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1982-2014年华北及周边地区生长季NDVI变化及其与气候的关系

北京大学学报（自然科学版） 2021年第1期57卷 153-161页

作者：张新悦冯禹昊曾辉唐志尧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

利用690个气象观测站数据和1982-2014年GIMMS NDVI 3g数据,运用趋势分析、小波偏互相关分析、偏相关分析和滞后分析方法,探究华北及周边地区33年来生长季(5-10月)NDVI的变化规律及其与气候的关系,得到如下结论。1)33年来,研究区植被生... 详细信息

利用690个气象观测站数据和1982-2014年GIMMS NDVI 3g数据,运用趋势分析、小波偏互相关分析、偏相关分析和滞后分析方法,探究华北及周边地区33年来生长季(5-10月)NDVI的变化规律及其与气候的关系,得到如下结论。1)33年来,研究区植被生长季活动整体上显著增强,生长季NDVI由20世纪80年代的平均0.44升至2010年以来的0.49;生长季NDVI在研究区中部区域快速增长,而在西北部荒漠地区下降。2)研究区生长季NDVI的上升得益于温度升高和降水增加,其中降水的影响更大;研究区NDVI与气温在大部分地区正相关;除研究区东南部地区外,NDVI与降水有很强的正相关关系。3)在15天的时间分辨率尺度下,研究区大部分地区生长季内NDVI对温度的响应无明显滞后,或存在1期(15 d)滞后,对降水的响应存在1~2期(15~30 d)滞后,因此从总体上看,华北及周边地区植被生长对温度的响应比对降水的影响更迅速。

关键词：时空格局气候因子 NDVI 小波分析时滞华北地区

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北京女性尿液中双酚A及氯代双酚A的浓度和风险评价

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中国环境科学 2015年第9期35卷 2853-2860页

作者：陈默范湛蓝高群高福梅牟迪胡建英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

建立了有机相丹酰化衍生-UPLC-MS-MS人体尿液样品中双酚A(BPA)及4种氯代双酚A(氯代BPA)的检测方法,对北京地区40个女性尿液样品进行了检测.结果表明:BPA和一氯、二氯、三氯、四氯BPA的检出率分别为90%、96%、90%、52%和45%;浓度分别为(1... 详细信息

建立了有机相丹酰化衍生-UPLC-MS-MS人体尿液样品中双酚A(BPA)及4种氯代双酚A(氯代BPA)的检测方法,对北京地区40个女性尿液样品进行了检测.结果表明:BPA和一氯、二氯、三氯、四氯BPA的检出率分别为90%、96%、90%、52%和45%;浓度分别为(1.30±1.24),(0.40±0.37),(0.41±0.51),(0.18±1.49),(0.46±0.35)ng/m L,4种氯代BPA的总浓度为1.45ng/m L,和BPA浓度相仿.4种氯代BPA的BPA等当量浓度为4.84ng/m L,是BPA浓度的2.2倍.40个尿液样本BPA等当量浓度符合对数正态分布,超过BPA的糖尿病发生阈值(0.05%发病风险)5.7ng/m L的概率为19.2%.人体暴露氯代BPA的健康风险应该引起重视.

关键词：氯代双酚A 丹酰化衍生摄入量等当量 LC-MS-MS

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东亚地区典型极端气候指标未来预估及高温下人口暴露度研究

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北京大学学报（自然科学版） 2020年第5期56卷 884-892页

作者：安洁付博李玮彭思源李本纲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

基于地球系统模式、CMIP6(第六次全球耦合模式比较计划)温室气体排放和大气成分数据以及人口数据,研究区域均温变化与极端气候指标变化之间的相关关系,进而探讨9种SSPs(共享社会经济路径)-RCPs(典型浓度路径)情景下东亚3种极端气候指标... 详细信息

基于地球系统模式、CMIP6(第六次全球耦合模式比较计划)温室气体排放和大气成分数据以及人口数据,研究区域均温变化与极端气候指标变化之间的相关关系,进而探讨9种SSPs(共享社会经济路径)-RCPs(典型浓度路径)情景下东亚3种极端气候指标的未来预估和区域高温下人口暴露度的变化及归因。结果表明:1)全球地表均温变化和区域极端气候指标具有稳健的相关关系,可以用于区域极端气候指标的未来预估;2)与基准期1861—1880年相比,未来数十年间东亚地区在5种情景(SSP2-4.5,SSP4-6.0,SSP3-LowNTCF,SSP3-7.0-Baseline和SSP5-8.5-Baseline)下面临持续增加的极端气候风险,而空气污染物减排与控制措施可以显著地降低该风险,不过,气候对温室气体及气溶胶排放控制措施的响应具有一定的时间滞后效应,为预防可能面临的极端气候事件风险,减排及控制措施应提前布局和实施;3)东亚典型区域未来高温下的人口暴露度受气候因子和人口因子共同作用,随时间动态变化且具有明显的区域差异,多数情景下,气候因子对区域高温下人口暴露度的影响逐渐减弱,而人口因子的影响逐渐加强,华南地区高温下的人口暴露度明显高于西南和华中地区,其中气候因子的相对贡献比例也高于后两个地区。

