面积出露致密坚硬的黄土层.整套湖相沉积物在太湖的沉积厚度主要集中于1~2m,而与现代环境密切相关的淤泥层厚度主要集中于0.03~1.0m,入湖河流泥沙输移以及湖流等水动力作用是影响湖相沉积物空间分布的主要因素.     

高聚物中光稳定剂自由基的空间分布和迁移的ESR成象研究

已有研究工作表明,光稳定剂在对塑料制品起稳定保护作用时除了正常的化学消耗外还存在着物理损耗,致使塑料制品中光稳定剂的浓度降低.显然,化学消耗是使塑料制品稳定所必需的,它依赖于光稳定剂分子中起稳定作用的功能基团的化学活性。物理损耗并不是稳定作用所必需的,但它使体系的光稳定剂浓度迅速降低。物理损耗与光稳定剂的3个物理化学性能相关联,即溶解度(或相容性)、扩散系数及挥发性。很明显,光稳定剂的物理损耗远大于它的化学消耗,如何降低光稳定剂的物理损耗,提高它的利用率是高聚物光稳定剂研究中的重要课题。     

中华鲟回声信号判别分析及其在葛洲坝产卵场的空间分布

采用水声学方法对中华鲟在葛洲坝产卵场的空间分布进行探测. 采用改进的感性判别方法并结合逐步判别分析方法对中华鲟及其他目标的回声信号进行判断分析. 结果表明, 近3年间在葛洲坝产卵场共探测到中华鲟声信号25个, 中华鲟声信号判断的准确率为90.9%. 本文选用了67个声信号描述变量, 逐步判别分析确定了24个对判别有贡献的变量. 采用PCA分析结合判别分析对中华鲟回声信号判别模式进行探索, 结果显示, 目标信号活动行为的描述参数、回波特征参数及信号的声学截面反射特征可作为中华鲟、其他鱼类与水下噪音信号的判别参量, 但是无法作为中华鲟和底质信号的判别参量, 中华鲟和底质信号的判别则必须引入24个变量才能实现. 基于25个中华鲟声信号的GPS位点, 18个分布于葛洲坝至庙嘴长约3.4 km的江段, 7个分布于其余长约12 km的江段.     

黄土高原水蚀风蚀交错带坡耕地土壤风蚀速率空间分布

受水蚀和风蚀的交错作用,黄土高原水蚀风蚀交错带的土壤风蚀速率难以从总侵蚀中提取出,更难以描绘其坡面分布特征.本研究运用~7Be示踪技术,在神木县六道沟流域选择方向偏北的砂壤土和黏壤土坡耕地,沿与坡面走向大致平行的方向布设采样线,采集0~30 mm土壤样品,估算土壤风蚀速率,探究风蚀速率的坡面分布特征及其所指示的风况和微地貌特征.结果表明:经过风季后,表层土壤颗粒变粗,比表面积变小,有机质含量降低,这些土壤理化性质变化表明两坡面均发生风蚀.砂壤土坡面A的平均风蚀速率为1560.81 t/(km~2 a),黏壤土坡面B的平均风蚀速率为694.26 t/(km~2 a),风蚀速率在两坡面均呈现从坡顶到坡脚逐渐减小的空间分布特征.两坡面风蚀速率等值线分布不仅指示了土壤风蚀的坡面分布特征,还揭示了造成该分布的有效合成风向为北风.风蚀速率等值线的局部形状变异显示了坡面微地貌形态,等值线的变异程度显现了微地貌对风蚀速率的影响程度和范围.     

