敦煌太阳总辐射多时间尺度变化特征及影响因素

采用集合经验模态分解(EEMD)以及M-K突变检验方法,基于敦煌市1971—2020年太阳总辐射、相对湿度、总云量和沙尘日数等气象资料,分析了敦煌市太阳总辐射演变的多时间尺度特征,探讨了影响敦煌市太阳辐射的关键气象因素。结果表明：(1)1971—2020年敦煌市年太阳总辐射上升趋势显著,线性气候倾向率为49.6 MJ·m^-2·(10a)^-1,多年平均年辐射量为6354.0 MJ·m^-2,属于太阳能资源最丰富区。年辐射在1970年代最少,2010年代最大。敦煌市太阳辐射四季分明,辐射量夏季>春季>秋季>冬季,分别以32.5、13.4、2.9 MJ·m^-2·(10a)^-1和1.1 MJ·m^-2·(10a)^-1的速率增加。近50 a敦煌市太阳总辐射以2.9 a和7.1 a的年际变化和16.7 a的年代际变化占主导地位。(2)月太阳辐射变化呈“单峰型”,从3月开始急剧增加,5月达峰值,6月开始逐渐下降,12月达全年最低值。太...     

产业碳排放与影响因素的关联度——基于西北5省面板数据的实证分析

运用西北5省1999-2010年的面板数据,计算产业碳排放量,采用灰色关联度模型,分析影响因素与产业碳排放量之间的关联程度。结果显示：① 从总量来看,1999-2010年西北5省产业碳排放量呈现波动增加的趋势,陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆的碳排放量分别从1999年的3.22×107 t、3.05×107 t、7.80×106 t、1.12×107 t和3.02×107 t增加到2010年的1.24×108 t、6.86×107 t、 2.15×107 t、5.76×107 t和9.29×107 t,从2008年起,陕西省的碳排放量开始高于全国平均值。从人均碳排放量来看,也呈现出波动增加趋势,宁夏的人均碳排放量在不同年份均高于其他4省。② 从空间来看,西北5省之间的产业碳排放量存在内部差异,其排序为：陕西＞新疆＞甘肃＞宁夏＞青海。③ 西北5省产业碳排放量与影响因素之间的关联度有某种相似之处,共同表现出：经济效应＞人口效应＞结构效应＞技术效应。④ 不同影响因素对产业碳排放量的关联度存在省际之间的差异,人口效应表现为：宁夏＞甘肃＞新疆＞青海＞陕西,经济效应表现为：新疆＞宁夏＞青海＞陕西＞甘肃,结构效应表现为：甘肃＞宁夏＞青海＞新疆＞陕西,技术效应表现为：宁夏＞青海＞新疆＞陕西＞甘肃。     

塔里木河干流河道生态需水量研究

基于有序聚类法,在对1957-2006年塔里木河干流径流序列受人类活动显著影响突变点判别的基础上,对干流新渠满、乌斯满和恰拉3个水文断面河道逐月最小生态需水量和适宜需水量进行计算。结果表明：① 近50 a来,人类活动对干流水资源影响程度不断增大,1976年前的径流量可以近似看作自然状态;② 新渠满、乌斯满和恰拉河道年最小需水量分别为17.68×10⁸ m³、10.02×10⁸ m³和3.29×10⁸ m³,年适宜需水量分别为35.65×10⁸ m³、18.23×10⁸ m³和7.00×10⁸ m³;③一般用水期（10月至翌年3月）保证新渠满、乌斯满和恰拉河道最小需水量5.33×10⁸ m³、3.77×10⁸ m³和1.32×10⁸ m³,用水敏感期（4-9月）保证适宜需水量28.99×10⁸ m³、13.70×10⁸ m³和5.09×10⁸ m³即可确保干流河道生态系统健康。     

1971-2010年东北三省平均地面风速变化

利用1971-2010年逐月观测资料,分析东北三省年、季节和月平均地面风速变化的时空特征。结果表明：① 东北三省年平均地面风速变化呈显著递减趋势,变化速率为-0.23 m·s^-1·(10 a）^-1,1971-2000年（前30 a）、1981-2010年（近30 a）和1991-2010年（近20 a）平均地面风速变化均呈显著递减趋势,线性变化速率分别达-0.25 m·s^-1·（10 a）^-1、-0.20 m·s^-1_·（10 a）^-1和-0.17 m·s^-1_`（10 a）^-1,均通过了0.001显著性检验;② 近40 a东北三省各季和逐月平均地面风速变化趋势呈显著递减趋势,均通过了0.001显著性检验;春季递减速率最大,冬、秋季次之,夏季最小;③ 近40 a东北三省地面年平均风速的趋势变化除个别站点外,其他均呈现出比较一致的显著递减趋势,但最近20 a呈显著递减趋势的站点数在减少,递增趋势的站点数增多。     

