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当期目录

    2022年, 第77卷, 第7期 刊出日期:2022-07-25 上一期    下一期
    青藏高原科学考察研究
    1949年以前青藏高原探险和科学考察活动概况
    陈发虎, 王亚军, 丁林, 姚檀栋
    2022, 77 (7):  1565-1585.  doi: 10.11821/dlxb202207001
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    本文收集整理了1949年以前对青藏高原区域的主要探险和考察活动。青藏高原的探险和考察主要可划分为4个阶段:① 古代主要是与国内外宗教活动相关的附带零星记录;② 晚清时期主要是西方人以科学名义的初步科学考察;③ 1912—1949年中外联合科学考察; ④ 1912—1949年中国学者主导的较系统科学考察。清代以前对青藏高原的考察,以地理现象描述、资料收集、单学科考察和研究为主,1912—1949年科学考察已过渡到采用简易科学仪器进行地理要素的测量、对某一专题(如植物)的局部区域有了比较深入的研究。1912—1949年中国学者从配合西方科学家开展联合科学考察发展到政府组织国内学者对青藏高原地理、地貌、地质和气象气候、植物等的考察和研究,中国学者的一些成果也开始走向国际,扩大了国内外对青藏高原的认识。

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    1949—2017年青藏高原科学考察研究历程
    姚檀栋, 王伟财, 安宝晟, 朴世龙, 陈发虎
    2022, 77 (7):  1586-1602.  doi: 10.11821/dlxb202207002
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    被誉为世界屋脊和亚洲水塔的青藏高原是中国资源宝库和生态安全屏障。1949年以来,青藏高原科学考察研究作为国家战略任务受到高度重视。1949—2017年第二次青藏高原综合科学考察研究(简称“第二次青藏科考”)启动之前,中国科学家在青藏高原地区开展的科学考察研究历程大致可分为4个阶段:① 区域专题科学考察阶段(20世纪50—60年代),该阶段取得了重要的第一手资料,为此后的大规模青藏高原综合科学考察研究奠定了基础;② 第一次青藏高原综合科学考察研究阶段(简称“第一次青藏科考”,1973—1992年),该阶段首次开展了大规模多学科的综合考察研究,完成了面积约260万km2的青藏高原综合科学考察研究,积累了大量的科学资料,产生了巨大的科学和社会影响;③ 问题主导的科学考察研究阶段(20世纪90年代—21世纪初),包括攀登计划、国家重点基础研究发展计划、高水平国际合作等为特征的科学问题主导的科学考察研究,实现了由静态到动态、由定性到定量、由单一学科到交叉学科的里程碑式转变;④ 建制化和团队攻坚的科学考察研究阶段(2003—2017年),这一阶段以2003年中国科学院青藏高原研究所成立为标志,队伍规模化组建,野外台站体系化建成,实验室建设形成规模,国际合作不断深化,中国科学院战略性先导科技专项以及第三极环境国际计划等重大项目的实施,汇集了全国和全球开展青藏高原研究的杰出人才,推动青藏高原研究走进世界地学研究的第一方阵,为2017年启动第二次青藏科考打下了坚实基础。

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    西藏地质灾害易发性及对水能开发适宜度影响
    张玺国, 周雄冬, 徐梦珍, 梁馨月
    2022, 77 (7):  1603-1614.  doi: 10.11821/dlxb202207003
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(4302KB) ( )  

    西藏自治区是中国水能资源的战略储备库与未来重点开发区域,然而该区域地质灾害频发,给水能开发带来极大挑战,亟需系统研究。本文综合考虑西藏地区地质地貌、水文气象和植被覆盖等致灾因子,基于最大熵(MaxEnt)模型分析泥石流、崩塌、滑坡等典型地质灾害的易发性,结合水能资源分布禀赋,实现西藏地区水能开发适宜度评价。结果表明,雅鲁藏布江大拐弯羌纳—帮辛段水能开发适宜度最高,可优先开发;雅鲁藏布江上游夏如—拉孜段、怒江中游马利—林卡段、中林卡—察瓦龙段、支流伟曲河田妥—碧土段、澜沧江中游察雅—措瓦段、如美—盐井段、金沙江上段木协—戈波段、喜马拉雅山脉朋曲河流域为高水能开发高风险地区,需谨慎开发;雅鲁藏布江中游仁布—曲水段、易贡藏布忠玉—易贡段、察隅河下察隅以南段、朗钦藏布下游段为中水能开发低风险区,可根据需求局部开发或暂缓开发;其余区域水能开发适宜度较低,不建议开发。本文针对西藏地区提出一种快速有效的水能开发适宜度评价体系,可为该区域水能开发规划提供科学依据。

