若尔盖高原土地沙化及其成因定量分析

若尔盖高原是世界上最大的高原泥炭湿地之一。受自然条件、人类活动等影响,该区域出现了湿地草地退化、土地沙化的现象。为全面掌握该区域土地沙化状况,文中基于Landsat TM影像分析了1995-2016年若尔盖高原沙地时空变化,并借助地理探测器方法定量分析土地沙化的成因。结果表明:近二十年间,该区域沙地呈增长趋势。2006年以前沙地增长较快,主要分布在若尔盖县西北部和玛曲县东南部,降水和放牧强度是该时期土地沙化关键驱动因子;2006-2016年间,降水量增加、放牧强度减弱,沙地增长速度有所下降;1995-2016年间,任意两驱动因子交互作用大多表现为非线性增强,即各因子共同作用增强了沙化程度。     

基于主成分分析的巴州耕地变化趋势与驱动力

土地利用与覆盖变化是全球变化研究的重要组成部分,干旱区土地利用与覆盖变化的机制与其驱动力又是干旱地区相关问题研究的核心。巴州地区作为新疆的农业大区,随着人口规模的扩张对耕地的需求不断增加,因此研究其耕地的变化具有重要的现实意义。利用1978-2009年的统计数据,分析了30年间巴州耕地变化的总体趋势、运用定性、定量相结合的方法对耕地数量变化的驱动力进行分析,最终建立耕地变化多元回归模型。结果表明:30年之间巴州地区耕地呈持续增长趋势,耕地变化除具有以全区总体变化为代表的普遍特征外,还有明显的区域差异;耕地变化主要与经济因素有关,并与总人口、粮食总产、机械总动力等人口和农业生产因素显著相关。     

吉林省近20年土地利用变化及驱动力分析

本文在 GIS平台支持下 ,分析了近 2 0年来吉林省土地利用变化的空间格局 ,阐明了耕地变化的人文驱动力。结果表明 ,1 980 - 2 0 0 0年 ,吉林省土地利用变化主要趋势为草地、林地、未利用地转化为耕地 ,其中草地向耕地的转化占总变化面积的 35 .0 1 % ,动态度最大。人文景观的影响程度有所增强。吉林省土地利用变化空间差异明显 ,西部变化较为剧烈。草地和未利用地转为耕地主要分布在西北部地区 ,林地转耕地多分布在森林边缘地带 ,耕地向城镇用地转化主要分布在中部城市聚集区 ,西部地区部分草地退化导致其向未利用地转化。人口增加、经济发展和宏观政策是该区域土地利用变化的主要驱动力。     

天津市近50a来降水变化分析

根据天津市13个气象站近50年的实测月降水资料,运用回归分析、趋势分析和5年滑动平均等方法,分析了天津市近50年来降水变化特征。结果表明:天津市降水量年内分配不均,主要集中在7~8月份,占全年降水量的53.98%~60.64%;天津市年降水波动较大,极差在470.00~944.80之间;20世纪70年代是近50年来天津市年降水量最多的十年,80年代以来,年降水量持续减少,尤其是二十一世纪以来,年降水量显著减少;天津市年降水量总体上呈减少趋势,各站平均下降率为22.97mm/10 a。     

近50 a宁夏初、终霜日基本特征及变化趋势

利用1961-2010年宁夏20个气象站的逐日最低气温资料,根据霜冻气候指标统计了初霜日和终霜日,采用基础统计和气候诊断分析方法,研究了宁夏全区及不同区域的初、终霜日基本特征和变化趋势。结果表明：近50 a 宁夏平均初霜日在10月上旬、终霜日在5月上旬,其中引黄灌区的初霜日最晚、中部干旱带次之、南部山区最早,而终霜日的排序正好相反;全区平均初霜日呈推后趋势、终霜日呈提前趋势,3个区域初、终霜日的年际变化趋势均与全区一致,只是倾向率略有不同;年代际变化上,在20世纪60、70年代,全区平均初霜日偏早、终霜日偏迟,80年代以后,表现为初霜日偏迟或接近平均、终霜日偏早或接近平均,3个区域的初、终霜日年代际变化与全区相似;全区及3个区域的初霜日均在1974年发生突变;而终霜日的突变年有所不同,宁夏全区、中部干旱带和南部山区均为1983年,引黄灌区为1982年。     

