长江三角洲土地利用变化与粮食安全分析

定量描述粮食产量对土地资源波动响应的程度对理解区域土地利用变化与粮食生产关系具有重要意义。分析长江三角洲地区耕地面积变化与粮食生产相关性及耕地质量变化对粮食单产的影响,分析粮食生产对土地利用变化响应的敏感性。结果表明:粮食产出与土地利用变化具有强相关性,耕地质量和数量的变化对粮食生产的影响及粮食安全敏感系数在不同时间段呈规律性变化,且在波动中平衡,耕地数量与质量变化是粮食安全的重要制约因素。     

阿克苏河流域气候变化对潜在蒸散量影响分析

蒸散发是水文过程的关键环节,研究气候因子对潜在蒸散发的影响,有助于深入认识水文过程对气候变化的响应。本文基于阿克苏河流域1960-2007 年逐日气象资料和Penman-Monteith公式,估算并分析参考作物蒸散量(RET) 时空变化特征,并用多元回归方法定量区分气候因子变化对RET 变化的贡献率。研究发现流域RET 空间差异明显,东部平原区平均年RET 为1100mm左右,是西部山区的近2 倍;东南部绿洲区的RET显著减少,而西部变化复杂。RET变化趋势的季节差异也很显著,以夏季变幅最大,是年变化的主要贡献者。高海拔地区相对湿度对RET变化影响最大,其它区域的风速变化对RET变化的贡献率最高。库车和乌恰站的风速变化对RET变化的贡献率大于50%,是RET变化的主导因素。     

近30 年来呼伦贝尔地区草地植被变化对气候变化的响应

基于1981-2006 年的GIMMS NDVI数据和2000-2009 年的MODIS NDVI数据反演呼伦贝尔地区草地变化,结合1981-2009 年该地区7 个气象站点的气温和降水数据,分别从年际变化、季节变化和月变化角度分析该地区草地变化对气候变化的响应。结果表明,从年际变化来看,降水是驱动草地植被年际变化的主要因素;从季节变化来看,草地植被生长在不同季节对水热条件变化的敏感性不同,春季草地植被生长对气温变化的敏感性较降水变化高,夏季和秋季草地植被的生长对降水变化的敏感性则高于对气温变化的敏感性,其中以夏季最为显著;从月变化来看,4 月和5 月草地植被变化受气温变化影响较明显;5-8 月与前一月降水变化关系密切,说明植被生长对降水变化具有一定的滞后性;4 月正值草本植物萌芽期,而4 月份草地生长与年气温变化关系最为密切,一定程度上说明4 月份表征植被生长的NDVI值增加可能是由于气候变暖引起的草地植被生长季提前产生的。综上所述,通过植被与气候要素月变化的关系可以具体地揭示气温和降水对草地植被生长的季节韵律控制。     

降雨变化对东江流域径流的影响模拟分析

降雨变化对流域水文过程的影响是地理与环境科学领域关注的热点。应用流域水文模型HSPF建立了东江流域的径流模拟模型,并结合日降雨随机模拟模型,分析了降雨的长期变化对流域径流的影响。结果表明,降雨对东江流域的径流影响显著,径流量随降雨量均值与降雨量变差系数的增减而增减;相同的降雨量均值变化幅度条件下,径流增减的变化幅度相近;降雨量变差系数增加对径流的影响大于降雨量变差系数减小的影响,降雨强度的变化是影响径流量的重要因素,降雨量变化剧烈时,产生的径流更多;在同等的变化幅度内,降雨量均值变化对径流量的影响大于降雨量变差系数;由降雨情景变化引起的月径流的变化在6~8月最为明显。     

