小学低年级口算能力培养及口算与笔算的正相关性浅析

基础笔是一种不依赖于计算方法,而是直接利用思维计算得出结论的计算方法。它具有快速和简单的优点,也是学生掌握其他计算技能的关键。中国教育部颁布的《义务教育数学课程标准(2011版)》明确提出,要重视基础计算,加强基础估算,并将“计算知识”列为十大基本介绍之一,写在总目标的 “几何思维”中;同样,曹培英教授建立的计算知识的“四面体模型” 也将基本的笔计算列为最基本、最关键的环节。因此,低年级学生的口算水平将直接影响学生在后期的计算、估算、简单计算中的计算水平,以及数学素质的整体水平。本文将通过对低年级学生口算、笔论等考试的统计分析,找出有效提高学生口算考试的对策,并与口算、笔论有一定的正相关关系。

青藏高原木本植物扩张对生长季地表昼夜温度的影响

木本植物扩张或灌丛化是全球性的生态环境问题。近年来青藏高原发生了大规模的木本植物扩张。然而木本植物在青藏高原扩张的时空分布特征及其对局地地表温度(LST)如何影响尚不清楚。基于MODIS土地覆盖产品识别出青藏高原木本植物扩张的空间分布,并利用移动窗口搜索法,探究其对生长季昼夜LST的影响规律及成因。结果表明,2001至2018年木本植物扩张的范围和程度均整体呈增加的趋势。在2018年,木本植物扩张使生长季白天LST降低(2.60±0.34)℃,夜间LST增加(0.94±0.22)℃,净效应使日均LST降低(0.83±0.24)℃。产生这种现象的原因是蒸散发增加((+13.46±6.65)mm/a)等引发的降温效应超过了以反照率减少(-0.031±0.003)为代表的增温效应。气候背景对该影响的空间分布具有相当的控制作用,即降水主导着白天LST的改变,但气温在夜间LST变化中占据更重要的地位。总体上,在气温越低、降水率越高、高程越低的地方发生的木本植物扩张更倾向于降低局地LST。与同一年中越湿润的地方越倾向于降温“相悖”的是,在不同的水文年,更干旱的年份对白天LST具有更强的降温作用,这可能是受木本植物和草本植物从土壤深处吸水能力差距的影响。理解木本植物扩张在改变LST方面的生物物理效应有利于准确预测青藏高原植被变化带来的气候反馈,并为土地利用和管理提供借鉴。

西南地区土壤湿度与气候之间的互馈效应

土壤湿度控制着陆气之间的水热交换,与气候具有互馈效应。为了揭示中国西南地区土壤湿度与气候之间的关系,基于39年GLDAS数据,采用线性倾向估计、偏相关等方法探究了该区域土壤湿度与降水、气温的时空规律及相关性,分析了土壤湿度记忆性(Soil Moisture Memory,SMM)的空间分布及季节特征。主要结论如下:(1) 1979—2017年,西南地区仅表层(0—10cm)年平均土壤湿度呈显著减少趋势(P <0.001),气候倾向率为0.7 kg/m2/10 a,年降水量呈不显著增加趋势,而年平均气温呈显著的增加趋势(P <0.001)。(2)多年平均状态下,表层与更深层(10—40、40—100、100—200 cm)的土壤湿度呈相反的空间格局,中层(10—40、40—100 cm)土壤湿度最高。(3)基于像元的偏相关系数表明研究区土壤湿度总体上与降水关系更密切,二者呈正相关,但在0—10 cm,部分地区相关性不显著。(4)西南地区SMM总体上以60—90 d为主,且SMM均值以夏季最长,其次为冬季和春季,秋季最短;同时,对比各深度的SMM,发现0—10 cm的土壤湿度对整个西南地区长期的气候预测具有更好的代表性。研究结果可为研究西南地区陆-气相互作用以及气候预测与模式评估等提供参考依据。

