基于GIS的青海共和盆地风水交互侵蚀格局初析

基于野外调查,遥感影像辨析和GIS技术,利用DEM、地形图、沙漠化图等图件以及气象资料,对青海共和盆地坡度、坡向和地表形态类型进行了统计分析,分析了青海共和盆地风水交互侵蚀的基本格局,初步得到:1)研究区坡面的侵蚀强弱呈现垂直分带性.在各流域的分布中,沙沟河流域的坡面切沟侵蚀最为严重;2)坡向与风向的夹角决定了风在谷地...     

陕北黄土高原降水的变化趋势分析

利用1951-2001年陕北黄土高原24个测站的降水资料,采用累计距平、线性趋势估计及Mann-Kendall检验等方法,分析了陕北黄土高原降水时空变化特征.结果表明:陕北黄土高原地区年平均降水南多北少,近51年来降水总体上呈减少趋势.北部长城沿线降水减少,中部(延安以北)与南部(延安以南)降水略有减少,府谷和横山、子长、延长一带降水减少最显著.3个区域降水量的年内分配过程差异较大,中部的春季、北部的夏季及南部的冬季降水减少,其它区域及季节降水变化基本平稳,增减幅度不大.     

黄土高塬沟壑区砚瓦川流域近60年降水时空变化特征

采用气候趋势倾向率、小波变换、Mann-Kendall突变检验等方法,对黄土高原砚瓦川流域1951-2009年近60年的降水进行时空特征分析。结果表明：从时间过程上看,该流域春、秋季降水量明显趋于减少,而夏、冬季则稍有增加,年降水量在波动中呈下降趋势;年降水量最显著的振荡周期为32年,经历高-低-高3个循环交替,夏、秋季的周期变化对年降水量的影响较大;该流域50年一遇的年降水量和最大日降水量分别是815．3 mm和111．5 mm;降水年内分布主要集中在6-9月,占全年的68％。年降水量没有明显的突变现象,但在50年代有两次降水转折,80年代后期以来出现七次降水转折。从空间分布上看,流域年降水呈西高、东低的态势,其中东北部年降水量近60年来下降幅度较大,西部年降水量下降幅度较小。     

气候暖干化背景下黄土高原旱涝时空演变特征

选取58个国家气象基准站1960-2010年逐年降水资料,采用Kriging插值、Mann-Kendall检测及Morlet小波分析等方法,对该区降水及旱涝时空特征进行分析。结果表明：黄土高原暖干化趋势明显,气温、降水突变年份分别在1995年、1990年左右。旱涝等级呈上升趋势,尤以半湿润区最为明显。干旱区发生旱、涝频率最高,涝情略微严重,但干旱更易发生,大旱频次高值中心分散分布,洪涝发生频率西部低、中部高。该区旱涝情势存在多尺度的周期变化,25~30 a的振荡最强,推测涝期即将结束,旱期将要开始。研究成果可为黄土高原旱涝灾害防御提供参考。     

黄土高原气候变化与植被恢复

对黄土高原100a来的气温、降水资料的分析表明,黄土高原气温持续升高,降水减少,气候较过去变得暖干;年降水平均减少了100mm左右,使得黄土高原气候带及植被带南移,生态与环境更加恶化。根据环境的变化,提出黄土高原植被恢复的对策是选择合适的树种、适当减少人工林种植密度;配合一定的工程措施,增加雨水的蓄积和入渗;加强生态环境保护法规建设,强化行政管理措施;加强生态环境保护教育,强化生态意识。     

黄土高原春季降水的气候特征分析

利用黄土高原56站40a的春季降水资料,用REOF方法进行了春季降水气候分区,并用EOF方法和MHF(黑西哥帽函数)小波方法分析了其时空分布特征和变化规律。结果表明：黄土高原春季降水具有明显的南北差异和东西差异,在时间分布上干旱年份与多雨年份交替出现;黄土高原春季降水可分为8个气候区,各区域代表站春季降水量主要有准7a、19a和22a的变化周期。     

