国家自然科学基金(41101088)
- 作品数：10 被引量：204H指数：7
- 相关作者：李国栋张俊华南忠仁田海峰赵自胜更多>>
- 相关机构：河南大学兰州大学广东商学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河南省教育厅科学技术研究重点项目中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程医药卫生天文地球更多>>
- 基于小波和M-K方法的商丘气温时间序列分析被引量：18
- 2013年
- 利用1955—2011年商丘气象站地面逐日气象数据,集成Morlet小波分析法、Mann-Kendall分析法、回归分析法、变异系数等方法,分析近57 a商丘气温序列的年、季周期变化特征、突变特征、变化趋势及年际变率特征。结果表明:根据回归分析、5 a滑动平均分析,商丘年平均气温呈增温趋势,年际变化倾向率为0.17℃/10 a;各季节气温变化趋势差异明显,夏季气温呈下降趋势,年际变化倾向率为-0.08℃/10 a,冬春秋季气温呈增加趋势,冬季增温最显著,冬季气温年际变化倾向率为0.35℃/10 a。根据Mann-Kendall分析,年平均气温突变点为1992年,夏季气温不存在明显突变,冬季气温突变点为1986年。根据小波分析,20世纪50—80年代商丘年平均气温存在准17 a周期信号,之后该周期信号消失,80年代和90年代出现准32 a周期信号,在本研究的整个时间序列上存在准5 a和准2 a周期信号,周期信号显示未来几年可能会出现低温年。商丘年平均气温的年际变异系数为0.04,年际变率较小,年际变化较平稳。商丘作为重要的粮食生产基地,集成多种方法的气温变化特征和趋势预测分析,对该区域的农业种植活动具有重要的指导意义。
- 李国栋田海峰彭剑峰刘亚茹尹雪
- 关键词：MORLET小波MANN-KENDALL法
- 气候变化背景下的城市低碳发展水平测度被引量：1
- 2012年
- 全球气候变化对全球自然系统和社会经济产生了显著的影响,近百年来的气候变暖已经成为既定的科学事实。目前,世界各国对于发展低碳经济、建设低碳城市及承担碳减排任务以应对气候变化的共识不断得到加强,在此背景下,低碳社会、低碳生活等理念为人们所广泛关注和推崇。本文综述了气候变化的科学事实、碳排放与城市化之间的内在联系;阐述了低碳经济、低碳城市、"脱钩"理论、环境库兹涅茨理论、生态足迹和碳足迹理论的理论内涵;评述了目前低碳城市发展水平的测度指标体系、计算方法和评价标准,重点分析了人均碳排放、碳生产率、碳排放强度和碳能源排放系数等城市低碳发展水平指标,以及DPSIR模型、生态足迹模型、主成分分析和层次分析综合模型等低碳发展水平评价模型。最后,提出了目前该研究领域存在的科学问题,展望了未来的研究重点和发展方向。
- 李国栋赵自胜张俊华程弘毅张洵赫田海峰
- 关键词：气候变化低碳城市
- 黄河泥沙冲/沉积区土壤有机碳不同组分空间特征及变异机制被引量：6
- 2020年
- 黄河泥沙是黄河下游陆地地貌类型形成的物质来源,泥沙沉积改变了地表土壤结构和有机碳含量水平。基于室内外实验和空间地统计分析方法,文中对开封-周口土壤有机碳组分的空间特征和影响因素进行了分析。在0~100 cm土壤中TOC、AOC、NOC的含量分别为0.05~30.03 g/kg、0.01~8.86 g/kg和0.02~23.36 g/kg,表层0~20 cm的TOC、AOC、NOC高于下层,同一土层中TOC的变化幅度和含量差异性最大,AOC最小,NOC介于二者之间。NOC的含量对TOC的贡献大于AOC。空间地统计学研究显示,TOC、AOC、NOC的块金系数在0.50~0.67之间,具有中等程度的空间相关性,TOC、AOC、NOC的含量受结构因素和随机因素的共同作用,且二者的作用强度接近。空间上,自表层向下层,土壤TOC、AOC和NOC的整体变化趋势较为一致,高值区与低值区之间过渡明显,NOC和AOC的含量及空间变化能较好地反映TOC的空间变化和碳积累区域。分析发现,黄河泥沙冲/沉积区分布、农业耕作过程和耕作历史是影响区内土壤有机碳及其组成含量和空间分布的主要因素,而有机物的输入量、土壤颗粒物组成及二者的动态关系是影响土壤结构体形成和有机碳含量的关键因素,提高有机物的含量和改善土壤结构是提升土壤质量、实现区内农业持续发展的有效途径。
- 张俊华张俊华李国栋李国栋赵文亮王岩松
- 关键词：土壤有机碳黄河泥沙
- 气候变化对传染病爆发流行的影响研究进展被引量：53
- 2013年
