【目的】水榆花楸是一种优良的林木种质资源,具有重要的生态和观赏价值,全面了解其在我国的自然分布现状与生态特征,将有助于制定水榆花楸的资源保护与科学引种规划。【方法】基于183个野外采集与历史标本凭证,利用地理信息技术的DIVA-GIS软件及其耦合的BIOCLIM模型,对其适生区分布格局以及主导气候因子进行了首次定性定量分析。【结果】水榆花楸的当代潜在适生区覆盖我国东部季风区各省,基于BIOCLIM的模型预测结合辛普森多样性指数评估表明:中国中部山区、华北沿海丘陵与东北地区,是水榆花楸现代3个集中分布的区域,其中陕、豫、鄂与渝多省交界的山区(秦岭—大巴—巫山山脉)可视为核心分布区域;气候因子主成分分析(PCA)与主导气候因子贡献率排序依次为:年降水量(bio12)>最湿季降水量(bio16)>温度季节变化方差(bio4)>最暖季降水量(bio18)>最冷季降水量(bio19);累计频率曲线进一步明确水榆花楸地理分布的生态特征分别为:423.00~1 508.00 mm,245.00~675.00 mm,590.63~1 280.93(SD×100),229.00~655.00 mm和8.00~185.00 mm;用于模型评估的受试者工作特征曲线(ROC)和Kappa统计值分别达到0.782和0.515,满足预测精度的一般要求。【结论】水榆花楸当下分布格局在区域尺度上主要受到东亚季风驱动的降水因子影响,并偏好高海拔适度低温的环境,此外水榆花楸分布格局的差异在区域尺度上还受海拔、经纬度地理因素不同程度影响。

【目的】西花蓟马是世界性的重要害虫,在中国首次于2003年在北京发现,亟需对其适生区进行预测。【方法】将CLIMEX和GIS分析方法结合起来,利用GIS的插值功能,对用CLIMEX预测西花蓟马中国适生区所得的EI值进行插值替换,并利用GIS的叠加功能,初步分析了寄主和湖泊等因素对西花蓟马分布的影响,从而使CLIMEX的预测结果更加精细准确。【结果】预测结果表明西花蓟马能广泛分布于黄河、渭河以南,其中主要发生地分布在云贵高原,渭河流域,淮河流域及广东、广西、浙江等地。【结论】西花蓟马在中国的华中、华南以及西南的广大地区可周年发生,气候条件合适及具备越冬场所时在中国广大北方地区也可能严重发生。

采用德国Gemo公司研发的Floodarea水文动力模型,基于气象和灾情资料,模拟强降水导致的山洪情景下逐小时淹没预警点的动态结果,通过淹没深度与累积雨量的拟合,有效的划分了羊智沟山洪灾害不同淹没深度下的临界雨量阈值。结果表明:1)羊智沟流域降水量呈略递减趋势,变化率为-0.02mm/年,年平均气温呈现上升趋势,变化率约为0.032℃/年。2)逐小时淹没深度与6h累积面雨量拟合关系较好,通过0.001的显著性水平检验。3)通过淹没深度和累计雨量的有效拟合,划分了羊智沟洪水临界雨量阈值,为羊智沟洪水灾害预警提供科学依据。

为定量描述林火行为以辅助扑救决策,利用地理信息系统(GIS)软件建立林火蔓延模拟的空间背景并生成相应数据,运用林火蔓延模型且综合考虑火场地形、气象及可燃物类型等因子,采用点到点的传播方式,用Visual Basic 6.0开发软件,最终实现林火蔓延的动态模拟。模拟的结果表明,在地形条件一定的情况下,林火的初始蔓延速度和风速的大小对林火蔓延有明显的影响,不同的初始蔓延速度会导致不同的蔓延结果,随着初始速度的增大,蔓延面积也相应增加;不同的风速形成的火场面积不同,随着风速的增大,蔓延面积也相应增加,但火场的形状相似;坡向不同,接受阳光的照射不同,温度、湿度、土壤和植被都有差异,一般南坡比北坡更容易...

