秦岭主峰太白山积雪时空变化规律及驱动机制分析

利用2000-2017年LandsatTM数据,基于SNOMAP算法提取秦岭主峰太白山积雪面积,同时结合研究区地形数据及10个气象站点的气象观测数据,分析太白山积雪变化特征及其与地形、气候因素的关系.结果表明:(1)2000-2017年冷季太白山积雪面积在波动中减少.积雪面积消减率为24.15％;(2)影响太白山积雪变...     

基于DEM的天山山区气温时空模拟研究北大核心CSCD

山区气温主要由太阳辐射决定,在地球表面的分布与区域地形特征密不可分（特别是山区）。采用GIS分析技术,借助DEM和气温观测数据等,在传统气温统计模型的基础上,利用地形的坡度、坡向、地形遮蔽度等因子进行山区气温空间小尺度模拟修正,构建了分布式山区地形修正模型。结果表明,该修正模型模拟效果优于常规气温统计模型;天山山区气温分布规律和趋势与其他方法研究结果一致,温度空间分布差异以冬季最小,夏季最大;气温垂直递减率季节变化为：夏季〉春季〉秋季〉冬季,冬季在1 000-2 000 m之间存在明显逆温现象;气温随坡度的变化率表现为在0°-15°地形上较为剧烈。该修正模型为山区任一地域单元气温空间分布的较高精度计算提供了一种可行的方法,对山区气温模拟和生态水文过程等相关研究具有一定的参考价值。     

基于DEM的天山山区气温时空模拟研究

山区气温主要由太阳辐射决定,在地球表面的分布与区域地形特征密不可分(特别是山区)。采用GIS分析技术,借助DEM和气温观测数据等,在传统气温统计模型的基础上,利用地形的坡度、坡向、地形遮蔽度等因子进行山区气温空间小尺度模拟修正,构建了分布式山区地形修正模型。结果表明,该修正模型模拟效果优于常规气温统计模型;天山山区气温分布规律和趋势与其他方法研究结果一致,温度空间分布差异以冬季最小,夏季最大;气温垂直递减率季节变化为:夏季春季秋季冬季,冬季在1 000~2 000 m之间存在明显逆温现象;气温随坡度的变化率表现为在0°~15°地形上较为剧烈。该修正模型为山区任一地域单元气温空间分布的较高精度计算提供了一种可行的方法,对山区气温模拟和生态水文过程等相关研究具有一定的参考价值。     

两种计算方案下新疆近50 a增温速率的比较

利用新疆近50 a（1961-2010年）的89个测站平均气温数据，采用统计气象站点观测值方法和GIS空间化方法计算区域增温速率，并按海拔高度划分区域进行对比分析。结果表明：① 1951-2009 年,中国陆地表面年平均气温变暖速率为0.23 ℃•(10a)-1,中国西北地区增温速率为0.22 ℃•(10a)-1,新疆区域使用空间化后栅格点统计的增温速率为0.27 ℃•(10a)-1，而气象站直接统计的值为0.32 ℃•(10a)-1，相比之下空间化后增温速率更接近全国值。② 从近50 a新疆年平均气温变化趋势来看，使用空间化后，栅格点统计的年平均气温数据普遍低于气象站统计的气温数据。主要原因是气象站点的空间分布不合理，海拔1 500 m以上的区域占全疆面积的40.7%，而气象站点只占15.7%。③ 采用GIS手段，首先对数据进行空间化，再统计区域增温速率，要比直接统计气象站观测数据计算的增温速率更合理，这是因为空间化后的气温数据更多考虑了无人区域，而新疆地广人稀的特点，使得非气象站点数据对增温速率的贡献加大。     

基于MODIS和随机森林的兰州市日最高气温和最低气温估算

近地表气温是衡量城市热环境的重要因素,城市气温被认为是各种城市问题的重要变量,然而小区域气象站严重不足限制了异质城市内气温的空间连续分布表示。为获得空间连续分布的近地表气温,利用遥感数据结合随机森林机器学习法来估算城市近地表空间连续分布的气温。本文以兰州市为研究区,利用MODIS传感器的前一天和当天8个不同时间点的地表温度数据,结合一系列影响因子,利用随机森林来估算城市的每日最高气温和最低气温(T_(max)/T_(min))。由于8个时序的地表温度数据与T_(max)/T_(min)存在不同的相关关系,根据这种关系设计了输入不同地表温度数据的8个模型方案,利用实测气温对不同模型方案的结果进行验证,获得最佳方案估算的日最高气温和最低气温。结果表明,用随机森林模型结合遥感数据来估算城市日近地表气温是可行的,并且前一天的地表温度对气温影响较大,是估算气温的关键参数。     

锡林郭勒草原不同生态地理区气温的变化规律分析

以锡林郭勒盟及其周边地区17个气象站点1960年以来的月平均气温数据为基础,利用气象学与生态学知识,按照荒漠草原区、典型草原区、草甸草原区和农牧交错区四个区对锡林郭勒盟及其周边地区的气象站点进行分区归并,统计各区气象站点的月、年平均气温数据,在Matlab等软件的支持下,用小波分析的方法,研究各区年平均气温的周期性变化...     