- 全球气候变化已影响到传染病发生、传播与变化的各个环节,从病原体及其携带者、传播途径和人体自身抵抗力等方面直接或间接影响传染病的发病趋势,从而对人类健康造成了巨大的威胁。所以加强对气候变化与传染病间关系、预测预报研究,对进一步认识、预防和控制传染病的爆发流行具有重要意义。阐述了全球气候变化对生物物种的地理分布和人类健康的影响,气候变化改变了生物物种的地理分布范围,增加了某些物种的潜在分布区域,并造成生物物侯期的改变;同时,极端气候事件成为导致种群数量波动的一个重要驱动力。气候变化对人类健康有直接和间接影响,它使得传染病发病率增加、传染病分布范围扩大、人群对疾病易感性增强。评述了气候变化对疟疾、登革热、霍乱、流行性乙型脑炎、流感、SARS、肠道传染病、鼠疫、血吸虫病等常见传染病流行机制和传播过程的影响研究进展。评述了传染病和气象因子关系分析中常用的定性和定量分析方法,传统的研究多以定性分析为主,方法较单一;目前,利用流行病学资料与同期的气象因子进行单因素相关分析、多元回归分析是常用的研究方法;主成分回归分析、逐步判别分析、灰色关联分析法、RS和GIS等方法近年来逐渐得到应用;数学建模、实验室生物学仿真实验方法是今后需强化的方向。提出了该研究领域国内外研究普遍存在和亟待解决的问题,针对目前的研究现状和存在的问题,提出了未来的研究重点和发展方向。
- 李国栋张俊华焦耿军赵自胜
- 关键词：气候变化传染病疫情
- 黑河绿洲区耕作影响下的土壤粒径分布及其与有机碳的关系被引量：34
- 2012年
- 选取黑河绿洲区典型土壤类型为研究对象,分析耕作对土壤粒径分布及其与土壤总有机碳、活性有机碳、惰性有机碳关系的影响。结果显示:非耕地(灰钙土、灰褐土、栗钙土)转变为耕地后,改变了10～50μm粗粉粒、50～250μm细砂粒、250～1000μm粗砂粒的含量,对<5μm的粘粒含量影响小。而风沙土变为耕地土壤后,土壤颗粒出现了细化现象。土壤粒径分布的变化也波及到了土壤颗粒与有机碳的关系,耕地与非耕地中存在异同点。相同之处在于,以50μm作为分界点,土壤总有机碳、活性有机碳、惰性有机碳与<50μm的粉粒、粘粒土壤颗粒含量呈正相关,与>50μm的砂粒呈负相关。不同之处为:耕地中土壤有机碳仅与5～10μm、10～50μm、50～250μm有关;非耕地中土壤有机碳与<1μm、1～5μm、5～10μm、10～50μm、50～250μm、250～1000μm的含量有关。分析表明,耕作是引起土壤活性有机碳增加及土壤有机碳与土壤粒径之间的关系发生变化的内在原因。
- 张俊华李国栋南忠仁肖洪浪
- 关键词：土壤粒径土壤有机碳耕作土壤类型
- 典型河谷型城市冬季热场分布和热岛效应特征及其驱动机制研究——以兰州市为例被引量：13
- 2013年
- 应用城市气候流动观测、定点观测、GIS空间分析等方法,模拟分析典型河谷型城市—兰州市的冬季热场、湿度场空间结构特征和演变规律;通过波文比系统观测实验,分析地-气能量交换过程和能量平衡特征,从根源上解释城市热场演变和城市热岛效应产生的能量驱动机制。利用观测数据,结合兰州城区和郊区气象台站1958-2004年的常规气象观测资料,分析冬季热岛强度的日、季节和年际变化特征,兰州市冬季热岛强度夜间强,白昼弱,一日中热岛强度最高的时段主要集中在子夜前后;个别时段的正午前后会出现短暂的城市"冷岛"现象;冬季热岛强度最强,夏季最弱,春秋居中;兰州市近50年热岛强度逐渐增强,线性趋势达到0.46℃/10a。定量分析城市化指数与热岛强度变化的关系,发现兰州市总人口、建筑面积与城市热岛强度都呈显著的线性相关关系。研究结果为河谷型城市的大气污染治理、生态环境建设、城市规划、土地利用等提供理论参考。
- 李国栋张俊华赵自胜王乃昂程弘毅田海峰
- 关键词：热岛效应河谷型城市
- 黑河中游典型土地利用方式下土壤粒径分布及与有机碳的关系被引量：18
- 2012年
- 土地利用方式是影响土壤粒径分布、土壤有机碳及其组成含量的重要因素。研究显示:黑河中游典型土地利用类型下,不同土壤粒径分布和土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(AOC)、非活性有机碳(NOC)的含量存在差异。剖面上TOC、AOC、NOC含量较高的旱地、水田、中覆盖度草地与含量较低的戈壁、裸土地、沙地、盐碱地相比,<1μm、1—5μm、5—10μm、10—50μm的粒径含量较高,而50—250μm、250—1000μm的含量较低,这种变化以50μm为分界,分析表明<50μm的粉粒和粘粒可起到固碳作用,而50—250μm、250—1000μm的砂粒起碳损失作用。统计结果表明,以50μm为分界,水田、戈壁、中覆盖度草地剖面上TOC、AOC、NOC与1—5μm、5—10μm、10—50μm呈正相关,与50—250μm、250—1000μm呈负相关。分析发现,粉粒和粘粒与土壤TOC、AOC、NOC的关系较显著,是影响和控制团聚体形成和稳定的重要因素。增加地表植被覆盖度、退化生态系统的植被恢复、农田耕种、防风固沙措施是提高土壤有机碳、粘粒和粉粒含量的方式,也为土壤团聚体的形成和稳定提供基础。
