基于RUSLE的农业生态系统土壤保持价值估算研究

以吉林省公主岭市为研究区域,利用气象数据、土地利用数据、数字高程数据、遥感影像数据、农业化肥市场价格统计数据等资料,结合修正通用土壤流失方程(RUSLE)对全域生态系统和农业生态系统的土壤保持价值分别进行了估算。结果表明,2015年全域生态系统土壤保持价值约为125.37亿元(占同年总GDP的28.3%),其中农业生态系统土壤保持价值约为111.07亿元,占全域生态系统土壤保持价值的88.6%;其中包括了耕地保持价值93.48亿元、林地保持价值16.71亿元、草地保持价值0.88亿元。

30年来东北农牧交错区生态系统服务价值变化估算及其空间特征分析——以吉林省通榆县为例

以吉林省通榆县为研究区域,采用1986年和2015年的土地利用数据、DEM数据、1∶10 000基础比例尺地形图数据、土壤数据,通过生态系统服务价值系数和GIS空间分析技术,对该区域不同类型的生态系统服务价值进行了估算,分析了近30年来不同类型生态系统服务价值的变化情况并对其变化特征的空间分异进行了研究。结果表明,近30年来,林地和草地的面积变化对生态系统的服务价值影响显著;从土壤类型上看,黑钙土、石灰性黑钙土、淡黑钙土、草甸钙土等的生态系统服务价值有明显升高;坡度在0-2°范围的生态服务价值明显降低;距离水系、居民地越远,生态服务价值呈逐步下降趋势。

中国比辐射率空间分布特征分析

使用2003-2013年MOD/MYD11C3地表比辐射率光谱数据、MOD/MYD13C2植被指数光谱数据,合成全国各月地表比辐射率、NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)。基于DEM数据分析比辐射率与NDVI随海拔、坡向的变化规律。结果表明:(1)比辐射率低值段(0.960~0.970)主要分布在我国西北荒漠地区,面积比例全年变化不显著,代表了干燥裸土下低比辐射率的特征;中值段(0.970~0.975)分布于我国大部分植被覆盖地区,面积比例夏高冬低,代表植被覆盖下混合像元的中比辐射率特征;高值段(0.975~0.980)位于我国部分高海拔和高纬度地区,面积比例冬高夏低,代表冰雪与植被混合像元的高比辐射率特征。(2)比辐射率与NDVI随坡向变化呈明显的"双峰双谷"分布。东南坡、西坡为峰值,最大值位于东南坡;南坡、北坡为谷值,最小值位于北坡。两者变化一致性很高。受不同坡向太阳方位角下的地形敏感性与植被覆盖综合影响,比辐射率表现出随坡向的峰谷变化规律。(3)随海拔升高,比辐射率呈垂直地带性变化。存在3个下降区:250 m^1 250 m、2 500 m^3 000 m和4 750 m^6 000 m;3个上升区:1 250 m^2 500 m、3 000 m^4 750 m和6 000 m^6 500 m。这与NDVI随海拔变化特征类似,反映垂直下垫面植被变化对比辐射率空间分布的影响。

民用无人机作业气象标准制订及气象保障体系构建浅析

我国民用无人机作业在影视、农林、勘测、安防等诸多领域得到了广泛应用,作业高度多在低空空域,属于通用航空(通航)领域的应用分支。气象服务作为飞行最重要的基础保障之一,日益成为制约我国通航产业发展的瓶颈。该领域尚缺少系统性、针对性的气象指标和保障措施。本文从无人机作业领域、气象影响因素、无人机作业气象标准制订方面提出了“多部门联合”共建无人机作业气象标准的思路。并以无人机作业气象系列标准中的植保作业为例,给出了作业期间天气实况、预报信息登记表,为气象服务提供数据记录蓝本。其次,就当前无人机作业气象保障存在的短板,从气象指标体系构建、多元数据融合产品研发、通信机制的建立完善等方面提出了展望,旨在为完善无人机作业气象保障体系提供思路和建议,并为拓展通航气象服务新领域、创新发展奠定理论基础。

理清质量守恒定律的应用

“质量守恒定律”是化学反应的基本规律,其内容蕴含了丰富的知识特点,下面结合质量守恒定律有关应用潜移默化地渗透更多知识,做学生思维活动的引导者。一、推断物质的元素组成化学反应前后元素的种类和质量不变。应用质量守恒定律可推断有关物质的组成元素。

