西藏拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子

为了解西藏拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子,于2021年7月、10月和2022年5月在拉鲁湿地主要水系进行定性和定量样品采集,共采集浮游植物水样126个,从不同季节和不同生境浮游植物种类组成、多样性等方面入手,探讨拉鲁湿地浮游植物群落时空分布特征及其驱动因子,为研究拉鲁湿地生态系统和稳定发展提供基础资料。结果表明:1)拉鲁湿地共鉴定出浮游植物532种(含变种和变型),隶属于8门13纲36目74科130属,物种组成表现为硅藻-绿藻-蓝藻型。2)拉鲁湿地浮游植物群落特征参数在不同季节和不同生境之间存在差异。夏季浮游植物群落的Shannon-Wiener多样性指数显著高于秋季和春季,Simpson优势度指数显著高于秋季。秋季浮游植物群落的Pielou均匀度指数显著低于夏季和春季。春季浮游植物群落的Margalef丰富度指数显著低于夏季和秋季。沼泽生境的浮游植物群落的Margalef丰富度指数显著高于湿草甸生境。3)季节是浮游植物群落组成差异的关键因素,生境对浮游植物群落组成的影响较弱,夏季的距离衰减模式比秋季和春季更强。4)拉鲁湿地不同的浮游植物群落参数与不同环境因子之间存在显著的关联。5)空间因素在解释浮游植物群落变异方面具有显著贡献,而快速变化的水质变量在决定浮游植物的季节变化中起着重要作用。季节和缓慢变化水质因子的解释能力相对较弱,但仍对浮游植物群落的变异有一定影响。

邛海大型水生植物时空分布及其退化原因

根据2021年7和12月、2022年5和9月邛海水生植物调查结果,结合文献资料,分析了邛海水生植物种类组成、群落结构和空间分布状况以及退化原因,提出了邛海水生植物恢复的对策建议。邛海湖区有水生植物23种,主要分布在水深2 m内,在湖泊北岸成片分布,湖泊西岸和南岸呈斑块状分布,东岸零星分布,总面积约1.3 km^(2)。水生植物分布面积由1990s前占湖面积的20%左右缩减到目前的不足5%,沉水植物群落结构简单化,浮叶植物和挺水植物分布范围扩张。1998年洪水从海河口倒灌,致使高枧湾水域沉水植被消失;近10年来湖泊运行水位抬升和透明度下降使得邛海水生植物分布面积进一步缩小、种群单一化。需要恢复邛海水位运行的自然节律,减少污染负荷输入改善水体透明度,辅之人工生态修复等措施,逐步恢复邛海水生态系统健康。

中国主雨季极端小时降水时空分布和日变化特征

基于国家级气象站逐小时降水资料,采用百分位阈值的极端降水定义方法,统计研究了中国1951—2021年4—10月小时降水时空分布和日变化特征。结果表明,中国主雨季极端降水阈值东南大、西北小,存在四个分别位于华南、环渤海、长江中下游和四川盆地的大值区,随着极端性增强,北方小时降水阈值的增大较南方更显著,大值中心北移。月尺度上,小时降水的最高频次月份由南向北从5月推迟至8月,华西地区最晚(9—10月),随着极端性增强,最高频次月份由6月、7月推迟到7月、8月,且地区差异减小。日变化特征上,全国范围内小时降水频次占比,呈现午后到夜间的谷峰主循环和后半夜到上午的次循环,且随着极端性增强,主循环振幅增大,次循环峰值减小。不同地理位置看,四川盆地的极端小时降水峰值时刻出现在凌晨,其他三个大值区则与全国平均较为一致,日变化振幅从南到北逐渐减小,西部最大。小时降水峰值时刻具有空间聚集的特征,夜间峰值主要集中在南方沿海和华北、东北,早晨—上午峰值集中在中部、东部、西南和西北部分地区,空间分布中出现的逐渐推迟和突变特征与海陆分布和大地形密切相关。小时降水峰值时刻空间占比与频次占比的日变化特征类似,均有上午峰值平缓、夜间峰值陡峭的特征,这是因为不同站点到达夜间峰值的时刻接近,而到达上午峰值的时刻不同;两者主要区别在随着极端性增强,频次占比夜间主峰值显著增大,而峰值时刻空间占比主峰值几乎不变,这是因为频次的变化主要是由同一些站点上的次数变化导致,而非不同站点之间的差异。

