西藏日太阳总辐射估算模型的优化与时间尺度效应

根据2012～2014年拉萨站点的日太阳辐射观测数据,对3种日太阳总辐射估算模型(左大康、Prescoff和王炳忠等提出的估算模型)的估算结果和实际观测结果进行误差检验分析,结果表明:3种模型都通过了显著性检验,其平均绝对误差(MAE)分别为6.17 MJ/(m~2·d)、6.42 MJ/(m~2·d)和12.31 MJ/(m~2·d),均方根误差(RMSE)分别为1.60 MJ/(m~2·d)、1.65 MJ/(m~2·d)和2.78 MJ/(m~2·d),表明利用地理位置信息和日照时数的左大康估算模型对拉萨日太阳总辐射的估算效果优于Prescoff和王炳忠估算模型。利用左大康估算模型分别估算得到2015年拉萨、那曲和葛尔地区的日太阳总辐射值,并进行模型验证。通过分析拉萨1971～2015年的太阳总辐射变化和周期性特征,研究日太阳总辐射估算模型的时间尺度效应。按照11年和四季两种不同的时间尺度,利用线性回归法对日太阳总辐射估算结果和实际观测结果进行误差和相关性分析,得到经验参数a和b的值与时间尺度有一定关系。11年和四季两种时间尺度除夏季以外,其他时间拟合模型的精度均得到了提高。通过线性回归法得出45年的西藏日太阳总辐射优化估算模型,该模型估算日太阳总辐射的误差小于左大康模型,估算精度较高。     

西藏农田土和农作物中多氯联苯的分布、环境行为和健康风险评估

南亚排放的多氯联苯类污染物(PCBs)可随大气传输到西藏南部,并沉降到农田等区域。农田中的PCBs能够经食物链进入人体,从而可能对人体健康产生影响。但目前尚无西藏农田PCBs环境过程和农作物健康风险评估的研究。本研究通过同步采集西藏农田土壤和农作物,发现西藏农田土壤、青稞和油菜PCBs的浓度均值分别为5.1 pg·g-1dw、13.5 pg·g-1dw和10.9 pg·g-1dw,低于全球其他地区。青稞和油菜对PCBs的生物富集系数都大于1,说明PCBs在农作物中发生了生物富集现象。模型模拟结果显示,农田土壤中99.6%的PCBs都富集在土壤有机质中,只有0.38%的PCBs进入了植物根系。因此,青稞直接从大气中吸收PCBs是其对PCBs积累和富集的主要途径。基于饮食结构(青稞、牛肉、牛奶和酥油),西藏人群PCBs摄入均值为0.75 ng·kg-1bw·d-1,低于安全阈值约一个数量级。PCBs的食物摄入不会对西藏居民健康状况产生明显影响。     

基于FY-3A/VIRR和TERRA/MODIS数据藏北干旱监测对比

为获得藏北地区干旱遥感监测的方法,以及验证FY-3A/VIRR数据在藏北地区干旱监测的可行性,论文基于2015年7月25日—8月4日FY-3A/VIRR和TERRA/MODIS数据,计算NDVI和EVI反演温度植被干旱指数（TVDI）,利用实测20 cm土壤水分数据和气象站点累计降水量验证并对比了两种数据源、不同TVDI的遥感干旱监测的精度。结果表明：1）拟合干湿边时,噪点和拟合像元数影响TVDI监测的精度,去除噪点可提高干湿边拟合精度和干旱监测精度;2）MODIS-TVDI_E（下标E表示EVI反演）、MODIS-TVDI_N（下标N表示NDVI反演）、FY/VIRR-TVDI_E、FY/VIRR-TVDI_N与实测20 cm土壤水分数据和累计降水量的相关性检验都达到了0.05的水平,说明基于两种数据源采用TVDI的方法都能有效监测藏北地区干旱。其中,MODIS-TVDI_E和FY/VIRR-TVDI_E监测精度分别高于MODIS-TVDI_N和FY/VIRR-TVDI_N,表明TVDI_E的监测精度优于TVDI_N。MODIS-TVDI的监测精度高于FY/VIRR-TVDI,反映MODIS数据在藏北地区干旱监测精度优于FY/VIRR数据;3）基于MODIS-TVDI_E和FY/VIRR-TVDI_E划分的藏北地区干旱空间特征结果大体相同,说明FY/VIRR数据也可作为气象部门监测干旱的业务化产品,为藏北地区干旱监测提供数据支撑。     

