2011年度國(guó)際科學(xué)組學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)研討會(huì)綜述

2011年度國(guó)際科學(xué)組學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)研討會(huì)綜述

2011年，科學(xué)和技術(shù)部的一個(gè)項(xiàng)目數(shù)量比2010年增加了，科學(xué)和技術(shù)部選擇了能夠科學(xué)和效率地選擇同事的專家的新課題。分析了2011年面上項(xiàng)目、青年基金項(xiàng)目及地區(qū)基金項(xiàng)目的申請(qǐng)情況及科學(xué)處在項(xiàng)目評(píng)議過程中的新嘗試,總結(jié)了2010年度在研項(xiàng)目和結(jié)題項(xiàng)目取得的主要學(xué)科進(jìn)展,同時(shí)還提出了2012年度地理學(xué)基金管理工作將重點(diǎn)關(guān)注的問題。120申請(qǐng)單位及單位數(shù)量增加地球科學(xué)部一處2011年接收申請(qǐng)面上項(xiàng)目2106項(xiàng)、青年基金1849項(xiàng)、地區(qū)基金335項(xiàng)(表1);重點(diǎn)項(xiàng)目126項(xiàng)(重點(diǎn)領(lǐng)域5和6);杰出青年基金47項(xiàng)。經(jīng)過初審,上述4463項(xiàng)中有111項(xiàng)不予受理,其余4352項(xiàng)接受同行評(píng)議。在不予受理項(xiàng)目中,面上項(xiàng)目、青年和地區(qū)基金項(xiàng)目合計(jì)100項(xiàng),占90%。2011年申報(bào)D01學(xué)科代碼分布在其他重點(diǎn)項(xiàng)目領(lǐng)域的重點(diǎn)項(xiàng)目共59項(xiàng),其中39項(xiàng)在重點(diǎn)領(lǐng)域7“人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境變化的影響及其調(diào)控原理”,17項(xiàng)在重點(diǎn)領(lǐng)域1“全球變化及其區(qū)域響應(yīng)”,3項(xiàng)在重點(diǎn)領(lǐng)域2“地球環(huán)境演變與生命過程”;海外及港澳學(xué)者合作研究基金12項(xiàng);創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目2項(xiàng);重大國(guó)際合作項(xiàng)目(非征集項(xiàng)目)9項(xiàng);廣東聯(lián)合基金19項(xiàng),新疆聯(lián)合基金62項(xiàng),專項(xiàng)基金(科學(xué)儀器研究?？?5項(xiàng)。按照要求,科學(xué)處向?qū)W部推薦提出了上述項(xiàng)目的同行評(píng)議或會(huì)議評(píng)審專家。2011年一處面上、青年和地區(qū)基金3類項(xiàng)目申請(qǐng)數(shù)量較2010年增加979項(xiàng),增長(zhǎng)率為30%,青年基金增長(zhǎng)率達(dá)到33%(表2)。近5年隨著青年基金申請(qǐng)數(shù)量的持續(xù)增加,青年基金申請(qǐng)項(xiàng)目數(shù)占3類項(xiàng)目總數(shù)的比例由2006年的27%,增加到2007年的34%,2008年的37%,2009年的38%,2010年的42%,2011年達(dá)到43%。從地學(xué)一處分支學(xué)科和主要研究領(lǐng)域看2011年青年基金申請(qǐng)數(shù)量的增長(zhǎng),地理學(xué)增長(zhǎng)34%,土壤學(xué)增長(zhǎng)45%,遙感、地理信息系統(tǒng)及測(cè)量與地圖學(xué)增長(zhǎng)13%,污染物行為過程與效應(yīng)、區(qū)域環(huán)境質(zhì)量與安全增長(zhǎng)46%,自然資源、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展增長(zhǎng)73%。其中具體方向增長(zhǎng)最多的是“區(qū)域可持續(xù)發(fā)展”(D0112)增長(zhǎng)76%,其次是“自然資源管理”(D0111),增長(zhǎng)66%;“人文地理學(xué)”(D0102)和“污染物行為過程及其環(huán)境效應(yīng)”(D0109)分別增加54%和53%。從青年基金申請(qǐng)人的情況來看,近年來畢業(yè)的博士和一些在站的博士后工作人員比例較高。申請(qǐng)人一般都具有良好的科研素質(zhì)和基礎(chǔ)。很多青年人已有一些高水平成果在國(guó)際刊物上發(fā)表。上述3類項(xiàng)目申請(qǐng)單位數(shù)量增長(zhǎng)也很快,從2000年的175個(gè)申請(qǐng)單位增長(zhǎng)到2007年的377個(gè)申請(qǐng)單位,2008年的400個(gè)申請(qǐng)單位,2009年的443個(gè)申請(qǐng)單位,2010年的511個(gè)申請(qǐng)單位,2011年3類項(xiàng)目申請(qǐng)單位數(shù)量為615個(gè)。其中16個(gè)單位3類項(xiàng)目申請(qǐng)總數(shù)超過40項(xiàng),占一處3類項(xiàng)目申請(qǐng)總數(shù)25.43%;73個(gè)單位3類項(xiàng)目申請(qǐng)總數(shù)超過15項(xiàng),占一處3類項(xiàng)目申請(qǐng)總數(shù)66.97%。從申請(qǐng)單位數(shù)量及申請(qǐng)項(xiàng)數(shù)所占比例看,2011年較2010年,申報(bào)10項(xiàng)以上單位所占比例增加1%,申請(qǐng)項(xiàng)數(shù)所占比例增加3%;申報(bào)1項(xiàng)的單位所占比例沒有變化,但申請(qǐng)項(xiàng)數(shù)所占比例下降1%;申報(bào)2～9項(xiàng)的單位所占比例下降1%,申請(qǐng)項(xiàng)數(shù)所占比例下降2%。220檢查單位及專業(yè)專家意見隨著申請(qǐng)項(xiàng)目數(shù)量的大幅度增加,地學(xué)一處工作人員的數(shù)量也需要不斷增加。選擇具有較好科研背景、學(xué)科教育背景及嚴(yán)謹(jǐn)工作態(tài)度的科研人員充實(shí)到地學(xué)一處兼職人員隊(duì)伍,成為科學(xué)基金評(píng)議工作中的重要任務(wù)。面對(duì)不同年份之間工作人員變化大,且需要盡快掌握和運(yùn)用科學(xué)基金管理辦法的現(xiàn)狀,地學(xué)一處在項(xiàng)目受理前要求所有兼職人員到崗,集中時(shí)間學(xué)習(xí)科學(xué)基金各類管理辦法和有關(guān)規(guī)章制度;結(jié)合項(xiàng)目初審工作,制訂申請(qǐng)書閱讀流程,對(duì)申請(qǐng)書中有關(guān)個(gè)人信息表達(dá)不清楚和不一致的逐項(xiàng)電話核實(shí),同時(shí)規(guī)范不予受理項(xiàng)目原因表述;為了更加高效地掌握申請(qǐng)項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容,更加科學(xué)地對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分組送審,地學(xué)一處積極試用基金委委托項(xiàng)目所建立的相關(guān)信息系統(tǒng)。通過比較不同系統(tǒng)功能的差別,結(jié)合實(shí)際需求和申請(qǐng)項(xiàng)目特點(diǎn),對(duì)系統(tǒng)提出了很多改進(jìn)意見,得到采納;面對(duì)基金委信息系統(tǒng)中評(píng)議專家個(gè)人信息不全、表達(dá)不夠規(guī)范、個(gè)別方向評(píng)議專家數(shù)量有限的狀況,地學(xué)一處將2002年以來承擔(dān)一處項(xiàng)目的所有項(xiàng)目負(fù)責(zé)人納入評(píng)議專家?guī)?