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中国沙漠 2014年第2期34卷 574-581页

作者：安帅王乃昂陈会丽赵力强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 兰州大学资源环境学院/干旱区气候变化与水循环研究中心甘肃兰州730000

引入湖泊经纬度、海拔、湖水温度、湖水pH值以及湖水Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO2-4、CO2-3、HCO-3浓度等13个基本变量作为聚类指标,构建了自组织特征映射(SOFM)网络,对巴丹吉林沙漠南部共计105个常年积水湖泊进行了非线性聚类,并与... 详细信息

引入湖泊经纬度、海拔、湖水温度、湖水pH值以及湖水Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO2-4、CO2-3、HCO-3浓度等13个基本变量作为聚类指标,构建了自组织特征映射(SOFM)网络,对巴丹吉林沙漠南部共计105个常年积水湖泊进行了非线性聚类,并与基于类平均法的线性聚类分析结果作对比,得到两种聚类分析方法的结果大体一致,即以雅布赖山北东—南西走向断裂带为界,湖泊呈较明显的二聚类分布,断裂带北部的湖泊聚集一类,接近断裂带以及断裂带南部的湖泊聚为一类,这与实地考察结果相互印证。对聚类结果进行判别后发现,SOFM网络的聚类结果更为准确可靠,其在识别地理现象微小差异方面更具优势。而根据断裂带两侧不同类型湖泊的分布,可以推断巴丹吉林沙漠南部湖泊群地下水源补给空间上的非同源性,以及地下岩层组分和结构上的空间差异性。

关键词：巴丹吉林沙漠湖泊群地下水补给聚类分析

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基于GWR的中国地级城市SO_2年均质量浓度模拟

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生态环境学报 2014年第8期23卷 1305-1310页

作者：卢亚灵蒋洪强黄季夏徐丽芬环境保护部环境规划院国家环境保护环境规划与政策模拟重点实验室北京100012 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 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

中国城市空气污染问题已经引起广泛关注。目前相关研究很多,但是以空间位置为拟合参数,对空气质量进行回归模拟的研究较少。以2010年中国地级以上城市SO2年均质量浓度为因变量,分别应用普通线性回归和地理加权回归(GWR)模型模拟SO2年均... 详细信息

中国城市空气污染问题已经引起广泛关注。目前相关研究很多,但是以空间位置为拟合参数,对空气质量进行回归模拟的研究较少。以2010年中国地级以上城市SO2年均质量浓度为因变量,分别应用普通线性回归和地理加权回归(GWR)模型模拟SO2年均质量浓度,其中地理加权回归方法考虑了空间位置的影响并以此作为回归参数。回归的自变量指标体系包括气象要素(多年平均温度、光照、降水)、植被覆盖(NDVI)、地形要素(坡度、坡向、起伏度)、人为因素(GDP、能源消费)几个方面。由于各指标之间存在较强的相关性,用主成分分析方法计算得到温度、日照、降水、NDVI表征的气象植被综合指标,高程、坡度、起伏度表征的地形综合指标,和GDP、能源消费表征的人为因素综合指标。用3个综合指标值作为自变量进行回归模拟。普通回归结果较差,其r2为0.11,矫正的r2为0.10;GWR模型模拟结果相对较好,其拟合优度显著提高,r2为0.66,矫正的r2为0.47。因此,地理加权回归适合进行此类拟合,普通线性回归不适合。通过对比地理加权回归模拟的各个城市的拟合优度,发现年均质量浓度数值较高的地区拟合效果较差,这些地区主要集中在中国华北和南部部分地区。与基于机理的模型相比,GWR模型和其各具优缺点,GWR的优势主要表现在数据及其格式化要求低,计算机软硬件条件要求低,运算速度快等。

关键词：地级以上城市地理加权回归(GWR) SO2 年均质量浓度

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中国人-地碳源汇系统空间格局演变及其特征分析

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自然资源学报 2014年第5期29卷 757-768页

作者：蒋金亮徐建刚吴文佳周亮孙东琪南京大学地理与海洋科学学院南京210093 南京大学建筑与城市规划学院南京210093 北京大学城市与环境学院北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

论文从人-地结合视角看待碳移动问题,根据2001—2009年遥感数据和能源数据,分别计算各省碳排放和碳吸收量,引入流动比率,从而划分出高碳源地、低碳源地和碳汇地,结合标准差椭圆进一步分析人-地碳源汇系统离散和聚集趋势,进而得出人-地... 详细信息

