降水一水土保持一径流统计模型在潮河流域的应用

以密云水库以上的潮河流域作为研究区域,对流域1961—2005年的还原年径流量、年降水量、年水土保持措施（水平梯田和造林）面积数据进行了多元回归分析。建立基于降水—水土保持—径流之间关系的统计模型,定量评估了该区水土保持措施对流域年径流量的影响程度。模型评估结果表明,1961—1970年,1971—1980年,1981—1990年,1991—2000年,2001—2005年,流域水土保持措施的年均减水效应分别为2.54%,3.52%,28.71%,6.87%和48.02%;1981—2005年,流域水土保持措施的年均减水效应比较显著为22.96%。2001—2005年的年均减水效应最大,1981—1990年的年均减水效应次之,1991—2000年的年均减水效应最小。水土保持措施对枯水时段的减水效应更为突出。     

基于RS和GIS的县域土地利用变化特征分析

基于RS和GIS技术,结合土地利用变化指数模型定量分析了江西省新建县1991—2000年(分两个时段)的土地利用变化时空特征。结果表明,研究期间耕地面积减少2199.181hm2,林地面积增加1655.375hm2,建设用地面积增加1880.467hm2,未利用地减少1290.016hm2,草地和水域面积变化不大。6种土地利用类型中建设用地变化动态度最大,其次为未利用地,再次为林地和耕地,且研究区1991—2000年区域综合土地利用动态度为0.165%。土地利用程度综合指数1991年、1996年、2000年分别为243.687、244.084、244.868,呈上升趋势。土地利用空间动态度仍以建设用地为最大,其次为未利用地和草地,耕地最小。同时,研究得出了各土地利用类型在研究时段的“涨势”或“落势”状态。新建县1996—2000年区域土地利用变化空间动态度比1991—1996年有所下降,且土地利用变化逐渐由双向转移向单向不平衡转移转化。     

叶尔羌河平原绿洲土地利用变化及土地生态安全评价研究

以叶尔羌河平原绿洲为研究区,选择1991年、2005年、2016年Landsat遥感影像数据,利用RS和GIS技术对研究区的土地利用进行了定量的提取和分析,同时,通过近26a社会经济数据,采用压力–状态–响应(PSR)模型构建了研究区土地生态安全评价指标体系,并利用熵值法确定了各指标权重,运用综合指数评价法从时间尺度上对1991—2016年26a间研究区土地生态安全水平进行了综合评价。结果表明:①1991—2016年除耕地、建设用地面积增加外,研究区其他地类面积均减小,林地面积减少最大为47.12%。②近26a研究区土地生态安全综合指数大致呈现递增趋势,其中,1991—2007年均处于风险级,2008—2016年土地生态环境有所改善,但安全等级处于敏感级,土地生态环境仍较差。③改善研究区土地生态安全状况,需要加大资金投入力度,促进生态建设,加强土地利用监督管理,控制人口增长,缓解人地矛盾,为实现土地生态安全的可持续发展奠定良好的基础。     

LARS-WG天气发生器在黄土高原的适应性研究

 利用黄土高原地区西安、兰州、太原、银川、呼和浩特和延安6个气象站1951—1990年的日序列的降雨量、最高温度、最低温度及日照时间,用LARS-WG天气发生器模拟1991—2000年的日气象资料,并用1991—2000年的实际观测值与之比较,对LARS-WG天气发生器适应性进行了检验。通过线性回归、平方根误差和平均偏差评价表明:通过长序列日气象资料,LARS-WG天气发生器能准确地模拟黄土高原6个站点的日最高温度、日最低温度的月分布和年辐射总量。年降水及其月分布值普遍高于实际降水值。     

河北省近20年耕地生态安全动态变化及阻力分析

耕地的生态安全关系到粮食安全及区域可持续发展。运用PSR模型,选取耕地生态系统压力、耕地生态系统状态和耕地生态系统响应3个准则层,人口自然增长率、土地垦殖率和农民人均纯收入等17个指标层,构建河北省耕地生态安全指标体系,并采用熵值法和阻力诊断模型,对1991—2010年河北省耕地生态安全状况进行了评价分析。结果表明:(1)1991—2010年河北省耕地生态安全状态经历了"不安全—较不安全—临界安全"的变化阶段。(2)从单项指标变化趋势上看,1991—2010年河北省单位耕地化肥负荷、单位耕地农膜负荷、单位耕地农药负荷等指标阻力度上升幅度较大。系统压力和系统状态的阻力度呈上升趋势,而系统响应的阻力度呈下降态势。因此,在耕地利用过程中应注重对农药和化肥使用的管理,防止耕地生态环境的持续恶化,以保护耕地生态安全。     

