• 基于复杂网络的长三角城市对外服务群落结构研究

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2018-03-30 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 城市群已成为国家参与全球竞争与国际分工的重要空间载体,其空间组织形式正从个体城市集聚、等级性的中心地结构向多中心、嵌套式的群落结构演变。为刻画长三角地区城市在不同要素层面下形成的多层次群落结构及其状态,借助复杂网络分析工具,从城市群落的节点特征、垂直和水平结构、不同群落结构间的相互关联三方面实证分析长三角地区3类(生产性、生活性、公共性)对外服务流的网络结构特征。研究显示:1)长三角城市节点服务功能分化,节点层级性分异显著,生产和生活性服务网络的节点规模呈"长尾"分布,公共性服务网络的节点规模相对均衡;2)垂直结构上,3类对外服务网络的网络密度、网络效率、流量占比和空间分布各不相同;水平结构上,初步形成对外服务网络的专业化分工格局,部分城市突破区域界线,呈跨地域集聚组团的态势。3)较强的结构关联性存在于生产性和生活性对外服务网络之间,两者在中低度值的城市节点上具有一致性,呈联动发展格局;公共性对外服务网络与前两者的节点度值分异较大,促进了整体群落服务功能结构的丰富和完善。基于复杂网络的群落研究可以从多维结构的分析中寻求城市群落的分工协作和共生,为当前多核心、网络化的城市空间组织与规划提供科学参考。

  • 陕西黄河流域植被碳利用率时空特征及对气候的敏感性研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 植被碳利用率(Carbon Use Efficiency,CUE)能够较客观地反映植被固定大气碳的效率以及植被对气候变化产生的反馈。利用MOD17、土地利用数据及气象数据,应用Hurst指数、相关分析及敏感性分析等方法,探讨了2001—2021年陕西黄河流域植被CUE时空变异及其对气候因子的敏感性。结果表明:(1)2001—2021年陕西黄河流域植被总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)、净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)及植被CUE呈上升趋势,植被CUE均值为0.51。(2)研究区仅有14.21%的区域植被CUE呈下降趋势,植被CUE高值区主要集中分布在陕北防风固沙区及退耕还林区,未来植被CUE呈现下降趋势的面积占59.96%,且大部分为上升转下降趋势。(3)气温、降水与植被CUE总体均呈负相关,但与降水的关系较气温更为显著,与气温、降水呈正相关关系的地区分布在陕北防风固沙区;对气温与降水的敏感系数分析表明,植被CUE与气温及降水的阈值分别为10 ℃及500mm,在气温<10 ℃、降水量<500 mm时植被CUE随气温及降水的增加而增加。植被CUE与气候因子的关系在陕北退耕还林区及防风固沙区等干旱地区较为显著,且敏感性更强。

  • 秦岭森林物候时空分布特征及对水热条件的响应

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 大量观测数据分析表明,全球气候正逐步变暖。植物物候现象是全球自然环境变化的指示器。物候对气候变化的响应是研究全球气候变化的重要手段之一。森林是全球生态系统的重要组成部分,森林物候特征变化是反映气候变化对森林生长影响的综合性生物指标。利用2001—2018年MOD09A1卫星数据重建了秦岭地区增强型植被指数(EVI)序列,采用最大变化速率和阈值法结合提取了秦岭森林物候参数,结果表明:(1) Whittaker滤波法在灌木、农田、森林3种生态样地重建中稳定性较好,在秦岭山地有较好的适用性。(2) 秦岭地区物候多年均值分布同秦岭地区水热条件密切,由高海拔高山区到农耕区,生长季始期(Start of Growth Season,SOG)逐渐提前,生长季末期(End of Growth Season,EOG)逐渐推迟,生长季长度(Length of Growth Season,LOG)由高海拔区向低海拔区逐渐加长。秦岭浅山区和东部伏牛山农耕带生长季(SOG)开始较早,出现在3月上旬,高山区针叶林带生长季开始的较晚,出现在5月上旬到中旬(120~135 d)之间。生长季末期(EOG)集中出现在10月~11月初(270~310 d),高山区针叶林带生长季结束较早,浅山区植被生长季结束较晚,普遍出现在11月(300 d)以后。生长季长度(LOG)分布在150~200 d之间,低海拔地区LOG较长,大于180 d,高海拔林区生长季较短LOG集中在150~170 d。(3) 年际变化特征:2001—2018年生长季始期(SOG)呈现提前趋势,其中高海拔区提前明显,南北麓海拔低于500 m部分区域和东部伏牛山少部分区域出现推迟。生长季末期(EOG)呈现推迟趋势,其中秦岭北麓和东部中低海拔区域推迟明显,生长期长度(LOG)总体呈延长趋势。(4) 秦岭地区近17 a气温呈现上升趋势,变化率为0.02 ℃·a-1,降水呈现不明显的上升趋势,日照时数则呈现明显的下降趋势,变化率为14.6 h·a-1。(5) 秦岭地区物候参数同0 ℃、5 ℃和10 ℃界限温度、降水、日照时数相关性分析表明,全球变化下的升温作用是影响秦岭森林物候变化的主要因子,升温作用导致SOG提前,EOG推迟、LOG延长,主要集中在秦岭南北麓1 000~2 000 m之间,秦岭东部伏牛山低海拔区境内相关性最低,表明受温度制约较小。

  • 人工智能在21世纪水与环境领域应用的问题及对策

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 水,是维系人类经济社会与自然生态系统可持续发展的重要资源。近半个世纪以来,因人口增长、人类活动加剧与气候变化等系列因素驱动,水安全已成为全球重要议题。其中,为所有人提供水和环境卫生并对其进行可持续管理,已被列为联合国面向2030年的全球可持续发展目标之一;但是,如何构建行之有效的实施路径和解决方案依旧面临诸多挑战。人工智能技术的飞速发展,为实现这一宏伟目标提供了新的思路与方法。文章结合联合国全球可持续发展总体目标6“清洁饮水和卫生设施”的核心内涵与进程难点,分析和总结人工智能在水与环境领域的应用现状及效应,探讨利用人工智能落实水与环境可持续发展过程中待解决的核心关键问题,并对水与环境领域和人工智能领域的融合创新和协同发展方向进行展望。