1976-2006年江苏省气温和降水量的时空变化特征

气候变化的时空差异及其发展趋势是我国生态环境变化的重要驱动因子。通过获取江苏省13个气象站点1976—2006年气象资料,应用空间插值、线性趋势法、滑动平均法、Mann-Kendall 非参数检验、滑动t-检验和小波变换等方法对江苏省气温和降水量进行线性趋势分析、平滑预测分析、突变分析和周期性分析,揭示该地区气候时空差异和变化发展趋势。结果表明：1976—2006年,苏北、苏中和苏南地区平均气温、平均最高气温和平均最低气温呈现波动上升趋势,且多在20世纪90年代发生突变现象,呈现明显上升趋势,在25～32 a、15～25 a和10～15 a的三类时间尺度上存在着比较稳定的周期变化规律;降水量均波动起伏较大,无明显的增减现象,且在1990—2000年间以正距平为主;年降水量多在20世纪70年代末和本世纪初发生突变;降水量在25～32 a、15～25 a和10～15 a的三类时间尺度上存在着明显的周期性变化。通过上述研究,有助于科学认识气候变化规律,积极应对区域气候变化,保障江苏省生态稳定及促进社会经济发展。     

The limits of the binary power law describing spatial variability for incidence data

Taylor's power law (TPL), an empirical law relating the observed variance to mean density (or abundance), has found wide applicability for characterizing heterogeneity in many disciplines. However, when the density variable has an upper bound, the TPL does not hold and the binary power law (BPL) needs to be used instead. The BPL has been shown to describe the heterogeneity of numerous plant disease epidemic systems. In this study, a generic stochastic simulator was used to study the extent to which the BPL can satisfactorily describe incidence data. Results showed that the symmetrical BPL does hold whenever there is a positive correlation among neighbours on the probability of a plant becoming infected, or where disease development is not influenced by the neighbours. These results held for a wide range of neighbourhood sizes, strengths of neighbourhood influence, and size of the sampling quadrats. However, the symmetrical BPL did not hold when there is a negative influence among neighbours. The more general asymmetrical BPL (ABPL) fitted the data with positive or negative neighbourhood influence, but because a negative neighbourhood effect is generally unlikely for plant epidemics, the symmetrical BPL is preferred over the ABPL because of its parsimony. The magnitude of the estimated BPL parameters increased with increasing neighbourhood influence and sampling‐quadrat size. However, except when the power parameter equals 1, inferring specific underlying mechanisms generating the data or comparing BPL estimates from different studies is difficult, because of the large effect of sampling on the BPL parameter estimates.     

Spatial pattern of soil organic carbon in desert grasslands of the diluvial-alluvial plains of northern Qilian Mountains

The soil properties in arid ecosystems are important determinants of vegetation distribution patterns.Soil organic carbon(SOC)content,which is closely related to soil types and the holding capacities of soil water and nutrients,exhibits complex variability in arid desert grasslands;thus,it is essentially an impact factor for the distribution pattern of desert grasslands.In the present study,an investigation was conducted to estimate the spatial pattern of SOC content in desert grasslands and the association with environmental factors in the diluvial-alluvial plains of northern Qilian Mountains.The results showed that the mean values of SOC ranged from 2.76 to 5.80 g/kg in the soil profiles,and decreased with soil depths.The coefficients of variation(CV)of the SOC were high(ranging from 48.83%to 94.67%),which indicated a strong spatial variability.SOC in the desert grasslands of the study region presented a regular spatial distribution,which increased gradually from the northwest to the southeast.The SOC distribution had a pattern linked to elevation,which may be related to the gradient of climate conditions.Soil type and plant community significantly affected the SOC.The SOC had a significant positive relationship with soil moisture(P<0.05);whereas,it had a more significant negative relationship with the soil bulk density(BD)(P<0.01).However,a number of the variations in the SOC could be explained not by the environmental factors involved in this analysis,but rather other factors(such as grazing activity and landscape).The results provide important references for soil carbon storage estimation in this study region.In addition,the SOC association with environmental variables also provides a basis for a sustainable use of the limited grassland resources in the diluvial-alluvial plains of northern Qilian Mountains.     

基于3S技术的河北省山区植被净初级生产力估算及空间格局研究

植被净初级生产力是国际地圈—生物圈计划（IGBP）、全球变化与陆地生态系统（GCTE）以及京都协定的核心研究内容之一。以GIS为主要技术手段,借助CASA模型计算出河北省山区NPP,分析了山区NPP的空间格局,并对森林、草原的NPP分布情况进行了统计分析,对引起这种变化的主要因子进行了初步探讨,评价分析模型的不确定性。结果表明:（1）河北省山区2012年植被NPP总量为24 746.51 kt/a,平均值为744.1 g/（m²·a）;从整体上看,植被NPP主要分布在境内燕山山脉,太行山山脉呈带状分布,其它地区零星分布。（2）河北省山区NPP值差异显著,由森林、草原、灌丛依次递减。（3）NPP空间分布与气温和降水的空间分布有一定的相关性。研究结果为河北省山区生态系统结构功能协调性、生态承载力、生态服务功能等后续研究奠定基础,为山区社会经济和生态环境可持续发展提供科学依据。     