基于TRMM/TMI与实测站点的降水垂直分布差异性探讨

山区降水垂直分布受多种因素的影响较复杂,由于现有水文气象站点一般都设置在高程2000m以下的中低山带,限制了对山区降水垂直分布规律的研究。考虑到TRMM卫星降水资料对天山西部山区降水有一定的探测能力,结合研究区实测水文气象站点降水数据,在考虑地形和水汽来源方向因素下探讨两种数据源在降水垂直分布过程中的差异性。通过对比发现,用TRMM卫星降水资料分析得到的降水在垂直方向上的递增或递减率普遍比实测水文气象站点降水数据小,其中TRMM卫星降水资料直减率为-1.3～33mm/100m,而实测站点在-5.03～675.63mm/100m,但局部地区也出现异常增大现象。对实测降水数据在考虑与不考虑水汽来源方向的情况下,降水在垂直方向上的递增或递减率有一定的差异,不考虑水汽方向的比考虑水汽方向的要大,不考虑水汽方向最大直减率为160.7mm/100m,而考虑水汽方向最大为675.63mm/100m。天山西部山区降水在垂直方向上的分布根据地形走势的不同有多种形式,并不是简单的随海拔高度的增加而增加,迎风坡上降水并不总是增加的,而背风坡上降水并不一定减少,不同地形下降水在垂直方向上的递增率或递减率并不是均一的,主要的影响因素是地形,还可能受到风速大小和风向的影响。     

基于ANUSPLIN的黄土丘陵区气象要素插值方法对比与评估

气象要素是反映地球水热过程的关键因子，气象数据的准确获取对生态保护和农业生产研究具有重要意义。黄土丘陵区是典型的丘陵沟壑区，地形严重影响气象要素的插值结果，制约了数据的准确性。为了获取黄土丘陵区的温度、降水的空间分布，探索地形变化对气象空间插值结果的影响，本研究基于专业气象插值软件ANUSPLIN以延河流域及周边2010—2021年105个气象站点逐日温度降雨资料为基础，引入25 m、90 m、1 km三个不同精度的数字高程模型作为协变量进行插值，从而获得黄土丘陵区温度降水栅格数据以揭示该地区降水的时空变化规律，评估ANUSPLIN插值方法是否能在黄土丘陵区较好的适用。结果表明：（1）延河流域东部延长地区温度较高、西部温度较低；降雨量空间插值显示中部与西北部较低，东部较高，温度降雨皆符合以往气象站数据规律，ANUSPLIN模型对黄土丘陵沟壑区温度降雨空间插值有较好的适应性。（2）在三种不同的分辨率DEM模拟场景下，温度插值精度排序为：25 m>90 m>1 km；降雨插值精度排序为：90 m>25 m>1 km。本研究的结果为丘陵区气象分布和插值提供了参考依据。     

基于GIS的甘肃省土地利用程度高程模型构建

土地利用垂直分异规律是土地利用空间分异规律研究的重要内容之一,其定量研究可为模拟和预测土地利用程度变化提供理论基础和途径。以甘肃省土地利用程度垂直分异为研究对象,运用GIS空间分析技术对土地利用数据和数字高程模型(DEM)数据进行处理,结合数理统计分析方法构建了甘肃省土地利用程度高程模型。研究表明:甘肃省土地利用程度随高程变化呈现出4个趋势:1)海拔高度600～1120m之间,土地利用程度随海拔增高表现为线性递减趋势;2)在1130～3600m高度带内,土地利用程度呈先增后减趋势,且在2600m附近达到最大值;3)在3610～5530m高度带内,土地利用程度呈先减后增趋势,即土地利用程度与海拔高度呈"U"型关系,且在4550m附近达到最小值;4)在海拔高度5530m以上,土地利用类型单一且均为水域,因此土地利用程度保持不变。最后,结合各区域自然条件和经济发展水平对土地利用垂直分异规律成因进行了探讨,分析发现数量众多的未利用和难利用土地是导致土地利用程度整体较低和呈现不同垂直分异特征的主要原因。     