藏西北高寒草原生态资产价值评估

论文基于遥感估算的生态系统净初级生产力(NPP)和植被覆盖率,测算了1992、1995、2000和2006年4期藏西北高寒草原的生态资产价值,并分析了其时空分布规律。结果表明:藏西北地区生态资产在空间格局上由东南向西北逐渐减小。从生态资产构成来看,藏西北地区的生态资产主要体现在大气调节(45%)和涵养水源(40%)两方面,其次为生产有机物质的价值(11%),水土保持和营养物质循环所占比例较小。从生态资产变化趋势来看,藏西北地区生态资产总值由1992年的616.1×10⁸元增长到2006年的1 637.2×10⁸元,单位面积生态资产均值平均每年增加1.06×10⁴元/km²。考虑到多源遥感数据之间存在一定程度的不一致性以及遥感时间序列数据较短等原因,论文所反映的藏西北地区生态资产变化趋势可能比实际情况偏高,其结果还有待于进一步佐证。     

基于人口分布与土地利用关系的人口数据空间化研究——以西藏自治区为例

土地是人与自然相互作用的产物,人口分布与土地利用具有非常密切的关系。根据1999年全国市县统计人口数据与各市县土地利用类型指数的相关性分析,发现各市县平均人口密度与各市县各类土地利用指数的复相关系数为0.82,在西藏、青海和海南3省区,复相关系数均达到0.99。以西藏自治区为例,根据市县人口密度与土地利用指数及数字高程的相关关系建立了人口数据空间化模型,并计算出西藏自治区1km×1km分辨率的栅格人口数据。在被选作验证区的3县37个乡镇中,用模型计算出的各乡镇人口密度与各乡镇的实际人口密度的相关系数为0.88。因此,土地利用信息是进行市县级人口统计数据空间化的重要参数,利用土地利用与人口分布之间客观存在的关系可以进行市县级人口统计数据的空间化。     

Effects of climate change and anthropogenic activity on ranges of vertebrate species endemic to the Qinghai–Tibet Plateau over 40 years

Over the past 40 years, the climate has been changing and human disturbance has increased in the vast Qinghai–Tibet Plateau (QTP). These 2 factors are expected to affect the distribution of a large number of endemic vertebrate species. However, quantitative relationships between range shifts and climate change and human disturbance of these species in the QTP have rarely been evaluated. We used occurrence records of 19 terrestrial vertebrate species (birds, mammals, amphibians, and reptiles) occurring in the QTP from 1980 to 2020 to quantify the effects of climate change and anthropogenic impacts on the distribution of these 4 taxonomic groups and estimated species range changes in each species. The trend in distribution changes differed among the taxonomic groups, although, generally, ranges shifted to central QTP. Climate change contributed more to range variation than human disturbance (the sum of the 4 climatic variables contributed more than the sum of the 4 human disturbance variables for all 4 taxonomic groups). Suitable geographic range increased for most mammals, amphibians, and reptiles (+27.6%, +18.4%, and +27.8% on average, respectively), whereas for birds range decreased on average by 0.9%. Quantitative evidence for climate change and human disturbance associations with range changes for endemic vertebrate species in the QTP can provide useful insights into biodiversity conservation under changing environments.     

西藏巴松措冷季水化学特征及其影响因素

于2018年12月（冷季）,结合水体现场理化参数和入湖河流,湖泊表层,湖泊垂直分层及出水口各样点水样分析结果对其水化学组成和分布特征以及影响因素进行了研究.结果表明,冷季巴松措水体呈弱碱性.湖区TDS含量较低,平均值仅达107mg/L.湖区平均水温为5.7℃,在水深45~60m范围内存在温度跃变,但变化梯度较小.空间上,各现场理化参数值从入湖河流到湖泊表层且沿垂直方向至最深处均有一定的变化规律,但是这些变化并无显著性差异（P>0.05）.巴松措湖泊水体溶解相中,Ca²⁺和HCO₃^-为主导离子,分别占阳离子和阴离子总量的80.35%和72.95%.各主要离子浓度在平面空间分布上表现为入湖河流高于湖泊表层,汇入湖泊后趋于平稳的趋势.在垂直空间分布上却呈随水深增加而轻微增大的趋势.巴松措水化学类型为HCO₃·SO₄-Ca型.流域内受岩石风化作用的影响,特别是碳酸盐岩的风化过程是影响巴松措水化学组成和分布特征的主要控制因素.     