黄土高原秋季降水年际和年代际气候变化特征

根据黄土高原地区分布较为均匀的39个气象观测站(1961~2000年)及西峰国家基准气候站(1938~2003年)秋季降水序列资料,应用NCEP/NCAR(1968~2003年)500 hPa高度距平场再分析资料,利用区域性各年代距平场和西峰各年代逐年累积秋季降水距平百分率分析得出:黄土高原20世纪60(90)年代秋季降水全区域偏多(偏少),70(80)年代除北部偏多外中南部转为略少(均略少);秋季降水持续阶段性转折变化特征突出,存在5个转折变化年份和6个相对持续阶段,继20世纪90年代持续偏少阶段之后,从2001年开始转入一个相对偏多阶段,有利于冬小麦生产;秋季降水的大气环流背景为:偏少(多)年份,极地冷空气影响势力弱(强),新疆高压脊强(弱),特别是偏多年份新疆低压槽活跃。     

基于宏观地理因子估算黄土高原地区降水资源空间分布

基于经度、纬度和海拔高度3种宏观地理要素信息,采用"逐步回归的趋势面模拟+残差内插"法,建立黄土高原地区降水量空间分布的回归模型,并根据模型估算结果分析该区降水资源的空间分布特征.回归模型的显著性检验及站点检验表明:经度、纬度和海拔高度3种宏观地理因子对黄土高原地区降水量的空间分布具有很强的决定作用;基于3种宏观地理因...     

黄土高原水蚀风蚀交错带植被覆盖度动态变化

以GIMMS（global inventory modeling and mapping studies）归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）为数据源,采用像元二分模型,提取1982-2006年黄土高原水蚀风蚀交错带不同时段（1982-1989年、1990-1999年、2000-2006年）的植被覆盖度,并运用转移矩阵模型,定量分析水蚀风蚀交错带植被覆盖变化情况。结果显示：研究区植被覆盖度整体呈增加趋势,时段间先增加后减少;从植被空间分布来看,中低植被覆盖度所占比重最大,其次为低植被覆盖和中植被覆盖类型,高植被覆盖度类型所占比例最小。总体来说,从时段1（1982-1989年）到时段3（2000-2006年）研究区植被是良性发展的,虽然局部环境有一定恶化,但整体环境仍呈改善趋势。分析发现,低覆盖度植被类型重心向西南方向移动,而中高覆盖度类型和高覆盖度类型重心向东移动,反映了黄土高原西南地区宁夏、甘肃中部受降雨减少和城市化等因素的影响,在近25 a植被受到了一定破坏,而中东部吴旗、志丹、安塞、延安等地及毛乌素沙地东胜附近近年来进行的退耕还林等一系列生态建设,产生了较好的效益。     

黄土高原历史时期植被变化

研究黄土高原历史时期植被变化是认识其环境演变的基础。文章在文献研究的基础上分析了黄土高原历史时期的植被变化。得出:西周以前及西周战国时期黄土高原植被保持着天然状态;秦汉时期天然植被仍占较大比重,人类活动尚没有改变黄土高原的植被面貌;唐宋时期河谷、平原地区已无天然森林,丘陵、山地植被也遭到破坏,北部沙漠开始扩张,自然环境处在恶化之中;明清时期植被遭到毁灭性破坏。造成黄土高原历史时期植被变化的根本原因是人为开垦土地,采伐森林和过度放牧。据推算春秋战国时期黄河中游森林覆盖率为53%;秦汉时期下降为42%;唐宋时期下降至32%;明清时期下降至4%。黄土高原濯濯童山主要是近600多年来人类活动对植被破坏的结果。     

黄土高原半干旱区马铃薯产量对气候变化的响应

为探讨气候变化背景下,黄土高原半干旱区马铃薯生育期气象要素的变化规律及其对马铃薯生长发育的影响,本研究基于黄土高原半干旱区定位观测试验,结合气象要素观测资料,研究了半干旱区马铃薯产量对气候变化的响应。结果表明,1960—2020年61 a间,马铃薯生育期气温和积温显著升高,气候倾向率分别为0.32℃·10a^-1和48.14℃·10a^-1(P<0.01);降水量波动减少,气候倾向率为3.97 mm·10a^-1(P<0.05);日照时数显著减少,气候倾向率为10.92 h·10a^-1(P<0.05)。但2005—2020年16 a间,马铃薯生育期气温显著下降,气候倾向率为-0.54℃·10a^-1(P<0.01),各生育时期气温均呈下降趋势,其中块茎膨大～成熟期气温下降最明显,气候倾向率为-1.18℃·10a^-1,通过0.01水平显著性检验;马铃薯生育期降水量增加显著,气候倾向率为13.89 mm·10a^-1(P&l...