Oceanic sediment volumes and continental drift

The volume of sediment off the Atlantic Coast of the United States is at least six times as great as that off the Pacific Coast. This disparity is readily accounted for if the continent is drifting westward and has overrun large volumes of sediment on a former Benioff zone. Such an overrunning is also consonant with many features of the geology of the western United States.     

中国夜间灯光指数与PM2.5的时空相关性分析

运用夜间灯光指数表征城市化水平,进而探索城市化进程对PM2.5污染的影响机制,分析二者的时空关系。结果表明,2000年中国夜间灯光指数为7.49%,2010年增长至11.05%,2015年增长至16.21%,夜间灯光指数呈快速增长趋势;2000年PM2.5质量浓度为32.10μg/m3,2010年增长至37.54μg/m3,2015年为37.44μg/m3,PM2.5质量浓度与夜间灯光指数增长趋势保持一致。基于405个城市区域统计数据,2000年夜间灯光指数为22.48%,2010年增长至48.11%,2015年增长至62.78%,增长率为179.27%,是全国的1.54倍;2000年PM2.5质量浓度为28.99μg/m3,2010年增长至53.51μg/m3,2015年增长至58.53μg/m3,增长率为101.90%,是全国平均水平的6.12倍。城市区域夜间灯光指数和PM2.5污染的增长均显著高于非城市区域,二者呈显著正相关(R2=0.582 8)。研究表明中国城市化进程,尤其是粗放式经济发展对城市空气污染的影响巨大,直接加剧了PM2.5污染。     

滁河襄河口至马汊河段冬春季鱼类群落结构及其多样性

为了解滁河水域鱼类群落结构特征,于2015年12月和2016年5月对滁河襄河口至马汊河段鱼类进行了2次调查,共采集鱼类45种,隶属于6目13科36属,其中55.56%为鲤科（Cyprinidae）鱼类。单因素方差分析表明,该群落多样性空间差异显著,季节差异不明显。滁河水域鱼类群落优势种为鲫（Carassius auratus）、鲤（Cyprinus carpio）、棒花鱼（Abbottina rivularis）、黄颡鱼（Pseudobagrus fulvidraco）和似鳊（Pseudobrama simoni）。4种摄食功能群中,杂食性和碎屑食性鱼类物种数比例较高,占总物种数的63.04%;3种生态类群中,淡水定居性鱼类占绝对优势（89.13%）;3种栖息水层类型中,底层鱼类物种数比例较高,为45.65%。大型经济鱼类占总渔获物比例小,相对重要性指数（IRI）低。以物种数和多样性指数分析群落多样性特征,结果表明：4个不同河段间鱼类多样性有所差异,下游河段鱼类多样性较低,清流河与来安河水域居中,上游河段较高;不同季节间鱼类群落存在明显重叠,几乎不分离,不同河段间鱼类群落分离程度相对较高。鱼类群落结构存在的显著差异主要与鲫、鲤、棒花鱼和黄颡鱼等优势种空间分布差异有关。     

Spatial variability and temporal stability of apparent soil electrical conductivity in a Mediterranean pasture

The general objectives of this study were to evaluate (i) the specificity of the spatial and temporal dynamics of apparent soil electrical conductivity (EC_a) measured by a electromagnetic induction (EMI) sensor, over 7 years, in variable conditions (of soil moisture content (SMC), soil vegetation cover and grazing management) and, consequently, (ii) the potential for implementing site-specific management (SSM). The DUALEM 1S sensor was used to measure the EC_a in a 6 ha pasture experimental field four times between June 2007 and February of 2013. Soil spatial variability was characterized by 76 samples, geo-referenced with the global positioning system (GPS). The soil was characterized in terms of texture, moisture content, pH, organic matter content, nitrogen, phosphorus and potassium. This study shows a significant temporal stability of the EC_a patterns under several conditions, behavior that is an excellent indicator of reliability of this tool to survey spatial soil variability and to delineate potential site-specific management zones (SSMZ). Significant correlations were obtained in this work between the EC_a and relative field elevation, pH, silt and soil moisture content. These results open perspectives for using the EMI sensor as an indicator of SMC in irrigation management and of needs of limestone correction in Mediterranean pastures. However, it is interesting to extend the findings to other types of soil to verify the origin of the lack of correlation between the EC_a data measured by DUALEM sensor and properties such as the clay, organic matter or phosphorus soil content, fundamental parameters for establishment of pasture SSM projects.     