并根據(jù)其承擔(dān)項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容和結(jié)題成果信息,描述了該專家的主要研究方向,一定程度上補(bǔ)充了在科學(xué)前沿和研究一線工作的評(píng)議專家。通過上述嘗試,我們逐漸認(rèn)識(shí)到,規(guī)范申請(qǐng)書和評(píng)議專家研究方向的關(guān)鍵詞表達(dá),是科學(xué)、高效地遴選同行評(píng)議專家的重要前提。地學(xué)一處已經(jīng)初步制訂了面向科學(xué)基金申請(qǐng)代碼體系的關(guān)鍵詞遴選和詞庫建設(shè)工作計(jì)劃,擬通過科學(xué)處工作人員的具體實(shí)施,評(píng)審組專家及更大范圍學(xué)科評(píng)議專家的咨詢和參與,提出地學(xué)一處科學(xué)基金申請(qǐng)?jiān)~庫并建立和科學(xué)基金評(píng)議信息系統(tǒng)的連接。2011年一處面上、青年、地區(qū)基金同行評(píng)議每個(gè)項(xiàng)目均送審3位專家。由于申請(qǐng)書的撰寫不斷規(guī)范和完善,國(guó)內(nèi)地理學(xué)研究水平不斷提高,遴選上會(huì)送審項(xiàng)目的難度也越來越大。青年基金的同行評(píng)議結(jié)果差別比較大,易于確定送審項(xiàng)目的界限;而面上項(xiàng)目和地區(qū)基金項(xiàng)目同行評(píng)議的結(jié)果相對(duì)比較復(fù)雜?？茖W(xué)處根據(jù)學(xué)部下達(dá)的2011年面上、青年、地區(qū)基金資助計(jì)劃,努力按照計(jì)劃局關(guān)于評(píng)審工作的要求,在保證高于最低送審比例的前提下,既考慮評(píng)審組專家的工作量和工作強(qiáng)度,同時(shí)盡可能地?cái)U(kuò)大送審比例,最終提出2011年學(xué)科評(píng)審組審議的送審項(xiàng)目計(jì)劃(表3)。提交學(xué)科評(píng)審組審閱的“項(xiàng)目審批意見表”中,既包含同行評(píng)議專家意見,也包含“科學(xué)處意見”?？茖W(xué)處在撰寫意見時(shí),始終貫徹以同行評(píng)議專家意見為基礎(chǔ),并努力從以下2個(gè)方面分析、提煉同行評(píng)議專家的意見:①考慮同行評(píng)議專家對(duì)申請(qǐng)項(xiàng)目創(chuàng)新性的評(píng)價(jià);②考慮項(xiàng)目設(shè)計(jì)的完整性和水平。同時(shí),科學(xué)處還結(jié)合申請(qǐng)人近年申請(qǐng)或獲得資助信息,盡可能多地提供申請(qǐng)人研究背景、以往執(zhí)行項(xiàng)目的情況和新領(lǐng)域方面的介紹,力爭(zhēng)為學(xué)科評(píng)審組專家提供更為豐富的背景材料。320地球科學(xué)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等環(huán)境保護(hù)單位資助基本情況2011年地球科學(xué)一處共接受面上項(xiàng)目申請(qǐng)2106項(xiàng),資助項(xiàng)目448項(xiàng),資助經(jīng)費(fèi)29041萬元,資助率(含小額探索項(xiàng)目)為21.27%,不含小額探索項(xiàng)目平均資助強(qiáng)度為65.28萬元/項(xiàng),含小額探索項(xiàng)目為64.82萬元/項(xiàng)。資助項(xiàng)數(shù)分布為地理學(xué)(自然地理、人文地理、景觀地理、環(huán)境變化)170項(xiàng),土壤學(xué)87項(xiàng),遙感、地理信息系統(tǒng)、測(cè)量與地圖學(xué)100項(xiàng),污染物行為過程與效應(yīng)、區(qū)域環(huán)境質(zhì)量與安全69項(xiàng),自然資源、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展22項(xiàng)。2011年地學(xué)一處共受理青年基金1849項(xiàng),資助青年基金573項(xiàng),資助經(jīng)費(fèi)14307萬元,資助率30.99%,平均資助強(qiáng)度為24.97萬元/項(xiàng)。資助項(xiàng)數(shù)分布為地理學(xué)(范疇同上)190項(xiàng),土壤學(xué)117項(xiàng),遙感、地理信息系統(tǒng)、測(cè)量與地圖學(xué)145項(xiàng),污染物行為過程與效應(yīng)、區(qū)域環(huán)境質(zhì)量與安全82項(xiàng),自然資源、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展39項(xiàng)。2011年地學(xué)一處共受理地區(qū)基金項(xiàng)目335項(xiàng),資助地區(qū)基金項(xiàng)目93項(xiàng),資助經(jīng)費(fèi)4700萬元,資助率27.76%,平均資助強(qiáng)度50.54萬元/項(xiàng)。共有來自13個(gè)地區(qū)的43個(gè)單位獲得資助。2011年度共有615個(gè)依托單位申請(qǐng)地球科學(xué)一處的上述3類項(xiàng)目,其中295個(gè)單位獲得資助。獲得3類項(xiàng)目10項(xiàng)以上資助的有24個(gè)單位,共獲得項(xiàng)目495項(xiàng),占一處3類資助項(xiàng)目總數(shù)44.43%。其中隸屬中國(guó)科學(xué)院的研究所11個(gè),獲得資助項(xiàng)目266項(xiàng);高等院校12個(gè),獲得資助項(xiàng)目219項(xiàng);地方研究所1個(gè),獲得資助項(xiàng)目10項(xiàng)。420項(xiàng)目數(shù)量分析為了準(zhǔn)確掌握各類項(xiàng)目的執(zhí)行情況,我們對(duì)“2010年度進(jìn)展報(bào)告”中所反映的成果數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),并按5類項(xiàng)目,即杰出青年基金、重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目、青年基金和地區(qū)基金,進(jìn)行了總體分析(表4、5)。成果統(tǒng)計(jì)時(shí),以進(jìn)展報(bào)告附件中論文首頁及資助標(biāo)注頁復(fù)印件為準(zhǔn),上述材料缺失的,未統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。520創(chuàng)新項(xiàng)目基金地球科學(xué)部一處共收到2010年底結(jié)題項(xiàng)目報(bào)告462項(xiàng),包括面上項(xiàng)目221項(xiàng)(其中5項(xiàng)小額預(yù)研探索項(xiàng)目),青年基金項(xiàng)目199項(xiàng),地區(qū)基金項(xiàng)目28項(xiàng),杰出青年基金5項(xiàng)(其中1項(xiàng)海外青年合作基金),重點(diǎn)項(xiàng)目5項(xiàng),重大國(guó)際合作項(xiàng)目2項(xiàng),創(chuàng)新群體2項(xiàng)。2010年底結(jié)題的項(xiàng)目發(fā)表論文情況見表6、7。62010月底完成項(xiàng)目的主要研究2010年底結(jié)題項(xiàng)目總體執(zhí)行情況良好,現(xiàn)將一些領(lǐng)域的主要研究進(jìn)展總結(jié)介紹如下:6.1自然地理學(xué)6.1.1喀納斯湖和騰格里沙漠研發(fā)了泥石流內(nèi)部流速測(cè)量方法及流速測(cè)量系統(tǒng),建立了粘性泥石流流速垂向分布模型。獲得冰湖潰決泥石流形成臨界判別參數(shù)的計(jì)算公式,建立了研究區(qū)典型冰湖潰決泥石流潰壩示范性預(yù)警系統(tǒng)。