青藏高原及横断山区地质灾害易发区空间格局及驱动因子

青藏高原及横断山区位中国西南部,地貌类型复杂,地质灾害频发,严重威胁到西南地区人民生命财产安全,尤其影响进藏交通线的通达度。系统研究该区地质灾害易发区空间格局及驱动因子,可为青藏高原及横断山区地质灾害风险防范及地质灾害的防灾减灾救灾提供重要理论支撑。研究结果表明,基于随机森林构建的判识模型对于灾害点的判识精度均高于80%,甚至达到91%,可准确模拟与预测研究区各分区的地质灾害点。研究区地质灾害易发点主要分布在横断山区南部与东北部以及青藏高原中南部地区,且以小型及中型规模地质灾害为主（占比为87%）。综合分区Ⅰ~Ⅲ的地质灾害易发区面积分别为17.5万km²、17.4万km²与27.5万km²。各综合分区地质灾害驱动因子研究表明,横断山区南部区域（综合分区Ⅰ内）小型及中型地质灾害的主要驱动力为道路建设导致的沿途坡面稳定性变化（贡献率为20.2%）;横断山区东北部区域及青藏高原地区（综合分区Ⅱ~Ⅲ）小型及中型地质灾害的主要驱动力为植被覆盖状况的变化对于坡面稳定性的影响（贡献率分别为23.6%与27.3%）。此外,综合分区Ⅱ~Ⅲ内影响小型及中型地质灾害空间格局的第二个驱动因子为道路建设导致的沿途坡面稳定性的变化（贡献率为15.7%）与河流对于周边坡面的侵蚀作用（贡献率为17%）。     

雅鲁藏布江流域降水时空变化特征

雅鲁藏布江流域是全球气候变化的敏感区,该流域降水变化对青藏高原的水系统、生态系统和山地灾害系统的演变具有重要影响。本文通过流域水文分析,将雅鲁藏布江流域的三大水资源区细分为9个分区。基于雅鲁藏布江流域1979—2018年降水数据,综合分析了雅鲁藏布江流域及9个分区的年、干湿季、月降水量以及日、小时尺度极端降水的时空变化特征,探讨了降水和典型大尺度大气环流因子的相关性。结果表明：① 1979—2018年间,在流域尺度上,各时间尺度降水整体上均呈上升趋势。其中,年降水量上升趋势最大,为2.5 mm·a^-1;年、干湿季降水量以及典型小时尺度极端降水（Rx3hour、Rx12hour）均在95%信度水平下显著上升。在水资源分区尺度上,各分区不同时间尺度降水的变化趋势呈现更明显的非一致性,所有分区除小时尺度极端降水均呈上升趋势外,其余时间尺度降水的趋势变化方向各异。② 雅鲁藏布江流域降水存在明显的空间分异性,且降水空间分异性会随着降水指标时间尺度的缩短而增强。各时间尺度降水整体上均呈现出自东部向西部逐渐减少的趋势,流域东南部（分区Ⅲ-2）始终是高值中心,流域中西部（分区Ⅰ-2、Ⅱ-1）存在区域性高值中心。③ 北半球副热带高压和北半球极涡对雅鲁藏布江流域降水变化具有显著影响。研究结果有助于掌握当地降水的多尺度变化特征,可为雅鲁藏布江流域和青藏高原地区的水循环研究、水资源开发利用和山洪灾害防治等提供科学基础。     

黄河上游近60 a径流量与降水量变化特征研究

为探究黄河上游径流量与降水量变化特征,基于唐乃亥、下河沿、头道拐3个水文站近60 a的降水量、径流量资料,采用线性倾向趋势检验、Mann-Kendall检验法（M-K趋势检验）、Spearman秩次相关检验、M-K突变检验、Pettitt非参数检验、有序聚类分析、累积距平法、双累积曲线等分析方法对比研究了黄河上游及上游不同子区域降水量和径流量的变化特征,并讨论了径流量对降水量的响应关系。结果表明：黄河上游降水量呈不显著增加趋势,在2003年发生突变,突变前后变化率为4.67%;径流量呈显著减少趋势,突变年份为1986年,突变前后变化率为35.34%。3个子区域年降水量变化趋势分别呈显著增加、不显著增加和显著减少趋势,径流量均呈减少趋势。以唐乃亥以上的Ⅰ区为基准区时,唐乃亥—下河沿所在的Ⅱ区降水量因素对径流量的影响达到25.08%,非降水量因素为74.92%,而下河沿—头道拐的Ⅲ区,降水量对径流量的影响为32.14%,非降水量因素为67.86%。研究结果对黄河流域水资源综合管理与科学配置具有参考意义。     

