了解美国大平原(USGP)的氢化气候极端(USGP)对于有效的水资源管理,农业系统的弹性以及缓解气候变化影响至关重要。这项研究研究了USGP中的氢化气候状况的改变,重点是使用网格的Prism气候数据集中的降水数据,过去119年(1904- 2022)在过去119年(1904-2022)中的年度降水趋势和极端。我们将年度降水总数分为六类的氢化气候极端:(1)孤立的湿极端,(2)孤立的干燥极端,((3)干燥的重复极端极端极端,(4)(4)潮湿到湿的重复反复出现的极端极端,(5)(5)干燥的旋转鞭打极端的极端极端,以及(6)湿至湿的鞭打般的鞭打极端极端。“重复出现”和“鞭打”都是化合物极端的类型。为了评估棱镜数据的准确性,我们首先将年度Prism降水总数与整个地区的气象站进行了比较。我们发现在257个站中251个站点的相关性(R²≥0.75),几乎没有整体偏见,这表明棱镜数据对于年度降水动力学的区域尺度表征可靠。从年度降水量总计,我们观察到东部和北USGP的大部分趋势都显着增加。从氢化气候的极端情况下,我们观察到,孤立的湿和干燥极端物往往在USGP上分布相当均匀,而化合物极端却显示出更为明显的空间模式。这些发现对美国大平原的水资源管理和农业系统具有重要意义,强调了需要适应不断变化的氢化气候条件的自适应策略。干燥的重复极端极端,而潮湿潮湿的重复极端极端在明尼苏达州,爱荷华州,内布拉斯加州,内布拉斯加州和北达科他州北达科他州 - 南达科他州边境地区。
物种在自然界中的作用和相互作用会影响生态系统功能(例如碳和营养循环),从而产生了人类依赖的服务(例如碳固存,水纯化)(图1)。生物多样性与生态系统功能之间的联系数十年来一直具有魅力的生态学家,而草原提供了重要的研究系统(例如[1])。虽然早期研究集中在单个生态系统功能上,但生态系统同时提供的多种功能和服务的认识却导致询问朝着对生态系统多功能性的更综合评估(EMF,[2])的转变。这种变化与对人类驱动的全球生物多样性下降的了解的越来越多,这激发了新一代的生态研究。这些寻求了解多营养社区在提供EMF方面的互补性和冗余,尤其是在生态系统变化的关键驱动因素的背景下,例如增加CO 2 [3],变暖[4]和干旱[5]。本质上,这些研究问:“在人们开始感受到它之前,自然可以忍受多少生物多样性损失?”除经验研究外,观察性研究还产生了基本见解。例如,Jing及其同事[6]表明,气候的区域尺度变化改变了生物多样性对EMF的影响,土壤水分是这种变化的关键驱动力。在这个问题中,Martins及其同事[7]进一步促进了我们对水分压力如何改变生物多样性对EMF的相对贡献的理解。他们发现高相关他们将研究放在草原干旱化的背景下,这种渐进干燥影响了全球40%以上的土地。降雨不足和气候变暖会导致干旱(即长时间的土壤水分赤字),加剧不适当的土地利用并驱动草地的生物多样性损失。但是,我们仍然几乎不知道这些在全球范围内如何改变草地EMF。他们通过在令人印象深刻的101个全球分布的草原和大规模干旱中菌研究中测量EMF来解决这个问题。在全球调查中,他们阐明了植物和土壤微生物多样性在支持101个草原EMF方面的共同和独特贡献。
陆地总初级生产力 (GPP) 在全球碳循环中发挥着重要作用,但光合作用的空间和时间变化的量化仍存在很大不确定性。我们的工作旨在研究遥感技术在精细空间分辨率下为植物光合作用提供新见解的潜力。这一目标是通过利用荧光探测器 (FLEX) 机载演示器 HyPlant 获得的高分辨率图像实现的。传感器飞过一片混合森林,收集的图像经过精心设计,获得了两个独立的植物光合作用指标。首先,成功获取了研究区域森林红光和远红光峰的太阳诱导叶绿素荧光 (F) 图,叶绿素荧光是植物光合作用的一种新指标 (r 2 = 0.89 和 p < 0.01,r 2 = 0.77 和 p < 0.01,与飞行过程中同步获取的冠层顶部地面测量值相比)。其次,使用定制版耦合生物物理模型呼吸地球系统模拟器 (BESS) 得出 GPP 和吸收光合有效辐射 (APAR) 图。该模型由机载关键森林特征图 (即叶叶绿素含量 (LCC) 和叶面积指数 (LAI)) 和气象数据驱动,为研究地点的感兴趣变量提供高分辨率快照。通过优化的基于查找表的 PROSPECT-4-INFORM 辐射传输模型反演,准确估算了 LCC 和 LAI(分别为 RMSE = 5.66 μg cm −2 和 RMSE = 0.51 m 2 m −2),确保准确表示生态系统功能决定因素的空间变化。