基于压力-状态-响应模型的宝鸡市生态安全动态评价及预测

基于压力—状态—响应(PSR)概念模型,对21个指标进行了数据标准化处理,指标权重确定和生态安全评价模型的构建。以陕西省宝鸡市为例,分析了宝鸡市1991—2009年来的生态安全问题。利用生态安全动态度模型对研究区的生态安全变化状况进行深入研究,并利用灰色系统理论中的灰色系统预测模型GM(1,1),对研究区未来10a的生态安全状况进行预测。研究结果:(1)19a间宝鸡市的生态安全值呈现逐年减小的趋势,从1991年的0.650减小为2009年的0.434,平均每年减少0.01749%。(2)以现在的生态环境的"压力—状态—响应"指数预测未来10a的生态安全值的变化情况,结果显示从2012—2021年生态安全值将持续减小,2021年生态安全值将减小至0.317。     

福建省农业生态系统氧化亚氮排放量估算及特征分析

N2O是重要的温室气体,了解福建省农业生态系统N2O排放情况及其年代变化规律,对于寻找减排的技术路线与对策,进而实现全国的控制目标有重要意义。本研究基于福建省农业活动水平数据,采用区域氮素循环模型IAP-N方法,估算1991—2010年福建省农业生态系统氧化亚氮(N2O)的排放量(以纯氮量计)并分析其排放特征。结果表明:(1)1991—2010年福建省农业生态系统N2O排放总量(包括农田直接、间接排放,田间秸秆燃烧排放,粪便管理系统排放)呈先增加后降低趋势,从1991年的23 675.3 t·a–1增加到2006年的32 610.4t·a–1,之后降低至30 810.7 t·a–1(2010年)。1991—1995年、1996—2000年、2001—2005年、2006—2010年农业生态系统年平均N2O排放量分别为26 170.7 t·a–1、29 870.0 t·a–1、32 085.8 t·a–1、31 287.6 t·a–1。各类型排放量大小依次为:农田直接(66.2%)-粪便管理系统(20.7%)-农田间接(12.9%)-田间秸秆燃烧(0.2%)。(2)1991—2010年,农田N2O直接排放量呈先增加后降低趋势,从1991年的15 108 t·a–1增加到2006年的21 547 t·a–1,之后下降到2010年的20 594 t·a–1。4个时期年平均N2O直接排放量分别为17 073.0 t·a–1、19 976.8 t·a–1、21 183.4 t·a–1、20 778.6 t·a–1。农田旱作(包括蔬菜地、非蔬菜旱地、水旱轮作的旱季)N2O排放占农田N2O直接排放量的83.0%~90.7%,是农田直接排放的关键源。(3)1991—2010年间,福建省粪便管理系统N2O排放量保持在5 213.2~6 988.0 t·a–1,变化较稳定。粪便管理系统N2O排放的关键源为猪,占粪便管理系统N2O排放量的57.4%~67.9%。(4)2010年,农业生态系统N2O排放高值区主要分布在漳州市、南平市、泉州市和宁德市,其N2O排放量均在4 000 t·a–1以上,占全省总排放量的61.7%,应优先考虑削减这些地区的N2O排放。研究结果为决策者合理利用肥料,制定福建省农业生态系统温室气体减排措施提供科学依据。     

基于文献计量学的EPIC模型应用综述

[目的]检索1991—2021年EPIC模型的应用情况,进行文献计量和聚类分析,为EPIC模型未来的应用和发展指出方向。[方法]通过检索Web of Science核心数据库,基于检索到的1991—2021年与EPIC模型相关的261篇论文和R软件包bibliometrix文献计量和聚类分析法,分析了EPIC模型的研究热点和历史发展趋势。[结果] 1991—2021年,EPIC模型应用年发文量呈增加趋势,已有研究侧重于水文水资源与气候变化、土壤侵蚀与养分流失、农业干旱和作物生长等4个方面。该模型模拟精度高,能够很好地评价和预测过去、现在和未来的水、土、土壤养分流失和作物产量,但模型也存在参数多,输入数据制备难的缺点。[结论] EPIC模型可应用于多个研究领域,与其他模型及深度学习等方法的耦合,为深入开展“双碳”和水土流失研究、作物生产及对气候变化的响应模拟和预测等工作提供支撑。     

