香日德-柴达木河流域水体氢氧稳定同位素特征及影响因素研究

利用香日德-柴达木河流域的湖水、河水、地下水、井水、雪等不同水体59组样品,室内测试样品δ²H和δ¹⁸O值并对其特征进行分析,探讨其影响因素、氘盈余值（d-excess）及河水沿程变化等。结果表明：（1）香日德-柴达木河流域各水体氢氧同位素特征有差异,水循环过程中δ¹⁸O的富集程度为：湖水>冰>地下水>河水>井水>雪,河水和地下水水力联系紧密,流域各水体中河水和湖水的蒸发作用最强。（2）湖水δ²H和δ¹⁸O的最大值均在盆地底部的霍布逊湖,最小值均在上游东支河源冬给措纳湖,表明青藏高原北部湖水δ²H和δ¹⁸O比南部偏正,存在明显的高程效应。（3）河水δ²H和δ¹⁸O之间存在较显著的线性关系δ²H=4.93δ¹⁸O-29.6（R²=0.97）,氢氧同位素组分的富集主要受控于河流蒸发的影响,河水上游蒸发...     

基于TVDI的西辽河流域土壤湿度时空格局及其影响因素

土壤湿度是水文、气象和农业等领域的重要基础信息。文中基于MODIS地表温度和植被指数数据,构建Ts-NDVI特征空间,定量揭示了西辽河流域土壤湿度时空分布格局,并进一步讨论了土壤湿度的主要影响要素。研究表明:1)西辽河流域植被生长季土壤湿度总体以正常(0.4相似文献   

玛纳斯河流域耕地时空变化及其生态环境效应

以干旱区典型流域-玛纳斯河流域为研究区,利用1976、1989、20005年三期遥感影像结合G IS软件,探查近30年玛纳斯河流域耕地时空变化及其生态环境效应。结果表明:该流域耕地资源在时间和空间上都发生了较大的变化。耕地总量在不断增加,由1976年3418.71km2增至2005年5907.62km2,且1989~2005年间耕地年均增长较1976~1989年更快。矩阵分析则表明了耕地的增加是依靠开垦草地与盐碱地。耕地的减少主要是由于建设占用耕地、耕地撂荒转变为盐碱地或沙地以及退耕还林。空间上流域耕地范围扩大,在绿洲区分布趋于连片,而绿洲边缘的耕地破碎性有所增强,耕地成为流域最主要的景观。由于耕地的不断扩大,致使流域生态环境发生了剧烈的变化,出现了如尾闾湖干涸、草场退化、土地退化、生物多样性降低等一系列的生态环境问题。     

无定河流域沟谷密度特征及其影响因素分析

利用SRTM DEM和TM数据及Arcgis软件,计算了无定河流域沟谷密度,并分析了其影响因素。结果表明:1)总的沟谷密度(Dn)为D沙漠区D沙漠-黄土区D黄土区,分别为0.057km/km2、0.337km/km2、2.537km/km2,过渡性明显;不同区内,除第3级沟谷外,相同等级的沟谷密度(Dni)为D沙漠区iD沙漠-黄土区iD黄土区i;同一区,随沟谷等级的增大,沟谷密度在增大。2)沟谷数量(Nn)为N沙漠区N沙漠-黄土区N黄土区,其中黄土区沟谷多达49962条;同一区,随沟谷等级的增大,沟谷数量也在增大,而沟谷的平均长度在减小。3)地质因素、降雨量和下垫面性质是影响沟谷密度分布差异性的主要因素。     

基于遥感数据的于田绿洲土壤湿度时空变化及其影响因素分析

以典型干旱区新疆于田县绿洲为研究区,利用相关分析和非线性回归分析方法,研究了不同季节和深度的土壤湿度时空变化的影响因素。研究结果表明,对于研究区表层1m深度土壤,各个土层的土壤湿度存在着显著且强烈的相关关系,不同深度土层的土壤湿度空间变异程度不同,表层土壤湿度的空间变异程度较大。地下水位和土壤蒸散发量是研究区土壤湿度时空变化的主要控制因素,不同季节,地下水位和土壤蒸散发量对不同深度土壤湿度空间变化的影响力和影响深度不同,春季和夏季,都是地下水位大于土壤蒸散发量的影响力,土壤蒸散发量的影响深度在春季达到60-80cm,在夏季达到100cm。海拔高度和土壤温度对土壤湿度的空间变异有微弱的影响。在对土壤湿度时空变化具有显著影响的因素中,除土壤温度外,其它因素对土壤湿度时空变化的影响呈非线性关系。     

