山西省植被覆盖度的时空变化及驱动因子

探究区域植被覆盖度的时空变化特征及其驱动因子,对于科学制定区域生态环境保护方案、维护区域生态平衡具有重要指导意义。本研究基于Google Earth Engine(GEE)平台,使用Landsat Collection 2数据,结合自然和社会经济数据,借助像元二分模型、趋势分析、分区统计和地理探测器等方法,探究山西省1990—2020年间植被覆盖度时空变化特征及其驱动因子。结果表明:1990—2020年,山西省植被覆盖度呈波动上升趋势,44.4%区域的植被覆盖得到显著改善,显著退化区域占7.4%。山西省植被覆盖度与高程、坡度和山地地势起伏呈正相关。台地和丘陵地区植被覆盖度增长面积比例最高。因子探测结果表明,土地利用类型、地貌类型、年平均降水量、土壤类型是山西省植被覆盖空间分异的主要影响因素。交互探测发现,驱动因子间的交互作用均表现为增强。研究期间,自然因子间的交互结果呈下降趋势,而社会因子间的交互结果呈增强趋势,反映出人类活动对山西省植被覆盖的影响逐步增大。

长三角城市群CO_(2)排放时空格局和影响因素

长三角城市群低碳转型对推动其他地区高质量发展具有重要引领作用。基于夜间灯光数据构建CO_(2)排放反演模型,利用趋势分析、空间自相关分析和地理加权回归模型探究2000~2019年长三角城市群县域CO_(2)排放的时空变化和影响因素。结果表明:长三角城市群CO_(2)排放较高的县域分布在上海、苏州等大城市的中心区域,低排放县域主要分布在西南地区,但这些县域2011年之后呈现快速上升的态势。县级尺度CO_(2)排放空间分布以高-高集聚和低-低集聚为主,低-低集聚区域不断减少。人口总量、人均GDP和使用外资总额对长三角城市群CO_(2)排放的影响均为正效应。其中,人口总量对CO_(2)排放影响程度最大。研究结果可为长三角城市群精准实施减排措施和更高质量一体化发展提供科学支撑。

煤炭资源型地区县域碳排放时空特征及驱动因素分析——以山西省为例

科学有序推进煤炭资源型地区低碳转型,是中国经济社会平稳运行和高质量发展的重要支撑。本研究基于2000—2017年山西省118个县域的碳排放数据及相关的社会经济和自然环境数据,采用空间自相关及地理探测器方法,揭示了山西省县域碳排放的时空格局演变与影响因素。研究发现,2000—2017年山西省碳排放整体呈不断增长趋势,年均增长率为5.20%。大部分县域碳排放表现出显著增长趋势,山西省碳排放整体空间分布格局为两侧低、中间高。研究期间,山西省县域碳排放在空间上具有显著的空间集聚特征,高-高聚集和低-低聚集为县域碳排放局部空间分布的主要特征。社会经济因子对山西省县域碳排放空间分异的影响明显,自然环境因子的影响程度相对较小,但自然环境因子与社会经济因子交互作用后对山西省县域碳排放空间分异的解释力明显增强。对晋北、晋中、晋南碳排放空间分异解释力最高的分别为工业能源强度∩年平均降水量、年平均气温∩植被覆盖度、一般公共预算支出∩产业结构。研究结果可为山西省低碳转型和经济高质量发展提供差异化和精细化的决策支持,对其他煤炭资源型地区可持续发展提供参考和借鉴。

干旱区湿地芦苇各器官生态化学计量对土壤因子的响应

了解植物养分浓度及其化学计量对土壤因子的响应,对预测脆弱而敏感生态系统对环境变化的响应至关重要。以敦煌阳关湿地优势种芦苇(Phragmites australis)为对象,通过野外调查与实验分析,研究芦苇不同器官生态化学计量特征及其影响因素。结果表明:芦苇各器官C、P含量为叶>根>茎,N含量及N∶P为叶>茎>根,C∶N为根>茎>叶,C∶P则为茎>根>叶。叶、根C含量显著高于茎(P<0.05),叶、根C含量之间无显著差异(P>0.05),根、茎和叶N、P含量及C∶N、C∶P和N∶P差异显著(P<0.05);芦苇根N∶P<14,叶片N∶P>16,茎N∶P介于14~16;C含量在各器官之间均无显著相关性(P>0.05),根与茎、叶N含量之间呈极显著正相关(P<0.01),根与茎P含量呈极显著正相关(P<0.01),茎与叶N含量呈显著正相关(P<0.05);土壤盐分与芦苇根和茎N含量呈极显著正相关(P<0.01),土壤P含量与茎P含量呈极显著正相关(P<0.01),土壤有效P与根、茎N含量呈极显著正相关(P<0.01);土壤P是影响芦苇根、茎化学计量的主要因素,土壤盐分是影响叶片化学计量的主要因素,芦苇趋向提高各器官N含量来应对高盐、低P的土壤环境。