西北江三角洲低水位变化及其影响因素

河流三角洲低水位的变化受气候因素和人类活动共同控制,对河道的通航与取水具有重要意义。为探明西北江三角洲低水位的演变趋势和各影响因素对其的作用,基于马口、三水站1972—2017年最低水位序列,结合两站河床地形、流域降水、径流和下边界海平面高度等资料,识别出年最低水位的演变趋势,并探讨了各影响因素在其变化过程中起到的作用。结果表明:马口、三水站年最低水位演变过程可分为波动期(1972—1990年)、突变下降期(1991—2003年)和缓变回升期(2004—2017年)。1972—1990年最低水位受降水因素的控制在-0.11 m上下波动,而1991—2003年在河床地形剧烈下切的驱动下最低水位大幅下降至-0.50 m以下,进入2004—2017年最低水位在水土保持措施和水库对枯季径流的调节作用等多因素共同影响下又有所回升。近年来,人类活动对西北江三角洲低水位的影响已经逐步超过气候因素,成为低水位演变的主导因素。     

黄淮海地区冬小麦种植北界时空演变及未来趋势分析

为探索黄淮海地区冬小麦种植北界的变化规律,该文基于黄淮海及周边地区94个气象站1961—2017年逐日气象数据和代表性浓度路径(representative concentration pathways,RCPs)RCP4.5、RCP8.5情景下2011—2100年逐日温度数据,采用5个气候指标对黄淮海地区冬小麦种植北界进行分析。主要结论如下:1961—1970年黄淮海地区冬小麦种植北界主要分布于天津—河北霸州—保定—石家庄—邢台—山西临汾一线;1971—1980年,该线在河北境内北移约65 km,在山西境内北移约40 km;与1971—1980年相比,1981—1990年北界变化较小,仅在河北唐山附近略南移,山西运城附近略北移;与1981—1990年相比,1991—2000年北界变化较大,尤以山西地区为最,将原本的正弦线趋势压缩为平滑抛物线趋势,临汾附近南移,阳城附近北移;相较于1991—2000年,2001—2010年北界略北移;相较于2001—2010年,2011—2017年北界呈南移现象。未来RCP4.5情景下,2011—2040年冬小麦种植北界主要分布在河北乐亭—唐山—北京—河北保定—石家庄—邢台—山西榆社—临汾一线;2041—2070年该线在河北境内北移至秦皇岛,山西境内北移至介休;与2041—2070年相比,2071—2100年北界在河北境内趋于稳定,在山西境内北移至太原北部。RCP8.5情景下,冬小麦种植北界变化较大:2011—2040年北界位于河北秦皇岛—唐山—北京—河北保定—石家庄—山西临汾一线;2041—2070年,该线在河北境内北移至遵化、青龙附近,在山西境内北移至兴县、太原附近;2071—2100年,北界北移至河北承德—丰宁—张家口—怀来—保定—山西原平—五寨—河曲一带。此外,与RCP8.5相比,RCP4.5情景下黄淮海地区冬小麦种植北界变化趋势较小。该研究可为黄淮海地区冬小麦种植敏感性地带适应气候变化提供理论依据和技术支撑。     

内蒙古黄土高原水土保持规划经济效益分析

内蒙古黄土高原水土保持规划的目的,在于为合理开发和综合利用黄土高原的自然资源,治理水土流失,提出指导性的意见。在1986—1990年和1991—2000年两个规划时段内,对由于水土保持措施实施而增加的直接经济效益、缓洪减沙效益和社会生态效益作了粗浅分析,以论证内蒙古黄土高原水土保持规划的可行性。     