秦巴山区农村居民点空间分布及其影响因素分析——以陕西省宁强县为例

探讨不同地域农村居民点的空间分布规律,是整合优化农村居民点布局、促进土地集约化利用的重要依据。基于宁强县第二次土地调查数据和SRTM-DEM,采用平均最邻近指数、核密度估计、探索性数据分析和空间“热点”探测方法,研究农村居民点空间分布特征,并从自然环境和社会经济条件两方面着手,分析其主要影响因素。结果表明:受主导因素地形的影响,农村居民点的分布密度较大,斑块规模较小,土地利用集约化程度低;居民点的空间分布、用地规模差异显著,规模较大的斑块集中分布在河流阶地、低山区,呈“拱形分层”结构。依据因地制宜原则,宁强县农村居民点的整合优化可分为积极发展型、内部挖潜型、异地搬迁型,为该区小城镇建设与发展提供参考。     

绿洲土壤表层含盐量空间变异分析的插值方法研究

为了比较土壤表层含盐量空间变异性研究的各种空间插值方法的优劣,以渭库绿洲为例,运用基于ArcGIS的4种空间插值方法（反距离加权、样条函数、克里格、协同克里格空间插值方法）,分析了土壤表层含盐量的空间变异性。并通过分析各个交叉检验统计量来验证评估数据的误差,从而选取最优的空间插值方法。结果表明:4种插值方法的插值结果基本能反映含盐量的空间分布特征,简单克里格法更适合绿洲表层土壤含盐量的空间插值;通过空间插值可以发现表层土壤含盐量呈现出东南高、西北低的态势。对渭库绿洲土壤盐分空间分布特征及空间变异进行了解,有利于土壤盐渍化的快速诊断,是盐渍化土壤治理和改良的重要基础。     

基于ESDA的广东省城镇建设用地空间分布模式分析

城镇建设用地是承载人们生产、生活以及非农产业活动的主要空间载体,研究城镇建设用地空间分布模式,能揭示城镇建设用地的空间演变规律,对全面认识城镇建设用地未来的发展具有十分重要的现实意义。以广东省县域单元为研究对象,将ESDA与GIS技术相结合,对城镇建设用地的空间分布模式进行了分析。结果表明:广东省城镇建设用地大致呈“中心—外围”空间分布模式,整体上存在显著的空间集聚现象;局部具有较强的空间正相关关系,珠江三角洲核心区域形成显著HH关联模式,粤北山区东部和西部保持显著LL关联模式;自然、社会经济和政策等是影响广东省城镇建设用地空间分布的主要因素。研究结果可为城镇建设用地合理布局提供参考。     

庆阳市土地利用变化的景观生态效应研究

本文以甘肃省庆阳市为研究对象,选取2005年和2010年Landsat TM影像作为基本信息源,借助GIS技术和Fragstas 4.0软件,研究庆阳市的土地利用/覆被变化及其景观生态效应。结果表明:（1）研究时段内土地利用/覆盖变化较大,各土地类型间转换频繁。落叶阔叶林面积大幅度减少,减少的落叶阔叶林转变为灌木林,且落叶阔叶林减少量大于灌木林增加量。耕地面积逐渐减少,草地、居住地和交通用地明显增加。（2）庆阳市斑块数目较多,平均斑块面积在增加,但景观丰富度、边缘密度和斑块密度呈减小趋势。斑块破碎化程度在减小,景观空间异质性减小和均质化发展使得景观稳定性降低。林草地边缘效应的降低,使其景观生态功能减弱。     

基于GIS的黑龙江省拉林河流域土壤侵蚀空间特征分析

以黑龙江省拉林河流域为研究区,利用USLE计算土壤侵蚀模数,并建立了基于GIS的空间栅格数据库。采用地统计分析方法,进行研究区的土壤侵蚀模数空间特征分析。对比现行两种土壤侵蚀强度分级标准,分析确定适用的土壤侵蚀强度分级标准。采用空间和趋势分析方法,进行研究区的土壤侵蚀强度空间分布特征分析。结果表明:（1）研究区的土壤侵蚀模数分布具有强烈的空间相关性,自西向东、由北至南呈线型增大的分布趋势;（2）《黑土区水土流失综合防治技术标准标准》中规定的土壤侵蚀强度分级标准适用性更强;（3）研究区的土壤侵蚀面积占总面积的94%,强烈、轻度和中度水力侵蚀为主要的侵蚀强度类型;强烈水力侵蚀主要分布于西部的洪积台地,轻度水力侵蚀主要分布于东部的低山丘陵宽谷,中度水力侵蚀主要分布于中部的地貌过渡带,极强烈和剧烈水力侵蚀主要呈零散状分布于东部的低山丘陵沟壑,中部和西部也有零星分布;随植被覆盖度的降低,土壤侵蚀强度等级自东向西呈增大趋势。