獲得了阿木崗日東西坡冰川遺跡及色林錯(cuò)湖岸灘脊的時(shí)空分布序列,在雙湖地塹發(fā)現(xiàn)冰磧球粒的存在?？{斯湖口的冰磧壟年代表明喀納斯湖形成的時(shí)間約為28～6.8kaBP。第四紀(jì)騰格里沙漠的雛形大致出現(xiàn)在0.85Ma,該沙漠南緣的黃土剖面顯示,末次間冰期騰格里沙漠至少存在12次特大沙塵暴。“成都粘土”形成于晚更新世干冷氣候條件下,其物源以近源粉塵為主。通過粵西沙壩—潟湖海岸脆弱性平衡的驅(qū)動(dòng)因子、泥沙運(yùn)移方式以及地貌變化等特征,研究脆弱性海岸對(duì)人類活動(dòng)的響應(yīng),并構(gòu)建此類海岸體系平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)的地貌變化預(yù)報(bào)模型。6.1.2影響黃河三角洲濕地植被空間分布的因素研究揭示了青藏高原多年凍土區(qū)典型高寒草甸土壤凍融的相變水量對(duì)植被覆蓋度變化的響應(yīng),植被覆蓋度降低,土壤凍融相變水量增大。近50年來黃河流域降水量呈下降趨勢(shì),導(dǎo)致實(shí)際蒸散和年徑流量減少。水文情勢(shì)變化對(duì)黃河三角洲濕地植被格局的影響顯著,其中地下水的變化是調(diào)控蘆葦群落需耗水規(guī)律的關(guān)鍵要素。采用區(qū)域蒸散互補(bǔ)相關(guān)模型,計(jì)算了50年來長(zhǎng)江流域?qū)嶋H蒸發(fā)量,分析了其時(shí)空格局和演變規(guī)律,揭示了氣象要素和下墊面的變化對(duì)實(shí)際蒸發(fā)量變化的影響。土壤孔隙率、根系質(zhì)量密度、腐根數(shù)量、土壤導(dǎo)水率、土壤容重以及砂礫含量,是影響長(zhǎng)江三峽庫區(qū)花崗巖林地優(yōu)先流形態(tài)和變化的主要因素,總貢獻(xiàn)率達(dá)到92%。紅壤丘陵區(qū)旱地和農(nóng)林復(fù)合地中優(yōu)先流和基質(zhì)流所占比例相似,林地以全局性基質(zhì)流和局部?jī)?yōu)先流為主,農(nóng)林復(fù)合地通過減小壤中流量減少養(yǎng)分流失。6.1.3低溫、差巴噶蒿和幼苗群落的空間分布格局研究發(fā)現(xiàn),29°N是橫斷山南北植物區(qū)系的分界線,物種最豐富且植物多樣性劇烈分化段位于3000～4000m,古地中海起源、北方高緯度起源、就地起源是橫斷山—青藏高原植物區(qū)系3個(gè)主要來源,河流水系的改道導(dǎo)致原物種分布區(qū)的破碎或變遷,對(duì)中國(guó)喜馬拉雅物種的隔離分化有重要影響。低溫是青藏高原東南部樹線形成的最關(guān)鍵限制因子,生長(zhǎng)季土壤10cm平均溫度是樹線溫度閾值的最佳表達(dá)形式。青藏高原巨大的山體效應(yīng)產(chǎn)生了全球海拔最高的高山樹線,其溫度閾值(7.1±0.2)℃略高于全球平均值(6.8±0.7)℃。低溫導(dǎo)致生長(zhǎng)受限制(碳匯受限),而不是低溫導(dǎo)致碳供給限制(碳源受限)。差巴嘎蒿灌叢斑塊對(duì)草本植物土壤種子庫及地上幼苗群落的空間分布格局有顯著影響,是沙地植被斑塊狀分布格局形成的重要原因,半固定沙地差巴嘎蒿種群的有性繁殖更新能力高于流動(dòng)沙地,而無性繁殖更新能力則低于流動(dòng)沙地。以內(nèi)蒙古鄂爾多斯高原沙漠鹽沼濕地遺鷗棲息地為對(duì)象,研究了遺鷗棲息繁殖地暨中國(guó)內(nèi)陸沙漠地區(qū)鹽堿水域的生態(tài)環(huán)境問題,揭示了遺鷗在沙漠地區(qū)鹽堿水域繁殖棲息的適應(yīng)機(jī)制及其棲息地的生態(tài)限制因子,提出遺鷗保護(hù)的環(huán)境對(duì)策。6.1.4青藏鐵路工程的基本條件與碳匯流量研究顯示,青藏高原多年凍土正在升溫,受夏季淺層土體平均溫度的影響,活動(dòng)層厚度持續(xù)增加,對(duì)工程穩(wěn)定性產(chǎn)生了較大影響。塊石路基工程措施對(duì)路基下部多年凍土起到積極的保護(hù)作用,青藏鐵路凍土路基工程具有顯著的陰陽坡效應(yīng),這一差異將對(duì)路基穩(wěn)定性產(chǎn)生極大的影響。熱融災(zāi)害促進(jìn)了土體融化和溫度升高,在50m范圍內(nèi)對(duì)青藏鐵路工程路基穩(wěn)定性將產(chǎn)生較大的影響。青藏高原南部的季風(fēng)區(qū)降水中δ18O與環(huán)境要素的函數(shù)關(guān)系顯示,研究冰芯等古沉積物記錄時(shí)需要考慮降水中δ18O的季節(jié)變化,重建青藏高原古高度時(shí)則需要考慮古季風(fēng)的影響,穩(wěn)定同位素可以作為判斷印度季風(fēng)開始與結(jié)束時(shí)間的指標(biāo)。對(duì)青藏冰凍圈δ18O研究發(fā)現(xiàn),羊卓雍錯(cuò)湖水中δ18O波動(dòng)幅度遠(yuǎn)小于當(dāng)?shù)亟邓c河水,表明湖水經(jīng)過了充分的混合。模型計(jì)算顯示,青藏高原封閉湖水中的δ18O值受輸入河流水中穩(wěn)定同位素的變化影響較小。6.1.5土壤溫度和水分含量研究發(fā)現(xiàn)了印度—亞洲板塊碰撞初期青藏高原北部的構(gòu)造隆升事件,高原內(nèi)部新生代早期隆升始于60～55Ma,高原整體隆升始于40Ma。末次冰期中存在的沙漠古湖,有助于認(rèn)識(shí)干旱區(qū)環(huán)境變化階段和事件,研究提出的西風(fēng)區(qū)全新世氣候變化模式,可能與北大西洋海面溫度、環(huán)流和高原的共同作用有關(guān)。干旱區(qū)不同區(qū)域的植被,對(duì)氣候變化的響應(yīng)不同,季風(fēng)邊緣區(qū)響應(yīng)復(fù)雜,西風(fēng)區(qū)植被變化歷史與西風(fēng)模式相吻合。西風(fēng)區(qū)在中世紀(jì)暖期(MWP)表現(xiàn)為暖干,而小冰期(LIA)為冷濕,季風(fēng)區(qū)則呈現(xiàn)相反的變化特點(diǎn)。研究建立了約40萬年來的神農(nóng)架高精度石筍氧同位素變化序列,其海拔效應(yīng)約為-0.13%/km,對(duì)溫度的響應(yīng)約為-0.04%/℃。同位素顯示的2萬年周期,與太陽輻射歲差周期吻合,表明東亞季風(fēng)的演化具有明顯的2萬年周期。石筍氧同位素記錄顯示,中世紀(jì)暖期(MWP)時(shí)季風(fēng)強(qiáng)盛,小冰期(LIA)時(shí)季風(fēng)衰退。近1800年發(fā)生多次干旱事件及朝代興衰與季風(fēng)強(qiáng)弱有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。研究建立和完善了孢粉與年溫度、年降水、蒸發(fā)量、相對(duì)濕度、云量、海拔高度等環(huán)境參數(shù)的轉(zhuǎn)換函數(shù),重建了全新世以來青藏高原由南到北溫度和降水時(shí)空變化過程,揭示了百年尺度上溫度和降水變化的不同步現(xiàn)象。在磁山遺址的農(nóng)作物灰化樣品研究中,建立了粟、黍植硅體的5種鑒定方法,發(fā)現(xiàn)在10300～8700aBP的樣品中,灰化糧食的植硅體全部是黍,而在8700～7500aBP期間,開始出現(xiàn)少量粟的植硅體,但依然是以黍?yàn)橹?。研究建立了中?guó)秦漢以來2000年的溫度序列,結(jié)果指示了隋唐暖期、中世紀(jì)暖期及20世紀(jì)暖期的存在。盡管中國(guó)過去2000年溫度序列的重建結(jié)果在前1500年具有較大的不確定性,但“中國(guó)20世紀(jì)最后幾十年的增暖在最近500年前所未有”的結(jié)論仍然非?？尚拧Ｑ芯堪l(fā)現(xiàn),過去300年中國(guó)東部的雨帶移動(dòng)除具有年際變化周期外,還有準(zhǔn)20年、準(zhǔn)40年及百年際周期,而中國(guó)東部季風(fēng)區(qū)降水則存在60～80年、30～40年、準(zhǔn)22年、準(zhǔn)10年等年代際尺度及準(zhǔn)5年、4年及2.5年等年際尺度上存在的周期波動(dòng)信號(hào)。