地理专业科技论文写作课程教学实践探索--以宝鸡文理学院为例

培养具有创新和实践能力的学生是高等院校教学的重要任务。作者结合多年来科技论文写作教学实践。在教学内容、教学组织和教学方法等方面进行了一些创新探索。教学内容上理论和实践相结合，教学组织上分组写作和集体点评相结合，教学方法上将任务驱动式教学法和多媒体辅助教学法相结合。实践证明，实践教学能够极大地调动学生专业学习的积极性，激发学生的学习兴趣，培养学生的实践创新能力，为其今后走向社会奠定基础。

陕西省产业结构效益与生态环境质量耦合关系研究

产业结构效益和生态环境质量之间的相互协调,对区域社会、经济的健康、可持续发展至关重要。选取了陕西省20042013年的社会经济发展和生态环境数据,通过构建模型对陕西省产业结构效益和生态环境质量的演变进行了统计分析,并综合分析了其产业结构效益和生态环境质量的耦合关系。结果表明:陕西省产业结构和生态环境质量的综合效益及协调发展水平都处于较高水平,应当引起注意的是整体协调度和生态环境质量的下降。

陕西省资源环境承载力时空差异分析

利用陕西省资源、环境及社会经济数据,采用主成分分析方法建立了陕西省资源环境承载力评价指标体系,并提取了四个资源环境承载力主成分即资源供给、环境质量、社会经济和基础设施。通过Arc GIS自然断点分级将承载力分为五个等级,即高承载地区、较高承载地区、中等承载地区、较低承载地区和低承载地区,分析了陕西资源环境承载力的时空特征。结果表明:综合承载力分布表现为关中高,陕北次之、陕南低的特征;资源供给承载能力关中最高,陕北中等,陕南承载能力最低;环境质量承载能力为渭南、榆林为属高承载力,安康及商洛最低;社会经济承载力陕北高,关中及陕南较低;基础设施承载力为宝鸡和咸阳高,铜川低。陕西省资源环境承载力空间分布不均,整体上各区域承载力表现出微弱的增加趋势,其中陕北地区承载力增加最大。陕西资源环境承载能力的变化与能源利用、耕地面积、工业废气排放量、人均GDP等因素密切相关。这些研究为区域经济和生态环境均衡发展规划提供了依据。

陕西省自然灾害脆弱性研究

利用2009—2015年陕西省自然灾害灾情数据,结合数理统计分析方法,对该区域自然灾害进行时空特征分析,并对其灾害脆弱性进行研究。结果表明,受灾人口、农作物受灾面积是研究区域自然灾害脆弱性的直接表现形式,灾害造成的直接经济损失是自然灾害脆弱性的间接表现形式。陕西省自然灾害脆弱性具有明显的时空分布差异性,自然灾害脆弱性较高的地区主要分布在东部,而中部的西安、铜川市是自然灾害脆弱性较低地区。该研究为防灾减灾、预报预警部门提供了决策依据。

陕西省各地市水资源压力指数评价

以陕西省地级市为研究对象,从人口数量压力、水资源数量压力、水环境压力、水资源技术压力和用水效益5个方面构建了水资源压力指标体系,并对2010年陕西省11个主要地市的水资源压力指数进行了计算和分析.结果表明:①水资源压力指数不同,水资源危机程度不同,水资源压力指数接近的地区,其危机的主要矛盾也有所不同;②西安、铜川两市水资源压力最大,杨凌、延安、商洛、咸阳、宝鸡五市水资源压力中等,渭南、安康、汉中、榆林四市水资源压力最小.为此,从加大水环境监管力度、建立流域水生态补偿机制、积极推行节水措施、多渠道开辟水源,以及控制人口数量等方面提出了缓解陕西省水资源压力的若干对策.

