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中国内陆沿海地区1986—2015年极端气候指数对生态系统脆弱性的影响

北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 438-446页

作者：乔世荣徐霞黄奕钦北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京

基于1986-2015年气象数据、净初级生产力(NPP)数据集,计算了典型极端气候指数和生态系统脆弱性,从时间和空间2个维度分析NPP以及极端气候的时空变化特征,揭示中国内陆沿海地区陆地生态系统脆弱性空间分布特征,进一步探讨不同生态系统脆... 详细信息

基于1986-2015年气象数据、净初级生产力(NPP)数据集,计算了典型极端气候指数和生态系统脆弱性,从时间和空间2个维度分析NPP以及极端气候的时空变化特征,揭示中国内陆沿海地区陆地生态系统脆弱性空间分布特征,进一步探讨不同生态系统脆弱性对极端气候指数的响应特征.结果表明:1)1986-2015年,中国内陆沿海地区呈现偏暖的趋势,平均温度上升1.2℃,具体表现为暖昼时间(Tx90p)、暖夜时间(Tn90p)呈增加趋势,冷昼时间(Tx10p)、冷夜时间(Tn10p)则呈减少趋势,每日气温极值(TXx、TNx、TXn、TNn)呈增加趋势,气温日较差(DTR)呈降低趋势,夜间气温上升幅度大于日间;极端降水呈现南增北减的空间分布特征. 2)陆地生态系统脆弱性呈现出显著的地理空间差异性,脆弱性最高的地区位于北部,东北地区中部以及华北地区存在明显的高脆弱性区域,具体表现为该区域恢复力较低. 3)极端气候指数与陆地生态系统脆弱性之间具有显著的关联性,均表现为显著的负相关,日夜温差(DTR)与陆地生态系统的脆弱性呈显著正相关.

关键词：中国沿海地区生态系统脆弱性极端气候净初级生产力(NPP)

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冬季北极涛动对印缅地区植被NPP的显著影响

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地理学报 2023年第5期78卷 1176-1191页

作者：兰云飞龚道溢孟梦北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院北京100875 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

本文基于北极涛动(AO)指数、植被净初级生产力(NPP)和气象数据,利用回归分析、合成分析等方法定量分析了1981—2018年印缅地区植被NPP与AO的联系,结果表明:①印缅地区冬季NPP与同期AO存在明显的同位相变化,对应冬季AO指数偏高(低)一倍... 详细信息

本文基于北极涛动(AO)指数、植被净初级生产力(NPP)和气象数据,利用回归分析、合成分析等方法定量分析了1981—2018年印缅地区植被NPP与AO的联系,结果表明:①印缅地区冬季NPP与同期AO存在明显的同位相变化,对应冬季AO指数偏高(低)一倍标准差,区域平均NPP显著增加(减少)6.50 gC·m^(-2),最大增量(减少量)为20.60 gC·m^(-2),AO与NPP时间序列的相关系数达0.57;②AO主要通过波列影响印缅地区的大气环流,进而影响其降水,造成NPP的异常。伴随AO偏强正(负)位相时,一支沿副热带急流东传的Rossby波在孟加拉湾—印缅地区对流层中低层为气旋(反气旋)环流异常,造成南支槽偏强(弱),槽前西南气流水汽输送偏强(弱),同时伴随槽前上升运动偏强(弱),均利于印缅地区降水偏多(少),对应冬季AO指数偏高(低)一倍标准差,降水均显著增加,分辨率较高的ERA5和GPCC降水显著增加(减少)12.00 mm以上,AO异常年份的降水合成,其值超过90.00 mm,区域平均降水与AO指数的相关系数达0.50以上(p<0.01)。伴随1.00 mm的降水增加(减少),NPP增加(减少)超过10.10 gC·m^(-2),二者时间序列的相关系数超过0.40(p<0.01)。

关键词：植被NPP 北极涛动印缅地区降水异常冬季

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基于多源遥感数据的京津冀城市群城市环境动态评估

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北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 427-437页

