秦巴山地植被绿度特征及其对地表水热的响应

地表水热通过影响土壤和大气间的水分交换以及植被生长用水对植被格局起关键作用。使用2000—2020年MODIS叶面积指数(Leaf area index,LAI)作为秦巴山地植被绿度的评价指标,基于遥感技术获取同时段地表温度(Land surface temperature,LST)和温度植被干旱指数(Temperature vegetation drought index,TVDI),用于指示地表水热状况。结合坡向和海拔等地形因素,使用均值和趋势法分析了秦巴山地植被绿度的时空特征;采用时滞相关性分析、主导因素分析探究了植被绿度与地表水热的相关关系,以及影响植被绿度变化的主导因素;借助广义可加模型,结合植被类型探讨了植被绿度与地表水热的非线性关系。结果表明:(1)秦巴山地LAI集中在1—5之间,LAI均值随海拔先增后减,不同坡向LAI差异较大,表现为大巴山北坡>大巴山南坡>秦岭南坡>秦岭北坡>西秦岭。秦巴山地LAI高值区与地表水热较好的地区在空间分布上具有一致性,LAI低值区与LST低值区或TVDI高值区较为一致。(2)秦巴山地LAI以由增变减趋势为主,变化趋势的海拔分异大于坡向分异。在LAI由增变减区,地表水热以由增变减为主,其次是持续增加。(3)秦巴山地LAI与LST主要为显著正相关,与TVDI主要为显著负相关。LAI对地表水热的时滞响应不明显,LAI受TVDI的影响较受LST的影响面积广。(4)除LST增加导致落叶阔叶林和混交林LAI单调递增外,地表水热对各植被类型LAI均为非线性影响,即存在一定阈值,阈值两侧LAI的响应规律不同,不同植被类型对地表水热响应的阈值差异较大。

昼夜不对称性增温对秦巴山地植被NDVI的影响研究

通过收集1982—2020年秦巴山地94个气象站点逐日观测资料、2000—2020年MODIS归一化植被指数(NDVI)以及中国1100万植被数据集,利用Mann-Kendall检验、趋势分析以及二阶偏相关分析等方法,综合分析秦巴山地昼夜增温时序变化及增速差异,探讨秦巴山地植被NDVI对昼夜不对称增温的响应特征,分析昼夜不对称增温对不同植被类型生长的影响。结果表明:(1)1982—2020年秦巴山地日最低气温和日最高气温存在明显上升趋势,夜间增温速率是白天增温速率的1.3倍,表明昼夜增温存在不对称性。(2)昼夜增温对秦巴山地植被生长促进作用更明显,显著性分析结果存在空间差异,但通过显著性检验的站点数量不多。(3)不同植被类型对昼夜增温响应特征有所差别,白天增温促进草丛、草甸、灌丛、阔叶林、农作物的生长,抑制了针叶林的生长,而夜间增温对植被生长的影响仅对草甸起积极影响,对其他植被类型均为消极影响。

秦巴山地景观生态风险的时空分异

[目的]科学评估秦巴山地景观生态风险,为区域内生态安全建设和可持续发展提供科学依据。[方法]以秦巴山地2000—2020年3期地表覆被数据为基础,应用空间分析法和地形分布指数法,定量地分析秦巴山地景观生态风险的时空特征,以及其在各地形梯度上的动态变化。[结果](1)秦巴山地景观生态风险整体偏低,空间差异特征显著,且存在着明显的空间集聚效应,呈东西两侧跟中间高,南北低的空间分布格局。(2)2000—2020年,秦巴山地景观生态风险呈下降趋势,低生态风险区明显扩张,高生态风险区显著缩小。(3)高生态风险多集中分布于海拔高、地形复杂或海拔低、地形平坦地区,低生态风险在中等地形梯度地区呈优势分布。[结论]秦巴山地景观生态风险整体呈下降趋势,表明区域内生态环境质量有所提升;秦巴山地景观生态风险的空间分布格局受地形影响较大,且相对稳定。

基于海拔梯度的秦巴山地旅游气候适宜性评价

山地为旅游气候资源开发提供天然场所。研究不同梯度下旅游气候舒适度对山区旅游产业发展具有重要意义。小尺度传统气候舒适度的评价模型未能考虑地形地貌的影响,不能准确地评价山地区域旅游气候适宜性。基于1987—2017年秦巴山地及其附近地区116个气象站点数据,采用温湿指数(Temperature Humidity Index,THI)结合气候舒适度评价模型,并运用梯度分析和克里金空间插值方法,分析了不同季节和不同县市行政区山地旅游气候舒适度,以及不同海拔高度下旅游的气候适宜状况,并对秦巴山区山地旅游气候适宜性做出评价。结果表明:(1)1987—2017年秦巴山地温湿指数逐年上升,但年际变化不明显,人体舒适度整体由东南向西北递减;各县市旅游气候舒适性在3—12月经历了偏冷—舒适—偏暖的季节性转变,季节变化较快;(2)山区整体旅游气候舒适期是从4月开始,10月结束,以4—6、9—10月旅游最为适宜,部分县市适合开展理疗、避暑等生态旅游活动。分析发现旅游舒适度在中小型山地起伏度上最佳,分布范围较广;(3)盛夏时期(6—8月)旅游气候舒适度最佳海拔高度为1773.1~3000 m,海拔1500 m以上部分县市适合开展养生理疗旅游活动,海拔1100 m以上适合开展山地避暑旅游活动。本研究可为山地旅游产业可持续发展和居民社会生活质量的提高提供科学支撑。