基于InVEST模型的芜湖市固碳能力及影响因子研究

[目的]研究安徽省芜湖市2011—2021年碳储量时空分布格局,同时探究生态环境因子、地形因子、气象因子和土地利用程度对其固碳能力的影响变化,为芜湖市土地资源管理及绿色农业发展提供参考依据。[方法]以芜湖市2011,2015,2021年土地利用数据,利用InVEST模型Carbon storage模块定量评估研究碳储量空间分布,探究土地利用程度、地形、气象、土壤侵蚀等因子影响,并根据相关性分析叠加计算碳储量热点区域。[结果](1)近年,芜湖市因土地利用变化碳储量减少了4.14×10^(5) t,呈逐年减少趋势;固碳能力:草地<耕地<林地,林地为5 488.97 t/km^(2)且耕地碳储量高达7.39×10^(6) t。(2)在自然因素中,用地类型、海拔、坡度及土地利用程度是影响碳储量空间分布主要原因,随海拔、坡度升高而逐级缓慢增加,碳储量整体呈“北低南高”分布情况。(3)在生态环境因素中,碳储量与土壤保持为显著正相关,相辅相成互为协同关系;相反,与土壤侵蚀互为权衡关系。(4)南部碳储量呈现“高—高集聚”占18.77%,北部为“低—低集聚”仅为2.73%;碳储量热点区域因资源开发利用影响呈逐年减少趋势,优良区域占11.95%,集中于南部山林地带,局部较弱需重点保护管理优化。[结论] 2011—2021年芜湖市固碳总量逐年减少,固碳速率呈现逐年减弱趋势,固碳能力较稳定。芜湖市北部固碳能力相对较弱,可通过土地管理优化以提升其固碳能力。

初中化学情境化教学探索

初中化学教学要充分发挥情境的育人功能,彰显情境的育人价值。在初中化学教学中,教师可以借助实验、媒体、历史、问题等,创设生活情境、视听情境、史实情境、问题情境等,助力学生的学习。情境不仅能激发学生学习化学的兴趣、启迪学生的思维,还能发展学生的化学想象能力。情境化教学能使学生的化学学习从低阶走向高阶、从单一走向综合,从而提高他们的化学学科素养。

2002—2021年长江三角洲地区避暑气象条件时空分布特征

为研究长江三角洲地区避暑资源状况,利用CLDAS数据,分析2002-2021年7、8月长江三角洲地区温湿指数的旬、月、年际变化和空间分布特征,并对长江三角洲地区避暑气候适宜区进行评估。基于相关系数法探讨了不同地形地表条件下海拔高度、地表温度和植被覆盖度等地理因子对温湿指数的影响。结果表明:(1)气象条件和地形特点共同决定了温湿指数的分布状况。7月,温湿指数为[21.5,25.5)的避暑适宜区主要分布在安徽大别山区、皖南山区、浙江中部和南部山区;8月,除上述地区外,江苏和安徽最北部也转为避暑适宜区,整个长江三角洲地区的避暑适宜区面积占比由7月的12.81%增加到8月的17.82%。(2)地理因子对温湿指数的影响在长江三角洲南部山区表现最为明显,温湿指数与海拔高度呈强负相关(R=-0.86),与地表温度呈中度正相关(R=0.65),与植被覆盖度弱相关;长江三角洲中部城市群,温湿指数与地表温度呈中度正相关(R=0.54),与海拔高度、植被覆盖度基本不相关;长江三角洲北部平原地区,温湿指数的分布与地理因子关系不大,这一带避暑条件的形成主要取决于气象因素。(3)土地利用类型在一定程度上影响温湿指数的分布,从而影响避暑气象条件的形成。

安徽省植被覆盖度动态变化及其对地形的响应

[目的]探究安徽省植被覆盖度的时空变化特征与地形的相互关系,为当地资源开发中加强生态环境建设提供理论依据。[方法]在GIS与RS技术支持下,使用安徽省2001—2019年逐月MODIS/NDVI数据,2001—2019年土地分类数据和安徽省DEM海拔、坡向地形数据,分析植被覆盖度时空变化特征及其与地形因子相互关系。[结果]安徽省植被覆盖度季节变化特征明显。1月、10—12月,全省植被覆盖度呈现低值,且山区高于平原;2—5月,淮北平原地区植被覆盖度呈现高值,6月迅速减小;7—9月全省范围植被覆盖呈现高值,大部地区植被覆盖度高于0.8,山区平原空间差异最小。全省植被覆盖度年变化率为0.0039/a,与时间相关性显著(R 2=0.8148)。不同海拔区间内,植被覆盖度四季差异明显。受下垫面地表类型影响,200 m以下植被覆盖度呈现低值,200~350 m植被覆盖度陡然升高,1250 m以上植被覆盖度呈下降趋势。各坡向四季植被覆盖度夏季>秋季>春季>冬季。北坡、南坡分别为峰值、谷值。南、北向山区植被覆盖度差异呈逐年波动下降趋势,其差异值多年平均值夏季最低(0.0093),秋季最高(0.0142),春冬季分别为0.0139,0.0125。[结论]安徽省海拔、坡向显著影响植被覆盖度动态变化特征,需结合地形特点合理开发利用地表资源,并做好生态环境保护工作。