基于土地利用的陕西省生态服务价值分析

采用生态服务价值理论与方法,估算了土地利用类型生态服务价值。结果表明陕西省林地生态服务价值最大,其次是耕地,生态服务总价值呈增加趋势,但生态服务价值低于全国生态服务价值的比例;生态价值密度以铜川及延安生态服务价值较高,西安、咸阳、杨凌及渭南生态服务价值相对比较贫乏。这些研究为合理利用土地资源,恢复治理生态环境提供依据。

基于结构方程的公众气候变化感知与响应关系研究——以陕西省汉中市为例

基于汉中地区的气候变化感知与响应调查数据及气象数据,运用因子分析、相关分析、独立样本t检验、结构方程模型分析等方法,对影响汉中公众气候变化感知与响应的因素及各因素之间的关系进行分析.结果表明:①1986—2014年汉中市气候变暖趋势明显,降水量变化的趋势不明显,不同年份降水量差异较大,公众对气温变化感知与这29年气温变化趋势相吻合,对降雨量的感知与实际变化趋势差异较大.②气候变化感知与行动意愿结构方程模型表明,性别对气候变化感知和响应没有显著影响;年龄、职业、文化程度、收入水平对公众气候变化知识感知、事实感知、原因感知、后果感知与响应意愿、响应行为有不同程度影响.③响应意愿对响应行为的影响最强,事实感知对气候变化响应意愿影响最大,增强公众对气候变化的事实感知水平是提高公众应对气候变化行动意愿的基础.

基于熵权P-S-R模型陕西省3E系统协调度综合评价

随着工业化程度的推进,能源消耗加剧,经济与环境问题日益突出。为实现地区的可持续发展,对能源利用、经济增长与环境污染(3E)之间协调关系进行研究显得尤为关键。文章构建了陕西省压力-状态-响应(P-S-R)评价体系,采用熵值法与TOPSIS法分别对1999～2015年能源-经济-环境3E系统的发展水平与协调性关系进行评价。结果表明:3E系统中能源系统面临压力最大,其次为经济系统,环境系统压力相对较小;对各系统发展状态进行分析发现,省内经济发展状态趋势良好,环境保护次之,而能源发展相对缓慢;在响应部分,政府对环境的保护力度较大,经济调控力度次之,而对能源的改革力度较差;综合协调度分析表明:陕西省3E系统协调程度整体仍处于初级协调状态,发展趋势上呈现波动变化,并逐步趋于平稳,但距离理想状态有一定差距。

基于WRF模式的渭河上游夏季降水及气温模拟

[目的]探索WRF模式不同方案在渭河上游的适用性,探讨其降水格局形成的物理机制,进而对该流域的水资源及环境管理预测提供依据。[方法]采用最新的WRF V4.1.2模式,选用Kain-Fritsch(K-F)和Grell-3两种积云对流参数化方案及其微物理过程,进行了不同分辨率的渭河流域上游夏季降水及温度试验模拟及评估。[结果]5 km分辨率下夏季6月、7月、8月两种方案模拟的气温略低于实际值,K-F方案和Grell-3方案误差分别为5.8%~10%及7%~12%。两种方案对降水模拟表现为偏高,降水随海拔高度和纬度变化不规律,误差分别为13%~39%和10%~25%。2 km分辨率下,K-F方案模拟的西南东南及西风气流较强,表现出垂直速度波动变化大,积云对流不稳定强烈,对流性降水偏多。Grell-3方案模拟的偏南暖湿气流较强,垂直速度较大,随高度增加较快,有利于大尺度强降水产生。5 km分辨率下夏季6月、7月、8月的气温及降水模拟对两种积云对流参数化方案具有较强的敏感性和适应性。K-F方案对气温模拟效果好于Grell-3方案,Grell-3方案对降水模拟效果优于K-F方案,尤其是强降水区域模拟效果更好。分辨率提高到2 km时两种方案更能细致地模拟出降水及气温的空间分布格局,高温及强降水区域更精细地展现出来。[结论]两种方案对水汽输送及垂直速度的模拟均很敏感,误差在可接受范围内。WRF模式中的K-F及Grell-3两种积云对流参数化方案适合于渭河上游的降水及气温模拟。

蒙古高原东部和南部气候要素变化特征及其生态环境影响分析

使用线性回归、趋势倾向性和空间相关等方法对比分析内蒙古辖区蒙古高原东部呼伦贝尔与南部额济纳旗地区器测时段气候变化特征。结果表明,呼伦贝尔与额济纳旗两地器测时段全年和生长季(9—9月)平均温度增温显著,降水无显著共同变化,区域暖干化趋势明显。年径流总量变化、空间相关结果和周期分析显示,两地气候干湿变化具有同步趋势。全球变暖背景条件下,内蒙古东部沙地樟子松和西部胡杨面临着相近的气候环境与人类活动双重压力。