【目的】为明晰中国珍稀濒危拟单性木兰属地理分布对气候变化的响应，为其管理和保护提供参考。【方法】基于拟单性木兰属常绿乔木的地理分布信息及38个环境变量数据，利用R语言优化的最大熵模型（MaxEnt）预测各物种适生区变化趋势，分析物种在自然保护区内保护空缺（GAP）。【结果】MaxEnt优化预测后，各树种的AUC值均大于0.9，说明模型预测准确。中国珍稀濒危拟单性木兰属主要分布在秦岭–淮河以南地区。影响各拟单性木兰属分布的主导环境因子主要为气温和降水，其中主要影响峨眉拟单性木兰的因子为最干月降水量，最适范围15 ～ 210 mm，同时还受海拔因素影响；影响光叶拟单性木兰生长的最主要因子为温度年较差，最适范围为9 ～ 26 ℃；乐东拟单性木兰生长的最主要影响因子为昼夜温差月均值，其适宜范围6 ～ 8 ℃；云南拟单性木兰生长主要受到最干季均温影响，适宜范围在7 ～ 14 ℃，同时还受土壤因素影响。2061—2080 年气候情景下，峨眉拟单性木兰和光叶拟单性木兰总适生区面积缩减11% ～ 33%，乐东拟单性木兰和云南拟单性木兰总适生区面积分别扩增15% ～ 28%，各树种迁移距离54 ～ 296 km。各拟单性木兰属常绿乔木在保护空缺面积较大，基准期及未来气候情景下，自然保护区内物种总适生区和高适生区面积均在6%和11%以下。【结论】珍稀濒危拟单性木兰属分布最易受到最干月降水量、温度年较差、昼夜温差月均值等因素影响。在基准期时，各拟单性木兰属乔木高适生区面积分布较为零散。未来随着气候变暖，峨眉拟单性木兰和光叶拟单性木兰高适生区面积缩减29% ～ 51%；乐东拟单性木兰和云南拟单性木兰高适生区面积扩增21% ～ 49%。未来自然保护区内各拟单性木兰的总适生区和高适生区面积，波动在2%以内。建议在西南、华中、华东及华南等适生热度值高地区，增加自然保护区，以增强对中国珍稀濒危拟单性木兰属乔木的保护。

利用上海市近8a的日降雨数据,采用修正的SCS模型模拟得出上海地区农田地表径流流量,分析出了上海地区农田地表产流的特征。主要结论:(1)旱地在土壤湿度为干燥、几乎饱和、饱和条件下产生地表径流临界降雨量分别为8.47、3.58、1.41mm;水田的土壤湿度几乎一直为饱和状态,产生地表径流的降雨临界值为0.26mm。(2)旱地和水田产流量分布形状都呈极度右偏状,旱地和水田产流最大值分别为135.59和185.70mm,但是98.11%的天数中旱地产流量小于10mm,95.40%的天数中水田产流量小于20mm。年产流量在月份中分布比例大体上是以6月和8月为峰的双峰分布,这个峰有从8月向6月前移的趋势...

海绵城市建设的核心是运用绿色雨水基础设施对城市水文生态过程进行生态雨洪管理与调控,维护和提升城市自然水文生态过程。针对城市水文生态过程展开定性与定量相结合的空间模拟研究,具有重要的现实指导意义和实际应用价值。本文从城市水循环的降雨、产流、过程传输和汇流四个阶段以及对应的"天"、"地"、"城"、"水"四大水文生态过程的角度,论述了基于多目标的城市水文生态过程空间模拟分析的内容、方法、技术与路径,以期为后期各类型绿色雨水基础设施的定性、定位与定量规划设计提供科学指导和依据。