黄河三角洲潮沟网络形态特征的时空分异规律及其发育过程

潮沟是陆海生态系统交互作用的主要通道,具有高度的时空动态性。以黄河三角洲新旧河道为界,划分黄河北岸（Ⅰ区）、南岸东（Ⅱ区）、南岸西（Ⅲ区）为对比研究区,选择1998—2018年5个关键时间节点的遥感影像为数据源,利用GIS空间分析功能,定量表征了潮沟发育程度的典型形态特征参数,剖析了黄河改道、湿地恢复工程和外来物种入侵等因子对潮沟发育过程的影响,挖掘潮沟网络的时空演变规律。结果表明：① 潮沟的形态特征具有明显的时空异质性。从1998年黄河改道初期至2004年湿地恢复初期,Ⅰ区各等级潮沟数量大幅减少;由于潮滩淤进和互花米草固滩作用,Ⅱ区潮沟数量、密度、分汊率呈现增长趋势,在2013年互花米草的快速扩张期,潮沟曲率、分汊率明显增大;Ⅲ区潮沟发育的等级、长度、密度最大,等级间的转化频率最高,湿地恢复工程导致低等级潮沟数量、长度明显减少,较强的海洋动力抑制了潮沟曲流的发育。② 黄河改道和侧弯丁坝建设导致平均归槽长度（OPL）增大,潮沟网络的排水效率减少。互花米草的快速扩张使排水效率增大,OPL不断降低;潮沟发育程度Ⅲ区>Ⅱ区>Ⅰ区。③ 潮沟系统由快速变化青年期整体进入缓慢变化中年期,发育状态趋于动态平衡。研究成果有助于了解大范围潮沟的发育过程及演变机制,为沿岸潮滩开发与利用提供科学的决策支撑。     

中国空气质量时空变化特征

基于2015年中国343个地区空气质量指数（AQI）数据,运用统计分析和空间自相关分析方法,对全国及陆地表层系统九大区域空气质量时空变化特征进行分析。结果表明：① 全国及九大区域空气质量春季较差、夏秋优良、冬季最差,AQI季节均值呈现“U”形变化特征。② 全 国及九大区域AQI月均值变化趋势呈现“L”形特征。③ 全国及九大区域AQI日均值变化趋势呈现周期性W~脉冲型波动规律。④ “高污染”和“低污染”区域呈现出北高南低的南北分异格局。⑤ 九大区域首要污染物频次结构差异明显,频次最高的首要污染物PM_2.5或者PM₁₀在空间上呈现出明显的东西分异格局。     

全球食物供给非均衡性演变及贸易影响

降低食物供给的非均衡性是实现“零饥饿”的重要途径。论文在分析1986—2018年全球食物生产时空演变特征的基础上,基于洛伦兹曲线和锡尔系数,对全球与区域食物生产非均衡性及贸易影响进行了测度。结果表明：① 1986—2018年,全球各类食物产量均呈增加趋势,产出结构发生了显著变化,谷物在植物性食物中的比重减小,油料、蔬菜和水果所占比重增加。不同区域和国家食物营养来源具有显著差异,且尺度越小,差异越大。② 谷物、糖料和水果生产的集中程度相对较低,蔬菜、油料、薯类、水产品生产集中程度较高。豆类、蔬菜、油料、糖料和嗜好类人均产量非均衡性呈增加趋势,薯类、水果、畜禽类和水产品的人均产量非均衡性呈降低趋势。人均热量产出非均衡较低,脂肪和蛋白质产出的非均衡性较高。③ 贸易对全球人均食物及营养供给的非均衡性具有显著的降低作用,且其影响程度逐年增加。贸易对糖类、油料和嗜好类非均衡性降低作用最显著,对脂肪供给非均衡性的降低作用较大。制定以营养为导向的食物生产和贸易政策,对提升食物供给均衡性具有重要意义。     