基于TVDI的攀西地区干旱时空变化特征研究

利用MODIS地表温度数据（LST）和归一化植被指数（NDVI）构建Ts-NDVI特征空间，通过计算温度植被干旱指数（TVDI）详细分析了攀西地区2001—2020年干旱时空变化规律。结果表明：（1）从时间角度来看，20年间攀西地区TVDI年均值介于0.5481~0.5820，以-0.0001·a^-1速率缓慢减小，且在2001年和2009年出现大范围中旱。季节性干旱特点表现为冬干春旱，各季TVDI均值分别为冬季0.5618、春季0.6058、夏季0.5590、秋季0.5365，表明冬、春两季较夏、秋两季更容易形成干旱。TVDI月均最大值出现在5月份，为0.6089；最小值出现在9月份，为0.5204；每年2—6月以中旱为主；7月起旱情减轻，转为轻旱；10月起旱情逐渐加重。（2）从空间角度来看，攀西地区旱情变化趋势南北差异明显，南部干旱发生的频率和范围大于北部地区，呈现出中部、南部及西南部高，北部、西北部及东北部低的空间分布特征。（3）从典型干旱年份来看，攀西地区2001年、2006年和2011年春旱耕地在空间分布上具有一定的相似性。其中，受中旱的耕地主要分布在攀西北部和中部；而受重旱的耕地主要集中分布在攀西西南部。研究结果表明，2001—2020年攀西地区旱情稍有缓解，不同季节间干旱差异性较大，干旱范围以攀西中部和南部为主。     

玛纳斯河流域-绿洲生态耦合的理论、方法及机制研究

新疆玛纳斯河流域是绿洲开发的典范,是研究内陆河流域-绿洲生态耦合规律的理想靶区。根据复合生态系统耦合理论,借助能值理论及分析方法,对玛纳斯河流域-绿洲生态系统组成、结构、功能及MODS生态耦合的理论、方法及机制进行了理论构建,得出山地是生态耦合的“物流高地”、荒漠是生态耦合的“能流高地”、绿洲是生态耦合的“信息控制节点”,而水资源及水文循环是决定耦合的关键因子,水资源能值的有效转换和系统控制决定着各类系统对MODS的贡献及MODS生态耦合的发生规律。     

2000-2010年黄河源区植被覆盖率时空变化及其影响因素

黄河源区是对环境变化敏感的重要冻土区,监测黄河源区内植被的动态变化,并分析其对相关环境影响因子的响应机制,对了解该区近年来冻土及水资源变化机理有着重要意义.基于2000-2010年的MOD44B植被盖度(Vegetation Continuous Field-MOD44B)产品对黄河源区内植被覆盖率的变化进行分段线性回归及趋势转折分析,从时间和空间角度揭示植被覆盖率的变化特征,探讨降水、坡度、高程等因素对植被覆盖率变化的影响,并选择主要影响因素建立模型对黄河源区内的植被覆盖率进行预测.结果表明:2000-2010年黄河源区内植被覆盖率呈现较强的纬度地带性,并在年际间表现出波动上升趋势;植被改善区域主要分布在扎陵湖和鄂陵湖以南地区,退化区域则主要分布在两湖以北,空间上存在明显的分界线;研究时间段的气温和降水均呈波动上升趋势,线性增长率分别为0.09℃·a-1和8.9 mm·a-1,整个区域内植被变化对于气温更加敏感.与植被改善区相比,植被退化区平均坡度和海拔更低,表明人类活动可能对植被退化产生了影响.     

荒漠-绿洲区潜在蒸散量变化特征及其影响因素

以新疆阿拉尔垦区为研究区,选取1961-2013年逐日地面气象要素值,采用Penman-Monteith模型、气候倾向率、Mann-Kendall突变检验和距平相关法,分时段分析了阿拉尔荒漠-绿洲区潜在蒸散量(ET0)变化特征及其影响因素.结果表明:①ET0年际间波动较大,1987年前的减幅[52.4 mm·(10a)-1]高于1987年后的增幅[22.2 mm·(10a)-1],呈“高-低-高”的动态变化,1987年是年ET0突变点.②ET0四季性明显,为“夏＞春＞秋＞冬”的季节变化,1987年前的减幅[12.7 mm· (10a)-1、23.4 mm·(10a)-1、6.6 mm·(10a)-1、9.7mm·(10a)-1]高于1987年后的增幅[0.4 mm· (10a)-1、14.3 mm·(10a)-1、6.4 mm·(10a)-1、1.1 mm·(10a)-1],为“高-低-高”的年际变化,1987年后春季ET0的增幅最大.1987年是四季ET0突变点.③阿拉尔荒漠-绿洲区年ET0的变化主要与日照时数、平均相对湿度和平均风速有关,与气温关系不明显,1987年后年ET0的增加与日照时数的增加有关;季ET0的变化由日照时数、平均相对湿度、平均风速和气温多种气象因子共同作用.1987年后春季ET0的增加与气温的升高和日照时数的增加有关,冬季ET0的增加与平均相对湿度的增大、日照时数的增加和最高气温的降低有关,夏、秋季ET0的增加仅与日照时数的增加有关,与气温、湿度、风速关系不明显.     

