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1. chinaXiv:202102.00044 [pdf]

基于 SRP 概念模型的祁连山地区生态脆弱性评价

刘佳茹
Subjects: Geosciences >> Geography

基于生态敏感性-生态恢复力-生态压力度(SRP)概念模型,从地形、气候、植被和社会经济 因子选取 8 个评价指标,利用遥感和 GIS 技术,采用主成分分析方法求取权重,对祁连山地区启动 水源涵养区生态环境保护和综合治理规划研究前后近 10 a 的生态脆弱性程度进行系统、定量地评 估,旨在揭示生态脆弱性的分布特征、时空演变及动因,为区域生态保护、资源利用和可持续发展 提供参考。结果表明:(1)从研究区生态脆弱性分布来看,祁连山地区主要以轻度和重度脆弱为 主,脆弱性程度从西北向东南地区逐渐减弱,西北地区植被覆盖度小,海拔高,生态环境较为恶劣 是导致脆弱性程度较高的原因;(2)祁连山地区 3 期生态脆弱程度呈逐渐下降趋势,综合指数分别 为 3.307、3.118 和 3.103;2005 年 生 态 脆 弱 性 较 高 ,极 度 脆 弱 面 积 为 28 610 km2,2010 年 下 降 为 11 723 km2,2015 年降低为 6 174 km2,极度脆弱面积逐渐减少;(3)从祁连山地区生态脆弱性演变动 因来看,8 个指标对生态脆弱性影响均较为显著,但在不同的时间影响程度各不相同,2005—2015 年 3 期数据中对生态脆弱性影响最大的均为植被指数,降水次之,地形因子影响最小。总体来看, 近年来祁连山地区生态脆弱性程度有所降低,但仍然需要加强保护力度,促进生态环境可持续 发展。

submitted time 2021-02-13 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits97Downloads46 Comment 0

2. chinaXiv:202102.00054 [pdf]

甘肃省水资源生态足迹和生态承载力时空特征

李菲; 张小平
Subjects: Geosciences >> Hydrology

基于水资源生态足迹模型,核算了甘肃全省及 14 个市(州)2003—2017 年的水资源生态足 迹和生态承载力,在此基础上计算出其生态盈亏和生态足迹强度,并对其时空变化特征进行分 析。结果表明:(1)2003—2017 年甘肃省水资源生态足迹远大于生态承载力,导致水资源处于生态 赤字状态,但水资源生态足迹总体上呈缓慢下降趋势,水资源生态承载力呈波动上升态势,生态赤 字的变化趋势与生态承载力基本一致,而水资源生态足迹强度呈逐年下降趋势,说明甘肃省水资 源利用效率不断提高,供需矛盾有所缓解;(2)生产用水尤其是农业用水是最大的足迹账户,且呈 下降趋势;生态用水足迹虽然占比很低,但呈快速增长态势,用水结构趋向合理;(3)水资源生态足 迹的区域差异明显,整体上呈现从西北向东南递减的分布趋势。水资源生态足迹强度的区域差异 也较大,但呈缩小的态势;(4)水资源生态承载力的区域差异也十分显著,其高水平区和较高水平 区空间分布相对稳定,呈现出向低值区发展的趋势;(5)水土资源匹配不合理,土地资源少而分散 的甘南高原和陇南山地水资源生态盈余较大,而土地资源丰富的河西地区水资源生态赤字严重。

submitted time 2021-02-13 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits96Downloads70 Comment 0

3. chinaXiv:202101.00024 [pdf]

