• 塔里木河流域水储量变化及绿洲生态安全评估

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-28 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 绿洲是干旱、半干旱地区最具生态敏感性和独特性的景观类型,是维系人类生存和社会经济发展的重要区域。然而,在气候变化与人类活动双重影响下,干旱区水资源及其绿洲生境正发生剧烈变化。基于20002020年MODIS、GRACE卫星数据、土地利用数据和气象观测资料,通过计算植被覆盖度,估算植被初级生产力(NPP)和遥感生态指数(RSEI),系统分析了过去20 a塔里木河(简称塔河)流域陆地水储量和绿洲的动态变化并完成了绿洲区生态安全评估。结果表明:(1) 20022020年塔河流域陆地水储量以0.27 mm月-1的速率减少,空间上塔河流域陆地水储量在北部和西部区域显著减少,而在南部区域显著增加。(2) 20002020年塔河流域绿洲面积显著增加,面积增加6.49%(0.42104 km2)。塔河流域整体生态环境呈转好趋势,生态等级由较差级别转为中等级别,生态改善区占总流域面积的69%,而生态退化区面积不足5%。塔河流域归一化植被指数(NDVI)由2000年的0.13增至2020年的0.16,近20 a植被覆盖度增加36.79%,NPP增加31.55%。(3) 气温升高和降水增多的同时伴随下游河川径流增加,这进一步加剧了塔河流域陆地水资源储量的时空差异性,但人类活动仍是绿洲显著扩张最根本的原因。

  • 疏勒河流域中游地区玉米性状及单产的影响因子研究

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

    摘要: 疏勒河流域是中国西北重要的粮食产区,探明气候变化和人类活动对该地区粮食作物影响规律,可为区域粮食安全提供重要科学支撑。以地处疏勒河流域中游地区的玉门市为典型研究区,采用19902020年气象要素、田间管理、土壤属性和玉米单产等数据,分析玉米性状及单产对自然因素(最高温、最低温、太阳辐射、风速、降水)和人为因素(政策、灌溉量、施肥量)的敏感性,在此基础上,以2017年为典型年,运用DSSAT-CERES-Maize模型定量分析主要影响因子对玉米性状和气候单产的影响程度,探明研究区玉米生长发育的适宜条件。结果表明:(1) 在疏勒河流域中游地区,气候暖湿化特征显著;化肥施用量呈现出增加-减少的变化趋势,有效灌溉面积为持续增加趋势。(2) 玉米实际单产呈小幅增加趋势,其中趋势单产由于受到推广优质品种和农田水利建设等政策的影响,呈增加-减少-稳定的变化趋势,而玉米气候单产呈减少趋势,其对最高温和降水表现出强正向敏感度,对最低温表现出强负向敏感度;玉米性状对化肥施用量、有效灌溉面积和穗期、花粒期的最低温表现为强正向敏感度,对穗期、花粒期最高温表现为强负向敏感度。(3) 玉米生长发育的适宜条件为最高温(14.80~38.56 ℃)、最低温(-0.38~22.16 ℃)、太阳辐射(3.93~25.15 MJm-2)、风速(0~3.81 ms-1)以及在实际降水基础上的灌溉量(15 mm)和施肥量(10 kghm-2),在此范围内,最高温、最低温、风速和水肥因子与性状、单产存在倒U型关系,而太阳辐射与性状、单产存在U型关系。

  • 山西省县域高质量发展与生态系统服务耦合的 时空演变特征

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于2000年、2005年、2010年、2018年山西省107个县区数据,构建山西省高质量发展评价指标体系,使 用InVEST模型测算山西省各县区生态系统服务,利用耦合协调度模型与弹性系数方法,对山西省县域高质量发展 系统与生态系统服务的时空耦合特征进行剖析。结果表明:(1)城市的等级效应对于高质量发展水平影响效果显 著,高质量发展的空间分异规律较强,大致形成了南北中三级核心,中部地区极化效应突出。(2)生态系统服务在时 间尺度和空间格局上均具有锁定效应,时空演变特征与研究区地形分布具有一致性,呈现出稳定的镜像L型空间 分布格局。(3)生态系统服务整体滞后于高质量发展,从时间变化来看,耦合水平呈上升趋势,从空间格局特征来 看,呈现出东西向偏移为东北-西南的协调主体轴。(4)高质量发展与生态系统服务的耦合类型以异向变化为 主,出现衰退型和滞后型相抗衡的两极分化格局,形成了收敛的S型衰减区,作为耦合类型的理想模式,增长型 在研究区极少出现。

  • 气候变化下的塔里木盆地西南部内陆河流域径流组分特征分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 气候变化对中亚高山区水循环影响显著,加剧了区域水资源供需矛盾。认识区域内陆河径流组分特征对于水资源管理具有重要意义。基于塔里木盆地西南部提孜那甫河流域过去60 a(19572016年)的气象、径流数据,分析了区域气候变化特征及径流组分的响应。结果表明:(1)过去60 a来,流域气温及山区降水呈现出明显的上升趋势,自2010年以来区域增温增湿趋势更为明显,这一变化下提孜纳甫河夏、秋季径流呈现显著增长。(2)径流分割结果显示:冰雪融水、地下水及降水对于年径流的贡献率分别为17%,40%及43%;不同的季节的径流组分差异明显,降水对流域夏季径流的贡献较为显著。作为塔里木盆地西南部典型的内陆河流,未来区域气候变化尤其是降水的变化将会对于提孜纳甫河水资源的可持续利用影响显著。

