分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为进一步恢复和重建蓄水工程建成前后土地利用变化的历史过程，更好掌握和预报土地利用转移方向，本文利用支持向量机理论开展了土地利用类型解译的适应性研究，通过梳理土地利用动态变化，剖析了蓄水工程建成前后土地利用结构的自适应调节能力和演变方向。结果表明：(1)依靠自学习和自适应等优势能力，支持向量机解译土地利用分类的总体精度高达91.7%、Kappa系数为0.90；除耕地生产者精度相对较低外，水体、林地等其他土地类型具有较高的分类识别能力。(2)利用谷歌地球引擎(GEE)平台梳理土地利用类型演变过程发现，受”三北防护林”工程二阶段(2001-2020年)等项目实施影响，建设用地，林地面积出现较大增幅，其中，林地面积较2000年实施初期增加了近5倍。(3)工程建设运行后林地和建设用地近2/3面积保持了原貌，水体和未利用土地受水利和城建工程影响，原貌类型超过65%以上面积变成了其他类型；“三北防护林”工程加快了林地面积的增加和草地植被覆盖度的提高，低覆盖度草地转移到中、高覆盖度草地的面积净增幅达48.0%、50.2%。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-04-29 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 探明干旱砾漠区不同微地貌单元土壤性状、真菌群落组成特征及其变化驱动因素，对于该区土壤真菌群落构建机制的理论研究和针对性生态损伤修复策略制定的实践指导具有重要意义。本文首先对比了干旱砾漠区4种微地貌单元（风蚀残丘、砾漠戈壁、河谷和风沙地）土壤理化性质、真菌α多样性及群落组成的变化特征，再结合不同微地貌单元植物群落特性和微气象因子测定，探究了各微地貌单元影响土壤真菌群落的主要生态因子。结果表明：（1）干旱砾漠区土壤均为砂质土壤，其中风沙地砂粒含量最大且黏粒含量最小，而河谷土壤粒径组成则相反；河谷和砾漠戈壁之间土壤容重和有机质含量无显著差异但显著高于其他两种微地貌单元；河谷土壤可溶性盐含量显著低于其他微地貌单元21.4%，但土壤含水量显著高出39.3%；速效养分中除砾漠戈壁的速效氮与速效钾、风蚀残丘的速效磷含量显著较低外，其他微地貌单元速效养分并未表现出显著性差异。（2）土壤真菌α多样性中 Shannon-Wiener指数、Pieloue指数和Simpson指数均表现为在风沙地显著降低而其他微地貌单元差异不明显，但Chao1多样性指数没有显著差异；真菌群落组成在门水平上，不同微地貌单元都以子囊菌门和担子菌门为优势菌门，其中子囊菌门在砾漠戈壁和风蚀残丘优势度最大，担子菌门在河谷占比最大；在属水平上，风蚀残丘的新凸轮孢菌属、暗茎草属，砾漠戈壁的新凸轮孢菌属、光黑壳，河谷的曲霉属、链格孢属，风沙地的金银花属、新凸轮孢菌属分别为各地貌单元土壤真菌群落优势属。（3）土壤含水量、有机质、速效氮、可溶性盐是影响干旱砾漠区不同微地貌单元土壤真菌群落结构变化的共同关键因子，风沙地的土壤机械组成、风蚀残丘的地表温度、光辐射强度、砾漠戈壁的地表风速和河谷的地表植被生物量分别为各自地貌单元影响土壤真菌群落的差异化生态因子。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用2013—2022年4—10月甘肃省340个气象站点逐1 h降水观测资料，揭示了甘肃省暖季降水在日变化尺度上的精细化演变特征，并分区域进行讨论分析，为甘肃省极端降水事件的研究提供科学参考。结果表明：（1）甘肃暖季降水量和降水强度日变化峰值主要出现在10:00—13:00，降水频率日峰值在夜间22:00—01:00居多。降水日变化季节性差异明显，中南部有较为集中的秋雨分布。（2）降水日变化区域性特征鲜明，祁连山区、甘肃中部和高原边坡的降水时段主要在白天，午间较强的降水强度主导着降水量的白天峰值；河西西部降水量和降水频率日峰值多出现在夜间，但短时较强降水在18:00—21:00有一定突发性；陇东南和陇东地区降水呈非均匀分布，在降水频率夜间峰值影响下夜雨频繁，但降水较强的时段分别在午后和早晨。（3）不同持续时间降水特征不同，持续时间在6 h及以下的短时降水，降水日变化多呈“双峰型”。持续时间在6 h以上的降水日变化近似于“单峰型”，多在傍晚开始，夜间达到峰值，于次日中午结束。
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： 2023-08-25 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 >> 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 >> 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： 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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