民航管制安全风险主题时空分布规律研究

为了探究民航管制安全风险的时空分布规律,基于潜在迪利克雷分布(Latent Dirichlet Allocation,LDA)主题模型识别出民航管制安全风险主题,定义民航管制安全风险主题强度的定量测度指标,运用全局空间自相关分析和冷热点分析对民航管制安全风险主题的时空分布规律进行研究。结果表明:利用LDA主题模型识别出“管制员指令错误风险”等10个管制安全风险主题;“管制员指令错误风险”主题存在较弱的全局空间自相关性,在2018—2021年,全局Moran’s I总体呈现波动增长的趋势;在2018—2021年,“管制员指令错误风险”主题强度高值聚集的区域由西南向东南转移,高值聚集区域数量变少,且不稳定,低值聚集区域发生转移并在2020年后保持稳定。通过全局空间自相关分析和冷热点分析确定了2018—2021年中国民航不同管制区域的管制安全风险的时空分布格局,为局方进行差异化的安全监管提供决策支持。

黑龙江省奶牛粪污土地承载力时空分布特征分析

为了探究黑龙江省奶牛粪污对土壤造成的潜在污染风险,本研究选取2015—2022年黑龙江省奶牛养殖和农作物产量等数据,量化分析奶牛粪污养分供给量和农作物粪污养分需求量,测算黑龙江省各市(地区)奶牛粪污土地承载力及其指数。结果表明:黑龙江省奶牛粪污氮、磷养分供给量和奶牛粪污土地承载力大体呈下降趋势,农作物粪污氮、磷养分需求量大体呈上升趋势;全省奶牛粪污污染风险主要集中在大庆市,齐齐哈尔市奶牛粪污土地承载力一直处于较高水平,鸡西市、鹤岗市、双鸭山市、佳木斯市、黑河市和大兴安岭地区奶牛粪污氮、磷供给量远低于农作物粪污氮、磷养分需求量。整体上,黑龙江省内土地消纳奶牛粪污量未超过环境容量,奶牛养殖仍具有一定的发展潜力。因此,建议从调整优化奶牛养殖区域布局、搭建有机肥供需平台、提升有机肥使用积极性和技术指导三个层面推动黑龙江省奶牛养殖业高质量发展。

新疆中亚造山带铁矿床地质特征、时空分布和找矿方向

在前人研究和野外调查基础上,文章综述了新疆中亚造山带铁及铁多金属矿地质特征、时空分布规律、构造环境和找矿方向。铁及铁多金属矿主要为岩浆型、海相火山岩型、矽卡岩型、IOCG型、岩浆热液脉型、沉积变质型和沉积型,其中海相火山岩型和矽卡岩型是主要类型,主要分布于南阿尔泰、东天山和西天山,少量分布在准噶尔、北山和西南天山。6个主要成矿期:新元古代青白口纪、中-晚志留世、泥盆纪(376~411 Ma)、石炭纪(301~337 Ma)、早-中二叠世(262~295 Ma)和晚三叠世—中侏罗世,其中泥盆纪和石炭纪为主要成矿期。新疆中亚造山带在前寒武纪陆块、洋-陆俯冲增生、陆-陆碰撞、后造山伸展和陆内等地质过程形成了不同类型的铁矿床。泥盆纪—石炭纪为与板块俯冲有关的大洋岛弧和陆缘弧环境,主要形成海相火山岩型和矽卡岩型;二叠纪为后碰撞环境,主要形成岩浆型和矽卡岩型;晚三叠世—中侏罗世为陆内伸展环境。今后的找矿部署是主攻西天山阿吾拉勒,深化南阿尔泰、东天山阿齐山-雅满苏-沙泉子和梧桐沟-天湖矿集区,加快评价准噶尔北缘、伊什基里克和莫托沙拉-库米什矿集区。