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    青藏高原土地资源人类活动适宜性评价方法及实证应用
    徐勇, 王丽佳, 杨华
    2022, 77 (7):  1615-1633.  doi: 10.11821/dlxb202207004
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(6697KB) ( )  

    针对中国现有土地资源人类活动适宜性评价方法存在的问题,搭建了适用于青藏高原的评价流程框架,建立了基于栅格单元的建设用地和耕地适宜性定量评价模型,提出了空气密度、气温、坡地适建、坡耕地土壤抗蚀等关键参数的普适性算法,并以藏东南米林县为例进行了实证研究。结果表明:① 米林县建设用地和耕地适宜性可划分为适宜、较适宜、一般适宜、欠适宜、不适宜5个等级类型,30 m精度建设用地各适宜性等级面积占土地面积比例依次为1.26%、2.92%、2.12%、2.77%和90.93%;50 m、100 m各等级面积较30 m误差±0.34%,250 m误差 ±1.11%,500 m、1000 m误差较大。30 m精度耕地各适宜性等级面积占土地面积比例依次为0.72%、3.07%、2.62%、1.35%和92.25%;50 m、100 m、250 m与30 m误差±0.52%,500 m、1000 m误差较大;② 米林县现状城镇村及工矿用地主要分布在建设用地较适宜、适宜和一般适宜等级类型,30 m精度三者合计占比达95.96%,50 m、100 m占比分别为95.96%和94.74%。现状耕地和种植园用地主要分布在较适宜、一般适宜和适宜等级类型,3种栅格精度下三者合计占比大于96%;③ 业已建立的评价方法、定量模型及参数算法是可行的和适用的,青藏高原建设用地和耕地适宜性评价的适宜栅格精度为100 m,最大不超过250 m;④ 建立了可应用于青藏高原的土地资源建设用地和耕地适宜性等级类型与地形高程及坡度对应谱系。

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    黑土地保护与利用
    黑土粮仓全域定制模式的理论基础与技术路径
    廖晓勇, 姚启星, 万小铭, 王介勇, 李泽红
    2022, 77 (7):  1634-1649.  doi: 10.11821/dlxb202207005
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(4560KB) ( )  

    东北黑土地是中国粮食生产的“压舱石”。不合理开发利用导致部分地区黑土地退化严重,影响局部区域粮食生产和经济社会发展。在全球范围内粮食供需矛盾加剧的背景下,亟需着眼于区域可持续发展战略全局,寻求系统性、科学性和经济性的解决方案。黑土粮仓全域定制模式以地理学综合思想为指导,系统诊断黑土地退化的关键问题与主导因素,构建多尺度联动、多要素耦合、多技术协同的黑土地保护共性与个性相结合的解决方案。该模式依托“星—空—地—网”立体监测系统,结合大数据与人工智能驱动的全域定制平台,构建3个不同尺度策略:① 市域尺度实施“分区施策”,制定服务于黑土保护的农业资源优化配置方案和全域农业区划方案等;② 村域尺度实施“依村定策”,制定不同类型村庄的黑土地保护利用模式;③ 地块尺度实施“一地一策”,提供黑土保护与种植管理等土壤修复和产量提升精准策略。在齐齐哈尔市开展“市域—村域—地块”多尺度的方案验证与集成示范,以破解黑土地保护与利用难题,形成可复制可推广的系统解决方案,为中国和全球黑土地农业的可持续发展提供示范样板。

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    东北黑土水稻主产区氮肥减施潜力研究
    尹映华, 彭晓宗, 翟丽梅, 张亦涛, 王洪媛, 刘宏斌
    2022, 77 (7):  1650-1661.  doi: 10.11821/dlxb202207006
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(3744KB) ( )  

