分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-08-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 以20002019年SPOT/VEGETATION的NDVI时间序列数据集为数据源，采用年均值法、Theil-Sen Medi⁃an倾斜度分析和Mann-Kendall检验方法，研究宁夏草地植被覆被的时空分布及变化特征，利用Hurst指数方法分析草地植被覆被的可持续性特征和未来发展趋势。同时，基于地理探测器量化了平均降水量、海拔、地区生产总值（GDP）等13个因子对其时空分布的影响。结果表明：（1）20002019年间，宁夏草地植被年均NDVI呈波动增加趋势，增速为0.005∙a-1，区域波动差异性较大；空间上呈现南高北低的分布特征，极高植被覆被和高植被覆被区域集中分布在固原市六盘山地区以及沿黄河灌溉地带；（2）20 a间植被覆被状况显著改善，总体变化趋势向好，但仍有59.341%的草地未来可能存在持续退化或由改善向退化转变的潜在风险；（3）草地植被分布响应最敏感的环境因子是降水，交互解释力整体最强的是气候与土壤；影响草地植被分布和变化特征的因子之间交互作用的主要表现形式为相互增强或非线性增强关系，因子之间不存在独立关系。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2023-08-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 以首都水源涵养功能区内的官厅水库和密云水库为研究对象，评估了两个水库1980年以来的水域面积变化，分析了降水量、植被覆盖度和人为用水量三项因素的影响。利用19802022年长时序遥感影像提取了水库水域面积，计算了植被覆盖度，使用Pearson相关分析探讨了影响因素相关关系。研究表明：（1）自2013年以来，两个水库水域面积均持续增加至历史高位，表明水源涵养成效显著。（2）近40 a来，两个水库的水域面积变化过程同步性明显，均表现为上升期-高位保持期-下降期-地物维持期-恢复期5个阶段。（3）水库上游张家口段流域年降水量与水库面积之间没有表现出相关性；与解译影像同期的67月降水量与水库面积之间也没有表现出相关性。（4）官厅水库上游张家口段的植被覆盖度整体呈现上升态势，2000年是一个变异点。密云水库上游张家口段的植被覆盖度持续稳定在0.7水平上。相关分析表明，植被覆盖度与水库水域面积之间没有相关性。（5）永定河流域张家口段人为用水量从2000年来整体上逐年减少0.2108 m3，与官厅水库水域面积呈显著负相关，有效增加了水库入库水量。（6）2019年以来流域水库集中输水和引黄补水，对官厅水库水域面积和沿河地区生态补水影响较大，建议对张家口水源涵养成效从地表径流入库量、地下水回升量、生态补水量等方面进行综合评估。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-08-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 分析树木径向生长对气候变化的响应，有利于准确预测未来森林的动态变化。天山北坡中山带广泛分布着以雪岭云杉（Picea schrenkiana）为单优树种的温带针叶林，本研究采集该处高海拔雪岭云杉树芯样本，用树木年轮学方法探究雪岭云杉径向生长对气候因子及干旱事件的响应特征。结果表明：（1）19602020年，雪岭云杉树轮宽度指数呈极显著上升趋势，未出现生长衰退现象，表明近期雪岭云杉生长状况良好。（2）雪岭云杉树轮宽度主要与当年68月气温，4月降水及除当年7月外的各月scPDSI显著正相关；滑动相关显示，雪岭云杉树轮宽度与气候因子的关系不稳定，1991年后，云杉对气候因子的正响应进一步加强。（3）雪岭云杉径向生长变化百分率在18791880年低于－25%，表明其在18791885年发生了生长衰退；随干旱频率和强度的增加，雪岭云杉应对干旱事件的抵抗力和恢复力下降，当云杉长时间处于水分较充足的环境而遭受突发干旱事件时，会导致其抵抗力严重下降，易发生生长衰退。综上所述，在气候变化背景下，升温在近期仍有利于该区域高海拔雪岭云杉径向生长，但升温过程中伴随着干旱频率和强度的增加，将使雪岭云杉的抵抗力和恢复力进一步下降，生长衰退风险升高。即在近期，雪岭云杉会在升温促进生长和干旱抑制生长间不断博弈，最终产生何种影响需进一步观察研究，未来应采取多种手段密切监测其生长动态。