1967—2006年太子河流域径流系数的变化特征

利用太子河流域6个主要支流（海城河、南沙河、北沙河、兰河、细河、太子河南支）1967—2006年日均降水和径流资料,分析了各支流径流系数的变化趋势及其与降水的关系.结果表明：1967—2006年,位于高山丘陵区的太子河南支的年均径流系数较大,而人类活动影响较多的海城河流域的年均径流系数较小;除南沙河的年径流系数总体呈上升趋势外,其余各条支流的年径流系数均呈下降趋势,以南支和兰河的下降趋势尤为明显;除细河流域的年径流系数没有发生突变外,其余各条支流的年径流系数都发生了突变,且突变出现的年份各不相同;年降水量对年径流系数的影响极显著.     

1967-2006年太子河流域径流系数的变化特征

利用太子河流域6个主要支流(海城河、南沙河、北沙河、兰河、细河、太子河南支)1967-2006年日均降水和径流资料,分析了各支流径流系数的变化趋势及其与降水的关系.结果表明:1967-2006年,位于高山丘陵区的太子河南支的年均径流系数较大,而人类活动影响较多的海城河流域的年均径流系数较小;除南沙河的年径流系数总体呈上升趋势外,其余各条支流的年径流系数均呈下降趋势,以南支和兰河的下降趋势尤为明显;除细河流域的年径流系数没有发生突变外,其余各条支流的年径流系数都发生了突变,且突变出现的年份各不相同;年降水量对年径流系数的影响极显著.     

1990—2020年黑龙江省植被覆盖度的时空变化趋势及驱动力

植被覆盖度(FVC)作为表征植被生长状况与生态系统变化的定量指标,其时空变化趋势及驱动力是全球及区域生态环境的重要研究内容。本研究基于GEE云计算平台,应用像元二分模型对黑龙江省1990—2020年FVC进行估测,并通过Mann-Kendall突变检验、Sen趋势分析、Mann-Kendall显著性检验、相关性分析及结构方程模型,分析FVC的时空变化趋势及驱动力。结果表明：基于像元二分模型法计算研究区FVC具有较高精度(R²>0.7、均方根误差<0.1、相对均方根误差<14%)。1990—2020年,黑龙江省年均FVC为0.79,呈波动上升趋势(0.72～0.85),年均增长0.4%,市级行政区年均FVC也呈不同程度的增长。黑龙江省以极高FVC类型为主,其面积占比逐渐增加。FVC呈增加趋势的面积占比为67.4%,呈减小趋势的面积占比为26.2%,其余保持不变。人为活动因子对年均FVC的相关性高于生长季月平均气象因子对年均FVC的相关性。人为活动因子是黑龙江省FVC变化的主要驱动因子,其次为土地利用类型,而生长季月平均气象因子对FVC变化的总影响为...     

基于时空数据挖掘技术的华东区域暴雨时空特征

基于TRMM 3B42降雨数据,构建5个年尺度的时间序列参数,结合数据挖掘和GIS空间分析技术,分析2003—2015年中国华东区域暴雨时空特征.结果表明: 2003—2015年,研究区年降水量与年暴雨降水量空间分布较为相似,年降水总量呈略微上升的趋势,年暴雨降水比例的时间波动较显著;暴雨降水空间分布在南北方向的差异性明显强于东西方向;年暴雨频次的时间波动较小但空间差异显著;年暴雨降水呈现向北偏移的趋势;5个变量的变化趋势均表现出较强的空间差异性,且大部分像元呈不显著的增加(或减少)趋势.     

中国西北干旱区气温时空变化特征

依据我国西北干旱区95个站点1951-2008年月平均气温资料,运用经验正交分解法(EOF)、Morlet小波分析、MannKendall秩次相关检验法及气候趋势系数等方法剖析了西北干旱区气温场空间分布结构及多时间尺度下的变异规律和变化趋势.结果表明:西北干旱区气温存在3a、9a及准12a主周期;气温场空间分布以“相间复杂”型为主(对总体方差贡献为30.93％),基于此将西北干旱区划分为北疆子区、南疆子区、河西子区、青海子区及内蒙古子区.全区44.8％的年份气温属正常范围,15.5％年份异常偏暖,3.4％显著偏暖,13.8％年份偏冷,显著偏冷和异常偏冷年份均为8.6％.自90年代以来,西北干旱区开始增温,2001-2008年温度正距平值达6.9℃,正距平年数由80年代40％上升至100％.西北干旱区97.9％的地区呈现增温趋势,其中94.7％的地区通过信度0.01的显著性检验,96.8％的站点通过了0.05的显著性检验;增温幅度为0.02℃/10a-1.21℃/10a;并形成了北疆以富蕴(1.09℃/10a),南疆以喀什(0.22℃/10a),东疆以巴里坤(0.76℃/10a),柴达木盆地以小灶火(0.81℃/10a),河西地区以松山(0.08℃/10a),内蒙古西部以吉诃德(0.03℃/10a)为中心的增温区.     