内蒙古呼伦湖水体水质时空变化特征

为明晰呼伦湖水体水质时空变化特征和其富营养化的主要驱动环境因子,于2013至2015年每年的7、9月采集了湖中心区、沿岸区和主要河流进出口附近的共13个具有代表性的采样点的水样,对湖区水质及其时空分布进行了评价分析,并分析了影响呼伦湖水质的主要环境因子。结果显示,水质时空变异性显著,总氮、总磷、COD指标处于严重污染状态,大部分水域为Ⅴ类水,局部区域为劣Ⅴ类水,且9月湖水水质较7月普遍转好。其中,COD7月份呈南低北高,而9月呈中心低南北高的分布特点,COD区域有从南至北转移且范围变小的趋势;总氮、总磷在空间上分布规律性不强,从7月份至9月份,总氮含量在湖区南部和北部的大部分区域有所减小,在湖区中部则有增有减且变化幅度较小,总磷含量在湖区南部普遍下降在北部普遍升高;叶绿素a在7月仅东南部的I5点附近水域含量较高,到9月该较高含量区域扩大至南部大部水域。依据水环境差异性,7月水体聚为四小类,9月聚为两大类,其中影响7月水体的主要环境因子是水温、总氮,溶解氧,影响9月水体质量的环境因子为磷盐、水温、p H。     

陇东地区降雨侵蚀力时空变化特征分析

【目的】对陇东地区降雨侵蚀力的时空变化特征进行研究,为认知该区域水土流失规律和指导水土保持工作提供参考。【方法】以陇东地区正宁、宁县、西峰、镇原、合水、庆城、华池和环县等8个区县气象站2001-2011年日降雨量资料为基础,采用日降雨量侵蚀力模型计算各站点降雨侵蚀力值,探讨分析了该区域降雨侵蚀力的年际变化和年内分布特征,并结合GIS软件分析了陇东地区年降雨侵蚀力的空间分布规律。【结果】陇东地区各区县气象站点年均降雨侵蚀力为1 144.8~2 048.5 MJ·mm/(hm2·h),且东南部明显高于西北部;中南部地势低洼的宁县和合水县由于侵蚀性降雨集中,其降雨侵蚀力值大于东南部年降雨量和侵蚀性降雨量最大、侵蚀性降雨天数最多的正宁县。区域降雨侵蚀力年内高度集中,各区县气象站点6-9月降雨侵蚀力占全年的84.4%~88.8%,呈显著的单峰型分布。区内降雨侵蚀力年际波动较大,各站点年际变率为29.09%~56.55%。趋势分析表明,陇东8个区县的年降雨侵蚀力总体呈减小趋势,其中华池和环县降雨侵蚀力减小显著(P0.05)。【结论】陇东地区年内80%以上的降雨侵蚀力集中在6-9月,空间上则由东南向西北递减,从时间上看,近年来该地区降雨侵蚀力呈减小趋势。     

丹江口市土壤侵蚀敏感性时空变化特征

土壤侵蚀是丹江口库区主要的生态问题之一,明确丹江口市土壤侵蚀敏感性的时空变化特征有助于深入认识丹江口库区的土壤侵蚀机理,也可为保护库区水环境提供依据。基于修正的通用土壤流失方程（RUSLE）,结合丹江口市多山、地形破碎的地形特征,选择降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形起伏度、植被覆盖度、沟壑密度5个因子构建土壤侵蚀敏感性评价体系,借助ArcGIS 10.2平台,综合评价2012—2017年丹江口市土壤侵蚀敏感性,并分析研究区在不同下垫面要素下土壤侵蚀敏感性的空间分布特征。结果表明：丹江口市土壤侵蚀敏感性整体呈现南北高、中间低的态势,主要表现为轻度敏感和中度敏感,高度及以上敏感区仅占研究区总面积的13.53%;5年间丹江口市中度敏感、轻度敏感、不敏感区面积呈增加趋势,高度敏感和极敏感区面积呈下降趋势;疏林地和未利用地是研究区高敏感性土地利用类型;研究区土壤侵蚀敏感性随坡度增大呈先升高后降低趋势。研究成果可为丹江口市土壤侵蚀机理研究和水土保持及生态环境建设提供参考。     

三江平原耕地土壤有机质时空分布特征——以富锦市为例

以2013年三江平原富锦市实地调查和采样数据,1981年国家第二次土壤普查数据和各种辅助图件为基础,运用地统计学、统计学和GIS技术等研究方法,分析三江平原富锦市农田耕层土壤有机质(SOM)空间分布特征,探讨其32年间SOM变化的规律。结果表明,2013年富锦市SOM含量平均值为42.1 g/kg,较1981年下降了18.6%;在空间上呈现出较为明显的东南高西北低的分布格局,属于中等强度空间相关,受结构性因子和随机因子的共同作用。按照国家第二次土壤普查时富锦市SOM分级标准,1981-2013年有85.9%的农田耕层SOM发生不同程度的变化,其中有50.5%面积得到了提升,有35.4%面积有所下降。     