作者：朱国梁黄庆旭段晓宇侯怡鸣刘茗哲北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京

基于多源遥感数据产品,利用区域环境状况综合评价指数(comprehensive environment index,CEI)评估京津冀城市群范围内2000-2020年城市环境动态,并基于Kruskal-Wallis(K-W)检验和Mann-Whitney U(M-W U)检验区分不同城市范围内环境动态的... 详细信息

基于多源遥感数据产品,利用区域环境状况综合评价指数(comprehensive environment index,CEI)评估京津冀城市群范围内2000-2020年城市环境动态,并基于Kruskal-Wallis(K-W)检验和Mann-Whitney U(M-W U)检验区分不同城市范围内环境动态的差异.研究发现,2000-2020年京津冀城市环境整体呈改善趋势,环境动态类型为相对改善和改善的面积占比分别为38.1%和28.4%.2000-2005、2005-2010和2010-2015年这3个时间段环境退化、相对退化区域的面积之和均>90%,而2015-2020年环境改善和相对改善的面积分别占比50.8%和41.7%.在这一过程中,PM2.5质量浓度的降低对城市环境的改善起主要作用.京津冀城市群范围内的老城区、新城区和城乡过渡带三者的环境动态差异显著,其中老城区以环境改善为主(66.5%),新城区和城乡过渡带的环境动态类型则多为不变(45.6%和49.3%).在未来,要继续加强京津冀生态环境联建联治,特别注重生态基础较差、环境持续退化地区的污染治理和生态建设;在城市扩张的过程中,要避免以环境污染为代价的开发和建设,打造绿色生态新城区.

关键词：城市化城市扩展可持续评估环境可持续性城市可持续性

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空间商品化驱动下甘南高原乡村生产空间重构逻辑过程及作用机制

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经济地理 2024年第12期44卷 165-176页

作者：尹君锋叶思菁宋长青高培超北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部地理数据与应用分析中心北京100875

文章从乡村空间商品化视角切入,在剖析乡村生产空间分析框架基础上系统分析了甘南高原乡村空间商品化各阶段中乡村生产空间重构的历程与特征。同时,以安果村为典型案例地,详细探讨了乡村空间要素商品化过程具体参与乡村生产空间的作用... 详细信息

文章从乡村空间商品化视角切入,在剖析乡村生产空间分析框架基础上系统分析了甘南高原乡村空间商品化各阶段中乡村生产空间重构的历程与特征。同时,以安果村为典型案例地,详细探讨了乡村空间要素商品化过程具体参与乡村生产空间的作用机制与典型发展模式。结果表明:①乡村空间商品化通过以政府力、市场力及社会力为要点的三元主体力量在主动力和被动力作用下相互影响、协同发展,将乡村空间物质资源与非物质资源在市场化环境中进行开发、利用和经营等活动,从而转化为具有经济价值的商品进行消费的过程,强调的是在权力、资本、社会多重主体互动作用下对乡村生产空间的改造与塑造能力。②甘南高原乡村经济发展形态大致经历了由农牧业混合经济以及高依附、低层次的粗放型经济到城镇化与生态保护协同推进的生态型经济再到多元化经济方式并存的集约型经济的过程,生产空间演变特征呈现出由“点状分布、松散联系”到“核心集聚、外围分散”再到“多点支撑、轴线联动、多元协同”的空间格局。③空间商品化是安果村生产空间重构的核心驱动力,在乡村地域空间资本增值与符号消费转变的双重推动下逐渐演变为可理解、可感知、可创收的生产价值空间,在政府、企业、支部、村民等多元主体深度参与下由单一农牧产业生产为主转为多元化产业经济并存的空间商品化过程中,乡村空间资源价值重新活化,推动安果村生产空间发生剧烈重构。

关键词：乡村空间商品化乡村生产空间政府力和市场力资源价值多元协同乡村振兴

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农牧交错区草地生物多样性研究进展:方法、挑战、不足与展望

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中国草地学报 2024年第5期46卷 120-131页

作者：吕鑫李晓兵张辰昊党东良王凯娄安如北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室/地理科学学部自然资源学院北京100875 北京师范大学生命科学学院北京100875