2000—2018年青海湖流域气温和降水量变化趋势空间分布特征

青藏高原是全球气候变化的敏感区,气温和降水量的空间分布及变化趋势是气候变化研究的核心和基础,为开展生态环境变化评估提供基础资料。基于2000—2018年青海湖流域及其周边气象站观测数据,以高程为协变量,结合专业气象插值软件ANUSPLIN对气温和降水量进行空间插值。利用线性回归法分析了青海湖流域2000—2018年气温和降水量的变化趋势;利用双变量空间自相关分析法分析了青海湖流域气温和降水量空间匹配关系。结果表明：（1） 2000—2018年青海湖流域年平均气温呈显著增加趋势,平均增速为0.30 ℃·（10a）^-1,春季增温显著。（2） 降水量呈显著增加趋势,平均增速为73.20 mm·（10a）^-1,春夏季增速显著、秋季变化不明显、冬季趋于变干。（3） 青海湖流域气温和降水量空间匹配差异显著。从年尺度来看,气温和降水量莫兰指数（Moran’s I）为-0.66,表现为显著的负相关,面积比为67.56%,水热组合空间匹配不佳。从季节尺度来看,青海湖流域春季、夏季、秋季和冬季的气温和降水量Moran’s I分别为-0.49、-0.80、-0.32和-0.14,均为空间负相关。春夏季,流域低海拔区域气温逐渐升高,高海拔区域降水量逐渐增多,气温和降水量空间负相关面积逐渐增大,水热组合空间匹配不佳。值得强调的是青海湖巨大水体对环湖区局地气温的调节作用明显,是青海湖流域的“气候调节器”。     

中国居民城际出行网络的空间结构特征

利用腾讯迁徙数据构建居民城际出行网络,分析了不同时段、不同交通方式下中国居民城际出行网络的空间结构特征以及主要城市群的对内、对外居民城际出行模式。研究发现,2018年中国居民城际出行网络呈“东密西疏”空间分布格局,形成以京、沪、穗—深、蓉—渝等高中心性城市为顶点的顶层跨区级“钻石型”网络结构。“春运”时段城际出行的重心相较日常出行更偏向于西南,居民城际日均出行规模亦高于其他时段,特殊节假日城际出行具有显著的空间邻近效应。不同出行方式下的出行人口、出行范围和出行交通网络差异显著,航空、铁路、公路出行分别承担国家级、区域级和地方级城际出行的人口集散。主要城市群对内出行网络呈现“核心—邻近—边缘”空间格局,以多中心双核出行模式为主,对外出行网络则呈现“跨区—邻域—地方”的格局,以单中心单核出行模式为主。     

中国发展中国家地位的论证——基于190个经济体多维发展水平分类的实证分析

科学判断一个国家在全球体系中的地位是制定外交政策的基础。目前中国的发展中国家地位遭到了西方国家的质疑,国内学者从国别比较等视角出发论证了中国的发展中国家地位,但缺乏从全球尺度分类视角的回应。论文基于多面体法、洛伦兹曲线分类法等方法,从经济、社会、环境、治理等方面构建经济体的多维发展水平分类指标体系和测度模型,将全球190个经济体划分成发达经济体Ⅰ~Ⅲ型、发展中经济体Ⅰ~Ⅴ型和过渡型经济体共9种类型,并探讨了不同类型经济体的发展水平特征、中国在全球经济体分类体系中的地位等问题。研究发现：① 不同类型经济体在经济、社会、环境、治理等分维度发展水平方面具有显著的差异性。② 发达经济体各维度发展水平排名普遍较高,总体呈现“并驾齐驱”特征;过渡型经济体在很多维度的发展指标与发达经济体Ⅲ型接近,多数经济体处于逐渐向发达经济体过渡的发展阶段;发展中经济体在分维度发展水平方面存在显著的结构性差异。③ 中国属于发展中经济体Ⅰ型类别,在全球190个经济体中排在第64位,在139个发展中经济体中排在第13位。④ 中国在全球经济体多维发展水平排序、各维度发展水平差异等方面具备发展中国家的普遍特征。该研究洛伦兹曲线分类法等方法的应用可丰富区域发展分类理论,相关结论可为回击西方国家对中国发展中国家地位的质疑提供借鉴。     