淮河流域1990-2015年间土地利用时空变化特征及驱动机制研究

淮河流域位于我国东部沿海地区, 是我国社会经济发展潜力最大的地方之一。通过ArcGIS空间分析、土地转移矩阵等方法, 揭示淮河流域25年间的土地利用时空变化特征和驱动机制。结果表明: (1)1990-2015年间, 淮河流域各土地利用类型占比为耕地>建设用地>林地>草地>水域>未利用地, 其中, 耕地减少面积最大, 减少了6536 km2, 建设用地增加面积最大, 增加了6926 km2, 其中建设用地呈明显的放射状扩散增加趋势。(2)25年间淮河流域整体的用地类型转化强度呈减弱趋势, 1990-2000年间所有土地类型之间存在剧烈的双向转化, 淮河流域西南部、东北部和北部耕地与草地、林地的双向转化最为明显。中部耕地与建设用地的双向转化最为明显。耕地与水域的双向转化主要发生在河流和湖泊沿岸。2000-2015年间土地类型之间的转化较轻微, 主要是耕地向建设用地转化, 较为均匀地分布在各个区域。(3)社会经济发展是淮河流域土地利用变化的最主要驱动力, 尤其在2005年后更加明显。探究淮河流域土地利用类型时空动态变化和驱动机制, 可为淮河流域土地资源的科学管理与利用提供依据。     

东南诸河流域1990-2015年土地利用时空变化特征及驱动机制

土地利用/覆被变化作为影响全球环境变化的重要因素,是人类活动最直接的反映,其驱动力分析能够很好地揭示人类活动对土地资源的影响机制。运用ArcGIS空间分析和SPSS主成分分析等方法,从整个东南诸河流域片区的尺度上,研究了包含中国台湾地区在内的1990—2015年间的土地利用时空变化特征,并探究其主要驱动机制。研究结果为:(1)全流域各土地类型面积占比为:林地耕地草地城乡建设用地水域未利用土地,林地与耕地的空间分布特征均为"北聚南散,北多南少",城乡建设用地集中分布在经济较为发达的台湾海峡两岸沿海地区以及流域大陆北部靠近长江三角洲的地区。(2)全流域土地类型的面积变化量为:城乡建设用地耕地草地林地水域未利用土地。流域土地利用综合动态度为0.68%,整体用地类型转化程度先降低再增加,并以城乡建设用地和耕地为主要变化类型。流域南部各市的土地利用变化较北部剧烈,台湾地区主要土地利用变化类型为耕地和城乡建设用地。(3)大陆地区城乡建设用地变化的主要驱动力为人口数量及结构、城市化和社会经济发展,台湾地区在此基础上增加了社会工农产业结构调整因素。大陆耕地变化的主要驱动力为人口数量及结构、城市化水平和社会工农产业结构,社会工农产业结构和农业生产水平是台湾地区耕地变化的主要驱动力。本研究为东南诸河流域土地资源规划管理提供科学依据,为自然流域尺度的土地利用变化及其驱动机制研究提供可靠实例。     

1980—2015年中山市基塘景观时空变化及驱动因素

进行基塘土地利用景观变化及驱动力研究, 可为保护这种特殊农业生态系统提供研究支持。以中山市作为研究区, 运用1980—2015年5期中山市土地利用矢量图和统计年鉴数据, 探明基塘景观时空变化及其驱动因素。结果表明: ①中山市基塘外部面积上经历了一个倒“U”型的发展, 即先增长后衰减。②城乡工矿、居民用地和基塘用地重心发生变化并存在一定互斥; ③城镇化的建设为中山市基塘大幅缩减的第一主因, 另外产业结构的调整升级、饮食结构变化、政策导向也影响了基塘的发展。④基塘系统内部的基面作物种植结构、基面与鱼塘比例也发生了变化; ⑤其相对经济效益及生态效益发生削弱, 中山市基塘未来发展方向也应更多与现实发展和社会需要相结合。作为中国特殊的传统农业生态系统模式, 基塘系统保护势在必行。     

