沈阳南部沿城乡梯度土壤铅时空分布研究

对沈阳南部沿城乡梯度土壤铅含量的分布特征进行了研究。结果表明,全量Pb沿城乡梯度显著降低,但不同土层之间无显著差异。有效态Pb含量沿城乡梯度具有显著降低,并且在城市土壤中呈现较明显的季节性变化。另外,土壤有效态Pb含量在夏季郊区样品和秋季城市样品的层次之间也有显著变化。相关性分析表明,土壤理化性质如土壤质地、pH和CEC对全量及有效态Pb含量产生了一定影响,而人为等因素是影响土壤全量及有效态重金属的主要因素。     

黄土高原沙尘暴时空分布格局及变化趋势分析

研究了黄土高原地区沙尘暴的时空分布格局和变化趋势,主要的工作包括利用黄土高原地区253个旗县市气象站20世纪50年代至1984年沙尘暴的多年平均值做空间插值,结合遥感影像,分析了沙尘暴的空间分布格局,呈现出从西北向东南先增多后减少,北多南少的分布。利用1961-2000年沙尘暴记录分析了沙尘暴年内的季节分布,发现沙尘暴主要发生在春季,尤其是4月。最后,对40 a间沙尘暴进行了趋势分析,发现该区沙尘暴有明显的减少趋势,在1984年发生了明显转折,这种减少趋势在空间上不具有明显差异。     

1960-2008年吉林省降水量的时空演变特征

利用吉林省及其附近区域38个气象站点的年降水资料,通过离差系数、气候倾向率、REOF分析、Morlet小波分析、Mann-Kendall突变检验等方法分析了吉林省降水量的时空演变特征。结果表明,1960-2008年吉林省的年降水量为300~950mm,具有自东南部向东北部、中西部地区逐渐减少的空间变化特征;吉林省有90%以上区域的降水量呈下降趋势,而降水量增加的区域主要分布在汪清、罗子河、靖宇、桦甸等站点附近,约占全省总面积的10%;经REOF分析可以将吉林省降水量的空间结构分为4个具有较高相关性的区域,它们分别是东南部地区、西部地区、东北部地区及中部地区。通化、通榆、罗子河、蛟河4个典型站点的降水量均存在明显的周期性振荡规律,第1主周期依次是9a、23a、25a、19a;Mann-Kendall突变检验结果表明,通化、通榆站分别在1975年、1998年发生了一次减少突变,而罗子河、蛟河站没有发生突变。     

浙江省水土流失的时空动态研究

浙江省大量基础设施建设项目的开工建设,在不同地区和不同建设工期表现出的水土流失特征各不相同,且不同的土地利用方式和利用强度造成的水土流失类型和规律也不相同,充分体现了经济发达地区不同于过去和经济相对落后地区的水土流失特征。经济发达地区的水土流失特征可归纳为:水土流失面积小、强度大,强度水土流失空间分布分散、时间集中性强、动态变化速度快,水土流失治理效益显著,人为诱发水土流失突出。出现上述特征的原因可概括为:开发建设项目不同工期水土保持措施效益差异是强度水土流失面积波动的原因之一,经济开发和劳动力转型是水土流失面积减少的原因之一,农业经济林开发建设是导致林地水土流失比重大的原因之一。提出了今后水土保持工作应采取的新措施和重点治理的新方向。     

基于遥感和CASA模型的西江流域NPP时空分布特征研究

基于EOS/MODIS遥感资料,采用CASA模型分析西江流域陆地植被净第一性生产力（NPP）的时空变化特征。结果表明:西江流域平均植被NPP为400～500 gC/（m²·a）,上游地区偏低,为200～300 gC/（m²·a）,中下游地区较高,平均500～600 gC/（m²·a）,部分地区可达到800 gC/（m²·a）以上;植被NPP季节变化显著,夏季最高,春、秋季节次之,冬季最低小;西江流域植被NPP的空间差异明显,在5-10月,上游地区植被NPP较低,中下游地区较高;在1-3月,上游地区尤其是南盘江流域的植被NPP较高,中下游地区尤其是中游地区明显较少。西江流域植被NPP的空间特征还表现在汛期空间差异大,枯水期空间差别小。     

