未来3种气候模式下的阔叶林森林空间结构优化

全球气候变化对森林生态系统造成了重大影响,构建气候模式下的阔叶林森林空间结构优化模型可应对气候变化,同时进行林木数量上的恢复和保护。选择湖南省龙虎山林场1 600 m²的固定样地,模拟林木在林分中的位置,采用改进多族群PSO算法并结合气候敏感的树高-胸径的广义模型,开展RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5气候情景下15 a后森林空间结构优化研究。结果表明,RCP2.6气候情景下样地择伐4株树后效果最明显,林分调整后的混交度、林层指数、开阔比数、大小比数以及林分均质性指数均增加,竞争指数、角尺度以及空间密度指数均下降,其中竞争指数和开阔比数变化最大,为-26.877%和28.148%;RCP4.5气候情景下该样地择伐8株树后效果最明显,林分调整后的混交度、林层指数、开阔比数、大小比数、均质性指数等均增加,竞争指数、角尺度以及空间密度指数均下降,其中开阔比数和均质性指数的变化最大,为21.43%和38.01%;RCP8.5气候情景下该样地择伐7株树后林分优化为最佳状态,林分调整后的混交度、林层指数、开阔比数、大小比数、均质性指数均增加,竞争指数、角尺度以及空间密度...     

Estimation and prediction of plant species richness in a mosaic landscape

Traditional agricultural mosaic landscapes are likely to undergo dramatic changes through either intensification or abandonment of land use. Both developmental trends may negatively affect the vascular plant species richness of such landscapes. Therefore, sustainable land-use systems need to be developed to maintain and re-establish species richness at various spatial scales. To evaluate the sustainability of specific land-use systems, we need approaches for the effective assessment of the present species richness and models that can predict the effects on species richness as realistically as possible. In this context, we present a methodology to estimate and predict vascular plant species richness at the local and the regional scale. In our approach, the major determinants of vascular plant species richness within the study area are taken into consideration: These are according to Duelli's mosaic concept the number of habitat types and of habitat patches within area units. Furthermore, it is based on the relative frequencies of species within habitat types. Our approach comprises six steps: (i) the determination of present habitat patterns within an observation area, (ii) the creation of a land-use scenario with simulated habitat patterns, (iii) the determination of species frequencies within habitat types of this area, (iv) a grouping of habitat-specific species, (v) the estimation of the probabilities for all species (or habitat specialists) to occur, either in stepwise, exponentially enlarged landscape tracts (local scale), or in the entire observation area (regional scale), and (vi) the validation of the estimated species numbers. The approach will be exemplified using data from the municipal district of Erda, Lahn-Dill Highlands, Germany. The current species numbers to be expected on the basis of probability calculations were compared with those recorded on the basis of extensive field work. This comparison shows that, on the basis of our simple calculations, the current local plant species richness can be predicted well, with a slight underestimation. This revised version was published online in May 2005 with corrections to the Cover Date. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

基于CA-Markov模型的乌江下游地区土地利用变化情景分析

以乌江下游的涪陵等6个区县为研究区,基于1995年、2005年、2015年的Landsat影像解译数据,综合运用GIS空间分析技术、CA-Markov模型和MCE模型,实现研究区土地利用时空格局模拟。结合情景分析方法,探讨在"快速城镇化情景"、"现状延续情景"和"生态保护情景"三种模式下研究区2020年、2035年、2050年的土地利用格局。结果表明:(1)在"快速城镇化情景"下,建设用地急剧扩张,35年间其面积增加了一倍,达到1 390.46km2,且主要来源为耕地,约占转出耕地面积的一半;林地增长十分缓慢,草地和未利用地持续减少,到2050年分别减少了186.58km~2和69.40km~2,未利用地减少了一半。(2)在"现状延续情景"下,建设用地增长仍然较快,2050年增加了347.92km~2,增幅达37.92%;耕地减幅有所下降,林地增加也比"快速城镇化情景"要快,但草地和未利用地仍在持续减少,35年间分别减少了25.9%和44.3%。(3)在"生态保护情景"下,林地、草地、未利用地等生态用地不断恢复和增加,到2050年,生态用地总面积占研究区的64%;建设用地无序扩张得到限制,到2050年其总面积为1 171.42km~2,比同期"快速城镇化情景"减少了219.04km~2;耕地虽有减少,但逐渐趋于平衡,始终保持在6 000km~2以上。因此,"生态保护情景"是研究区未来经济、社会和环境协调发展较为理想的模式。研究结果可为该地区土地规划、区域可持续发展提供科学参考。     