然后分析测量的 F 和建模的 BESS 输出之间的空间关系,以解释区域尺度上生态系统功能的变化。结果表明,远红 F 在空间域中与 GPP(r 2 = 0.46,p < 0.001)和 APAR(r 2 = 0.43,p < 0.001)显着相关,并且这种关系是非线性的。相反,红光 F 与 GPP 或 APAR 之间没有发现统计学上显著的关系(p > 0.05)。在高分辨率下发现的空间关系为空间异质性在控制远红光 F 与 GPP 之间关系中的关键作用提供了宝贵的见解,表明需要在更粗的分辨率下考虑这种异质性。
execepecte s ummary对一个世纪的科学询问的全面综述阐明了作弊草(Bromus tectorum)入侵的原因和后果,并评估了解决方案以恢复健康的本地生态系统。在1800年代介绍给北美,这一欧亚年度是由铁路,车辆和牲畜传播的,殖民地的土地被过度放牧和其他因素所困扰和退化。今天,数以百万计的英亩已转换为作弊的单一文化。数千万英亩的土地仍然处于入侵的高风险中。继续在西部广大地区进行扩张,这表明目前的牲畜放牧仍然负责备忘录的扩张和主导地位。作弊草是一位栖息地的通才,具有极高的生殖率,并且比本地草早发芽。它胜过本地植物的幼苗用于水和土壤养分,并改变土壤化学和植物植物的优势。牲畜践踏,放牧和表面障碍是通过消除天然的碎片草和生物土壤外壳来将健康的干旱生态系统转变为备用的草皮系统的关键生态转换,这些系统是对杂草的自然防御。现在,一个牲畜 - cheatgrass-fire循环在美国西部的许多公共土地上都占上风,使土地易受较大,更频繁的火灾。作弊草的入侵降解或消除了本地野生动植物的栖息地和牲畜范围。气候变化可能会改变作弊草的分布,并可能加剧入侵。恢复本地栖息地的解决方案仍然难以捉摸且昂贵。磁盘,有针对性的放牧,开处方的火灾,燃油破坏建筑风险恶化的作弊草侵害;非本地饲料物种的种植会产生自己的侵入性杂草侵袭;虽然除草剂,但天然寄生虫和本地植物的播种可能会在问题所需的区域尺度上失败。减少或消除牲畜放牧的结果足够大,但是完全恢复可能需要数十年。将本地牧场转换为作弊草显着降低了土壤碳,因此将作弊草侵染到本地植物组合中可能在缓解气候中起关键作用。我们建议从分配量表放牧的牲畜休息,直到本地物种取代作弊草。在有光侵扰的土地上,我们建议将放牧的牲畜放牧到促进本地物种繁荣和维持土壤生物的水平。简介
抽象理解控制下三叠纪邦特斯坦群体的时间和空间演化的因素,法国东部,不仅对古环境重建而言重要,而且还重要,因为它是上层若细胞园中富含锂富含碱性的地热的含量的重要储层。这项研究的感兴趣间隔,下grèsVosgien组(LGV)由c组成。 200米的混合河流和风化的碎屑沉积物。鉴于露头和矿物质和热勘探区域之间的距离,该地区为露头和储层之间的定量分析和相关性提供了独特的机会。LGV是Buntsandstein群中最厚的形成。但是,迄今为止,尚未发布详细的体系结构分析来揭示其沉积元素的控制因素。在这项研究中,高分辨率相分析用于13个露头和核心,以量化河流和风化的沉积体系结构,并在沉积过程中理解古环境条件。确定了两个相协会。河道相的关联,主要由沉积在狭窄较差的砂岩(偶尔临时通道)中的砂岩组成,对应于总厚度的93%。对以下,过渡和上流机制沉积结构进行特征的800多组地层的分析,分布在不同的建筑元素内,使时间和空间变化的区别以及河流palaeohydraulaulaulaulaulaulaulaulaulaulaulaulaulaulaulaulaulaulaulicaulicaulicaulics的区别。风和水相协会占总厚度的7%的7%,记录了一个由波动的水表和短暂的洪水控制的建筑。的结果表明,风体沙丘和沙片在不同的时间时刻积累。记录在核心中的垂直趋势表明,两种相互关联之间的互动频率的上升增加,并且河流起源较厚的跨层砂岩集的发生率下降,这与LGV的整体逆转堆叠模式相关,将其解释为LGV的整体逆转堆叠模式,被解释为保存的分布式系统(大型分布式系统)(DF)。出现横向广泛的风格沉积物,上覆盖的河流沉积物,通常与在区域尺度上相对干旱条件的作者相关联。但是,证据表明渠道带撕裂是建立这两个相协会的替代解释。这些发现增强了关于编织河流和风化的沉积控制因子的知识