土地利用变化是生物多样性丧失的主要驱动因素,农牧交错区耕地-草地界面变化对草地生物多样性有显著影响,系统梳理相关研究进展,对于区域可持续发展至关重要。本文首先从空间尺度、研究层次、研究方法和应用决策4个角度对农牧交错区草... 详细信息

土地利用变化是生物多样性丧失的主要驱动因素,农牧交错区耕地-草地界面变化对草地生物多样性有显著影响,系统梳理相关研究进展,对于区域可持续发展至关重要。本文首先从空间尺度、研究层次、研究方法和应用决策4个角度对农牧交错区草地生物多样性研究进展进行了系统阐述,然后分析了当前农牧交错区草地生物多样性保护面临的挑战和机遇,最后就目前已有研究的局限性和未来的发展方向进行了探讨。研究表明,当前农牧交错区“耕地-草地界面变化对生物多样性影响”的研究十分薄弱,研究层次有待扩展、跨尺度集成研究亟须加强。未来应当融入空天地一体化的遥感监测技术,系统推进农牧交错区草地生物多样性研究,在全面理解影响机制的基础上,探索耕地粮食生产和草地生物多样性保护的双赢方案,促进区域可持续发展。

关键词：生物多样性农牧交错区耕地-草地界面空天地一体化研究进展

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耦合文本挖掘与高维排序权重法的综合指数算法及中国省级发展评价应用案例

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地理研究 2023年第10期42卷 2556-2573页

作者：王元慧宋长青王翔宇高培超北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部地理数据与应用分析中心北京100875

科学实用的综合指数算法对监测区域发展状况有重要意义。综合指数算法的关键在于权重量化,其中以主观权重的量化最为困难。少数个体的主观权重量化难以进行精确的数值化且缺乏代表性;群体的主观权重量化中存在意见收集过程繁杂的困难。... 详细信息

科学实用的综合指数算法对监测区域发展状况有重要意义。综合指数算法的关键在于权重量化,其中以主观权重的量化最为困难。少数个体的主观权重量化难以进行精确的数值化且缺乏代表性;群体的主观权重量化中存在意见收集过程繁杂的困难。本文提出耦合文本挖掘与高维排序权重法的综合指数算法,其中文本挖掘技术能够基于文本对各维度进行权重数值排序提取、解决主观意见获取与量化难题,高维排序权重法能利用权重数值排序计算综合指数、降低权重量化要求。为证明算法的可用性,基于政策文本挖掘政府决策者主观意见,逐年量化了符合政策导向和时代特色的维度权重排序并分析了中国2000—2019年省级区域发展质量水平。结果表明,新算法评价结果合理、可用性强。中国省级区域发展质量整体水平前、中期平稳上升,后期波动上升;东部沿海省份形成高水平聚集区;随着中部和西南省份的崛起,东西发展不均衡问题有所缓解。本文耦合算法的应用不局限于案例中的区域发展,可在大数据时代的数据红利支持下进行高效、低成本的指数评价和决策支持。

关键词：综合指数文本挖掘高维排序权重法高质量发展政府决策

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中小城市家庭交通和饮食选择的碳排放差异--以山东省滨城区为例

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生态学报 2025年第3期45卷 1261-1274页

作者：宋子康黄甘霖北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室人与环境系统可持续研究中心北京100875

工业化和人口增长导致人类活动大规模扩张,使得温室气体排放量大幅增加,由此带来了一系列亟待解决的环境问题。城市是我国碳排放的主体区域,而城市家庭则是城市碳排放的主要来源之一,因此城市家庭碳排放的研究对于节能减排有重要意义。... 详细信息