塔克拉玛干沙漠地表温度时空变化特征研究

地表温度(LST)是重要的气候变量之一,是陆面过程地-气相互作用的一个重要参数.研究利用塔克拉玛干沙漠腹地2017年观测数据,分析该地区地表温度年内变化特征.结果表明,沙漠腹地地表温度季节变化明显,昼夜温度变化波动幅度大,年内日均温最高值出现在7月,最低值出现在1月,四季的日内温度变化特征基本一致,日最低温均出现在当地...     

我国粮食安全脆弱性时空变化分析

[目的]对我国粮食安全脆弱性指数进行测算,明确我国粮食安全脆弱性时空变化及重心转移路径,为提高我国粮食安全水平、降低粮食安全脆弱性提供参考依据.[方法]基于综合指数法测算2000—2018年我国粮食安全脆弱性指数,运用GIS分析工具分析其空间变化和重心运动轨迹.[结果]从时间来看,我国粮食安全脆弱性指数呈下降态势,表明我国粮食安全性越来越高,抵抗风险能力越来越强.从空间来看,2000年我国粮食安全低脆弱性地区主要分布在东部和南部地区,较高脆弱性地区主要处于中部地区,高脆弱性地区主要是内蒙古和西藏两地;2005年我国粮食安全脆弱性呈现中、高脆弱性地区增加,较高脆弱性地区降低的空间特点;2010年粮食安全脆弱性变化相对较大的省份是四川和上海两地;2015和2018年粮食安全脆弱性空间变化趋于稳定,主要表现在较低风险区主要集中在东北、江浙及四川等地,中脆弱性主要集中在中部和西南地区,较高脆弱性主要集中在京津翼、云贵及西北地区.从重心转移路径来看,较低脆弱性和中脆弱性路径变化相对较大,较高和高脆弱性路径变化相对较小,重心相对集中.[建议]强化灾害预警功能建设,加大灾后重建工作力度;多渠道提高农户收入,降低农户与非农户之间的工资差额,提高农民生产积极性;争取政策扶持,加大农业机械化投入,以科技提升农业机械化水平;持续扩大粮食消费需求量,建立符合地方实情的粮油质量标准体系和粮食生产体系.     

珠江口超微型浮游植物时空分布及其与环境因子的关系

对珠江口及近海区域进行了夏季和冬季超微型浮游植物(0.2-3μm)调查,分析了其时空分布及其与环境因子的关系.夏季,珠江口浮游植物密度与磷酸盐成显著正相关,且N/P远远高于30,表明浮游植物受到P限制.夏季超微型藻数量比冬季高一个数量级,其丰度与盐度成显著正相关而和营养盐(溶解性无机氮(DIN),PO4-P,SiO4-Si)显著负相关,表明珠江口超微型藻受到径流的负面影响,表现出其数量在虎门附近海域低,随着咸淡水混合程度的加剧逐渐增大的分布特征;超微型浮游植物叶绿素a在总叶绿素a中的比例也表现为河口上游低,到万山群岛附近海域达到最大,推测近海高光照、低营养盐更适宜超微型藻的生长,同时也说明超微型浮游植物适应贫营养环境的生态特点.     

太湖鳑鲏亚科鱼类群落结构及其时空变动

为了解太湖鳑鲏亚科鱼类群落结构及多样性时空分布特征,于2013年3月至2014年2月利用刺网和地笼对太湖8个样点的鱼类资源进行调查。结果表明:本次共采集到鱼类50种,隶属于8目23科,其中鳑鲏亚科、亚科、鳀科等小型鱼类数量较多,鱼类小型化趋势明显;与历史资料相比,有57种鱼类没有采集到,其种类、数量、优势种均发生较大变化。共调查到鳑鲏亚科鱼类2属7种,其中兴凯(Acheilognathus chankaensis)、大鳍(Acheilognathus macropterus)为主要种类、异速生长,其他鱼类等速生长。聚类分析显示:太湖鳑鲏亚科鱼类组成有显著时空差异,时间为2组,5—12月为一组,N%、W%和IRI指数显示兴凯占优势,其余时间大鳍占优势;空间为两组,贡湖、漫山为一组,大鳍占优势,其余站点兴凯占优势。分析显示多样性指数均低于一般水平(1.5~3.5),其鱼类群落结构的时空差异与湖泊营养盐、环境因子、浮游生物、水生植物等分布格局密切相关。     

