米老排人工林节子时空分布特征及变色规律

  目的  探明米老排Mytilaria laosensis人工林节子的时空分布特征及变色规律,为培育米老排无节材提供理论参考。  方法  以位于广西凭祥市的中国林业科学研究院热带林业实验中心11年生米老排人工林为研究对象,选取20株米老排样木,利用节子解析的方法,对获得的1 101个完整节子进行研究。  结果  从节子发育年龄上,米老排的枝条主要从第1~2年开始生长,第2~4年是其死亡高峰期(91.9%),这些枝条(87.2%)死亡后在第5~8年内完全愈合并形成节子,其中大部分节子(76.7%)的愈合时间为3~6 a;在第2~4年米老排枝条死亡数量较多,该时段是控制节子形成的关键时期。在节子垂直分布上,节子的数量呈现随树高的增加先上升后急剧下降的趋势,且主要集中在高度为0~8.0 m的树干上。节子变色长度与节子的直径和愈合时间呈显著正相关(P＜0.05),但与分枝角度呈显著负相关(P＜0.05)。通过逐步回归,得出节子直径、死节长度、节子出现年龄以及愈合时间是影响米老排节子变色长度的关键因子,相关性达极显著水平(P＜0.01)。  结论  在米老排种植后的2~4 a,对树干8.0 m以下进行首次修枝,有助于该树种无节材的培育。采取相应的森林培育措施减小枝条基径和缩短节子愈合所需时间,有助于减少节子对木材带来的影响。图7表4参32     

基于游程理论和CWDIa的农业干旱时空特征分析

选用1960-2019年江苏省69个基本气象站逐日观测资料和全省旱灾资料,通过计算逐日作物水分亏缺距平指数,基于游程理论和小波分析等统计方法,分析农业干旱历时、频率、强度、范围的时空变化特征及其与干旱实际发生面积的关联度.结果表明:近60年全省平均年干旱日数变化范围是26～146 d,苏北、苏中、苏南年平均干旱日数分别为106 d、78 d、58 d,冬季干旱日数占年干旱总日数的比例最高,为32.3％,其次是夏季,中度干旱、重度干旱、特别干旱日数占近60年干旱总日数的比例分别为34％、29％、20％,苏北中度干旱、重度干旱、特别干旱60年平均发生频率分别为8.35％、6.50％、6.66％;干旱强度北强南弱,呈纬向分布,西北部旱情最重,也是最易发生极端干旱事件的地方;近60年中度干旱、重度干旱、特别干旱平均覆盖率分别为94.4％、83.0％、54.7％,21世纪10年代中度干旱及以上等级干旱发生范围最大;年干旱日数和干旱强度年际波动明显,无明显线性变化趋势,总体存在13～17年振荡周期;干旱历时长短和强度大小对实际受灾面积、成灾面积的影响不同,受灾面积与干旱日数的相关性更强,成灾面积与干旱强度的相关性更强.     

覆膜对滴灌棉田土壤水分时空运移的影响

【目的】对比分析覆膜与无膜滴灌棉田土壤水分在时间维度上以及空间维度上的运移规律,为棉花精准灌溉、无膜棉栽培技术提供理论依据与技术支撑。【方法】以膜下滴灌和无膜滴灌作为试验处理,采用5TE土壤水分温度传感器实时采集棉花全生育期土壤水分数据,采用Voxler和Surfer等软件对土壤水分网格数据进行时空插值、3D可视化以及切片。【结果】膜下滴灌土壤水分含量整体高于无膜滴灌处理;垂直方向上,膜下滴灌各不同深度土层间的运移加快,土壤水分含量随着深度增加而增加,在底层土壤(80~100 cm)水分含量最多,而无膜滴灌各土层间的土壤水分交流不活跃,水分主要集中表层土壤(0~20 cm);水平方向上,2种处理的近根系和远根系土层的土壤水分含量无显著差异;时间维度上,随着棉花生育进程的推进,膜下滴灌处理的土壤水分含量总体呈现上升的趋势,土壤水分消退速率在滴灌前(6月20日)为3×10^-4 m³/(m³·d),6月20日至8月11日(滴灌后)维持在30×10^-4 m³/(m³·d),8月11日至8月26日增至30×10^-4 m³/(m³·d),8月26日(最后1次滴灌)后降低至30×10^-4 m³/(m³·d),而无膜滴灌处理的土壤水分变化较为平稳,滴灌前水分消退速率在0.7×10^-4 m³/(m³·d),滴灌后为10×10^-4 m³/(m³·d)。【结论】覆膜处理能使土壤水分从表层向下运移,底层(80~100 cm)水分最多;而水平方向上,2种处理的近根系和远根系土壤水分无明显差异;时间维度上,覆膜处理提高了滴灌棉田的土壤水分的变化波动,使其水分消退速率增加,无膜处理的水分消退速率却保持稳定。     