  • 古尔班通古特沙漠不同类型生物结皮对 草本植物多样性影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 选择古尔班通古特沙漠的北部(一号点)、中部(二号点)、南部(三号点)3个不同样点的裸沙和藻结皮、地衣结皮与苔藓结皮3种生物结皮类型,对比研究了草本植物多样性的差异性及其主要环境影响因素。结果表明:(1)不同生物结皮类型的土壤理化性质有明显差异,土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量以及黏粒、粉粒和细沙的含量随生物结皮演替显著上升,而中沙和粗沙的含量呈显著下降趋势,在沙漠不同区域呈现明显的空间异质性,二号样点中裸沙和藻结皮的养分含量和pH明显低于一号点和三号点。(2)草本植物的物种丰富度和Shannon-Wiener指数随生物结皮发育呈明显上升趋势,草本植物的物种组成、群落结构在不同类型生物结皮和沙漠不同区域均具有显著差异。(3)在土壤理化特征中,有机质、速效P和全K含量,以及pH和粉粒含量是影响草本植物分布的关键因子。(4)不同类型生物结皮之间的微地形和种类组成差异、种子生物学特性以及生物结皮在不同尺度下的土壤环境异质性共同影响草本植物在生物结皮中的物种组成和丰度,最终导致草本植物群落结构在生物结皮中的演替变化。

  • 荒漠-绿洲过渡带土壤温度变化分析

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 根据中国科学院临泽内陆河流域站2004—2014年的土壤温度与气象要素数据,分析了河西走廊中部荒漠-绿洲过渡带土壤温度年内和年际变化规律及主要影响因素。结果表明:土壤温度日变化与月变化大致呈正弦曲线,各层土壤最高、最低温度出现的时间随着土壤深度的增加逐渐推迟;年均土壤温度总体上随着土壤深度的加深先减小后增加;气温是与土壤温度变化相关性最强的气象要素;同时,明确了该区3个特征差异明显的土壤温度层次:0~20 cm土壤温度活跃层,40 cm土壤温度过渡层和60~100 cm土壤温度稳定层,与其他地区结果有所差异。最后,利用相关性分析、多元逐步线性回归方法建立了气象指标与各层土壤温度之间经验预报方程。

  • 亚洲中部高山降水稳定同位素空间分布特征

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-09 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为了揭示中亚高山地区大气降水稳定同位素的时空分布特征,开展不同尺度下干旱区水文循环的研究,分析了亚洲中部天山、昆仑山、祁连山地区18个站点的降水氢氧稳定同位素资料。结果表明:天山、昆仑山和祁连山地区降水稳定同位素季节变化较为明显,表现出夏半年高、冬半年低的变化趋势。3个地区降水稳定同位素的空间分布也呈现出显著的季节差异。除昆仑山外,天山和祁连山大气降水线方程的斜率均低于全球大气降水线,说明这些地区的降水受到较强的蒸发影响。研究区各站点降水稳定同位素均呈显著的温度效应,区域内降水量效应不明显。春、夏季昆仑山地区3站点的降水δ18O高程效应较明显,降水δ18O随海拔上升而降低,其余地区没有明显的高程效应。除昆仑山地区西合休外,亚洲高山地区氘盈余(d值)总体表现出冬半年高,夏半年低的变化趋势。

  • 2000—2015年乌兰察布市生长季NDVI时空变化及其影响因素

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-09-05 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以2000—2015年MODIS中国500M NDVI月合成产品数据为基础,结合乌兰察布市同期降水和气温数据,采用趋势线分析法、差值法、复直线回归分析法和残差法等,对乌兰察布市近16 a来生长季归一化植被指数(NDVI)进行像元尺度的时空变化及影响因素分析。结果表明:① 2000—2015年乌兰察布市NDVI介于0.354~0.555,整体呈波动上升趋势,空间分布差异明显,且呈东南高西北低的特点;② 2000—2004年、2005—2009年、2010—2015年乌兰察布市植被覆盖变化类型呈改善→退化→改善。植被覆盖改善较退化的速度慢,且植被退化后恢复缓慢;③ 乌兰察布市植物生长受降水、气温的双重影响。NDVI与年均降水量呈显著正相关(R=0.730,P=0.001),并通过了0.01显著性水平检验,与气温呈负相关(R=-0.351,P=0.182),二者相关关系不显著,相较气温而言,降水是影响植物生长的主要气候因子。在排除人类活动的影响下,降水和气温对乌兰察布市NDVI的贡献自西北向东南由0.213逐渐增加至0.805;④ 人类活动对植被指数起消减作用的区域占研究区总面积的55.92%,对植被指数起积极作用的区域占研究区面积的44.08%。

  • 民居型景区空间分布特征及影响因素研究 ——以山西大院民居为例

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

    摘要: 民居大院景区是人文景观中最主要的组成部分。本文以山西省136个“山西大院名居型景区”为研究对象,通过谷歌地球(Google Earth)、百度地图确定坐标基本地理信息。运用Arcgis10.3空间分析法进行可视化表达,分析山西大院景区的空间分布格局及影响因素。结果表明:①山西11个地市的136个大院景区整体空间分布上呈现较均匀状态。②山西大院景区存在较为明显的空间差异,形成七个明显密度集聚中心与两个密度集聚区域,整体分布方向将沿东北—西南方向布局。③市域分布不均衡,呈现集中于以晋中、晋城为依托的周边地区。④高程空间格局显示,74.26%的大院景区海拔高度在1500m~2500m范围中,海拔从宏观上影响大院景区的总体空间格局。⑤大院景区整体距河流平均距离为2.3km,且具有沿河流走势分布的特征。⑥大院景区分布具有倾向城市格局,表现为中心-外围逐渐递减的特点。