    东北平原是中国重要的商品粮生产基地,水稻是该地区的主要粮食作物之一,虽然该地区黑土质量和肥力均较高,但农田施肥过量的现象仍较为普遍。因此,为了阐明黑土区水稻施肥空间格局、差异特征及减施潜力,本文选择东北平原黑土水稻种植区为研究对象,在黑龙江、吉林、辽宁三省水稻施肥和产量进行了大规模调研分析基础上,结合土壤本底供氮能力培养试验,开展相关研究。结果表明:区域内由南至北施氮强度和经济产量均逐渐下降,施氮强度下降幅度大于产量下降,氮肥偏生产力逐渐增加。通过与理论适宜施氮量对比发现,辽宁稻区理论减氮潜力达16.7%~24.7%,吉林中、西部稻区潜力达8.7%~17.8%,黑龙江稻区还有2.0%~11.4%理论减氮空间。三省典型水稻土土壤累积矿化量没有明显差异。因此,地上部生物量变化所引起的氮携出量的变化是引起东北黑土区黑龙江、吉林和辽宁水稻施氮量差异的主要影响因素。

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    黑土保护与粮食安全背景下齐齐哈尔市国土空间优化调控路径
    付晶莹, 郜强, 江东, 林刚
    2022, 77 (7):  1662-1680.  doi: 10.11821/dlxb202207007
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(7762KB) ( )  

    市域国土空间规划是空间规划体系构建的关键一环,基于黑土资源的特殊性和重要性,东北黑土区的市域国土空间规划需统筹考虑黑土保护与粮食安全双重目标。本文以黑龙江省齐齐哈尔市为例,建立了融合格网尺度与行政区尺度的黑土区国土空间功能评价指标体系,分析了市域“生产—生活—生态”(“三生”)用地的时空演变特征,诊断了其耦合协调状况,并以区域发展的多元性、社会需求的多样性为导向,提出了齐齐哈尔市黑土保护与粮食安全战略背景下国土空间优化调控路径。研究结果表明,2010—2018年齐齐哈尔市生产空间与生活空间均有一定程度的增长,“三生”功能轻度失调和勉强协调地区占比有所增加。国土空间格局冲突表现为“三生”功能协同性弱,冲突强度地域差异明显,对黑土资源的可持续性开发利用存在一定风险。本文以多尺度下“三生”功能冲突诊断结果为约束,建立了“三生”空间格局优化配置模型。研究认为,东北黑土区市域国土空间功能提升要在国家粮食安全保障能力基础上,坚持以黑土保护利用为导向,统筹“人—水—地”资源要素的组合与匹配,依托现有工业基础和产业优势,分别从引导优势功能区发展、加强重点城镇建设、提高黑土资源利用效率,协调城乡国土空间利用水平等路径来具体实施。

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    气候变化和物候变动对东北黑土区农业生产的协同作用及未来粮食生产风险
    高江波, 刘路路, 郭灵辉, 孙东琪, 刘婉露, 侯文娟, 吴绍洪
    2022, 77 (7):  1681-1700.  doi: 10.11821/dlxb202207008
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(9031KB) ( )  

    东北黑土区是中国重要的粮食生产基地,也是中国气候变化最敏感的地区之一。然而,气候变化背景下东北黑土区气候及物候变化对农业生产力的综合影响并不清晰,未来农业生产风险评估的定量化程度不够,风险等级制定缺乏依据。本文借助遥感产品、气候资料和模拟数据等资料,综合运用多元线性回归、相关分析及干旱危险性指数等方法,探究东北黑土区作物物候动态及其气候响应特征,辨识气候与物候变化对农业生产的复合效应及未来可能风险。结果表明:① 2000—2017年东北黑土区29.76%的区域作物生长季开始期呈显著延后趋势,16.71%的区域作物生长季结束期呈提前态势,生长季开始期受气温的影响范围广,且滞后时间长;生长季结束期与前期气候变化关系更加密切,且带状差异性响应格局尤其明显。② 气候变化和物候期改变对作物生产的解释能力较生长季同期气候变化的解释能力增加了70.23%,解释面积扩大了85.04%。③ RCP8.5情景下东北黑土区粮食总产量呈现上升趋势,粮食生产风险表现出“南增北减”的演变特征,风险区面积不断扩大,全球温升2.0 ℃时,松嫩黑土亚区南部粮食减产量可能达到10%。研究有助于深入认识气候—物候—作物生产的关联机理及未来粮食生产风险,对制定气候变化应对策略,保障国家粮食安全具有重要意义。