全球火山活动时空分布特征及其对强震活动趋势的指示

基于史密森学会火山目录分析了全球火山活动的时空特征,并结合中国地震台网目录讨论了火山活动对全球和中国大陆强震活动趋势的指示意义。结果显示:①全球火山活动表现出较为显著的百年周期特征,且百年周期内火山活动和M≥8.0大震之间存在着频次准同步和能量互补现象;②中国大陆1955年前后强震活动状态的变化可能与同期全球火山活动状态变化密切相关,且二者可能受控于百年周期内地球内部能量积累与释放的状态变化;③2022年汤加火山的剧烈喷发意味着地球内部能量仍在持续释放。结合全球M8地震和中国大陆M7浅源地震的活动特征,认为当前及未来一段时间全球及中国大陆的大震活动状态可能与二十世纪上半叶相似。

河南省夏玉米花期高温热害时空分布特征

基于1957—2022年河南省109个县(区)气象站的逐日气象数据,计算夏玉米花期日最高气温≥35℃持续天数及累计天数,从连续型高温热害与非连续型高温热害2个方面分析河南省夏玉米花期高温热害的发生频率和时空分布特征,以期为河南省夏玉米生产上的抗灾避灾提供科学依据。结果表明,在时间分布上,1957—2022年,河南省夏玉米花期高温热害发生频率呈现出先降低后增加的趋势,在2010年以后,高温热害呈现频发趋势,且连续型高温热害的发生频率更高。高温热害发生频率较高的时间为1960年代和2010年以后,且1960年代以中度和重度高温热害为主,2010年以后以轻度和中度高温热害为主。在空间分布上,河南省夏玉米花期高温热害发生频率呈现出豫东、豫南地区较高,豫西、豫北较低的特征。高温热害高风险地区分布于南阳市南部、驻马店市、周口市和商丘市东部,低风险地区分布于安阳市、濮阳市和鹤壁市。在高温热害类型上,商丘市南部更容易发生连续型高温热害;漯河市和周口市更容易发生非连续型轻度高温热害,南阳市南部更容易发生非连续型中度和重度高温热害,驻马店市南部更容易发生非连续型重度高温热害。

浙江瑞安海域三疣梭子蟹时空分布及其影响因素

根据2021年4月至2022年1月4个航次渔业资源和环境数据调查资料,对瑞安海域三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)时空分布及其与影响因素的关系进行研究,包括其海域优势度、群落结构组成、资源密度分布等,同时运用广义可加模型(GAM)分析了资源密度与影响因素的关系。结果表明:瑞安海域中,三疣梭子蟹在春季和夏季为重要种(100≤IRI <1 000),在秋季和冬季为优势种(IRI≥1 000)。三疣梭子蟹平均甲长范围为33.9~60.4 mm,平均体重范围为22.9~126.1 g,甲长和体重均以夏季最高,秋季最低,不同季节间三疣梭子蟹甲长和体重呈现显著性差异。三疣梭子蟹在春季、夏季和冬季均呈现负异速增长(b <3),秋季呈现正异速增长(b> 3)。三疣梭子蟹平均资源密度范围为16.57~422.60 kg/km^(2),平均资源密度呈现以秋季最高,春季最低,秋季是春季的25.5倍。GAM分析表明,模型解释率为80.2%,季节、表层水温、底层水温、底层盐度和表层叶绿素a浓度对三疣梭子蟹资源密度具有显著影响(p <0.05),其中季节影响最大。通过本研究,为掌握瑞安海域三疣梭子蟹资源动态变化规律提供了参考,进而为三疣梭子蟹增殖放流提供理论支撑。

基于流形学习算法的降雨数据时空分布特征提取及重构

【目的】掌握精细化的降雨时空分布特征,对于城市洪涝风险管理水平的提高具有重要的意义。我国近十几年降雨监测站网密集且数据精细程度高,但时间序列较短;历史降雨资料时间序列长,但是精细程度低。【方法】为了更有效地利用历史降雨资料,将流形学习算法引入到历史降雨资料重构中,从高分辨率降雨资料中,提取降雨的时空分别特征,基于该特征,将历史逐6 h的降雨空间数据重构为逐1 h的降雨数据,以满足城市洪涝风险分析的要求。【结果】结果表明,该方法重构数据高值区与实测值的平均误差在15%以内,低值区在20%以内,比传统插值处理的数据高值区误差降低了45%~85%,低值区降低了10%~40%。【结论】利用流形学习算法重构的历史空间降雨数据符合各地区降雨时空分布特征,可提高降雨空间数据颗粒度,实现降雨时空分布精细化特征的有效、合理的提取和总结。