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-08-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用20202021年六盘山区58次降雨过程不同站点的雨滴谱数据，对层状云、对流云、积层混合云三类降雨的微物理参量、雨滴谱平均特征，以及Gamma分布参数等进行了分析。结果表明：（1）同一站点的各微物理参量以及特征直径均值表现为：对流云>积层混合云>层状云；在层状云和积层混合云中，平均直径Dave、众数直径Dmode表现为山腰大于山顶和山底，随着东、西坡两侧海拔高度的升高，其最大直径Dmax、质量加权平均直径Dm、雨强R、雷达反射率Z、液态含水量Q 逐渐增大；（2）层状云和积层混合云小雨滴对雨强和数浓度的贡献均为最大，对流云小雨滴对数浓度贡献最大，而中等雨滴对雨强的贡献最大；（3）Gamma分布的参数N0（阶距参数）、（形状参数）、（斜率参数）随着海拔高度的升高而减小，-拟合曲线的斜率与降水类型密切相关；（4）山顶站点雨滴粒子数浓度Nw较山脚站点有所减小，而平均尺度Dm增大；（5）西北气流型的雨滴谱各特征直径参量及各微物理参量大于东高西低型和平直气流型。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-08-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 生态安全格局构建是保障人类福祉和健康发展的重要途径，是践行山水林田湖草沙生命共同体理念的具体举措，选取具有重要生态地位和屏障作用的宁夏六盘山区，将InVEST模型生态服务评价优势和Circuitscape电路理论景观模型廊道识别优势充分结合，采用源地廊道节点的研究范式开展六盘山区生态安全格局构建和生态修复分区。结果表明：六盘山区共有生态源地75个，占研究区总面积的21.8%，呈现山系格局、县域拓展特征；关键生态廊道47处，总长度211.6 km，需要优先保护修复的夹点和障碍点分别为547处和217处，面积分别为626.9km2和893.9 km2；生态屏障带面积占比17.4%，需要实施最严格的生态保护措施，保育区、修复提升区和控制调节区的面积占比分别为6.5%、38.2%和37.9%，需要加强生态监测和实施差异化修复措施，科学划定三区三线和全面协调发展保护关系。研究结果可为六盘山区国土空间生态保护修复、政策制定及工程布局提供参考。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 本研究着眼于废弃矿山立地类型与植被群落特征关系的研究视角，以近自然修复理论为基础探究其植被群落空间配置，为废弃矿区生态修复过程中植被恢复提供理论依据和参考。研究区位于内蒙古乌拉山废弃矿山，采用主成分分析、相关性分析和聚类分析的方法划分立地类型，探究不同立地类型下植物群落特征，从而得到近自然植被恢复的最佳空间配置比例。结果表明：坡度、坡位和土壤硬度为主导因子并据此将该区域划分为9个立地类型。其中，缓坡坡中中质土立地类型和斜坡坡中中质土立地类型在生物量、植被盖度、Margalef丰富度指数和Shan⁃non-Wiener多样性指数上均大于其他立地类型。就植被配置模式而言，对于生境较差的立地类型如缓坡坡下软质土立地类型，建议配置草本模式（配置比例为多年生草本∶一年生草本=6∶4），对于其他立地条件较好区域，建议配置灌草模式。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 探究昆仑山冰湖变化特征对区域生态环境和发展至关重要。基于Google Earth Engine（GEE）遥感云平台进行监督分类，研究昆仑山近20 a的冰湖分布面积和数量变化情况，并结合气温、降水和冰川面积进行驱动力分析。结果表明：（1）20002020年昆仑山地区冰湖数量增加39.25%，面积增加81.35%，呈西多东少的分布特征。（2）昆仑山地区面积小于0.1 km2的冰湖对气候变化更敏感，增长速度最快；昆仑山冰湖主要集中在海拔4600~5600m，冰湖数量和面积分别占总量的71.58%和70.51%。（3）20002020 年昆仑山地区气温降低3.45%，降水减少6.27%，冰川面积减少了21.15%，冰川融化产生的冰川融水是冰湖增长的主要原因。研究结果可为干旱区水资源的保护和利用、灾害预警等方面提供科学支撑。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 蒸散是水能碳循环之间的纽带，了解蒸散的动态过程及其驱动因素对中亚干旱区水资源稳定、生态环境安全及农业水资源管理等方面具有重要意义。