近 58 a 中国北方地区极端气温时空变化及影响因素分析

焦文慧
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

基于北方地区 404 个气象站 1960—2017 年逐日最高气温、最低气温资料,应用线性倾向估 计法、Mann-Kendall 法、滑动 t 检验法、累积距平法和相关分析法,分析了极端气温的时空变化特 征,并探讨了气温指数的影响因素。研究表明:极端气温暖指数和极值指数呈上升趋势,冷指数和 气温日较差呈下降趋势;变化幅度中冷指数大于暖指数,夜指数大于昼指数,西北地区极端气温指 数变化幅度最大,东北地区最小。突变时间上,极端气温指数突变主要发生在 20 世纪 80 年代和 90 年代,暖指数和极高值指数晚于冷指数和极低值指数,东北地区极端气温指数突变时间最早,西北 地区最晚,突变后极端暖事件和气温极值事件进入多发阶段,极端冷事件进入少发阶段。1988— 2012 年极端气温指数的变化响应了全球变暖停滞现象。多数极端气温指数与经纬度、海拔高度显 著相关。北极涛动(AO)指数对极端气温的影响最强,对冷指数影响最明显。气溶胶光学厚度与多 数冷指数呈负相关,而与多数暖指数呈正相关。

submitted time 2021-01-06 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits207Downloads117 Comment 0

4. chinaXiv:202012.00041 [pdf]

北极山地冰川物质平衡变化及其对气候的响应

王盼盼; 李忠勤; 王璞玉; 何海迪; 梁鹏斌; 牟建新
Subjects: Geosciences >> Geography

冰川物质平衡作为表征气候变化的重要指标,通常被用来评估冰川对径流及海平面上升的贡献。本文采用世界冰川监测服务处(World Glacier Monitoring Service, WGMS)最新公布的物质平衡、平衡线高度及积累区面积比率资料,以北极地区具有长时间观测序列的23条冰川为研究对象,分析了北极山地冰川物质平衡状况及物质平衡与平衡线高度和积累区比率的关系。分析表明:(1)1960—2017年北极冰川厚度平均减薄14.8 m,俄罗斯北极减薄最小,为4.3 m,阿拉斯加地区减薄最严重,为27.7 m;(2)23条冰川中,仅Engabreen冰川平均物质平衡为正值,Kongsvegen冰川保持微弱的负平衡,其他21条冰川的物质平衡均处于较强的负平衡状态,北极冰川整体物质损失严重;(3)过去60 a,北极冰川物质平衡整体呈负平衡,20世纪90年代后期开始,冰川开始加速消融,损失速率从-128.2 mm·a-1上升至-594 mm·a-1;(4)物质平衡与平衡线高度呈负相关,与积累区比率呈正相关,相关性显著;(5)北极气温升高是冰川物质消融的主要原因,90年代之后气温大幅度升高造成同期冰川物质大量流失,降水量对物质平衡影响较小

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits247Downloads150 Comment 0

5. chinaXiv:202011.00085 [pdf]

关中平原城市群植被覆盖的时空特征与影响因素

王治国; 白永平; 车磊; 陈志杰; 乔富伟
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

植被是全球及区域生态系统环境变化的重要指标,也是对人类社会活动有重要贡献的资源 之一。为了研究关中平原城市群不同区域植被覆盖变化对自然和人文因子的响应,以划分为三个区域的植被作为研究对象,选取2000—2017年MODIS-NDVI遥感数据,运用趋势分析、探索性空间数据分析与地理探测器等方法,从时序演进与空间分布方面研究了18 a内植被覆盖的演化及分布特征,定量分析影响植被覆盖的主导因子。遥感数据要通过投影转换、拼接、最大值合成等方法进行处理,再运用Python程序进行影像批量裁剪,将遥感数据和气象数据进行分区统计,最后对该处理数据进行讨论研究。结论表明:(1)研究期内关中平原城市群植被覆盖呈显著上升趋势,NDVI平均值增速为0.077·(10 a)-1,阶段性变化特征明显,其中2005—2007阶段和2011—2013阶段极显著增加,最大上升速率达到了0.05·a-1。(2)空间上总体呈现“南高北低”的分布特征,研究区总体得到改善;高值区主要分布在南部秦岭北坡,受气候因子的影响更大,植被覆盖增加速度缓慢,达到轻度改善水平;低 值区聚集在黄土高原边缘地区,植被增加趋势明显;中部关中平原极少部分地区植被覆盖出现了轻度退化或严重退化,以西安市及临近城市最为典型。(3)热点区主要分布在秦岭山区及关中平原中部地区,冷点区则集中于黄土高原边缘地区,植被覆盖总体以增长为主。热点区格网数量持续增多,2013年达到最大为45.07%;冷点区域数量不断减少,2017年减少到9.82%;次热点区与次冷点区主要分布在中部平原地带及北部地区,由连片分布转化为零散分布,且总量不断减少。(4)自然因素对植被覆盖的影响最为突出,其中气温和降水为影响植被覆盖的主导因子,决定力q值分别为0.955和0.931,且气温的影响大于降水的影响;人文因子影响力较为显著,GDP因子决定力q 值达到0.387。研究可为当地改善植被覆盖环境提供理论依据。

