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1. chinaXiv:202012.00037 [pdf]

半干旱区沙丘、草甸作物系数模拟及蒸散发估算

李霞; 刘廷玺; 段利民; 童新; 王冠丽
Subjects: Geosciences >> Geography

作物系数(Kc)对提高实际蒸散量的估算精度及区域水资源调控具有重要意义。通过Landsat 8数据计算归一化植被指数(NDVI)、土壤调整植被指数(SAVI)和简单比值植被指数(SR),结合2017年地面实测土壤含水量(SM)和叶面积指数(LAI),通过逐步回归分析建立科尔沁地区草甸及沙丘试验区的作物系数估算模型,利用2018年模拟作物系数值与FAO 56 P-M模型计算所得潜在蒸散量(ET0)相乘,得到实际蒸散量(ETa)的估算值,与涡度相关系统所测实际蒸散量进行对比验证。结果表明:(1)草甸和沙丘试验区的作物系数在生长季内的变化趋势与植被指数及SM具有一致性,说明了基于这些指标建立Kc估算模型的可行性;(2)相关性分析中,草甸试验区的Kc与SR相关性不显著(P>0.05),沙丘试验区Kc与SR相关性较低(0.46),故剔除该因子;(3)逐步回归分析中进一步剔除不显著因子后建立草甸及沙丘作物系数估算模型,模型的均方根误差、修正的决定系数分别为0.06、0.84和0.12、0.71;(4)经涡度相关数据验证,基于Kc估算模型计算的ETa在草甸和沙丘试验区均取得较好的模拟效果。

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits141Downloads96 Comment 0

2. chinaXiv:202012.00046 [pdf]

巴拉格尔河流域土壤传递函数构建与评估

房丽晶; 高瑞忠; 刘廷玺; 张阿龙; 王喜喜
Subjects: Geosciences >> Geography

以土壤理化性质数据建立传递函数是间接获取土壤水力参数的重要手段。采集巴拉格尔河流域土壤0~30 cm和30~60 cm土层102个样品,测定粒径分布、干容重、有机质、饱和导水率、田间持水率等指标,利用数理统计、空间插值及主成分分析等方法揭示流域根系层土壤理化及水力特性空间特征,以土壤饱和导水率(KS)为例对多种土壤传递函数模型进行适用性分析,结果表明:(1)以砂质壤土为主,随根系层土壤深度加大,砂质壤土含量减小,壤质砂土增多;(2)不同层饱和导水率空间分布具有相似性,土壤深层大于表层的KS;(3)土壤根系层30~60cm土层的新建传递函数模拟效果较好,检验参数r、δME 和δRMSE 分别为0.73、0和1.62;(4)估计误差的大小与土壤类型有关,新建PTFs对于砂质壤土较为适用。

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits102Downloads64 Comment 0

3. chinaXiv:202012.00048 [pdf]

乌拉特灌域土壤剖面盐分季节性分布特征

窦旭; 史海滨; 李瑞平; 苗庆丰; 田峰; 于丹丹; 周利颖
Subjects: Geosciences >> Geography

以河套灌区下游乌拉特灌域为研究区,通过野外实测与室内试验分析相结合,采用传统统计与主成分分析方法探讨盐渍化土壤春季(4月)和秋季(10月)含盐量与盐分离子分布规律,明确影响土壤盐渍化的主导因子。结果表明:(1)春季(4月)和秋季(10月)土壤含盐量变化范围在0.55~70.78 g·kg-1,表层土壤含盐量平均值在7 g·kg-1以上,属于中度以上盐渍化土壤,有些土壤达到盐土程度。(2)表层土壤含盐量明显大于深层土壤,是深层的1.5~2倍,是盐分的积累层,属于盐分表聚型土壤。(3)各层土壤阳离子以Na+为主,占阳离子总量的47.19%,阴离子以Cl-为主,占阴离子总量的58.86%,研究区主要受到氯化物的影响,以钠盐为主,且春季土壤盐分含量明显高于秋季。主成分分析表明,前2个主成分的累积方差贡献率为86.44%,与第一主成分密切相关的是Na+、Cl-、TS、Ca2+、Mg2+,这5个指标与土壤盐渍化关系密切,代表了土壤盐渍化状况;在第二主成分因子变量中,K+与HCO3-具有较其他变量更高的载荷,K+与HCO3-通过影响土壤碱度进而在一定程度上影响土壤盐渍化。

