董志塬核心区降雨侵蚀力时间分布及变化趋势

利用董志塬中部西峰气象站1951-2011年逐日降雨量资料,采用日雨量侵蚀力模型、趋势系数和Mann Kendall突变检验法,分析董志塬核心区61 a来降雨侵蚀力的年内分布和年际变化特征。结果表明：① 董志塬核心区降雨侵蚀力在706.9~3 200.6 MJ•mm•hm-2•h-1•a-1,平均为1 634.7 MJ•mm•hm-2•h-1•a-1;其中7-9月降雨侵蚀力占全年的72.6%,冬季自1954年以来无侵蚀性降雨发生。② 61 a来年降雨侵蚀力变化趋势系数为0.005,春、秋两季有一定程度的下降,而夏季表现为上升趋势,但趋势均不显著。③ 突变检测表明,降雨侵蚀力波动幅度逐渐增加,表现为变率突变。其中,春季降雨侵蚀力标准差和变异系数在1972年前后增加了38.5%和47.8%;夏季4个变化阶段（1951-1969年、1970-1976年、1977-1984年和1985-2011年）降雨侵蚀力标准差和变异系数增加了36.3%和11.0%;秋季波动幅度略有减小趋势;年降雨侵蚀力标准差和变异系数在1952-1961年、1962-1974年、1975-1986年和1987-2011年4个阶段显著上升。尽管61 a来研究区降雨侵蚀力没有明显增加,但其变率突变将造成在波峰年对土壤更严重的侵蚀危害。     

两种计算方案下新疆近50 a增温速率的比较

利用新疆近50 a（1961-2010年）的89个测站平均气温数据，采用统计气象站点观测值方法和GIS空间化方法计算区域增温速率，并按海拔高度划分区域进行对比分析。结果表明：① 1951-2009 年,中国陆地表面年平均气温变暖速率为0.23 ℃•(10a)-1,中国西北地区增温速率为0.22 ℃•(10a)-1,新疆区域使用空间化后栅格点统计的增温速率为0.27 ℃•(10a)-1，而气象站直接统计的值为0.32 ℃•(10a)-1，相比之下空间化后增温速率更接近全国值。② 从近50 a新疆年平均气温变化趋势来看，使用空间化后，栅格点统计的年平均气温数据普遍低于气象站统计的气温数据。主要原因是气象站点的空间分布不合理，海拔1 500 m以上的区域占全疆面积的40.7%，而气象站点只占15.7%。③ 采用GIS手段，首先对数据进行空间化，再统计区域增温速率，要比直接统计气象站观测数据计算的增温速率更合理，这是因为空间化后的气温数据更多考虑了无人区域，而新疆地广人稀的特点，使得非气象站点数据对增温速率的贡献加大。     

干旱区内陆河流域人口统计数据的空间化—以黑河流域为例

人口数据对于全球、洲际、区域尺度的人与环境交互作用研究的重要性已经被广泛地认知。研究人口数据与环境的关系不仅要关心人口的数量,更要分析其空间分布。遥感和地理信息系统是人口统计数据实现空间化的有效工具。结合干旱区内陆河流域特征构建适合黑河流域农村和城市人口分布的模型:基于土地利用数据建立回归模型,模拟黑河流域农村人口的空间分布;利用城市边缘距离来表征城市多中心情形,将不规则的城市虚拟成同心圆分布的城市,并将Clark模型和加幂指数模型转换成基于城市边缘距离的形式来模拟研究区城市人口密度。基于以上方法最终获得黑河流域25m格网的人口空间分布结果和尺度上推后的1km格网数据。在乡镇级别对人口空间化结果进行精度验证,并与已有数据库(GPW1995、UNEP/GRID 1995、LandScan 2002和cn2000pop)估计的黑河流域人口数据进行比较,结果均表明本研究采用的方法和模型可以获得更高精度的流域人口空间分布数据。     

基于人粮关系的土地资源承载力空间格局研究——以河西走廊绿洲为例

河西走廊绿洲区的粮食生产在干旱区的粮食生产、供求和粮食安全中一直处于重要的位置,本文基于人粮关系,运用土地资源承载力(LCC)模型,从分市和分县两个空间尺度上对河西走廊绿洲1985-2009年的土地资源承载力的时空格局进行了分析.结果表明:1985-2009年河西走廊绿洲的土地资源承载力指数(LCCI)介于0.690 ～ 0.894之间,其中,只有2000年和2001年处在0.875 ～l,其他年份的土地资源承载力指数总体上处在富裕和盈余状态;从分市格局来看,1985-2009年河西走廊绿洲的土地资源承载力与总体水平的变化趋势相一致,粮食盈余和人粮平衡的市多于严重超载的市;从分县尺度上来看,河西走廊绿洲土地资源承载力以粮食盈余为主,55％的县域处于不同程度的盈余状态,这些县域主要分布在河西走廊中部和东部;人粮关系处于平衡的县域占全区的5％;40％的县域处于不同程度的粮食亏缺状态,需要大量区外调配.     

