检索结果-内蒙古大学图书馆

气候与环境研究 2023年第1期28卷 1-16页

作者：宋文起王志恒北京大学城市与环境学院生态研究中心北京100871 北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

解析气候变化的主要特征可为认识气候变化如何影响生态系统过程提供基础数据,也可为气候变化应对提供科技支撑.近几十年来,中国区域内的气温快速升高,对生态系统造成了极大的影响.但关于温度和降水时间变化趋势是否存在转折以及区域上... 详细信息

解析气候变化的主要特征可为认识气候变化如何影响生态系统过程提供基础数据,也可为气候变化应对提供科技支撑.近几十年来,中国区域内的气温快速升高,对生态系统造成了极大的影响.但关于温度和降水时间变化趋势是否存在转折以及区域上是否存在差异的研究还较少.并且过去几十年的气温和降水变化已引起了水分盈亏的显著改变,而关于我国水分盈亏变化趋势的研究仍显不足,充分了解不同地区水分盈亏的变化,可以帮助我们更好地理解该地区的干湿变化,提升水资源的管理和利用效率.本文基于中国2479个气象站点的观测数据,利用分段回归方法分析了1981-2015年间年平均温度、年降水量以及水分盈亏的时间变化趋势及其转折点的时空格局,主要结果如下:(1)1981-2015年全国平均温度显著增加,且具有明显的阶段变化特征和地区差异:1991-1995年云南、东北北部温度变化发生转折,云南1991年之后开始显著增温.东北南部、华北大部分地区温度发生转折的时间为1996-2000年,南部沿海地区温度发生转折的时间为2001-2005年,转折点之前温度显著增加,转折点之后温度增加停滞.(2)1981-2015年中国降水量的时间变化趋势在不同地区之间具有显著差异,西部干旱地区及山东半岛等地区,年降水量显著增加,而西南地区降水量显著减少.在陕西、山西等地降水量时间变化趋势发生转折,降水量在转折点之前显著降低,转折点之后显著增加.全国大部分地区降水日数减少,降水强度增加,极端降水事件的频率增加.(3)1981-2015年中国大部分地区的水分盈亏量、标准化降水蒸散指数显著下降,中国整体上呈现干旱化的趋势.水分盈亏量的时间变化趋势在山西、陕西、云南等地发生转折,陕西、山西等地水分盈亏转折点之前减少,转折点之后增加;云南等地水分盈亏转折点之前增加,转折点之后减少.

关键词：温度降水水分盈亏

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生态系统服务流概念内涵与量化方法

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地理学报 2024年第3期79卷 584-599页

作者：夏沛彭建徐子涵顾恬玮王佳斌北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 北京林业大学水土保持学院北京100083 广州市城市规划勘测设计研究院有限公司广州510060 北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院城市人居环境科学与技术重点实验室深圳518055

生态系统服务流指示实际被使用的服务,是连接生态系统服务供给与需求的纽带。理解生态系统服务流的概念内涵、厘清其量化方法是推动生态系统服务流有效实践应用的基本前提。近年来生态系统服务流概念愈发受到重视,但仍然缺乏连接概念内... 详细信息

生态系统服务流指示实际被使用的服务,是连接生态系统服务供给与需求的纽带。理解生态系统服务流的概念内涵、厘清其量化方法是推动生态系统服务流有效实践应用的基本前提。近年来生态系统服务流概念愈发受到重视,但仍然缺乏连接概念内涵、量化方法和实践应用的系统性梳理。因此,为强化生态系统服务供需评估的实践性意义,本文基于过程、数量和空间3种视角梳理生态系统服务流的概念内涵,据此明晰生态系统服务流的量化方法,探讨生态系统服务流系统研究框架。研究认为,应该建立“生态系统服务供需评估—生态系统服务管理行动—人类福祉提升愿景”系统性研究框架,聚焦生态学意义与地理空间过程、利益相关者角色和面向人类福祉提升的可持续决策系统,将生态系统服务流研究推向更广阔的发展前景与实践空间。