6.2地理學(xué)6.2.1建立空間組織、城市土地利用模型針對(duì)各種對(duì)稱現(xiàn)象,借助數(shù)學(xué)模型,分析了人文地理系統(tǒng)的一般對(duì)稱性問題,并深入研究了對(duì)稱規(guī)則的原理及空間對(duì)稱性的理論問題,探討了地理模型內(nèi)部對(duì)稱性與外部對(duì)稱性的數(shù)理關(guān)系,建立了對(duì)稱性研究中人文地理學(xué)模型選擇和參數(shù)估計(jì)的基本方法。具體科學(xué)問題包括:地理引力模型的對(duì)稱和對(duì)稱破壞、人地對(duì)稱性問題、城市地理系統(tǒng)的局域化與長(zhǎng)程作用關(guān)系、城市分形結(jié)構(gòu)自相似和自仿射關(guān)系、人文地理系統(tǒng)對(duì)稱性與地理學(xué)定律的判斷標(biāo)準(zhǔn)等。建立了空間組織與空間效率的基礎(chǔ)理論框架,提出“軸—輻”空間組織模式和區(qū)域經(jīng)濟(jì)“級(jí)聯(lián)系統(tǒng)”,開發(fā)了城市交通與城市土地利用模擬模型,總結(jié)了交通基礎(chǔ)設(shè)施與我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)的演進(jìn)規(guī)律,對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“空間秩序和空間結(jié)構(gòu)”提出了新認(rèn)識(shí)?；诳蛇_(dá)性對(duì)中心地空間過程進(jìn)行模擬,建立了“點(diǎn)—軸漸進(jìn)式”擴(kuò)散模型。模擬發(fā)現(xiàn),享受恒定需求服務(wù)成本的差異,必然導(dǎo)致靠近高等級(jí)的中心地吸引人口的能力更強(qiáng),靠近高等級(jí)中心地的城市,更容易形成大城市。6.2.2控3個(gè)層面的管治措施基于空間集聚擴(kuò)散理論,通過天山北坡經(jīng)濟(jì)帶城鎮(zhèn)空間集聚擴(kuò)散現(xiàn)狀特點(diǎn)和動(dòng)力機(jī)制的研究,探索綠洲城市發(fā)展變化趨勢(shì),提出資源型產(chǎn)業(yè)推動(dòng)綠洲城市化過程具有資源地加工型、異地加工型、選地加工型三種模式,并在區(qū)域管治、空間管制、政策調(diào)控3個(gè)層面提出的管治思路。研究了中國(guó)非正規(guī)城市化的動(dòng)力、空間與管制問題,提出非正規(guī)就業(yè)已經(jīng)成為城市化的重要?jiǎng)恿?我國(guó)城市中廣泛存在的城中村是典型的非正規(guī)城市化空間,非正規(guī)部門和空間存在于特殊的管制系統(tǒng)之中。以廣州市為例,研究了貧困空間分布演化特征及分異機(jī)制、以及城市社會(huì)空間評(píng)價(jià)和反貧困的地域政策,發(fā)現(xiàn)城市貧困和剝奪具有在內(nèi)城區(qū)重合、外圍區(qū)分離的特點(diǎn)。以山東半島城市群為例,從城市體系結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)以及職能結(jié)構(gòu)演變等層面,研究了高速公路對(duì)區(qū)域城市群的影響深度和區(qū)域差異,發(fā)現(xiàn)高速公路使城市群內(nèi)城市分布趨于平衡和合理,空間引力增強(qiáng),襲奪效應(yīng)加劇。以無錫市為例,提出城鄉(xiāng)耦合地域內(nèi)外邊界的確定方法,研究了城市性與鄉(xiāng)村性要素在耦合地域上的相互作用過程及其對(duì)空間演變的影響。6.2.3區(qū)域市場(chǎng)環(huán)境以北京為例,探討了發(fā)達(dá)城區(qū)新興產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展態(tài)勢(shì)及其內(nèi)在機(jī)制,研究表明基于投入產(chǎn)出關(guān)系的產(chǎn)業(yè)鏈上下游分工協(xié)作仍然是網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)的重要邏輯,且聯(lián)結(jié)的關(guān)系內(nèi)容遠(yuǎn)比關(guān)系強(qiáng)度更重要。以中國(guó)國(guó)有企業(yè)為例,闡明了區(qū)域制度氛圍是影響企業(yè)效率的重要因素,指出產(chǎn)業(yè)空間集聚和企業(yè)創(chuàng)新之間并不一定有相關(guān)關(guān)系,政企關(guān)系則是中國(guó)轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)背景下影響企業(yè)創(chuàng)新效率的獨(dú)特因素。選取珠三角、浙江、廣西、云南、安徽等不同類型旅游城市,研究旅游城市化的類型、機(jī)制、過程、影響,及制度變遷下的旅游發(fā)展,得出珠三角城市群旅游地空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式、旅游城市化進(jìn)程促進(jìn)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城市文化街區(qū)復(fù)興等結(jié)論。提出綜合旅游區(qū)經(jīng)濟(jì)影響域的概念和關(guān)鍵指標(biāo)界定,分析不同類型案例區(qū)旅游經(jīng)濟(jì)影響程度和響應(yīng)方式,探索綜合旅游區(qū)對(duì)其運(yùn)營(yíng)管理績(jī)效、乘數(shù)效應(yīng)、旅游區(qū)對(duì)社區(qū)居民的總體收益的影響,以及投入產(chǎn)出分析等方面的量化問題。6.3土壤科學(xué)6.3.1熱帶地區(qū)玄武巖發(fā)育土壤的形成機(jī)理典型土壤發(fā)生過程的動(dòng)態(tài)特征在分類中占有重要地位,是分類的依據(jù)之一。系統(tǒng)收集和分析了我國(guó)古水耕人為土的分布并演繹了水稻種植的起源;使用多項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)了水耕人為土?xí)r間序列的母質(zhì)均一性;闡明了不同土壤屬性的發(fā)生演化過程、時(shí)間尺度與速率;提出了決定水耕人為土演化特征與速率的外因閾值與內(nèi)因閾值,并分析了其驅(qū)動(dòng)機(jī)制。系統(tǒng)比較了不同元素在熱帶土壤中的遷移規(guī)律,提出了熱帶地區(qū)玄武巖發(fā)育的時(shí)間序列土壤的磁性演化階段特征,即隨土壤發(fā)育程度增加,超順磁性顆粒增加,原生的磁鐵礦逐漸轉(zhuǎn)化為赤鐵礦;闡明了熱帶地區(qū)土壤形成過程中風(fēng)化脫硅與生物復(fù)硅的相對(duì)強(qiáng)度及其對(duì)土壤礦物演變的重要影響;采用硅同位素指紋方法表明了熱帶地區(qū)玄武巖發(fā)育土壤硅同位素的漸進(jìn)變化機(jī)制。運(yùn)用土壤發(fā)生分類學(xué)和土壤系統(tǒng)分類學(xué)等多學(xué)科的理論原理和技術(shù)手段,研究了西南地區(qū)典型喀斯特生態(tài)環(huán)境中主要土壤的發(fā)生性態(tài)特征、診斷特性及其在土壤分類上的應(yīng)用,完善和創(chuàng)新了土壤發(fā)生分類體系,建立了土壤系統(tǒng)分類體系,擬訂了土壤系統(tǒng)分類與土壤發(fā)生分類的參比檢索表,建立了喀斯特生態(tài)環(huán)境土壤分類方法。6.3.2土壤微生物群落特征及影響因素采用穩(wěn)定同位素探針技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的方法,研究了參與水稻土碳素轉(zhuǎn)化過程的關(guān)鍵微生物種群結(jié)構(gòu)和功能,揭示了水稻土碳轉(zhuǎn)化去向的微生物學(xué)機(jī)理。通過系統(tǒng)研究水稻土有機(jī)殘?bào)w過程中微生物群落的結(jié)構(gòu),揭示了厭氧古菌和細(xì)菌在有機(jī)質(zhì)降解過程中的演替變化規(guī)律;研究了有機(jī)質(zhì)降解過程中間代謝產(chǎn)物互營(yíng)降解的機(jī)理,揭示了參與乙酸、丙酸和丁酸互營(yíng)降解的關(guān)鍵細(xì)菌和古菌類型;分離純化了一株水稻土中起關(guān)鍵作用的產(chǎn)甲烷古菌,并對(duì)生理生化、基因組和生態(tài)特征進(jìn)行了研究;揭示了水稻土厭氧產(chǎn)甲烷古菌對(duì)氧氣和硝酸鹽脅迫的響應(yīng)機(jī)制;研究了甲烷氧化菌在土壤剖面的分布特征,分析了水稻品種對(duì)甲烷氧化菌的調(diào)控功能并原位研究了水稻根際和根表甲烷氧化菌的結(jié)構(gòu)和功能。