我国近10年月平均NDVI空间分布特征分析

为研究我国近10 a月平均NDVI空间分布特征,使用2005―2014年MOD/MYD13C2植被指数产品得到全国多年分月NDVI;在考虑不同月份NDVI高、中、低值区面积变化的同时,结合DEM数据,分析植被覆盖随季节变化的规律和NDVI随坡向、海拔的变化规律。结果表明:NDVI低值段[-0.25,0.15)面积冬季高、夏季低,代表裸土、荒地和部分水体的特征;中值段[0.15,0.55)面积呈"双峰双谷"分布,春、秋季高于冬、夏季,体现植被覆盖下混合地物的特征;高值段[0.55,0.95]面积夏季高、冬季低,反映了植被覆盖随季节变化的规律。NDVI随坡向变化呈"双峰双谷"分布,东南、西北坡高于西南、东北坡。NDVI随海拔升高出现3个递减带(250~1 250 m,2 500~3 000 m和3 750~6 000 m)和2个递增带(1 250~2 500 m和3 000~3 750 m)。受我国气候及地理、地形等要素影响,NDVI的水平和垂直向空间分异显著。此规律可为陆面过程研究提供参考。

基于高速公路视频图像的能见度计算

能见度作为重要的气象观测因素之一,影响高速公路行车安全.基于视频资料的能见度计算方法类似于人眼的感知方式,具备对恶劣天气条件和复杂场地的适应性.基于安徽省2016年10月17日、12月1日和7日的3次大雾天气过程,选取跨省分布的3个高速公路站点,使用对应时次下视频图像灰度值均方差与能见度观测值建立计算模型.结果表明:1)随着大雾天气过程变化,模型计算结果较好体现了能见度的变化规律,对高速公路行车具有指导意义; 2)基于视频图像的能见度计算方法类似于人眼观测,能见度越高,人眼分辨地物清晰度越高,图像均方差越大; 3)由于监测原理和环境差异,能见度测量值与模型计算结果之间存在误差,理论上大雾空间分布越均匀,能见度仪和监控摄像头距离越近,计算误差越低.

1987—2016年安徽省暑期体感温度时空变化特征

基于安徽省1987-2016年81个国家站暑期7、8月逐日平均气温、最高最低气温差、平均相对湿度和平均风速,计算各站点体感温度,并分析其逐年变化特征。联合站点体感温度和DEM地形数据,建模并给出体感温度的空间分布;依据舒适度划分等级,得到安徽省暑期舒适度空间分布。结果表明:(1)安徽省近30 a暑期体感温度呈波动上升趋势;与平均气温、平均相对湿度呈正相关,与最高最低气温差、平均风速呈负相关;平均气温、平均相对湿度的上升,高低温差、平均风速的下降,使得体感温度呈上升趋势,其气候倾向率(0.0224℃·a^-1)略高于平均气温的气候倾向率(0.016℃·a^-1)。(2)体感温度随地形变化特征显著。沿淮部分地区与沿江大部平原地区普遍超过29.0℃;受海拔、植被覆盖、地形遮蔽效应影响,大别山、皖南山区大部体感温度低于27.0℃。(3)沿淮淮北、江淮大部、沿江等平原地区多为"较不舒适"地区;大别山、皖南山区均包含"最舒适"、"舒适"和"较舒适"地区。山区地形遮蔽效应与高植被覆盖为安徽省避暑旅游提供了良好的区域气候条件。

月平均气温物理经验统计模型优化研究

气温是一个重要的气象参数,为了给农业研究提供更加精准且物理意义完善的气温空间分布,建立分站分月的月平均气温物理优化模型。通过融合遥感数据合成比辐射率与气温模拟结果迭代优化,克服以往模型中气温回代的缺陷,对模型进行优化,生成了2007年我国1 km×1 km分辨率的月平均气温空间分布图。分析表明,模拟结果能较好地反映气温的宏观分布趋势和局地分布特征。误差分析结果表明,迭代优化后的年平均绝对误差为0.72℃,年平均均方根误差为1.01℃。相较于IDW插值法,优化模型模拟结果精度更高,影响气温的各项因子在结果中显示的特征更明显;相对于前人的隐式统计模型,参数物理意义更加完善,精度略有提升。为气温空间分布模拟提供了一种新思路,对科学指导农业生产、合理利用农业资源具有一定的参考意义。