关键词：东亚极端气候指标 SSPs(共享社会经济路径)-RCPs(典型浓度路径)情景极端高温人口暴露度

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基于高精度清单的京津冀机动车控污政策研究

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中国环境科学 2018年第8期38卷 2803-2810页

作者：杨雯王学军张倩茹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

为研究京津冀机动车污染控制政策对CO、HC、NO_x、PM_(2.5)、PM_(10)等污染物的减排效果,建立了2014年高精度机动车排放清单,选取过去已经实施,未来规划实施及优化/劣化后的若干政策,设置4类共13种政策情景,与实际清单基准情景进行对比... 详细信息

为研究京津冀机动车污染控制政策对CO、HC、NO_x、PM_(2.5)、PM_(10)等污染物的减排效果,建立了2014年高精度机动车排放清单,选取过去已经实施,未来规划实施及优化/劣化后的若干政策,设置4类共13种政策情景,与实际清单基准情景进行对比,识别各政策情景的排放变化,并对其中由政府给予补贴的政策进行成本收益核算.结果显示,淘汰低排放标准机动车带来的污染减排效果最好,在天津和河北对CO和HC的排放削减分别为53.19%,49.75%和51.28%,50.87%,达半数及以上;升级机动车发动机和燃油标准也能显著削减排放,在天津和河北对PM_(2.5)、PM_(10)的削减分别为17.01%,17.00%和21.95%,21.93%.政府补贴政策存在明显边际效应特征,排放标准高,重污染车少的北京单位成本的减排收益明显低于天津和河北,.河北和天津在考虑成本因素的基础上,应当逐步采纳北京的高标准减排政策;北京则可在一定条件下,将一部分低效的政府补贴通过合理方式转移支付给天津和河北,以提高政府投入的减排效率.

关键词：京津冀机动车排放清单政策情景分析政府补贴

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中国地下水砷健康风险评价

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中国环境科学 2017年第9期37卷 3556-3565页

作者：邓安琪董兆敏高群胡建英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

以皮肤癌、膀胱癌、肺癌及联合毒性(膀胱癌和肺癌联合)为毒性终点,结合我国地下水砷浓度分布,评价了我国人群暴露于地下水砷的健康风险.研究表明我国各地地下水砷浓度几何均值为1.597~6.216μg/L,经面积校正后,全国地下水砷浓度几何均值... 详细信息

以皮肤癌、膀胱癌、肺癌及联合毒性(膀胱癌和肺癌联合)为毒性终点,结合我国地下水砷浓度分布,评价了我国人群暴露于地下水砷的健康风险.研究表明我国各地地下水砷浓度几何均值为1.597~6.216μg/L,经面积校正后,全国地下水砷浓度几何均值为2.773μg/L.计算表明,我国男性人群日均暴露量几何均值为0.088μg/(kg bw·d),女性人群日均暴露量几何均值为0.093μg/(kg bw·d).基于此,全国男性由地下水中砷暴露带来的皮肤癌、肺癌、膀胱癌风险期望值分别为1.32×10^(-4),5.88×10^(-4)和9.83×10^(-4),男性膀胱癌和肺癌的联合风险期望值为1.48×10^(-3);全国女性由地下水中砷暴露引起的皮肤癌、肺癌和膀胱癌风险期望值分别为1.35×10^(-4),1.49×10^(-3)和9.42×10^(-4),女性膀胱癌和肺癌的联合风险期望值为2.31×10^(-3),女性风险均高于男性.大部分地区皮肤癌致癌风险在饮用水砷可接受风险水平10-4范围之内,而大部分肺癌、膀胱癌及其联合致癌风险值均超出了可接受风险水平.

关键词：地下水砷风险评价皮肤癌膀胱癌肺癌

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青藏农村生活能源结构及一次PM_(2.5)排放估算

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科学通报 2021年第15期66卷 1900-1911页

作者：沈国锋熊瑞程和发陶澍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

在我国农村地区,生物质和煤炭等固体燃料被广泛地用于居民生活炊事和取暖等活动,对区域空气质量、室内空气和居民健康产生危害.本研究基于在青藏农村地区开展的能源消耗实地调研,分析了两地农村居民生活能源消费结构,测算了农村生活燃... 详细信息

