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    2001年, 第68卷, 第4期 刊出日期:2001-07-15 上一期    下一期
    论文
    全球陆地生态系统与大气之间碳交换的模拟研究
    李银鹏, 季劲钧
    2001, 68 (4):  379-389.  doi: 10.11821/xb200104001
    摘要 ( 665 )   PDF(425KB) ( 810 )  
    利用陆面物理过程和植被生理生态过程完全动态耦合的大气植被相互作用模式 (AVIM),对全球陆地生态系统的净初级生产力进行模拟。全球陆地生态系统植被分为 1 3类,土壤质地分为 7类,确定了各种植被和土壤的模式参数。采用全球陆地 0 .5× 0 .5网格点气候平均资料 ;以 30分钟为步长进行积分。并用全球不同地区各种植被类型的 1 9个 NPP观测样点数据校准模型。AVIM模拟全球陆地生态系统 NPP的主要模拟结果如下 :全球陆地生态系统净初级生产力 (NPP)总量约为 60 .72 Gt Cyr- 1。分析了不同植被类型的 NPP分布,模式较好地模拟了全球陆地生态系统净初级生产力的纬向分布和区域分布的差异,模拟出中国植被生产力的分布特征。陆地生态系统净初级生产力与温度、降水和辐射等气候因素在不同地区有不同程度相关性,北方针叶林地区气候因子与 NPP的相关性明显,反映出植被对环境因子的不同响应及其物候特征。赤道热带雨林地区NPP与气候因子的相关性不明显。
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    东北地区陆地碳循环平衡模拟分析
    王绍强, 周成虎, 刘纪远, 李克让, 杨晓梅
    2001, 68 (4):  390-400.  doi: 10.11821/xb200104002
    摘要 ( 540 )   PDF(557KB) ( 870 )  
    依据陆地碳循环过程,基于多年平均气候数据建立陆地碳循环平衡模型,并模拟了陆地碳循环平衡状态下,我国东北地区陆地碳循环的主要碳通量,其中,东北地区植被潜在净第一性生产力 (NPP)估算为 5.1 6× 1 0 8t C/a,NPP的分布由于受纬度地带性、经度地带性等植被、气候和地形因素的综合影响,总体呈现从东南到西北递减的趋势,东北地区植被潜在年凋落物速率为 5.1 6× 1 0 8t C/a,凋落物年矿化分解速率为 3.61× 1 0 8t C/a,凋落物年腐殖化速率为 1 .55× 1 0 8t C/a,凋落物碳库为 4.67× 1 0 8t C,土壤有机碳年分解速率为 1 .55× 1 0 8t C/a。通过探讨各主要碳库和碳通量的大小以及空间分布特点,描绘了东北地区陆地碳循环平衡状态的空间格局。研究表明 NPP、凋落物碳库和土壤碳库的分解速率对于整个陆地碳循环过程是很重要的。
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    中国生态系统生产力区划
    徐继填, 陈百明, 张雪芹
    2001, 68 (4):  401-408.  doi: 10.11821/xb200104003
    摘要 ( 520 )   PDF(327KB) ( 541 )  
    生态系统生产力区划是对生态系统生物生产能力在不同地域的差异性和相似性进行分区。本项研究根据序列划分、相对一致性、主导生态系统、区域生态系统共轭性、县级行政单元完整性等原则,把全国划分为 1 2个 1级区 (生态系统生产力区域 )、 64个 2级区 (生态系统生产力地区 ),区划结果反映出中国生态系统生产力等级分布存在有明显的等级阶梯分布,而且这种阶梯分布与中国的地貌轮廓的 3级台阶有良好的关联,总的来说,全国大部分生态地区生态系统生产力水平可以用农田生态系统的发展水平作为参照,而有些生态地区由于其利用结构的特殊性、对各类生态系统投入的不平衡导致了农田生态系统生产力与综合的生态系统生产力水平的变异。
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    中国东部土壤水溶性有机物荧光特征及地域分异
    张甲珅, 陶澍, 曹军
    2001, 68 (4):  409-416.  doi: 10.11821/xb200104004
    摘要 ( 445 )   PDF(512KB) ( 736 )  