关键词：生态系统服务流供需评估利益相关者人类福祉生态系统服务管理

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雄安新区千年秀林土壤水分变化规律的研究

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第6期60卷 1123-1130页

作者：郑强杨彬云相云郑成洋北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 河北省气象科学研究所石家庄050021 中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室雄安新区071800

为了营造近似自然林、具有自我调节能力的“千年秀林”,利用千年秀林观测站样地实测土壤水分数据,对照河北雄安新区32个气象站气象数据,采用机器学习和数理统计方法,研究雄安新区千年秀林的土壤含水量变化规律,得到如下结果。1)雄安新... 详细信息

为了营造近似自然林、具有自我调节能力的“千年秀林”,利用千年秀林观测站样地实测土壤水分数据,对照河北雄安新区32个气象站气象数据,采用机器学习和数理统计方法,研究雄安新区千年秀林的土壤含水量变化规律,得到如下结果。1)雄安新区千年秀林土壤含水量受季风气候的影响显著,存在明显的季节性波动。1—3月土壤解冻后,土壤含水量小幅度升高,3—6月逐步下降,6月降到最低;6月以后呈现上升的趋势,8月达到年际最高;9月之后有下降的趋势。2)千年秀林0~10cm表层的土壤相对湿度与降水量显著正相关,20~30cm和30~50cm土层的土壤相对湿度与降水量之间变化规律不明显。3)降水强度对不同土层土壤相对湿度的影响存在差异,当日降水量超过20mm时,土壤湿度才会出现显著的变化。4)雄安新区气象站土壤水分含量数据与千年秀林实地观测数据的变化规律基本上一致。研究结果可为千年秀林的植树管理提供水分变化的科学依据。

关键词：雄安新区千年秀林土壤含水量土壤相对湿度季节变化空间分布

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孪生空间及其应用--兼论地理研究空间的重构

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地理学报 2022年第3期77卷 507-517页

作者：李双成张文彬陈立英梁泽张雅娟王铮北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 博宇科技股份有限公司石家庄050035

数字孪生研究呈现由平稳发展到爆发态势,应用领域迅速增加,规模不断扩大,亟需发展用于指导各个领域和不同结构与规模的数字孪生研究与应用的方法论体系。本文在总结分析各个领域数字孪生发展过程和趋势的基础上,提出以孪生空间作为概括... 详细信息

数字孪生研究呈现由平稳发展到爆发态势,应用领域迅速增加,规模不断扩大,亟需发展用于指导各个领域和不同结构与规模的数字孪生研究与应用的方法论体系。本文在总结分析各个领域数字孪生发展过程和趋势的基础上,提出以孪生空间作为概括和统摄各尺度数字孪生体的框架,并给出了孪生空间的定义和一般特征。然后,以目前已有初步实践基础的孪生城市为例简要阐述了其应用。作为地理学研究对象的载体抑或研究对象本身的空间,由自然地理空间、人文社会空间和地理信息空间三元空间构成,彼此整合度不高。为更有效地开展地理学综合研究,我们提出以孪生空间整合三元空间,重构地理研究空间。孪生空间具有与物理空间的双向实时互馈特征,能够打破地理三元空间内部的壁垒,进而实现模拟现实、预测变化和调控过程的地理综合研究任务。

关键词：物理空间孪生空间孪生城市空间重构

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山地物种海拔分布对气候变化响应的研究进展

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生物多样性 2022年第5期30卷 120-134页

作者：祖奎玲王志恒北京大学城市与环境学院生态研究中心、地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

过去1个世纪以来,全球气候变化显著并已成为全球生物多样性面临的重要威胁之一。如何利用有限的资源最有效地保护生物多样性已成为亟待解决的最重要科学问题之一。山地因其具有较高的生境异质性、气候多样性和较低的人类活动干扰,已成... 详细信息

