内蒙古干旱监测评估方法综合应用研究

在内蒙古土壤墒情和干旱监测评估服务中,通过土壤含水量地面观测与卫星遥感监测的有机结合,达到优势互补,使内蒙古的干旱服务工作达到准确及时。利用土壤相对湿度划分干旱等级,方法简单精确,容易业务化;卫星遥感监测在春季(6月1日以前)采用热惯量法,夏季(6~8月)利用植被指数法,秋季以地面监测服务为主。另外,卫星遥感受监测时间和植物生长特性的影响,监测结论难免出现滞后,尤其对干旱初期的判断就更加模糊,卫星遥感监测更适合在连续大旱的情况下对干旱的动态进行监测评估服务。     

甘肃省冬小麦干旱灾害风险评估及其区划

为提高西北旱作冬小麦干旱风险管理水平,选用甘肃省41个气象站1971—2016年逐日常规气象观测资料及甘肃省冬小麦农业生产相关资料,基于自然灾害风险理论,从危险性、暴露性、脆弱性、防灾能力4个因子出发,建立了甘肃省冬小麦干旱灾害风险评估模型,并用Arc GIS对甘肃省冬小麦进行干旱风险区划。结果表明:甘肃省冬小麦全生育期干旱高危险区和次高危险区主要位于陇中北部、陇东北部和陇南南部;高暴露区和次高暴露区集中在陇东和陇南地区;高脆弱区和次高脆弱区主要位于陇东大部;次低防灾能力区和低防灾能力区位于陇东大部和陇南北部。甘肃省冬小麦高风险区分布于庆阳市北部和陇南市南部,次高风险区和中度风险区主要位于陇东大部、陇中北部和天水市北部,省内其余冬小麦区属于次低和低风险区。该研究成果将为甘肃冬小麦防灾减灾及可持续发展提供一定理论依据。     

中国北方春玉米干旱灾害风险评估

开展农业干旱灾害风险评估是实施干旱灾害风险管理、减轻旱灾损失和影响的必要途径,如何揭示成险因子变化及其相互作用是开展风险评估的关键。本文以中国北方春玉米为研究对象,利用我国北方各地春玉米产量和气象数据,以及地形、土地利用和土壤有效灌溉面积等数据,基于自然灾害风险评估原理,构建北方春玉米干旱灾害危险性指数,在地理信息系统(GIS)平台下结合春玉米种植的暴露度和其他影响抗灾能力因子对中国北方春玉米干旱灾害进行风险评估区划。结果表明,春玉米干旱较高或高风险地区主要位于内蒙古中部、宁夏、甘肃、辽宁西部和新疆部分地区,风险指标值在0.73以上;春玉米干旱较低或低风险地区主要位于黑龙江西南部、吉林中部、辽宁北部、河北南部和陕西中部等地区,风险指标值在0.72以下。该研究有助于深化认识风险评估中成险因子相互作用,研究结果对指导北方春玉米干旱灾害风险管理具有科学意义。     

内蒙古主要草原植物群落地上生物量和理论载畜量及其与气候的关系

本文应用除趋势对应分析方法（ＤＣＡ）对内蒙古草原中东部草原植被１２０个群落样地的分析表明：该区六种主要的草原群落类型在生境干燥度梯度上的顺序依次为：小针茅草原→短花针茅草原→克氏针茅草原→大针茅草原→贝加尔针茅草原和羊草草原。在上述分析基础上，研究了每种草原的群落组成、地上生物量及其种群结构，以及各类草原的理论载畜量。六种草原群落的地上生物量介于１１２Ｋｇ．ＤＭ．ｍ￣（－２）──１６２０Ｋｇ。ＤＭ．ｍ￣（－２）之间；相应地，理论载畜量变化于０．１０─１．５７羊单位／公顷。研究地区草原地上生物量（Ｂ）与年降水量（Ｐ）、年平均气温（Ｔ）和与≥１０℃的积温（Ｔａｃ）的关系分别为：Ｂ＝－１３４．９２＋０．８４Ｐ，Ｂ＝１３６．３７－２５．６８Ｔ，Ｂ＝３５１．６１－０．１２Ｔａｃ；与气候干燥度（依Ｐｅｎｍａｎ方法计算）的关系为Ｂ＝０．２６＋４．３３ｅ．     