    测定中国东部地区 2 0种土类 46个表土样品水溶性有机物的荧光光谱、分子量以及 p H值,分析了水溶性有机物荧光光谱的一般特征、荧光光谱与其平均分子量的关系以及荧光强度的地域分异特性,与此同时比较分析了土壤富里酸的相关特征。结果表明研究区土壤水溶性有机物和富里酸具有相似的荧光光谱特征和地域分异特性,即在所研究的浓度范围内两者的荧光发射光值与有机物浓度成良好的线性正相关关系,而荧光强度与分子量分布无直接相关性。研究区土壤水溶性有机物和富里酸荧光强度均具有自北向南递降的趋势 ;土壤 p H可能是影响水溶性有机物荧光特征及空间分异的主要因素。
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    长江沿线样带土地利用格局及其影响因子分析
    龙花楼, 李秀彬
    2001, 68 (4):  417-425.  doi: 10.11821/xb200104005
    摘要 ( 542 )   PDF(345KB) ( 608 )  
    利用 GIS技术,通过分析处理长江沿线样带 2 0世纪 90年代中期的土地利用数据,得出了经过 1 0多年经济快速发展的长江沿线土地利用格局。随后运用典型相关分析方法对长江沿线样带土地利用格局及其影响因子进行了统计分析,定量诊断出各影响因子对该区土地利用格局形成的贡献作用大小,同时运用典型相关系数和冗余度分析,检验了分析结果。
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    山地土地类型的结构分析与优化利用——以陕西秦岭山地为例
    刘彦随
    2001, 68 (4):  426-436.  doi: 10.11821/xb200104006
    摘要 ( 744 )   PDF(407KB) ( 696 )  
    山地土地类型的多样性及其结构格局的序列性特征明显,相应地呈现出土地类型在空间、数量和质量等 3个方面的基本格局型式。格局分析能够揭示土地类型结构与功能的异质性及其有序性,从而为全面认识土地类型群体的生态属性与其演替规律提供重要的理论依据,同时为土地利用优化配置的实践提供科学指导。以陕西秦岭山地为例,进行了土地类型的结构分析,并根据山地类型结构格局的空间层次性、结构多级性和功能多元性的特点,提出了不同空间尺度下山地土地利用配置的模式及其优化利用方案。
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    太原盆地东南部农村聚落空心化机理分析
    程连生, 冯文勇, 蒋立宏
    2001, 68 (4):  437-446.  doi: 10.11821/xb200104007
    摘要 ( 626 )   PDF(232KB) ( 513 )  
    在分析和界定空心化聚落的基础上,用雷达模型揭示了空心化聚落的激发因素和潜育环境 ;依据相对空化率和绝对空化率区位商构成 2× 2阶矩阵,将该区聚落划分为 4个空心化等级 ;并利用家庭预算曲线和地价理论,探讨了空心化聚落的成因机制 ;在研究聚落空间消长和应力状况的前提下,提出了反映聚落空心化的 5种过程模型,最后探讨了制止聚落空心化的若干措施。
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    低山丘陵区土地利用方式对土壤质量的影响——以河北省遵化市为例
    郭旭东, 傅伯杰, 陈利顶, 马克明, 李俊然
    2001, 68 (4):  447-455.  doi: 10.11821/xb200104008
    摘要 ( 629 )   PDF(411KB) ( 731 )  
    通过调查河北省遵化市低山丘陵区油松林、板栗、草地和坡耕地等典型土地利用方式对土壤养分和土壤容重的影响。土壤取样取土壤表层 0~ 2 0 cm。结果表明,森林的砍伐以及随后的耕种显著增加了土壤容重并降低了大部分土壤养分。和林地相比,草地、当年开垦的农地、板栗和耕种 3年的农地容重分别增加了 1 3.3%,1 4.2 %,2 7.5%,39.7%。除全磷外,板栗和耕种 3年的农地土壤养分有显著下降,和林地相比,板栗有机质减少了 60 .7%,全氮减少了 35.6%,全钾减少了 2 1 .3%,速效钾减少了 57% ;耕种 3年的农地土壤有机质、全氮、全钾和速效钾则分别减少了 62 .9%,52 .6%,31 %和 60 %。土壤退化指数的计算结果表明板栗和耕种 3年的农地土壤发生了较为严重的退化。
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    用陆地卫星TM6数据演算地表温度的单窗算法
    覃志豪, Zhang Minghua, Arnon Karnieli, Pedro Berliner
    2001, 68 (4):  456-466.  doi: 10.11821/xb200104009