以树木年轮宽度重建渭河上游过去377 a来4-6月平均流量

目的 探讨渭河流域上游过去377 a的径流流量的变化历史,提供流域百年尺度水文要素波动的变率、强度、周期及其长期演变特征等水资源评估所需的关键信息。方法 使用相关系数法、线性回归法和功率谱法判定树轮年表与平均流量的响应关系、径流变化模型及水文要素周期信号。结果 基于贵清山油松年表与渭河南河川站月流量的相关结果,重建了1630-2006年当年4-6月的平均流量变化,建模期1945-1979年时段的方差解释量为34.9%。树轮流量序列确定了51个极端高流量年和54个低流量年,分别为过去377 a的13.53%和14.32%。其中连续3 a以上的极端高值年份出现在1647-1649年、1699-1701年、1843-1845年、1905-1907年和1909-1911年;极端低流量年份出现在1722-1727年、1747-1749年和1763-1765年。对基于11年滑动平均确定的流量偏高偏低时段水文要素进行量化,显著的低流量年份与区域大尺度干旱事件有较好的印证关系。重建流量具有50.400 a和2.290 a的周期信号。结论 树轮重建的377 a渭河天水段季节径流变化具有变率高幅度大的特点,流域水文气候变化与大尺度气候驱动,如太平洋年代际涛动、厄尔尼诺-南方涛动存在紧密关联。

渭河干流陕西段河流水质污染风险评价

依据模糊理论建立了河流水质风险评价模型,通过加权评价和熵值法确定了多个监测序列指标权重,给出了5级水质污染风险等级,评价了渭河干流陕西段污染物序列风险以及区间水质污染风险。结果表明:渭河主干河流中下游水质污染风险较大,上游风险相对较轻。这些研究为河流水质控制与恢复管理提供了依据。

宝鸡市长青镇冶炼厂周边居住区土壤重金属污染特征与风险评估

采用实地采样与室内测试方法对宝鸡市长青镇冶炼厂周边居住区土壤重金属（Pb、Zn、Cd、Cr）的含量进行了测定分析,利用地质累积指数法和改进的综合污染指数法对其土壤环境质量进行了评价,应用美国环境保护署（USEPA）推荐的健康风险评价模型对研究区土壤重金属在3种暴露途径下的健康风险做出了初步评价,并用相关性分析法和聚类分析法对污染源进行了解析。结果表明,研究区域13个采样点表层土壤中重金属元素Pb、Zn、Cd和Cr的质量浓度分别为52.43-96.42、82.54-151.32、0.065-0.309、59.26-104.13mg/kg,平均值分别为67.55、107.20、0.120、75.23mg/kg,其值均高于陕西和中国的背景值,说明土壤受到不同程度污染;地质累积指数法进一步证实研究区域土壤已经受到4种重金属不同程度的污染,且处于中等污染及以内;而4种重金属的综合污染评价显示,除4号村庄、7号村庄处于中等污染外,其余均处于轻污染至中污染;研究区域中,4种重金属在3种暴露途径下对儿童的非致癌健康风险均大于成人,但对成人和儿童均不存在显著的非致癌健康影响和非致癌健康总风险,其风险顺序是经口摄入〉经皮肤接触〉经呼吸吸入;其次,Cd对成人和儿童经呼吸暴露途径均不存在致癌健康风险,而Cr对成人和儿童经呼吸暴露所致的致癌健康风险处于不可接受状态;另外,源解析结果显示,Pb和Zn具有相同的污染源,而Cd和Cr具有不同的污染源。