典型脆弱区干旱灾害风险评估关键技术研究

基于对黄土塬区旱灾风险成因的深入分析,选取“灾害胁迫—社会脆弱性—暴露”的自然灾害风险评价体系及相应的遥感数据和社会经济数据作为干旱灾害风险数据源,通过层次分析法构建旱灾风险评估模型,并运用GIS技术分别对3项指标因子进行空间叠加分析,最后利用自然断点法对庆阳地区旱灾风险进行等级划分与评估。计算结果表明：(1)整体而言,庆阳地区干旱灾害风险有显著的空间差异,呈“北高南低、西高东低”的特点,这主要是由于降雨时空分布不均造成的。(2)庆阳地区高、次高、中、次低、低风险等级面积分别占研究区总面积的11.30%、24.90%、30.96%、18.54%、14.3%。(3)高风险区主要集中在环县北部以及庆阳市中心地区;次高风险区主要分布在环县中部、华池县北部以及镇原县北部地区;中风险区主要分布在镇原县南部、庆城县南部、华池县南部、正宁县西部以及宁县南部地区;次低风险区主要分布在宁县东部以及合水县南部;低风险区主要集中在庆阳市东部,即华池县东南部、合水县东部、宁县东部以及正宁县大部分地区。     

四川水稻不同生育阶段的干旱风险评估

水稻是四川最主要的粮食作物,而干旱是制约水稻生产的主要因素,四川省春旱、夏旱和伏旱灾害频发,常导致水稻减产。本研究基于气象资料、水稻灾情史料和生育期资料,选取湿润指数距平率作为水稻干旱指标,构建了四川水稻干旱等级,并利用灾情样本进行了验证。在此基础上,分析了1961-2015年四川水稻不同种植区不同生育阶段的干旱时空变化特征及风险分布状况。结果表明:从时间变化看,近55年来,水稻移栽～孕穗期干旱总站数平均每10年增多0.56个,其中轻旱和重旱平均每10年分别增多0.20个和0.41个,而中旱基本不变;孕穗～开花期干旱总站数平均每10年减少0.49个,其中中旱和重旱平均每10年均减少0.22个,而轻旱基本不变;开花～成熟期干旱总站数平均每10年增多0.54个,其中轻旱和重旱平均每10年分别增多0.23个和0.55个,而中旱基本不变。干旱频率的分布特征为:移栽～孕穗期的干旱频率呈现中部高、西南部和东北部低的特征,高发区主要分布在北部的绵阳-南部的宜宾一线(36%～58.2%);孕穗～开花期的干旱频率由西向东递增,高发区主要分布在盆地北部和东北部(36%～61.9%);开花～成熟期的干旱频率呈由西向东递增的趋势,高发区主要分布在盆地东北部和盆南的局部地区(30%～47.3%)。水稻干旱风险分布为:移栽～孕穗期较高风险区和高风险区主要集中在德阳、资阳和宜宾等地;孕穗～开花期较高风险区和高风险区主要在盆地中部和东北部;开花～成熟期较高风险区和高风险区主要在盆地东北部和盆南的局部地区。     

基于干旱综合指数的模糊信息分配法的农业干旱风险评估研究

影响农业干旱的因素复杂,而因素之间存在较大的随机性和模糊性。本研究采用模糊线性信息分配方法,以干燥度指数和有效降水指数相结合的综合干旱指标数据系列寻找概率估计分布函数,以广西田东县为例对农业干旱风险进行评估,并与采用连续无雨日数指标的常规概率统计分析法评估进行了对比。研究结果表明：田东县的春、秋季节农业干旱几乎年年发生,中、重度干旱3～5年可能会发生1次。干旱风险概率分别为冬季69.79%,春季72.78%,夏季5.79%,秋季80.50%。基于干旱综合指数的模糊信息分配法比连续无雨日数采用概率统计分析法进行农业干旱风险评估更有效可靠,更能反映干旱实际情况,是一种行之有效、简单实用的方法。     

基于GIS的石羊河流域干旱灾害风险评估与区划

利用石羊河流域区1960—2011年气候要素资料,分析了石羊河流域干旱灾害空间分布、年际和年代际变化特征;结合致灾因子的危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体的暴露度和防灾减灾能力评价等指标进行基于GIS的石羊河流域干旱灾害风险评估与区划。结果表明：1960—2011年,石羊河流域春旱发生频率在21.2%～67.3%之间。春季特旱发生频率下游区域大于中上游区域。初夏干旱发生频率在13.5%～61.5%之间。初夏特旱发生频率下游区域也大于中上游区域。伏旱发生频率在21.2%～86.5%之间。伏期特旱发生频率下游区域亦大于中上游区域。石羊河流域干旱综合风险高风险区为民勤县和金川区大部、凉州区中北部、永昌县东部,位于石羊河流域的中下游区域。就各县区而言,干旱灾害综合风险最大的区域为石羊河下游的民勤县,金川区次之,天祝县风险低。     