2018年初安徽省沿江地区输电线路舞动天气成因分析

基于逐5 min地面气象要素观测数据、逐日气象观冰站电线覆冰观测数据、安庆站逐12 h探空观测资料以及逐6 h ERA-Interim再分析资料,对2018年初安徽省沿长江及跨江线路电线舞动过程中气象要素进行分析,并对导致电线覆冰和大风的天气成因进行探讨。结果表明:舞动位置附近出现不同程度冻雨导致的电线覆冰,并伴有较强的东北风,极大风速风向与舞动线路夹角多在45°以上,冻雨和大风是导致此次输电线路舞动的直接因素;此次输电线路舞动发生伴随的冻雨属于典型的"过冷暖雨";700 hPa南支槽前西南气流为此次冻雨输送水汽的同时带来暖温度平流,维持暖层的存在;925 hPa大陆冷高压下东北气流带来的冷温度平流使近地面层降水处于过冷却状态;锋面后冷空气在华北地区上空堆积致使冷高压加强是导致安徽沿江地区较强东北风形成的主要因素。

马鞍山市2007~2017年温湿指数对交通伤影响的时间序列研究

目的探讨温湿指数与交通伤的关系。方法采用Poisson广义分布滞后非线性模型分析温湿指数与交通伤的关系,并按性别、年龄进行亚组分析。结果交通伤与温湿指数呈非线性关系,危险效应随温湿指数的变化,呈先增加后降低趋势,但总体危险效应均具有统计学意义。温湿指数(P(25)分位数)对交通伤的危害效应于暴露当天达到最大[P(25):相对危险度(RR)=1.102(1.010~1.201)],在滞后第5天结束。亚组分析发现滞后0~5 d内,温湿指数对男性和>14~<65岁组人群均有影响,但对≤14岁和≥65岁人群的影响差异无统计学意义。结论温湿指数与交通伤的发病风险存在关联,且存在滞后效应。

安徽省南部两次冻雨天气过程对比分析

基于逐时气象观测资料和一日4次ERA-Interim再分析资料对2018年1月4—7日(第一次过程)和24—27日(第二次过程)安徽省南部(简称皖南)两次冻雨过程中冻雨分布、时间演变及环流特征进行分析,结果表明:通过自动气象观测仪器的风速突然降为0 m·s-1、风向固定不动,可大致推测出冻雨出现时间,比人工观测到冻雨出现时间早。两次冻雨天气均是在准静止锋天气下出现的,但导致冻雨形成的机制不同。第一次过程为典型的“冰相融化”机制,第二次过程为典型的“过冷暖雨”机制。东亚大陆近地面冷高压使两次冻雨天气中皖南处在东北气流之下,其带来的冷温度平流形成近地面到地面的冷垫,而750 hPa高度附近南支槽槽前暖湿气流带来暖温度平流是融化层或逆温层维持和发展的主要原因。当高空温度层结满足冻雨出现条件时,地面0℃线的位置会直接影响冻雨出现的范围。

安徽省电线覆冰厚度推算初探

利用安徽省82个气象观测站自建站至2018年2月雨凇、雾凇、混合淞日数,15个观冰站覆冰厚度和海拔高度数据,通过建立覆冰厚度与凇日数之间的关系,推算安徽省82个测站30 a、50 a和100 a一遇的标准冰厚,最后利用地形对标准冰厚进行订正。结果表明:安徽省各重现期下的标准冰厚与雨凇、雾凇和混合凇总日数具有显著的正相关关系;海拔高度与各重现期下标准冰厚呈指数关系;对海拔高于100 m的地区利用海拔高度对标准冰厚进行订正,可得到更为合理的安徽省各重现期下标准冰厚空间分布。

基于“前概念”,有效引领学生的化学学习

概念是学生化学学习的基础、基石。“前概念”是融合了正确与错误、价值与“迷思”的概念。在初中化学教学中,教师要重视学生的化学“前概念”,要对学生的“前概念”进行有效诊断,并积极转化这些干扰、阻碍学生化学学习的“前概念”。只有这样,才能有效引导学生的化学学习步入“最近发展区”,从“现实发展水平”迈向“可能发展水平”。