马尾松林冠下套种阔叶树对林下植被的影响

为探讨马尾松套种阔叶树的林相改造后林下植被的变化规律,在马尾松林分中间伐套种不同阔叶树种,对套种20 a后的林分林下植被进行全面调查。结果表明:套种20 a后,没有套种的马尾松林分林下基本上保持原有的以芒萁和竹类为主的植被,而有套种3种阔叶树的林分林下植被变化较大,原有的植被基本消失,取代的则是较耐荫的1、2年生草本植物及蕨类。套种20 a后,马尾松林分林下植被种数增加,林下植被生物量大大减少。抚育对马尾松林分林下植被有较大的影响,套种3种阔叶树林分经过抚育后其林下植被芒萁和竹类新出的株数均显著高于没有抚育的林分,有抚育的林分新出的芒萁和竹类株数随着时间的推移呈现出下降的趋势。马尾松套种阔叶树林分的下层林冠对林下植被有较大影响,套种后6～8 a,套种3种阔叶树林分林下芒萁和竹类新出的株数均显著低于没有套种的林分,有套种的林分芒萁和竹类新出的株数随着时间的推移呈现出下降的趋势。     

脱甲河流域水体溶解有机碳时空分布特征

以亚热带脱甲河农业小流域为研究对象,利用高温催化氧化法和顶空平衡-气相色谱法对脱甲河水系4级河段(S1、S2、S3和S4)溶解有机碳(DOC)浓度与环境因子进行了1年周期(2014年12月至2015年11月)的连续观测,并初步探讨了DOC浓度与环境因子间的相关关系。结果表明:脱甲河DOC浓度范围在0.46~9.54 mg·L~(-1)之间,均值为3.09±0.01 mg·L~(-1);在季节变化上,DOC浓度表现为夏季春季冬季秋季;在空间分布上各级河段DOC浓度随河流级别的增加逐渐增大,变化范围为(1.36±0.07)~(4.25±0.21)mg·L~(-1),4级河段间DOC浓度出现了显著差异(P0.01),表明外源输入可能是不同河段DOC浓度变异的主要原因;DOC浓度与河水溶存二氧化碳(CO_2)浓度、盐度、温度、溶解总固体(TDS)及电导率(EC)呈极显著正相关(P0.01),与溶解氧(DO)呈显著负相关(P0.05),而与pH值变化无显著关系。研究表明,不同强度的水体理化性质及外源输入是造成DOC浓度差异的主要原因,研究结果可供亚热带其他农业小流域水系DOC浓度时空分布及影响因素研究参考。     

河南省生长季演变特征分析

根据河南省52年(1961-2012)的111个气象站的气象数据,基于0℃、3℃、5℃、10℃、15℃和20℃共6个温度临界值,对生长季特征(生长季初日、生长季终日和生长季长度)的变化规律进行了分析研究,结果表明50多年来,河南省除豫中以外的豫北、豫东、豫西、豫南、豫西南五个地区生长季初日表现出了速度显著提前的趋势。生长季初日整体由东向西逐渐推迟,终日整体由东向西逐渐提前,生长季长度也由东向西逐渐提前。突变检验表明,生长季长度在六个临界温度值下均有较明显的延长趋势。     

北京市房山区土壤养分的时空变异

[目的]为了给北京房山该区域科学施肥及改善土壤生态环境提供依据.[方法]基于2007年及201 9年北京市房山区土壤养分数据,结合地统计学和GIS方法,探明研究区土壤养分的时空变化特征.[结果]结果表明:研究区有机质和全氮总体上处于高等含量水平,速效钾总体上处于极高含量水平,而有效磷则处于中等较低含量水平,各养分含量均呈现显著的空间和时间变异.土壤有机质和全氮总体分布呈现山区高平原低的趋势,有效磷呈平原耕地高于山区的趋势,速效钾在整个地区都处于较高水平.有效磷的变异系数最大,属于高变异强度,其余养分含量均属于中等变异强度.研究区各项养分块基比在0.63～0.73之间,呈中等空间相关,空间变异情况受随机性因素和结构性因素共同影响,其中施肥管理、种植制度、土地利用方式等人为因素占主导.[结论]12年来,该区各养分含量总体呈上升趋势,有机质、全氮、有效磷、速效钾的含量分别在55％、67％0、45％、94％的耕地中有明显升高,但研究区内仍有31％的耕地出现了有效磷含量的下降.     