近50 a中国≥10 ℃有效积温时空演变

根据全国583个气象站点近50 a（1961-2010年）日均气温资料,以ArcGIS为技术平台,采用反距离插值和Mann Kendall趋势性检验等方法,研究了我国≥10 ℃有效积温等值线中心和典型有效积温带面积的变化规律,以及≥10 ℃有效积温、起始时间和持续时间的时空分布特征。结果表明：我国≥10 ℃有效积温的时空分布在1985年前后差异性显著。≥10 ℃有效积温整体上呈上升趋势,其变化率在0~10 ℃•d•a^-1,≥10 ℃典型有效积温带整体北移显著。≥10 ℃有效积温为0~3 400 ℃•d的区域面积显著减小,而 ≥10 ℃有效积温为3 400~8 000 ℃•d的区域面积明显增加,增速达2.0×10⁴ km²•a^-1。1985年后我国≥10 ℃有效积温起始时间提前和持续时间增加的区域面积显著增加;有效积温的起始时间整体有所提前,提前幅度集中在0~4 d•(10a)^-1;有效积温持续时间均有所增加,增加梯度集中在0~6 d•(10a)^-1。     

过去近60 a黄河流域降水时空变化特征及未来30 a变化趋势

近60 a来,黄河流域的气候发生了明显的改变,对流域地表水文、生态等过程产生了显著影响。利用1961—2018年黄河流域气象站观测的降水资料,分析了近60 a黄河流域降水时空变化特征,在此基础上,利用CMIP6模式中SSP245情景下未来30 a（2018—2047年）的预估结果,结合基于周期叠加的统计预估方法,对未来30 a黄河流域降水的可能变化趋势进行了预估。结果表明：黄河流域降水存在明显的年内、年际和年代际变化特征,显著振荡周期为2～4 a。在整个流域上,年和季节降水在年际尺度上表现出同位相变化特征,而年际变化异常显著区域不同。黄河流域年降水量的变率受季节降水的调制,夏季的降水多而呈现出强烈的区域性,而冬季降水少且全流域变化差异较小;黄河源区的降水在年内和年际尺度上都具有很好的稳定性;流域内受夏季风活动影响区域内的降水减少,受冬季风影响区域内的降水增加。黄河源区过去60 a的年降水表现出20.96 mm·（10a）^-1的增加趋势;预计未来30 a,年降水将以11.53～17.62 mm·（10a）^-1的速率继续增加;河套地区的年降水在过...     

干旱区绿洲城市水资源开发利用的潜力——以乌鲁木齐市为例

西北干旱地区的水资源短缺,严重制约了绿洲城市的健康发展。基于乌鲁木齐市1995-2010年水资源开发利用现状,构建了水资源开发利用潜力的综合评价模型。结果表明：① 地表水是乌鲁木齐市的主要水源,全市多年平均水资源量为11.20×10⁸ m³,人均水资源量远低于新疆平均水平。水资源开发率持续快速增长,用水总量甚至已超过区域当年来水总量。② 用水总量呈波动增长,2010年达10.89×10⁸ m³,农业生产是主要的用水部门,但近年来农业用水比例有所下降,工业与生活用水逐步增加。③ 水资源本底条件和开发利用程度显著恶化,利用效率和管理能力则迅速改善。总体来看,乌鲁木齐市水资源开发利用潜力在波动中逐渐下降,其中人口快速增长、经济高速发展、水资源污染加重是主要因素。     

榆神府矿区景观格局演变及其生态响应

基于对榆神府矿区1990年、2000年和2006年3期TM影像的解译结果,选取斑块面积、面积百分比、斑块破碎度、斑块分形维数、分离度指数、香农多样性指数、优势度指数、均匀度指数和破碎化指数等指标,得出景观格局演变规律,并运用生态系统服务价值估算方法,探讨了生态系统服务价值对景观格局演变的响应。结果显示：榆神府矿区16 a间景观多样性增加,均匀度上升,优势度下降,破碎化有所改善,景观异质性程度提高,林地、建设用地和工矿用地范围显著扩大; 生态系统服务价值呈现逐年增长的态势,16 a间增长了10.39×108元,同期林地生态服务价值增加最多,达14.59×108元,耕地生态系统服务价值减少最为明显,减少了3.96×108元;土壤形成与保护、水源涵养、生物多样性保护、气体调节4项功能在生态系统服务价值中占主体地位,对环境保护发挥着重要作用。     