杭州临安4种绿地内PM2.5中有机碳和元素碳的浓度变化及来源分析

总结城市绿地内PM_2.5中有机碳（OC）和元素碳（EC）质量浓度的时空变化规律,探究影响OC和EC质量浓度变化的因素,为改善人居环境质量提供依据。选取4种绿地（居住绿地、商业绿地、广场绿地和公共绿地）为研究对象,采用智能中流量TSP采样器采集绿地空气中的PM_2.5,通过热光反射法（TOR）检测样品上OC和EC的质量浓度,分析其来源。结果表明,4种绿地内OC和EC质量浓度季节变化一致,均为冬季>秋季>春季>夏季;春、夏、秋3个季节OC和EC质量浓度日变化均呈“一日双峰”型,8:00-12:00和16:00-20:00为早、晚高峰,12:00-16:00和20:00-次日8:00出现低谷值。二次有机碳（SOC）质量浓度为春季（2.84±0.27 μg·m^-3）、夏季（2.82±0.32 μg·m^-3）、秋季（2.99±0.34 μg·m^-3）和冬季（3.15±0.25 μg·m^-3）,分别占OC质量浓度的29.50%、11.96%、25.47%和32.12%,表明二次污染在各季节均存在。冬季机动车尾气和燃煤排放是PM_2.5中OC和EC的主要来源。     

山西省太谷区城乡建设用地转型特征及其影响

综合运用数理统计、ArcGIS空间分析和城乡建设用地转型指数等方法,定量分析山西省太谷区2005—2018年城乡建设用地的显性形态和隐性形态转型特征,以及对城乡关系的影响,为太谷区优化城乡用地调控措施和山西农谷建设提供借鉴.结果表明:(1)2005—2018年太谷区城乡建设用地总规模不断增加,以农村居民点用地增加为主,城镇用地增加相对较少,采矿用地持续减少;城乡建设用地增速提升较快,城镇用地增速超过农村居民点用地;工业、商业服务业、公共服务等非居住用地快速增长,县城逐渐向功能多元化方向发展.(2)2005—2018年间,城乡建设用地扩张强度指数呈增加趋势,扩张重心向东转移,逐渐向经济发达地区靠近.(3)太谷区城乡建设用地经过多年的空间扩张,仍然保持着较为明显的集聚分布特征,稳定性指数S从0.381缓慢上升至0.400,结构稳定性在逐渐上升.(4)城乡建设用地利用效率、功能整体呈递增态势,年均利用效率不断增长,但增速减缓,而功能增速明显加快.(5)城乡建设用地的显性转型为新型城镇化发展提供了空间基础,隐性转型促进着城镇化质的提高.太谷区城乡建设用地转型剧烈,城乡建设用地的利用水平深刻影响着城镇化的速度和质量.     

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.     

河北省农业水资源利用效率时空分异特征及影响因素研究

研究农业水资源利用效率时空分异特征及影响因素,可为促进区域农业生产节水及提高用水利用效率提供科学依据.基于2010-2017年面板数据,运用DEA-BCC、Malmquist指数和Tobit模型对河北省11地级市农业水资源利用效率的静态和动态时空分异特征及整体影响因素进行探讨.结果表明:2010-2017年河北省农业水资源利用效率均值总体水平较低,呈现"倒V"形的时间变化特征和"北高南低"的空间分布特征.全省的全要素生产率增长率为7.2％,时序上呈先增长后下降的趋势,空间上呈北部、西北部高,东部、西南部低的趋势分布.农业经济水平、节水农业水平及农作物种植结构中牧渔业占农业总产值的比重对河北省农业水资源利用效率起积极促进作用,水资源禀赋、机械化程度及水资源结构中粮食和蔬菜种植面积的比值则呈消极阻碍作用,其中农作物种植结构和水资源结构起主要导向作用.河北省各地级市农业水资源利用效率差异明显,总体水平偏低,有较大提升空间,充分利用好技术优势和节水农业设施是提高农业水资源利用效率的关键.     