过去1个世纪以来,全球气候变化显著并已成为全球生物多样性面临的重要威胁之一。如何利用有限的资源最有效地保护生物多样性已成为亟待解决的最重要科学问题之一。山地因其具有较高的生境异质性、气候多样性和较低的人类活动干扰,已成为最重要的生物多样性避难所,也具有较高的生态服务价值,在生物多样性保护中扮演着重要角色。但山地更容易受到气候变化的影响,山地地区较为剧烈的气候变化将对山地生态系统的稳定性及其多样性造成严重威胁。理解山地物种海拔分布对气候变化的响应和潜在机理,以及气候变化带来的物种海拔分布变化的负面效应,将为全球气候变化背景下的山地生物多样性保护提供参考依据。本文综述了全球山地地区的气候变化情况,总结了物种海拔迁移的研究进展,重点讨论了山地物种分布最适海拔、海拔上下限和海拔分布范围变化的研究进展及不足,比较了不同地区和不同类群物种海拔迁移的差异性,以及物种对气候变化响应的滞后性。从生物及非生物因素等多个角度概括了物种海拔迁移响应气候变化的潜在机理,评估并总结了气候变化引起的物种海拔分布所产生的负面效应,主要对物种向上迁移对高海拔地区物种多样性的影响、物种迁移带来的分布区改变导致的物种灭绝风险以及物种海拔分布变化导致的种间相互作用改变等方面进行全面探讨。最后,展望了未来在此领域研究中应注意的问题,提出了在未来气候变化下山地生物多样性保护需要采取的措施,强调应重点关注对气候变化较为敏感的类群及生物多样性区域,加强中国山地物种对气候变化响应的监测网络建设和研究力度,重点加强监测气候变化对动植物互作关系的影响。

关键词：海拔迁移气候变化保护策略分布区山地滞后

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张掖市城区大气细颗粒物PM_(2.5)的化学组成及来源解析

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环境科学 2022年第12期43卷 5367-5375页

作者：潘成珂黄韬高宏常莉敏宋世杰毛潇萱王佳欣赵渊马建民兰州大学资源环境学院甘肃省环境污染预警与控制重点实验室兰州730000 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

为研究张掖市城区大气细颗粒物(PM_(2.5))的污染特征和来源,于2020年9月至2021年7月在张掖市城区的河西学院和湿地博物馆2个采样点进行了PM_(2.5)样品采集,对PM_(2.5)浓度、化学组成(水溶性无机离子、碳质组分和元素)和来源进行分析.结... 详细信息

为研究张掖市城区大气细颗粒物(PM_(2.5))的污染特征和来源,于2020年9月至2021年7月在张掖市城区的河西学院和湿地博物馆2个采样点进行了PM_(2.5)样品采集,对PM_(2.5)浓度、化学组成(水溶性无机离子、碳质组分和元素)和来源进行分析.结果表明,河西学院和湿地博物馆两个采样点的年均ρ(PM_(2.5))分别为(73.7±31.8)μg·m^(-3)和(68.1±33.3)μg·m^(-3),季节浓度均值均呈现春季>冬季>秋季>夏季的变化.河西学院采样点的二次水溶性无机离子(SO_(4)^(2-)、NO_(3)-和NH_(4)+)年均值高于湿地博物馆.河西学院采样点的ρ(OC)和ρ(EC)分别为(9.6±5.7)μg·m^(-3)和(2.9±1.6)μg·m^(-3),湿地博物馆采样点的年均ρ(OC)和ρ(EC)分别为(9.2±5.8)μg·m^(-3)和(2.5±1.3)μg·m^(-3),河西学院的含碳组分在各季节均高于湿地博物馆.河西学院和湿地博物馆两个采样点的年均二次有机碳(SOC)在OC中的质量分数分别为49.4%和43.7%,表明张掖市存在较为严重的二次污染.河西学院和湿地博物馆两个采样点的元素浓度年均值分别为(6.0±3.5)μg·m^(-3)和(5.8±3.9)μg·m^(-3),受到人为源的影响,Zn、Ca、Al和Fe等元素浓度水平相对较高.正定矩阵因子分解模型(PMF)结果表明,张掖城区PM_(2.5)的主要贡献源为二次气溶胶(28.0%)、交通源(25.8%)、扬尘源(15.2%)、燃煤源(14.0%)、生物质燃烧和垃圾焚烧源(12.5%)和工艺过程源(4.5%).