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    玉米秸秆还田和有机配施提高黑土酸中和容量
    姜勇, 张勇勇, 李天鹏, 王汝振, 王聪, 张玉革, 高洪军, 朱平, 李慧
    2022, 77 (7):  1701-1712.  doi: 10.11821/dlxb202207009
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(2407KB) ( )  

    长期施用化肥导致农田黑土酸化、盐基离子耗竭、养分失衡及作物重金属污染等诸多问题。本文依托吉林公主岭国家黑土肥效监测基地25 a的施肥试验,研究了不施肥对照(C)、N、NP、NK、PK、NPK、厩肥—化肥配施(MNPK)、玉米秸秆还田(SNPK)等8个施肥处理对土壤酸中和容量(ANC)的影响,N、P、K施用量分别为165 kg hm-2 a-1、36 kg hm-2 a-1、68.5 kg hm-2 a-1,MNPK和SNPK处理与NPK处理为等N量。结果表明,施化肥导致表土pH下降0.37~1.39,MNPK和SNPK处理分别提高土壤pH值0.21和0.53。以pH 5.0为参比,N、NP、NK、PK、NPK各处理的酸中和容量ANCpH 5.0分别为对照的42.85%、61.79%、54.05%、82.26%、63.68%;MNPK处理的ANCpH 5.0是对照的1.86倍;加酸160 mmol kg-1,SNPK处理的土壤pH值仅从7.65降至6.42,表现出极强的酸中和能力。SNPK和MNPK处理的土壤交换性盐基总量SEB分别是对照的1.37和1.14倍,土壤有机质SOM分别是对照的1.32和1.63倍,二者是提高土壤ANC主要原因。总之,有机物料添加显著提高了黑土抗酸化性能及土壤基础肥力水平,研究结果可为东北黑土区玉米秸秆还田保护性耕作及有机肥部分替代化肥实践提供长期试验的理论依据和数据支撑。

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    气候变化与星球地貌
    2001—2020年中国地表温度时空分异及归因分析
    田浩, 刘琳, 张正勇, 陈泓瑾, 张雪莹, 王统霞, 康紫薇
    2022, 77 (7):  1713-1729.  doi: 10.11821/dlxb202207010
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(5395KB) ( )  

    地表温度(LST)变化对陆面过程的能量收支平衡与生态系统稳定有着至关重要的影响。本文基于MOD11C3数据,使用回归分析、GIS空间分析、相关性分析及质心模型等方法,分析了中国2001—2020年LST变化及其时空分异格局;运用地理探测器识别中国38个生态地理分区下LST变化的主导因子,进而探寻其形成原因。结果表明:① 中国2001—2020年LST气候平均值为9.6 ℃,整体呈东南及西北干旱区高、东北及青藏高原低,平原高、山区低的基本格局;LST与海拔呈显著负相关,相关系数达-0.66;第一阶梯负相关性最为显著,相关系数达 -0.76,LST递减率为0.57 ℃/100 m;② 中国2001—2020年LST倾向率为0.21 ℃/10 a,升温区占国土面积的78%,整体呈现“多核式升温,轴线式降温”的空间特征;③ 中国LST及变化具有显著的季节性特征,冬、夏两季均温空间分布较其他季节的差异较大且波动更为明显;季节性升/降温区的质心轨迹呈环状,且运动呈现出对应的季节性反向轨迹,降温区质心移动幅度更大,说明降温区的区域差异性和季节变异性较大;④ 中国LST变化由自然影响与人类活动共同驱动,其中自然因素贡献更大,日照时数和海拔是关键因子;两大主导类型在空间分布上与“胡焕庸线”高度吻合,其以东区域多以人类活动强度为主导并与地形因子共同作用,而以西区域则多以自然因素为主,通过与气候、地形、植被等因子的相互耦合从而增强/削弱LST变化幅度。本文可为应对气候变化、解析地表环境模式、保护生态环境等方面提供科学参考。