论文从人-地结合视角看待碳移动问题,根据2001—2009年遥感数据和能源数据,分别计算各省碳排放和碳吸收量,引入流动比率,从而划分出高碳源地、低碳源地和碳汇地,结合标准差椭圆进一步分析人-地碳源汇系统离散和聚集趋势,进而得出人-地碳源汇系统空间格局演变及其特征。研究表明:①高碳源地主要集中在华北地区和上海地区,作为高碳源地的华北地区呈逐步向外扩张趋势,低碳源地主要在华东地区、华中地区和广东地区,呈现不断向西、南方向扩散趋势,碳汇地主要在西北、东北和西南地区;②高碳源地从点状式分布逐步向外扩散,到2009年呈现华北两端聚集,上海突出的类三角形结构,低碳源地呈现华中和华东两端聚集,广东、吉林突出的类四边形结构,而碳汇地基本是在外围包围低碳源地,人-地碳源汇系统呈现逐级由上至下态势,高碳源地不断由内向外扩散,低碳源地不断转变成高碳源地,同时碳汇地也不断转变成低碳源地;③2001—2009年高碳源地标准差椭圆位于华东和华北地区,分布格局呈西北—东南格局,范围在2005年之前基本不变,2005年之后逐步扩大;2001—2009年低碳源地标准差椭圆主要集中在华东和华北地区,分布格局从"东北—西南"到"西北—东南",再到"东北—西南",最后又回到"西北—东南",低碳源地在主轴和辅轴上分布不断分散,2001—2003年间变化最大,2003年之后变化幅度减少;2001—2009年期间碳汇地系统呈东北—西南分布格局,且椭圆整体位于中国东部和中部地区,碳汇地系统在此期间并没有出现较大的波动。

关键词：碳源汇流动比率人-地标准差椭圆

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基于沉积物中的不同炭屑统计方法探讨大兴安岭火历史

基于沉积物中的不同炭屑统计方法探讨大兴安岭火历史

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第十一届全国第四纪学术大会

作者：徐鑫李宜垠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

沉积物中的炭屑记录能反映火事件的发生规律,基于微炭屑(0-125μm)202刻点计数法、微炭屑颗粒计数法及大炭屑(125-500μm)分粒级法进行炭屑统计,然后利用CharAnalysis定量分析方法重建了大兴安岭1800年以来的火历史.研究结果表明,根据...

沉积物中的炭屑记录能反映火事件的发生规律,基于微炭屑(0-125μm)202刻点计数法、微炭屑颗粒计数法及大炭屑(125-500μm)分粒级法进行炭屑统计,然后利用CharAnalysis定量分析方法重建了大兴安岭1800年以来的火历史.研究结果表明,根据微炭屑202刻点计数法重建出的火事件次数为12次,平均频率为3.5fires/500yr,频发期为1150yr BP-1500yr BP、900yr BP-1000yr BP、500yr BP-600yr BP和100yr BP-150yr BP;根据微炭屑颗粒计数法重建出的火事件次数为12次,平均频率为3.5fires/500yr,频发期为1250yr BP-1650yr BP、900yr BP-1000yr BP和50yr BP-150yr BP;根据大炭屑分粒级法重建出的火事件次数为14次,平均频率为4.1fire/500yr,频发期为1200yr BP-1600yr BP、1000yr BP-1 100yr BP和100yr BP-150yr BP.基于三种不同炭屑统计方法重建出的大兴安岭火历史总体规律基本一致,但其重建结果依然具有一定的差异性.相关分析表明这种差异性主要源于炭屑破碎的影响,而与土壤侵蚀作用无关.通过进一步分析发现不同炭屑统计方法得到的数据之间的相关性差异与最终重建结果之间并不存在必然联系,因此不同炭屑统计方法的适用性有待进一步深化研究.

关键词：

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2001—2009年中国碳排放与碳足迹时空格局

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生态学报 2014年第22期34卷 6722-6733页

作者：吴文佳蒋金亮高全洲蒋海兵北京大学城市与环境学院北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 南京大学地理与海洋科学学院南京210093 中山大学地理科学与规划学院广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室广州510275 盐城师范学院城市与资源环境学院盐城224051

碳排放引发的全球变暖给自然环境及人类社会都带来了显著影响,而碳足迹可以衡量自然生态系统对人类活动碳排放的响应。为研究自然-社会二元系统碳动态,基于MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)数据和统计资料计算2001... 详细信息