关键词： PM_(2.5) 张掖市化学组成正定矩阵因子分解模型(PMF) 源解析

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基于SOFM网络的中国自然资源生态安全区划

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生态学报 2023年

作者：邹易蒙吉军吴英迪魏婵娟程浩然马宇翔北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室多伦多大学地理地理信息与环境系

自然资源生态安全是国家安全的重要组成部分,自然资源生态安全区划对保障区域可持续发展提供了重要途径。基于自然资源数据、生态环境数据和相关区划资料,从生态敏感性与生态服务重要性角度构建了自然资源生态安全评价指标体系,进而揭... 详细信息

自然资源生态安全是国家安全的重要组成部分,自然资源生态安全区划对保障区域可持续发展提供了重要途径。基于自然资源数据、生态环境数据和相关区划资料,从生态敏感性与生态服务重要性角度构建了自然资源生态安全评价指标体系,进而揭示了中国自然资源生态安全的空间格局;通过建立区划的原则和指标,按照一级区主要反映自然资源空间分布格局,二级区主要揭示自然资源生态安全水平的差异,采用SOFM网络制订了中国自然资源生态安全区划方案。结果显示:(1)中国自然资源生态安全水平整体偏低,以中警与重警状态区域为主,安全和较安全状态的区域仅占24.22%,其中低安全等级区多分布于400mm等降水量线以西的干旱、半干旱区,高安全等级区则集中分布于水热资源与生物资源较为丰富的东南部地区;(2)中国自然资源生态安全区划方案包括8个一级区与27个二级区,总结归纳各大区自然资源的特征和威胁生态安全的问题,并针对二级区自然资源生态安全状况提出了对策建议。研究结果可为分区、分类推进全国自然资源可持续利用和国土空间优化提供理论支持与决策依据。

关键词：自然资源生态安全 SOFM网络区划方案中国

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地表城市热岛效应的概念内涵与定量刻画

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地理学报 2022年第9期77卷 2249-2265页

作者：江颂彭建董建权程雪雁丹宇卓北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院城市人居环境科学与技术重点实验室深圳518055

明晰城市热岛(UHI)效应相关概念内涵、厘清其定量刻画方法是有效开展UHI效应研究的重要基础。全球城市化进程使UHI效应越发普遍,相关研究数量迅速增长并出现了UHI效应的多样认知,尤其对具有空间异质性表征优势的地表城市热岛(SUHI)效应... 详细信息

明晰城市热岛(UHI)效应相关概念内涵、厘清其定量刻画方法是有效开展UHI效应研究的重要基础。全球城市化进程使UHI效应越发普遍,相关研究数量迅速增长并出现了UHI效应的多样认知,尤其对具有空间异质性表征优势的地表城市热岛(SUHI)效应开发了多样的定量刻画方法,但目前尚缺乏对其定量刻画方法的系统梳理。因此,本文对城市热岛、城市热岛效应、地表温度和城市热环境等易混淆概念进行了辨析,总结了各类UHI典型空间位置和尺度范围。在SUHI效应定量刻画中,将SUHI范围识别方法归结为城乡温度阈值、温度等级阈值、高斯拟合参数、温度衰减突变四大类,指出当前SUHI范围识别研究侧重于对SUHI影响规模的认知。研究同时对各类范围识别方法所对应的SUHI强度表征指标进行了梳理,认为理解指标本质内涵是掌握指标间潜在差异的前提。未来研究应整合多维度数据以突破单一SUHI监测途径,发展大尺度SUHI定量刻画方法以拓展定量研究的广度,认知连通化SUHI空间形态以挖掘范围识别研究的深度。