对土地竞租曲线形态及其变化的再认识

随着全球变化研究的深入,土地利用变化及其效应日益受到重视。土地竞租曲线是土地利用变化经济分析的重要理论基础,完善和深化对土地竞租曲线形态及其变化的研究,有助于加深对土地利用变化内在机理的认识,为预测土地利用变化的趋势提供理论依据。本文分析了土地竞租曲线形态研究的两种基本模式,指出了当前研究中的问题。针对这些不足,文章力图将理论推导和数学推导这两种分析模式结合起来,从技术进步的角度对土地竞租曲线的形态及其变化进行解释,分析土地竞租曲线中关键参数的变化及其现实意义,以加深对土地利用变化的理解。通过分析,文章得出了以下结论：①O’Sullivan提出的灵活/不灵活经济人假说存在诸多不足,不宜用于解释土地竞租曲线的形态及其变化;②技术进步是影响土地竞租曲线形态变化的关键因素,是土地利用变化的关键驱动力;③土地集约度是土地利用变化的重要指示器。加深对土地利用集约度内涵及其影响的认识,对土地利用的空间规划与布局研究有重要意义。最后,文章对需要进一步研究的问题进行了展望。     

全球气候变化下新疆湿地变化特征的初步分析——以博斯腾湖为例

在全球气候变暖的大背景下,中国西北地区呈现出了由暖干向暖湿转型的变化特征,且新疆是显著转型区,温度上升,降水量、冰川消融量和径流量连续多年增加,湖泊水位显著上升。博斯腾湖水质的变化,水位的变化以及湿地芦苇资源的变化都直接或间接的受全球或区域气候的影响。总体来说,博斯腾湖环境变化受自然和人为两种因素制约。但这两种因素对水位变化的影响力在不同时期是有差异的。20世纪70年代以前人为活动对湖水位变化的影响力略大于自然因素对湖水位变化的影响力,在80年代以后湖水位变化主要受自然因素影响。总体来说,湖水位变化以自然因素影响为主,但人为活动加剧了湖水位的变化。     

沱江流域水文对全球气候变化的响应

本文研究了全球气候变化对沱江流域水文的影响。根据流域水量平衡模型和未来气候情景对水量平衡各分量的可能变化进行了计算。结果表明;径流对气温变化不敏感,但对降水变化十分敏感;降水变化±１０％将引起径流量±３５％左右的变化;此外,径流年内分配亦发生了明显的变化。这将对沱江流域未来水资源计划与管理带来一定程度的影响。     

中国生态脆弱区全球变化风险及应对技术途径和主要措施

自工业革命以来,全球环境发生深刻变化。生态脆弱区生态系统稳定性差、抗干扰和自我恢复能力弱,在全球变化背景下,自然资源供给能力下降、土地退化、生物多样性减少、灾害频发,生态系统面临巨大风险,亟需开展生态脆弱区全球变化风险应对研究。本文重点对中国典型生态脆弱区全球变化风险来源、全球变化对生态脆弱区的影响、全球变化风险应对等研究进行总结,并提出未来全球变化应对策略,以期促进中国典型生态脆弱区生态系统对全球变化响应的深入理解,提高生态脆弱区应对全球变化的能力。生态脆弱区全球变化风险源于环境变化对自然、社会、经济复杂系统的影响。全球变化对生态脆弱区的影响是显著的,以气候变化为主要标志,人类活动为主要驱动力,引起极端气候事件、灾害频发、土地退化、植被生产力降低、生物多样性减少、冰川冻土消融和水资源格局改变等环境问题,并在未来全球变化持续影响下可能加剧,而生态建设工程的实施显著改善了生态环境。今后应加强自然、社会、经济系统耦合,加强资源环境要素监测和全球变化风险评估与预警等方面的研究。     

黑河莺落峡站径流变化的影响因素分析

以黑河干流出山口径流控制站莺落峡水文站1960-2004年45年的径流序列为基础数据,采用相关分析、交叉谱分析、统计规律分析、降水—径流双累积曲线法等研究了全球变化、太阳黑子活动、ENSO循环和下垫面变化对黑河干流出山径流变化的影响。结果表明：①全球变化对莺落峡站径流变化影响较大;②莺落峡站年径流与太阳黑子相对数两序列在2年和3.3年两个振动周期上存在显著的相关关系,但在这两个存在显著相关关系的振动周期上太阳黑子相对数的周期波动变化都落后于莺落峡站年径流的周期波动变化;③ENSO循环对莺落峡站年径流变化有一定的影响,但是,El Nino事件和La Nina事件对莺落峡站年径流的影响时间持续较短,对事件发生当年的径流变化影响较大,对事件发生次年的径流变化影响较小;④流域下垫面变化对莺落峡站年径流量的变化影响较小。     