submitted time 2020-11-20 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits306Downloads189 Comment 0

6. chinaXiv:202011.00068 [pdf]

1966—2018年河西走廊春季寒潮频次 及影响因子分析

吕青松; 辛存林; 王瑞; 张勃; 张华
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

基于甘肃河西走廊15个国家基准基本站点提供的1966年1月1日~2018年12月31日春季(3~5月)逐日最低气温值数据,利用线性回归分析方法、Spline空间插值法和Mann-Kendall趋势和突变检验法,探讨了河西走廊地区1966—2018年春季(3~5月)寒潮频次变化及其影响因子。研究表明:(1)1966—2018年河西走廊地区春季(3~5月)单站寒潮频次总体呈现下降趋势〔-0.098次·(10 a)-1〕,其中1980—2010年寒潮频次呈显著下降趋势,2010年之后下降趋势变缓,未通过显著性检验;区域寒潮53 a来频次总体呈缓慢下降趋势〔-0.015次·(10 a)-1〕。(2)近53 a河西走廊地区春季三个月中,单站寒潮总量4月>3月>5月,其中4月、5月寒潮频次下降不明显,3月频次下降显著。(3)空间上,大致以北大河和黑河干流为界,两河中间区域春季寒潮频次低,而北大河以北和黑河干流以东区域则是寒潮高值区,走廊外围地区寒潮频次较高,且大多呈显著下降趋势,寒潮频次与气温距平存在明显负相关关系,内部地区变化趋势不明显。(4)河西地区春季寒潮频次受气候变暖、地形和大气环流的影响,寒潮频次变化趋势存在地区差异。研究可提高对甘肃河西走廊寒潮演化过程的认知,为河西走廊气候变化的进一步研究奠定基础。

submitted time 2020-11-19 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits271Downloads149 Comment 0

7. chinaXiv:202011.00101 [pdf]

中国绿洲喜温作物气候生长期对全球变暖停滞响应的时空差异

司文洋; 张明军; 刘普幸
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

基于中国绿洲喜温作物分布区67个地面气象站1960—2016年逐日平均气温数据,运用线性 趋势法、反距离加权(IDW)、Morlet小波分析法、Mann-Kendall检验等方法,分析了中国绿洲喜温作物气候生长期生长初、终日及生长期的时空变化对全球变暖停滞(globe warming hiatus)的响应。结果表明:1998—2012年中国绿洲喜温作物气候生长期生长初、终日及生长期变化倾向率分别为:-2.15d·(10 a)-1、2.76 d·(10 a)-1、4.91 d·(10 a)-1,与1960—2016年和1960—1998年相比呈现出初日提前、终日推迟、生长期延长的态势,没有出现对全球变暖停滞的响应;空间变化方面,仅有超过22%的站点有对全球变暖停滞的响应,整体响应不显著;但各绿洲对全球变暖停滞的响应却不尽相同,柴达木 绿洲喜温作物气候生长期对全球变暖停滞的响应最为显著,其余绿洲则反之,也反映了青藏高原是气候变化的驱动器与放大镜。突变分析显示,研究区喜温作物生长初日、终日及生长期分别在2008年、2001年、2006年发生突变,突变年份多集中于变暖停滞期,之后的变化趋势显示对全球变暖停滞没有响应。Morlet小波分析表明其周期存在2.4~3.8 a的优势短周期,与2~4 a大气环流和厄尔尼诺事件2~7 a的周期相吻合,表明喜温作物气候生长期主要受大气环流与厄尔尼诺活动的影响。

submitted time 2020-11-19 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits268Downloads168 Comment 0

