气候变化与人类活动对博斯腾湖入湖径流影响的定量分析

[目的]研究气候变化和人类活动对新疆博斯腾湖流域的影响,将有助于提高气候变化条件下对水文过程的认识,对探讨流域资源的综合开发利用和开展建设节水型社会等都具有重要意义.[方法]基于博斯腾湖流域49年(1960～2008年)的入湖流量、温度、降水和大山口径流资料,利用Mann - Kendall秩次相关法进行趋势检验,同时应用滑动T检验及YAMAMOTO检验信噪比突变点检测方法对入湖径流量近49年的实测径流量进行突变点分析.[结果]研究发现流域降水、温度和大山口径流量增加趋势显著,而入湖径流量呈现不显著的增加趋势;1960～2008年间有两次突变发生,分别在1973年和1987年;将1973年之前作为基准期,并以之为界分为两部分,利用1960 ～ 1972年资料建立气候因子与径流量的多元回归关系,同时利用1973年之后的气象数据代入该关系式就能得到天然情况的径流序列,进而定量分离气候变化和人类活动对径流的影响并评估其强度.分析表明,人类活动对博斯腾湖流域的入湖径流量的影响强度呈增加趋势.[结论]为保证流域农业生态环境和入湖径流的稳定及可持续发展,应合理分配地表水资源,减少人类活动对地表径流的影响,确保人湖径流量.     

和田河流域土地利用变化及其生态环境效应分析

基于遥感和GIS技术及数理统计学方法,利用1990年、1999年、2002年和2005年和田河流域各县市统计资料及遥感影像解译得到的4期土地利用数据,对和田河流域1990-2005年土地利用数量、变化幅度、年变化率、动态度、优势度等进行了定量的分析研究。结果表明,在15年尺度上土地利用总的动态特征是:耕地、林地和城乡建设用地面积增加,草地、水域和未利用地面积减少;综合土地利用动态度是1.28%;优势度没有发生明显的变化,未利用地一直最高;土地利用变化改变了流域内水量平衡、水盐平衡关系,加上对植被的不合理利用,生态平衡遭受到一定程度的破坏。     

新疆和田河流域土地利用及其生态服务价值变化

土地利用结构决定土地生态系统服务价值,生态服务价值也反映了土地利用结构的生态优劣.基于遥感和GIS技术及数理统计学方法,利用1990年、1999年、2002年和2005年遥感影像解译得到的4期土地利用数据,对和田河流域1990-2005年土地利用变化进行定量分析,估算出研究区15年间的生态服务价值变化量.结果表明:①耕地、林地和城乡建设用地面积增加,草地、水域和未利用地面积减少;研究区土地利用处于发展时期,土地利用综合程度日益提高;优势度没有发生明显的变化,未利用地一直最高.②土地生态系统服务价值量有所增加,土地利用总体生态效应趋良.但环境也存在着局部恶化,主要表现在上游山地生态系统冰川退缩、天然植被退化;中游绿洲生态系统耕地扩张迅速,土壤盐渍化,人工渠、水库增加显著;下游荒漠生态系统植被退化,水资源严重不足,土地沙漠化.     

长江经济带空气质量指数时空异质性及社会经济影响因素分析

以长江经济带为研究对象,基于2015年城市空气质量监测数据,首先利用自然正交函数分析了126个城市空气质量指数(AQI)的时空演变特征,然后采用地理加权回归方法从空间异质性视角探讨了空气质量的社会经济影响因素。研究结果表明:(1) EOF第一模态特征向量的高值出现在长三角的江苏省,长江中游的武汉都市圈、长株潭地区以及成渝城市群。低值区则集中在云南的大部分城市、贵州的黔南州、四川的阿坝州以及浙江的舟山、台州和丽水。(2)月尺度的AQI时间系数变化大致呈U形分布,即1—5月呈现波动下降趋势,6—8月AQI总体处于"U"的谷底,9—12月逐渐波动上升。就年内季节变化来看,冬季空气质量最差,夏季空气质量最好,春秋两季居中。(3)人均地区生产总值、人口密度、PM_(2.5)浓度和SO_2浓度的增加均是导致空气污染加剧的重要因素,而FDI和建成区绿化覆盖率的增加有利于空气质量的改善,并且不同城市的影响因素对空气质量作用存在显著的空间异质性。     

