黄淮海地区耕地复种指数的时空格局演变

耕地复种指数是土地利用强度的重要表征,时空动态特征有助于理解人类活动与生态环境的耦合作用。以黄淮海地区2001—2015年MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,中分辨率成像光谱仪)NDVI(Normalized Difference Vegetation Index,归一化植被指数)遥感影像为数据源,使用Savitzky-Golay滤波对时间序列曲线平滑重构后,结合研究区物候信息设置含有阈值的二次差分算法提取复种次数,最后在R环境下绘制复种指数空间分布图。结果表明:(1)河南省复种指数最高(169.3%),山东省次之,天津市最小;(2)各省市年际变化趋势大体一致,经历了升高-降低-升高的过程;从空间分布特征来看,耕地复种指数具有明显的地域性差异,二熟制主要集中于南部,东部和北部受地形和纬度影响,主要以一熟制为主。研究结果对于黄淮海农耕区的土地利用强度辨识、人类活动方式确定具有参考价值,同时也证明了该方法具有更大尺度推广的潜力。     

京津冀地区城镇化与环境质量协调性

通过构建城镇化与环境质量评价指标体系,评估了2014年京津冀地区13个地级(直辖)市和20个县级城市城镇化强度和环境质量的综合水平;采用协调发展度模型,定量分析了研究区城镇化与环境质量的协调度。结果表明:京津冀城镇化在地级(直辖)市呈现京津"极化"发展模式,县级市大部分处于中低等水平;环境质量在地级(直辖)市中,天津和唐山最差,县级市总体为中等水平;地级市城镇化与环境质量协调度处在0.37~0.83,高值区在京津唐三角区,县级市在0.22~0.65,协调状态集中在冀东北地区,而失调状态则集中在冀东南地区,存在明显区域差异。研究结果可以为京津冀地区城市发展和环境保护提供准确评估和管理决策。     

人为热排放对城市热环境的影响研究展望

全球范围的城市扩张和能源消耗,导致人为热在不同时间和空间尺度上影响地表热环境,人为热排放与城市热岛的关系受到广泛关注。通过国内外文献总结源清单法、数值模拟法和能量平衡方程等3种人为热估算方法的优缺点,评价人为热研究在城市、区域和全球尺度的主要进展和区别,归纳出现有研究在城市尺度多关注人为热的时间动态变化,区域和全球尺度研究则更关注人为热的空间差异,以及人为热对于全球变暖的贡献和人类的适应对策。从中发现人为热研究中存在的问题和不足,包括研究尺度和研究方法匹配性、研究结果的验证和比较、人为热排放与景观功能的联系、人为热排放强度和周期对气温的影响机制等。根据现存问题提出多学科集成、人为热与景观功能耦合、时空尺度选择、数据获取等4个方面的建议,有助于在理论和方法方面深化和拓展城市人为热研究。     

基于景观格局的城市热岛研究进展

首先对城市热岛效应的研究历史、大气城市热岛(AUHI)和地表城市热岛(SUHI)等概念、以及数据获取方式等方面进行简要地概述;随之着重综述从景观格局角度对城市热岛效应进行的研究。统计描述、传统景观格局指数分析和模型模拟法是目前该方向研究的主要方法,统计和景观格局指数分析的研究方法相似,主要统计地表参数或地表景观格局指数与地表温度的相关关系,在SUHI的研究中用得较多;AUHI和SUHI的数据源和机理不尽相同,其研究方法也不同;AUHI一般使用固定气象站点的数据和精细的局部移动气象站数据,较难和景观格局指数结合;模型模拟法则既可以使用地表温度也可以使用大气温度,其结果具体可靠,但目前模型模拟中涉及的景观格局参数,尤其是二维或多维的格局参数并不多;最后从数据源和景观格局参数的参与两个角度讨论了该方向研究存在的问题并提出今后研究的重点,包括(1)针对研究目标,选取或生产最合适的高质量数据;(2)深入从景观格局角度模拟城市热岛效应的研究,尤其是二维和三维景观格局的模拟,并发展多维度的景观格局指数;(3)中尺度上充分利用多光谱遥和热红外遥感数据,结合小尺度的测量和模拟,建立基于机理的景观模型或格局指数以评价中尺度的城市热岛效应;(4)多领域数据的融合和多学科方法的交叉研究和应用。     