关键词：城市热岛地表城市热岛效应热岛范围热岛强度

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全球变化情景下的中国木本植物受威胁物种名录

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生物多样性 2022年第5期30卷 100-106页

作者：彭莳嘉罗源蔡宏宇张晓玲王志恒北京大学城市与环境学院生态研究中心、地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

生物多样性正面临快速丧失的风险,气候和土地利用变化已成为生物多样性的主要威胁之一。受威胁物种名录是区域和全球生物多样性保护的重要基础数据,也是保护区规划的基础。作为一个生物多样性大国,中国已开展了高等植物受威胁状况的系... 详细信息

生物多样性正面临快速丧失的风险,气候和土地利用变化已成为生物多样性的主要威胁之一。受威胁物种名录是区域和全球生物多样性保护的重要基础数据,也是保护区规划的基础。作为一个生物多样性大国,中国已开展了高等植物受威胁状况的系统性评估,建立了受威胁植物名录,为植物多样性保护规划提供了支撑。但由于数据和方法限制,现有受威胁植物名录制定时未定量考虑全球变化对植物分布的潜在影响,因而可能低估物种的受威胁等级及未来生物多样性的丧失风险。本研究基于高精度的木本植物分布数据和物种分布模型,评估了未来气候和土地利用变化对木本植物分布的潜在影响。基于每个物种适宜分布区大小的变化,并依据IUCN红色名录评估指标A3c的阈值标准,更新了木本植物的受威胁等级,补充了未来中国潜在受威胁木本植物名录。结果显示:综合不同的气候变化情景(RCP 2.6、RCP 6.0和RCP 8.5)和扩散情景(完全扩散、20 km/10年、不扩散),约12.9%–40.5%的木本植物被评估为受威胁物种。该名录将为制定木本植物保护优先级、开展保护区规划、提升全球变化情景下的生物多样性保护成效提供基础数据,也为其他类群制定全面的受威胁物种名录提供参考。

关键词： IUCN红色名录木本植物濒危等级全球变化中国

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松辽流域生态流量赤字及其成因

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环境科学学报 2022年第1期42卷 151-159页

作者：吴昌贤薄岩杜悦悦周丰北京大学城市与环境学院北京100871 北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

水资源的过度开发导致了水短缺和水生态退化,因此,提供适宜的生态流量对维护河流健康具有重要意义.以往研究聚焦断面尺度的生态流量及其保障程度,尚未有效剥离上游子流域的影响.本研究以松辽流域为研究对象,运用VMF法、Tessmann_(_adapt... 详细信息

水资源的过度开发导致了水短缺和水生态退化,因此,提供适宜的生态流量对维护河流健康具有重要意义.以往研究聚焦断面尺度的生态流量及其保障程度,尚未有效剥离上游子流域的影响.本研究以松辽流域为研究对象,运用VMF法、Tessmann_(_adapted)法和Smakhtin_(_adapted)法3种水文学法核算二级水资源区生态流量及1956—2000年期间生态流量赤字,解析生态流量赤字的关键成因.结果表明:松花江和辽河流域的生态流量分别为(1869±402)m^(3)·s^(-1)和(554±81)m^(3)·s^(-1),均占天然流量的44%.其中松花江(三岔口以下)流域生态流量最大,东辽河流域生态流量最小.1956—2000年,松辽流域均出现生态流量赤字且逐年增加,辽河干流赤字情况最严重.气候变化和人类耗水分别是造成松花江流域和辽河流域生态流量赤字的主导因素.该研究对松辽流域生态流量确定和保障、水资源合理开发利用、水生态保护等具有重要现实意义.

关键词：生态流量水文学法生态流量赤字人类耗水气候变化松辽流域

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