“23.7”华北特大暴雨过程小时强降水时空分布特征

由于西北太平洋副热带高压、2023年第5号台风“杜苏芮”、第6号台风“卡努”等共同作用,2023年7月29日08时—8月2日08时(北京时)华北地区发生极端特大暴雨,造成了重大社会影响。利用中国气象局国家气象信息中心提供的国家级气象站逐小时降水资料,分析了此次特大暴雨过程中的小时强降水(Hourly Heavy Rainfall,HHR)时空分布特征,并对不同历时类型强降水事件(Heavy Rainfall Event,HRE)的统计特征进行了对比。结果表明:1)此次特大暴雨HHR强度高、局地性明显,其对总降水量的贡献超过20%,北京西部、河北中部和西南部等太行山东麓为HHR降水量大值区和降水频次活跃区,双台风将水汽源源不断地输送到华北平原,受到太行山等山脉阻挡抬升,利于HHR增幅和持续。2)HHR降水量、降水频次经历6次峰值后减弱,其中第3次峰值时段的HHR降水量最大、降水频次最多、持续时间最长;而在“杜苏芮”残涡螺旋影响、暖式切变线和偏东风影响以及偏南或西南急流影响的3个主要降水阶段中,“杜苏芮”残涡螺旋影响阶段HHR最为活跃,共发生257次HHR,HHR最大降水量达73.5 mm。3)在3种类型HRE中,长历时(>12 h)最多,占比54.5%,短历时(1~6 h)次之,占比32.9%,中历时(7~12 h)最少,占比12.6%;长历时HRE降水量多>180 mm,短历时、中历时HRE的降水量多为[20,60)mm;HRE的最大降水量表现为短历时<中历时<长历时,而最大降水强度表现正相反,3种历时HRE的最大小时降水量多为[20,30)mm。4)不同类型HRE降水量、频次和平均降水强度的空间分布显示,长历时HRE因频次高于短历时和中历时,加之历时长,其降水量也高于后两种类型,北京、河北等地是长历时HRE降水量和频次大值区。

基于ConvLSTM-CNN预测太平洋长鳍金枪鱼时空分布趋势

海洋渔场的变动由空间与环境因子共同驱动,渔场时空演变信息的精准预测是海洋捕捞的关键。本研究利用1995-2018年太平洋海域长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)的渔业生产统计数据,结合同期海洋环境数据包括海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)、海表面盐度(Sea Surface Salinity,SSS)、初级生产力(Primary Productivity,PP)和溶解氧浓度(Dissolved Oxygen Concentration,DO),提出了一种融合卷积长短期记忆网络(Convolutional Long Short-Term Memory Networks,ConvLSTM)和卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)的渔场时空分布预测模型。该模型引入特征提取模块,对时空因子进行编码,提取时空特征信息,同时采用CNN提取海洋环境变量的抽象特征,采用ConvLSTM提取渔业数据的高层时空关联信息,最后融合多种特征对渔场时空演变趋势进行预测。结果表明,模型的均方根误差为0.1036,较随机森林、BP神经网络和长短期记忆网络(Long Short Term Memory,LSTM)等传统渔场预报模型的预测误差降低15%~40%,预测的高产渔区与实际作业的高渔获量区匹配度为89%。该研究构建的渔场时空预测模型能够准确地预测出太平洋长鳍金枪鱼的时空分布,为太平洋长鳍金枪鱼的延绳钓渔业提供科学参考依据。