海绵城市建设的核心是运用绿色雨水基础设施对城市水文生态过程进行生态雨洪管理与调控,维护和提升城市自然水文生态过程。针对城市水文生态过程展开定性与定量相结合的空间模拟研究,具有重要的现实指导意义和实际应用价值。本文从城市水循环的降雨、产流、过程传输和汇流四个阶段以及对应的"天"、"地"、"城"、"水"四大水文生态过程的角度,论述了基于多目标的城市水文生态过程空间模拟分析的内容、方法、技术与路径,以期为后期各类型绿色雨水基础设施的定性、定位与定量规划设计提供科学指导和依据。

利用判断矩阵法、线性加权求和法、GIS(地理信息系统,Geographic Information System)空间分析法和层次聚类分析法,基于地形数据、气候数据和土壤数据等11个指标,进行陕西省蓝莓生长的潜在适生区划研究。结果表明:1)陕西省具有大面积适宜蓝莓生长的立地条件,潜在适生区占总面积的88.56%。气候条件和土壤条件对其潜在分布区的限制作用较强,潜在适生区面积分别占总面积的39.54%和33.06%;2)从综合评价指标体系来看,陕西省蓝莓潜在适生区面积达到10.12×10~4 km~2,占总面积的49.16%,主要集中在陕南浅山丘陵区和秦岭北麓山前区;3)运用层次聚类分析法,将潜在适生区分为3个亚区,非适生区分为2个亚区。其中,潜在适生区第1亚区具有较好的蓝莓适种条件,非适生区第2亚区的蓝莓种植条件最不理想。

【目的】基于室内模拟点烧试验分析长白山风灾区地下火阴燃特征并建立发生概率预测模型，为该地区地下火防控提供理论依据。【方法】以长白山风灾区不同恢复程度（恢复区、半恢复区、未恢复区）的地下可燃物为研究对象，设置不同地下可燃物含水率梯度（0%、5%、10%、15%），通过室内模拟点烧试验，分析不同恢复程度的地下火阴燃温度和蔓延速率变化特征；采用双因素分析方法，确定不同恢复程度和含水率对地下火阴燃峰值温度和蔓延速率的影响；使用含水率和深度2个因子，基于Logistic回归模型建立风灾区地下火阴燃发生概率预测模型。【结果】长白山风灾区恢复区和未恢复区地下火阴燃的极限含水率为10%，半恢复区地下火阴燃的极限含水率为15%。不同恢复程度的地下火阴燃温度较低，自我维持燃烧的时间随可燃物含水率升高而增加，高含水率条件下的熄灭时间最短；地下火阴燃蔓延速率缓慢，最快仅为3.25 cm·h~(-1)。恢复程度和含水率交互作用对地下火阴燃峰值温度的影响存在显著差异，含水率0%和5%条件下不同恢复程度的峰值温度之间存在显著差异，恢复区不同含水率之间的峰值温度存在显著差异；地下火阴燃的蔓延速率受恢复程度和含水率影响，二者交互作用对蔓延速率的影响不存在显著差异。地下火阴燃发生概率预测模型拟合效果较好，预测精度高（P<0.01,AUC=0.917）。【结论】长白山风灾区恢复区和半恢复区的地下火阴燃温度较高，最高温度分别为640.57℃和602.02℃，未恢复区的地下火阴燃蔓延速率最快（3.25 cm·h~(-1)），基于Logistic回归建立的地下火发生概率预测模型具有较高预测精度。

血皮槭(Acer griseum(Franch.)Pax),落叶乔木,中国特有濒危种,具有极高的观赏和保护价值。通过野外调查发现,血皮槭天然种群已十分稀少且呈片段化分布,正濒临灭绝,亟需得到保护。目前,对于濒危植物血皮槭的研究主要集中在野生资源生长状况、天然更新、种子繁殖和无性繁殖、SSR标记引物开发、天然种群遗传变异和谱系地理学研究等方面。本文通过种群生态学方法分析了血皮槭天然种群的动态和生存曲线,计算种群年龄结构动态参数、静态生命表和生存率曲线;并采用MaxEnt模型评价了血皮槭的潜在适生区,主导的气