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    黄河源区气候—植被—水文协同演变及成因辨析
    莫兴国, 刘苏峡, 胡实
    2022, 77 (7):  1730-1744.  doi: 10.11821/dlxb202207011
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(5583KB) ( )  

    全球变化下黄河源区水文过程的演变影响流域生态系统的水源涵养功能,流域植被改变也影响水循环。本文基于气候、植被信息和VIP分布式生态水文模型,开展黄河源区水碳循环要素变化的集成模拟,分析了气候—植被—水文要素的协同演变机制。结果表明,2000年以来黄河源区气候呈暖湿化趋势;植被绿度明显提高,2010—2019年比2000—2009年平均增加了4.5%;生长季延长了至少10 d;植被生产力(GPP)显著上升,倾向率为4.57 gC m-2 a-1;植被恢复措施对GPP变化的贡献约为23%,气候变化和大气CO2升高的施肥效应的贡献为77%。源区植被蒸散量(ET)呈增加趋势,倾向率为2.54 mm a-1,水分利用效率(WUE)亦提高,平均相对上升率为5.1% a-1。GPP、ET和WUE年总量及其变化率在海拔4200 m以下随高度上升而减小,之后变化趋缓。源区植被绿度和径流系数与当年和前一年降水呈显著正相关,反映降水蓄存于植物根层土壤的遗留效应。蒸散增强在一定程度上有利于源区地表—大气之间的水分再循环,帮助缓解生态恢复引起的产水能力下降,促进降水—植被—径流之间的良性互馈关系的形成。揭示水文对气候变化和植被恢复的响应和互馈机制,可为生态恢复措施对源区水源涵养功能的影响及效应的定量评估提供科学依据。

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    黄土高原东部夏半年降水稳定同位素特征及水汽来源分析
    周思捷, 孙从建, 陈伟, 张鑫
    2022, 77 (7):  1745-1761.  doi: 10.11821/dlxb202207012
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    大气降水氢氧稳定同位素的组成可以指示降水过程的气候环境变化,分析大气降水稳定同位素的变化,对于研究气候条件下的水文循环过程具有重要意义。本文基于2019年夏半年(4—10月)黄土高原东部8个站点采集的152个降水样本的δ2H和δ18O的测定,系统分析δ2H和δ18O的时空分布特征及与气象参数、云下蒸发的关系,并利用HYSPLIT模型分析了水汽来源及运移路径。结果表明:① 研究区夏半年降水δ2H1和δ18O存在显著的季节变化,其中5—7月逐渐富集、8—9月逐渐贫化;研究区降水δ2H和δ18O亦表现出显著的空间差异,整体上呈现由东南向西北逐渐增加的趋势。② 区域大气降水线的结果表明,该区整体上降水受云下蒸发作用较为显著,但位于盆地地区(赵城、阳泉、长治)降水过程受局地内循环影响较明显。③ 该区域降水中δ18O并未表现出显著温度效应和降水量效应,仅汾河谷地的介休站存在温度效应而介休、临汾站存在降雨量效应。④ 云下蒸发过程对太行山土石山区中部的阳泉站、北部的大同站以及汾河谷地的临汾站影响较为显著,其云底与地表降水的氢氧稳定同位素差异较显著。⑤ 水汽来源分析的结果显示,该区域夏季降水的主要来源为近地及东南方向下的渤海等地,远距离下的西方路径水汽含量占比较小。本文的结果对于增进区域水循环的认识及水资源的合理优化配置具有重要意义。

