西安城市居民区土壤重金属健康风险评价

城市化过程中各种人类活动的废弃物进入土壤生态系统后经由多种方式对城市居民健康产生威胁,城市居民区作为人类密集活动的场所,土壤重金属污染的健康风险更为值得关注。通过实验数据的分析可知西安市居民区土壤中Pb、Cu、As的污染相对较重而Ba、Co、Cr、Ni、Zn的污染相对较轻,这八种元素产生的健康风险均在可接受范围之内,但对成人与儿童的风险大小具有一定差异。多元统计分析与基于ARCGIS的地统计分析的结果表明Ba-Co-Zn的累积主要与交通、工业、居民区内部活动有关,其空间分布表现为西部高东部低的特征;Cu-Pb的累积主要受交通活动和垃圾堆放等活动影响,空间分布上在城市中心偏北存在两个极值中心;As-Ni累积主要受成土母质影响,叠加有轻微的化石燃料燃烧等人类活动,城市中心为其高值区;Cr的累积主要与交通活动相关,空间分布特征表现为西部低而东部、北部高。     

基于NDVI时间序列的近12年中国植被覆盖的单调趋势分析

基于1999—2010年SPOT—VEGETATION旬值NDVI数据,并结合谐波分析、线性趋势和Kendall’sτ趋势等方法对中国各年植被生长季起止时刻进行了确定,并得到中国生长季植被覆盖的单调性趋势。结果表明:(1)1999—2010年中国植被覆盖呈明显增加趋势。中国植被覆盖变化存在4a的稳定增长期与1a的突然下降期。(2)中国生长季植被覆盖Kendall’sτ趋势平均值为0.287 3,总体上呈持续改善趋势,持续性较高的改善区主要分布在105°E以东,30°—40°N之间的区域。(3)中国植被覆盖受纬度地带性影响较为明显。纬度低,生物多样性程度较高的地区,则植被覆盖改善趋势明显,持续性强,反之改善趋势及持续性较低。黄三角和风沙区等生态脆弱区,长三角、珠三角与兰州市周边地区等经济快速发展区,植被覆盖退化严重。     

西安市区域生态系统服务功能价值研究

在介绍生态系统服务功能内涵和价值评价方法的基础上,根据西安市生态系统类型及特点,采用康斯坦扎等对全球不同生态系统单位服务价值参数,对2008年西安市区域生态系统服务功能价值进行了计算。结果表明,西安市生态系统服务功能总价值为455.22×106美元/年,主要提供者是水域生态系统,即河流与湖泊,其次为森林生态系统。并对西安市城市化进程中维持不同生态系统服务功能价值提出了建议。     

黄土丘陵区水平梯田保水保土效益分析

水平梯田是防止水土流失的一种有效方式。在韭园沟流域的支沟——王茂沟流域分别选取梯田和坡耕地进行土壤采样,测定土壤含水量,结合¹³⁷Cs示踪,对比分析了梯田长期的保水保土效益。结果表明:梯田土壤水分变化分为土壤水分剧变层（0—20 cm）、土壤水分活跃层（20—30 cm）和土壤水分调节层（30 cm以下）;梯田不同深度土壤含水量均表现为内侧（第一级） > 中部 > 外侧（第五级）;坡向对梯田土壤水分的影响并不是十分显著;梯田0—20 cm土壤蓄水量高于坡耕地7.2%;0—40 cm平均土壤蓄水量高出坡耕地1.8 mm;研究流域坡耕地与梯田侵蚀程度分别属于极强度侵蚀和强度侵蚀,梯田平均水土保持效益为53%。建议在该地区修建梯田时,提高梯田的设计标准,对梯田田面、田埂认真维护,实现梯田长期的水土保持效益。     

江苏省1971—2010年气候生产潜力变化特征

[目的]根据江苏省13个气象站1971—2010年40a的气象资料剖析该区域温度生产潜力、降水生产潜力及气候生产潜力变化特征,为提高农业生产提供理论依据。[方法]运用Miami和Thornthwaite Memorial模型计算全省温度生产潜力、降水生产潜力和气候生产潜力。运用气候资源利用率公式、相关分析和回归分析法分析探讨江苏省气候资源利用率情况和气候生产潜力的影响因素。[结果](1)40a间,江苏省年均气温呈现出波动性上升趋势,年均降水并未表现出规律性变化;温度生产潜力和降水生产潜力的变化规律与年均气温和年均降水相似;(2)气候生产潜力呈现波动微弱增加趋势,气候资源利用率表现出波动性上升趋势。[结论]气候生产潜力受年均降水的影响微弱,受温度的影响相对更大。     

基于综合指数模型的黄土高原自然区划研究

基于1971～2000年气象数据、TM影像和DEM,结合因子分析、ArcGIS中的栅格计算和方差分析,获得了黄土高原的自然区划模型,对该地区进行区域划分,然后运用方差分析对划分结果进行了检验。结果表明,因子分析中剔除了年均最大风速和年均风速2个变量,采用其他变量进行分析。黄土高原综合指数分区呈现出从东南向西北的层状分布,气象要素大小按级区顺序递增或递减,随着此方向地形起伏逐渐增大,植被覆盖程度减小,土壤有机质含量减少、颜色变浅、质地变得轻粗,侵蚀强度也依次增强。采用单因素方差分析分别检验3个自然区中各站点的气象要素均值是否存在差异性,得出年均最低气温的差异性最大,在3个自然区的区别中处于主导地位;方差分析的多重比较反映出两两自然区间的气象要素差异显著。说明用综合指数对黄土高原进行区域划分具有一定的科学性。     