洪水过程的特征指标不仅包括洪水量级，还包括时间、形态、动力学等指标。现有模型和方法重点关注洪水量级指标的模拟，对其他指标的模拟仍有待深入。如何实现对洪水过程所有特征指标的模拟已成为目前洪水预报的技术瓶颈。论文采用4种机器学习模型(多元线性回归、多层感知器、随机森林和支持向量机)对淮河上游长台关流域59场降雨—洪水场次7个特征指标(洪水总量、洪峰流量、洪水历时、洪峰时间偏度、高流量历时占比、涨洪和落洪速率)进行模拟，评估不同模型对不同洪水类型和特征指标的模拟效果。结果显示：(1)长台关流域洪水过程可分为3类，第1类洪量中等、历时长且洪峰出现时间偏前(16场)；第2类洪量低、形态矮胖且洪峰出现时间靠后(34场)；第3类洪量大、涨落水迅速、形态尖瘦(9场)。(2)时间指标模拟效果最优，动力学指标模拟效果最差。多元线性回归和随机森林模拟效果随所有特征指标数值的增加而增强；支持向量机的模拟效果随着洪水历时指标数值的增加而降低，随着其余特征指标数值的增加而增强；多层感知器模拟效果随着洪水总量、洪峰流量、高流量历时占比和涨洪速率等指标值的增加而增强。(3)从各类型洪水特征模拟精度来看，4种模型对第3类洪水特征模拟均为最佳，第2类最差；随机森林在第1类和第3类洪水特征模拟中效果最优，支持向量机对第2类洪水特征模拟效果最优。(4)从综合模拟精度来看，支持向量机效果最优，然后依次为随机森林、多层感知器和多元线性回归。上述4种模型率定和验证期相对误差分别为23%和98%、21%和109%、37%和75%、41%和102%。研究可为流域洪水过程深度挖掘和防洪措施制定提供参考和借鉴。

【目的】欧李作为我国特有的生态型树种,在防风固沙、蓄水保土等方面具有重要的生态和经济价值,因此研究欧李的全球潜在适生区及其生态特征,对欧李树种的推广种植和防沙治理具有重要意义。【方法】本文根据379个欧李分布点和19个生态因子数据,采用BIOCLIM、DOMAIN、MAXENT和GARP 4个生态位模型预测欧李的全球潜在适生区,并分析欧李分布区的生态特征,以受试者工作特征曲线ROC和Kappa两个统计量进行模型评价。【结果】欧李的全球潜在适生区主要分布在30°52°N、102°137°E范围内的亚洲,包括

运用土壤—植物—大气水分传输理论，建立农林复合模式的土壤分层水量平衡模型。主要公式有：土壤蒸发与植被蒸腾、林木与小麦根系吸水、土壤层次间的水分交换及植被冠层截留量等水分要素的计算。模型的求解采用数值计算法，并利用０～２００ｃｍ土壤容积含水量的实测值进行验证。研究表明：可以利用所建立的模型，模拟计算林带与小麦根系吸水量、林带与农田蒸散耗水量、林带影响农田土壤水分范围与程度。

对城市的碳排放水平进行精确模拟,探索城市层面碳排放规律,从而制定相应碳减排目标,将是未来城市发展低碳经济、制定低碳发展规划的基本要点。本文基于Landsat5TM数据,采用分类回归树CART算法对城市研究区进行土地覆盖分类。应用TM6单窗算法反演研究区地表温度。采用支持向量机(SVM)算法,基于城市热量空间分布的估算结果,模拟城市的碳排放空间分布。然后基于GIS和改进的高斯模式碳排放扩散修正模型,对模拟出的城市研究区碳排放的值和空间位置进行了修正。分析了研究区碳排放空间分布特征,并研究了各种土地覆盖类型与相应的碳排放分布之间的关系。研究结果表明:2010年沈阳市市辖区平均碳排放浓度介于423....