本研究基于Priestley-Taylor方法，估算并分析了20002019年中亚干旱区蒸散的时空变化，采用Lindeman-Merenda-Gold方法定量评估了不同驱动因素对蒸散各组分的绝对贡献，并以各组分对蒸散变化的贡献加权，评估了各驱动因素对蒸散的贡献。结果表明：中亚干旱区蒸散整体以1.45mma-1的速度波动上升，其变化趋势呈东升西降的空间分布；植被蒸腾、蒸发、冠层截留蒸发的变化趋势分别是2.46 mma-1、-1.03 mma-1、0.02 mma-1，三者对蒸散变化的贡献分别是70.09%、29.34%、0.57%；植被蒸腾和冠层截留蒸发的主导因素是NDVI，蒸发的主导因素是气温；总体上，NDVI是中亚干旱区蒸散变化的主导因素，其绝对贡献为28.16%。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 非降雨水对干旱和半干旱区的水平衡和生态非常重要。本文归纳总结了非降雨水的测量和模拟方法，分析并综述了研究现状。非降雨水是陆气间较小的通量，时空变异强，直接测定存在困难。利用专门的冷凝器可获得可观的结露量。露水研究集中于干旱与半干旱区的站点尺度，雾水研究集中在沿海和山区，水汽吸附研究主要在旱地。非降雨水的收集利用及其对生态环境的影响是研究热点。然而，露水研究较多，雾水和水汽吸附研究明显偏少。同时，自然表面结露、大空间尺度和长期的研究较少。在非降雨水的时空变化规律认识方面存在明显的知识缺口。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于疏勒河流域敦煌站、瓜州站和玉门站19512020年气温实测数据，采用线性倾向、累计距平、Mann-Kendall检验等方法，分析各站气温时空变化特征。结果表明：（1）疏勒河流域各站平均气温均呈显著上升趋势，倾向率排序表现为：敦煌站（0.244 ℃(10a)-1，P瓜州站（0.209 ℃(10a)-1，P玉门站（0.195 ℃(10a)-1，P<0.05）。（2）敦煌站、玉门站四季平均气温呈显著上升趋势；瓜州站春季、秋季、冬季平均气温呈显著上升趋势，夏季平均气温呈不显著上升趋势。（3）疏勒河流域各站平均气温突变年份分别为1998年、1997年和1995年；第一主周期分别为58 a、30 a、13 a。（4）疏勒河流域全年及四季平均气温从东向西逐渐升高，不均匀系数和集中度均呈下降趋势。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于ECMWF细网格数值预报产品和国家级考核站气温观测数据，采用加权准对称滑动训练期方法（WQSRTP）生成甘肃省智能网格最高（低）客观产品，检验该产品的预报效果，将其与中国气象局智能网格指导预报产品（SCMOC）、甘肃省城镇网格预报产品（SPCC）进行对比。结果表明：WQSRTP订正方法能够显著改善ECMWF细网格数值模式24 h最高（低）气温的预报能力，24 h最高、最低气温预报准确率分别提升了32.16%、15.48%；WQSRTP订正产品相对于SCMOC、SPCC和ECMWF最高（低）气温产品均为正订正技巧，且最高气温订正能力优于最低气温订正能力。空间误差检验来看，WQSRTP订正方法可有效提升祁连山区和甘岷山区等地形复杂地区的最高（低）气温预报准确率，显著降低了平均绝对误差。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于20012020年新疆阿尔泰山的MOD10A2积雪产品数据，结合DEM及气象数据，分析近20 a阿尔泰山积雪时空变化特征及地形、气象因素对积雪覆盖的影响。结果表明：（1）年均积雪覆盖率（SCP）年际变化总体呈不显著减少趋势，变化率为-0.88%(10a)-1。积雪变化具有明显季节性，其中秋季呈增加趋势，冬季呈显著减小趋势。年内积雪从10月开始积累，1月SCP值达到最大。（2）SCP与海拔呈正相关关系。不同坡向区域的SCP区别较大，最高值是西北坡，为28.45%，南坡最低，为18.36%。（3）积雪覆盖频率（SCF）整体呈现出东北高、西南低的分布格局，与海拔呈显著正相关，其中有67.65%的区域SCF呈减少趋势。高山区SCF呈上升趋势而平原及河流区呈下降趋势。（4）气温是影响新疆阿尔泰山积雪变化的主要因素，与SCF呈显著负相关。随着海拔逐渐升高，气温对积雪的影响逐渐减小。新疆阿尔泰山年均降水量呈现从西北部向东南部逐渐降低的空间分布特征，SCF与降水量总体呈正相关。