1982-2012年中国植被覆盖时空变化特征

利用GIMMS NDVI、MODIS NDVI和气象数据,辅以趋势分析、分段回归以及相关分析等方法,分析了1982—2012年我国植被NDVI时空变化特征及其驱动因素。结果表明:(1)近30年我国植被NDVI呈缓慢增加趋势,增速为0.2%/10a;植被覆盖变化阶段性特征明显:即1982—1997年和1997—2012年植被覆盖均呈显著增加趋势,增速分别为1.2%/10a和0.6%/10a,均通过显著水平0.05的检验。(2)空间上,我国陕北黄土高原、西藏中西部以及新疆准格尔盆地等地区植被NDVI呈显著增加趋势;而东北地区的大、小兴安岭和长白山、新疆北部的天山和阿尔泰山以及黄河源和秦巴山区等地区植被NDVI呈显著下降趋势,其中东北地区和新疆北部山区下降尤为显著,说明近年来我国中高纬度山区植被活动呈下降趋势。(3)不同区域植被对气温和降水的响应存在差异,我国北方地区植被对气温具有较长的响应持续时间;而除云南外,南方地区植被对降水的响应时间存在1—3个月的响应时间,且随着滞后时间的延长,相关性逐渐增大。(4)我国植被覆盖增加是气候变化和人类活动共同驱动的结果,尤其是1999年之后人类活动影响逐渐加强。而我国东北地区和新疆北部山区植被覆盖的下降可能是由于该区降水减少所致,东南沿海地区植被退化则受城市化影响显著。     

广东省2004—2016年植被冠层降雨截留模拟及时空变化特征

评价植被冠层降雨截留能力,是生态系统水循环的重要研究内容。以广东省中小流域为例,结合地面监测站点的降雨量数据和MODIS叶面积指数遥感数据,利用植被冠层降雨截留模型,定量模拟和分析了广东省流域尺度2004—2016年的地表植被冠层降雨截留能力及其时空变化特征。结果表明:(1)2004—2012年广东省年均植被冠层降雨截留率持续下降,2016年略有上升,并且随着时间的推移,流域之间的植被冠层降雨截留率差异越来越小。(2)广东省植被冠层降雨截留能力呈现山区东西两翼高,山区中部以及沿海地区低的显著空间差异格局,这种空间格局与植被覆盖LAI主要呈现由珠三角向外围递增的圈层空间格局特征密切相关,而与由南向北逐渐递减的降雨空间格局特征相关性不大。(3)森林覆盖对流域植被冠层降雨截留能力有着一定的影响,其中流域内阔叶林占森林面积的比例对这种影响的程度起着最为关键的作用。     

Classification as a first step in the interpretation of temporal and spatial variation of crop yield

Automated pattern recognition by multivariate clustering is proposed as a tool for interpreting the temporal and spatial variation of crop yield. A trial showed that some general patterns of season-to-season variation could be identified and related to soil variability. Such a procedure would be a useful first step in the investigation of sources of yield variation, leading to interpretation and (possibly) spatial variation of inputs.     

广东南岭大型真菌区系地理成分特征初步分析

对广东南岭自然保护区内的大型真菌区系进行了初步分析.结果:种类最多的科是多孔菌科共有62种(占总种数的18.7%);第二为口蘑科共有42种(占总种数的12.7%) ; 第三是红菇科共28种(占总种数的8.6%).含10种或以上依次为牛肝菌科(20种)、伞菌科 (19种)、鹅膏科(15种)、炭角菌科(15种)、麦角菌科(13种)、粉褶蕈科(12种)和丝膜菌科(11种).种数(包括种下单位)10种以上的属有6属(占总属数的4.4%)共有种类77种(占全部种数的23.3%),它们依次是红菇属Russula(18种)、鹅膏属Amanita (14 种)、虫草属Cordyceps(13种)、炭角菌属Xylaria(11种)、粉褶蕈属Entoloma(11种) 、乳菇属Lactarius(10种);种数(包括种下单位)2～9种的属有54属(占总属数的39.7 % );仅含1个种的属有76属(占了总属数的55.9%).从属的区系地理成分上可分为:①广布成分(62.5%)、②泛热带成分(16.2%)、③热带亚洲-热带美洲成分(2.2%)、④热带亚洲 -热带非洲成分(0.7%)、⑤北温带成分(15.4%)、⑥地中海区-西亚至中亚成分(1. 5% )、⑦东亚-北美洲成分(1.5%).表明了南岭自然保护区的大型真菌属是以广布成分为主(62.5%),其中热带成分与北温带成分比较接近.     

