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  • 不同沉陷应力区土壤水分和溶质运移的模拟试验

    分类: 地球科学 >> 地图学 提交时间: 2023-09-27 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 中国山西-陕西-内蒙古交界地开采沉陷对地表土壤扰动强烈,引起地表生态损伤。为了揭示开采沉陷对土壤水盐运移的影响机制,通过建立土壤沉陷物理模型,利用沉陷剖面不同应力区土壤容重数据建立HYDRUS-2D水盐模型,研究土壤蒸发过程中,土壤水分、总盐分、不同溶质离子在不同沉陷应力区随土壤深度和运移时间的变化规律。结果表明:(1) 0~40 cm深度,沉陷拉张作用显著增强土壤蒸发作用,造成挤压区土壤含水率显著大于拉张区,土壤含水率随时间变化曲线呈现典型的蒸发过程三阶段模式。(2) 沉陷组各应力区土壤总含盐量不但随深度呈现强烈变异,具体表现为20~40 cm、60~80 cm土壤总含盐量相对积聚;而且右侧拉张区总含盐量积聚深度有向下迁移的趋势。(3) 沉陷拉张区Ca2+、SO42-、Mg2+、Cl-离子积聚浓度大于挤压区。Ca2+、SO42-、CO32-土壤离子浓度随深度呈单峰积聚,沉陷拉张区积聚深度均显著下移。(4) HYDRUS-2D水盐模型可以较好地模拟开采沉陷土壤剖面中的土壤水盐运移。土壤含盐量、含水率的实测值与模拟值率定结果为平均相对误差(ME)0.5,均方根误差(RMSE)0.5,决定系数(R2)>0.95,模拟精度满足试验要求。研究结果可为科学开展开采沉陷区生态修复工程、提高生态自修复能力提供重要理论依据。

  • 基于“三生”空间的农牧交错区城市土地利用转型及生态环境效应分析——以包头市为例

    分类: 地球科学 >> 地图学 提交时间: 2023-07-19 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 农牧交错区的土地利用转型及生态环境建设,是我国西北地区可持续发展的重要支撑。基于三生空间视角,运用包头市2000、2010、2020年3期遥感数据,通过土地转移矩阵、生态环境质量指数和生态贡献率等方法,分析其土地利用转型特征与生态环境效应。结果表明:(1)研究期内包头市三生空间总体格局稳定,生产、生态用地减少,生活用地持续增加。牧草生态用地转出面积最多,农业生产用地次之;城镇生活用地与工矿生产用地流入面积最大。(2)20002020年包头市生态环境质量指数下降,分别为0.6292、0.6208、0.6194,但改善趋势大于恶化趋势;城市北部生态高质量区面积有所减少;中部中质量区缓慢减少,南部低质量区持续向东南方向递增。(3)牧草生态用地被占用产生的生态环境负效应较大,而其他生态用地、农业生产用地向牧草生态用地转化则为生态环境改良的主导因素。通过研究包头市的土地利用转型及其生态环境效应,以期为农牧交错区城市的三生空间优化、生态环境保护提供借鉴。

  • 基于情景模拟的流域低碳土地利用格局优化研究 ——以汾河流域为例

    分类: 地球科学 >> 地图学 提交时间: 2023-03-13 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 开展土地利用优化配置,旨在促进区域土地资源科学利用及实现碳减排目标。本文以汾河流域为研究 区,基于2015年、2020年土地利用及阻力因子数据,采用FLUS-MCR模型、碳收支系数法,验证模型精度下,设置 2030年低碳发展优先、经济发展优先、耕地保护优先、生态保护优先及自然发展5种模拟情景,对比未来不同情景下 土地利用类型的布局特征,并提出优化布局方案。结果表明:(1)2020年汾河流域禁止、限制、重点及优化开发区4 类土地利用功能分区面积分别为:2491.76 km2、6445.99 km2、16325 km2、14477 km2;流域净碳排放量为2002.46104 t,禁止开发区为流域碳汇区,碳吸收总量为0.76104 t,其余三区为碳源区,碳排放总量为2003.22104 t。(2)2030年 各情景土地利用碳收支情况由高到低为:低碳发展优先、生态保护优先、耕地保护优先、自然发展、经济发展优先。 (3)2030年,不同情景下除禁止开发区用地结构相对合理,限制开发区仍需适当压缩该区耕地及建设用地比例;重 点及优化开发区应考虑适当开发宜耕草地,促进流域土地利用生产、生活、生态功能协调发展,实现低碳土地利用 目标。

