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可可西里特拉什湖中微塑料污染特征、来源和生态风险

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环境科学学报 2023年第2期43卷 231-240页

作者：孙雪纯侯书贵黄壬晖张王滨邹欣庆刘科南京大学地理与海洋科学学院南京210023 上海交通大学海洋学院上海200030

微塑料作为一种新型污染物,近年来已成为环境科学的研究热点.为探究青藏高原无人环境中的微塑料污染,以可可西里自然保护区特拉什湖作为研究区域,分析了湖滨沉积物中微塑料的丰度分布、物理形貌和成分特征.在此基础上,讨论了微塑料的潜... 详细信息

微塑料作为一种新型污染物,近年来已成为环境科学的研究热点.为探究青藏高原无人环境中的微塑料污染,以可可西里自然保护区特拉什湖作为研究区域,分析了湖滨沉积物中微塑料的丰度分布、物理形貌和成分特征.在此基础上,讨论了微塑料的潜在来源,并利用污染负荷指数(PLI)模型和风险指数(H)模型评估了微塑料的生态风险.结果表明,特拉什湖沉积物中微塑料丰度范围为39.58~247.92 n·m^(-2),平均丰度为(107.08±101.34)n·m^(-2).这一结果可作为现阶段微塑料污染研究的自然背景参考值.纤维占微塑料总数的79.49%,透明和小粒径(<1 mm)的微塑料占很大比例,确定的主要聚合物是聚酯(51.28%).纺织品是特拉什湖微塑料的主要来源,可能来自特拉什湖以西,通过大气环流长距离运输至该区域.生态风险评估模型显示,特拉什湖的微塑料污染负荷较轻;尽管少数点位的生态风险指数较高,但总体上该区域的微塑料污染仍处于较低水平.

关键词：偏远湖泊湖滨沉积物微塑料可可西里风险评价

过去四万年我国东部季风区大型动物的减少与灭绝:原因、后果及启示

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中国科学：生命科学 2022年第3期52卷 418-431页

作者：滕漱清徐志伟鹿化煜徐驰南京大学生命科学学院南京210023 南京大学地理与海洋学院南京210023

大型动物是许多重要生态系统中的关键物种.在晚更新世至晚全新世,随着现代人的分布从非洲扩展到全球,在宏观尺度上大型动物普遍发生了种群数量下降、分布区缩小乃至物种灭绝,并对生态系统的组成、结构和功能产生深远的影响.本文通过整... 详细信息

大型动物是许多重要生态系统中的关键物种.在晚更新世至晚全新世,随着现代人的分布从非洲扩展到全球,在宏观尺度上大型动物普遍发生了种群数量下降、分布区缩小乃至物种灭绝,并对生态系统的组成、结构和功能产生深远的影响.本文通过整合古环境、古动物、古人类相关研究,从宏观生态系统与生态相互作用的视角阐述过去四万年我国东部季风区自然环境、大型动物与人类社会的耦合关系.现有证据表明,我国晚更新世灭绝的大型动物以食谱较广的混食动物为主,可能在塑造开阔的植被景观、超长距离传播种子、调节火动态等方面发挥了重要作用,气候变化可能并非其灭绝的唯一主导原因.在全新世时期,农业社会发展很可能是我国境内大型动物减少的主导因素.当前,大型野生动物在生态系统中的缺失可能制约生态系统功能的进一步提升和生态系统服务价值的最大化.深入理解我国大型动物的长期动态及其在社会-生态耦合系统中的角色,将有助于建立生态系统管理的基准参考系,对于发展基于生物调控的生态系统恢复途径具有重要意义.