    摘要 ( 1297 )   PDF(279KB) ( 1029 )  
    陆地卫星 TM数据 (TM6)热波段表示地表热辐射和地表温度变化。长期以来,从 TM6数据中演算地表温度通常是通过所谓大气校正法。这一方法需要估计大气热辐射和大气对地表热辐射传导的影响,计算过程很复杂,误差也较大,在实际中应用不多。根据地表热辐射传导方程,推导出一个简单易行并且精度较高的演算方法,把大气和地表的影响直接包括在演算公式中。该算法需要用地表辐射率、大气透射率和大气平均温度 3个参数进行地表温度的演算。验证表明,该方法的地表温度演算较高。当参数估计没有误差时,该方法的地表温度演算精度达到 <0 .4℃,在参数估计有适度误差时,演算精度仍达 <1 .1℃。因该方法适用于仅有一个热波段的遥感数据,故称为单窗算法。
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    上海降水百年变化趋势及其城郊的差异
    周丽英, 杨凯
    2001, 68 (4):  467-476.  doi: 10.11821/xb200104010
    摘要 ( 302 )   PDF(404KB) ( 609 )  
    采用上海龙华中心气象站 1 893~ 1 999年降水资料及上海周边郊县 1 960~ 1 999年降水资料,分析上海降水的时空特征,研究结果表明 :1上海年度降水存在着 2 a、 3.2 a、 35.2 a的准周期振动 ;上海百年气候按干湿状况可分为 6个时期,1 982年开始的这次多雨偏湿期周期趋向延长 ;上海降水的年际波动显著,旱涝灾害年发生概率为 1 8.7%。上海气候特征在长江和钱塘江之间平原地区有相当广泛的代表性。 2上海城郊降水存在着显著性差异。近 40 a市区降水增长率为郊县的 1 .5倍,城郊降水差异呈扩大趋势。上海城市雨岛效应主要存在于 6~ 9月的梅雨和台风雨期间,有明显的雨岛中心,全市降水北片稍大于南片 ;多年降水有明显的长期趋势。而秋末到春季并无雨岛现象,全市降水南片略大于北片 ;多年降水表现为较强烈的波动性。
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    中国沙尘天气变化的时空特征及其气候原因
    全林生, 时少英, 朱亚芬, 钱维宏
    2001, 68 (4):  477-485.  doi: 10.11821/xb200104011
    摘要 ( 532 )   PDF(251KB) ( 773 )  
    根据中国大陆 1 954~ 1 998年 338站沙尘天气频次 (日数 )资料、 1 948~ 1 999年 NCEP/NCAR 850 h Pa位势高度资料、 1 950~ 1 998年中国 1 60站月降水和气温资料分析了中国沙尘天气与降水、气温及扰动涡旋的相关关系。分析发现,沙尘天气的出现与气温和扰动涡旋的关系密切,表现为沙尘天气频次与冬春气温存在显著的负相关,而与春季 850 h Pa上的扰动涡旋有显著的正相关。基于上述关系建立了一个描述中国沙尘天气特征的指数 :沙尘指数。通过分析发现沙尘指数能较好地反映中国北方除新疆以外地区沙尘天气的变化规律。
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    宽变幅水沙两相流的冲淤双临界现象及其地貌学意义
    许炯心
    2001, 68 (4):  486-493.  doi: 10.11821/xb200104012
    摘要 ( 418 )   PDF(628KB) ( 1765 )  
    通过黄土高原一些河流资料的分析,发现了宽变幅水沙两相流冲淤过程中的 2个临界值。位于非高含水流区域中的临界点,可称之为冲淤下临界 ;位于高含沙水流区域中的临界点,可称之为冲淤上临界。水沙两相流冲淤的双临界现象,对于多沙河流河道泥沙的输移有重要意义。随着含沙量的增大,排沙比先减小而后增大,2次与代表排沙比等于 1的直线相交,这 2个交点即分别对应于挟沙水流冲淤的下临界和上临界。运用所揭示的水沙两相流冲淤过程的双临界现象,可以对冲积河流河型的形成进行新的解释。以我国近百条冲积河流的资料为基础,点绘了年均悬移质输沙率与年均流量的关系,并以不同的符号来区分弯曲河型、游荡河型和高含沙曲流河型。结果表明,上述 3种河型可以很好地被代表特征含沙量分别为 C=60 kg/m3和 C=3.3kg/m3的 2条直线所区分。这 2个特征含沙量即反映了河道水沙两相流冲淤的上、下临界值。
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