在我国农村地区,生物质和煤炭等固体燃料被广泛地用于居民生活炊事和取暖等活动,对区域空气质量、室内空气和居民健康产生危害.本研究基于在青藏农村地区开展的能源消耗实地调研,分析了两地农村居民生活能源消费结构,测算了农村生活燃烧源一次细颗粒物的排放量.研究表明,在西藏和青海农村家庭的炊事活动中,27%和8%的时间用气或电,而大部分时间仍使用固体燃料.西藏地区农村生活能源消费中,薪柴和畜粪消耗量分别占44%和53%.在青海省农村地区,薪柴和畜粪的消耗量占比分别是17%和37%.西藏和青海农村居民生活能源消费总量388.22万t(380.41万t~396.11万t)和428.27万t(327.86万t~530.60万t).炊事和取暖消耗燃料总量几乎相当.在市级层面,就某一种燃料而言,其消耗量与人口并没有显著的相关关系(P>0.05),但是居民生活燃料总消耗量与人口数之间有非常显著的正相关关系(r=0.993,P<0.001),反映出户均能源消费量基本相近.根据调查的能源消耗量,初步测算的青海和西藏地区农村居民生活源排放的一次PM_(2.5)分别是3.21万t(四分位区间为3.19万t~3.34万t)和4.27万t(3.31万t~5.37万t).

关键词：生活能源生物质农村青藏地区 PM_(2.5)排放

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表层沉积物中6∶2氟调醇生物降解对细菌群落结构的影响

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环境科学 2017年第11期38卷 4747-4755页

作者：王丹侯珍张琪周萤卢晓霞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

6∶2氟调醇(6∶2 FTOH)是一种多氟烷基物质,近年被广泛用于工业和消费品中,对环境有潜在威胁,但目前关于6∶2FTOH及其降解产物对沉积物中微生物群落结构的影响还不清楚.本研究的目的是通过基因分析方法探索6∶2 FTOH生物降解对表层沉积... 详细信息

6∶2氟调醇(6∶2 FTOH)是一种多氟烷基物质,近年被广泛用于工业和消费品中,对环境有潜在威胁,但目前关于6∶2FTOH及其降解产物对沉积物中微生物群落结构的影响还不清楚.本研究的目的是通过基因分析方法探索6∶2 FTOH生物降解对表层沉积物中细菌群落结构的影响.从天津海河采集表层沉积物和河水,在实验室进行微宇宙实验,通过LC-MS/MS测定6∶2 FTOH及其降解产物的浓度,通过变性梯度凝胶电泳和高通量测序分析细菌的群落结构.结果表明,6∶2 FTOH在微生物的作用下可发生降解(半衰期小于3 d),生成6∶2 FTCA、6∶2 FTUCA等中间产物和5∶2 FT Ketone、5∶2 s FTOH、PFHx A、PFPe A、PFBA、5∶3 Acid等稳定产物,该过程对沉积物细菌群落结构产生明显影响,引起细菌群落丰富度和多样性的变化.在6∶2 FTOH降解的不同阶段,细菌的变化和优势菌群略有不同.根据100 d的实验结果,从门的分类水平看,6∶2 FTOH生物降解引起绿弯菌门丰度大幅上升(+24.8%)、变形菌门和厚壁菌门丰度大幅下降(-17.8%和-15.9%).从纲的分类水平看,6∶2 FTOH生物降解引起丰度上升较大的有厌氧绳菌纲(+19.6%)和δ-变形菌纲(+4.3%),引起丰度下降较大的有ε-变形菌纲(-20.0%)、梭菌纲(-10.1%)、芽孢杆菌纲(-5.8%)和γ-变形菌纲(-4.2%).从属的分类水平看,6∶2 FTOH生物降解引起丰度上升较大的有Anaerolineaceae_uncultured(+19.1%)和硫碱球菌属(+13.3%),引起丰度下降较大的有弧菌属(-14.1%)、硫单胞菌属(-13.2%)、芽孢杆菌属(-5.1%)、Sulfurovum(-4.2%)和Fusibacter(-4.1%).这些结果有助于预测环境中细菌对多氟烷基物质污染的响应及筛选可降解多氟烷基物质的细菌.

关键词： 6∶2氟调醇生物降解细菌群落结构多样性指数沉积物

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气候变化背景下黑河流域“三生”空间转型对生态环境质量的影响

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 528-538页

作者：邹易赵一阳蒙吉军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

选择中国西北干旱区黑河流域为研究对象,以ArcGIS10.6和Mathematica 8.0为研究平台,分析1990—2020年“三生”空间转型的时空格局,结合植被指数(NDVI)和土壤盐度指数(SI)分析生态环境质量的时空变化,通过建立混合效应模型与归因分析模型... 详细信息