嘉兴市土地利用时空变化与生态服务价值评估

土地生态系统服务功能是维持人类赖以生存的自然环境条件与效用,但长期以来没有被人们充分认识,大多仅关注环境与资源可实现的经济价值,很少关注其潜在的社会与环境价值。基于嘉兴市2010—2015年土地利用变化和生态系统服务价值评估理论,定量分析了嘉兴市近5年土地利用及其生态系统服务价值的时空动态变化规律,并利用多目标决策方法,对嘉兴市土地利用结构进行了优化。结果表明:随着嘉兴市城市化进程的加速,建设用地不断扩展,园地、草地和林地面积趋于减少,而耕地和水域面积趋于增加,使得嘉兴市土地生态系统服务价值近5年来增长9 515万元。从空间分布来看,嘉兴市7个辖区的土地利用结构及其生态服务价值存在明显的空间差异,从市区到远郊区,土地生态系统服务功能结构信息熵和有序性均呈现逐渐减小的趋势。通过对嘉兴市2020年土地利用结构及其生态服务价值的预测表明,到2020年嘉兴市土地生态服务价值将比2015年增长约12%,土地利用结构优化可以促使嘉兴市土地利用效率及土地生态服务价值得到显著的提升。     

近30年来中国农作物秸秆资源量的时空分布

【目的】分析1978-2009年中国农作物秸秆产量的变化,并估算2009年中国农作物秸秆资源的数量和地理分布。【方法】在已有研究的基础上,筛选出合适的秸秆系数,对中国田间秸秆产量进行全面、系统的估算,同时结合地理信息软件ArcView,对其时空分布进行分析。【结果】随着农业综合生产能力的提高,中国田间秸秆总量总体上呈不断增长的趋势;2009年全国作物秸秆总量达69 841.92万t;从种植结构的角度进行分析发现,稻谷、小麦和玉米秸秆依然是中国主要的农作物秸秆类型;中国农作物秸秆的分布基本上以400 mm等降水量线为界,其产量由西北向东南呈逐渐增加的趋势。【结论】中国的农作物秸秆分布具有一定的地域特征,且产量较大,具有可观的新能源开发利用前景。     

中国农村宅基地资源时空分布及利用特征

为了解目前中国农村宅基地资源基本状况,以2009年来可获得的农村居民点面积、村庄现状用地面积等官方统计数据为基础,构建农村宅基地总量估算方法,测算分析2009—2019年中国农村宅基地资源空间分布、变化趋势及利用特征等。结果表明:1)中国农村宅基地总量在933.98万～1 194.13万hm~2,其中,村庄集镇,东部西部中部东北,且省(自治区、市)间差异明显;2)宅基地总量呈现先增后降趋势,其中,集镇增速村庄,西部增速东部中部东北,省(自治区、市)差异显著,未来在经济因素、管理因素和规划因素多重影响下,预计将保持下降态势;3)超占和闲置是现有农村宅基地利用的明显特征,农民认知不清晰、规划与管理不到位、农村人口流动加剧等是其主因。未来可通过构建完善的宅基地统计与监测体系等,加强对农村宅基地资源监控与管理,为宅基地制度改革目标的实现提供基础数据支撑。     

三种温带森林大型土壤动物群落结构的时空动态

对帽儿山3种典型森林群落大型土壤动物进行了连续6个月的野外调查研究。通过系统分析,共获得大型土壤动物3604只,隶属于3门6纲17目50科。其中正蚓科(Lumbricidae)、线蚓科(Enchytraeidae)和石蜈蚣目(Lithobiomorpha)为优势类群,常见类群11类。结果表明:(1)水平分布上,密度和生物量红松人工林最高,其次为硬阔叶林,蒙古栎林最少;类群数硬阔叶林最多,蒙古栎林最少;香农指数和丰富度指数均为蒙古栎林最高,红松人工林最低;优势度指数与两者相反;均匀度指数蒙古栎林最高,硬阔叶林最低;(2)垂直分布上,个体密度、类群数及生物量均差异显著(P < 0.001)。3个样地大型土壤动物个体密度表聚性明显;类群数红松人工林自凋落物层向下减少,硬阔叶林和蒙古栎林0-10 cm最多;生物量在0-10 cm土层最大;香农指数随深度增加而减小,优势度指数则相反;(3)在时间变化上,5月和10月个体密度和类群数较多,9月生物量最大;香农指数和优势度指数差异显著(P < 0.01),其他指数各月间无明显差异;(4)与土壤环境因子关系上,总有机碳含量与类群数、个体密度及生物量显著正相关,容重与香农指数显著负相关;典型对应分析结果表明,不同类群大型土壤动物与环境相关性不同。