小兴安岭凉水谷地云冷杉林群落组成与空间格局

谷地云冷杉林是小兴安岭地区谷地的顶极群落,在我国温带植被类型中占有重要地位.本研究基于凉水谷地云冷杉林9.12 hm2动态监测样地,分析了群落物种组成和径级结构,并运用点格局方法分析16个主要物种不同生活史阶段的空间分布格局,探讨密度制约效应在优势种不同生活史阶段所发挥的作用.结果表明:(1)样地内木本植物共有44种,胸径?1 cm的独立个体35656株,隶属于14科29属;(2)林冠层、林下层树种和优势种冷杉与红皮云杉的径级分布均呈倒"J"型,灌木层的径级分布呈"L"型;(3)主要物种幼树Ⅰ(1 cm?胸径5 cm)在1~50 m尺度上主要呈现聚集分布,随着尺度增大,聚集强度逐渐减小;幼树Ⅱ(5 cm?胸径10 cm)随着尺度增大呈现出由聚集分布向随机分布变化;成年树(胸径?10 cm)则呈近似随机分布或均匀分布;(4)优势种冷杉幼树Ⅰ和幼树Ⅱ与成年树利用生境的方式均不同,而红皮云杉幼树Ⅰ与成年树利用生境的方式不同,幼树Ⅱ与成年树利用生境的方式相同;冷杉与红皮云杉的幼树Ⅰ与幼树Ⅱ均在1~50 m尺度上呈现相对于成年树额外的聚集,在尺度5 m时,随着径级增大,这种额外的聚集逐渐减小,说明密度制约效应起作用.     

地震空间分布特征及三大地震带

根据全球构造板块学说,地壳被一些构造活动带分割为彼此相对运动的板块,板块当中有的块大．有的块小.大的板块有六个,它们是：太平洋板块、欧亚板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块和南极板块。全球大部分地震发生在大板块的边界上,一部分发生在板块内部的活动断裂上。经科学家研究,全球主要地震活动带有三个：     

超短脉冲的谱线宽度对衍射场时空分布的影响

基于经典的标量衍射理论,分析了超宽频带电磁脉冲在远场的时间和空间特性,计算了脉冲的频宽和中心频率比值的变化对衍射空间分布的影响。当电磁脉冲的频宽大于其中心频率时,其远场的衍射分布较单色光的情况明显变窄。     

长江三角洲城市集群化发展对极端高温事件空间格局的影响

全球变暖和城市集群化的叠加效应,导致长江三角洲城市群极端高温事件趋多增强,给城市安全运行带来风险.基于长序列气象观测资料和卫星遥感数据,采用逐日百分位数法确定极端高温事件,结合Chow检验、线性倾向原理和空间相似性分析,研究了城市集群化发展对极端高温事件空间格局的影响.结果表明:2003~2013年是长江三角洲城市集群化发展时期,城市群规模的年增长率高达1206.48 km~2/a,2013年城市群热岛规模比2003年增加了18154.0 km~2,极端高温事件出现异常的区域与城市群快速发展区一致.特别是上海片区城市规模已超过极端高温事件气候平均态空间梯度≥1℃的最小距离,区域性热岛空间跨度超过100 km,导致高温强度比气候平均态高2.6~2.8℃,高温日数偏多30~40 d.极端高温事件异常与气象站Voronoi图单元内城市规模呈显著正相关,在高温异常年2007,2010和2013年的相关系数超过0.65.不同规模城市对极端高温事件空间格局的影响差异明显,以规模为492.8~932.6 km~2的城市影响最大.虽然西太平洋副热带高压主导着城市群极端高温事件的年代际波动,但2003~2013年城市集群化发展已经改变了长江三角洲极端高温事件空间格局.以上研究结果可为正处在起步阶段的城市群发展规划提供参考.     

隧道效应影响下的量子黑洞面积谱

在Shahar Hod对黑洞量子化面积谱研究的启发下, 考虑量子化黑洞在辐射过程中的隧道效应, 利用量子统计的方法计算出黑洞熵, 再结合黑洞熵与面积的关系, 重新求得了史瓦西黑洞背景下量子化黑洞面积谱的表达式. 该表达式与Hod基于玻尔对应原理提出的涉及到渐近准正则模的方法求得的结果比较接近.     