选择中国西北干旱区黑河流域为研究对象,以ArcGIS10.6和Mathematica 8.0为研究平台,分析1990—2020年“三生”空间转型的时空格局,结合植被指数(NDVI)和土壤盐度指数(SI)分析生态环境质量的时空变化,通过建立混合效应模型与归因分析模型,分离气候变化背景下“三生”空间显性与隐性转型对生态环境质量变化的贡献,得到如下结果。1)黑河流域强弱生态空间各占28.12%和65%,生活和生产空间仅占6.88%;30年间生活和生产空间各增长0.32%和0.96%,强弱生态空间之间转换频繁(72.8%)。生态环境质量变化以2000年为转折点,由下降变为持续好转趋势。2)“三生”空间显性转型和气候变化对生态环境质量变化的贡献分别为39.8%和36.6%,降水对生产与生活空间的生态环境有主要贡献,气温则对生态空间环境质量存在非线性影响,隐性转型对生态环境变化的贡献率为23.6%。3)“三生”空间转型对生态环境的空间异质性影响更强,而气候变化对生态环境的时间异质性影响更强,中游地区生态环境质量同时受显性与隐性转型影响,下游则主要受隐性转型影响。研究结果可为黑河流域的国土空间优化和生态系统管理提供科学依据。

关键词： “三生”空间变化气候变化生态环境质量混合效应模型黑河流域

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2000—2015年黑河流域中上游NDVI时空变化及其与气候的关系

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北京大学学报（自然科学版） 2019年第1期55卷 171-181页

作者：尤南山蒙吉军孙慕天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

选择西北第二大内陆河黑河流域中上游为研究区,以2000—2015年逐月NDVI数据、月均温和月降水数据、DEM数据和基础地理信息数据为数据源,采用RS,GIS和数理统计分析等方法,从区域尺度和像元尺度揭示区域NDVI时空变化格局及其与气候的关系... 详细信息

选择西北第二大内陆河黑河流域中上游为研究区,以2000—2015年逐月NDVI数据、月均温和月降水数据、DEM数据和基础地理信息数据为数据源,采用RS,GIS和数理统计分析等方法,从区域尺度和像元尺度揭示区域NDVI时空变化格局及其与气候的关系。结果显示:1)2000—2015年,黑河流域中上游NDVI总体上呈现增长趋势,其中夏季的增长速率最大,明显高于春季和秋季;NDVI快速增长区主要位于中游地区黑河干流两侧的绿洲地带;NDVI显著下降区位于张掖市市辖区、酒泉市市辖区以及其他县城所在地;2)夏季NDVI与降水相关性较高,而春、秋季NDVI与气温相关性较高;夏季NDVI与夏季降水的显著相关性主要体现在远离黑河干流的大片低覆被草地、戈壁以及荒漠,而邻近黑河的人工绿洲地带NDVI与降水没有显著相关性;3)NDVI响应降水的时滞效应较明显,夏季NDVI对降水的响应普遍存在1个月的时间滞后,最长能滞后2个月。研究结果可以为区域植被恢复和生态系统管理提供参考。

关键词： NDVI动态时空变化气候相关性黑河流域中上游

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近40年来黑河流域三生空间格局演变及其驱动因素分析

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北京大学学报（自然科学版） 2023年第6期59卷 970-980页

作者：吴绮琦蒙吉军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

选择西北内陆黑河流域为研究区,基于1980—2020年土地利用数据和社会经济统计数据,通过构建三生空间分类体系,从地形、城镇与道路方面分析近40年三生空间的时空演变特征,采用地理探测器分析其驱动因素,得到如下结果。1)黑河流域国土空... 详细信息

选择西北内陆黑河流域为研究区,基于1980—2020年土地利用数据和社会经济统计数据,通过构建三生空间分类体系,从地形、城镇与道路方面分析近40年三生空间的时空演变特征,采用地理探测器分析其驱动因素,得到如下结果。1)黑河流域国土空间水平分异明显,以生态空间为主导地位。生产生态空间主要分布于中游农业绿洲,生产生活空间散布在生产生态空间之中。近40年来,生产生态空间和生产生活空间持续扩张,强生态空间波动增加,弱生态空间持续缩小。2)三生空间垂直分异明显,以海拔1500m和坡度5º为界线,生产生态、生产生活和弱生态空间集中在界线以下区域,强生态空间则相对集中在界线以上区域。3)三生空间受城镇和道路的显著影响,生产生态空间和生产生活空间趋向靠近城镇和道路分布,生态空间则多分布在远离城镇和道路的区域。4)自然地理因素是三生空间格局形成和演变的基础性条件,社会经济因素则是关键推动力,其中城镇化率、城镇规模和固定资产投资是主要的驱动因素;因子间的交互作用具有协同增强效应,尤其城镇规模、总人口与自然因素交互作用对三生空间的格局变化影响最为显著。研究结果可为黑河流域生态保护与高质量发展提供参考。

关键词：三生空间时空格局驱动因素黑河流域

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