工业化和人口增长导致人类活动大规模扩张,使得温室气体排放量大幅增加,由此带来了一系列亟待解决的环境问题。城市是我国碳排放的主体区域,而城市家庭则是城市碳排放的主要来源之一,因此城市家庭碳排放的研究对于节能减排有重要意义。我国现有研究大多忽略了中小型城市家庭尺度上的不同生活方式选择方面的碳排放差异。故本文对城市家庭之间极具日常性、差异性的交通出行和饮食方式选择所致碳排放作为研究内容,采用碳排放系数法、多元逐步回归和有序多分类Logistic回归等方法对滨城区城市家庭展开碳排放及作用机制研究。结果显示研究区城市家庭平均交通和饮食碳排放总量约为357.97 kgCO_(2)/月,其中交通出行与饮食方式碳排放量的比例关系约为4∶1。私家车、网约车、摩托车、公交车和电动车分别占交通出行碳排放量的92.72%、4.88%、1.83%、0.37%和0.19%,居家用餐、外食、外卖分别占饮食碳排放量的75.29%、19.71%和5%。分析发现,户主受教育水平、家庭收入和家庭规模共3个影响因素指标会对家庭交通和饮食碳排放造成显著影响,且各因素与碳排放量均呈正相关关系。上述3个影响因素通过影响家庭选择的方式作用于家庭交通和饮食碳排放,对其作用机制分析发现,户主受教育水平会对家庭购买私家车和外食、外卖频率造成影响,家庭收入会对网约车出行频率造成影响,而家庭规模则主要通过对交通和饮食活动的人均值造成影响。最终提出部分碳减排建议,对城市生态可持续和全民低碳行动的落实具有参考意义。

关键词：城市家庭碳排放消费者生活方式方法交通出行饮食方式

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高校理工科实验室防呆设计——以地理科学实验室为例

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实验室研究与探索 2024年第4期43卷 263-268页

作者：刘春玲龚吉蕊魏欣刘莹莹刘瑛娜高晓飞北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

高校实验室承担着科学研究及人才培养的重任,其安全管理及规范运行直接关系到科学研究能否顺利开展,关系着师生安全乃至社会的稳定。其中,理工科实验室具有分布散、环境危险属性复杂、危险源种类多、总量大、人员流动性大等特点,而且从... 详细信息

高校实验室承担着科学研究及人才培养的重任,其安全管理及规范运行直接关系到科学研究能否顺利开展,关系着师生安全乃至社会的稳定。其中,理工科实验室具有分布散、环境危险属性复杂、危险源种类多、总量大、人员流动性大等特点,而且从事实验操作的主力在实验室时间短、实验操作熟练程度偏低,一直以来都是高校实验室安全事故的高发地。地表过程与资源生态国家重点实验室室内分析测试中心作为理工科实验室,其实验室安全环境极具复杂性、不确定性和综合性,以此为典型研究案例,系统阐述了防呆的概念、基本理念及其应用原理,在此基础上,对气相色谱仪-MIDI微生物鉴定系统做了步骤详细、可操作、可实施的实验室防呆设计。同时,实验过程中的防呆设计要遵循简单、轻松、安全以及自动化原则。随着智能时代的来临,除了传统的物防、人防,亟待推进和加强技防建设,充分利用现代技术手段进行精密智能化安全防范,提升技防管理水平,从本质上减少实验室安全事故。

关键词：本质安全防呆设计理工科实验室技防

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1979-2021年中国南海海表风速和大风事件的变化特征

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高原气象 2024年第3期43卷 696-710页

作者：李晨轩韦志刚北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875

利用欧洲中期天气预报中心European Centre for Medium-Range Weather Forecasts(ECMWF)最新的第五代再分析资料ECMWF Reanalysis v5(ERA5),定义了大风事件,使用经验正交分解等方法分析了1979-2021年中国南海海表风速和大风事件的变化特... 详细信息

