近50年来中亚五国城市化发展特征研究

利用标准差指数、变异系数、城市化综合指标、城市的扩展程度等指标对中亚五国城市化发展特征进行研究。结果表明:中亚五国的城市化发展速度和整体水平存在较大差异,城市化发展水平不平衡的特征较明显。城市化水平相对差距由1960年的5.46上升到2009年的12.28,绝对差距由0.15上升到0.3,城市化水平相对差距和绝对差距都表现出总体上升的趋势。而城市化发展阶段也较为落后,目前基本上处于城市化的中期阶段。运用RS与GIS技术,以中亚五国首都城市为代表,研究其城市的扩展强度、扩展速度及城市形状紧凑度,结果显示其城市形状、结构的松散程度较为稳定,说明其城市发展强度不大,速度也是较慢的。     

我国西部边境的跨国旅游合作研究——以中国新疆与中亚五国旅游合作为例

中国与中亚国家的边境旅游经过多年的培育,已取得了长足的发展,并形成了一定的规模。然而,日益激烈的旅游市场竞争态势下,进一步推动边境旅游业的发展还依靠有关国家和地区的跨国旅游合作来实现的。本文基于新疆边境旅游现状以及中亚国家旅游业概况,从旅游合作的意义出发,分析了中国新疆与中亚国家之间旅游合作的优势条件,并提出了推动中国新疆与中亚地区旅游合作的模式和对策。     

中亚五国水-能源-粮食-生态耦合关系及时空分异

针对中亚复杂的跨界水问题,从地区和国家层面基于系统耦合视角开展水-能源-粮食-生态(WEFE)系统协调性研究。首先构建了WEFE耦合协调评价指标体系,然后运用耦合协调度模型对中亚地区WEFE协调发展水平及其时空演变特征进行定量评价。结果表明:(1)近20 a中亚地区WEFE系统耦合度保持较高水平,耦合协调度呈现缓慢增长趋势但处于勉强协调;(2)各国耦合协调发展水平差异较大,哈萨克斯坦耦合协调水平最优但处于初级协调,塔吉克斯坦和吉尔吉斯斯坦为勉强协调,土库曼斯坦和乌兹别克斯坦为濒临失调;(3)对比多系统的发展水平发现,塔吉克斯坦和吉尔吉斯斯坦粮食存在明显滞后,土库曼斯坦属于水资源滞后型,哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦属于能源滞后型,子系统间未能达到良好匹配,一定程度上影响地区协调发展。研究成果可为中亚地区的WEFE协同发展及国家间跨界河流开发合作提供决策依据。     

基于FY-4A QPE的中亚五国降水时空分布特征北大核心CSCD

FY-4A定量降水估计产品(Quantitative PrecipitationEstimation,QPE)为深入研究中亚五国降水的时空分布特征提供了数据源。本文首先采用全球降水观测(Global PrecipitationMeasurement,GPM)多星集成降水终级产品IMERG-F(Integrated Multi-satellite RetrievalsforGPM Final run)评估FY-4A QPE,然后利用FY-4A QPE分析中亚五国的降水特点及时空分布特征,结果表明:(1)FY-4A QPE能够精细地反映中亚五国降水的空间分布差异,降水估计结果比较合理且与IMERG-F的时序变化具有较好的一致性。(2)中亚五国年平均降水量的空间分布差异大,且与海拔高度有关,高海拔地区的年平均降水量超过500 mm,但面积占比不足10%;低海拔地区的年平均降水量不足350 mm,但面积占比却超过90%。(3)中亚五国降水的空间分布有明显的季节性,夏季降水范围最广,平均降水量超过50 mm;秋季平均降水量最小,绝大部分地区平均降水量不足40 mm。吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦四季降水相对充足,部分区域季节平均降水量超过480 mm;哈萨克斯坦中西部、乌兹别克斯坦中西部和土库曼斯坦北部季节平均降水量不足40 mm。(4)根据月平均降水量超过40 mm区域的聚集度,中亚五国月平均降水的空间分布可以大致分为点状离散分布型、干旱型、半干半湿型和三明治型四种分布形态。(5)中亚五国夏季降水多发区的逐小时平均降水量具有“准三小时”周期性日变化特征,午后至前半夜是降水多发时段之一,降水类型以小雨为主,其次是少量的中雨。     