以桃源農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)站水稻長(zhǎng)期施肥定位試驗(yàn)為對(duì)象,研究了施肥和水分管理對(duì)水稻土反硝化功能微生物種群(narG,nirK/nirS,norB,nosZ)多樣性、組成和豐度等的影響以及與N2O釋放的耦合關(guān)系。結(jié)果表明,化肥配施稻草顯著提高了土壤反硝化功能基因種群的數(shù)量、改變了種群結(jié)構(gòu);nirK種群對(duì)施肥反應(yīng)敏感而nirS則相對(duì)穩(wěn)定;土壤水分狀況決定了N2O釋放特征,同時(shí)明顯改變了反硝化功能微生物數(shù)量。土壤干濕交替過程中N2O釋放動(dòng)態(tài)與反硝化功能微生物的組成和表達(dá)有一定的耦合關(guān)系。利用中國(guó)臭氧FACE試驗(yàn)平臺(tái)數(shù)據(jù),研究了大氣對(duì)流層臭氧濃度升高對(duì)土壤微生物群落演替及功能變化的影響。以臭氧敏感型和耐受型的矮菜豆為對(duì)象,研究了不同O3敏感性植物根際微生物對(duì)O3脅迫的響應(yīng)及其與植物碳固定、光合產(chǎn)物分配、根系分泌物的關(guān)系,揭示了大氣O3濃度升高對(duì)植物根際生物活性的影響機(jī)理。研究表明,叢枝菌根可通過菌絲的纏繞作用和球囊霉素相關(guān)蛋白(GRSP)的黏結(jié)作用在增加土壤團(tuán)聚體的數(shù)量并提高其穩(wěn)定性,從而改善土壤的結(jié)構(gòu)狀況,提升土壤肥力。研究了青藏高原特有針茅屬植物與AM真菌的共生關(guān)系、AM真菌對(duì)植物生長(zhǎng)和群落變化的影響。二者相互作用促進(jìn)植物養(yǎng)分吸收利用,提高植物生物量,促進(jìn)土壤有機(jī)碳和土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。首次在高寒草原發(fā)現(xiàn)A.delicata,Glomus優(yōu)勢(shì)地位非常突出,占61.5%～70%。草地退化一定程度上刺激了AM真菌對(duì)寄主植物的侵染。缺鉀刺激了外生菌根真菌分泌草酸,在缺鉀時(shí)通過鈣調(diào)蛋白的作用啟動(dòng)了菌絲細(xì)胞內(nèi)草酸合成酶的基因表達(dá)與活性,以及草酸生化合成等級(jí)聯(lián)反應(yīng),調(diào)控外生菌根真菌的草酸分泌,從而活化土壤中的無效鉀,供給植物需要。利用Biolog、PCR-DGGE、PLFA及宏基因組文庫等技術(shù)研究了酸性土壤中大豆鋁抗性品種BX10和鋁敏感品種BD2對(duì)根際微生物群落影響的機(jī)制,成功構(gòu)建了一個(gè)包括9504個(gè)陽性克隆的根際土壤宏基因組文庫。對(duì)長(zhǎng)期施肥條件下太湖地區(qū)水稻土壤本體及團(tuán)聚體中微生物群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期施用秸稈和豬糞比單施化肥顯著提高土壤微生物特征脂肪酸(PLFA)總含量,秸稈還田提高細(xì)菌、真菌的PLFA含量和細(xì)菌的群落多樣性。<2μm粒組PLFA總量、細(xì)菌PLFA含量及細(xì)菌多樣性較高,真菌PLFA和多樣性在2000～200μm中較高。6.3.3長(zhǎng)期施肥對(duì)土體碳庫的影響土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低是土壤肥力的重要指標(biāo),稻田土壤長(zhǎng)期施用有機(jī)肥可顯著提高了土壤活性有機(jī)碳占總有機(jī)碳的比例,影響有機(jī)碳在團(tuán)聚體中的分布,新增有機(jī)碳主要積累在大粒徑團(tuán)聚體中,有機(jī)碳穩(wěn)定性與活性有機(jī)碳比例、團(tuán)聚體分布有關(guān)。SCNC模型模擬結(jié)果顯示有機(jī)—無機(jī)配施尤其是施高量有機(jī)肥可明顯增加SOC的貯藏量。而長(zhǎng)期施肥(20～30年)導(dǎo)致華北平原農(nóng)田土壤土體無機(jī)碳庫規(guī)模、剖面分布、活性狀態(tài)發(fā)生顯著變化,評(píng)價(jià)施肥對(duì)土壤碳庫的影響時(shí)必須包括土體無機(jī)碳庫的變化。生物質(zhì)焦(炭)是經(jīng)高溫?zé)o氧裂解的產(chǎn)物,具有較高的孔隙和比表面積,是一種相當(dāng)穩(wěn)定的惰性碳,在土壤碳封存、降低碳排放和提高土壤肥力上有很大的作用,近1～2年來成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)。研究表明,施用秸稈生物質(zhì)炭可以降低土壤容重,改善土壤的適耕性,提高土壤陽離子交換量,增加土壤有機(jī)碳和顆粒有機(jī)碳含量;通過3年的施用,表層土壤有機(jī)碳含量增加了75%,碳截留量提高了16.2tC/hm2,固碳效果顯著。盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明,施用秸稈炭顯著提高了水稻和菠菜的產(chǎn)量,但對(duì)小麥、玉米的產(chǎn)量影響不顯著。6.3.4土壤侵蝕因素分析土壤侵蝕和水土流失可通過磁性示蹤劑或核素來進(jìn)行監(jiān)測(cè)。研制了一種以粉煤灰、粘結(jié)劑和鐵粉為主要原料的磁性示蹤劑,可用于土壤侵蝕的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和侵蝕環(huán)境調(diào)控與治理。研究了ISOCS(In-SituObjectCountingSystem)原位監(jiān)測(cè)水蝕土壤中核素對(duì)侵蝕產(chǎn)沙變化響應(yīng),確定了ISOCS監(jiān)測(cè)水蝕土壤中核素的有效深度及有效面積、最佳測(cè)定時(shí)間和探測(cè)器距地面的最佳高度及角度的技術(shù)程序和計(jì)算方法。利用3S技術(shù)與數(shù)值計(jì)算方法,通過空間分析、屬性提取與尺度轉(zhuǎn)換,在黃土高原區(qū)小流域建立了基于柵格數(shù)字高程模型(DEM)的降雨徑流調(diào)控利用潛力計(jì)算模型,并對(duì)流域內(nèi)未來一定時(shí)期內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)作出預(yù)測(cè),提出典型小流域降雨徑流合理利用規(guī)模。利用室內(nèi)概化坡溝系統(tǒng)模型,結(jié)合REE示蹤技術(shù),研究了坡溝系統(tǒng)徑流水動(dòng)力學(xué)特性和坡溝系統(tǒng)侵蝕泥沙來源、草被覆蓋及位置對(duì)坡溝系統(tǒng)水動(dòng)力學(xué)特性的調(diào)控作用和產(chǎn)沙的影響,結(jié)果表明,坡溝系統(tǒng)的侵蝕量主要來自坡面,坡面頂端2m的侵蝕量占坡溝系統(tǒng)總侵蝕量的50%～75%;坡面草被在減輕坡面侵蝕的同時(shí),卻在某種程度上有加重溝坡侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)。研究了陜北黃土高原風(fēng)蝕水蝕交錯(cuò)區(qū)土壤結(jié)皮的生物組成、物理特性及其同立地條件和發(fā)育時(shí)間的關(guān)系,設(shè)立典型結(jié)皮試驗(yàn)小區(qū),探索結(jié)皮對(duì)水分入滲、土壤水分、土面蒸發(fā)等水文過程以及產(chǎn)流產(chǎn)沙、風(fēng)力侵蝕等侵蝕過程的影響,嘗試引入土壤結(jié)皮因子完善水蝕、風(fēng)蝕預(yù)報(bào)模型。