近20年来青藏高原盐湖沉积与环境演化研究综述

综合分析了最近20年来青藏高原盐湖沉积与环境演化研究的主要成果,着重对青藏高原高盐湖沉积的年代学研究、盐湖环境演化的气候环境代用指标研究、盐湖沉积反映的环境演化过程研究、现代盐湖动态演化过程研究等方面进行分析。进一步探讨今后青藏高原盐湖沉积与环境演化研究的主要内容,包括更为精准的测年方法及盐湖沉积高分辨率年代序列的建立、古气候环境代用指标的综合运用与新指标探究、代用指标与气候要素关系的定量研究、盐湖沉积与环境演化的区域对比及驱动机制研究、青藏高原盐湖信息数据库平台与全球变化研究。     

西藏地表水中砷的分布

通过系统地采集森格藏布和雅鲁藏布地表水样,研究了两流域水体中砷的分布.结果表明不同水体中砷的含量不同,其由高至低依次为:热泉水(4 920μg.L-1±1 520μg.L-1,n=2)>盐(咸)水湖水(2 180μg.L-1±3 840μg.L-1,n=7)>井水(194μg.L-1,n=1)>淡水湖水(163μg.L-1±202μg.L-1,n=2)>河水(35.5μg.L-1±57.0μg.L-1,n=74),森格藏布和雅鲁藏布上游存在高砷河水,森格藏布河水砷平均含量(58.4μg.L-1±69.9μg.L-1,n=39)明显高于雅鲁藏布(10.8μg.L-1±16.9μg.L-1,n=30).采集的热泉水、盐咸湖水、井水以及43.2%的河水样品中砷的含量均高于10μg.L-1,森格藏布和雅鲁藏布分别为两流域内居民重要的饮用水源,居民具有患上地方性砷中毒的风险.     

Spatial evolution and specialization division of crop planting structure in counties of Tibet,China北大核心CSCD

从农业区域系统的角度分析农作物的空间集聚和专业化,可为农业产业结构调整及优化提供决策依据.以西藏粮食作物、油料作物、蔬菜和饲草4类作物为研究对象,基于1995-2020年西藏农业统计年鉴农作物播种面积数据分析西藏农作物种植面积时序变化,基于1995-2018年统计年鉴农作物播种面积数据和74个县域空间单元,综合运用重心模型、基尼系数、区位熵及空间自相关模型,通过ArcGIS软件分析西藏作物种植空间变化及专业化格局.结果显示:(1)西藏粮食作物种植面积占比历年均占绝对优势,但呈逐年下降趋势,油料作物种植面积整体呈波动性小幅上升,蔬菜和青饲料种植面积逐年明显增长.粮食作物、经济作物(含油料作物和蔬菜)、饲料作物比例从1995年的86:12:2调整到2020年的68:17:14.(2)1995-2015年间西藏粮食和油料生产重心较为稳定,未出现较大范围的地理迁移,其他农作物重心迁移距离较大,从东南向西北迁移416.7 km.(3)西藏农作物均呈现一定程度的空间集聚和区域专业化生产格局,但在研究期内生产集聚及专业化水平呈下降趋势.(4)将西藏粮食、油料和其他农作物划分为绝对优势区、比较优势区、优势衰退区、潜力优势区、不具优势区、优势退出区、可种植区和无种植区8种类型.本研究表明西藏农作物种植结构调整明显,基于生产格局及演变趋势划定了专业化分区,可引导农作物生产布局优化,对有效保障西藏地区粮食安全具有重要意义.(图6表5参26)