黄土塬区小麦茎流速率变化及其与环境的关系

利用Dynamax茎流测量系统和自动气象站分别对黄土塬区小麦(陕麦150)拔节期和开花期的液流变化及其周围气象环境因子变化进行了监测。结果表明:(1)两个时期小麦茎流速率日变化趋势基本相同,为单峰型;液流启动时间分别为早晨7:00—8:00和6:00—7:00,在中午12:00—14:00左右达到各自峰值,其值大小分别为1.90和2.66g/h(4月24日和25日,晴天,拔节期),3.39和2.96g/h(5月18日和19日,晴天,开花期),21:00左右降到最低,夜间无明显液流;晴天茎流速率明显大于阴天。(2)不同时期茎流速率日变化与环境因子日变化紧密相关。相关分析显示,影响小麦茎流变化的主要因子是光合有效辐射、大气温度、湿度和风速等;其中,湿度与茎流速率负相关。

生态敏感性评估研究进展评述

生态敏感性评估是对区域生态系统的生态环境问题、生态潜在风险进行的预测与分析,是区域生态安全评价和生态保护的重要依据。以“生态敏感性”和“ecological sensitivity”为关键词进行文献检索,采用CiteSpace软件进行分析,系统梳理了生态敏感性评估研究进展和应用案例总结,讨论现阶段研究存在的问题与不足,并对未来生态敏感性研究提出展望。结果表明:生态敏感性从20世纪90年代提出以来,已形成了较成熟的生态敏感性评价指标体系,并在不同尺度生态敏感性评估与时空演变格局2方面取得较大进展;生态敏感性被广泛应用到生态安全格局构建、生态区划、生态修复、城市开发边界划定等规划设计与生态保护实践。未来研究需重点加强生态敏感性影响因子遴选、不同尺度评价方法以及敏感性分区阈值方法的研究。

渭河宝鸡段河流生态需水量估算

河流生态需水研究是水资源优化配置的基础性工作,也是维持和改善生态系统、实现水资源永续利用的保障。以渭河干流宝鸡段为例,基于生态基流、输沙需水和自净需水三方面考虑,最终估算出渭河宝鸡段现阶段河流生态需水量为19.01亿m3。与渭河宝鸡段上游来水量相比,生态需水量缺口较大。最后从增加上游来水量、区段内的节水及控污、建立有效的管理体制等方面提出若干针对性建议。研究成果一定程度上丰富了生态环境需水理论研究,也为维护流域生态环境建设和水资源合理利用提供参考。

生态修复研究进展与展望

生态修复是提升生态环境质量,实现自然资源的可持续使用,解决环境污染、恢复自然生态平衡的过程,从提出“生态修复”这个概念至今,国内外学者及科研机构已有大量工作和研究成果。本研究基于Web of Science核心数据库和CNKI核心数据库,筛选SCI论文216篇和中文核心231篇,使用CiteSpace软件进行分析,系统梳理生态修复的研究思路与方法、应用案例、存在问题及未来研究重点。主要结论如下:1)生态修复研究主题从最开始的单一生态系统逐渐转向多维度耦合,研究方法也从人工干预修复向近自然修复手段发展;2)针对不同生态系统类型均有各自的生态修复方法,缺点是修复方式单一、缺乏对整体生态系统效应的研究;3)生态修复主要存在缺乏对生态系统整体性的恢复措施,缺乏多维度、多类型、多方式组合的综合治理与修复方案、理论研究未与实践相结合等问题。未来研究重点应从整体性角度推进生态修复研究,开展多要素协同生态修复实践工程,发展更多区域与国家之间的合作,加强多对象、多尺度的生态修复。

渭河流域植被覆盖变化趋势及其对土壤干湿状况的响应

随着全球气候的快速变化以及渭河流域地区城市的快速发展,渭河流域植被生态系统面临许多挑战,研究区域内植被的时空变化以及对土壤干湿状况的响应有着重要意义。基于2001—2020年的MODIS的归一化植被指数(NDVI)与地表温度(LST)数据,对渭河流域的土壤干湿状况数据进行反演,通过线性回归、残差分析和贡献度分析了2001—2020年渭河流域生长季植被覆盖时空特征及土壤干湿状况的驱动与贡献。结果表明:(1)2001—2020年渭河流域生长季NDVI均值总体呈现波动增加趋势,平均趋势率为0.47×10^(-2)·a^(-1),植被呈恢复趋势,其中2012—2016年生长季NDVI均值受到人类活动的抑制作用呈现下降趋势。(2)土壤干湿状况和人类活动对渭河流域生长季NDVI的影响迥异,土壤干湿状况的影响主要表现为影响较弱与缓慢增长,人类活动的影响主要以促进植被恢复为主。(3)土壤干湿状况和人类活动对渭河流域生长季NDVI均值变化的贡献均主要集中于同向贡献,其中负向贡献只来源土壤干湿状况,占比19.77%,同向高贡献主要来源人类活动,说明渭河流域中人类活动是植被覆盖变化的主要驱动力。(4)渭河流域植被整体受到土壤干湿状况和人类活动的双重促进作用;抑制作用主要集中于汾渭盆地农业生态区,属于人类活动的同向高贡献率分布区,说明目前人类活动是抑制植被覆盖增长的主要原因。研究结果可为渭河流域生态保护以及可持续发展提供更加精确的科学依据。