碳排放引发的全球变暖给自然环境及人类社会都带来了显著影响,而碳足迹可以衡量自然生态系统对人类活动碳排放的响应。为研究自然-社会二元系统碳动态,基于MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)数据和统计资料计算2001—2009年中国陆地植被净初级生产力、能源消费碳排放、碳足迹和碳赤字;在GIS(Geographic Information System)技术支持下,运用空间自相关分析方法讨论其时空格局;据此划分生态经济区。结果表明:(1)2001—2009年全国植被净初级生产力(Net Primary Production,NPP)平均值为3.32 Pg C/a(1 Pg=1015g),呈西南地区>东南沿海>华中、华东地区>东北、华北地区>西北地区的空间格局;(2)2001—2009年全国能源消费碳排放逐年增加,年均增长率16.7%,多年平均值2.53 Pg C/a,呈东部>中部>西部的空间格局;(3)2001—2009年全国碳足迹逐年增加,年均增长率14.7%,多年平均值6.98×106km2;具有正碳赤字(即碳源)的省份为山西、环渤海地区各省、长三角地区各省、广东;相邻省份碳赤字的相对大小由于互相影响而改变;(4)全国分为中东部、南部、北部、西部四个生态经济大区。研究结果直观揭示了中国碳排放和碳足迹的时空动态,为实现自然-社会二元系统的可持续发展提供科学依据。

关键词：自然-社会二元系统 MODIS 碳排放碳足迹空间自相关生态经济区划

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山西太谷农村薪柴和蜂窝煤颗粒物和多环芳烃排放特征研究

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生态毒理学报 2014年第3期9卷 545-555页

作者：杨春丽苏玉红陈源琛黄晔刘伟键沈国锋段永红刘文新陶澍新疆大学化学化工学院乌鲁木齐830046 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 山西农业大学资源环境学院太谷030801

测定并计算了太谷农村蜂窝煤和薪柴两种燃料颗粒物、CO、CH4和多环芳烃排放因子,其中多环芳烃包括16种美国环保局优控化合物、12种非优控母体多环芳烃、12种硝基多环芳烃和4种含氧多环芳烃。蜂窝煤4类多环芳烃化合物的排放因子分别为3.5... 详细信息

测定并计算了太谷农村蜂窝煤和薪柴两种燃料颗粒物、CO、CH4和多环芳烃排放因子,其中多环芳烃包括16种美国环保局优控化合物、12种非优控母体多环芳烃、12种硝基多环芳烃和4种含氧多环芳烃。蜂窝煤4类多环芳烃化合物的排放因子分别为3.56±5.42、0.73±0.099、0.22±0.48和0.36±0.62 mg·kg-1,薪柴为62.6±41.3、20.4±3.61、4.44±6.18和0.84±1.00mg·kg-1。薪柴大多数污染物排放因子高于蜂窝煤,但蜂窝煤多环芳烃排放因子的变异则高于薪柴。蜂窝煤和薪柴多环芳烃排放因子的成分谱有显著差异,除菲、荧蒽和苯并(b)荧蒽为共同优势排放物外,萘、芴、屈和苯并(k)荧蒽为蜂窝煤的特征排放物,芘、环戊烯(c,d)芘和苯并[a]蒽为薪柴的特征排放物。3-硝基荧蒽与3-硝基菲和2-硝基萘分别是蜂窝煤与薪柴排放的主要硝基多环芳烃。母体多环芳烃排放因子的气固比主要受分子量(挥发性)影响,衍生多环芳烃则与取代基的性质有关。蜂窝煤燃烧前期母体多环芳烃的排放因子显著高于后期,两个阶段的总排放因子分别为9.52±12.3和2.54±2.42 mg·kg-1,衍生多环芳烃在两个阶段的差别小于母体多环芳烃。

关键词：固体燃料排放因子颗粒物多环芳烃

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利用光释光定年技术重建陶寺古城遗址的地形演变历史

利用光释光定年技术重建陶寺古城遗址的地形演变历史

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第十一届全国第四纪学术大会

作者：冯俊周力平莫多闻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

陶寺古城遗址位于山西省襄汾县城东北、塔儿山北麓有四条深大沟谷切割的黄土台地之上。陶寺古城属于龙山文化陶寺类型，时间约为公元前2300-1900年，自从1978年首次发掘以来，在陶寺遗址不断有新的考古发现。多次考古发掘研究表明，陶... 详细信息

陶寺古城遗址位于山西省襄汾县城东北、塔儿山北麓有四条深大沟谷切割的黄土台地之上。陶寺古城属于龙山文化陶寺类型，时间约为公元前2300-1900年，自从1978年首次发掘以来，在陶寺遗址不断有新的考古发现。多次考古发掘研究表明，陶寺古城遗址是黄河中游地区夏代之前的第一座大规模都邑性城址。目前陶寺古城所在区域的黄土台地有四条巨大的冲沟切割。这些大沟深达20到30余米，宽50米以上，最宽处近百米。