全球变化背景下甘肃近半个世纪气温时空变化特征

利用1956-2012年甘肃省境内28个气象站点的日平均气温资料,运用一元线性回归分析、Mann Kendall非参数检验、小波分析等气候数理统计方法,分析甘肃省不同空间尺度的气温变化特征。结论如下：近57 a甘肃省、河西及河东地区均表现出明显的暖化趋势,三者气温年际变化基本符合3个阶段：20世纪50年代末至70年代中期缓慢下降,70年代中期至2005年持续升高,2005年之后呈下降趋势;甘肃省及河东地区气温突变年份为1993年,河西地区在1994年发生气温突变;甘肃省气温空间分布呈中部低,两头高,西部低,东部高的特点;气温突变前后甘肃省气温空间变化符合全球变化规律,主要是受到自然因素和人为因素共同作用的结果。     

昆仑山地区两栖爬行动物调查

昆仑山脉横越新疆、西藏、青海等省区,是藏北羌塘高原的一部分。山脉拔地而起,东西绵延2500多公里。该地区的两栖爬行动物调查,除阿尔金山地区和西部阿里地区有人作过一些工作外,大部分地区是未考察过的处女地。1987-1988年,中国科学院组织了喀喇昆仑山-昆仑山地区综合科学考察,生物组对昆仑山由西向东考察了新疆的乌恰、阿图什、塔什库尔干、莎车、叶城、皮山、和田、策勒、且末、若羌等县的山地以及西藏阿里地     

新疆阿尔泰山的湿地保护

阿尔泰山是新疆山地湿地、森林植被资源和生物多样性最为集中和分布较广的区域。通过泥炭心取样法、遥感技术和景观生态学的研究方法,对阿尔泰山典型湿地进行实地考察分析后认为：① 阿尔泰山高山沼泽湿地形成于晚更新世晚期-全新世早期沉积。② 阿尔泰山湿地具有独特的高海拔、高纬度的西伯利亚式的湿地资源特性,它不同于中亚和我国其他地区的湿地。③ 本区域是气候变化的敏感区,因此,湿地退化对当地生物多样性、生态系统的完整性和景观生态的服务功能产生很大影响,必须加强保护。     

七老图山种子植物区系研究

统计七老图山地区植物区系,分析其种子植物组成和地理分布特征,得出如下结论:七老图山有野生种子植物82科323属726种,包括裸子植物2科5属16种,被子植物79科318属710种;地理成分复杂,科、属、种都以温带成分为主,在区系总数中占比分别为78.8%、79.6%、63.9%;从水分生态类型可以看出,本区系中生植物最多,共591种,在总种数中占比82.4%,旱生植物次之,共182种,在总种数中占比25.4%;按生活型划分可以看出,草本植物数量在本区系种子植物中占有绝对优势,尤其以多年生草本为主导,构成了七老图山植物区系的主体部分;七老图山植物区系与雾灵山植物区系具有更近的亲缘关系,其次是坝上高原植物区系,但同时也与二者存在一定的差异。     

中国天山山区风速变化特征

利用天山山区27个气象站1960～2009年日平均风速、日平均气温、日最高和日最低气温等资料,运用一元回归分析法、IDW空间插值法、Mann-Kendall突变检验法和Matlab7.0软件,对天山山区风速的时空变化,突变年份和周期变化进行分析。结果表明:天山山区风速年际变化倾向率为-0.013m.s-1a-1,表明该区的风速呈明显减小趋势,比全国风速的减小更显著;四季的风速减小变化趋势也都比较显著;年风速自60年代逐渐减少,2000年以来减小幅度略有下降。风速突变检验显著,年及夏、秋季检验一致,在1980年发生突变;年风速距平序列在11年左右的振荡最为明显,其次是3年,由于时间序列较短,风速变化还可能存在更长的周期变化。     

秦岭南北生态地理界线对气候变化的响应

以吉良的热量指数(温暖指数WI和寒冷指数CI)和徐文铎的湿度指数HI为指标,以10a为尺度研究1961-2010年秦岭南北3条主要生态地理界线变化。在此基础上分析秦岭南北生态地理界线变化对气候变化的响应。结果表明:秦岭南北1961-2010年整体上纬向生态地理界线向高纬移动;经向生态地理界线受秦岭山脉东-西走向对季风所输送水汽的阻挡作用呈现南移,而非东西移动,但阶段性上表现波动性移动。秦岭南北生态地理区域界线从整体上位置、移动速度的变化和阶段性位置、移动速度的变化都很好响应气候变化。     

安徽大别山区绿僵菌属物种多样性

绿僵菌是一类常见且极具应用价值的生物防治材料。目前绿僵菌分类系统取得了突破性的进展,然而新分类系统在国内尚未普遍采用。本文用该系统研究了近年来分离自大别山区僵虫的21株绿僵菌的物种多样性。在对大别山绿僵菌菌株的形态学研究基础上;对其转录延长因子（EF-1a）进行了进一步的PCR扩增、测序和同源性分析,并选用MEGA软件依据简约法构建EF-1a系统发育树。结果表明,21株菌株在新系统中分别属于5个种,即贵州绿僵菌、大孢绿僵菌、蚱蜢绿僵菌、黄绿绿僵菌瘿绵蚜变种和棕色绿僵菌,并对中国新纪录棕色绿僵菌进行了形态学的描述。该研究基本明确了大别山区的绿僵菌物种多样性,为生物防治菌株提供了科学鉴定方法和丰富种质资源。     