关键词：晚第四纪生物间相互作用下行效应生态功能自然管理

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江苏省水利风景区空间结构分析

地域研究与开发 2014年第3期33卷 102-105页

作者：侯松岩姜洪涛南京大学地理与海洋学院南京210046

以江苏省43处省级水利风景区为研究对象,利用最邻近指数、地理集中指数、基尼系数及紧密度等空间分析手段和GIS空间分析工具对江苏省水利风景区的分布类型、均衡性、紧密度等空间结构特征进行了分析,并测算了43处省级水利风景区到江苏... 详细信息

以江苏省43处省级水利风景区为研究对象,利用最邻近指数、地理集中指数、基尼系数及紧密度等空间分析手段和GIS空间分析工具对江苏省水利风景区的分布类型、均衡性、紧密度等空间结构特征进行了分析,并测算了43处省级水利风景区到江苏省13个地级市的通达度。结果表明:(1)省级水利风景区的空间分布类型为凝聚型;(2)43处省级水利风景区较为集中地分布在江苏省13个地级市中;(3)景区间的紧密度指数值中等(0.53),可避免较为激烈的空间竞争;(4)景区的通达度平均值较高(2.70 h),空间可进入性较好,其中25处国家级水利风景区的通达度高于18处省级水利风景区。本研究对江苏省水利风景区的科学开发具有重要意义。

关键词：水利风景区空间结构江苏省

基于深度学习的全极化SAR影像冰川边界识别

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遥感学报 2023年第9期27卷 2098-2113页

作者：范吉延柯长青姚国慧王梓霏南京大学地理与海洋科学学院南京210000

冰川识别对于周边地区水资源与气候变化监测具有重要意义。全极化SAR影像包含地物表面散射、偶次散射、体散射、统计特性等丰富的特征,而深度学习能够充分挖掘影像信息,因此使用全极化SAR影像结合深度学习能够得到精确的冰川识别效果。... 详细信息

冰川识别对于周边地区水资源与气候变化监测具有重要意义。全极化SAR影像包含地物表面散射、偶次散射、体散射、统计特性等丰富的特征,而深度学习能够充分挖掘影像信息,因此使用全极化SAR影像结合深度学习能够得到精确的冰川识别效果。本文基于喜马拉雅山脉西端ALOS2-PALSAR全极化影像,使用VGG16特征提取网络与全卷积神经网络模型U-net相结合的VGG16-unet对冰川进行识别。采用的特征包括极化相干矩阵对角线元素、Freeman-Durden、H/A/α、Pauli、VanZyl、Yamaguchi这5种极化分解参数共计19种特征。为了充分利用影像信息,对这些特征进行分析与组合,并比较它们之间的冰川识别精度,以选取最佳特征。由于冰川与非冰川的地形具有明显差异,因此将DEM、坡度、局部入射角等作为辅助特征与极化特征结合。通过对比不同极化特征分类精度得出,基于物理特性的Pauli、Freeman-Durden、VanZyl、Yamaguchi特征分类的精度较高,其中Pauli特征分类的精度最高,整体精度(OA)达到92.54%,平均用户交并比(mIoU)达到78.78%。加入地形数据后整体精度(OA)提升至94.34%,平均用户交并比(mIoU)提升至82.35%。为了进一步提高冰川的识别精度,提出了一种基于单波段特征整体精度(OA)及召回率(Recall)筛选出的SDV(表面散射、偶次散射、体散射)特征交叉组合方式,结果显示,该组合整体精度(OA)达到94.98%,用户交并比(mIoU)达到85.67%,比Pauli特征分类精度分别高出0.64%和3.32%。上述结果表明,选择最佳的特征组合方式并结合深度学习在提升冰川识别精度中具有重要的作用。

关键词：遥感冰川 ALOS2-PALSAR 极化分解图像分割深度学习喜马拉雅

走滑断层相关源-汇体系演化的砂箱物理模拟实验

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地质学报 2023年第9期97卷 3043-3055页

作者：闫兵贾东赖文王毛毛河海大学海洋学院江苏南京210098 南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023 南京大学关键地球物质循环前沿科学中心地理与海洋科学学院江苏南京210023