忠武输气管道山岭隧道研究

以忠武管道工程山岭隧道为例,总结了管道用山岭隧道的特点,说明管道用隧道的选用应根据管道工程的功能要求,结合现场地形地质条件和各线路比选方案,经经济技术综合比选确定。管道用隧道轴线的布置既要考虑管道敷设的要求,又要考虑隧道施工的可行性和安全性要求。     

哈萨克斯坦输油管道工艺设计方案的优选

哈萨克斯坦肯基亚克-阿特劳输油管道是中外合作的一条原油长输管道，在给出该管道基本设计参数的基础上，通过相应的水力计算及工艺布站要求，对比分析了直径为530mm和610mm两种管道的输送能力，同时对两种管道相同输量下的布站要求和经济投资进行了对比。     

兰成渝输油管道选线方案的比选

通过对兰成渝管道总体线路走向和对各段设计方案进行比选,确定了最优线路设计方案.对途经的极复杂管道段的选线进行了举例分析,指出山区管道线路与隧道相结合设计方式是兰成渝管道选线的重要特点,管道选线设计中隧道的应用可以更新管道线路设计的观念,提高管道线路的安全性,减小管道施工难度.     

压缩天然气(CNG)加气母站的工艺设计方案

阐述了压缩天然气(CNG)汽车加气母站工艺设计方案的确定原则。以前置脱水为例,介绍了CNG加气母站的工艺流程,结合《车用压缩天然气》(GB18047-2000)标准,分析了两种深度脱水方案的优缺点以及脱水方案的确定方式。从占地面积、安全性、使用年限等六个方面对小瓶储气、大瓶储气、储气井储气三种储气方案的优缺点进行了比较。着重介绍了CNG加气母站必备的各系统的构成及其功能。     

基于AnnAGNPS模型的胶东半岛大沽河流域非点源污染模拟研究

在检验了农业非点源污染模型——AnnAGNPS模型在胶东半岛大沽河流域适用性的基础上,估算了1998—2011年大沽河流域的年径流量和可溶性氮负荷,其多年均值分别为3.58×108m3和4.27×103t,其中,受流域年内降水分布和水库、拦河闸(坝)等水利工程、农田灌溉以及排污排废等人类活动的影响,6—9月(汛期)是径流量和可溶性氮负荷入海的主要时段,而非汛期的输出量则较小。空间上,流域南部可溶性氮负荷量明显大于流域北部,这与流域南部以耕地为主的土地利用类型以及工业、生活排污排废等关系密切,耕地施肥是大沽河流域可溶性氮的主要来源,其次为居民地。情景分析表明,减少化肥施用量以及采取保护性耕作措施均能降低大沽河流域非点源污染负荷的输出量,但在不影响作物产量的前提下适当减少施肥量及采取秸秆留茬覆盖是流域非点源污染控制比较有效的措施。     

不同空间约束条件下的城镇土地利用变化多预案模拟

为研究不同预案下辛庄镇未来几十年的土地利用变化情况,基于高分辨率遥感影像获取辛庄镇四期土地利用历史数据,结合GIS空间分析技术,从城镇土地利用发展趋势、耕地保护和生态安全角度设计了目前趋势发展、城镇规划和基本农田保护、生态环境保护3种预案,对研究区土地利用变化进行相应约束,利用CLUE-S模型模拟不同预案下辛庄镇未来20 a土地利用变化过程,并从时空特征、空间格局和生态风险等方面对不同预案下的土地利用预测结果进行比较分析。结果表明,在设计的3种预案下,未来的村镇建设用地均将持续增加,其中目前趋势发展预案尤为显著,并以消耗大量的耕地资源为代价。不同预案下的土地利用变化特征、景观格局和生态安全存在明显的分异特征,综合比较结果表明城镇规划和基本农田保护预案是辛庄镇未来土地利用变化的推荐预案。CLUE-S模型模拟结果能较好地反映不同约束条件下的未来土地利用变化以及潜在生态风险,基于该模型的预案设计和空间模拟方法可很好地辅助土地利用规划决策。     

丰水型城市水资源承载力变化与提升途径——以南京市为例

丰水型城市既有一般城市的水资源承载力特征,又有其一定的特殊性。在分析城市水资源特性及利用方式的基础上,以丰水型城市南京市为例,采用综合评价方法,分析了2006-2010年南京城市水资源承载力的变化过程。结果表明,南京城市水资源承载力总体上呈增长态势,大致处于适载范围内,但承载力有限、波动明显。采用敏感性分析法分析了影响承载力变化的主要因素,进而选择人均GDP、万元GDP用水量、城市人均日生活用水量和污水处理率4项敏感性指标,开展了水资源承载能力提升途径的情景分析。在此基础上指出,提高生产、生活用水效率,节约宝贵水资源,辅以污水处理率的稳步提升是丰水型城市稳定和提升水资源承载力的主要途径,并根据不同城市类型提出了相应的提升建议。