结合遥感数据对云贵地区蒸散发量及干湿变化特征的研究

利用卫星遥感观测MOD16和全球陆面数据同化系统(GLDAS)的逐月实际蒸散量(MOD16_ETa及GLDAS_ETa)与潜在蒸散发(MOD16_ETp及PM_ETp),探讨了2000-2014年云贵地区蒸散发时空变化规律,并综合利用蒸散发数据与降水数据计算多种干湿指数,分析了云贵地区近15年的干湿变化状况以及蒸散发、降水与地区干湿演变的关系。结果表明:①云贵高原的年均ETa在空间分布上表现为在云南南部最高,贵州东部次之,在云南北部最低的特点;变化趋势上,ETa在云南西南部显著增加,而在云南北部显著减小;②基于不同数据集计算的年均ETp在云贵高原空间分布上差异均较小,但变化趋势均反映出云南中部及北部区域ETp有显著上升趋势;③干湿指数的变化趋势反映贵州地区干湿情况较稳定,云南的中部地区具有较显著的变干趋势,原因是该区域的ETa和降水量在显著下降,而ETp在显著增加。     

基于遥感的疏勒县植被覆盖时空变化研究

【目的】评价疏勒县生态环境质量及生态环境演变过程。【方法】基于Landsat遥感影像数据,利用归一化植被指数NDVI、像元二分模型、中心迁移模型等方法分析了1996-2017年疏勒县植被覆盖时空演化。【结果】①疏勒县植被覆盖分布总体以高植被覆盖为主成大面积片状分布,中、低植被覆盖主要以盖孜河和克孜河为轴线,相对围绕高植被覆盖分散分布;②1996-2017年疏勒县植被覆盖面积和覆盖度均呈增加趋势。2017年的植被覆盖面积比1996年增加了456.4 km²,增加率为38.3%;③疏勒县植被覆盖空间变化上存在一定的区域性和时段性差异。区域上,南部乡镇覆盖度明显增加;时段上,2009-2013年植被覆盖面积增加最明显;④1996-2017年疏勒县植被覆盖中心整体往东南迁移;⑤气候变暖对疏勒县植被覆盖度变化有一定的影响,但短期内人类活动影响更大。灌区改造高效节水、耕地开垦、农作物的种植及林带面积的增加是植被覆盖面积增加的主要因素。【结论】综上可知,气候变暖和生态治理工程等人类活动因素可能是疏勒县植被覆盖面积与覆盖度呈增加的主要原因,这表明疏勒县生态环境保护与治理是科学合理的。     

基于GF-1卫星数据和P-M方法的灌溉需水量空间格局研究

【目的】分析作物需水量与灌溉需水量时空分布规律,为新疆灌溉用水管理和最严格水资源管理制度的实施提供基础数据和技术支撑。【方法】通过构建多时相归一化植被指数(NDVI)曲线,提取南疆地区作物种植结构;基于GF-1数据构建NDVI多时相序列,采用监督分类方法提取阿克苏河绿洲区作物种植结构,并结合Penman-Monteith公式与GIS空间分析功能,分析绿洲区作物需水量与毛灌溉需水量的时空分布特征。【结果】多时相NDVI序列下,监督分类中最大似然法分类结果最优,总体精度达93.08%,Kappa系数为0.913。监督分类结果显示粮食作物(水稻,玉米,小麦)主要分布在流域上游的乌什县和温宿县;经济作物棉花主要分布在阿克苏市、阿拉尔市及农一师的部分农场;果树主要分布在阿克苏市和阿瓦提县。南疆阿克苏流域作物需水量和灌溉需水量时空分布存在显著性差异,时间上,春夏需水量占全年需水量70%左右;空间上,温宿县附近区域需水量和灌溉需水量明显高于其他地区。同种作物需水量在不同区域存在差别,其中棉花年需水量范围在704.4～808.8 mm之间,不同地区需水量差达100mm左右。【结论】基于GF-1数据的多时相NDVI序列与监督分类结合的方法可以实现大区域作物种植结构的提取。阿克苏流域绿洲区作物需水量和灌溉需水量在空间和时间上均存在明显差异,需水量和灌水量的空间分布图可以为灌溉制度的制定和农业水资源利用的格局优化提供参考。