• Characterization of the evolution of drought events in China based on 3D identification

    Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences submitted time 2023-08-25 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract: Globally, China is one of the country’s most frequently and severely affected by drought. Thesefrequent drought events have subsequently caused serious economic, social development, and ecologicalenvironment losses. Drought simultaneously leads to alterations in both space and time, and this paper aims toidentify drought events and quantify their spatial and temporal dynamic evolution using a three- dimensionalclustering algorithm for mainland China, from 1981-2020. The three- dimensional clustering algorithm can beused to effectively identify drought events and describe their dynamic processes. From 1981-2020 there were102 drought events lasting 2 months or more in mainland China. Spatially, the trajectory of drought events wasfound to show a tendency to develop from east to west. Temporally, there are high time overlaps betweendifferent drought events. In addition, drought events with wide coverage and high severity were concentrated inthe period from 2005-2010. The findings of this paper will help to elucidate the spatial and temporal evolutionpatterns of drought events and provide scientific references for drought monitoring and drought risk managementin mainland China.
     

  • 哈萨克斯坦首都努尔苏丹人工林健康评价

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-09-14 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:通过分析努尔苏丹不同人工林,筛选健康综合评价指标,建立健康综合评价模型,为努尔苏丹及其周边人工林提供健康综合评价理论基础。调查努尔苏丹25块人工林样地和2块天然林样地,选取林下植物Shannon-Wie⁃ner指数(X1)、Pielou指数(X2)、Simpson指数(X3)、林分空间综合结构综合指数(X4)、土壤有机质(X5)、全氮(X6)、全磷(X7)、pH(X8)、质量含水量(X9)、林木平均株高(X10)、平均胸径(X11)、平均枝下高(X12)、平均冠幅(X13)和林下更新(X14)共14个指标,采用因子分析、聚类分析、判别分析和逐步回归分析等多元统计分析法,对努尔苏丹人工林健康状况开展综合评价。通过因子分析将14个单项指标转换为4个相互独立的综合指标,其贡献率分别为30.482%、24.374%、19.711%和8.646%,代表了全部数据83.212%的信息量。结合因子得分系数矩阵与各因子权重得到健康综合得分值。对健康综合得分值进行聚类分析,将选择的样地划分为5类,优质健康(Ⅰ)、良好健康(Ⅱ)、一般健康(Ⅲ)、亚健康(Ⅳ)和不健康(Ⅴ)。使用判别分析验证聚类分析的效果,其自身验证与交叉验证的准确率分别为100%、85.185%。采取逐步回归分析建立努尔苏丹人工林健康评价最优数学模型,H= 0 + 0.293X13 +0.186X5 + 0.079X3 + 0.100X2 + 0.038X7(R2=0.987),筛选出5个判断人工林健康状况的指标,分别为平均冠幅、土壤有机质、Simpson指数、Pielou指数和土壤全磷。平均冠幅、土壤有机质、Simpson指数、Pielou指数和土壤全磷可作为判断努尔苏丹人工林健康状况的指标,可在相同条件下测定这5项指标,计算健康综合评价值并预测其健康状况。

  • 2000—2015年塔里木胡杨林国家级自然保护区[WTBX]NPP[WTBZ]时空动态特征及其影响因素

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-01-06 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:以塔里木胡杨林国家级自然保护区为研究对象,基于植被NPP、气象、土地利用/覆盖、河流等数据,采用趋势分析、Mann-Kendall突变检验、地理探测器等方法,探究了塔里木胡杨林国家级自然保护区2000—2015年植被NPP时空变化特征及其影响因素。结果表明:(1) 在空间尺度上,塔里木胡杨林国家级自然保护区2000—2015年年均植被NPP为32.25 gC·m-2·a-1,变化范围在5.16~303.87 gC·m-2·a-1之间;年均NPP呈现出以塔里木河干流为带向周边波动递减的空间分布特征。(2) 在时间尺度上,16 a间保护区植被NPP呈现波动增长趋势,年均增加值为0.523 8 gC·m-2·a-1,在2001—2002年和2011—2012年出现突变性上升,2007—2008年出现突变性下降。(3) 影响植被NPP分异的核心因素为土地利用/覆盖、蒸散发、降水、河流缓冲区等,且由多因子协同作用造成;同时,地下水埋深对植被NPP变化有着重要影响。