基于WEAP的塔里木河干流灌溉满足度模拟

根据《塔里木河流域近期综合治理规划》规定的水权分配方案,以保障干流天然植物正常生长所需水分和塔里木河下游不断流为前提,模拟计算了塔里木河干流现状灌溉需水的满足度。首先,采用定额法估算塔里木河干流天然植被需水量,选用90%保障率最枯月平均流量法,估算塔里木河干流最小河道内生态需水量,得出塔里木河干流不同保障率的水资源可利用量;其次,建立了塔里木河干流水资源评价和规划模型（WEAP）,估算了各灌区基准年的需水量;最后,模拟计算了不同保障率下各灌区逐月的需水满足度。结果表明：随着来水保障率的提高,除了塔里木河下游灌区需水得到满足外,其他各灌区各月需水满足度出现不同程度的下降,生产用水与生态用水矛盾逐渐突出。在平水年、枯水年和特枯水年,灌溉总缺水量分别为0.43×10⁸ m³、1.29×10⁸ m³和2.44×10⁸ m³,缺水最严重的月份主要集中在3月、11月,其次为4月和5月,缺水量最大的为塔里木河中游灌区。     

塔里木河下游生态输水策略分析

自2000年5月至2011年间的12次生态输水,对塔里木河下游地下水恢复发挥了重要的作用。截至到2011年10月的实测数据,相较于输水前,英苏、阿拉干、库尔干和老英苏各断面的地下水位均有不同程度的上升,上升幅度与离河距离相关。距河1 km处的上升幅度分别为2.0、3.0、4.0 m和1.0 m左右,地下水位均有较明显的恢复。当地下水埋深达到4.0、3.5 m和3.0 m时,与此相对应的植被生存状态分别称之为维持生存、基本生存与适合生存。由此可以计算出,塔里木河下游距河1.0 km范围内3种植被生存状态对应的耗水量分别为1.6×108、2.2×108 m3和2.7×108 m3。大西海子水库以下的下泄水量可分别在春、秋、冬季3个时段进行。据此,近期的输水策略为：年输水量应维持在2.7×108 m3以上,输水适宜时段为春、夏季,以尽快恢复下游地下水环境并逐步满足河畔植被适合生存的耗水量;远期输水则可视上游来水的情况,采用满足维持生存、基本生存与适合生存3种耗水量的交替输水方式,输水量的下限为1.6×108 m3,以达到有限水资源条件下提高水资源利用率与维持生态系统稳定的目标。     

新疆主要城市城市化水平及其发展对策

本文选取了经济城市化、产业结构城市化、人口城市化、生活质量城市化四个一级指标以及其下层的十三个二级子指标构成了新疆各主要城市城市化水平测度的指标体系。通过层次分析法(AHP)以及德尔菲法(Delphi)来确定各指标的权重,根据多指标综合评价模型得出新疆主要城市城市化水平。依据各市的城市化水平进行聚类,并根据聚类结果将新疆19个主要城市分为五个层次:第一层次:克拉玛依和乌鲁木齐,城市化水平最高;第二层次:库尔乐、哈密、奎屯、昌吉、伊宁、石河子、喀什,城市化水平较高;第三层次:阜康、米泉、城市化水平中等;第四层次:塔城、博乐、和田、阿克苏、阿勒泰、吐鲁番和乌苏,城市化水平较低;第五层次:阿图什,城市化水平最低。同时,城市化水平的空间分布不平衡。针对各城市城市化水平的层次性和区域不平衡性提出了城市今后发展相应的对策。     

喀和铁路沿线近48年气温、降水的变化特征

应用喀和铁路沿线9个气象站1961～2008年气温、降水资料,采用克里格插值、线性倾向率、Mor-let小波等方法,分析了气温和降水的时空、变化趋势及周期特征。结果表明：喀和铁路沿线各地平均气温分布不均匀,降水量主要表现为西段的喀什一带多于东段和田一带,且自西向东逐渐偏少;气温和降水变化倾向率均为正值,分别为0.243...     