利用欧洲中期天气预报中心European Centre for Medium-Range Weather Forecasts(ECMWF)最新的第五代再分析资料ECMWF Reanalysis v5(ERA5),定义了大风事件,使用经验正交分解等方法分析了1979-2021年中国南海海表风速和大风事件的变化特征,并对是否受热带气旋的影响进行了区分。结果发现,南海风速分布呈现出十分明显的季节特征,冬季主要为东北风,夏季为西南风;春、夏季南海东北部与其他地区风速变化存在反向关系,除东北部沿海地区外,春季平均风速变化经历了减小-增大-减小的变化,总体呈较弱的增加趋势;而夏季则是增大-减少-增大,总体呈减小趋势。秋季南海风速呈全区一致的变化,呈减小趋势。冬季变为东南与其余部分反向,除西南部外,风速呈显著增强趋势。大风事件发生在风速较大的区域和时间内,冬季和秋季发生大风事件的频次要高于春季和秋季,冬半年要高于夏半年;在冬季和冬半年,大风事件的发生频次在南海中部长山山脉东侧直到南海东北部台湾海峡附近有显著上升趋势;大风事件频次变化趋势随季节改变有很大的差异,冬季和春季大风事件频次变化趋势与夏季和秋季相反。夏半年大风事件频次变化融合了夏季和秋季的变化趋势特点;类似的冬半年大风事件频次融合了冬季和春季的变化趋势特点。在夏季,秋季和夏半年这些受到南海夏季季风影响的季节内,热带气旋对发生的大风事件频次影响更大;对在冬季,春季和冬半年发生的大风事件则影响较小。

关键词：南海气候变暖 ERA5再分析资料大风事件极端事件

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雅鲁藏布江生态系统水源涵养功能变化及其驱动因素

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生态学报 2025年第7期45卷 3157-3168页

作者：薛宝林周璇王国强阿膺兰王运涛刘焱序北京师范大学地理科学学部卫星应用创新研究中心北京 100875 北京师范大学地理科学学部地表过程与资源生态国家重点实验室北京 100875

雅鲁藏布江流域内植被茂盛、种类丰富,蕴含着丰富的天然水能资源,是变化背景下的生态环境脆弱敏感的典型代表区之一.水源涵养功能是生态系统服务中的一项重要功能,研究水源涵养功能的空间分布特征和演变规律及其主要影响因子对该地区的... 详细信息

雅鲁藏布江流域内植被茂盛、种类丰富,蕴含着丰富的天然水能资源,是变化背景下的生态环境脆弱敏感的典型代表区之一.水源涵养功能是生态系统服务中的一项重要功能,研究水源涵养功能的空间分布特征和演变规律及其主要影响因子对该地区的水资源保护、开发、利用和综合治理具有重要的意义.以往的研究多集中于河道里的水资源演变规律,较少关注流域内不同生态系统类型下的水源涵养量以及不同水分收支变量对涵养功能的贡献.因此,为了准确量化流域内不同生态系统的水源涵养能力并分析其可能的驱动机制,研究验证了 VIC模型在雅江流域的适用性并基于该模型量化了流域内水分收支变量的变化情况,基于水量平衡原理对过去35年间生态系统的水源涵养能力变化进行定量评估分析,按照不同生态系统类型对比了流域内的涵养水量,将模拟所得水分变量纳入驱动因素,结合地理探测器识别多个驱动要素的贡献程度.研究结果表明:(1)VIC模型在雅鲁藏布江流域内适用性良好,得到流域内的水分收支变量在35年间有较为明显的变化.其中,降水量7.01 mm/10a的速率增长、植被蒸散发与地表径流深以6.15 mm/10a和4.81 mm/10a的速率增长,而地下径流、植被截留和土壤水分没有较明显的变化趋势.(2)在1980-2015年间,流域的水源涵养能力呈现逐年降低的变化趋势,变化速率为-0.20亿m3/a,其中上、中、下游分别涵养71.75、81.01、82.42亿m3的水量,全流域平均可以涵养约235.18亿m3的水量.(3)流域内覆被以林草为主,且林地和低等覆盖度的草地所表现的涵养水量最高,分别是60.91、63.58亿m3.(4)降水增长和蒸散发需求的增加是影响该地区水源涵养量的主要因素,共同导致了雅鲁藏布江水源涵养量总体减小.以上生态系统水源涵养能力变化指征着生态敏感脆弱区植被水分支撑功能的降低,在区域生态恢复中应当引起重视.

关键词：雅鲁藏布江水源涵养功能水分收支 VIC模型地理探测器

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