排放管控前后电子垃圾回收区农业土壤中PBDEs时空分布变化动态

为探明排放强度得到控制后,多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)在典型电子垃圾回收区农业土壤中的时空分布变化特征及其迁移转化情况,根据2010年本课题组布置的采样点进行二次布点,于2017年8月在贵屿及周边区域采集了74份土壤样品,共测得55种PBDEs浓度数据。利用主成分分析、Pearson相关分析解析了55种PBDEs的潜在来源;通过与2010年所测数据对比,利用地理信息系统(GIS)研究区域土壤中PBDEs的时空分布变化特征;以BDE209为例,建立环境多介质逸度模型模拟其在介质间迁移转化的动态。结果表明:一到十溴联苯醚的几何平均浓度范围为0.08～42.27 ng·g~(-1),相比于2010年的0.03～230.00 ng·g~(-1),最大值明显降低;源解析结果显示,贵屿农业土壤可能仍受商用五、十溴联苯醚工业品影响,且该地区的PBDEs的降解过程可能为一个逐步、连续的脱溴反应;PBDEs时空分布特征显示,从2010年到2017年间,一溴联苯醚在研究区域土壤内浓度呈增加趋势,污染均匀扩散到全研究区,其他溴代的PBDEs浓度多以贵屿镇为中心显示岛状分布向周围扩散并呈下降趋势;多介质逸度模型模拟结果表明BDE209在研究区域中主要汇集于土壤和沉积物中,且其消失途径以土壤降解为主;通过一溴联苯醚储量估算,其在贵屿地区一年间(2020年)的新增储量保守估算仍有0.42 t。本研究表明,排放强度得到控制后,土壤中PBDEs的最主要组分BDE209及其他高溴代PBDEs会逐级脱溴降解为低溴代PBDEs,最终转化为一溴联苯醚(BDE1、BDE2、BDE3),已有研究证实其具有生物毒性,目前对人类的毒理学研究尚为空白,应该引起足够的关注。     

2000—2020年东北黑土区耕地单产时空格局演化特征

为揭示东北黑土区耕地单产时空演变规律,本研究以县域为评价单元,基于时空演变与区域差异的研究视角,采用NPP换算耕地单产的方法,探究2000—2020年东北黑土区全域及其县域单产时空格局演化特征。研究表明：1)2000—2020年东北黑土区全域耕地单产在时序上呈波动上升趋势,共增加了0.79 t/hm²;低单产县、中单产县、高单产县数量减少,较高单产县数量增加,耕地单产内部差异基本不变。2)东北黑土区不同县域耕地单产在空间上非均衡状态明显。其中低单产县分布于黑土区西南部,中单产县集聚于黑土区西部,较高单产县分布于黑土区西北、东北与南部,高单产县分布于黑土区东南部。全域单产变化幅度沿“肇东—虎林”连线递减分布。3)结合区域单产与地形起伏度分异可知,东北黑土区单产受地形起伏度影响较大,且起伏度高值区与县域单产高值区具有一致性。研究框架及结果对县域单产提升等具有积极意义。     

典型农业区河流水质评价及影响因素分析

随着农业、农村和城镇化快速发展,施肥、畜禽养殖和农村污水排放等使河流水质日益恶化、氮磷污染严重,导致水环境问题加剧。本研究以位于广东省高州市的白沙河为例,在旱季和雨季采集水样,测定河水主要水质指标的时空变化特征,利用水质指数（WQI）、灌溉用水评价模型、主成分分析法,结合土地利用类型,评估白沙河水质和影响因素。结果表明：水质指标呈现明显的季节变化特征,旱季各项水质指标均大于雨季,降雨对pH、电导率（EC）、NH⁺₄-N、Ca²⁺、Na⁺、Cl^-和SO^2-₄的影响较大。雨季66%的水样WQI为优,显著优于旱季;旱季水样WQI值较高,水质较差水样主要集中于上游工业园及中下游区域。农田灌溉用水水质评价表明,雨季河流水质适合灌溉,旱季部分河水在灌溉前需要采取处理措施。主成分分析（PCA）和相关性分析（CA）显示白沙河流域的主要污染源与农业面源、居民生活污水和工业园排水有关,影响水质的关键因子是NH⁺₄-N、总磷（TP）和NO^-₃;土地利用类型分析表明水田和建设用地、农村居民点和林地分别是旱季、雨季水质的主要影响因子,250 m缓冲区尺度下,水田和农村居民点与水质的关联性较强。研究表明,白沙河旱季水质较差,与工业排水造成的点源污染有关;在250 m缓冲区尺度下河流水质与农业面源污染有关。     

1961-2020年中国玉米需水量及水分盈亏的时空变化格局

为明确不同区域玉米需水量的时空变化,根据联合国粮食与农业组织(FAO)推荐的彭曼公式和作物系数法,利用1961-2020年558个典型气象站点的标准气象数据对我国不同区域玉米的生育期作物需水量进行计算,并结合玉米生育期内的降水量进一步分析不同区域玉米的水分盈亏时空变化.结果表明,全国玉米生育期内需水量在区域间呈现明显的...