以走滑断层为边界的隆升剥蚀区和山前沉积区组合是盆山体系的重要类型之一。由于走滑断层两盘不断发生相对滑动,因此走滑断层两侧的源区和沉积区之间的空间关系随走滑运动不断发生变化。走滑断层两侧的源-汇系统之间的耦合机制是一个有... 详细信息

以走滑断层为边界的隆升剥蚀区和山前沉积区组合是盆山体系的重要类型之一。由于走滑断层两盘不断发生相对滑动,因此走滑断层两侧的源区和沉积区之间的空间关系随走滑运动不断发生变化。走滑断层两侧的源-汇系统之间的耦合机制是一个有待研究的问题。针对这一问题,本文设计了一个简化的构造地貌砂箱实验,用来揭示源区特定母岩的沉积物分布特征以及两者之间的时空关系。实验结果表明,特定母岩在沉积区的沉积信号分布范围受包括山前洪积扇形态、岩体在流域内的分布等多种因素影响。由于洪积扇向沉积区呈扇状展开的形态特征,沉积信号在离走滑断层更远的位置分布范围更宽。当一个岩体分布在不同流域内时,其沉积物分布在两个洪积扇内,从而使其沉积信号分布范围更宽。相反,规模较小的洪积扇会被相邻较大的洪积扇限制形态从而使得沉积范围变窄。由于上述原因,在利用沉积信号和岩体之间的错开距离计算获得的走滑速率,可能会低估或者高估真实的走滑速率。本文的实验为研究以走滑断层为边界的盆山耦合系统及其源-汇体系提供了重要的模型参考。

关键词：源-汇体系走滑断层构造地貌物理模拟实验

乡村更新中的增长联盟--以山东省堽城镇为例

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现代城市研究 2016年第5期31卷 64-71页

作者：曹炎朱喜钢李小虎南京大学建筑与城市规划学院南京大学地理与海洋学院

乡村更新是国家破解城乡二元对立、实现城乡和谐发展的重要任务。我国当下的农村社区建设是乡村更新的一类重要形式。在这一建设过程中,村集体、基层政府、房地产开发商、村民个体基于各自不同的利益诉求形成了较稳定的乡村增长联盟。... 详细信息

乡村更新是国家破解城乡二元对立、实现城乡和谐发展的重要任务。我国当下的农村社区建设是乡村更新的一类重要形式。在这一建设过程中,村集体、基层政府、房地产开发商、村民个体基于各自不同的利益诉求形成了较稳定的乡村增长联盟。论文选取山东省堽城镇作为研究区域,发现该镇存在三类乡村增长联盟:"工矿企业+村集体+开发商"、"县政府+村集体+开发商"、"镇政府+村集体+开发商",进而分析联盟对农户家庭的影响和联盟存在的困境,为乡村增长联盟健康发展提供指引。

关键词：乡村更新乡村增长联盟新型农村社区村集体堽城

1979年—2019年兴凯湖湖冰物候变化的被动微波遥感监测

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遥感学报 2022年第1期26卷 201-210页

作者：柯长青蔡宇肖瑶南京大学地理与海洋科学学院南京210023

季节性冻结与消融的湖冰是气候变化的重要指示器。本文以兴凯湖为例,基于1979年—2019年的被动微波遥感数据获取了兴凯湖的冻融日期,用2000年—2019年的中等分辨率成像光谱仪MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)数据... 详细信息

季节性冻结与消融的湖冰是气候变化的重要指示器。本文以兴凯湖为例,基于1979年—2019年的被动微波遥感数据获取了兴凯湖的冻融日期,用2000年—2019年的中等分辨率成像光谱仪MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer)数据进行了验证,并用气候数据分析了湖冰物候变化的原因。结果表明被动微波与MODIS遥感数据在湖冰物候提取方面具有较好的一致性,也即MODIS的验证结果表明用低频被动微波亮度温度数据获取湖冰物候的方法是可行的,结果也是可靠的。平均而言,兴凯湖湖冰每年11-13左右开始冻结,11-23左右完全冻结,湖冰冻结持续时间9.80 d;次年04-23左右湖冰开始消融,04-30左右湖冰完全消融,消融持续时间8.03 d;湖冰完全封冻时间150.50 d,湖冰覆盖时间168.03 d。过去41 a,兴凯湖开始冻结日期没有明显变化,完全冻结日期平均推后了0.19 d/a,开始消融日期和完全消融日期分别提前了0.16 d/a和0.13 d/a,湖泊完全封冻时间和湖冰覆盖时间分别缩短了12.71 d和2.87 d。湖冰冻结日期推后与风速增大密切相关,消融日期提前和湖冰持续时间缩短与气温升高显著相关。