两汉时期榆林地区干旱灾害初步研究

通过对两汉时期榆林地区历史资料的收集、整理、分析及数据处理,对该区该时期的干旱灾害等级、成因进行了初步的研究。根据最小二乘法的原理,应用分段三次曲线拟合的拟合图分析了这一时期干旱灾害的时间变化趋势和特征。结果表明:从汉高祖五年(公元前202年)至汉献帝建安廿五年(公元220年)的423年中,共发生旱灾94次,平均约每4.5年发生一次。其中轻度旱灾50次,占旱灾总数的53.19%;中度旱灾32次,占旱灾总数的34.04%;大旱灾9次,占旱灾总数的9.57%;特大旱灾3次,占旱灾总数的3.19%。汉代旱灾变化可分为五个阶段,其中第2阶段(前147年~前92年)和第4阶段(19年~135年)为旱灾多发期;第1阶段(前202年~前148年)、第3阶段(前91年~18年)和第5阶段(136年~220年)为旱灾少发期。从西汉到东汉末期旱灾呈现出波动增加的趋势,从公元71年到公元130年间旱灾发生最频繁。汉代干旱灾害频次的多少与气候波动有密切的关系,旱灾频发阶段气候偏干,降水减少,旱灾较少阶段气候偏湿,降水增多。规模大的大旱灾与特大旱灾主要是当年降水量的明显减少引起的,轻度旱灾与中度旱灾常是降水量的分配不均造成的。     

河南省冬小麦气候干旱风险评估

冬小麦生育期内降水亏缺,不能满足作物的需要,是形成冬小麦气候干旱的首要条件.本文从自然降水角度,分析了河南省干旱发生的强度、概率和对冬小麦产量的影响,构建了冬小麦气候干旱风险模型.在此基础上,对河南冬小麦干旱风险进行了评估、分区.     

三种气象干旱指标在内蒙古地区的适用性分析

用近五年(2006～2010)内蒙古地区的气象观测资料,对降水距平百分率(pa)、相对湿润度干旱指数(M)和标准化降水指数(SPI)三种气象干旱等级指标的适用性进行了对比分析。发现在作物生长季,pa指标和SPI指数对旱情的评判结果高度一致,而冬春季节则是pa指标和M指数的评判结果比较一致。在多雨季节,可能蒸散量通常比同期降水量小,因此M指数对内蒙古夏季旱情评判等级偏低,不宜使用。同时指出应该将不同时间段干旱影响上的差异,以及干旱灾害的累积效应问题,加入到干旱等级指标的改进中。     

内蒙古草原生态补偿标准的实证研究

通过分析内蒙古草原生态补偿标准存在的问题,确定内蒙古草原生态补偿标准应该包含三方面的内容：直接成本、机会成本和草原生态服务功能价值。根据内蒙古经济社会发展现状及草原生态退化程度确定内蒙古草原生态补偿应处于第三个阶段,即＂补偿标准=直接成本＋全部机会成本＂,并以内蒙古禁牧为例,以全国城镇居民人均可支配收入和农村居民人均纯...     

基于空间信息的内蒙古农业干旱监测研究

综合利用遥感信息和地面观测资料,研究建立了适合内蒙古自治区特点的干旱遥感监测模型,通过查阅干旱指数监测的历史干旱状况,结合地面实测数据分析,形成对区域干旱监测的分级遥感图。针对干旱监测评估中定量服务所面临的困难,文中研究应用大量的社会经济信息,基于GIS的空间分析功能,对干旱影响面积、影响范围以及影响的各类社会经济指标...     

内蒙古草原土壤斥水性的季节变化

土壤斥水性是指水分不能或很难湿润土壤颗粒表面的物理现象,具有斥水性的土壤称为斥水土壤。本文以内蒙古锡林浩特市白音锡勒牧场中国科学院内蒙古草原生态系统定位站的羊草样地为例,运用滴水穿透时间法分析了1979年禁牧1、999年禁牧、冬季放牧和连续放牧等条件下内蒙草原土壤斥水性的季节变化。结果表明:草原土壤总体上表现为轻度斥水性或无斥水性,且斥水性具有显著的季节变化特点,一般在雨季或多雨年土壤具有较强的斥水性;不同的利用方式对草原土壤斥水性的季节变化规律具有一定的影响,存在时间上的滞后性,持续放牧处理在雨季较多的样点最先表现斥水性,其次为冬季放牧处理,然后为1999年禁牧处理,最后为1979年禁牧处理。     