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    秦岭中部山地降水的垂直变化研究
    李大伟, 段克勤, 石培宏, 李双双, 尚溦, 张召鹏
    2022, 77 (7):  1762-1774.  doi: 10.11821/dlxb202207013
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    明确秦岭高海拔山区降水的变化规律,是深入理解秦岭作为中国南北地理过渡带特征、认识秦岭水资源在南水北调中线工程中重要作用的前提。但秦岭高海拔地区长期缺乏有效的降水观测数据,导致对其降水变化缺乏了解。利用2018年6月1日—2019年5月31日秦岭太白山海拔3760 m实测降水数据,发现在秦岭海拔3760 m处年降水量可达1300 mm,远高于汉江盆地和关中平原600~800 mm的年降水量。在此基础上,检验了克里金(Kriging)、反距离加权(IDW)和薄盘样条(ANUSPLIN)插值方法,以及GPM修正数据(GPM-cal)和ERA5再分析资料对秦岭中部山地年和季节降水空间模态的再现效果,各方案均能揭示秦岭高山区是降水高值中心,且降水随海拔的升高而增大,但利用克里金、反距离加权插值方案不能得到准确的高海拔降水值,与此相比,GPM-cal数据、薄盘样条插值与ERA5资料能较准确刻画秦岭中部山地年降水量随地形的变化。水汽通量分析显示,秦岭凭借高大地形对600 hPa高度以下的南来湿润气流具有明显的阻挡、强迫和拦截作用,使其南坡成为区域降水高值中心。结合高山区降水观测、薄盘样条插值、多源格点资料和数据修正方法,是认识秦岭山地降水形成和变化的有效途径。

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    滇中城市群不透水表面时空变化与反常气候现象研究
    刘志林, 丁银平, 角媛梅, 王金亮, 刘澄静, 徐秋娥
    2022, 77 (7):  1775-1793.  doi: 10.11821/dlxb202207014
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    人类活动对全球气候变化的影响是学科前沿也是热点和难点,其中城市不透水表面(IS)的热岛、雨岛等气候现象是研究重点,但有关其他气候要素的研究尚有待开展。本文以全球30 m IS数据集(GAIA)和中国区0.1°地面气象要素数据集为数据源,通过Mann-Kendall(M-K)突变检验法和贝叶斯模型等方法,对滇中高原湖滨城市群在1985—2018年间IS的时空变化特征、气象要素变化与IS的关系,以及反常气候现象进行了刻画。结果表明,相较1985年滇中城市群的IS面积增加了227.56%,2007—2018年增长速度达到最快(89.85 km2/a),主要在S、NE、SE、W 4个方向扩张;34 a滇中城市群气候整体经历冷湿(1985—1995年)、暖湿(1996—2006年)、暖干(2007—2018年)3个快速转化阶段;IS具有显著的“热岛现象(气温+0.63 ℃,长波+4.49 W m²)”“雨岛现象(降水+38.27 mm)”“湿岛现象(比湿+0.51 g/kg)”“风速低岛现象(风速-0.025 m/s)”和“气压高岛现象(气压+602.64 Pa)”;滇中城市群的长波辐射主要分布在313~329 W m²、比湿8.9~9.9 g/kg、气压76235~79946 Pa、短波186~194 W m²、降水840~876 mm和876~998 mm、风速2.08~2.38 m/s、气温13.85~15.85 ℃区间内,且显著受IS分布影响。IS对气压和湿度的影响具有“气压反温度现象”和“湿度反常现象”,这可能与副热带高压带控制、海拔和大型湖泊(湖陆风)影响有关。

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    月表地貌起伏形态分异特征及分级标准研究
    邓佳音, 程维明, 刘樯漪, 焦毅蒙, 刘建忠
    2022, 77 (7):  1794-1807.  doi: 10.11821/dlxb202207015
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    月球地貌是月球表面发生的地质和地貌过程的结果,月球地貌单元的划分和等级分类体系的构建是月球地貌学研究的基础,也是月球地貌图制图的基础和关键科学问题。地貌学是研究形态和成因的科学,高程和起伏度是最基本的地貌指标。本文基于LOLA(Lunar Orbiter Laser Altimeter) DEM数据以及LOLA和SELENE TC(Terrain Camera)融合的DEM数据(SLDEM2015,文中简称SLDEM),利用均值变点法确定月表起伏度计算的最佳窗口,并以起伏度100 m、200 m、300 m、700 m、1500 m及2500 m为阈值将月球表面分为微起伏平原(< 100 m)、微起伏台地[100 m, 200 m)、微小起伏丘陵[200 m, 300 m)、小起伏山地[300 m, 700 m)、中起伏山地[700 m, 1500 m)、大起伏山地[1500 m, 2500 m)及极大起伏山地(≥ 2500 m)地貌7个类型。划分结果显示:微起伏平原主要分布在月海平原区域、部分有玄武岩充填的撞击盆地的盆底区域以及撞击坑坑底区域;微起伏台地主要分布在月海和月陆区域的交界区域;微小起伏丘陵主要分布在月溪和皱脊等构造单元区域;小起伏山地主要分布在撞击坑中央峰及坑底断裂区域;中起伏山地主要分布在撞击坑坑底和坑壁过渡区域、撞击坑坑壁和坑缘过渡区域、撞击盆地盆底与盆壁过渡区域以及盆壁与盆缘过渡区域;大起伏和极大起伏山地主要分布在撞击坑坑壁区域及撞击盆地盆壁区域。本文确定的月表起伏度分级标准可以对月表数字地貌分类体系的构建和月球地貌图集的编研提供定量标准和重要参考。