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于目前主流气候业务模式系统（BCC_CSM 1.1、ECMWF_System 5、NCEP_CFSv 2、TCC_MRI-CGCM 3），从确定性预报角度评估多种模式对青藏高原前冬降水的预测性能。结果表明：多模式均能体现出青藏高原前冬（1112月）降水空间分布型，但对降水量级存在普遍高估的现象，其中，来自BCC的模式能反映出降水全区一致型和南北反向型主模态的时空演变特征，EC模式高估第一模态的主导作用。多模式对降水历史回报以正技巧为主，BCC模式的预报技巧最优，TCC仅对青藏高原北部预测较好。从可预报性来源的角度分析发现，赤道中东太平洋海温指数（Nio 3.4）和印度洋偶极子（IOD）正位相对提升模式预测技巧具有很好的指示性；BCC模式能预测出2018年高原前冬降水异常趋势，在于其对影响青藏高原降水异常的关键环流型具有一定预测能力。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为及时、客观、定量地评估新疆阿勒泰市生态环境，研究基于多源遥感数据构建改进型遥感生态指数（MRSEI）结合标准差椭圆和重心迁移模型分析其时空变化特征，并使用地理探测器模型对绿度、干度、湿度、温度和空气质量5个指标进行因子探测。结果表明：（1）20152021年，阿勒泰市绿度和湿度指标对于区域内生态环境起显著正相关作用，温度、干度和空气质量这3个指标起显著负相关作用；（2）20152021年阿勒泰市MRSEI均值呈上升趋势，空间上，Ⅰ级和Ⅱ级生态指数区域的空间迁移能力较强，Ⅲ~Ⅴ级，即高生态指数区域在空间结构上相对较为稳定。Ⅰ~Ⅳ级生态指数重心总体向北移动，Ⅴ级生态指数重心整体向南移动，表明阿勒泰市南部高生态指数分布增长明显。（3）年份不同，造成生态环境质量改变的主导因子不同，阿勒泰市生态环境质量空间的演变是受到多个因素共同作用的结果。（4）MRSEI和RSEI（遥感生态指数）对阿勒泰市生态监测结果大致趋势一致，两者在空间分布和程度的差异与气溶胶光学厚度（AOD）的空间分布有关，表明了即使在空气质量较好的阿勒泰市AOD对其生态质量在空间分布上仍有影响。20152021年，阿勒泰市生态环境受多种因素影响有向南变好的趋势。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于暴露度-敏感性-适应力生态脆弱性概念模型构建评价指标体系，利用投影寻踪模型和遗传算法确定指标权重，计算了河湟地区生态脆弱性指数，采用时空扫描探究生态脆弱性空间聚集特征及时空变化规律，借助地理探测器研究生态脆弱性的影响因素。结果表明：20002020年河湟地区生态脆弱性以轻度脆弱与中度脆弱为主，空间分布存在明显的地域差异。生态脆弱性存在明显的时间聚集性与局部的空间聚集特征，高值集聚与低值集聚共存，空间集聚主要分布于甘肃省境内。20002020年生态脆弱度整体呈降低趋势，53.36%的土地生态脆弱性有所降低。对生态脆弱性影响最大的因子是植被覆盖度，其次是沙漠化指数、植被净初级生产力、干旱指数、生境质量指数、海拔等。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 绿洲、城镇和荒漠是干旱区内陆河流域重要的景观类型，随着流域社会经济发展，干旱区生态环境问题日益凸显。本研究选取我国西北干旱区第二大内陆河黑河流域内绿洲-城镇-荒漠的景观组合作为研究对象，利用景观转型核密度与景观结构指数分析20002020年期间黑河流域绿洲-城镇-荒漠的时空格局与转型特征，借助多元回归树（MRT）模型探究三类景观转型之间的权衡-协同关系，基于遥感生态指数（RSEI）与景观转型生态贡献率揭示绿洲-城镇-荒漠景观转型的生态环境效应。结果显示：（1）黑河流域荒漠广布，绿洲仅在中下游河道沿岸集中分布，城镇面积占比最小，其空间分布和规模结构与绿洲有紧密关联；（2）黑河流域绿洲-城镇-荒漠景观转型可概括为：农业活动主导期（20002005年）、产业快速发展期（20052015年）和发展转型协调期（20152020年）；（3）气温、GDP、海拔、降水量是影响绿洲-城镇-荒漠景观转型之间权衡-协同关系的主要因素；（4）20002020年期间流域景观转型以正的生态环境效应为主，耕地扩张是正效应的主导因素；耕地退化、水域减少与草地退化则是带来负效应的主要因素。研究结果可为干旱区内陆河流域实施生态保护与高质量发展提供理论指导。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 通过分析19902020年北非埃及气象观测数据和卫星遥感资料，研究风蚀沙尘的时空变化特点，并阐明主要影响因素。