四川省宜宾市1980-2018年耕地时空格局变化及其驱动因素

[目的] 分析四川省宜宾市耕地时空演化特征及其驱动因素,为区域土地资源管理和农业发展规划提供决策参考。[方法] 基于土地利用数据和社会经济数据,借助土地利用转移矩阵、核密度分析、景观指数和PLUS模型,探究了宜宾市1980—2018年耕地的时空格局变化特征及其驱动机制。[结果] ①1980年以来,耕地面积呈持续减少趋势,共减少了247.92 km²,主要转出至建设用地与林地之中。②耕地的空间分布具有明显的差异性,呈“北密南疏”的空间分布格局,且空间密度逐年下降。③耕地的空间聚集程度不断下降,而分散程度持续增加,造成耕地破碎化程度加剧。④人口、GDP、道路等社会经济因素和高程、水域等自然环境因子是影响耕地变化的主要驱动力。[结论] 在高程、水域等自然因素的限制下,人口、经济和交通条件等社会经济因素共同作用,驱使耕地发生变化,面积持续减少,细碎化程度逐渐增加。     

开都河-孔雀河流域水资源需求分析

【目的】分析开都河-孔雀河流域近21年来不同地区和部门的需水量,同时对水资源供需状况进行探讨。【方法】基于开都河-孔雀河流域1989～2009年社会经济数据,采用定额法。【结果】(1)研究期内,流域总需水量及生活、农业、第二三产业、城镇绿化四部门的需水量均呈明显的增加趋势,其中农业需水量和总需水量变化趋势较为一致;(2)农业灌溉需水量占总需水量的比例高达90%以上,是流域内主要的需水方式,其增减主导着流域总需水量的变化;(3)库尔勒市是流域的经济中心,第二、三产业和城镇绿化需水量均占到整个流域同类需水量的80%以上;(4)自2007年始,流域出现缺水现象,2007、2008和2009年缺水率分别为7.08%、13.36%、19.50%,水资源供需矛盾凸显。【结论】针对流域水资源供需现状,提出相关建议,希望能为流域水资源的可持续利用和社会经济的稳定发展提供科技支撑。     

中亚地区气温变化的时空特征分析

基于中亚地区63个气象站点1960~2012年月平均气温时间序列,利用Mann-Kendall非参数检验法、R/S分析法和Kriging空间插值,对中亚地区近50多年来气温变化的时空特征进行了分析。结果表明:1)1960~2012年,中亚地区年平均气温变化速率为0.273℃/10a,四季中尤以秋季增温最快,速率高达0.39℃/10a,且R/S指数表明该区气温变暖趋势在未来一段时间内仍会持续;2)中亚地区年平均气温在1989年发生由低温到高温的跃变,跃变前后均值相差0.84℃,其中夏季和冬季跃变时间为1980年左右,而春季则在1999年;3)中亚地区增暖趋势具有明显的时空差异性,年均增幅大体上由东北至西南趋小,各地区在不同季节的气温增幅也不尽相同。     

基于GIS的川东北地区人口分布时空演变特征

为了研究成渝城市群建设和发展对川东北地区人口分布的影响,基于川东北地区2000—2014年人口数据,利用空间自相关和人口重心迁移模型对川东北地区人口分布时空演变进行分析。结果表明：（1）从人口总量变化来看,2000—2014年川东北地区人口数量增加了195.1万人,年均增长率达5.56‰;（2）川东北地区的人口主要集中在南充市、广安市和达州市西南方向的部分县域,即川东北地区的东南方向;（3）全局空间自相关结果表明,川东北地区的人口在空间上呈正相关,空间集聚性显著;从局部来看,2000—2014年,人口空间聚集的局部特征逐渐减弱。2014年,局部聚类不显著;（4）2000—2014年,川东北地区人口重心总体上表现为由西北方向向东南方向迁移的趋势。     

干旱区绿洲演变与适宜发展规模研究--以塔里木河流域为例

绿洲是干旱区人类活动的载体, 水是绿洲存在和发展的核心, 干旱区绿洲规模及可持续性问题与水密切相关。本文以中国西北干旱区的塔里木河流域为研究对象, 依据水热平衡原理, 建立绿洲适宜规模数学模型, 结合现状气象水文资料, 测算绿洲适宜发展规模。结果表明: (1)在自然因素和人为因素的综合作用下, 绿洲一直处于时空演变的过程; (2)水资源的消长变化是影响绿洲时空演变的直接驱动力; (3)水资源是制约绿洲发展规模的根本原因, 在塔里木河流域水资源供给现状下, 可利用水资源量已达到所能维系的最大绿洲规模, 耕地面积不宜再扩大。最后, 结合对塔里木河流域水土资源开发和绿洲发展存在的问题, 提出在干旱区绿洲农业发展过程中, 要着力发展绿洲节水产业, 大力推广节水技术, 改进灌溉方式, 加快径流调节工程建设, 实现地表水和地下水联合调度和管理, 提高水资源利用率。为干旱区绿洲可持续管理提供科学参考依据。