广东南岭国家级自然保护区鱼类多样性及保护

南岭国家级自然保护区鱼类有36种,隶属于4目10科28属,其中以鲤科鱼类最多,占52.78%。有热带平原复合体、江河平原复合体、上第三纪复合体、中印山区复合体构成。植物食性占22.22%,动物食性占13.89%,杂食性占33.33%,碎屑食性占30.56%。有8.34%的种处于濒危状态。     

基于小波变换的卧龙国家级自然保护区植被时空变化分析

提出一种基于小波变换从长时间序列、大范围遥感数据中快速、自动化检测植被动态变化的方法。以MODIS 500m空间分辨率,16d合成的NDVI数据为数据源,对受到2008年5月12日汶川地震严重影响的卧龙国家级自然保护区内2003年至2012年的植被动态变化进行时空分析,为保护生态多样性及生态系统的稳定性提供依据。研究表明:1)地震后保护区内植被指数减少的面积大范围增加,且波动较震前更为明显,统计分析结果能够更为直观地反映地震及其次生灾害等极端现象对该地区植被的破坏程度;2)保护区内植被指数极值变化多发生在夏季或秋季,较低海拔地区极值变化多发生在夏季,而在高海拔地区则多发生在秋季;3)在大熊猫最适宜栖息的区域(2600—2800m)植被指数极值减少量大于0.4的范围大于增加量大于0.4的范围,反映出植被在震后的恢复状况并没达到理想的水平。同时发现在该海拔区域范围内植被指数减少的面积在春夏两季较大,表明在该时间段卧龙地区大熊猫最适宜生存区域的植被情况较为不稳定,需更为关注其动态,采取适当的保护措施。     

Multivariate analysis of morphological variation in Cineraria deltoidea (Asteraceae, Senecioneae)

Cluster analysis and principal coordinates analysis were used to investigate phenetic variation in Cineraria deltoidea , a species that ranges from near sea level in KwaZulu-Natal, South Africa, to 4300 m a.s.l. on the mountains of East Africa and Ethiopia. Earlier taxonomic revisions reduced nine previously recognized species to synonyms of C. deltoidea . Two closely related species, C. decipiens and C. atriplicifolia , were also included in the analyses. Thirty-six morphological characters were examined on 111 specimens. Phenograms and scattergrams show partial clusters of specimens of C. deltoidea from individual mountains or geographical regions, but no groups are sufficiently distinct to warrant formal recognition at any rank. The East African specimens from 3000 m a.s.l. and higher tend to cluster together. Growth at high altitude in East Africa is correlated with fewer, larger capitula on longer peduncles, and an absence of a cobwebby indumentum comprising long, narrow-based trichomes. Cineraria deltoidea is thus a highly variable species with geographical and clinal variation evident throughout its range. Cineraria atriplicifolia and C. decipiens are maintained as distinct species, distinguished from C. deltoidea by their growth form, life span and auricle shape.  © 2007 University of the Witwatersrand, Johannesburg. Journal compilation © 2007 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society , 2007, 154 , 497–521.     

Partitioning the variation among spatial,temporal and environmental components in a multivariate data set

Abstract We propose a method of partitioning the variation in a multivariate set of data according to (i) environmental variables, (ii) variables describing the spatial structure in the data and (iii) temporal variables. This method is an extension of an existing method for partialling out the spatial component of environmental variation, using canonical analysis. Our proposed method extends this approach by including temporal variables in the analysis. Thus, the partitioning of variation for a data matrix of species’abundances or biomass can include, by our methodology, the following components: (1) pure environmental, (2) pure spatial, (3) pure temporal, (4) pure spatial component of environmental, (5) pure temporal component of environmental, (6) pure combined spatial/temporal component, (7) combined spatial/temporal component of environmental and (8) unexplained. In addition, permutation testing accompanying the analyses allows tests of significance for the relationship between the different components and the species data. We illustrate the method with a set of survey data of penaeid species (prawns) obtained on the far northern Great Barrier Reef, Australia. This extension is a useful tool for multivariate analysis of ecological data from surveys, where space, time and environment commonly overlap and are important influences on observed variation.     