  • 不同覆盖度沙粒胶结体风蚀抑制效益研究

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-01-06 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:以塔克拉玛干沙漠腹地的沙粒胶结体(Sand Cemented Bodies,SCB)为研究对象,通过野外自然状态下吹蚀不同沙粒胶结体覆盖度的沙盘,计算沙面风蚀(积)量,并对覆盖度与风蚀率、抗风蚀效率的关系进行分析。结果表明:风蚀量随沙粒胶结体覆盖度的增加而减小,随吹蚀时间的增加而增加;当覆盖度大于30%时,沙面发生风沙堆积,且堆积量随覆盖度和吹蚀时间的增加而增加;沙粒胶结体的抗风蚀效率随覆盖度的增加而线性增大。沙面蚀积转化临界覆盖度为30%左右,且该覆盖度下床面抗风蚀效益最佳。通过对比沙粒胶结体抗风蚀效益的风洞模拟和野外实验,表明风况、风速、沙粒胶结体粒径组合不同可导致沙面蚀积差异和临界覆盖度不同。因此,塔克拉玛干沙漠腹地发育的沙粒胶结体具有很好的风蚀抑制功能,可作为流沙固定新措施继续研究开发。

  • 雅丹共基座现象对雅丹形态测量的影响

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-01-06 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:雅丹形态特征吸引人们的长期关注,对其形态的定量描述至今仍讨论热烈且众说纷纭。通过对罗布泊地区风蚀地貌的野外调查和无人机测量,发现普遍存在雅丹共基座现象。分布在同一个基座体上的风蚀残丘称之为共基座雅丹,属于雅丹与基座体的复合。对共基座雅丹和基座体开展雅丹形态参数的测量及分析,结果表明:共基座雅丹长宽比比值集中分布于3∶1~5∶1区间,与鲸背状等流线型雅丹形态表现相似,显示单一风向侵蚀残留特征;雅丹共基座现象是风蚀切穿深一层抗风蚀相对较强的地层形成的风蚀垄岗现象,厚度不等的不同抗风蚀强度地层在垂向上交替出现和受单一风向的风蚀作用是形成该现象的重要因素;通过对雅丹共基座现象的阐释和定量分析,对完善雅丹形态测量、深化雅丹形态变化的理解以及认识差异性风蚀过程具有重要意义。

  • 改革开放40 a来新疆土地覆被变化的空间格局与特征

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-01-06 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:改革开放40 a以来,新疆土地利用和地表覆被发生了巨大变化,在产生巨大社会经济效益的同时,也产生了许多生态与环境问题。为了给未来新疆土地利用、水资源开发及社会经济可持续发展国土空间规划提供依据,通过采用分区分层的决策树方法和向量相似度的变化检测方法,完成了新疆2015年、2010年、2000年、1990年、1975年的土地覆被1∶100 000矢量数据集,准确反演了过去40 a(改革开放40 a)来新疆地表覆被变化过程,分析了新疆土地覆被变化与国家改革开放政策相互关系,从垦荒(1975—1990年)、农业资源开发(1990—2000年)、西部大开发(2000—2010年)、对口援疆(2010—2015年)4个阶段,阐述了国家政策力度和导向对土地覆被变化的影响。分析表明:新疆土地覆被变化由耕地开垦、人工表面增长的高速发展模式开始向兼顾生态文明建设的可持续发展方向转型,各主要地类的变化也由急剧发展转向基本可控。近40 a新疆耕地面积增加了128%(50 414.02 km2),新增耕地依照水土资源配置特征,遵循空间规律分布;人工表面(建设、交通、工矿用地)面积增加了197%(7 497.11 km2),在2000年后增速明显,2010年后南疆增加幅度很大;1990年前林地面积呈现减少趋势,1990年后呈增加的态势,新增林地广泛分布在全疆天然林封育保护范围和天保工程实施区内;湿地1990年前面积减少明显,1990—2000年保持稳定,2000年后呈增加趋势;草地和其他类型的面积呈现持续减少态势。