喀斯特槽谷区土壤侵蚀时空演变及未来情景模拟

以中国南方喀斯特槽谷区为研究对象,基于改进的喀斯特地区土壤侵蚀算法,定量分析了槽谷区土壤侵蚀时空演变特征,并利用CA-Markov模型对土壤侵蚀状况的未来情景进行预测。结果表明:(1)喀斯特槽谷区2000-2015年土壤侵蚀总量由61.86×107 t/a减少至2.97×107 t/a,区域年平均侵蚀模数由21.61 t hm-2 a-1降低至1.04 t hm-2 a-1,轻度及轻度以下侵蚀等级的面积增加了76.13×105 hm2,重度及重度以上侵蚀面积减少了46.90×105 hm2,侵蚀状况明显减轻;(2)不同地貌类型之间的土壤侵蚀状况存在一定差异,平原地区侵蚀模数最小,盆地地区侵蚀模数最大,达到平原地区侵蚀模数的近4倍;(3) 2000-2015年间,槽谷区轻度及轻度以上侵蚀等级都逐渐向微度侵蚀等级转移,土壤侵蚀等级由高等级向低等级转移率达到了98%以上,总体呈现出好转的趋势;(4)基于CA-Markov模型模拟槽谷区2020年土壤侵蚀等级的未来演变趋势,其总体Kappa系数达到了0.9788,一致性最佳;(5)到2020年,槽谷区土壤侵蚀等级基本为微度和轻度侵蚀,土壤侵蚀状况将进一步改善。本研究的结果可为喀斯特槽谷区当前土壤侵蚀治理成效的评价以及未来的防治提供理论和数据方面的参考。

气候变化及生态恢复对喀斯特槽谷碳酸盐岩风化碳汇的影响评估

评估气候变化及生态恢复对碳酸盐岩风化碳汇(CS)的复合影响机制是当前喀斯特生态系统碳循环及气候变化研究领域的一个重要任务。基于碳酸盐岩热力学溶蚀模型估算了1992-2017年中国西南喀斯特槽谷碳酸盐岩风化碳汇通量(CSF),利用Lindeman-Merenda-Gold模型定量评估了气候及生态恢复因子对槽谷CSF的相对贡献率。研究结果表明:(1)槽谷整体年均温及年降雨量均处于持续升高的趋势,增速分别为0.06℃/a及12 mm/a,进入21世纪之后,增速均有一定程度的放缓,年蒸散发在21世纪以前为增加的状态,2000年以后整体表现为减少的趋势;(2)槽谷植被覆盖度增加速率为0.004/a,其增加区域的面积占比达到了95.07%,槽谷生态系统恢复效果显著;(3)槽谷的年均CSF约为9.42 t C km-2 a-1,研究期间处于增加的状态,其年均增长速率约为0.2 t C km-2 a-1,CSF增加区域的面积占比约为89.28%;(4)槽谷CSF受到气候因素(降雨、蒸散发、温度)及生态恢复2方面的影响,其中降雨、温度及生态恢复反馈因子FVC与CSF呈正相关关系,ET与CSF呈负相关关系,降雨对于研究区CSF的贡献率最大,达到了70.36%;(5)本研究揭示了气候变化及生态恢复对岩石风化过程的复合影响机制。

近60年来印江河流域极端气候演变及其对净初级生产力和归一化植被指数的影响

极端气候事件的发生改变了区域水热条件,并影响着生态环境变化。然而,目前长时间尺度上极端气候的演变规律及其对生态环境的影响尚不明晰。采用Mann-Kendall趋势及突变检验法、连续小波变换和Hurst指数法揭示了喀斯特槽谷印江河流域极端气候的变化趋势、突变时间、周期性特征和未来演变规律,并利用Lindeman-Merenda-Gold模型定量评估了极端气候溶变对生态环境变化的影响。结果表明:(1)印江河流域极端气温显著上升,降雨量增多,呈现湿热多雨的气候特征。未来极端气温事件持续等级将更高,持续强度也更强。(2)同类型极端气候具有潜在的关联性,但不同类型极端气候间的影响较小,且多呈负相关。(3)印江河流域平均净初级生产力(NPP)和归一化植被指数(NDVI)在2000-2015年间呈现相反的变化趋势,NPP平均值为598.53 g C m^(-2)a^(-1),平均减少速率为-3.32 g C m^(-2)a^(-1)。NDVI平均值为0.59,平均增长速率为0.0013/a。(4)冷持续指数(CSDI)、平均温差(DTR)、系统阈值结冰日数(ID6.4)和生长期长度(GSL)对NPP的贡献较大,贡献率分别12.64%、11.50%、11.05%和7.4%。其中,CSDI、DTR、GSL对NPP变化表现为负贡献,而ID6.4则表现为正贡献。大部分极端气候指数对NPP变化的贡献都不超过5%。ID6.4对NDVI变化的影响最大,暖夜日数(TN90p)、热持续指数(WSDI)和暖昼日数(TX90p)相对次之,贡献率分别为13.67%、13.54%、12.95%和10.02%。总体上看,在2000-2015年间,印江河流域湿热多雨的气候对NDVI增长有促进作用,但是由于气温升高和降雨量增加的原因,对NPP累积产生了较大的负面影响。研究结果可为喀斯特槽谷流域气候预测、水资源管理及生态环境恢复提供参考依据。