1644-1911年宁夏西海固干旱灾害时空变化及驱动力分析

通过对历史文献资料的收集、统计和分析,对1644-1911年西海固地区干旱灾害的时间变化、空间变化、等级序列以及驱动力因子进行了研究。结果表明:1644-1911年西海固地区有记载的干旱灾害82次,平均3.27年发生一次;旱灾以春旱和夏旱最多,占发生次数的38.5%和25.3%;西海固地区的干旱灾害划分出四个等级序列,共发生轻度旱灾24次,占旱灾总数的29.3%;发生中度旱灾50次,占旱灾总数的60.97%;发生大旱灾和特大旱灾共8次,占旱灾总数的9.73%;西海固发生干旱灾害可分为5个阶段:旱灾的多发期包括:1710-1770年代、1800-1860年代(1820年代除外)。少旱灾期包括:1640年代-1700年代、1780-1790年代、1870-1910年代(1890年代除外);这一时期的中期西海固发生干旱灾害发生频率较高;旱灾高发区主要集中在西海固与陕西交接的南部,其中固原发生干旱的频次远远高于其他地区;影响干旱灾害时空变化的驱动力因子包括气候、生态和人口因子,其中气候因子起到了决定的作用。     

近35 a临泽县绿洲-荒漠土地变化及其景观响应

以黑河中游临泽县为例,基于5期多源Landsat影像数据,开展近35 a来乡镇尺度上绿洲和荒漠土地时空格局变化及景观格局响应研究.结果表明:临泽县绿洲与荒漠土地变化及景观呈现时空分布上的聚集和分异性,县域北部与沙漠毗邻乡镇的绿洲-荒漠土地变化相对平稳且逐渐放缓,绿洲斑块的扩张规模也小于中部乡镇,且荒漠景观主体较为稳定;中部乡镇的绿洲-荒漠土地的数量变化、趋势状态以及绿洲斑块的扩张规模均大于其他乡镇,荒漠景观趋于破碎化和被分割;与祁连山脉相接的南部乡镇无荒漠土地分布,其绿洲的规模和变化速率都最小.研究表明基于乡镇尺度的绿洲-荒漠土地时空变化存在明显的内部分异,应因地制宜地制定绿洲发展和荒漠化防治措施.     

河西地区近50a来年径流、降水和气温变化趋势分析

对河西地区不同地域和高程分布的 2 5个水文气象站点近 5 0年年降水量、年平均气温和年径流量趋势变化分析表明 ,该区年降水量、年平均气温和年径流量变化趋势存在明显的地域分布 ,并受海拔高程的影响。这些变化的产生可能为全球变暖和不同的下垫面影响所致。总体分析表明 ,该区气候趋于暖湿 ,这同 GCMs成果一致。     

博尔塔拉河与精河流域绿洲植被盖度变化特点及其驱动力分析

绿洲是维系干旱地区人类生存、活动与发展的基本场所。探讨植被盖度在时间和空间尺度上的动态变化及由此所引起的环境效应,对合理利用绿洲国土资源具有重要战略意义。本研究利用1990年到2005年遥感数据资料,计算了博尔塔拉河、精河流域绿洲植被盖度,分析了该地区植被盖度的历史演变特征。结果显示:(1)1990~2000年期间,植被退化型所占比例最大,弃耕型所占比例最低;(2)2000~2005年期间,植被恢复型所占比例最大,弃耕型所占比例最低;(3)1990~2005年的16年间,研究区总体呈现植被恢复趋势。结果也表明:影响研究区绿洲植被盖度的主要自然因素是年降水量和年蒸发量,而人口剧增带来的水土资源开发强度增大则是主要人文因素。     