可再生能源在一些国家,尤其是德国得到推广。另一方面,民众的抗议活动推迟了在居住区附近和休闲景观中建设电网和风力涡轮机。这些挑战需要一种方法,将未来可再生能源发展潜力的建模与自然和人类各自的脆弱性以及缩小可持续能源目标的可能性相结合。此外,最近对数据不确定性的分析表明,使用粗略的空间数据会严重影响国家层面可用面积的计算 6,7 ,从而影响预计的能源收入。因此,模型应在国家层面的计算中使用最新和最详细的数据,特别是在目标需要缩小的情况下。已经为不同国家开发了许多确定可再生能源发电潜力的方法,这些国家具有不同的输入参数、能源需求目标值或能源系统转换的时间框架。一种早期的区域尺度方法旨在整合自然保护和能源转型。该模型采用了包括不同生态系统服务在内的广泛标准,用于计算可持续可再生能源利用的潜力。该模型有助于确定高效能源生产与环境损害之间的权衡。8,9 到目前为止,许多国家的 2030 年情景主要使用芬兰 LUT 大学开发的 LUT 模型。该模型旨在最大限度地降低系统总成本,并使用区域数据,例如:电力和热力需求、现有电力和热力容量、财务和技术参数,以及所有可用技术的装机容量限制。10 计算针对中东和北非地区(MENA 地区)11 或欧洲等大片地区进行。12 该模型很好地概述了有效能源潜力及其与需求的关系。然而,它只提供了空间特异性,并没有足够详细地考虑自然保护限制。此外,决定总系统成本的经济标准推动了为 2050 年欧洲 100% 可再生能源而计算的情景。13 这些情景中使用的空间分析基于受保护保护区之外具有最佳能源潜力的地点的风能和光伏容量。潜力是根据欧洲再分析中期 (ERA-Interim) 天气数据集和科林土地覆盖 (CLC) 计算的,因此在空间上仍然不精确。虽然这些建模方法提供了很好的概览,但它们无法取代履行《巴黎协定》规定的国家义务所必需的国家分析。LUT 模型已用于几个国家案例研究,例如,计算
美国地质调查局,加利福尼亚水科学中心将在最近更新的中央谷水文Model V2(CVHM2)上提供为期三天的动手研讨会。该研讨会由加利福尼亚水与环境模型论坛(CWEMF)主办,并由加利福尼亚水资源部可持续地下水管理办公室和美国中太平洋地区办事处的美国填海局赞助。CVHM2模拟了加利福尼亚州中部山谷中的耦合地下水流,地表水流和陆地表面过程。该模型具有多种增强功能:一种新版本的ModFlow-Owhm,模拟的沉降模拟,包括延迟和非延迟床,托管含水层补给(MAR),在整个域中,散布多个垫圈的井,瓷砖排水管,瓷砖排水管的多个井井有条,以及来自未盖的水域的流入。更多的细节已添加到水平衡子区域,流量网络,转移,土地利用,含水层的特性以及地下水水平以及土地沉降观测值中。CVHM2提供了一种能够在水管理人员可以用来评估水管理系统对水管理变化,土地利用变化和气候变异性的水文系统响应的区域尺度上进行准确的工具。CVHM2输出提供模拟的地下水水平,地下水存储,土地沉降以及地表水和地下水交换,可用于帮助决策者有效地管理供水供应,尤其是在《可持续地下水管理法》(SGMA)的框架内。研讨会将概述CVHM2的功能并审查主要发现。将在研讨会之前提供材料。研讨会将涵盖CVHM2开发中使用的数据集和模型文件,并查看模型校准方法和结果。其余的研讨会由动手练习组成,这些练习将教会参与者如何运行CVHM2以及如何修改输入文件以开发水管理或气候变化方案。在开发的每种情况下,参与将学习和练习如何在过程进行后处理和可视化CVHM2模型结果,重点是与SGMA可持续性指标有关的结果。培训的重点是CVHM2,但是培训中学到的技能和工具应使任何使用ModFlow-OwHM的人受益。参与者将需要携带一台用CVHM2,预处理和后处理脚本以及Python环境预加载的笔记本计算机来运行这些脚本。参与者的计算机应具有能够使用大型模型文件(例如TextPad或Notepad ++)的文本编辑器,这是一个用于查看和操纵数据集(例如Excel)的电子表格程序,以及用于可视化结果(例如Arcgis Pro)的GIS软件。请注意,参与者将需要带一个照片ID并通过安全筛选以访问培训室。请发送电子邮件至Jon Traum(Jtraum@usgs.gov),以了解与研讨会的准备有关的技术问题。课程讲师:Jon Traum,PE,USGS,水文学家
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