6.4遙感、計(jì)算機(jī)科學(xué)、測(cè)量與地圖學(xué)6.4.1森林熱輻射研究基于法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)發(fā)明了一種能夠快速、大面積進(jìn)行地表磁場(chǎng)遙感探測(cè)方法。測(cè)量分析了土壤、植被、雪等典型地物的偏振反射特征。測(cè)量分析了我國(guó)富營(yíng)養(yǎng)化湖泊常見藻類光譜特征與不同色素組分的定量關(guān)系。建立了基于N-flux模型的葉片二向反射模型,并考慮了粗糙葉片表面的鏡面散射效應(yīng)。建立了考慮正反面非均勻性的葉片光譜模型。將現(xiàn)有的穗葉復(fù)合模型從熱紅外波段擴(kuò)展到了可見光波段,并實(shí)現(xiàn)了該模型在作物種類上的擴(kuò)展。開展了葉片和冠層水平葉綠素?zé)晒獾墓庾V提取與特征、尺度轉(zhuǎn)換與模擬,以及相關(guān)作物脅迫診斷的研究。構(gòu)建了不同像元尺度的三維虛擬森林動(dòng)態(tài)場(chǎng)景并應(yīng)用于森林遙感模型。改進(jìn)了考慮凍土自然分層特征和體散射消光的凍土微波輻射傳輸正向模型。根據(jù)致密介質(zhì)理論模型,提出了積雪輻射參數(shù)化模型。建立了典型城市地表熱輻射方向性模擬的物理模型和計(jì)算機(jī)模型,提出了城市地表熱輻射方向性模型及能量通量的角度訂正方法。建立山地大氣輻射傳輸方程,提出了基于山地輻射傳輸理論的光學(xué)遙感影像地形校正方法。6.4.2充分利用asa軟件,強(qiáng)化生態(tài)恢復(fù)提出了多種利用時(shí)間序列信息和空間信息反演葉面積指數(shù)的算法。提出了基于卡曼濾波的反照率遙感同化反演算法。研究了最優(yōu)正則化參數(shù)的定量確定、“弱固定”敏感參數(shù)反演、基于U陣的兩步反演等問題,構(gòu)建了整層大氣輻射傳輸模型,形成了農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測(cè)方法。根據(jù)生物光學(xué)模型、水—?dú)鈧鬏斈Ｐ?建立了藍(lán)藻水華不同階段的微囊藻葉綠素a濃度定量提取的生物光學(xué)反演模型,實(shí)現(xiàn)藍(lán)藻水華暴發(fā)的警示。建立了能夠反映水底下墊面光學(xué)作用下的水體水質(zhì)組分輻射傳輸機(jī)制的水質(zhì)反演模型。通過耦合大氣、水體輻射傳輸模型和云模型,模擬分析了云對(duì)MODIS業(yè)務(wù)化反演算法影響。研究發(fā)現(xiàn),綜合利用高低入射角多極化ASAR數(shù)據(jù),能夠削弱地表粗糙度及冠層覆蓋對(duì)土壤濕度反演的影響。主動(dòng)微波遙感和光學(xué)遙感數(shù)據(jù)融合使用能有效地改進(jìn)了土壤濕度反演的精度。6.4.3遙感影像分類方法在臨床上發(fā)展了具有隨機(jī)應(yīng)變的方法在遙感遙感影像分類建立了基于傳感器MTF與大氣MTF分離的、CBERS-02與HJ-1A/B衛(wèi)星CCD相機(jī)的MTF補(bǔ)償方法。提出了基于多元結(jié)構(gòu)特征的高分辨率影像特征提取算法等系列方法,發(fā)展了基于小波變換的多尺度特征提取方法、自適應(yīng)多特征融合選擇等方法。提出了基于人工免疫系統(tǒng)的分類算法、面向?qū)ο蟮木灯品诸惙椒ā０l(fā)展了高分辨率遙感影像在不同郁閉度情況下樹冠輪廓的自動(dòng)提取方法。發(fā)展了基于主動(dòng)支持向量機(jī)的遙感影像分類方法。提出了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遙感影像壓縮失真度研究。發(fā)展了基于案例與概率不確定方法在SAR影像變化檢測(cè)中的應(yīng)用。發(fā)展了基于特征組與專家知識(shí)的新農(nóng)村道路分層提取研究。建立基于信息粒和粒度計(jì)算理論的面向?qū)ο蟾叻直媛蔬b感影像智能分類技術(shù)體系。6.4.4數(shù)據(jù)庫綜合模型針對(duì)認(rèn)知、本體論、不確定性、格網(wǎng)劃分等國(guó)際前沿科學(xué)問題,開展了系列研究工作。主要包括:提出了基于認(rèn)知的地理空間關(guān)系智能化自然語言查詢研究。建立了本體驅(qū)動(dòng)面向任務(wù)的自動(dòng)地理數(shù)據(jù)庫綜合模型。構(gòu)建了空間數(shù)據(jù)挖掘中不確定性處理、度量、傳播與推理的模型。構(gòu)建基于拓?fù)潢P(guān)系組合表的不確定拓?fù)潢P(guān)系模糊推理模型和不確定方向關(guān)系分層推理模型。構(gòu)建了球面四元三角網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),給出計(jì)算球面四元三角網(wǎng)三拓?fù)鋽?shù)、三角格網(wǎng)區(qū)域的局部拓?fù)洳蛔兞亢蜌W拉數(shù)。6.4.5空間信息空間學(xué)習(xí)面向網(wǎng)絡(luò)化的地理工作環(huán)境的需求,面向交通、移動(dòng)對(duì)象等新的需求增長(zhǎng)點(diǎn),開展了系列研究工作。主要包括:發(fā)展了一套GIS數(shù)據(jù)空間沖突檢測(cè)與處理的模型與算法。提出了一種基于OGC符號(hào)編碼規(guī)范(SE)的GIS地圖符號(hào)共享機(jī)制。發(fā)展了網(wǎng)格環(huán)境下空間信息索引機(jī)制與搜索策略。發(fā)展了基于全球離散格網(wǎng)的多尺度地形模型,研發(fā)了全球無縫的多尺度地形數(shù)據(jù)自適應(yīng)模擬和分析平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)了面向移動(dòng)位置服務(wù)和三維城市模型的自適應(yīng)可視化。促進(jìn)了GIS與GML等網(wǎng)絡(luò)語言的集成。探索地理空間多媒體表達(dá)的新途徑和新技術(shù)。提出了被動(dòng)式GPS跟蹤數(shù)據(jù)中出行信息的智能化自動(dòng)提取。提出了道路網(wǎng)絡(luò)空間中車輛軌跡數(shù)據(jù)的查詢與知識(shí)發(fā)現(xiàn)。從交通道路網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的微觀角度,基于GIS-T發(fā)展了道路網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)對(duì)象時(shí)空演變推理算法。構(gòu)建了基于GIS的中國(guó)城市坐標(biāo)框架模型,為案例城市的城市交通管理部門、當(dāng)?shù)氐陌傩粘鲂信c導(dǎo)航、以及應(yīng)急支援提供了人性化的服務(wù)。6.4.6廣義概率匹配數(shù)據(jù)模型研究了地理多要素目標(biāo)集合在空間和屬性上的協(xié)同結(jié)構(gòu)關(guān)系及其模型構(gòu)建,建立了面向不同尺度維的地理信息綜合的結(jié)構(gòu)化協(xié)同體系。提出了“自動(dòng)制圖綜合鏈”理論與技術(shù)模型,實(shí)現(xiàn)了從整體上對(duì)自動(dòng)制圖綜合過程的循環(huán)控制與優(yōu)化?；诖旨椒ㄌ岢隽艘环N兼顧空間信息和屬性信息的目標(biāo)選取方法。基于概率理論中的可信度值方法,提出了一種融合位置、距離、方位、拓?fù)涞榷嗥ヅ渲笜?biāo)新空間數(shù)據(jù)合并中實(shí)體的廣義概率匹配模型。基于現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)的方差估計(jì)方法,提出了基于幾何、屬性(語義)、拓?fù)浼s束的面狀要素誤差處理方法?；贕estat認(rèn)知完形原則,提出了面群分布模式識(shí)別的算法。根據(jù)函數(shù)逼近誤差理論研究了不同地貌類型、不同內(nèi)插法的DEM內(nèi)插誤差分布規(guī)律和誤差模型。實(shí)現(xiàn)了基于多源遙感數(shù)據(jù)的區(qū)域三維重建。建立有偏估計(jì)下高分辨率單線陣CCD推掃成像RPC模型自適應(yīng)、穩(wěn)健、高效的參數(shù)求解方法和多種快速參數(shù)補(bǔ)償模型。