云南省四季潜在蒸散量时空演变的主导气象因子分析

基于1981—2011年云南省52个站点气象数据,通过敏感系数和贡献率法,定量分析了各站点冬春夏秋季潜在蒸散量变化的成因。结果表明:（1）1981—1990年、1991—2011年春、夏、秋季,云南省各站点潜在蒸散量均对平均气温最敏感,其次是相对湿度和日照时数,对风速的敏感性最低;冬季有部分站点以相对湿度的敏感系数最大。（2）蒸散量变化的主导因子因季节不同而不同。1981—1990年,绝大多数站点冬季蒸散量变化主导因子为平均气温,其他季节多数站点主导因子为日照时数;1991—2011年,冬、春、秋季,多数站点以平均气温为主导因子,夏季则以日照时数为主导因子的站点居多。（3）主导因子空间分布格局有差异。平均气温是云南省东部地区冬季蒸散量变化的主导因子,日照时数是中南部地区夏季蒸散量变化的主导因子,春、秋季节,前后时间段主导因子区域差异较大。这些结果表明云南省蒸散量变化的主导因子具有阶段性、季节性和区域差异性。     

基于土地利用/覆被变化的贵阳市红枫湖水源保护区生态风险演变

以贵阳市饮用水源地红枫湖保护区为研究对象,基于1991年,2007年,2013年3期TM遥感影像解译数据,从生态风险评价的角度出发,利用ArcGIS,ERDAS IMAGINE平台,通过逐网格采样和空间克里金插值方法,研究红枫湖保护区不同时间范围内的土地利用变化及区域景观生态风险演变。结果表明:近22 a主要以中间等级生态风险为主,1991—2007年低生态风险、较低生态风险和中生态风险所占面积比例均下降。2007—2013年低生态风险、较低生态风险和高生态风险面积比例均呈现上升趋势。土地利用转移则以林地、耕地、建设用地最为显著,耕地总体呈现降低趋势,而林地、建设用地总体则呈现上升趋势。     

气候变化背景下内蒙古马铃薯关键生长期气候适宜性分析

内蒙古是我国马铃薯主产区之一,在气候变化背景下探讨马铃薯的区域适应性有重要的现实意义。依据内蒙古地区119个站点逐日气象观测数据,采用气候适宜度评估模型,分1961—1990年、1991—2015年2个气候年代对内蒙古马铃薯开花—可收期气候适宜度的空间特征及变化趋势进行分析。结果表明:1)1961—2015年内蒙古马铃薯开花—可收期综合气候适宜度为0.62,气候条件总体优越,且日照适宜度温度适宜度降水适宜度。2)从空间分布上看,温度适宜度由西向东呈"低—高—中"的带状分布,降水适宜度由西向东、由北向南递增,日照适宜度西高东低;综合光温水三要素影响,阴山南北麓东段及大兴安岭南麓区为气候适宜度的高值区,具有适宜生产马铃薯的气候资源优势。3)从年代变化上看,1961—1990年,综合气候适宜度除东部偏北及西部偏北呈微弱的下降,总体呈增加的趋势;1991—2015年大部地区综合适宜度由上升转为下降趋势。4)气候变化背景下,1961—2015年内蒙古马铃薯开花—可收期气候适宜性以0.004 0×(10a)~(-1)的倾向率下降,其中日照适宜度基本持平,降水适宜度、气温适宜度呈不同程度的下降趋势,对马铃薯生长发育不利。因此,马铃薯开花—可收期应注意水热条件的管理,研究结果可为马铃薯气候资源利用与管理提供参考。     

宁波市生态压力与生态利用效率研究

基于生态足迹方法,提出并构建了度量一个地区区域生态压力总量与生态效率的区域生态足迹和生态利用效率指标,并应用该指标对宁波市1991—2006年的生态足迹、生态利用效率进行了计算,分析了宁波市生态压力、生态利用效率的历史轨迹、发展趋势及其构成和主要矛盾。1991—2006年宁波市的生态利用效率以较高的速度增长,对生态压力实现了一定程度的相对减量,但因这一时期生态利用效率的增长率远低于经济总量的增长率,结果导致本地区生态足迹增长较快,这说明宁波市虽然总体上经济发展方式正逐步由粗放型转变为集约型,但今后仍需注重提高其资源利用效率,提倡节约型的生产和生活消费模式,减少区域生态足迹,逐步迈向生态城市,实现城市的可持续发展。     