区位和管理政策对海岸带土地利用变化的影响--以昌黎黄金海岸地区为例

本文在RS和GIS支持下研究了河北昌黎黄金海岸地区1985年至2000年的土地利用变化格局及其影响因子。该区域的海岸区位对海岸带土地利用变化具有重要影响作用,近岸带变化较剧烈,远岸带变化较小,且具有不同的变化特点。海岸带管理政策对土地利用变化的程度和特征存在重要影响,开发区土地利用变化较剧烈,其变化类型受开发方式及其目标影响;保护区主要是大片沙丘转变为林地和草地。     

京津地区近50年来水稻播种面积变化及其对降水变化的响应研究

基于滑动－ｔ突变检验结果,对京津两地近５０年来水稻种植面积的变化进行了阶段划分,并分别讨论了各阶段的变化特点。两地水稻种植面积的阶段性均受自然、技术和政策等多方面因素的综合影响。事件相关分析发现,作为人类对隆水变化响应的裟种植面积的变化较降水变化滞后一年,使得年雨量变化与当年水稻种植面积变化之间存在在明显的负相关。     

我国近20年来耕地面积的变化及其政策启示

进入90年代以来,土地利用/土地覆被变化受到越来越多的关注,成为全球变化研究的核心领域之一。由于全球变化研究领域更为侧重对地球系统的碳循环和生物多样性变化的研究,因而对森林(特别是热带雨林)和湿地等类型的土地覆被变化投入了较多的精力。     

冀北地区植被指数变化特征及影响因素分析

利用8km分辨率的NOVV/AVHRR NDV I数据、土地利用/覆被变化TM影像解译数据、气候数据、DEM数据和经济统计数据,对冀北地区1987~2000年植被覆被变化特征及影响因素进行了分析,得出主要结论如下:冀北地区土地覆被变化下NDVI平均增加值为0.35,变化特征为集中连片。土地利用变化导致NDVI平均减小值为0.17,变化特征呈斑块状离散分布。土地利用类型变化、错季蔬菜生产等人为因素对土地覆被变化下NDVI变化贡献率较低,降水、特别是生长季降水分布特征是影响NDVI变化的重要因素。     

区域产业结构变化及其生态环境效应——以云南省丽江市为例

作为人类社会经济活动的集中体现,区域产业结构变化是土地利用变化的重要驱动力,同时其对生态环境的影响也发生了显著的变化。因此,区域产业结构变化生态环境效应研究,是可持续发展、人地关系及全球变化区域响应研究的重要内容,也是对土地利用变化研究的有益补充。本文在定性分析不同产业发展对生态环境影响的基础上,构建不同产业类型的生态环境影响系数与区域产业结构的总体生态环境影响指数,并以云南省丽江市为例,定量评价丽江市1992~2003年产业结构变化及其对生态环境的综合影响。研究结果表明,研究时段内丽江市的产业结构发生了较大变动,经历了两次产业结构转型;但产业结构的生态环境影响整体属于中等,且逐年降低,区域产业结构变化带来了较好的生态环境效应。     

昆明市土地利用变化的强度分析与稳定性研究

在遥感、地理信息系统和统计定量分析结合的基础上,引进土地利用变化强度分析理论方法。作为一种解释性的数学框架,通过不同时间间隔的土地利用转移矩阵计算了每个时间间隔和每种地类的变化面积和变化强度。强度分析自上而下分为3个层次：间隔层次、地类层次和转变层次,将观察变化强度与平均变化强度比较,揭示不同层次的变化特征,并依次用快速的与缓慢的、活跃的与平稳的、来源与转变三对术语来描述。本文以昆明市的土地利用变化为例,深入阐述了不同层次的面积变化和强度变化,并对不同层次的稳定性进行了深入分析。结果表明：在间隔层次,2000年后昆明市的土地利用变化强度逐渐加大;在地类层次,建设用地的变化强度是最活跃的,林地的变化强度是最平稳的;在转变层次,增加的建设用地主要来源于耕地,减少的林地主要转变为草地。强度分析在土地利用变化过程分析中具有系统性的优势,对深入挖掘土地利用变化信息、理解土地利用变化过程具有重要作用。     