缩节胺复配不同促进剂对棉花棉铃时空分布和光合特性的影响

【目的】运用缩节胺复配不同促进剂对棉花进行化学封顶试验,研究其对棉花成铃及光合特性的影响,为缩节胺复配促进剂对棉花棉铃调控和光合特性的研究应用提供科学依据。【方法】试验于2022年4~10月在新疆阿克苏地区沙雅县进行,供试棉花品种为新陆中84号,试验药剂以缩节胺和助剂为主,分别复配噻苯隆(0.1%,T_(1))、复硝酚钠(98%原药,T_(2))、胺鲜酯(8%制剂,T_(3))、14-羟基芸苔素(0.01%,T_(4))和萘乙酸(98%原药,T_(5)),以常规缩节胺封顶为对照(CK),共6个处理,分析缩节胺复配促进剂对棉花棉铃时空分布和光合特性的影响。【结果】各处理干物质积累达到最大积累速率的时间在药后20~30 d,净光合速率在药后20 d左右达到最大值,在药后20~30 d棉花进入生殖生长的关键时期,且各复配处理均能提高棉株上中下部内外围铃的坐桃率、净光合速率和干物质积累速率。【结论】T_(5)处理快速积累持续期较CK延长了5 d左右,且棉株中下部内外围铃坐桃率较CK差异显著,下部内外围铃坐桃率分别提高了15.00%和20.00%,中部内外围铃分别提高了24.00%和25.00%,伏桃增加了1.13个,单株结铃数显著增加了0.84个,较CK处理皮棉产量提高了15.48%,T_(5)复配类型化学封顶剂效果好。

石家庄暴雨时空分布特征及灾情评估

基于石家庄市2015—2021年暴雨洪涝灾情资料数据,以及17个国家站及268个区域自动气象站数据,采用气候统计诊断方法分析了石家庄暴雨时空分布的气候特征,并利用灰色关联分析及逐步回归方法,建立了石家庄市暴雨灾情评估及预评估模型.结果表明:①石家庄暴雨频次及强度随时间呈递增趋势,暴雨强度年际变化增大且极端性增强.②石家庄西北部暴雨频次多、强度大,西南部暴雨频次相对较少,但强度最大,其中平山、井陉为大暴雨、特大暴雨高发区,复杂的地理环境使该地区发生暴雨洪涝灾害的风险增加.③由灰色关联分析方法确定的暴雨灾情等级正确率83.33%,能够反映实际暴雨灾情等级,且有利于客观区分同一等级内暴雨灾情大小.④基于气象因子,利用逐步回归方法建立的暴雨灾情评估及预评估模型正确率可达68.75%.

1950-2022年中国煤与瓦斯突出事故的时空分布规律

为厘清煤与瓦斯突出事故的发生规律,从时间和空间2个维度,对1950-2022年中国煤与瓦斯突出事故进行统计分析并提出防突措施与建议。研究结果表明:1950-2022年中国煤与瓦斯突出事故的时间分布特征可划分为大幅上升时期(1950-1980年)、持续好转时期(1981-2000年)和稳定下降时期(2001-2022年)。空间分布特征为范围广、较集中、南多北少、南重北轻。煤与瓦斯突出事故发生次数随时间逐渐减少,死亡人数与煤矿事故总死亡人数之比随时间波动上涨。煤与瓦斯突出矿井的空间分布总体呈南多北少的特点。研究结果为中国煤与瓦斯突出事故防治提供参考。

川西高原冰雹时空分布特征及大冰雹环境条件分析

选取2001—2016年川西高原31个县市气象站逐月冰雹日、3个探空站资料及ERA5逐小时再分析资料,分析川西高原冰雹时空分布特征及冰雹发生的天气背景和环境条件。结果表明:(1)近16 a川西高原冰雹日数总体呈减少趋势,高海拔降雹次数多于较低海拔地区。降雹频率分布曲线呈双峰偏态型,阿坝州的峰值出现在5月和9月,甘孜州出现在6月和9月。降雹主要发生时段为11—21时,占比95.5%,峰值出现在15时和17时。冰雹直径<5 mm冰雹占年降雹的72%以上。(2)连续冰雹天气的发生多伴随有高原低值系统的东移,黄淮低涡西侧的切变是影响夏季阿坝地区的重要天气系统之一。不同季节阿坝北部的大冰雹天气均是在高原低值系统的影响下发生,春、夏季大冰雹个例受明显的冷空气或冷平流的影响。(3)大冰雹个例中,-20℃层高度为7.2~8.6 km,0℃层高度距离地面4 km左右,对流有效位能CAPE≥980 J·kg^(-1)。无论春夏还是秋季,红原大冰雹个例的中低层温差(T600~400 hPa)≥21℃且600~400 hPa垂直风切变达到15~21 m·s^(-1),有利于形成高度组织化的对流风暴。