多情景模拟下粤港澳大湾区生态系统服务评估与权衡研究

城镇化快速发展导致区域的生态系统服务衰减,威胁城市的生态安全;掌握城市群地区生态系统服务权衡/协同关系量化,对提升生态系统服务总体效益和维护区域生态安全至关重要。以粤港澳大湾区为研究区域,利用InVEST模型对粤港澳大湾区1995—2018年间产水服务、固碳服务、土壤保持服务、食物供给服务共4项生态系统服务进行评估,设定历史趋势情景、规划情景和生态保护情景,借助GeoSOS-FLUS模型进行2030年生态系统服务情景分析,探讨各种生态系统服务之间的权衡/协同关系。结果表明：① 1995—2018年间,粤港澳大湾区产水服务出现增加趋势,固碳服务、土壤保持服务和食物供给服务出现下降趋势。② 不同类型生态系统服务变化存在明显的区域异质性,产水服务高值区域其值增大,低值区域其值减小;固碳服务低值区域,其值下降更大;除香港外,土壤保持量减小的区域呈零星状分布;食物供给高值及减小的最大值位于东莞、佛山、中山和深圳等中部区域。③ 产水服务在规划情景下达到最佳,固碳服务和土壤保持服务在生态保护情景下最佳,历史趋势情景下食物供给服务最佳,生态系统服务综合效益在生态保护情景下达到最佳。④ 历史趋势情景下生态系统服务之间的权衡程度最大,生态保护情景下各项生态系统服务之间的协同程度较高。基于生态耦合模型进行粤港澳大湾区生态系统服务估算,揭示生态系统服务权衡或协同的变化关系及作用机理,可为区域生态系统服务管理和社会经济发展规划提供参考。     

Impact of changes in precipitation pattern on food supply in a monsoon interlacing area and its mechanism:A case study of Yunnan Province

Following climate change, changes in precipitation patterns and food security are major challenges faced by humans. However, research on how these changes in precipitation pattern impacts food supply is limited. This study aims to elucidate this impact and response mechanisms using precipitation data of a climate change-sensitive confluence zone of the southwest and southeast monsoons in Yunnan Province from 1988 to 2018. The results revealed that the precipitation pattern could be divided into three periods: abundant precipitation(Stage I, from 1988 to 2004), decreased precipitation(Stage II, from 2005 to 2015), and drought recovery(Stage III, from 2016 to 2018). Following the transition from Stage I to Stage II and from Stage II to Stage III, the area of precipitation changed significantly, accounting for 15.07%, 13.87%, and 16.53% of Yunnan's total area, for Stages I, II, and III, respectively. At the provincial level, a significant positive correlation was observed between precipitation and food production(r = 0.535, P 0.01), and the correlation coefficient between precipitation and grain yield was higher than that between precipitation and meat and milk production. Based on a precipitation–grain yield transect and breakpoint detection method, key precipitation thresholds affecting grain yield were estimated as 700 and 1500 mm, respectively; when precipitation was 700, 700–1500, and ≥1500 mm, the correlation coefficients between precipitation and grain yield were 0.448(P 0.01), 0.370(P 0.01), and –0.229(P 0.05), respectively. Based on the precipitation thresholds, Yunnan Province can be divided into precipitation surplus, precipitation equilibrium, and precipitation deficit regions, corresponding countermeasures to stabilize grain yield were proposed for each of these regions. The threshold effect of precipitation on grain yield is controlled by molecular-level water–crop mechanisms, in which reactive oxygen species, a by-product of plant aerobic metabolism, plays a key regulatory role.     

海河流域降水稳定同位素的云底二次蒸发效应

云底二次蒸发导致的同位素动力分馏可显著影响观测的降水同位素组成和大气水线。本文利用海河流域7个监测站点的降水δ²H和δ¹⁸O数据,分析了云底二次蒸发对流域降水同位素的影响。结果表明：流域降雨水样的大气水线为δ²H=7.19δ¹⁸O-0.74,显著不同于降雪水样的大气水线(δ²H=8.42δ¹⁸O+15.88);流域降雨,特别是小降雨(<5 mm)事件,易受到云底二次蒸发的影响,导致其大气水线的斜率和截距均随着降雨量的减小而减小。流域降雨同位素的云底二次蒸发主要受气温和相对湿度控制,随着气温的升高和相对湿度的减小,云底二次蒸发加剧,导致观测的地面降雨富集重的同位素,同时伴随的同位素动力分馏导致流域降水过量氘(d)值以及大气水线的斜率和截距均减小。与平原地区相比较,流域山间盆地地区受“雨影效应”影响,气候相对干燥,其降雨同位素受更强的云底二次蒸发影响。观测期间,流域小的降雨事件占总降水事件的42%,故云底二次蒸发对流域降水同位素具有重要的影响。     