基于熵权法的陕西省农业干旱脆弱性评价及影响因子识别

以陕西省10个城市为研究对象,从农业干旱的敏感性和恢复力2个角度选取14个指标,对全省的农业干旱脆弱性进行评价。利用熵权法和贡献度模型,根据陕西省2014年水资源、气象与社会经济统计数据,对10个城市的农业干旱脆弱性及主要贡献因子进行分析。结果表明:(1)陕南的3个城市安康、商洛和汉中的农业干旱脆弱性水平较高,分别为0.7128、0.7110和0.5897,关中和陕北的7个城市农业干旱脆弱性处于中等水平;(2)陕西省农业干旱脆弱性的空间差异与城市社会经济发展水平和气候条件不完全一致,陕南地区敏感性总体较高,其中最高为安康(0.4238),关中和陕北地区敏感性总体较低,其中最低为宝鸡(0.2123);陕南地区三个城市的恢复力水平最低,关中和陕北对于干旱的恢复能力差异不大,其中咸阳(0.0992)、渭南(0.1301)、榆林(0.1554)3市的恢复力最强。(3)从影响因子来看,西安、咸阳和渭南的主要影响因子为人口密度,贡献度分别为27.11%,15.11%和14.18%;安康、汉中和商洛的主要影响因子为旱地面积比重,贡献度分别为29.36%,17.20%和18.38%;延安和榆林的主要影响因子为旱地面积比重和耕地灌溉率,前者贡献度分别为32.18%和29.36%,后者贡献度均为17.24%;铜川的主要影响因子为耕地灌溉率,贡献度为16.49%;宝鸡的主要影响因子为水库调蓄率,贡献度为10.76%。最后,根据评价结果提出不同城市控制农业干旱脆弱性的相应措施。     

改进的TOPSIS模型在陕西省农业干旱脆弱性区划中的应用

以陕西10个地市作为研究对象,从暴露性、敏感性以及恢复能力三个方面选取12个指标构建农业干旱脆弱性评价指标体系,应用改进的TOPSIS模型计算得出各市区的相对贴近度,对陕西省农业干旱脆弱性进行综合评价。结果表明:陕西省农业干旱脆弱性存在地域性差异,10个市区的农业干旱脆弱性由高到低排序依次为安康(0.7841)商洛(0.7650)汉中(0.6939)西安(0.5977)榆林(0.4657)延安(0.4605)渭南(0.4555)铜川(0.4319)宝鸡(0.3525)咸阳(0.2996),整体呈现"南高北低"的分布格局;从暴露性来看,陕西省农业干旱暴露性指数最高为渭南,其次为咸阳和西安,其它市区均较低;从敏感性来看,陕西省农业干旱敏感性分布两极分化严重,主要表现为陕南地区敏感性总体偏高,关中地区和陕北地区除铜川市和延安市敏感性较高外,均处于较低水平;从恢复能力来看,陕西省农业干旱的恢复力分布无明显规律,按其恢复力由高到底排序依次为:延安渭南榆林咸阳西安铜川宝鸡汉中安康商洛。改进的TOPSIS模型能较合理地从整体上对农业干旱脆弱性进行评价分区,符合实际情况,为其他多属性综合评价提供了一个新的思路和算法。     

基于偏相关分析的区域植被覆盖变化

利用西北地区植被数据(GIMMS-NDVI),以绿度变化率和偏相关分析法为基础,分析了西北地区不同生态分区NDVI的年际变化,并研究了植被覆盖变化对气候要素在空间上的响应。结果表明,西北地区的东部和西北部植被覆盖较好,研究区的西部盆地区和西南部的高寒区,植被覆盖较差;不同生态分区NDVI的变化与气温的相关性明显高于与降水的相关性,但降水是限制性因子,决定着ND-VI与降水相关的密切程度;水热条件较好的区域主要分布在西北地区中东部,NDVI与水热要素的相关性由草原、草甸、阔叶林向荒漠逐步减弱,极端干旱荒漠区相关性最小。     

近12a三江源地区植被物候对水热的响应

基于1999—2010年SPOT VEGETATION旬值NDVI数据,结合谐波分析法与偏相关分析等方法,对三江源地区年植被物候特征值进行了确定,并分析了年际物候对不同时段水热变化的响应。结果表明:1三江源地区响应时段累积降水量和气温的增加都会使植物生长季始期推迟。2三江源地区植物生长季末期与累积降水和气温的最值偏相关系数分别为0.180 6和-0.067 8,说明响应时段累积降水量的增加会使植物生长季末期推迟,而累积气温的升高会使植物生长季末期提前,但累积气温影响相对较小。而响应时段累积降水量的增加,会使植物生长季长度延长;累积气温的升高,会使植物生长季长度缩短。3三江源地区植物生长季长度的年际变化,受生长季末期的影响较大。4三江源地区植物生长季始期主要受前一年累积气候要素影响强烈;生长季末期主要受生长季内累积降水影响强烈。生长季长度受生长季之前的累积气温的作用强烈。