关键词：陶寺文化冲积砾石层光释光测年地形演变

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青藏高原海北高寒湿地土壤呼吸对水位降低和氮添加的响应

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植物生态学报 2014年第6期38卷 619-625页

作者：汪浩于凌飞陈立同王超贺金生中国科学院西北高原生物研究所高原生物进化与适应重点实验室中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室中国科学院大学北京大学城市与环境学院生态学系地表过程分析与模拟教育部重点实验室

近20年来,青藏高原高寒湿地经历了明显的气候变化,从而导致多数湿地水位下降和氮沉降的增加。对于湿地生态系统来说,水位下降意味着土壤通气性能的改善,可能会导致土壤呼吸的增加;而氮沉降的增加可能会降低土壤微生物生物量和pH值,从而... 详细信息

近20年来,青藏高原高寒湿地经历了明显的气候变化,从而导致多数湿地水位下降和氮沉降的增加。对于湿地生态系统来说,水位下降意味着土壤通气性能的改善,可能会导致土壤呼吸的增加;而氮沉降的增加可能会降低土壤微生物生物量和pH值,从而可能抑制土壤呼吸。为此,在青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站利用中宇宙(Mesocosm)实验方法,探讨了青藏高原高寒泥炭型湿地土壤呼吸对水位降低和氮添加的响应。结果表明:(1)水位降低显著增强了土壤呼吸,而氮添加对土壤呼吸的影响依赖于水位的变化:对照水位下,氮添加显著抑制土壤呼吸;而水位降低时,氮添加对土壤呼吸速率无显著影响。(2)土壤呼吸速率与地上生物量、枯落物累积量之间呈显著正相关关系,而与根系生物量无显著相关关系。(3)水位降低显著提高了土壤呼吸的温度敏感性,而氮添加对其无显著的影响。因此预测:随着氮沉降的升高,高寒泥炭湿地土壤CO2的排放量将会减少;然而随着暖干化背景下水位的降低,青藏高原高寒湿地会排放更多的CO2。

关键词：高寒湿地氮添加青藏高原土壤呼吸水位降低

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基于PEST的HSPF水文模型多目标自动校准研究

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自然资源学报 2014年第5期29卷 855-867页

作者：高伟周丰董延军郭怀成彭俊台徐鹏赵磊北京大学环境科学与工程学院水沙科学教育部重点实验室北京100871 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 珠江水利委员会珠江水利科学研究院广州510611 中山大学地理科学系广州510275 安徽师范大学环境科学与工程学院安徽芜湖241002 云南省环境科学研究院云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室昆明650034

参数校准是流域水文模型构建的关键步骤之一。针对HSPF水文模型,系统梳理并形成PEST-HSPF多目标自动校准的输入、输出、交互、迭代和终止等流程,以滇池流域中和子流域为研究对象(数据为1999—2010年日流量),与人工校准(HSPEXP)和单目标... 详细信息

参数校准是流域水文模型构建的关键步骤之一。针对HSPF水文模型,系统梳理并形成PEST-HSPF多目标自动校准的输入、输出、交互、迭代和终止等流程,以滇池流域中和子流域为研究对象(数据为1999—2010年日流量),与人工校准(HSPEXP)和单目标校准做对比分析。结果表明:①提出的以日流量、月流量和流量频率的偏差最小化为目标函数、各目标初始偏差的倒数为权重的校准思路,可实现相对人工、单目标更好的模拟精度、变化趋势和一致性;②人工校准擅长于把握径流总量和年际变化趋势,但对于日径流过程(精度和变异性)改进效果有限;③多目标自动校准不仅平衡了3类目标函数的偏差贡献,还能一定程度上继承各目标函数的优势,在捕捉日月总径流量、整体变化趋势、局部变异性、不同保证率特征值上表现出可靠的特征。

关键词：降雨-径流模型参数估计自动校准人工校准流域管理

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全国高温热浪灾害脆弱性制图

全国高温热浪灾害脆弱性制图

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第八届全国地理学研究生学术年会

作者：谢盼王仰麟彭建刘焱序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

[背景]随着全球气候变化和城市热岛效应的增强，夏季高温热浪灾害在全世界范围内频繁发生，给居民健康和社会经济带来了极大的负面影响。目前国内对于高温热浪灾害的研究大多关注热浪强度、发生频率、持续时间等灾害本身特质，基于高温... 详细信息

[背景]随着全球气候变化和城市热岛效应的增强，夏季高温热浪灾害在全世界范围内频繁发生，给居民健康和社会经济带来了极大的负面影响。目前国内对于高温热浪灾害的研究大多关注热浪强度、发生频率、持续时间等灾害本身特质，基于高温热浪与人体健康视角的城市高温热浪灾害脆弱性研究尚不多见。

关键词：高温热浪灾害脆弱性居民健康空间制图主成分分析

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