气候变化与内蒙古草地退化初探

根据草地生产力变化的趋势，描述了内蒙古草原退化的现状。以降水量和气温两个主要气象因子为主，分析了内蒙古草原区1970－1999年30a来的气候变化特征，探讨了气候因子对草地退化的影响。同时，从草地生态系统的物流平衡及人类活动对草地生态系统的影响等方面探讨了草地生态环境劣变的原因。分析表明：仅就目前的气象和草地监测资料，尚难以作出草地气候趋于干旱，进而引起草地生态系统劣变的结论；放牧畜牧业是该地区的主要土地利用形式，家畜是生态系统中植被的主要控制者，系统内物流（以N为例）的出入失调和季节性的草－－畜供求失衡是引起草地生态系统迅速退化的主要因素；而气候变化对系统的劣变仅起了推波助澜的作用。认为增加向系统内的物质投入，调整四季放牧的自然畜牧业生产方式，积极引种入牧，缓解草地春季敏感期放牧压力等，是治理和维护该地区草地生态系统健康的有效措施。     

基于降水距平的内蒙古地区马铃薯干旱指标研究

为建立内蒙古地区马铃薯干旱灾害的监测与评估指标,以中西部和东部地区全生育期、苗期和花期的降水负距平百分率与相对气象产量二者建立回归方程,结合农业干旱等级和降水距平百分率气象干旱等级国家标准,得出了三个时段轻旱、中旱和重旱的等级指标。即全生育期中西部和东部降水距平等级指标分别为-5%~-25%、-25%~-40%、-40%和-10%~-30%、-30%~-45%、-45%;苗期中西部和东部等级指标为-10%~-35%、-35%~-50%、-50%和-20%~-45%、-45%~-60%、-60%;花期中西部和东部地区指标相同,即-5%~-30%、-30%~-50%、-50%。利用2014和2015年马铃薯主要种植区发生重旱的灾情进行指标验证,计算结果与实际发生基本吻合。     

内蒙古马铃薯干旱等级指标研究

根据马铃薯各生长发育阶段对水分的需求规律,结合内蒙古实际降水供水情况确定了作物水分亏缺指数为表征马铃薯水分亏缺程度的指标.利用内蒙古地区有代表性的26个种植站点1981—2015年的马铃薯产量资料和降水量等气象资料,开展水分亏缺指数和减产率、相对生长高度的相关分析,建立该区域马铃薯干旱灾害等级指标,结合中国气象局行业标...     

内蒙古牧区灌溉草场建设规模与格局评价

以内蒙古鄂尔多斯荒漠化草原鄂托克旗都思图河流域面积468km2为研究对象,对2006年和2007年流域内人工灌溉草场建设项目启动前后进行对比分析,研究流域内显性植被、隐性植被、玉米灌溉草场和苜蓿灌溉草场等资源斑块的景观特征,利用协调度进行牧区水利建设对整个流域生产力的影响进行评价。研究结果表明:牧区水利建设前后的景观格局由原来的随机型向集群型发展,景观的多样性、异质性、关联性、易达度、连通性下降,而景观斑块的分散度、干扰度、隔离度和破碎度等指数上升;景观资源斑块数量的消长与排列格局改变,直接导致流域内水资源亏缺近364.421mm,生物量下降53807.3 kg/a.hm2;景观在人工草场建设前后的协调度表明,在人工草场水利建设前其协调度评价值为63,而建设后其评价值仅为43。由此建议:以集群格局进行草原牧区水利建设不利于草原生态系统的稳定;草原水利建设应考虑草原本底-流域廊道-草库仑斑块在水流作用下能流、物流耦合的生态过程前提下,实现草原流域景观要素的水资源利用与分配;草原生产力提高的瓶颈是保证地表环境如何把天然降水转化为草原生产力层生态水,以维系正常的草原生产力。     

气候变化对内蒙古东北部森林草原火灾的影响

近50年来,内蒙古东北部的年平均气温呈直线上升的趋势,年增温率为0.375℃/10a;多年平均降水量为399.5mm,最大值出现在1998年,增加率达21.27mm/10a;多年平均风速呈减小趋势,减小率为（0.20m/s）/10a。通过气侯变化状况与历史火灾次数的统计分析得出,在气候变暖的背景下,内蒙古东北部森林草原...     

内蒙古东部两个有色金属集中开采区土壤重金属污染健康风险评估的对比研究

以内蒙古东部相距较近的两个有色金属集中开采区典型矿区或企业及其周边土壤为研究对象,对比分析其中五种重金属(Pb、Hg、Cd、Cr和类金属As)的污染情况,以及由此导致的健康风险。结果显示,Cd和As为研究区主要污染元素,地区一和地区二分别以Cd污染和As污染为主,地区一综合污染水平、Pb和Cd单项污染水平均高于地区二,As单项污染水平则低于地区二;两地区总致癌风险均超出可接受水平,地区一致癌风险水平高于地区二,主要致癌风险因子均为As和Cr,致癌风险贡献顺序:As>Cr;两地区存在非致癌风险,地区一非致癌风险水平高于地区二,主要非致癌风险因子均为As,其次为Cr和Pb,地区一和地区二的非致癌风险贡献顺序分别为:As>Pb>Cr和As>Cr>Pb。