黑龙江省南部玉米田间土壤湿度长期时空变化特征及与产量的关系

应用黑龙江省南部1983—2009年15个农业气象观测站玉米生长季的土壤湿度资料,采用气候倾向率统计方法,利用GIS空间分析模块,分析了黑龙江省玉米生长季不同生育期土壤相对湿度的时空变化特征及与产量的关系。结果表明:近27年来黑龙江省南部玉米生长季不同生育期土壤相对湿度均呈下降趋势,与降水量呈极显著正相关;土壤相对湿度的空间分布存在明显差异,黑龙江省玉米产区松嫩平原中东大部及三江平原土壤相对湿度正常或偏高,松嫩平原西部土壤相对湿度偏低。土壤相对湿度年变化倾向率空间分布特征为松嫩平原中东大部、牡丹江大部呈下降趋势,仅少数地区呈增加趋势。松嫩平原西部偏旱地区的青冈、泰来玉米实际单产与生长季各生育期的土壤相对湿度均呈显著的正相关,土壤偏干或偏湿对玉米的产量形成均存在不利的影响。     

宁夏河东沙区浅层风沙土土壤含水量季节变化及空间分布特征

为探讨宁夏河东沙区典型沙漠化治理区风沙土土壤含水量的变化规律,选取了研究区表层及30cm深度的风沙土,采用烘干法及TDR300对土壤含水量进行监测,研究结果显示:1)表层土壤含水量4月底、5月底、6月底平均值较高,7月底土壤含水量最低,8月底和9月底逐渐开始增加.30cm的土壤含水量平均值4月底、8月底及9月底较高,5-7月相对较低.10cm和30cm的土壤含水量均属中等变异,且前者变异系数大于后者.2)不同时间的表层土壤含水量及30cm深处的土壤含水量均表现出强烈的空间自相关.30cm的空间变异程度低于10cm的.而表层土壤含水量空间自相关性较强.3)不同时间的表层土壤含水量的空间分布明显不同.不同季节的30cm的土壤含水量空间异质性较相似,6月底、7月底、8月底和9月底空间分布图相似,4月底和5月底,研究区北部土壤含水量空间分布有差异,其它区域空间分布斑块也很相似.30cm处的土壤含水量空间分布基本表现为南部低地与西部坡中部土壤含水量较高,坡中部偏东区域及坡上部土壤含水量较低.     

黄河流域干燥度时空格局变化研究

根据国家气象局整编的1957～2001年(45 a)黄河流域93个气象站点气象资料,应用1998年FAO最新推荐的Penman-Monteith法计算干燥度中的潜在蒸散项,并在此基础上使用克里格(kriging)插值法生成黄河流域干燥度的分布图.研究结果显示,黄河流域多年平均干燥度空间分布格局受气候、地形地貌等多种因素的影响,具有明显的地域性差异,干燥度总的特点是北大南小,呈现由北向南逐渐递减趋势;从时间尺度上看,自1957年以来,干燥度总体上呈波动增大趋势,干燥度季节变化为冬季>春季>秋季>夏季,全年以7～9月份干燥度最小,11月～翌年3月最大,且不同区域之间存在着明显的差异.     

沙棘柔性坝影响下砒砂岩沟道土壤水分空间变异分析

根据典型砒砂岩区内蒙古鄂尔多斯准格尔旗境内植有沙棘柔性坝的东一支沟道与无任何植物的对比沟道的表层(0-30cm)土壤含水量数据,运用地统计学方法分析与探讨了沙棘对砒砂岩区小流域沟道土壤水分小尺度空间变异的影响。结果表明:沙棘可明显提高砒砂岩区小流域沟道土壤含水量;沙棘柔性坝沟道与对比沟道土壤含水量具有明显的空间变异特征,沙棘柔性坝沟道土壤含水量在1-6m变程内具有中等程度的空间自相关性,对比沟土壤含水量在1-5m变程内具有较高的空间自相关性;土壤含水量分数维值表明,沙棘柔性坝沟道土壤含水量的空间依赖性比对比沟的要弱些;沙棘对小尺度土壤水分空间分布格局及其异质性有显著影响。应当指出的是,虽然降雨是土壤含水量空间自相关与分布格局影响的主要因素,但干旱条件也不容忽视,在长时间地表蒸发及植物蒸腾作用下,沟床表层土壤含水量空间变异性会进一步加强,且在一定程度上会影响沟床表层短根系及一年生草本植物的生长与分布。     