Evidence for the Younger Dryas Event in the Eastern Part of Nanling Region

The Younger Dryas Event has been recorded in Europe, North and South America and in Northern Part of China, although up to now, no any evidence has been found in the Southern China. A pollen spectrum in Nanling Region showed that there existed a sharp decrease of the evergreen-broad-leaved tree pollen around 10 400 a BP. It may be the effect of the Younger Dryas Event on the lower-latitude of China.     

Sampling spatial and temporal variation in soil nitrogen availability

There are few studies in natural ecosystems on how spatial maps of soil attributes change within a growing season. In part, this is due to methodological difficulties associated with sampling the same spatial locations repeatedly over time. We describe the use of ion exchange membrane spikes, a relatively nondestructive way to measure how soil resources at a given point in space fluctuate over time. We used this method to examine spatial patterns of soil ammonium (NH⁺ ₄) and nitrate (NO⁻ ₃) availability in a mid-successional coastal dune for four periods of time during the growing season. For a single point in time, we also measured soil NH⁺ ₄ and NO⁻ ₃ concentrations from soil cores collected from the mid-successional dune and from an early and a late successional dune. Soil nitrogen concentrations were low and highly variable in dunes of all ages. Mean NH⁺ ₄ and NO⁻ ₃ concentrations increased with the age of the dune, whereas coefficients of variation for NH⁺ ₄ and NO⁻ ₃ concentrations decreased with the age of the dune. Soil NO⁻ ₃ concentration showed strong spatial structure, but soil NH⁺ ₄ concentration was not spatially structured. Plant-available NH⁺ ₄ and NO⁻ ₃ showed relatively little spatial structure: only NO⁻ ₃ availability in the second sampling period had significant patch structure. Spatial maps of NH⁺ ₄ and NO⁻ ₃ availability changed greatly over time, and there were few significant correlations among soil nitrogen availability at different points in time. NO⁻ ₃ availability in the second sampling period was highly correlated (r = 0.90) with the initial soil NO⁻ ₃ concentrations, providing some evidence that patches of plant-available NO⁻ ₃ may reappear at the same spatial locations at irregular points in time. Received: 20 February 1998 / Accepted: 23 November 1998     

南岭国家级自然保护区蝴蝶多样性与区系研究

广东南岭国家级自然保护区位于南岭山脉中段的核心区域,在生物进化史中具有特殊的地位。对栖息微环境变化敏感的蝶类是生态环境变化的指示物种,对其进行多样性和区系的研究,可为南岭蝶类资源的保护和利用等提供科学依据。于1990-1997年,2006-2016年连续多次对该保护区蝶类进行了调查,结果显示:共记录蝴蝶11科218属501种,是国内诸保护区中蝴蝶种数最多的。分布在东洋区的蝴蝶共377种,占蝶类种数的75.2%,古北区94种,占18.8%,其它跨区系分布的只有30种,属东洋区主导的分布型;国内分布于华南、西南、华中3区的蝴蝶共391种(78.04%),其它分布区种类少,这些说明南岭蝴蝶与南岭植物一样主要属亚热带成分。从自然保护区尺度的蝴蝶区系相似性比较看出,种类数和区系相似性都随着离南岭的距离增大而减少,与海南尖峰岭相比热带成分明显减少,这些说明南岭蝴蝶组分不仅有热带向亚热带过渡的特点,而且明显表现出以南岭为核心向周边扩散,暗示了南岭中段可能为我国蝴蝶的起源和分化中心。弄蝶是蝶类中系统发育过程中最古老的类群,该保护区弄蝶达132种,占我国弄蝶种数的35.68%,这可能与丰富而古老的植物区系紧密相关;黛眼蝶属(幼虫以竹子为寄主)有28种,居国内各保护区之首,这与南岭山地丰富的竹类资源有关,这些表明植物与蝴蝶间密切的协同进化关系。     

广东南岭国家级自然保护区珍稀濒危植物调查

广东省南岭国家级自然保护区的野生珍稀濒危植物有36种,占全国珍稀濒危植物总数的9.3%。其中裸子植物8种,被子植物28种;濒危2种,渐危20种,稀有14种。区内珍稀濒危植物资源具有组成丰富、热带性质明显、起源古老、特有现象突出和用途广泛等特点。