塔克拉玛干西部别里库姆沙漠NDVI时空变化特征

基于GIS技术和统计手段,利用GIMMS NDVI和MODIS NDVI数据集,并结合气温和降水0.5°×0.5°格网数据集,分析1981—2014年塔塔克拉玛干西部别里库姆沙漠NDVI时空变化特征。结果表明:(1)研究区NDVI半月值呈下降趋势,NDVI春冬季值整体为上升趋势,NDVI夏秋季值整体为下降趋势,NDVI年均值呈上升趋势;(2)1982—2014年NDVI值增加区域大于减少区域,整体上空间分布向南部移动,NDVI较大值主要在南坡和西坡;(3)植被覆盖度分布在0~0.004 3。     

共和盆地贵南地区近50a降水特征及变化规律

为了掌握青海省共和盆地贵南县大气降水变化规律,为合理利用降水资源提供参考,笔者利用共和盆地贵南县气象局1961—2010 年的逐月降水资料,分析共和盆地贵南县降水的变化趋势,采用MK检验法和t 检验法对贵南县降水量突变情况进行分析。结果表明：近50 年来降水量总体上呈微弱增多趋势;春季、冬季降水分别在1963 年、1971 年发生一个由少到多的突变,年降水量分别在1976 年、2004 年出现了由多到少和由少到多转变,春季、夏季和汛期降水量分别在1982 年、2002 年和2004 年发生了一个由少到多的转变。     

西藏地区土壤湿度时空变化特征

为了揭示西藏地区土壤湿度季节和区域性变化特征及其与气候要素的相互影响,基于1980—2009 年西藏地区土壤湿度资料以及西藏38 个站点的气温、降水资料,笔者分析了西藏地区土壤湿度的时空分布特征及其与气温、降水的相关关系。结果表明：近30 年来西藏地区年及季节土壤湿度呈现自西北向东南逐渐递增的分布规律,最小值位于阿里地区,最大值在墨脱以南地区,其中秋季土壤湿度最大,其次是夏季,春季最小。年、季土壤湿度均表现为1980s—1990s 减少,随后增加的趋势。年、季土壤湿度在20 世纪90 年代末有显著增加突变点。春季土壤湿度与西藏大部分地区的春、夏降水呈正相关,夏季土壤湿度与西藏沿江一线、东部地区的同期降水呈正相关。     

基于改进帕默尔干旱指数的中国气象干旱时空演变分析

近几十年来随着全球变暖的不断加剧,中国多地频繁发生干旱灾害,经济损失也越来越大,因而研究干旱的时空演变对社会经济发展具有重要的现实意义。论文基于改进帕默尔干旱指数(sc PDSI)分析了1961—2009年间年和四季干湿变化,并利用旋转经验正交函数(rotated empirical orthogonal function,REOF)探讨了中国气象干旱的时空演变特征。结果表明:1)近49 a来,整体上中国年和四季均呈显著变湿趋势,且均在20世纪70年代初期发生了由干变湿的突变;2)年及四季均存在2~8 a的振荡周期,其中夏季主周期为4.4 a,其余主周期均为6.2 a;3)根据REOF时空分解的前8个空间模态,将中国划分成8个干湿特征区域,其中大兴安岭地区、东南地区、西北地区和青藏高原南部地区有变湿趋势,后两个区域变湿趋势显著;东北—内蒙古高原区、青藏高原北部地区、中部地区和黄淮海平原地区呈变干趋势,前3个区变干趋势显著,黄淮海平原分区干湿变化不明显;各分区普遍具有2~9 a的振荡周期;4)极涡指数、印度洋偶极子和太平洋涛动与部分地区气象干旱有较好的相关关系。研究结果可为研究区防旱、抗旱与干旱预测提供参考依据。     

近60年来窟野河全流域年径流变化及其影响因素分析研究

根据窟野河流域内主要水文站温家川、王道恒塔和新庙站近60年来的实测降水径流资料,利用线性趋势分析法、双累积曲线法等方法对窟野河流域年径流量变化特征及其影响因素进行分析研究,结果表明:(1)3个水文站年径流量均呈现减少的趋势,温家川站、王道恒塔站和新庙站分别以每年0.109 9,0.042 7,0.028 7亿m~3的速率递减,递减量分别为多年平均径流量的2.14%,2.56%和3.69%;(2)相对其它2个水文站,新庙站年径流量变化幅度较大,相对于河流上游地区,河流下游地区年径流量变化较为平缓;(3)未来一段时间3站年径流量均有持续减少的特征;(4)不同的历史阶段,水文站空间位置上的差异和人类活动剧烈程度的不同,径流量变化亦不同。20世纪末以来,3站年径流量均急剧减少,人类活动成为径流减少的主要因素,对温家川站、王道恒塔站和新庙站年径流量的影响量分别达到了4.71,1.66,0.86亿m~3,影响率分别达到了89.63%,109.16%和88.86%。     

窟野河流域不同水体同位素及水化学特征分析

通过野外调查取样和室内测试分析,应用水化学和同位素技术,分析了窟野河流域不同水体的水化学和氢氧同位素特征,探讨了不同水体的关系。结果表明:(1)河水的水化学类型由上游的Na~+-Ca~(2+)-HCO_3~--SO_4~(2-)演变为下游的Na~+-Ca~(2+)-SO_4~(2-)-HCO_3~-。上游矿井水水化学类型与上游河水一致;上游矿区生活用水距离河道1 000m以内,井深180m的水样点,水化学类型与河水一致;距离河道1 000m,井深180m的水样点,水化学类型与河水有一定的差距。下游灌溉用水水化学类型为Ca~(2+)-Na~+-SO_4~(2-)-HCO_3~-,与河水一致。(2)流域大气降水线斜率和截距都小于全球大气降水线和中国大气降水线,表现出氢氧同位素大陆效应的影响。从上游向下游,河水的氢氧同位素组成有逐渐富集的趋势。上游乌兰木伦河矿井水氢氧同位素与河水氢氧同位素组成相近,说明河水与矿井水水力联系密切。生活用水由于取样井深的不同和距离河道远近的不同导致各样点氢氧同位素含量具有一定的差距。下游灌溉用水的氢氧同位素组成与河水相似。     