黄土高原东部夏半年降水稳定同位素特征及水汽来源分析

大气降水氢氧稳定同位素的组成可以指示降水过程的气候环境变化,分析大气降水稳定同位素的变化,对于研究气候条件下的水文循环过程具有重要意义。本文基于2019年夏半年（4—10月）黄土高原东部8个站点采集的152个降水样本的δ²H和δ¹⁸O的测定,系统分析δ²H和δ¹⁸O的时空分布特征及与气象参数、云下蒸发的关系,并利用HYSPLIT模型分析了水汽来源及运移路径。结果表明：① 研究区夏半年降水δ²H¹和δ¹⁸O存在显著的季节变化,其中5—7月逐渐富集、8—9月逐渐贫化;研究区降水δ²H和δ¹⁸O亦表现出显著的空间差异,整体上呈现由东南向西北逐渐增加的趋势。② 区域大气降水线的结果表明,该区整体上降水受云下蒸发作用较为显著,但位于盆地地区（赵城、阳泉、长治）降水过程受局地内循环影响较明显。③ 该区域降水中δ¹⁸O并未表现出显著温度效应和降水量效应,仅汾河谷地的介休站存在温度效应而介休、临汾站存在降雨量效应。④ 云下蒸发过程对太行山土石山区中部的阳泉站、北部的大同站以及汾河谷地的临汾站影响较为显著,其云底与地表降水的氢氧稳定同位素差异较显著。⑤ 水汽来源分析的结果显示,该区域夏季降水的主要来源为近地及东南方向下的渤海等地,远距离下的西方路径水汽含量占比较小。本文的结果对于增进区域水循环的认识及水资源的合理优化配置具有重要意义。     

392BC—2017AD柴达木盆地东北部降水变化及其与太阳活动和强火山喷发的联系

基于采自柴达木盆地内部牦牛山的祁连圆柏树木样芯,新建采样区域过去2710 a的树轮宽度年表,并计算了器测时期（1957—2017 AD）气象数据与树轮宽度年表的相关系数。结果表明：树轮宽度年表与上一年7月至当年6月降水量变化的相关性最高（r=0.753,n=60,p <0.01）,基于此重建了该区392 BC—2017 AD上一年7月至当年6月的降水量变化。器测时期方差解释量高达64%。重建结果显示,在年代际尺度上存在9个湿润期（106—75 BC、6—39 AD、179—229 AD、581—646 AD、823—914 AD、1026—1095 AD、1378—1414 AD、1567—1609 AD和1985—2017 AD）和7个干旱期（328 BC—297 BC、86—151 AD、694—747 AD、1168—1199AD、1444—1525 AD、1680—1725 AD和1792—1860 AD）,1792—1860 AD是过去2400 a最干旱时期。功率谱分析结果表明,过去2400 a柴达木盆地东北部地区降水量存在2～8 a、40 a、80 a和225 a准周...     

中国森林叶片功能属性的纬度格局及其影响因素

为了探究森林植物叶片功能属性的地理格局及其影响因素,在2013年7-8月期间系统调查了中国东部南北样带9个森林生态系统的847种植物的叶片面积（LA）、叶片厚度（LT）、比叶面积（SLA）和叶片干物质含量（LDMC）,并结合群落结构计算了各属性的群落加权平均值（LA_CWM、SLA_CWM、LT_CWM和LDMC_CWM）。结果显示：847种植物的LA、LT、SLA和LDMC的平均值（±标准误）分别为2860.01±135.37 mm²、0.17±0.003 mm、20.15±0.43 m² kg^-1和 316.73±3.81 mg g^-1。SLA和LDMC表现出了明显的纬度格局,随着纬度增加,SLA逐渐增加,LDMC降低;然而,LA和LT沿纬度的变化趋势不明显（R² = 0.02 ~ 0.06）。不同植物类型之间叶片属性的差异是影响LA、LT、SLA和LDMC空间变化的主要因素;叶片功能属性的群落加权值表现出了更加明显的纬度分布格局（R² = 0.46 ~ 0.71）,这主要受到了气候因素和土壤N含量的影响。本文结果完善了中国区域森林生态系统叶片功能属性地理分布的数据库,同时强调了在研究植物属性空间格局时,考虑群落结构在尺度扩展中的重要性。     