使用变频器达到节能效果 英威腾CHH100高压变频器在凝结水泵上的应用

据统计，我国火力发电厂中使用的风机和水泵的配套电动机总容量达15000MW，年总用电量达520亿kWh。而目前我国火电厂中多数风机和水泵基本上都采用定速驱动，存在严重的节流损耗切削率偏低。本文将介绍高压变频器在火力发电厂凝结水泵上的应用，分析改造之后的控制策略以及对变频的改造效果。

GD5000高压变频器在热电机组引风机上的应用

根据高压变频器在某集团热电分公司引风机上的应用,本文分析了改造前后的控制策略以及实际节能效果。

基于NPP和人类扰动指数评估河南伏牛山地区国家级自然保护区群保护成效与溢出/泄漏效应

科学准确地评估保护区的保护成效对于减少生物多样性丧失具有重要意义,然而若对保护区内外的环境差异及溢出/泄漏效应考虑不足,将导致评估结果出现偏差。本文以河南伏牛山地区3处国家级自然保护区(伏牛山、宝天曼、南阳恐龙蛋化石群)为研究对象,使用倾向得分匹配模型(propensity score matching model)和平均处理效应(average treatment effects)对3处保护区2000–2020年净初级生产力(netprimaryproduction,NPP)和抵御人类扰动的保护成效及溢出/泄漏效应进行评估,并借助单因素方差分析探讨其影响因素。结果表明:(1)在NPP保护方面, 2000–2010年伏牛山和南阳保护区成效显著,分别出现泄漏和溢出效应,2011–2020年伏牛山和宝天曼保护区成效差并出现泄漏效应。(2)在抵御人类扰动方面,2000–2010年伏牛山保护区成效显著,南阳保护区成效较差, 2011–2020年3处保护区成效均较好且出现溢出效应。(3) NPP本底值低,以及气温和降水量高时,NPP保护成效好且易于发生溢出效应,人口密度低和GDP水平高时,抵御人类扰动的成效好且易于发生溢出效应,反之成效差且易于发生泄漏效应。以上结果表明保护成效和溢出/泄漏效应在伏牛山地区存在阶段性变化与保护区分异,自然和社会经济因素对其有显著影响。倾向得分匹配和溢出/泄漏效应评估方法为保护区整体评估提供了新的技术思路。

中国南北过渡带生态系统碳储量时空变化及动态模拟

山地是全球变化的敏感地带,对生态安全与发展具有重要作用,山地生态系统服务变化和生态环境承载力是地理学与生态学的研究热点。以中国南北过渡带的主体秦巴山地为研究对象,采用CA-Markov模型与InVEST模型模拟和预测(2000—2040年)不同土地利用情景下秦巴山地生态系统碳储量变化,运用热点分析(Getis-Ord Gi*)探讨秦巴山地生态系统碳储量的空间分布差异。结果表明:(1)2000—2040年,研究区土地利用/土地覆被变化主要是耕地、林地、草地和建设用地。(2)2000—2020年,碳储量增加1.12×10^(7) t;2020—2040年自然增长情景下,碳储量损失剧烈,减少50.24×10^(7) t;生态保护情景下,碳损失幅度明显变弱,减少29.52×10^(7) t,说明采取生态环境保护政策,能够有效控制碳储量减少。(3)土地利用/土地覆被与生态系统碳储量的变化呈现显著的一致性,土地利用数量变化决定了生态系统碳储量的质量和空间分布格局。(4)随着海拔抬升,碳储量呈现出“先增后减”的趋势;随着坡度升高,碳储量呈现出“W”型变化趋势。(5)热点分析结果显示,2000—2020年间,碳储量热点区和冷点区零散分布在研究区内;2040年自然增长情景下,碳储量冷热点分布范围有逐渐变大的趋势;2040年生态保护情景较2020年,秦巴山地生态系统碳储量的冷热点分布范围整体变化不大。

山区土地资源研究的理论体系与方法

山地生态系统服务的多样性以及资源环境的脆弱性使山区土地资源成为地理学、生态学研究的热点领域之一.通过梳理与集成山区土地资源的研究成果,探讨山区土地资源研究的理论体系与方法,总结出山区土地资源的主要理论为可持续利用理论、土地资源安全理论、地理学人地关系理论、土地供给理论和土地整治等,山区土地资源研究的主要方法为山区土地资源可持续利用评估、土地资源安全评价、新型调查手段的研发及应用等.在此基础上,展望了土地资源研究理论与方法的创新领域,以期为山区土地资源的研究提供理论上的参考及方法上的借鉴.

中国生态环境质量与人类活动耦合机制及其影响因子

在可持续发展大背景下,深入探究中国生态环境质量与人类活动耦合机制并明确其影响因子,可为未来中国实现可持续发展目标提供一定的科学参考.运用趋势分析、耦合协调度、LMDI模型和最优参数地理探测器模型对中国生态环境质量与人类活动耦合机制进行探究和评价.结果发现:①在研究期间,中国耦合协调度、人类活动和生态环境质量均为增长趋势.人类活动和耦合协调度在空间上以胡焕庸线为界,呈现“东高西低”的分异规律.生态环境质量则表现出“南高北低”分异规律.②中国耦合协调类型转化的整体趋势为由低级向更高级的耦合协调类型转移.③基于最优参数地理探测器和LMDI模型分别发现,胡焕庸线以东绝大部分省区的耦合协调度其主导因子分别为社会经济因子和综合协调指数,该线以西绝大部分省区的耦合协调度主导因子分别为自然环境因子和耦合度.④评价人类活动变化对生态环境质量的影响,发现胡焕庸线以东主要为有利开发和有效保护类型,胡焕庸线以西主要为破坏开发和无效保护类型.胡焕庸线东西两侧地区应分别根据当地影响耦合协调度的先决条件以及人类活动和生态环境质量的相对关系,因地制宜选择优先发展地区,积极调整发展策略,走向生态环境质量与人类活动高级协调发展的可持续发展道路.