8. chinaXiv:202006.00191 [pdf]

基于MODIS和随机森林的兰州市日最高气温和最低气温估算

邢立亭; 李净; 焦文慧
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

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(Tmax/Tmin)。由于8个时序的地表温度数据与Tmax/Tmin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。

submitted time 2020-06-21 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits482Downloads278 Comment 0

9. chinaXiv:202006.00199 [pdf]

不同沼泽湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征及其影响因素

赵海燕; 张剑; 刘冬; 齐璇璇; 谢欢杰
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

干旱区湿地在改善地区生态环境,维护地区生态稳定等方面发挥着重要作用,研究干旱区湿地土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)等元素的生态化学计量学特征,有助于深入了解干旱区湿地土壤养分的供给能力及循环与平衡机制。本文以河西走廊西段,疏勒河中下游的草本沼泽(T1)和季节性咸水沼泽(T2)土壤为研究对象,分析了这两种沼泽湿地土壤C、N、P生态化学计量学特征及其影响因素。结果表明:① 0~100 cm土壤C/N、N/P、C/P均为T2(15.07,5.94,98.01)>T1(12.49,2.50,30.22);随土层深度的增加,土壤C/N、N/P、C/P均在T1有两个峰值(0~10 cm和中间层),T2有一个峰值(中间层)。② 0~100 cm土壤C/N、N/P、C/P空间变异性大,且均为T2>T1。③ T1和T2土壤的N/P与土壤水分呈极显著正相关(P<0.01),C/P与土壤水分、全N呈极显著正相关(P<0.01),与碱解N呈显著正相关(P<0.05);T2土壤C/N、N/P、C/P与土壤容重呈极显著正相关(P<0.01),C/N与土壤水分呈极显著的正相关(P<0.01),N/P与土壤有机C呈显著正相关(P<0.05);T1土壤N/P与土壤有机C呈极显著正相关(P<0.01)。④ 土壤水分是影响两种沼泽湿地土壤C、N、P计量比的关键因子。因此,保护干旱区湿地土壤关键在于采取合理的节水用水措施,该结果可为干旱区湿地土壤保护、管理以及生态恢复提供科学依据。

submitted time 2020-06-21 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits542Downloads328 Comment 0

10. chinaXiv:202006.00177 [pdf]

不同沼泽湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征及其影响因素

赵海燕; 张剑; 刘冬; 齐璇璇; 谢欢杰
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

干旱区湿地在改善地区生态环境,维护地区生态稳定等方面发挥着重要作用,研究干旱区湿地土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)等元素的生态化学计量学特征,有助于深入了解干旱区湿地土壤养分的供给能力及循环与平衡机制。本文以河西走廊西段,疏勒河中下游的草本沼泽(T1)和季节性咸水沼泽(T2)土壤为研究对象,分析了这两种沼泽湿地土壤C、N、P生态化学计量学特征及其影响因素。结果表明:① 0~100 cm土壤C/N、N/P、C/P均为T2(15.07,5.94,98.01)>T1(12.49,2.50,30.22);随土层深度的增加,土壤C/N、N/P、C/P均在T1有两个峰值(0~10 cm和中间层),T2有一个峰值(中间层)。② 0~100 cm土壤C/N、N/P、C/P空间变异性大,且均为T2>T1。③ T1和T2土壤的N/P与土壤水分呈极显著正相关(P<0.01),C/P与土壤水分、全N呈极显著正相关(P<0.01),与碱解N呈显著正相关(P<0.05);T2土壤C/N、N/P、C/P与土壤容重呈极显著正相关(P<0.01),C/N与土壤水分呈极显著的正相关(P<0.01),N/P与土壤有机C呈显著正相关(P<0.05);T1土壤N/P与土壤有机C呈极显著正相关(P<0.01)。④ 土壤水分是影响两种沼泽湿地土壤C、N、P计量比的关键因子。因此,保护干旱区湿地土壤关键在于采取合理的节水用水措施,该结果可为干旱区湿地土壤保护、管理以及生态恢复提供科学依据。

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