近20 a河西地区绿洲效应时空变化特征及归因分析

绿洲效应在改善干旱区气候,支持绿洲系统自我维持和发展等方面发挥着极为重要的作用。本文以甘肃省河西地区为研究区,利用气象和遥感数据,选取绿洲效应强度指标,采用地理探测器模型,揭示近20 a绿洲效应时空变化特征,分析了绿洲效应强度影响因素。结果表明：（1）2000—2020年期间,研究区绿洲效应强度在春夏冬季均呈增大趋势,秋季呈减小趋势,白天与相应季节变化相似,但强度更大,最强为夏季,增加1.43℃;夜间春夏秋季变化与相应季节相似,但强度较低,2000年秋季和2010年冬季夜间出现微弱的绿洲暖岛效应;（2）强绿洲效应（“冷岛”）面积占比在夏季最大且变化较小,而绿洲“暖岛”效应面积占比冬季最大,呈逐年减小趋势;（3）夏季绿洲效应强度与绿洲的植被覆盖变化具有强负相关性,相关系数达-0.917。气候和地表因素是河西地区绿洲效应强度的主控因素,地表反照率的影响最弱,且因子间的交互作用不容忽视。     

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.     

青海高原近44年来气候变化的事实及其特征

利用青海省26个代表站1961-2004年逐月气温、降水量资料,给出了加权平均的气温、降水量标准序列,分析了青海近44年来气温、降水量变化特征.结果表明:青海气温变化趋势与同期全国气温变化趋势基本一致,气候存在着变暖的总趋势,年平均增温率为0.36 ℃/10 a,气候明显变暖的地区主要在北部,气候变暖主要是夜间气温明显上升所致,变暖的季节主要是冬季,青海高原气温变化的位相超前于全国气温的变化;青海高原降水量变化趋势的空间分布不一致,高原降水日数在减少,但降水强度在增大.     

近35a来疏勒河中下游绿洲化-荒漠化时空变化

以疏勒河中下游为例,以1977、1986、1993、2002、2011年的Landsat影像为数据源,利用GIS和相关统计方法,分析荒漠化和绿洲化相互作用的演变过程。结果表明:1区域绿洲快速扩张,增加了937.85 km2,2002—2011年扩张速度最大,增速有所降低;荒漠面积变化幅度较小,呈先增后减的趋势,总的来说,1977—1986年以荒漠扩张为主,1986—2011年以绿洲扩张为主。2绿洲的变化趋势指数持续增加,绿洲-荒漠生态系统向着非平衡态势发展。3绿洲-荒漠双向转移趋于剧烈,其变化区域主要集中在疏勒河沿岸和绿洲-荒漠过渡带;绿洲扩张主要由于戈壁和盐碱地的开发和改造,荒漠扩张则主要是由于草地、耕地及水域的减少。农业人口的快速增长、移民政策是绿洲化和荒漠化演变过程的主要影响因素。     

青藏高原地区对流层顶的时空变化特征

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的ERA-Interim再分析资料,分析1980-2010年青藏高原地区对流层顶的时空分布特征.结果表明:①青藏高原及周边地区对流层顶等压线基本呈纬向分布,对流层顶的高度随着纬度的增加而降低.对流层顶等压线梯度有明显的南北变化,北部的梯度值较大,南部较小;②青藏高原地区对流层顶的高度有明显的季节变化,其平均气压值在夏季最低,冬季最高,这可能与温度的高低和对流活动的强弱有关;③不同季节对流层顶的高度还存在着不同的年(代)际变化,其中秋季和冬季的振荡上升趋势较大,春季和夏季的振荡上升趋势较小;④青藏高原地区对流层顶存在明显的周期变化,不同季节对流层顶存在着不同的周期变化.其中,年平均的对流层顶变化周期为3 a和11a,春季对流层顶的变化周期为5 a,夏季对流层顶的变化周期为2 a和9 a,秋季对流层顶的变化周期为3 a和11a,冬季对流层顶的变化周期为6a和11a.     