- 张俊华李国栋南忠仁
- 关键词：土地利用土壤粒径分布土壤有机碳
- 气候变化背景下中国陆地生态系统碳储量及碳通量研究进展被引量：36
- 2013年
- 全球气候变化对全球生态系统的结构、功能和过程产生了重要影响,成为各国政府、社会公众以及科学界共同关心的焦点问题。陆地生态系统碳循环又是当前气候变化和区域可持续发展研究的核心内容之一,影响到经济和社会发展的各个方面。因此,开展陆地生态系统碳储量和碳通量的研究仍将是气候变化研究中的重点内容。总结了近年来国内森林、土壤、草地、农田四种陆地生态系统在碳储量、碳通量方面取得的研究成果和不足:随着遥感、GIS及模型的发展和应用,森林、草地生态系统碳储量的研究精度和范围要高于农田和土壤,而农田和土壤生态系统碳储量的研究多基于典型性样地和大量实验数据,结果受制于样点布设和采样密度;目前,土壤生态系统碳储量结果多基于上世纪80年代全国二次土壤普查数据计算所得,且总有机碳库的估算存在较大差异,土壤有机碳的组分研究中易氧化有机碳库研究滞后于总有机碳,迫切需要对我国现有土壤有机碳进行研究;农田生态系统受人类活动干扰强烈,从一个或几个站点到全国尺度都有对农田土壤有机碳贮量的研究成果,与国外相比,我国试验田的设置时间短,资料积累较少,更多侧重不同施肥方式下农作物产量和农田合理的施肥培肥模式研究,农田土壤有机碳含量关系我国农业生产和粮食安全,对农田土壤固碳机理的研究仍将是今后关注的焦点。各生态系统碳通量的监测取得了一定成果,近年来涡度相关系统在森林、土壤、草地、农田生态系统中得到了广泛的应用。并从气候、人类活动两个因素分析了其对生态系统碳储量、碳通量的影响。针对目前存在的问题,进一步指出了目前国内不同生态系统中碳循环在现状研究、有机碳变化机制、模型建立及气候变化和人类活动影响下的碳库时空格局方面得到加强。
- 李国栋张俊华陈聪田海峰赵丽萍
- 关键词：气候变化陆地生态系统碳储量碳通量
- 耕作历史和种植制度对绿洲农田土壤有机碳及其组分的影响被引量：20
- 2012年
- 耕作历史和种植方式是影响黑河绿洲农田土壤总有机碳及其组成的重要因素。研究结果显示,随着耕作时间的延长,土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(AOC)、惰性有机碳(NOC)的含量均呈增加趋势,但AOC、NOC的增幅存在差异,AOC因性质活泼,对农业活动等措施引起的变化较NOC有较快响应,因此,在耕作的初期(0～5 a),AOC的增幅高于NOC,而20 a的耕地NOC增幅大于AOC,之后达到AOC与NOC的增幅接近(>100 a)的动态发展趋势,表明总有机碳含量积累的过程是AOC与NOC增幅逐渐接近、NOC积累增速的过程。>100 a的耕地,因种植方式不同,剖面上TOC、AOC、NOC含量呈现出:油菜地>普通玉米地>制种玉米地>小麦地。分析发现,绿洲区近年来大面积种植制种玉米引起TOC、AOC、NOC发生改变,增加秸秆或牲畜粪便的归还量是提高土壤有机碳的有效途径。
- 张俊华李国栋南忠仁肖洪浪赵丽萍
- 关键词：土壤有机碳
- 黑河中游典型土地利用方式下土壤有机碳与活性和非活性组分的关系被引量：7
- 2012年
- 以黑河中游7种典型土地利用方式(水田、旱地、中覆盖度草地、盐碱地、裸土地、戈壁和沙地)为对象,分析土壤有机碳含量及其组分的关系.结果表明:在0～100cm土壤中,随土层深度增加,土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(AOC)和非活性有机碳(NOC)含量逐渐降低.中覆盖度草地、盐碱地、裸土地、戈壁、沙地、水田和旱地中的TOC、AOC、NOC含量不同,土地利用方式的改变将引起土壤有机碳的增减,水田耕作是提高绿洲土壤有机碳的有效途径.当土地利用方式变化后,NOC对TOC含量的贡献大于AOC.同一种土地利用类型中,随TOC含量的增加,AOC、NOC含量也呈增加趋势,且NOC的增幅高于AOC.AOC、NOC变化趋势线的交叉点对应的TOC含量可作为土壤中TOC易积累或易损失的分界点,AOC、NOC的饱和容量可通过其变化趋势线来确定.
- 张俊华李国栋王岩松南忠仁赵丽萍
- 关键词：土地利用土壤有机碳活性有机碳