亚洲中部干旱区的湖泊

采用系统论的观点,对亚洲中部的干旱区湖泊（包括咸海、巴尔喀什湖、博斯腾湖、艾比湖、玛纳斯湖、艾丁湖与罗布泊等）的水分循环与其他物质循环进行综合研究,其结果不仅丰富了生态循环的理论,而且深刻地揭示了干旱区湖泊与湿润区湖泊截然不同的特征;表现出水分循环的独特性、形态测量学的复杂性、风生湖流的奇特性与泥沙运行的规律性以及内陆湖水化学特征和别具一格的水生态循环系统等。干旱区湖泊作为陆地水圈的组成部分,他是一个完整的生态系统。他由湖泊中的生物和水两大亚系统组成,相互作用而又相互联系。尽管大陆性气候严酷和强烈,风生湖流强劲（有时还多亏他的作用）,蒸发量大,但内陆湖能生存数千年,即在现代时间尺度上是无IL尽的。     

亚洲中部干旱区湖泊的地域分异性研究

湖泊是干旱区气候与环境变化的敏感指示器,了解干旱区湖泊的空间分布和变化特征,有利于正确分析和评估气候变化和人类活动对干旱区水资源的影响。采用2010年的Landsat 遥感数据资料,对新疆、中亚五国及其毗邻高山地区的湖泊制图,并分析该区域内湖泊的数量、面积的时空分布特征。研究表明：① 2010年研究区域内大于0.01 km²以上的湖泊总数为30 952个,总面积为496 674.35 km²,其中哈萨克斯坦北部、阿尔泰山地区和昆仑山南麓是湖泊富集的地区。② 湖泊数量与湖泊面积呈幂指数关系,湖泊面积每升高一个10的量级,该量级内的湖泊数量下降4~6倍,湖泊面积增加1~2倍,与全球的湖泊分布相比,属于湖泊分布相对稀少的地区。③ 湖泊数量在纬度带的空间分布相对均一,大型湖泊集中分布在41°~44°、46°和48°~50°的纬度带上;低海拔地区的湖泊数量多,面积大,高海拔地区湖泊数量多,面积小;山区、河谷湿地和哈萨克斯坦北部草原湖泊数量多;荒漠区湖泊分布稀少。④近20 a来,高山地区湖泊与平原地区湖泊呈相反的变化模式,高山地区湖泊处于稳定或快速扩张态势,而平原地区的湖泊剧烈萎缩。     

亚洲中部干旱区生态地理格局研究

亚洲中部干旱区是北半球陆地温带、暖温带面积最大的世界干旱区域。同时,它又是世界上生态与环境十分脆弱,自然资源和能源相对富集的区域。从发生学的观点,用系统论的方法研究亚洲中部干旱区生态地理环境的发生、发展和演变过程,以满足区域经济建设和生态建设的需求。研究认为：山地森林草原-盆地平原绿洲寓于荒漠,并与荒漠共存,是一种复杂、而又完整的内陆生态地域系统,是亚洲中部干旱区最显明,最基本的自然生态地理区域,具有最根本的生态地理格局特征。深刻认识、科学掌握和解读干旱区的地域规律性--生态地理格局。对建设美丽中国,特别是中国干旱区生态安全、环境保护,促进社会经济可持续发展具有重要的理论和实践意义。     

亚洲中部干旱区绿洲水热匹配与生物、农业技术适应性分析

亚洲中部干旱区"中亚天山北坡-新疆天山北坡-甘肃祁连山北坡"山前平原,在古丝绸之路和现代丝绸之路经济带时期均为社会、经济、文化最繁荣的重要地区。而一个地区某生物的生长发育除与降水、气温有关外,还与当地的水热匹配特征密切相关。中亚天山北坡区段水热不同步-新疆天山北坡区段水热较同步-甘肃祁连山北坡河西走廊区段水热同步的生态环境,深刻地影响着当地的天然动植物种类及其生长发育,使某些生物在研究区内各区段间形成了发生中心区、扩散区及无发生区的规律性分布;不同区段多项绿洲农业技术的差异性也反映出其对当地水热匹配特征的适应性。     