上海市工业遗产时空分布及保护利用研究

基于各级别文物保护名单,利用ArcGIS软件,对上海市工业遗产的时空分布和保护利用进行分析。结果表明:(1)上海工业遗产时间跨度大、历史延续性强,整体可以分为3个阶段:散点期,上海工业发展缓慢,留下的工业遗产数量相对较少;密集期,上海建成相对完整的工业体系,此期间留下的工业遗产数量激增;回落期,工业发展迅猛,工业遗产数量却大大减少。(2)上海在工业遗产的保护与利用上虽有不足,未来仍需坚持保护优先与合理利用相结合、信息公开与决策透明相融合、分级管理与动态传承相促进、联动规划与社区融合相统一的四项关键原则,现阶段已发展出文化艺术空间、文化消费空间、文化休闲空间3种主要利用模式,可为其他各地工业遗产保护与利用提供参考。

侧面爆破粉尘时空分布模拟分析

从开放性细颗粒物污染治理角度出发,建立建筑物拆除爆破产尘的几何计算模型,运用计算流体力学(CFD)工具,对给定环境风速下的建筑物周围压力场和速度场进行了模拟分析,并对侧面折叠爆破粉尘按R-R(Rosin-Rammler)分布,使用气流-粒子双向耦合的DPM模型研究了爆炸粉尘的时空分布。结果表明,下风侧因建筑物存在导致风速、压力急剧变化而产生涡流,涡流是影响爆破粉尘时空分布的关键因素之一。在时间上,爆破粉尘有气流拖曳运动状态和扩散态;在空间上,因重力作用致下部空间的粉尘浓度较大。

大扰动下电力系统惯性时空分布特性的表征形式初探

已有关于系统惯性时空分布(spatial-temporal distribution of system inertia,SDSI)的研究大多聚焦于惯量估计,而对其概念的表征并不统一,也缺乏对其性质的深入剖析与相关概念的系统梳理与辨析。该文试图探索大扰动下系统惯性时空分布特性的表征形式。基于频率动态过程分析剖析了惯性时空分布特性,提出系统节点惯量概念并给出该参量的性质描述参量,基于惯性物理机理提出了这些参量的量化分析方法并推导了相关系数的差分计算公式。仿真算例验证了对系统惯性时空分布特性所做的分析与判断,利用所提出的表征形式可全面而规范地表征系统惯性时空分布特征。研究可为电力系统惯性时空分布特性表征体系的构建提供参考。

山东省海洋文化遗产时空分布及保护开发研究

为提高海洋文化遗产的保护与开发水平,运用空间自相关分析、核密度估计、热点分析等方法研究山东省海洋文化遗产的结构和时空分布特征及影响因素。结果表明:(1)山东省海洋文化遗产在类型上以古遗址类、传统技艺类、民间文学类、近现代重要史迹和代表性建筑类以及民俗类为主;(2)空间集聚特征明显,威海东部、青岛胶州湾及烟台北部是各类遗产的高密度分布区,莱州湾区域有大量盐业文化遗产,日照东港区有较多渔业文化遗产;(3)先秦时期遗产集中分布在莱州湾区域,秦汉至隋唐时期遗产集中分布在威海东部,宋元明清时期遗产在烟台北部、威海东部、青岛胶州湾均有大量分布,近代以来的遗产主要分布在威海环翠区和青岛胶州湾;(4)遗产分布受海拔、坡度、河流等自然因素,渔业、盐业、海运贸易等海洋经济,东夷文化、齐鲁文化、妈祖文化等社会文化及海防建设的影响较大。最后,提出建设海洋文化遗产名录、重视海洋文化遗产活态保护、促进公众积极参与遗产保护等保护建议及“三核驱动、两区随动、两带联动、多点带动”的海洋文化遗产旅游格局。