关键词：湖泊遥感湖冰物候被动微波遥感 MODIS 气候变化兴凯湖

城镇化对极端降水的影响及其贡献率研究--以太湖平原地区为例

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湖泊科学 2022年第1期34卷 262-271页

作者：何玉秀许有鹏李子贻王强陆苗高斌南京大学地理与海洋科学学院南京210023

城镇化背景下极端降水事件频发,洪涝灾害问题日益突出,探讨城镇化对极端降水的影响已成为热点与难点问题.本文以长江下游太湖平原地区为例,基于区内40个雨量站长序列的逐日资料(1976-2015年),结合城镇化下土地利用/覆被和社会经济等数据... 详细信息

城镇化背景下极端降水事件频发,洪涝灾害问题日益突出,探讨城镇化对极端降水的影响已成为热点与难点问题.本文以长江下游太湖平原地区为例,基于区内40个雨量站长序列的逐日资料(1976-2015年),结合城镇化下土地利用/覆被和社会经济等数据,对比分析了不同城镇化阶段极端降水相关指标的时空变化规律,并定量评估不同城镇化水平对极端降水影响的贡献率.结果表明:(1)从极端降水时空变化特征来看,极端降水频率和极端降水强度总体呈上升趋势,且高城镇化水平地区的极端降水量级指标多呈现显著上升趋势.(2)整体上,城市地区城镇化对表征极端降水量级和日数的指标有显著强化作用,对大部分指标的贡献率都在11%以上,最高可达53%;而城郊地区城镇化对极端降水日数指标产生一定抑制作用.城镇化使得城市地区极端降水变化较农村地区更加剧烈,城郊地区降水更加集中,洪涝风险增大.

关键词：极端降水贡献率城镇化太湖平原地区

都市农业对食物运输的碳减排潜力评估——以南京主城区为例

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应用生态学报 2023年第6期34卷 1441-1449页

作者：孙逸冰苏杰尹海伟孙辉孔繁花南京大学建筑与城市规划学院南京210093 南京大学地理与海洋科学学院南京210023

都市农业作为新型城市绿色基础设施和连贯式生产性城市景观,能够大幅提升城市食物系统的韧性并减少食物运输过程中的碳排放。然而,目前国内评估都市农业发展潜力及其碳减排效益的研究尚不多见。本研究以南京主城区为例,基于卫星影像和Li... 详细信息

都市农业作为新型城市绿色基础设施和连贯式生产性城市景观,能够大幅提升城市食物系统的韧性并减少食物运输过程中的碳排放。然而,目前国内评估都市农业发展潜力及其碳减排效益的研究尚不多见。本研究以南京主城区为例,基于卫星影像和Lidar点云等数据,采用语义分割、空间分析等方法,识别了研究区适合发展都市农业的地面潜力空间和屋顶潜力空间,并估算了其潜在的蔬菜产量和在食物运输方面的CO_(2)减排效益。结果表明:研究区分别有2904.39 hm^(2)的地面空间和2976.96 hm^(2)的屋顶空间可作为发展都市农业的潜力空间;在潜力空间利用率为80%的情景下,每年可生产蔬菜约22.50万t,相当于研究区年蔬菜消费量的43.6%,同时,可减少从外地输入食物过程中所产生的6.37万t CO_(2)排放。

关键词：都市农业城市闲置地屋顶农业食物运输碳减排