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    生态系统服务
    2010—2060年中国森林生态系统固碳速率省际不平衡性及调控策略
    蔡伟祥, 徐丽, 李明旭, 孙建新, 何念鹏
    2022, 77 (7):  1808-1820.  doi: 10.11821/dlxb202207016
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    森林生态系统具有很高的固碳潜力,是陆地碳汇的主体。准确估算各省(自治区)森林生态系统固碳速率,是科学制定碳中和技术路线及相应调控政策的重要依据。然而,目前有关中国不同省份森林生态系统未来固碳潜力的研究非常罕见。利用中国森林生态系统固碳模型(FCS)并结合3种未来气候情景(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5),定量评估了2010—2060年间各省现存森林生态系统的固碳速率。研究发现:中国区域内各省的森林生态系统固碳速率介于0.01~36.74 Tg C/a,平均值为(10.09±0.43) Tg C/a。省际间森林固碳速率存在非常大的差异,其中东部地区各省的单位面积固碳速率大于西部地区;但考虑到单位GDP固碳速率和人均固碳速率后则表现为西部地区明显更大。此外,各省人均碳固存速率与其人均GDP之间存在显著负相关关系。因此,省际间森林生态系统固碳速率存在明显的区域不均衡性,要真正地持续实现其碳汇潜力需要在技术和政策层面做出重大调整。结合中国贫困区与高生态碳汇区的重叠,不能仅仅依靠传统碳贸易,亟需研究制定符合中国特色的“区域碳补偿”措施,在保障区域协调发展的基础上使西部或不发达地区民众能自愿/自觉加强对森林的保护、保持甚至提升森林碳汇,使森林在实现碳中和战略中发挥更大作用。

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    基于植被动态模式预估中国植被净初级生产力变化格局
    马忠学, 崔惠娟, 葛全胜
    2022, 77 (7):  1821-1836.  doi: 10.11821/dlxb202207017
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF(4856KB) ( )  

    本文选用部门间影响模式比较计划(ISI-MIP)提供的6个植被动态模式数据,对比遥感反演值计算了各模式在中国不同植被区的拟合优度,评估了模式的适用性;并提出了以拟合优度为权重的区域年均净初级生产力(NPP)算法,有效解决了已有研究由于数据和方法的不同而对中国NPP估算效果较差的问题。结合两种浓度路径下(RCP2.6和RCP6.0)的模式估算结果,评估了未来30 中国NPP的变化格局。结果表明:单个模式数据对中国大部分区域NPP的拟合效果较差(R² < 0.4),所计算的中国平均NPP整体偏高33%~97%,但能较为准确地反映空间上从东南向西北递减的趋势。通过加权合成的新序列整体拟合优度为0.86,在单一植被区的拟合优度也基本大于0.3,能更好地反映未来NPP的变化格局。未来中国平均NPP仍将保持由东南向西北递减的分布,中国均值呈波动增长状态,在2035年达到8.8 μg/(m² s),2050年达到9.7 μg/(m² s)左右。随着时间的推移,RCP2.6路径下主要增长区将由南方地区向北偏移,在华北地区增长变显著,在西南、中南地区增速变慢,显著增长的面积变小;在RCP6.0路径下主要增长区将向东北、东南和西部地区退缩,中东部地区增长变不显著。研究发现高浓度路径对2016—2025年间植被NPP的增长主要起促进作用,但在2035—2050年间开始起抑制作用。同时,高浓度路径下NPP的空间分布将变得更加极端,特别是位于青藏高原西北部的高寒荒漠、温性荒漠及灌木半灌木荒漠将增长缓慢或不增长。

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