十四运期间渭南市PM_(2.5)中无机元素来源解析及健康风险评估

利用Amms-100大气重金属分析仪在线数据,结合正交矩阵因子法(PMF)对渭南市在中华人民共和国第十四届运动会(十四运)期间细颗粒物(PM_(2.5))中的14种无机元素的污染特征及来源进行分析。结果表明,总元素的平均质量浓度十四运前(2.4μg/m^(3))>十四运后(2.2μg/m^(3))>十四运期间(1.3μg/m^(3))。表征扬尘的元素昼夜变幅在十四运期间远高于其他时段;铅(Pb)的峰值与交通早晚高峰时间一致,其日间变幅在中期较为平缓,表明十四运期间扬尘源和交通源的控制效果显著;钾(K)在夜间浓度较高可能与站点东北方向聚集的村庄生物质燃烧有关。PMF结果显示,监测期间渭南市PM_(2.5)中无机元素主要来源于扬尘源(45.2%)、燃烧源(34.5%)、交通源(12.0%)和工业源(8.3%)。健康风险评价模型结果显示,所有时段中不同来源的非致癌风险的危险商(HQ)均小于1,但在不同时段中锰(Mn)对儿童的HQ最高,且砷(As)对儿童存在致癌风险。

宝鸡市城郊冬季水溶性离子在不同等级污染天的特征及来源分析

为探究宝鸡市冬季城郊不同污染天大气PM_(2.5)中水溶性离子的污染特征,于2019年10月15日至2020年1月31日分别对宝鸡市城郊连续PM_(2.5)样品采集并进行研究分析.结果表明,2019年冬季宝鸡市城郊平均PM_(2.5)质量浓度分别为(96.9±51.4)μg·m^(-3)和(111.2±48.2)μg·m^(-3),总水溶性离子日平均质量浓度分别为(46.2±31.9)μg·m^(-3)和(48.7±30.2)μg·m^(-3),二次离子SNA(NO_(3)^(-)、SO_(2)_(4-)和NH_(4)+)分别占城郊总水溶性离子平均质量浓度的90.7%和89.7%.污染加重,SNA质量浓度越高,在总离子和PM_(2.5)中质量浓度占比也越大.城区SNA质量浓度、占总离子和PM_(2.5)的比例分别由优良天的16.1μg·m^(-3)、82.5%和31.4%增加到重度污染天的89.6μg·m^(-3)、93.0%和50.5%.郊区SNA质量浓度、占总离子和PM_(2.5)的比例分别由优良天的15.7μg·m^(-3)、81.6%和27.1%增加到重度污染天的84.9μg·m^(-3)、91.8%和46.5%.城郊NO3-质量浓度在不同污染等级下始终最高,城郊不同污染等级平均质量浓度分别为(22.2±17.6)μg·m^(-3)和(21.3±15.0)μg·m^(-3).城郊冬季大气污染受移动源的影响较大,随着污染加重,移动源的贡献有升高趋势.不同等级污染天大气PM_(2.5)整体偏碱性,随着污染加重,酸性有所降低.PMF源解析结果表明,宝鸡市冬季大气PM_(2.5)中的水溶性离子主要来源有:二次反应源(硫酸盐和硝酸盐)、生物质燃烧、燃煤及扬尘源.城区的硫酸盐和生物质燃烧对大气污染贡献较大,郊区对大气污染贡献较大的是燃煤和生物质燃烧.