近30 a黑河流域中游临泽县地下水变化趋势

基于黑河流域中游临泽县1984-2010年地下水埋深的监测资料,结合GS⁺、ArcGIS软件和地统计方法,对1986、1991、1996、2001、2006年和2010年的地下水埋深分别进行了半变异函数分析、理论模型选取以及空间插值分析。结果表明：受地形和土地利用变化等因素的影响,临泽县各灌区地下水埋深整体上呈逐年下降趋势。从不同的景观带来看,戈壁荒漠、河岸湿地地下水埋深年内波动很小,绿洲内部农田生态系统、绿洲边缘和绿洲-荒漠过渡带地下水埋深年内基本呈双峰型波动,两个峰值分别出现在5月和12月。地下水埋深的理论模型是指数模型,其空间变异主要是由气候、地形、地质等结构性因素引起的,且埋深变化没有显著的区域分异。地下水埋深空间分布特征为南北深,中间浅;小于4 m的区域1986-2010年面积减少了337.01 km²,占全县的12.58%,缩小趋势明显;而大于6 m的区域逐渐扩大到了全县面积的近2/3。     

半个世纪以来新疆降水和气温的变化趋势

本文通过对新疆 70余个水文、气象站点降水和气温观测资料的分析计算 ,得出近 5 0年来新疆年降水量、年平均气温总体呈上升趋势。年降水量平均增幅 0 .6 7mm/a ,但增幅的强弱在地区分布上各有差异 ,南疆地区一致性较好 ,北疆较差。气温平均增长 0 .2 7℃ /10a ,其中北疆地区为 0 .36℃ /10a ,南疆地区为 0 .2 0℃ /10a ,在地域分布上 ,气温平均增率具有西高东低 ,北大南小和山区高 ,平原低的特点。     

青海省近50年耕地资源变化及驱动力研究

耕地减少是全国和各省耕地变化的基本趋势,本文根据青海省现有的统计资料,分析了青海省54年以来耕地面积变化的总体趋势、空间差异及驱动因子,结果表明:经济发展、社会系统压力和农业科技进步是影响青海省耕地数量变化的三类因素,并用主成分分析,多元线性回归分析对耕地面积变化的驱动力进行了定量分析。     

近54a中国北方严寒期时空变化特征及其影响因素

利用中国北方269个气象站点1960—2014年逐日平均气温数据,以候均温为统计数据,采用线性倾向估计、Mann-Kendall(M-K)检验、累积距平、Morlet小波功率谱及相关分析等方法,探讨了中国北方严寒期的时空变化特征及其影响因素。结果表明:近54 a来,中国北方各区域严寒期起始候推迟,终止候提前,候数缩短,其中,西北地区起始候推迟最显著,华北地区终止候提前最突出,华北地区候数缩短最长。严寒期空间差异显著,表现为:自南向北,起始候提前、终止候推迟、严寒期延长的趋势更突出;且严寒期变短地区多于变长地区。突变和小波分析表明,北方严寒期在1980s末到1990s初发生了突变,东北、华北和西北地区的严寒期分别存在4.00 a、7.09 a和3.19 a的优势周期。此外,纬度每增大1°,严寒期延长1.30 p;北半球极涡面积指数和亚洲区极涡面积指数是中国北方严寒期变化的重要因素。     

大兴安岭林区多年冻土退化的驱动力分析

大兴安岭是中国东北最大的原始林区 ,也是中国唯一的寒温带针叶林区。长期以来 ,人们忽略了引起大兴安岭森林环境恶化的多年冻土退化问题。本文从气候变暖和人类活动两方面分析引起大兴安岭多年冻土退化的驱动力因素 ,揭示大兴安岭多年冻土退化的主要原因。