河南省资源环境承载力测度及障碍因素诊断

资源环境承载力对实现区域可持续发展,建设生态文明社会具有重要意义。以河南省为例,从资源、环境、经济、社会四方面构建评价指标体系,采用突变级数模型定量分析2001-2012年河南省资源环境承载力水平,通过障碍因素诊断模型识别河南省资源环境承载力的主要障碍因素。研究结果表明:1)2001-2012年河南省资源环境承载力水平介于0.9068-0.9813之间,总体呈上升趋势;2)在各子系统中,资源子系统指数波动上升,其他子系统指数呈持续上升状态;3)河南省资源环境承载力主要障碍因素是人均水资源、万元GDP能耗、地均固定资产投资等。应继续转变资源环境管护模式,大力发展资源消耗低、环境污染少、资源优势得到充分发挥的产业,提高资源利用率,从而提升资源环境承载能力。     

一次暴雨过程云中液态水微物理属性垂直分布

采用美国宇航局NASA的CloudSat卫星加载的云廓线雷达反演资料2B CWC RVOD和2B CLDCLASS,以2008年4月28日发生在新疆北部沿天山一带的暴雨过程为例,分析云中液态水粒子有效半径、粒子数浓度、液态水含量等微物理属性的垂直分布特征。结果表明：此次暴雨过程中,云层分布在1～12 km高度, 但云中液态水分布在6 km以下。云中液态水粒子半径的高值区出现在云层的中部,而峰值出现在约3 km高度处,云体边缘是低值区,且有效半径小于5 μm 的粒子在所有高度均有分布,占所有粒子的71.19%,在3～4 km高度层分布比例最大。大于20 μm的粒子仅占1.27%,且集中分布于云中液态水中部2～5 km;液态水含量随云层高度的增加而有所降低,液态水含量大于500 mg·m-3仅占0.08%,且分布在2~3 km;云中液态水粒子数浓度在垂直高度上存在明显的分层现象,云层越低,云中液态水粒子数浓度越高,粒子数浓度小于20个·cm-3,占25.26%,且随高度的增加而增加,而浓度大于60个·cm-3的粒子占12.28%,主要分布在2~5 km,且云层中部偏下处分布较多。     

乌鲁木齐市生态足迹分析

基于传统生态足迹模型改进的“本地生态足迹”模型,引入热值概念,以新疆土地平均生产力为核算标准,调整乌鲁木齐市生态足迹模型中的3大核心参数,测算了乌鲁木齐市2000-2010年各类型土地实际发生的生态足迹、生态承载力和生态盈余。结果表明：乌鲁木齐市人均生态足迹从2000年的每人5.63 hm²增加到2010年的24.0 hm²,而人均生态承载力从2000年的0.84 hm²下降到2010年的0.57 hm²,人均生态赤字从2000年的4.54 hm²增加到2010年的23.04 hm²。2000年以来,除了牧草地以外,其他类型土地均是生态赤字,建设用地是乌鲁木齐市生态足迹和生态赤字的最大贡献者,2010年对生态赤字的贡献达到了93.04%。牧草地则是生态承载力的最大供给者,但自2004年以来其生态盈余呈不断下降趋势,表明乌鲁木齐市土地生态系统处于超负荷利用状态。应通过减少人口压力、提高耕地、牧草地等的平均生产力,大力实施循环经济等措施来减少乌鲁木齐市生态足迹,增加生态承载力,以实现土地的可持续利用。     

定西县唐家堡流域土地生产力与人口承载力研究

本文采用主成分和综合指数法进行土地评价,并编制1:10000土地资源评价图;采用农业生态区域法(AEZ),计算作物土地生产力;用经验外推法预测作物单产;经过资源平衡,用线性规划方法确定作物优化结构和预期粮食产量(2000年);根据人口预测与消费水平计算了本世纪末土地人口承载力及承载状态。根据上述研究,提出流域治理对策。     

新疆农田化肥施用现状调查与评价

以新疆2005-2011年测土配方施肥项目为基础,采用农户抽样调查的方法,对测土配方施肥项目87个县（市）的363 645户调查数据进行分析和评价。结果表明：新疆耕地的化肥施用量为377.55 kg•hm-2,N、P2O5、K2O比例为1[JP18]∶[JP]0.62[JP18]∶[JP]0.08。小麦的化肥施用量345.45 kg•hm-2,N、P2O5、K2O化肥施用比例为1[JP18]∶[JP]0.62[JP18]∶[JP]0.05,化肥效率为15.7 kg•kg-1;玉米的化肥施用量372.45 kg•hm-2,N、P2O5、K2O比例为1[JP18]∶[JP]0.62[JP18]∶[JP]0.07,化肥效率为28.18 kg•kg-1;棉花化肥施用量451.50 kg•hm-2,N、P2O5、K2O比例为1[JP18]∶[JP]0.58[JP18]∶[JP]0.07,化肥效率为10.88 kg•kg-1;葡萄化肥施用量659.25 kg•hm-2,N、P2O5、K2O比例为1[JP18]∶[JP]0.89[JP18]∶[JP]0.33,化肥效率为59.62 kg•kg-1。新疆肥料投入区域差异较大,南疆单位面积用肥量明显高于北疆,南疆化肥施用量474.45 kg•hm-2,北疆化肥施用量317.85 kg•hm-2。施肥量还存在经济作物高于普通作物的现象。     

基于NPP的生态足迹法在内蒙古的应用

随着生态足迹理论不断完善和发展，其在可持续发展研究领域不断得到拓展和深化。为了使评价结果更符合当地特点，以内蒙古为例，根据水热模型得到当地净初级生产力，用当地净初级生产力估测均衡因子和产量因子，并运用生态足迹模型对2005年和2010年的生态足迹、生态承载力以及生态赤字/盈余进行量化分析，得到内蒙古生态状况的时空变化趋势，并利用回归分析法对研究区12个盟市生态赤字变化的驱动因素进行分析。结果表明：在时间序列上，内蒙古的生态足迹的增长趋势大于生态承载力，整体上可持续性呈下降趋势；在空间格局上，各盟市的生态状况从东北向西南逐渐恶化，其中，鄂尔多斯市最差，2010年生态赤字达0.9 km2•人-1。工业强度、产业结构是影响当地生态的主要驱动因素。