近百年来贵州高原气温时空演变特征及趋势

在全球气候变暖背景下,气温变化具有显著的地域差异,认识区域气温变化特征,对于生态安全和可持续发展是非常重要的。本文基于CRU、MODIS遥感数据以及气象站观测数据,使用累积距平、一元线性回归、5a滑动平均、线性倾向率、R/S分析等方法,揭示了贵州高原气温的时空演变特征及对生态安全的影响。结果表明:(1)在空间上,贵州高原气温时空演变历史过程具有地域差异性和季节性,总体呈南高北低的空间分布格局,春季和冬季气温空间分布特征比较相似,夏季与春季、冬季特征近似相反,秋季空间分布不明显,主要受到海拔和纬度的影响;(2)1901以来,气温呈现出以-0.31℃/century的速率波动下降趋势,且以秋季为主;(3)1951年以来,气温呈现出以0.71℃/century的速率波动上升趋势,且以秋季为主;(4)2000年以来,气温呈现出以-5.43℃/century的速率波动下降趋势,且以冬季为主,具有一定的年际性和季节性。综上所述,贵州高原气温呈现下降趋势,且主要受到海拔和纬度的双重影响。本研究结果为研究区合理利用气候资源、区域产业结构调整、生态环境保护工程等提供决策支撑。

我国西南喀斯特生态修复的十大问题与对策

西南喀斯特地区是美丽中国建设的重点和难点区域之一,其中包括土壤侵蚀、坡耕地比例、水资源污染、岩溶干旱、生态修复、协同碳汇、城市化生态效应、石漠化治理指标、生物多样性及可持续性评估等方面的问题。文章将喀斯特地区生态修复实践过程中积累的知识综合成土壤侵蚀、坡耕地比例、水资源污染、岩溶干旱、生态修复、协同碳汇、城市化生态效应、石漠化治理指标、生物多样性及可持续性评估等10个方面的问题和解决措施。它们有助于解释在喀斯特生态修复方面实现可持续性所面临的挑战,进而文章也指出了解决办法。它们构成了一套核心原则,可以指导科学家、政策制定者和实践者应对喀斯特生态修复工程中的可持续性挑战。

土壤-植被-水文耦合过程与机制研究进展

土壤-植被-水文耦合机制不仅是土壤学、生态水文学、地球系统科学等领域的研究热点,也是可持续发展研究的重要内容.然而,不同学科通常在不同的时空尺度上研究土壤-植被-水文耦合机制,不同尺度之间的机理联系研究较少.本文从不同空间尺度(从叶片气孔到流域/区域尺度)综述了土壤-植被-水文耦合研究的最新进展,总结了土壤-植被-水文耦合过程的空间升尺度方法和建模方法.不同尺度上6个典型的耦合过程与机制包括:(1)叶片气孔及根土界面的碳水交换;(2)植物根系和水分运移引起的土壤团聚体及剖面水力特性变化;(3)植物冠层与根系对降水及土壤水的再分配;(4)植被斑块与局部水文过程的相互作用;(5)植被群落演替与土壤发育的联系;(6)流域/区域水分收支与植被物候及生产力的联系.同时,针对土壤-植被-水文耦合过程的观测、机理、尺度转换方法和建模方法,分别分析了其现有研究存在的局限和认识瓶颈.为了深入整合不同时空尺度上的多种耦合过程,未来研究应加强多尺度、多要素、多过程的土壤-植被-水文耦合机制研究,开发新的尺度转换方法,识别不同的反馈路径,并在建模过程中考虑植物冠层参数和土壤水力参数的时变特性.

全球主要河流流域碳酸盐岩风化碳汇评估

碳酸盐岩风化吸收的大气CO2主要以HCO3^-形式连续地经由河流从大陆输送到海洋,成为陆地生态系统的重要碳汇。目前主要河流流域的碳酸盐岩风化碳汇估算存在不确定性,分布格局尚不清晰。基于GEMS-GLORI全球河流数据库提供的全球10万km^2以上主要河流流域多年平均监测数据,利用水化学径流法估算出全球主要河流流域碳酸盐岩对CO2的吸收速率为0.43±0.15PgCO2yr^-1,平均CO2吸收通量为7.93±2.8tkm^-2yr^-1。CO2吸收通量在不同气候带下差异显著,热带和暖温带CO2年吸收速率占全球主要河流流域年吸收速率的62.95%。冷温带CO2年吸收速率占全球主要河流流域的33.05%,仅次于热带地区。本文划分出全球CO2吸收通量的9个关键带,关键带的交汇处CO2吸收通量较高。喀斯特出露流域碳酸盐岩对CO2吸收通量的均值为8.50tkm?2yr?1,约为非喀斯特流域的3倍。全球喀斯特出露流域碳酸盐岩风化碳汇在全球碳循环、水循环及碳收支平衡估算研究方面占据重要地位。