弄岗喀斯特季节性雨林枯立木多度的空间分布及影响因子

枯立木(standing dead tree)是森林的重要结构组成部分.对枯立木空间格局与其影响因子等进行探讨,有助于揭示森林树木死亡机理及森林群落动态规律.本研究将弄岗喀斯特季节性雨林15 hm2样地内胸径大于1 cm的枯立木划分为不同胸径等级,并在不同空间尺度上统计了枯立木多度、空间相邻因子、地形因子及群落类型因子等数据,用零膨胀负二项模型(zero-inflated negative binomial models)解决了多度数据的非正态性且零值过多等统计问题,分析了该森林枯立木多度的空间分布规律及影响因子.结果表明:(ⅰ)弄岗15 hm2样地内胸径大于1 cm的枯立木有2254株,平均胸径6.21 cm,最大胸径61.86 cm;胸径分布呈反"J"型,无明显断层;小径级枯立木在海拔较高地区分布较多,大径级枯立木在海拔较低地区分布较多;(ⅱ)小径级枯立木呈聚集型空间格局,大径级枯立木趋向于随机型空间格局;枯立木多度存在多尺度的空间自相关结构;(ⅲ)随着径级增大,枯立木多度与凹凸度、空间相邻因子的相关性逐渐减弱,与坡度、海拔的相关性逐渐增强;随着单位取样尺度增大,枯立木多度与凹凸度、海拔、坡度、群落类型因子的相关性逐渐减弱,与空间相邻因子相关性逐渐增强.研究表明,喀斯特森林中枯立木分布格局由多尺度的空间结构所构成,不同空间尺度、地形条件、群落类型等对枯立木的径级结构及数量组成有显著影响,而枯立木结构的空间异质性将会影响森林光资源及木质残体储量等的空间动态,进而影响群落物种组成.     

中国大气降水中δ18O的空间分布

许多研究已经证明大气降水中δ¹⁸O的变化主要和瑞利分馏过程中水汽凝结的热动力学有 关, 而导致温度降低水汽凝结的主要地理因素是海拔和纬度. BW模型认为大气降水中的δ¹⁸O作为纬度和海拔的函数可以通过模拟获得, 这为缺乏同位素观测地区的研究提供了必要的数据. 利用BW模型, 结合我国现有的55个站点降水和冰芯中δ¹⁸O的资料, 建立了我国降水中δ¹⁸O与纬度和海拔定量关系的模型: δ¹⁸Oppt= -0.0176LAT2 + 1.1195LAT-0.0016ALT-23.7553. 在此基础上, 利用地理信息系统分析软件ArcGIS, 综合了纬度、海拔以及水汽源地和水汽循环过程等影响因素产生了较高分辨率的中国降水中δ¹⁸O的空间分布图. 从一个新的研究方法揭示了我国大气降水中d 18O的空间分布特征, 为古气候与稳定同位素水文研究提供了重要资料.     

有限尺度效应对森林火灾模型自组织临界性的影响

以经典森林火灾模型为基础,研究了有限尺度效应（finite-size effects）对平均火灾面积、火灾发生频率以及临界状态时的森林密度、森林形态等的影响.在森林尺度远大于森林相关长度的前提下,保持森林尺度L,点火概率f和种树概率p等参数不变,将森林等分成N×N个尺度为L/N的子块.通过将N的值从1逐渐增加、森林子块的尺度逐渐减小,模拟和分析了有限尺度效应.在森林子块尺度小于森林相关长度的条件下,发现了一类新的现象:单峰的有限尺度效应.提出“隔离性能” 的概念,用以表示火灾通过子块边界的难易程度,分析了隔离性能对有限尺度效应的抑制作用.研究“有限尺度效应”和“隔离性能”及两者间的定量关系可以对真实森林中防火隔离带的设置和森林火灾的防治起到一定的指导作用.