20世纪80年代以来西南喀斯特地区植被变化对气候变化的响应

气候变化与植被变化的关系已经在全球和区域尺度上得到了研究证明。在前人研究的基础上,基于AVHRR GIMMS NDVI和AVHRR GloPEM NPP数据集,通过对逐个像元信息的提取和分析,研究了20世纪80年代以来,我国西南喀斯特地区植被变化对气候变化的响应。研究结果显示:(1)20世纪80年代以来,西南喀斯特地区植被覆盖度和净初级生产量总体均呈增加的趋势,但不显著。植被指数的年际变化存在着明显的区域差异;(2)植被指数年际变化与气候因子年际变化的相关系数区域分异比较明显;(3)不同的植被类型对气候变化有着不同的响应特征;在该研究区气温变化对植被变化的影响要高于降水量变化对其影响;(4)植被指数年际变化与气候因子年际变化的相关系数在不同气候条件下分布的规律性比较明显。本研究将会增进对影响喀斯特生态系统稳定性的自然过程的认识,同时也会为喀斯特生态系统的管理提供科学依据。     

近10年来长江下游土地利用变化及其生态环境效应

基于TM卫星遥感数据,对长江下游地区1988~1998年10年来土地利用类型的数量和时空变化特征进行了研究。为表征长江下游土地利用及其变化的时空分异特征,以县级行政区为基本空间分析单元,利用土地利用程度变化模型以及土地利用类型变化强度指数分析了长江下游近10年来的土地利用程度及其变化的区域分异特征、各土地利用类型变化强度的区域分异特征;通过计算土地利用变化类型的重要值,分析了区域土地利用变化的空间趋向性。研究中还对农田的数量变化特征、耕地流失强度的区域分异,特别是土地利用变化的区域生态环境效应等问题进行了分析和探讨。     

黑河流域土地利用变化对地下水资源的影响

土地利用与覆被变化对区域水文过程具有深刻影响。利用1960s以来的三期遥感数据和1980年以来的地下水长期观测数据, 从地下水补给和排泄系统两方面, 分析了近30年来甘肃省黑河流域中游地区土地利用与覆被变化对地下水系统的影响, 结果表明：以1985年为界, 随土地利用与覆被变化强度不同, 前后15年土地利用变化对地下水系统补给的影响分别达到2.602亿m³/a和0.218亿m³/a, 对排泄系统的影响分别为2.035亿m³/a和4.91亿m³/a, 在保持区域人工开采量不超过3.0亿m³/a的合理幅度下, 土地利用变化对区域地下水资源变化起着决定作用;在区域土地利用与覆被变化和近10年来人类较大规模开采影响下, 甘肃省张掖盆地地下水资源变化出现了显著的区域差异性。认识土地利用变化对流域地下水系统的作用与区域地下水资源的时空变化特征, 对流域水土资源合理利用规划与管理有重要意义。     

潘家口水库入库水资源变化趋势及影响因素

采用滑动平均和线性回归法对潘家口水库1956~2003年入库径流进行了分析,探讨了影响径流变化的基本因素,给出了降雨量、用水量和下垫面等因素变化对径流量变化贡献程度的定量估算方法。结果表明:入库径流呈不规则的周期波动变化,且整体呈较为明显的减小趋势;降雨量、用水量和下垫面等因素变化是影响径流量变化的主要因素,特别是下垫面的变化,其贡献程度可达70%左右。     

中国东部植被NDVI对气温和降水的旬响应特征

利用中国东部SPOT VGT-NDVI数据和气象站点的日平均气温和降水资料,分析了1998-2007年中国东部植被NDVI在全年、春季、夏季和秋季对气温和降水变化的旬时空响应特征.结果表明,中国东部植被总体上对气温变化的响应大于降水,植被对气温变化的最大响应滞后1旬左右,对降水变化的最大响应滞后3旬左右.秋季植被NDVI对气温和降水变化响应最大,夏季NDVI对气温和降水响应的滞后期较长.在空间上,植被对气温变化的最大响应总体表现为北部和中部大于南部,对降水变化的最大响应表现为北部大于中部和南部.植被对气温变化最大响应的滞后期呈现出北部较长-中部短-南部最长的空间分布,对降水变化最大响应的滞后期则随着纬度降低由北到南逐渐延长.