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits85Downloads58 Comment 0

4. chinaXiv:201911.00047 [pdf]

基于改进遥感生态指数模型的锡林郭勒草原生态环境评价

宋美杰
Subjects: Geosciences >> Geography

气候变化和人类活动的不断加剧,引发了生态环境质量问题,快速准确的评价区域生态环境的历史和现状,对实现人与自然的可持续协调发展具有重要意义。本文基于遥感技术分别反演出绿度因子、湿度因子、干度因子和热度因子,使用主成分分析法构建了改进遥感生态指数(MRSEI)。利用相关性分析,分析了MRSEI的代表性,建立了基于MRSEI的锡林郭勒草原生态环境评价模型,对锡林郭勒草原近26 a的生态环境进行了总体评价。结果表明:MRSEI可集中4种生态因子信息,能够准确的对生态环境进行评价;锡林郭勒草原从1991—2017年生态环境质量呈现出先好转后恶化的趋势;1991年研究区上游的生态环境质量优于下游,生态环境质量东部优于西部;2004年,研究区整体生态环境质量空间差异较1991年变化较大,上游大多数地区生态环境质量提升,但下游明显降低;至2017年,整个研究区生态环境质量全面降低,仅在锡林河上游两岸与流域的南部和东南部保持良和优良。

submitted time 2019-11-14 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits947Downloads561 Comment 0

5. chinaXiv:201910.00021 [pdf]

科尔沁沙地沙丘-草甸梯级生态系统不同气象条件下气候学足迹特征

黄天宇
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

以内蒙古科尔沁沙地研究区内一条梯级生态带为研究对象,基于大孔径闪烁仪(LAS)通量观测数据和通量源区计算模型,计算、分析了2017年研究区植被生长旺季梯级生态带的水热通量变化和气候学足迹变化。结果表明:① 晴天时地表能量各分支大致呈单峰状,潜热通量曲线略有波动;多云时各能量日变化曲线呈不规则波动状。② 以95%通量贡献源区面积为测算对象,不同风向条件下和不同大气稳定度条件下梯级生态带上气候学足迹面积和位置不同。研究区7月东北、东南、西南、西北四个风向上源区面积分别为0.265 km?、0.538 km?、0.239 km?、0.524 km?。③ 稳定条件下研究区源区面积为0.599 km?,是不稳定条件下源区面积的92%。④ 以95%通量贡献源区面积为测算对象,晴天条件下,由于湍流交换的加强,源区面积由8:00的0.665 km?减小到11:00的0.292 km?;午后,湍流交换减弱,源区面积由14:00的0.283 km?增加到17:00的0.479 km?。气候学足迹变化趋势与大气稳定状况趋势一致。⑤以95%通量贡献源区面积为测算对象,受风向、大气稳定度等因素的影响,7月上、中、下旬的气候学足迹不同。源区面积下旬>上旬>中旬。研究为科尔沁沙地复杂下垫面条件下水热资源的可持续利用、该地区环境保护与恢复提供科学依据和理论支持。

submitted time 2019-10-11 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits2740Downloads647 Comment 0

6. chinaXiv:201909.00175 [pdf]

科尔沁沙地混生小叶锦鸡儿和人工杨树光合特性及其对气候的响应

包永志; 刘廷玺; 段利民; 王冠丽; 祁秀娇; 黄天宇; 黎明扬
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

利用LI-6400光合作用仪野外原位测定混生的小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和人工杨树(Populus spp.)的光合特性,通过对比分析这两种天然和人工植物干旱时期与降水后光合特性的差异及其与生理环境因子的关系,揭示其对干旱和降水的适应特性和响应机制。结果表明:① 干旱时期,两种混生植物的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)大幅下降,出现明显的“午休”现象,且峰值提前,降水后小叶锦鸡儿“午休”现象消失;② Gs和光合有效辐射(PAR)是影响小叶锦鸡儿和人工杨树Pn的主要生理和环境因子,干旱时期,小叶锦鸡儿光合特性主要受气孔调节作用的影响,降水后主要受环境因子(PAR)的影响;人工杨树不论在干旱时期还是降水后,其光合生理特性都相对较为稳定,且主要受PAR的影响;③ 小叶锦鸡儿通过保持较低的气孔开放程度,维持较低的Tr和较高的水分利用效率(WUE),以适应干旱环境,人工杨树则通过较高的Pn、Tr和较低的WUE避免干旱胁迫的影响;降水后,小叶锦鸡儿光合特性的变化较人工杨树显著,对降水的响应更加强烈。混生群落中,小叶锦鸡儿和人工杨树对干旱和降水的适应机制明显不同,小叶锦鸡儿对环境变化的适应性更强。

submitted time 2019-09-11 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1090Downloads654 Comment 0