基于P一S一R模型的城市生态安全模糊物元评价——以吉林省四平市为例

利用P—S—R模型构建指标体系,采用熵权法求取权重,基于吉林省四平市模糊物元模分析方法,利用1991年、2001年和2007年的3期TM遥感影像,结合野外调查数据及社会经济数据等,分析处理提取生态安全评价指标,对四平市的生态安全进行评价。结果表明:（1）四平市1991—2007年城市生态安全状况是不稳定的,经历了由“不安全”向“临界安全”转化的过程;（2）影响四平市城市生态安全的因素并不协调统一,其中,城市化率、人均GDP、万元GDP能耗、恩格尔系数等指标为安全状态,而人均道路面积、建设区紧凑度、每万人拥有公共交通车辆、建设区绿化覆盖率等指标为不安全状态;（3）四平市在今后的发展中,要继续提高环境保护意识,转变经济增长方式,加大科技投入,优化产业结构,增加人均公共绿地面积和公共交通车辆,提高土地利用率,从而实现经济效益、环境效益和社会效益的协调统一。     

基于分形的宁安市土地利用变化及驱动力研究

以黑龙江省宁安市为研究区,以1991—2010年3期遥感影像为数据源,基于分形理论,在RS、GIS技术支持下,运用空间统计分析和综合因素分析法分析研究区土地利用变化特征及其驱动力,以期揭示土地利用变化规律及其影响因素。结果表明:(1)1991—2010年研究区的土地利用发生了普遍的变化,耕地和建设用地的面积逐年增加,林地和草地的面积逐年减少,水域和其他用地的面积保持相对稳定。耕地面积的增长主要来源于林地;建设用地主要增量来源于耕地,林地转移方向主要为耕地,其增量主要来源于草地。草地面积逐年减少,其主要转移方向是耕地和林地,其增量主要来源于林地。(2)1991—2010年宁安市整体的分维数值处于上升趋势,稳定性是下降态势,水域的空间结构最复杂,耕地和建设用地的空间结构较为简单。水域结构复杂,稳定性强;耕地和林地结构先复杂后趋向稳定;草地和建设用地结构越来越复杂,趋于不稳定;其他用地结构简单,趋向稳定。(3)引起研究区土地利用变化的主要自然因素是灾害与气候特征,社会经济发展、人口因素、居民生活水平和技术进步是研究区土地利用变化的主要人为驱动力,人为因素的驱动力度在逐年加强。     

1957-2009年乌鲁木齐河径流与气候变化的对应关系

以1957—2009年乌鲁木齐河径流量、气温和降水量数据为基础,采用线性分析、Mann-Kendall检验方法、相关性分析和灰色关联度分析法等方法,研究乌鲁木齐河年径流量、气温和降水量的变化特征以及影响径流量的气象因子。结果表明:（1）50多年间乌鲁木齐河年径流量变化呈增加趋势,气温显著升高而降水量缓慢减少。从径流量的年际变化来看,乌鲁木齐河年径流量变化出现平水期（1957—1990年）、丰水期（1991—2000年）和平水期（2001—2009年）,总体呈现波动增加趋势;从年内分配来看,乌鲁木齐河年径流量主要集中在夏季和秋季,而春季和冬季较少;从月分布来看,6月、7月、8月份径流量最大,其他月份较少。（2） Mann-Kendall检验表明,1957—2009年乌鲁木齐河年径流量、春季径流量和冬季径流量均显著上升,而夏季和秋季径流量上升趋势不显著。（3）相关性分析和灰色关联度分析表明,乌鲁木齐河年径流量变化主要受降水的影响。     

基于GIS/RS的县级土地利用动态变化研究

以巴彦县1991年矢量格式的土地详查数据库和2006年SPOT5卫星数据为信息源,运用MAPGIS作为数据处理工具,对巴彦县1991-2006年的土地利用变化进行分析.研究结果表明:1991-2006年巴彦县土地利用总体上呈现耕地、水域和建设用地增加,林地、草地和未利用地减少,并且土地利用结构呈单一化发展趋势;从土地利用程度分析,其土地利用整体处于发展期.     

乌皮樱桃大棚避雨栽培效果初报

乌皮樱桃系1991年由唐元华等在重庆市巴南区采用芽变选种方式培育成功的地方良种樱桃,种植乌皮樱桃效益好,成为当地果农增收致富的主要来源。但长期以来,该品种在果实成熟期遇雨后裂口烂果现象较为严重。2011—2012年进行了大棚避雨栽培试验,在解决乌皮樱桃成熟期遇雨烂果和提早上市等方面收到了显著的效果。