近50年来悖牛川径流变化及影响因素分析

利用新庙水文站的实测降水、径流资料,采用数学统计、M-K秩相关系数、R/S分析、降水-径流双累积曲线法等多种方法,分析了悖牛川河径流年际变化特征、径流变化趋势、降水和人类活动对径流变化的影响.结果表明:1)总体上,悖牛川流域多年径流变化呈下降趋势,20世纪末以来尤为明显;2)受降水和人类活动影响,径流量年际变化过程经历了3个阶段,其转折点分别是1979和1997年.降水对径流的影响呈减小趋势,影响率由1979-1996年的67.97％下降到1997-2010年的13.54％;人类活动对径流的影响呈显著增加趋势,影响率由1979-1996年的32.03％迅速上升到1979-2010年86.46％,成为影响径流变化的主导因素.3)新庙站径流量的Hurst指数为H=0.8735,表明未来一段时间内悖牛川径流量变化有持续递减的特征.     

黄河流域农业干旱时空演变规律及其自然恢复期特征

以黄河流域为例,基于1970—2014年气候数据,构建了修正的帕默尔干旱指数(sc_PDSI),探究了不同气候区农业干旱的时空演变规律;其次,以0.25°×0.25°栅格为响应单元,耦合农业干旱诊断和陆地水储量数据精准识别了农业干旱自然恢复期,并利用全局和局部Moran's I指数,探明了农业干旱自然恢复期的空间分布格...     

河南省近20年土壤湿度的时空变化特征分析

利用自然正交函数（EOF）分解、相关分析、趋势倾向率分析等方法,对河南省近20a土壤湿度的时空变化特征进行了分析。通过建立土壤湿度同温度、降水的多元回归方程,来量化土壤湿度同温度、降水的关系。分析表明：土壤湿度的空间分布有比较明显的差异,总体上由南向东北和西北两个方向逐渐降低;土壤湿度的年际变化有不太显著的下降趋势;年内不同季节土壤湿度有不同的变化趋势,其中春季土壤湿度小,夏季开始升高,进入秋冬逐步保持在较高水平。土壤湿度与降水成显著的正相关,同温度成显著的负相关。各季节影响土壤湿度变化的主要因子为：春季受温度回升影响而降低;夏季随降水增多而增大;秋季继续缓慢上升,主要由降水的缓慢累积所造成;冬季由于温度低,土壤湿度变化不大。     

陇东南干旱区农田土壤水分蒸散变化特征

用Peman公式计算了20世纪60~90年代陇东南旱作区农田40 a潜在蒸散值,分析了潜在蒸散的时空变化并与蒸发器实测值进行比较。结果表明:潜在蒸散值受气温、降水的支配比较大,80年代最小,其次为70、60年代,90年代增幅最大,其中关山区增幅最为明显;90年代各地各季潜在蒸散值均达到高值点,其中夏季最高,冬季最小;潜在蒸散量与实测蒸发量变化趋势基本一致;60~90年代各地平均年潜在蒸散值比实测值高30%左右,其中春、夏、秋三季潜在蒸散均大于蒸发器所测值,以夏季相差最大,达50%左右,冬季潜在蒸散则小于蒸发器所测值;90年代以来,各地土壤水分亏缺值增多,尤以春季亏缺最多,对作物生长影响较大。     

黑河流域土壤含水量遥感反演及不同地类土壤水分效应分析

利用NASA提供的MOD IS数据产品和黑河流域的野外实测数据,在充分考虑研究区的下垫面特征、数据的时间特性和遥感反演土壤含水量的模型与算法的基础上,采用了热惯量法,计算了表观热惯量,并与实测数据进行回归分析建模,反演了整个黑河流域的土壤含水量。随后构建了三个区域土壤水分效应评价指标:土壤水分单元权重指数、区域土壤水分单元权重指数和土壤水分效应贡献度,结合黑河流域的土地利用状况,定量评价了不同土地利用类型的土壤水分效应。研究表明:利用MOD IS数据产品,反演参量获取简单,可降低反演土壤含水量的复杂性,有利于大、中尺度的实际应用;利用当地积累的季节标准日变化曲线将温差修正到最大值,使反演的表观热惯量更接近真实,可提高模型精度;用多个地面采样点的土壤含水量均值与一个像元对应建模,能改善因MOD IS数据空间分辨率低而存在大量混合像元致使反演精度降低的问题;在黑河流域,中覆盖度草地、有林地、高覆盖度草地、水田等用地类型的土壤水分效应最为明显,贡献最大。