贺兰山野生大型真菌孢子多样性分析

为探讨贺兰山野生大型真菌孢子的多样性,2012-2016年在内蒙古贺兰山南寺和哈拉乌沟两地进行取样,每个样地分别由5人从沟谷入口处进行拉网式调查,共获得4 000余份样品,经过微观形态观察和基因ITS序列比对,鉴定出8目25科69属189种大型真菌,主要对其孢子形态特征、表面特征及长宽比进行分析,得到如下结论:质量性状上,孢子形态特征和表面特征相互独立;数量性状上,大小孢子长宽比、孢子极端比和平均比均具有一致性和关联性,显示孢子数量特征的稳定性;菌种间孢子质量性状和数量性状具有很强的多样性;按照孢子多样性低、中、高分类,贺兰山野生大型真菌物种数分别为152种、26种和11种;孢子多样性分类为大型真菌鉴别、分类提供了基本依据。     

沙尘对天山积雪消融的影响

积雪是西北干旱区重要的水资源,春季融雪时期,沙尘天气频繁,沙尘沉降会减少积雪表面反射率,增加雪层的太阳辐射吸收,加速积雪的融化,影响干旱区年内的水资源分布。通过融雪期在天山积雪雪崩研究站开展模拟沙尘沉降试验,观测积雪物理特性参数变化,分析沙尘对积雪消融的影响。本研究设置2 g·m^-2、4 g·m^-2、8 g·m^-2、自然雪4个处理,3组重复,从3月4日开始,3月11日结束。结果表明：沙尘沉降对积雪消融具有明显影响。在2 g·m^-2、4 g·m^-2、8 g·m^-2沙尘沉降量下,随着融雪的进行,沙尘沉降量逐渐增大,致使积雪表面粒径增大,积雪反射率降低,雪表层温度差变大,2 g·m^-2、4 g·m^-2、8 g·m^-2导致积雪消融速率比自然状态下的快22.36%、46.05%和76.90%。通过野外试验获得了主要积雪物理参数对沙尘沉降的响应,量化了沙尘沉降对积雪消融的影响,其结果可为西北干旱区水资源管理提供参考。     

天山北麓绿洲自然适宜性研究

从自然角度出发,以行政区为单位,勾绘出天山北麓11个绿洲,考虑水土资源、气候、自然灾害四个方面对绿洲发育的正负影响,提取11项指标,经标准化处理后从优到差加权计算,计算出绿洲之间的总体相对适宜值,总体上表现为:玛纳斯和昌吉的相对适宜值较高,奇台和精河的值较低,并结合各绿洲的地域特点进行横向比较:绿洲规模主要受水资源总量的控制,其质量的差异更多的受到地貌、气候和自然灾害的影响。     

子午岭主要森林类型土壤种子库研究

对子午岭天然油松林、人工油松林、人工落叶松林、人工刺槐林四种林分的土壤种子库特征初步研究结果表明 :人工油松林种子库储量平均为 675 .9粒 /m2 ,人工刺槐林为648.8粒 /m2 ,人工落叶松林为 839.4粒 /m2 ,天然油松林为 45 5粒 /m2 ,各林分土壤种子库储量属中等水平 ;本次调查的天然油松林种子库种子活力为零 ,人工油松林种子库活力种子占 0 .5 % ,人工落叶松林种子库活力种子占 4.2 % ,刺槐林种子库活力种子占 74.4%。除人工刺槐林种子库种子质量较高外 ,针叶林各林分种子库种子质量都较差 ;人工油松林林下油松幼苗的分布密度平均为 1～ 3株 /m2 ,人工刺槐林林下多见灌木幼苗 ,另两种林分林下幼苗较少 ,表明不同林分土壤种子库种子都具有一定的萌发能力 ;从各林分土壤种子库的组成看 ,主要树种的种子在种子库中所占比例都在 85 %以上 ,人工油松林土壤种子库物种多样性指数较高 ,而其它林分土壤种子库物种多样性指数均较小 ;土壤种子库中 80 %左右的种子集中分布在枯枝落叶层和 0 - 2 cm土壤层中 ,下层种子数量很少 ;方差分析表明 ,枯枝落叶层厚度、树高、郁闭度、胸径等因子变化对土壤种子库储量影响显著。综合分析认为 ,子午岭主要森林类型土壤种子库能够为林分的天然更新提供基本条件。