滨州市浅层地下水化学时空变化及成因分析

随着海平面升高和全球气候变化,沿海城市地下水化学的长期演变规律研究变得尤为重要。通过采集2010~2020年滨州市浅层地下水样(250个),运用数理统计、ArcGIS空间插值、相关性分析、Piper三线图、Gibbs图及离子比等方法系统地分析了近10年来地下水化学时空演变规律及成因,结果表明:(1)研究区水体整体呈弱碱性,以微咸水为主,地下水阳离子以Na^(+)为主,阴离子以Cl^(-)为主;由陆向海,水化学类型由Ca-SO_(4)·HCO_(3)型过渡到Na·Mg-HCO_(3)·SO_(4)、Na·Mg-Cl·HCO_(3)型,近海迅速转化为Na·Mg-Cl及Na-Cl型;(2)水化学组分年际变化表现为:TDS、Na^(+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和NO^(-)_(3)在2012~2013年显著升高,2013~2020年波动降低,2013年区域TDS突增主要受海水入侵影响;水化学组分空间分布为:TDS、Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、Cl^(-)和SO_(4)^(2-)浓度空间变异不大,由陆向海浓度增高,并在博兴县北部沿黄河区域出现极大值,主要受河道补给状况影响;NO^(-)_(3)浓度空间变异较大,10年间在小清河流域浓度显著增高,增幅为15.81 mg/(L·a);(3)由陆向海,水化学控制因素由岩石风化控制型过渡至蒸发浓缩控制型;(4)Ⅰ区Na^(+)、Cl^(-)主要来源于岩盐及钠长石,Ⅱ区Na^(+)来源受到上游生活污水影响,Ⅲ、Ⅳ区部分水体受海水影响较重,Na^(+)、Cl^(-)可能来源于海水,SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)则主要来源于石膏。

不同沼泽湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征及其影响因素

干旱区湿地在改善地区生态环境,维护地区生态稳定等方面发挥着重要作用,研究干旱区湿地土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)等元素的生态化学计量学特征,有助于深入了解干旱区湿地土壤养分的供给能力及循环与平衡机制。本文以河西走廊西段,疏勒河中下游的草本沼泽(T1)和季节性咸水沼泽(T2)土壤为研究对象,分析了这两种沼泽湿地土壤C、N、P生态化学计量学特征及其影响因素。结果表明:①0~100 cm土壤C/N、N/P、C/P均为T2(15.07,5.94,98.01)>T1(12.49,2.50,30.22);随土层深度的增加,土壤C/N、N/P、C/P均在T1有两个峰值(0~10 cm和中间层),T2有一个峰值(中间层)。②0~100 cm土壤C/N、N/P、C/P空间变异性大,且均为T2>T1。③T1和T2土壤的N/P与土壤水分呈极显著正相关(P<0.01),C/P与土壤水分、全N呈极显著正相关(P<0.01),与碱解N呈显著正相关(P<0.05);T2土壤C/N、N/P、C/P与土壤容重呈极显著正相关(P<0.01),C/N与土壤水分呈极显著的正相关(P<0.01),N/P与土壤有机C呈显著正相关(P<0.05);T1土壤N/P与土壤有机C呈极显著正相关(P<0.01)。④土壤水分是影响两种沼泽湿地土壤C、N、P计量比的关键因子。因此,保护干旱区湿地土壤关键在于采取合理的节水用水措施,该结果可为干旱区湿地土壤保护、管理以及生态恢复提供科学依据。

敦煌阳关湿地芦苇叶片养分重吸收模式及其对土壤水分的响应

植物叶片的养分重吸收是养分贫瘠生境中植物重要的养分保存机制。研究叶片养分重吸收对土壤水分的响应,有助于了解植物对环境的适应策略。以敦煌阳关湿地优势植物芦苇为对象,研究不同水分条件[高:33.5%±1.9%、中:26.4%±1.3%、低:11.3%±1.5%]下芦苇叶片氮磷重吸收模式及其对土壤水分的响应。结果表明:1)随着土壤水分下降,土壤N浓度显著降低,芦苇成熟叶片及衰老叶片N浓度显著升高,成熟叶片和衰老叶片P浓度及土壤P浓度均无显著变化。2)高水分条件叶片N重吸收效率为76.1%,显著高于中(65.5%)、低(62.5%)水分条件;不同水分条件叶片P重吸收效率无显著差异。3)成熟叶片和衰老叶片N浓度与叶片N重吸收效率呈极显著负相关;成熟叶片P浓度与叶片P重吸收效率无显著相关性,而衰老叶片P浓度与叶片P重吸收效率呈极显著负相关。说明土壤水分缺乏不利于叶片N重吸收。