7. chinaXiv:201909.00182 [pdf]

SRM融雪径流模型在锡林河流域的应用

王飞; 朱仲元; 张鹏; 王慧敏; 张璐
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

为了验证SRM(snowmelt-runoff model)融雪径流模型在寒旱区草原流域的适用性,在阐述模型结构、参数意义的基础上,结合锡林河流域上游2014—2016年融雪期(3—5月)的MODIS积雪覆盖数据及实测气象、水文资料,采用WinSRM 1.10版本对2014—2016年锡林河上游年融雪期的径流进行模拟,结果发现:SRM模型可以较好地反映锡林河融雪期径流变化趋势,有效捕捉融雪径流洪峰到达日期及洪峰流量。对模型进行精度评价,得出3 a模拟值的拟合优度确定系数(R2)与体积差(DV)均优于世界气象组织公布的模型模拟精度均值。所以,SRM融雪径流模型在锡林河流域上游具有较好的适用性,这对合理利用草原冰雪水资源具有重要意义。

submitted time 2019-09-11 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits4935Downloads600 Comment 0

8. chinaXiv:201909.00126 [pdf]

基于干旱指数与主成分分析的干旱评价——以锡林河流域为例

王慧敏; 郝祥云; 朱仲元
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

利用锡林河流域逐月气象数据,分析了历年降水与气温的最值变化;计算了标准化降水指数(SPI)与综合气象干旱指数(CI)并用其对研究区干旱状况进行表征;利用主成分分析法对锡林河流域的干旱情况进行评价。结果表明:1981—2016年的最高气温变化呈微弱的升高趋势,最低气温的变化趋势基本持平。最大降水量的变化趋势是减小的,各月的最小降水量基本趋于0。CI指数表明,36 a中只出现过轻旱事件,且春季最多,其次为秋季,夏季发生的最少。SPI指数表明,36 a中出现了重涝、中涝、轻涝、重旱、中旱、轻旱事件,且事件的危害程度越高发生的概率相对越小,冬季发生的旱涝事件大多危害程度相对较高。主成分分析结果表明,研究区气象因素的第一主成分主要反映水分胁迫对干旱的影响,第二主成分主要反映日照对干旱的影响,第三主成分主要反映气温对干旱的影响;综合得分结果表明,各地的干旱情况排名为:扎鲁特>巴林左旗>翁牛特旗>多伦县>化德>西乌珠穆沁>锡林浩特>林西县>东乌珠穆沁>朱日和>阿巴嘎旗>二连浩特>苏尼特左旗。

submitted time 2019-09-09 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits842Downloads485 Comment 0

9. chinaXiv:201810.00134 [pdf]

基于遥感数据对毛乌素沙地腹部旱情等级的景观变化特征分析

王思楠; 李瑞平
Subjects: Geosciences >> Geography

目前遥感监测土壤含水率的方法较多,本次研究选取了稳定性较好、应用较为广泛且所需气象资料少的三种监测方法——SWEPDI指数法、能量指数法与TVDI指数法。以2016年4月和9月两期中高分辨Landsat8数据为数据源,分别将SWEPDI光谱法、能量指数法与TVDI指数法按不同时间、不同土层深度与对应时间的土壤含水率野外实测数据进行线性拟合,并进行各模型之间的比较,选择出更加适当的模型。同时利用景观指数在斑块类型上分析2时相土壤水分的变化趋势。结果表明:TVDI法效果明显优于SWEPDI光谱法和能量指数法,同时该方法还解决了其他方法不能连续监测土壤含水量的问题,适用于各种植被覆盖条件下以及各种土层深度的土壤水分反演。此外,选用6个景观指数分析了2016年4月与9月不同旱情等级干旱等级的景观格局变化,发现4月份PLAND指数达到了58.76%,而9月份轻旱等级的PLAND指数达到了44.16%,都占据优势地位,其中LPI 、AREA_CV 、AI指数的值也都达到了最大,其旱情状况有了明显的改善。

submitted time 2018-10-23 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits1295Downloads718 Comment 0

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