1960-2014年福建省极端气候事件时空特征及变化趋势

为分析福建省极端气温和降水事件的时空特征及变化趋势,基于区域内23个气象站点,1960-2014年逐日降水、最高气温、最低气温和平均气温资料,采用线性倾向估计、最小二乘和Mann-Kendall非参数检验等方法进行研究.结果表明:1)在区域尺度下,冷气温指数呈降低趋势,其中冷持续指数和冷夜指数下降趋势较显著;而暖气温指数(作物生长期、暖夜天数和暖昼天数)均呈显著增加趋势;2)过去55年中,除最大持续降水时间(CWD)外,总降水量和其余极端降水指数均呈增加趋势;3)空间特征上,极端气温指数的上升或下降趋势在全省区域内基本一致,而极端降水指数区域差异明显,上升倾向率较高的站点主要分布在沿海地区.极端冷指数呈下降趋势,极端暖指数呈上升趋势;降水量和极端降水增加而CWD减少,表明强降水在时间上更集中,该区域洪涝和局部干旱的风险加大.研究结果可为区域水资源适应性管理、水土保持及农业管理提供参考依据.     

基于遥感温度植被干旱指数的宁夏2000-2010年旱情变化特征

为了探讨近10 a来宁夏的旱情变化特征及演变趋势,利用MODIS的地表昼夜温度数据计算昼夜温差,结合归一化植被指数产品计算温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI),对2000-2010年的逐月干旱进行了监测,并分析其与气象干旱和农业受旱灾情况的关系。研究结果表明,从空间上来看,宁夏干旱发生频率和强度最高的是中部干旱带,次之是南部丘陵山区,而较少发生干旱的是北部引黄灌区,其中南部六盘山和北部贺兰山林区也很少受干旱影响;在2000-2010年间有3次明显的极端干旱过程,分别是2000、2005和2009年;从旱情变化趋势来看,近10 a来宁夏平均干旱强度在减弱,但极端干旱事件有增强的趋势,且春、夏季显著增强,而秋、冬季显著减弱;宁夏TVDI的变化主要取决于降水量,年平均TVDI、年最大TVDI与降水量、标准化降水指数和标准化降水蒸散指数均呈负相关关系,除年平均TVDI与降水量(P=0.08)和标准化降水指数(P=0.06)的相关性未通过显著性检验外,其他均通过了P0.05的显著性检验,但TVDI与气温关系不大,这与当地的土地利用格局及植被类型有关;农业受旱灾面积与年平均TVDI有关,二者相关关系为0.69(P0.05),而与年内单次极端干旱强度关系不大;从不同季节来看,夏季干旱最容易导致宁夏农业减产,次之是春季和秋季干旱,而冬季干旱几乎对农业生产没有影响。该研究可为地方政府制定抗旱救灾和农业生产政策提供一定参考。     

沈阳市不同时间尺度降水趋势及突变研究

为服务地方工农业生产,提高降水预报准确率,研究降水时空分布及变化规律。以沈阳市东陵区观测站1951—2012年逐月降水量为基础,采用极比、标准偏差、气候倾向率和Mann-Kendall非参数检验法,分析了该地区年际及四季降水的稳定性、变化趋势及突变特征。结果表明：沈阳市自1951年以来,年际降水相对稳定呈波动下降趋势,其中1953—1982年为显著减少时期,气候倾向率为-84.822 mm/10 a,1983—2012年为缓慢减少时期,年际降水在1961年突变性减少,突变之后降水量平均减少146.2 mm。近年代春季降水极不稳定,降水序列有微弱增加,不存在气候突变点。夏季降水较稳定呈趋势减少,倾向率为-15.916 mm/10 a,在1961年突变性减少,突变之后平均减少120.0 mm。秋季降水极不稳定呈微弱减少趋势,没有明显突变点。冬季降水极不稳定有微弱增加趋势,1993—2012年增加显著,在2004年突变性增加,突变后平均增加14.7 mm。年降水、夏秋季降水在1982年之前降水明显减少,1983年之后变化相对平稳;冬春季在1996年之后表现出增加趋势。     

Management of roadside populations of invasive Ambrosia artemisiifolia by mowing

Ambrosia artemisiifolia (common ragweed) is a highly allergenic alien weed in Europe, which spreads rapidly along roadsides. Road verges are subject to frequent mowing, which further increases the spreading of the plants' seeds. Ambrosia artemisiifolia reacts to cutting by producing new shoots, which are able to develop flowers and ultimately new seeds. An effective mowing regime that would decrease the production of seeds and their dispersal is desirable to control the spread of the plant, but an appropriate way of mowing has yet to be found. In this study, we explored how the reproductive traits of A. artemisiifolia plants in seven spontaneous roadside populations reacted to the application of different mowing regimes over 3 years. The mowing regimes that were applied differed in the timing and frequency of cuttings. We found that the cutting regime, if appropriately timed, can strongly influence the production of male inflorescences (i.e. allergenic pollen), of female flowers (i.e. seeds) and had an impact on the phenological development of the plant. Based on our findings, we suggest that the optimal management of the plant along roadsides must be adjusted to its phenological development. The most effective mowing method of control consists of a first cut shortly before male flowering, to limit the quantities of released pollen, followed by subsequent cuts before the onset of new flowers on the resprouting lateral shoots.