  • 1991—2021年天山融雪末期雪线高度遥感监测研究

    分类: 地球科学 >> 地图学 提交时间: 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 研究融雪末期雪线高度变化有助于预测冰雪系统未来的变化趋势、理解区域和全球气候变化。基于 Google Earth Engine(GEE)平台和Landsat卫星数据,发展了区域雪线高度提取模型,提取了天山4个子流域1991 2021年的融雪末期雪线高度,并分析了雪线高度的变化特征及其与气象因素的关系。结果表明:( 1)Landsat提取 的融雪末期雪线高度与Sentinel-2提取的融雪末期最小化积雪范围具有较高的一致性,其总体精度为91.6%, Kappa系数达0.9以上,利用该模型可准确获取融雪末期的区域雪线高度。( 2)研究区近30 a融雪末期雪线高度呈明 显的上升趋势,上升速率介于2.7~6.4 ma-1 之间;其中,玛纳斯河流域雪线高度上升速度最快,阿克牙孜河流域雪线 高度上升速度最慢。( 3)夏季气温是影响研究区融雪末期雪线高度变化的主要因素( P

  • 阿勒泰地区植被覆盖度及ET对气温变化的响应

    分类: 地球科学 >> 地图学 提交时间: 2019-11-15 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 研究气温对植被覆盖度和ET (Evapotranspiration,ET)的影响,对干旱区应对气候变化、维系生态系统稳定具有重要意义。基于阿勒泰地区及周边7个气象站,CRU数据集中的气温数据及MODIS ET数据,采用Mann-Kendall非参数检验、植被盖度反演等方法,对阿勒泰地区气温变化对植被覆盖度及ET的影响进行了研究。结果表明:(1)在1901—2016年过去的116 a间,阿勒泰地区年平均气温以0.18 ℃·(10 a)-1速率增加,在1982年由突变前的2.2 ℃增加到突变后的3.5 ℃。(2)2000—2017年阿勒泰地区植被覆盖度变化的空间差异明显,植被覆盖度增加的面积与降低的面积总体相当;全区66.71%的区域植被覆盖度变化与气温呈负相关,而呈正相关的比例仅占18.55%,且全区气温变暖而盖度降低区域的占比达31.71%。(3)2000—2016年阿勒泰地区ET总体呈降低趋势,整个区域61.65%的面积温度降低、ET降低,而19.92%的区域表现为温度增加而植被ET降低。

  • 疏勒河流域泥沙分布规律及水沙关系研究

    分类: 地球科学 >> 地图学 提交时间: 2019-01-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 泥沙是影响河流健康和水环境的重要因素之一,受气候变化和人类活动的影响,流域水文要素和下垫面条件发生了较大变化,尤其是实施大规模的水土保持措施后,部分河流的泥沙含量大幅减少,但在河西内陆河流域发源于祁连山西端的疏勒河流域,受降水条件和人类活动的影响,河流泥沙呈增加趋势。本文应用疏勒河流域实测长系列水文资料,采用水文统计法、差积曲线法、趋势检验法、突变检验法、非线性复相关模型法等方法,分析了流域泥沙时空分布规律及水沙关系,结果表明:疏勒河干流昌马堡站年输沙量为333.5×104 t,至下游潘家庄站减少到223.5×104 t;党河党城湾站年输沙量为76.56×104 t,至下游沙枣园站增加到121.3×104 t;疏勒河干流输沙量主要集中在汛期7~8月,占全年的81.9 %~84.0 %,党河流域输沙量主要集中在4-8月,占全年的92.3 %;流域泥沙变化总体呈增加趋势,突变点1998年以后,年输沙量增加了86.3 %~148.2 %。建立了潘家庄站降水~泥沙、径流~泥沙以及年输沙量~年径流量~年最大洪峰流量关系模型,相关关系较好,相关系数达到0.717~0.858。流域出山口以上对泥沙的影响因素主要是降水,出山口以下主要是修建水库、水电站、引水工程、河道采砂等人类活动影响。随着国家对内陆河流域祁连山和河西走廊的日益关注,以及全国河长制的推行,河流生态健康已经提上日程,研究疏勒河流域泥沙分布规律及水沙关系,对国家实施西部生态安全战略、区域生态环境修复治理、水资源可持续利用等具有重要意义。