基于GIMMS NDVI的中亚干旱区植被覆盖时空变化

选用1982—2013年GIMMS NDVI数据,运用变异系数法、Theil-Sen median趋势分析耦合Mann-Kendall检验以及Hurst指数法,研究了中亚干旱区植被覆盖的空间格局、不同维度的空间变异性、时间变化特征和未来趋势预测。同时,结合CRU降水、气温资料和MODIS土地覆盖数据,对植被覆盖时空格局及其变化的驱动因素进行分析。结果表明:1 1982—2013年中亚干旱区植被覆盖有较强的空间异质性,有植被覆盖的区域占总面积的85.32%,无植被覆盖的区域占14.68%。受降水量控制,植被覆盖呈山区高平原低、西部高东部低、北部高南部低的特点;受河流和人工灌溉的影响,绿洲区的植被覆盖高于荒漠区。2近32 a全区植被覆盖的波动变化较明显,各变异程度的面积比例:中等波动变化相对较高的波动变化高波动变化相对较低的波动变化低波动变化。受降水变率和人工种植的影响,植被覆盖的高波动变化主要在荒漠区和诸流域绿洲区;低波动变化主要在植被生长良好的区域。3 32 a间全区NDVI呈增长趋势,NDVI距平的变化率为0.01·(10a)~(-1)。基于像元尺度的分析也表明,全区植被覆盖变化趋势以增加为主,各类变化趋势的面积比例:轻微增加显著增加轻微减小显著减小无法确定。植被改善是区域气候增湿增暖和绿洲土地覆盖变迁所致。4全区NDVI的Hurst指数均值为0.63,Hurst指数大于0.5的范围所占比例为75.17%,即未来全区植被覆盖的变化趋势以持续性增加为主,其中25.23%的区域未来变化趋势无法确定。     

干旱区水利的生态观

根据干旱区流域水资源管理、江河流域规划管理的实践,提出水利的本质是一种生态系统生存权的再分配。水利工作者应从系统的角度客观正视水利对生态系统带来的负面影响,以最小干扰的积极态度认识生态保护。干旱区水利应以需水管理控制国民经济总用水量,并在水资源配置的技术决策方面引入更多的行业和专业论证决策机制。     

中亚与新疆绿洲农业的比较

基于实地考查和调研,应用“水热做图分析及干燥度法（K、K′值）]综合研究体系”,对中亚与新疆绿洲农区的形成条件、水热配合、分布类型及其对绿洲农业的影响进行比较研究,初步将研究区分为2大类4小类,即山前冲-洪积扇及冲积平原绿洲农区和沙漠内河湖沿岸绿洲农区;4小类包括：① 中亚山前冲-洪积扇及冲积平原绿洲农区;② 新疆山前冲-洪积扇及冲积平原绿洲农区;③ 中亚沙漠内河湖沿岸绿洲农区;④ 新疆沙漠内河湖沿岸绿洲农区。不同类型绿洲农区的气候资源、土地资源以及环境和社会资源等的差异,给绿洲农业带来多方面的影响,突出表现在：① 灌溉模式。在加强水利建设、实施合理灌溉的基础上,中亚山前冲-洪积扇及冲积平原绿洲农区应充分利用雨季降水,实施节水灌溉;而新疆山前冲-洪积扇及冲积平原绿洲农区、中亚与新疆沙漠内河湖沿岸绿洲农区则更需强调节水灌溉。② 棉花生产。沙漠内河湖沿岸绿洲农区适合植棉;山前冲-洪积扇及冲积平原绿洲农区气温较高,也适合植棉,但需要配套的栽培技术,海拔较高、纬度偏北区域则不能植棉。     

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。     

中亚干旱区土壤地球化学和环境

首先论述了中亚干旱区的土壤形成环境和土壤地球化学特点,剖析了该区广泛分布的盐渍土、石膏土和碳酸盐土的成土特点和地球化学元素分异规律;根据当前土地利用中面临的土壤退化和环境问题,提出了若干因地制宜的利用土壤资源战略的建议。同时,还对加强我国和中亚5国学术交流,促进互利共赢提出了建议。