建立了GPS/IMU數(shù)據(jù)聯(lián)合處理的36階卡爾曼濾波器,提出了無需通過檢校場(chǎng)而在POS輔助光束法區(qū)域網(wǎng)平差中自檢校并消除POS系統(tǒng)誤差的新方法。研究了基于高速局域網(wǎng)與高性能集群計(jì)算機(jī)建立數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量網(wǎng)格(DigitalPhotogrammetryGrid,DPGrig)的基礎(chǔ)理論與方法?；诰W(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境和中央差分理論的廣域分布式GNSS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位理論,實(shí)現(xiàn)廣域分布式GNSS/RTK實(shí)時(shí)定位。提出了基于多源空間大地測(cè)量數(shù)據(jù)組合的我國(guó)自主全球時(shí)空基準(zhǔn)維持方法。6.5污染物的處理過程及其環(huán)境效應(yīng)6.5.1土壤環(huán)境對(duì)多環(huán)芳烴的生物活性及吸附特性的研究建立了以中國(guó)為主的東亞地區(qū)多環(huán)芳烴高分辨排放清單,利用基于軌跡和過程的概率模型以及大氣擴(kuò)散模型兩種手段,深入研究了東亞大陸,特別是中國(guó)多環(huán)芳烴的排放、擴(kuò)散、歸趨和溢出。結(jié)合黃河口水體的水化學(xué)特征和水動(dòng)力條件,探討了黃河口沉積物再懸浮過程中PAHs的解吸規(guī)律。在永定新河進(jìn)行了采樣,分析了水和沉積物中PAHs的污染水平、時(shí)空分布、來源和解吸行為。對(duì)南水北調(diào)中線源頭庫周區(qū)及其入庫河流中的有機(jī)氯農(nóng)藥和多環(huán)芳烴的非點(diǎn)源污染的污染特征及形成機(jī)制進(jìn)行了研究。研究了東湖表層水體9種全氟取代有機(jī)酸(PFCs)的分布特征,并確定光催化是一種有效降解PFCs的方法。通過分子尺度機(jī)理研究、室內(nèi)微宇宙模擬、大尺度模型計(jì)算3方面手段的結(jié)合,系統(tǒng)闡明了土壤環(huán)境對(duì)多環(huán)芳烴鎖定的微觀機(jī)制和宏觀效應(yīng)。建立了水體和土壤中43種痕量藥物及個(gè)人護(hù)理品的提取分析方法,并對(duì)廣州和河北污水灌溉區(qū)水體和土壤進(jìn)行了采樣分析。研究了皂角苷作為生物表面活性劑對(duì)多環(huán)芳烴的增溶作用及其對(duì)土壤多環(huán)芳烴的洗脫作用。研究了獸用抗生素,尤其是四環(huán)素類抗生素的環(huán)境行為。以多環(huán)芳烴(PAHs)為對(duì)象,研究了植物根系分泌物(RE)尤其是低分子量有機(jī)酸(LMWOA)對(duì)土壤中PAHs的活化作用及其機(jī)理。探明了PAHs在根際土壤毫米微域(0～8mm)中的含量呈梯度升高的趨勢(shì),RE尤其是LMWOA能明顯促進(jìn)土壤中有機(jī)—無機(jī)復(fù)合體“鍵橋”的金屬鐵離子、鋁離子的溶出,導(dǎo)致土壤固相有機(jī)質(zhì)向溶液釋放而減少,降低PAHs在土壤上的吸附、促進(jìn)其脫附,從而提高PAHs的有效性。利用吸附實(shí)驗(yàn)和光譜分析研究腐殖酸對(duì)幾種有機(jī)質(zhì)污染物的吸附特性,結(jié)合腐殖酸三維分子結(jié)構(gòu)模型,模擬分析腐殖酸與有機(jī)污染物分子吸附過程,揭示其吸附機(jī)制。構(gòu)建了栗鈣土、黑土和潮土等土壤胡敏酸分子結(jié)構(gòu)模型,揭示了不同土壤胡敏酸對(duì)阿特拉津、苯、2,4-D等有機(jī)污染物的吸附特性和吸附機(jī)理,胡敏酸與阿特拉津在吸附過程中發(fā)生了電荷轉(zhuǎn)移,與2,4-D的吸附過程中產(chǎn)生了共價(jià)鍵,而對(duì)苯的吸附主要為物理吸附。含有羧基等極性基團(tuán)的有機(jī)污染物主要通過氫鍵與胡敏酸結(jié)合,而非離子性、非極性的有機(jī)質(zhì)污染物主要受范德華力和胡敏酸分子表面的微孔結(jié)構(gòu)影響。6.5.2提出了重金屬污染土研究了長(zhǎng)江口南岸飲用水源地潮周期過程中物理擾動(dòng)再懸浮作用下沉積物中有毒重金屬的動(dòng)態(tài)釋放過程,探討了沉積物中重金屬再懸浮釋放的環(huán)境效應(yīng)。通過福建省不同地區(qū)的菜園土壤和蔬菜樣品進(jìn)行采樣分析,對(duì)菜園土壤的重金屬污染及食用安全性進(jìn)行了分析,獲得根際土壤重金屬形態(tài)的轉(zhuǎn)化及其鈍化信息。研究了碳黑吸附海水中三丁基錫(TBT)污染物的行為和環(huán)境調(diào)控規(guī)律。初步研究了重金屬在生物膜及其不同組分中遷移轉(zhuǎn)化的分子機(jī)制,為重金屬污染土壤的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和修復(fù)控制提供了理論依據(jù)。研究了重金屬污染土壤的磁學(xué)性質(zhì),探明了重金屬污染土壤的磁響應(yīng)過程和污染土壤中重金屬濃度與磁性指標(biāo)的定量關(guān)系,提出了監(jiān)測(cè)重金屬污染的磁性代用指標(biāo),建立了磁測(cè)方法監(jiān)測(cè)重金屬污染的新方法體系以及污染土壤中磁性顆粒分離和富集重金屬的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法,提出了重金屬污染土壤磁性增強(qiáng)機(jī)理的科學(xué)依據(jù)。以鋅(Zn)超積累植物東南景天為材料,采用營(yíng)養(yǎng)液、盆栽及大田試驗(yàn),結(jié)合同位素示蹤、同步輻射等技術(shù),研究了東南景天根系分泌有機(jī)酸對(duì)重金屬活化吸收的影響及機(jī)制,揭示了東南景天根系分泌有機(jī)酸主要分布在根際土壤及距離根表0～10mm的土壤中,超積累生態(tài)型通過根系分泌有機(jī)酸與金屬離子形成絡(luò)合物,從而抑制土壤對(duì)鋅的吸附,提高土壤鋅的有效性,從而提高Zn在植物體內(nèi)的積累。研究了有機(jī)配體共存下的無定形氧化鐵/鋁形成機(jī)制、表面特性,以及典型重金屬和有機(jī)污染物在無定形氧化物表面的吸持/釋放動(dòng)力學(xué)和微觀反應(yīng)機(jī)理。以土壤氧化物表面為反應(yīng)界面,研究了低分子量有機(jī)酸、中分子量有機(jī)酸存在下,生成的有機(jī)—氧化物配合物(即無定形氧化物)對(duì)污染物的吸附—解吸動(dòng)力學(xué)與反應(yīng)機(jī)制,探討了生成的無定形氧化物對(duì)污染物降解的作用機(jī)制。研究了蜈蚣草根際環(huán)境中砷的形態(tài)變化規(guī)律,探明根際對(duì)砷的活化效應(yīng),初步研究了砷超富集植物的生物修復(fù)原理。研究了湘潭錳尾礦廢棄地錳耐性植物的富集特性和定植技術(shù)。通過青藏高原大氣和冰雪中汞形態(tài)成分分析,得到青藏高原特殊地理環(huán)境下汞在冰雪—大氣中的分布、交換和遷移規(guī)律。利用青藏高原中部各拉丹冬冰芯,系統(tǒng)研究了冰芯中的重金屬、微粒、微生物等關(guān)鍵指標(biāo),重建了長(zhǎng)江源區(qū)1940—2005年的大氣沙塵載荷歷史變化序列及各拉丹冬冰芯記錄的過去200年來重金屬污染物。6.6生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與生態(tài)系統(tǒng)健康6.6.1對(duì)農(nóng)田土壤固碳研究以干旱區(qū)荒漠河岸天然胡楊林為對(duì)象,研究了干旱區(qū)荒漠胡楊林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程及其動(dòng)態(tài)特征,建立了胡楊林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模式,揭示了干旱區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)機(jī)制。