北京城市公园湿地的休憩吸引力评价

以北京地区20个城市公园湿地为研究对象,从公园湿地的景观质量、区位条件、可达性3方面构建了城市公园湿地休憩吸引力评价指标体系,并基于层次分析法赋权的综合指数评价方法,对公园湿地的休憩吸引力进行评价,最后通过实地问卷调查数据对休憩吸引力评价结果进行验证,结果表明:具有高休憩吸引力的公园湿地依次为颐和园、奥林匹克公园、青龙湖公园、北海公园、圆明园、玉渊潭公园、十渡、金海湖风景区、陶然亭公园、野鸭湖湿地,稻香湖湿地和珍珠湖风景区的休憩吸引力最低,其余8个公园湿地休憩吸引力一般.休憩吸引力评价结果与实际调查数据相符,说明所建立的评价指标体系与评价方法是可行的.20个公园湿地按照其休憩吸引力可聚为4类,据此可制定不同的管理对策.通过城市公园湿地休憩吸引力评价,分析城市公园湿地景观在休闲游憩方面所发挥的作用,可以为城市湿地公园的优化与配置、提高人居环境质量、改善城市景观布局提供依据.     

海河流域水体沉积物碳、氮、磷分布与污染评价

从全流域尺度上研究海河流域水体沉积物碳、氮、磷元素含量与分布特征,对研究海河流域水环境污染现状具有重要意义.本研究采集海河流域河流与水库163个表层沉积物(0～10 cm)样品,测定沉积物有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)的含量,运用有机指数与有机氮方法评价沉积物污染状况.结果表明: 海河流域沉积物TOC、TN、TP含量具有较大的空间异质性,下游平原区明显高于山区,北四河下游平原、黑龙港及运东平原含量较高,永定河山区、北三河山区、滦河流域含量相对较低,河流沉积物TOC含量显著高于水库沉积物,而TN、TP含量与水库沉积物没有显著差异.TN与TOC、TP含量呈显著正相关(r=0.704,P<0.01;r=0.250,P<0.01).全流域有机指数总体属于“较清洁”水平,北四河下游平原总体已接近有机污染水平.全流域有机氮总体处在“尚清洁”水平,北四河下游平原、黑龙港及运东平原流域存在有机氮污染.海河流域河流、水库沉积物具有相似的污染强度.沉积物C/N平均值为12.71,表明TOC多来源于藻类等浮游动植物,其次是高等植物,水库C/N值比河流高,陆源物质输入对水库沉积物TOC的贡献比对河流大.     

中国生态区划研究进展:从格局、功能到服务

在总结国内外生态区域研究的基础上,系统梳理了中国现有的生态区划方案,总结出生态特征和类型区划、生态地理和格局区划、生态功能和服务区划三大类,分别对每个区划的指标、技术、方案、特点进行了归纳,并提出了各自存在的问题。现有研究缺少面向服务供需的生态系统区划,生态制图和更新的标准化技术也存在不足。为此,提出明确不同生态区划的科学或管理目标、强调人类需求对于生态系统服务的影响、重视全球气候变化对生态系统的现实作用和未来影响、加强现代制图技术在生态区划的作用、整合现有多原则和多目标的生态分区方案等五个方面的建议。     

流域景观类型及配置对大型底栖动物完整性的影响

通过对滦河流域66个河段大型底栖动物采集和生境指标监测,基于大型底栖动物完整性评价和13种景观指数构建,探讨了不同景观指数对于大型底栖无脊椎动物完整性的解释能力。景观指数类型包括流域及欧式距离缓冲区土地利用百分比、水流路径缓冲区土地利用百分比、局部区域土地利用百分比和基于水流路径的反距离权重指数。基于多元线性逐步回归模型,根据调整R2(Square of the coefficient)来判断不同指数的解释能力。研究结果表明基于水流路径的反距离权重指数对于大型底栖动物完整性的解释能力最好,其次为基于水流路径的缓冲区和局部区域的土地利用百分比指数,全流域及欧氏距离缓冲区内土地利用百分比解释能力最差。农田是影响大型底栖动物完整性最重要的景观类型,距离河流越近的农田对大型底栖动物完整性的影响越大,因此流域及河岸带农田的控制和管理对于滦河流域大型底栖动物完整性的恢复具有重要的作用。     

显微注射法制备转基因小鼠的技术研究

转基因技术是发生工程学或胚胎操作技术中的一部分。这一技术包括有受精卵的采集,受精卵的体外培养,胚胎移植等技术,转基因动物制作是其应用技术之一,它是将外源ＤＮＡ片段用显微注射法直接注入受精卵原核,使外源ＤＮＡ随机整合到寄主基因组中而形成转基因小鼠。我们建立完善这一技术的目的是在实验动物的生产中为转基因动物的生产提供稳定可靠的保证。我们将ｐＣＸＴＧＡＰ、ｐＣＳＬＮ等基因分别注入受精卵原核制备相应的转基因动物模型,并从中总结较佳的操作技术。结果经检测阳性转基因小鼠占出生幼鼠的１６３８％。我们认为不仅要有精细的微注射技术、动物的选用和饲育、严密的胚胎操作都是转基因动物制作成功的重要条件。