若羌县近50a来气候变暖及其对农业生产影响分析

利用若羌县气象站1958～2007年日平均气温实测资料,深入分析若羌县气候变暖及其对农业生产影响。分析结果显示:(1)近50a来若羌县年均气温呈增加趋势,其线性倾向率为0.204℃/10a,50a增温达1.02℃,年均气温波动基本与我国西北地区气温变化趋势一致。(2)年内气温的季节变化差异明显,各季节气温均呈上升趋势,其中,冬夏两季对全年气温上升贡献较大。(3)近50a来≥0℃、≥10℃、≥20℃活动积温值增加,持续天数增多,而<0℃负积温绝对值明显减少。(4)近50a来若羌县气候显著变暖,热量资源增加,使喜温作物面积扩大,生长期延长,对越冬作物有利;同时病虫害越冬存活率上升,防止难度加大,气候变暖对若羌县农业影响是利弊并存。     

基于GPD模型的黑河出山径流极值变化分析

以黑河出山径流为研究对象, 利用黑河上游1944-2010年67 a的实测月均径流资料, 采用广义Pareto分布模型（GPD模型）, 对黑河未来出山月均径流的变化进行了预测。结果表明：运用超阈值的观测资料建模的GPD模型, 能够达到信息量使用的最大化, 对黑河极值变化的预测精度较高; 黑河出山径流重现期为25 a、50 a、100 a和150 a的月均径流量极大值分别为219.8 m³•s^-1、235.3 m³•s^-1、 249.5m³•s^-1和257.4 m³•s^-1; 重现期为25 a、50 a、100 a和150 a的月均径流量极小值分别为9.0 m³•s^-1、8.8 m³•s^-1、8.6 m³•s^-1和8.5 m³•s^-1;在当前“暖湿”的气候背景下, 黑河出山径流变化不大。     

新疆县域经济格局时空演变研究

利用六个年份新疆各县级行政单元人均GDP数据,提取县级行政中心的几何中心,通过地统计分析建立了县级行政单元人均GDP表面模型,在此基础上进行了人均GDP空间分布相关与变异分析。结果表明:(1)新疆各县、市人均GDP在特定方向上有一定的空间趋势。(2)自1949年始,新疆县域经济的空间相关性是逐渐增强的;至2008年,经济发展水平已达到强的空间相关性。随机因素对新疆各县、市的经济发展水平的空间变异的作用越来越小;一些特定的客观因素的内在机制的作用越来越大。(3)新疆县域经济格局由1949年的相对均衡状态逐步演变为越来越集中分布的格局。(4)上述关于新疆县域经济的空间相关及变异特征的判断,对于揭示其空间格局演变的机制提供了可行性支持。     

天山山区及周边地区水汽含量的计算与特征分析

利用1976-2009年天山山区周边伊宁、库车和乌鲁木齐3个探空站实测资料,计算逐月平均水汽含量,并建立了与地面水汽压的关系式;利用这个关系式计算了天山山区及周边地区1961-2009年44个站水汽含量,分析了水汽的时空分布特征及其与降水量的关系。结果表明：①天山山区及周边地区水汽含量有3个高值区,主要分布在天山北麓的河谷平原地带和吐鲁番盆地,水汽含量在12~21 mm;南天山及东部的阿克苏地区、库尔勒地区和东天山南部的哈密地区是水汽含量的次高值区,水汽含量在5~13 mm;而中天山和东天山是水汽的低值中心,水汽含量在4~8 mm。② 水汽含量的月际变化呈单峰型,夏季最大,冬季最小,季节变化非常明显;其中2-7月为增长期,3月增长率最大,7月最小,增长率分别为65.8%和17.6%,而8月到次年1月为递减期,12月减少率最大,8月最小,分别为38.5%和7.8%。 天山山区内部月均水汽（7.83 mm）低于全区平均水平(10.51 mm),其中西天山月均和夏季水汽含量均最高,分别为9.88 mm和18.94 mm。③ 49 a间水汽含量年代际变化较小,1986年以后变化波动大且上升趋势明显。④ 水汽和降水量并不具有很好的对应关系,而呈现区域差异。
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新疆荒漠绿洲区越冬亚洲玉米螟病原真菌种类鉴定及多样性分析