结果显示：埃及近30 a沙尘天气发生频次在20~65 da-1之间变化，整体呈现出逐渐降低的变化趋势，总悬浮颗粒物（Total Suspended Particulates，TSP）年均浓度在400~1200 gmg-3之间波动，在全球干旱区处于较高强度水平；扬沙天气发生频率最高，其次是浮尘、沙尘暴和强沙尘暴天气，其中春、夏两季扬沙天气日数占全年沙尘天气总日数的60%以上，环境TSP浓度与沙尘天气发生频次高度相关；近30 a埃及地面风速呈现减小趋势，风力侵蚀作用是影响地区空气质量的关键因素；沙尘天气频率与大西洋多年代际振荡（Atlantic Multidecadal Oscillation，AMO）指数显著负相关，相关系数约为-0.67。本研究为全面了解北非埃及地区风蚀沙尘的时空变化特征和预防沙尘暴灾害提供理论依据和数据支持。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为研究宁夏大气环境容量变化及其影响因子，利用19612018年气象站逐日历史观测资料，根据箱模型原理对宁夏大气环境容量A（污染物排放总量控制系数）值时空分布及其主要气象影响因子进行分析，并对2018年大气环境容量进行区划评估。结果表明：宁夏各季节大气环境容量A 值总体呈减小趋势，速率为-0.47104～-0.24104 km2(10a)-1。各季节A 值夏季最大，春季次之，秋季和冬季较小。月A 值呈单峰型变化，8月最大、12月最小，空间上呈南高北低的分布特点。受贺兰山、六盘山地形及区域降水量等因素影响，A 值低值中心位于银川市和石嘴山市，高值中心位于固原市南部地区。风速和混合层高度变化对宁夏大气环境容量A 值年代际演变趋势具有决定影响；降水和风速对其影响存在明显季节和地区差异，风速对北部春季A 值贡献较大，降水对中南部夏秋季A 值贡献较大。受冶金、火电、化工、建筑等高耗能产业和车辆排放影响，平罗县和利通区属于宁夏大气环境SO2、NOx临界及以下等级承载区，利通区以南各地为高承载区。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用2021年3月2022年2月新疆空气质量数据分析PM2.5浓度演化特征及其控制因素，结合因子分析和NO2、SO2与CO的来源特性辨别物质排放源，并借助基于Hysplit模式的MeteoInfo软件包确定PM2.5输送路径和潜在贡献源区分布状况。结果表明：（1）新疆PM2.5浓度显著偏高，尤其是冬季平均高达86.16 gm-3。其中，天山北坡经济带PM2.5来源主要受周围油气田作业排放及其输送过程中大风扬尘的支配，而其他地区的PM2.5主要源于大风扬尘，辅以石油与天然气燃烧排放。（2）天山北坡经济带经油气田作业区气流输送PM2.5浓度虽然仅为局地路径的50%，但路径占比达50%，因此，应是区域PM2.5来源的重要通道，且PM2.5浓度变异系数高达103.6%，是导致雾霾甚至浮尘天气形成的关键因素。哈密盆地与塔里木盆地物质补给路径虽然存在差异，但二者PM2.5潜在贡献源区均主要分布在孔雀河流域和罗布泊等地。（3）外源气流受盆地地形作用而演化成辐合/辐散气流，辅以（类）山谷风促进污染物混合，应是天山北坡经济带和塔里木盆地内PM2.5演化趋势类似的成因之一。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 应用近60 a中国西北169个国家基本气象站气象观测资料，对中国西北总辐射的时域变化、空间分布和次区域时空演变特征进行了研究。结果表明：（1）青海西北部的柴达木盆地和甘肃西部为太阳能资源最丰富区，陕西南部和甘肃东南部的较小区域为资源丰富区，其余大面积区域均为资源很丰富区。（2）19612020年除新疆西南部、甘肃和新疆接壤区、甘肃北部和陕西北部的小范围区域总辐射呈上升趋势外，西北大部分区域总辐射呈下降趋势。（3）EOF第一模态特征向量场表明，总辐射振荡强度由西向东加强，各分量高载荷区主要集中于中东部，该区域是总辐射易出现异常、振荡强且敏感的地区。（4）EOF第二模态特征向量场自西向东呈双偶极子型；青海全境和甘肃大部为正值区域，也是总辐射异常振荡最强的区域。（5）依据REOF特征向量不同模态空间分异结构类型，可将研究区域划分为主要受东亚季风影响的西北东部异常型、主要受东亚季风影响边缘区的西北中部异常型和主要受西风带影响的西北西部异常型等3个次区域。3个次区域总辐射减少的突变点分别出现在1973年、2017年和2008年。
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