基于高分辨率格点数据的1961-2013年青藏高原雪雨比变化

基于国家气象信息中心发布的1961-2013年全国0.5° × 0.5°逐日降水量和日平均气温格点数据集以及气象站点日降水量和日平均气温实测资料,采用森斜率,M-K突变分析,IDW空间插值以及小波分析等方法,对近53年来青藏高原的降水量,降雨量,降雪量以及雪雨比的时空变化,突变和周期等特征进行了分析.结果表明:① 从时间尺度上看,青藏高原的降水量和降雨量总体呈增加趋势,增加幅度分别为0.6 mm·a^-1(p < 0.05)和1.3 mm·a^-1(p < 0.001);而降雪量和雪雨比均呈下降趋势,下降幅度分别为0.6 mm·a^-1(p < 0.01)和0.5% a^-1(p < 0.001).② 从空间分布上看,青藏高原的大部分地区降水量和降雨量呈增加趋势,而降雪量却呈现减少趋势.因此,雪雨比在青藏高原相应呈现减少趋势.③ 突变和周期分析表明,青藏高原降水量,降雨量,降雪量和雪雨比的突变时间分别出现在2005,2004,1996和1998年左右,而周期变化集中为5年,10年,16年,20年左右.④ 青藏高原降水量倾向率和降雨量倾向率均随海拔的升高呈现出先降低后升高的变化趋势,降雪量倾向率随海拔的升高而降低,雪雨比倾向率随海拔的升高呈微弱的下降趋势.     

祁连山及周边降水分布聚类检验和典型流域增雨效果评价

祁连山及周边区域地形复杂,降水分布极不均匀,如何科学地分区分型,对把握研究区域降水分布特征具有极为重要的意义。利用该区域31个国家基本站1961—2020年5—9月降水量资料,采用主成分分析方法（PCA）对该区域降水量进行分析,再通过聚类分析（CAST）对该结果进行显著性检验,最后将分区分型结果应用于人工增雨作业效果评估。结果表明：（1） 祁连山及周边可分成7个区域（Z1~Z7）,累积方差贡献率超过78%。（2） 这7个区域分别以乐都、海晏、野牛沟、武威、高台、临泽、刚察为中心点,划分结果与降水量、地理地形、海拔高度显著关联。（3） 依托区域历史回归统计方法对人工增雨作业效果进行评价,发现1992—2020年石羊河流域5—9月绝对增雨量、相对增雨率分别为8.91 mm、6.51%,其中7月最高（6.30 mm、21.86%）,8月次之（5.44 mm、16.11%）。基于地面降水量的作业效果评价往往受对比区选择的影响,聚类检验方法不仅有助于复杂地形下降水量的分区研究,还为科学选择对比区提供了客观依据。     

基于格点数据的1961-2012年祁连山面雨量特征分析

基于国家气象信息中心发布的全国0.5°×0.5°逐日降水量数据集和气象站点日降水量实测资料,利用主成分分析（PCA）和回归分析,研究了1961-2012年祁连山面雨量年际变化以及面雨量距平与干旱累计强度的关系。结果表明,该套格点数据能够很好地反映出祁连山及其周边区域降水的时空分布格局,山区降水量大于平原区降水量,山区东段降水量大于西段降水量。1961-2012年祁连山面雨量的多年平均值为724.9×10⁸ m³,其中,春、夏、秋、冬的面雨量分别为118.9×10⁸ m³、469.4×10⁸ m³、122.5×10⁸ m³、14.1×10⁸ m³,夏季面雨量最大,占全年的64.76%。除春季外,其他季节面雨量都呈现逐年增加趋势,夏季增幅最大,平均每年增加1.7×10⁸ m³。山区面雨量与祁连山及其周边区域的干湿程度表现出较好的相关性,干旱累计强度与面雨量表现出负相关性,山区面雨量较多时这一地区的干旱强度也较弱。