以稻田土壤固碳為主線,建成農(nóng)田有機(jī)碳數(shù)據(jù)庫,并改進(jìn)了碳計(jì)量方法,定量研究了中國(guó)農(nóng)田土壤固碳量及其主要因素及控制幅度,揭示了稻田土壤固碳具有提高和穩(wěn)定生產(chǎn)力的雙贏作用,研究了有機(jī)碳化學(xué)結(jié)核保護(hù)特點(diǎn),論證了氧化鐵結(jié)核保護(hù)在稻田土壤固碳中的重要作用,確立了稻田土壤固碳的理論模型。選擇蘇北平原農(nóng)業(yè)種植區(qū),分析了該區(qū)域氮元素空間分布狀況及遷移轉(zhuǎn)化過程,考慮影響這一過程的環(huán)境因素,建立了描述農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源氮污染負(fù)荷分布的空間模型,揭示了灌區(qū)非點(diǎn)源污染變化規(guī)律。通過對(duì)三江平原外源氮輸入的研究,闡明外源氮輸入對(duì)沼澤濕地碳循環(huán)關(guān)鍵生物地球化學(xué)過程的影響,分析沼澤濕地土壤碳庫變化與氮輸入的關(guān)系,探討長(zhǎng)期氮累積對(duì)沼澤濕地碳收支的影響及固碳潛力與變化趨勢(shì)。利用覆蓋全國(guó)的大氣干濕沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù),研究了大氣中有機(jī)氮濃度和沉降通量,研究表明,大氣有機(jī)氮既受自然源又受人為源的影響,但主要受人為活性氮排放的影響。在巢湖流域?qū)ν寥篮秃恿鞅韺映练e物進(jìn)行采樣分析,研究其中各種形態(tài)磷含量的分布特征和磷酸根中氧同位素的分布模式,分析和歸納沉積物磷分布和氧同位素模式與匯水區(qū)屬性特征之間的定量關(guān)系,進(jìn)而分析人類活動(dòng)對(duì)巢湖流域磷循環(huán)的影響。以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)灌區(qū)為研究對(duì)象,跟蹤磷在灌區(qū)內(nèi)的施用、交換、運(yùn)移、分析了各種微環(huán)境下磷污染的行為特點(diǎn)。研究了長(zhǎng)三角典型濕地土壤磷素循環(huán)過程,初步創(chuàng)建了智能實(shí)時(shí)微宇宙(Microcosm)暖化濕地研究平臺(tái)。以長(zhǎng)江口潮灘作為典型區(qū),研究了潮灘沉積物磷化氫含量的日變化、季節(jié)性變化和區(qū)域差異,分析了沉積物中磷化氫的生成過程與控制機(jī)制。6.6.2耦合過程模型利用遙感和GIS技術(shù),在全國(guó)和區(qū)域尺度上,研究重要生態(tài)功能區(qū)狀況與功能動(dòng)態(tài)評(píng)估方法,初步建立了開展區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能動(dòng)態(tài)評(píng)估的技術(shù)路線。應(yīng)用生態(tài)梯度風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和生態(tài)功能評(píng)價(jià)方法,對(duì)榆林煤炭開采區(qū)進(jìn)行了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、生態(tài)補(bǔ)償評(píng)估與生態(tài)補(bǔ)償對(duì)策研究。針對(duì)黃土丘陵區(qū)退耕區(qū)域“農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)—生態(tài)系統(tǒng)”的矛盾,分析了紙坊溝流域70年和吳起等三縣10年來農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合態(tài)勢(shì)及耦合關(guān)系,建立了農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合過程的基礎(chǔ)模型和擴(kuò)展模型,預(yù)測(cè)了3種不同情境下農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)—生態(tài)系統(tǒng)的互動(dòng)關(guān)系和優(yōu)化耦合模式。以洞庭湖洪泛濕地為對(duì)象,定量研究了1975—2006年間洪泛濕地的生態(tài)防洪效應(yīng)變化過程和影響機(jī)制,探討了洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范的途徑和對(duì)策。以三峽庫區(qū)消落帶為研究對(duì)象,對(duì)消落帶的土壤理化性質(zhì)、景觀格局及生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的變化進(jìn)行了評(píng)價(jià),對(duì)開縣消落帶淹沒2010年后可能的景觀格局進(jìn)行了模擬,對(duì)可能出現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境變化趨勢(shì)作出了預(yù)警。在景觀、生態(tài)系統(tǒng)、群落3個(gè)尺度上,對(duì)海南省紅樹林的退化進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià),了解了其景觀格局變化規(guī)律、群落結(jié)構(gòu)變化規(guī)律,討論了引起紅樹林退化的主要原因。以廣西海岸為例,研究廣西海岸脆弱性的形成機(jī)制、環(huán)境效應(yīng)、評(píng)價(jià)方法及調(diào)控對(duì)策。以廈門市為例,將城市海岸帶脆弱性置于環(huán)境變化的背景下,研究廈門市海岸帶空間利用變化的歷史、現(xiàn)狀和趨勢(shì),評(píng)估廈門市自然生態(tài)系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)部門對(duì)海岸帶空間利用變化的敏感性,以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的適應(yīng)能力,建立了海岸帶脆弱性綜合評(píng)價(jià)的方法和模型。6.6.3景觀格局、用電開發(fā)與生態(tài)補(bǔ)償研究發(fā)現(xiàn),土地政策和人口增長(zhǎng)是西遼河流域近年來土地利用/覆被變化的主要驅(qū)動(dòng)力,近10年來西遼河流域土壤水分虧缺加劇,但退耕還林(草)一定程度上緩解了西遼河流域水分虧缺狀況。通過對(duì)遼西北地區(qū)多源信息的集成、分析和解譯,對(duì)遼西北地區(qū)土地荒漠化進(jìn)行了遙感分類,建立了基于干燥度指數(shù)的遼西北土地風(fēng)蝕荒漠化判別界線,提取了遼西北地區(qū)土地利用分類及其動(dòng)態(tài)變化、分析了遼西北地區(qū)1979—2006年4個(gè)時(shí)期的土地利用景觀格局動(dòng)態(tài)。以深圳市為研究區(qū),采用景觀格局分析方法,探討深圳市快速城市化過程中的城市景觀格局演變過程,構(gòu)建城市景觀格局演變的驅(qū)動(dòng)模型,通過能值分析與物質(zhì)流核算評(píng)價(jià)城市景觀中能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的效率,綜合評(píng)價(jià)城市景觀格局演變的生態(tài)環(huán)境效應(yīng),并對(duì)現(xiàn)狀生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行格局優(yōu)化。通過綠葉物候的地面與遙感觀測(cè),研究了城市熱島對(duì)綠葉物候的影響,以及綠葉物候?qū)Τ鞘袩釐u效應(yīng)的響應(yīng)。采用磷脂脂肪酸分析(PLFA)等方法對(duì)黃土丘陵區(qū)植被恢復(fù)不同演替階段和不同恢復(fù)措施下土壤微生物多樣性進(jìn)行了研究。研究表明,土壤有機(jī)碳、全氮和堿解氮在植被恢復(fù)過程中有明顯的表聚現(xiàn)象,土壤微生物量碳、PLFA含量以及蔗糖酶和脲酶活性均隨植被恢復(fù)時(shí)間的增加而呈顯著增加,PLFA含量2