为探明新疆荒漠绿洲区越冬亚洲玉米螟病原真菌多样性,2019-2020年采集了新疆5个地/州6个县/市185个样点的越冬玉米螟幼虫,进行病原真菌分离、鉴定。2年共获被感染越冬玉米螟幼虫534个,分离出136株昆虫病原真菌,隶属于7目7科9属14种。其中,红绶曲霉Aspergillus nomius（22.1%）、球孢白僵菌Beauveria bassiana（19.9%）、镰孢霉Fusarium sp.为优势种,相对分离频率（RDF）分别为22.1%、19.9%和13.2%;花腐镰孢菌Fusarium anthophilum（9.6%）、波兰青霉菌Penicillium polonicum（2.9%）、雷斯青霉菌Penicillium raistrickii（1.5%）、渐狭蜡蚧菌Lecanicillium attenuatum（6.6%）、木贼镰孢菌Fusarium equiseti（3.7%）、层出镰孢菌Fusarium proliferatum（2.2%）、多头被孢霉Mortierella polycephala（5.9%）、链格孢菌Alternaria alternata（5.2%）、直立枝顶孢霉Acremonium strictum（2.9%）、C. perangustum（3.68%）为常见种;腐皮镰孢菌Fusarium solani（0.7%）为稀有种。乌鲁木齐市新市区昆虫病原真菌相对多度最高（41.4%）,昌吉州昌吉市次之（21.4%）,喀什地区疏勒县（11.4%）最低;伊犁州霍尔果斯市病原真菌丰富度、多样性指数和均匀度均较高;昌吉州昌吉市与乌鲁木齐新市区、伊犁州新源县与昌吉州昌吉市及伊犁州霍尔果斯市与喀什地区疏勒县的越冬玉米螟病原真菌中等相似。2年真菌致死率最高的均为乌鲁木齐新市区,分别为28%和14.6%,2019年各采集地区间亚洲玉米螟感染优势病原真菌致死率差异性均显著,2020年各采集地区玉米螟感染白僵菌属致死率差异性显著,而曲霉属和镰刀菌属无显著差异性。本研究结果为保护与利用当地真菌资源,促进亚洲玉米螟绿色可持续控制具有重要意义。     

乌鲁木齐地区近50年来平均气温及极端气温变化特征

根据分布在乌鲁木齐地区不同垂直梯度上的四个气象站1961-2009年的年平均气温、年极端最高气温和年极端最低气温,采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验及小波周期分析等方法,分析了乌鲁木齐地区近50年(1960-2009年)来年平均气温、年极端最高气温和年极端最低气温的变化特征.结果表明:1)乌鲁木齐地区各地近...     

近20年来乌鲁木齐河下游地区生态系统服务价值的动态变化

利用TM卫星遥感数据,通过CIS方法,根据Costanza等提出的生态系统服务价值计算方法,对比分析乌鲁木齐河下游地区1989-2007年的土地利用/覆盖与生态系统服务价值的变化.结果表明:1989-2007年,研究区生态系统服务价值从1.95×109元/a增长至2.40×109元/a,而年增长率有所下降,从1989-...     

南疆近60年来大风灾害特征及其对农业生产的影响

利用南疆各地州1949—2008年间的风灾发生次数、累计发生时间,其造成的死亡人口、受灾农田面积、经济损失和死亡牲畜资料,对南疆风灾、灾度及其对农业生产的影响进行深入分析。分析得出:(1)在南疆总体上,风灾发生次数由20世纪50年代至90年代逐年增长,50年代发生11次,90年代发生115次,但21世纪开始略有减少;巴州、阿克苏和喀什风灾发生次数多,累计发生时间长,是防范风灾和灾后救助的重要区;克州、和田风灾发生次数少,累计发生时间短,是防范风灾和灾后救助的次要区。(2)在南疆风灾中均有重大灾害、一般灾害和轻度灾害,巴州属于重大风灾区;阿克苏、喀什与和田属于一般风灾区;克州属于轻度风灾区;(3)在南疆整体上,4～5月份风灾发生次数较多,累计发生时间较长,而且4～5月份是作物播种和出苗期,大风容易成灾,为此4～5月份是风灾防范和灾后救助的重点季节。(4)大风受灾农田面积随着耕地面积的扩大而增加,而且增长速度比耕地增长速度还快,建议加大投入,改善生态环境,加快退耕还林还草进程,建立减灾系统,加强风灾防治。