基于可拓工程方法的生态地理区域系统界线划分研究--以中温带半湿润、半干旱区为例

利用可拓工程方法中的物元模型对生态地理区域系统的界线划分问题进行了研究，通过选取样本和指标对单指标关联函数和多指标综合关联函数进行了定量计算。在此基础上，通过专家集成确定了中国中温带半湿润、半干旱区之间的界线，弥补了单指标和定性划分的不足，有助于中国生态地理区域系统的构建。     

基于可拓工程方法的生态地理区域系统界线划分研究—以中温带半湿润、半干旱

利用可拓工程方法中的物元模型对生态地理区域系统的界线问题进行了研究，通过选取样本和指标对单指标关联函数和多指标综合关联函数进行了定量计算。在此基础上，通过专家集成确定了中国中温带半湿润、半干旱区之间的界线，弥补了单指标和定性划分的不足，有助于中国生态地理区域系统的构建。     

1980-2019年西北地区海拔依赖性变暖与雪雨比的关系研究北大核心CSCD

海拔依赖性变暖(EDW)及其机制是近年来的热点研究问题,目前对于中国西北地区EDW及其与降水相态变化之间的关系尚不清晰。本研究利用1980—2019年西北地区185个站点的日气温与降水数据,对西北地区EDW、雪雨比、降雪量、降雨量变化的关系进行了探讨。结果表明:①整个西北地区秋季、冬季存在EDW,年尺度不存在EDW。从空间分布来看,半干旱区夏季、半湿润区春季和冬季、青藏高原区冬季存在EDW,各气候区年尺度也不存在EDW。②西北地区在空间上雪雨比变化与海拔关系并不显著,只有半湿润区春季雪雨比下降速率随海拔升高而增大,其与EDW有显著的统计负相关。此外,半湿润区1000 m以下和1000~2000 m区间春季气温与雪雨比变化之间呈显著负相关关系。③西北地区在空间上降雪降雨量变化与海拔关系也并不显著,只有半湿润区1000 m以上春季降雪量下降率随着海拔升高而增大,其与EDW有显著的统计负相关。此外,半湿润区1000~2000 m和2000~3000 m区间春季气温与降雪量变化呈显著负相关关系,半干旱区2000~3000 m区间春季、青藏高原区各海拔区间春季、河西走廊及内蒙古西部1000~2000 m区间秋季、青藏高原区2000~4000 m区间秋季气温与降雨量变化呈显著正相关关系。西北地区EDW与降水相态变化之间存在复杂的关系,其相互作用机制存在明显的时空差异,还需要进一步深入研究。     

吐鲁番盆地的干热环境特征

吐鲁番盆地降水稀少,气候炎热,本文从其降水、气温、地表水与地下水、土壤、植被等自然条件分析了盆地的环境特征。采用代表环境热力状况的年积温与水量平衡方程的比值为干旱指标,将盆地划分为湿润、半湿润、半干旱和干旱4个环境类型,9个区。     

主体功能区划的研究现状与思考

对主体功能区划相关理论、实践方法进行了梳理和分析,综述了主体功能区划研究动态和存在问题,在此基础上,对主体功能区划进一步研究中需要解决的几个问题,如主体功能区概念内涵、主体功能区划与相关规划的关系与衔接、区域发展政策保障、主体功能区划实践技术方法中争议较多的问题如划分单元、划分方法与指标等进行了探讨。     

多元统计分析在分区研究中的应用

探讨了基于因子分析的聚类分析方法在遵循主要地理区划原则,特别是综合分析与主导因素相结合的原则和相对一致性原则过程中的特色。以中国土地利用程度和效益分区为例,首先利用因子分析对评价指标进行了降维处理,并研究了各个评价指标之间的关系;然后利用聚类分析,结合主要区划原则,将全国划分为5个类型区,12个亚区。     

我国土地整理模式的分类研究

通过探讨土地整理过程中各要素的组合规律,并依此进行模式的划分,可以为政府的土地整理决策提供技术支持,为完善国家的土地整理技术规程和制定相关政策奠定科学基础.在分析土地整理模式内涵与特征的基础上,应用层次指标分类法,分别采用土地整理地域特征指标、待整理土地利用类型指标、土地整理目标指标和土地整理运作方式指标对土地整理模式进行了划分,并依此对我国的土地整理模式进行了分类.     

1951-2010 年中国主要气候区划界线的移动

根据采用同一区划方法、指标体系划分的1951-1980 年及1981-2010 年中国气候区划结果,对比分析了过去60 年中国气候区划的主要界线变化特征。结果表明：1951-1980 年至1981-2010 年,我国寒温带界线西缩、北移;暖温带北界东段北移,其中最大北移幅度超过1个纬度;北亚热带北界东段平均北移1 个纬度以上,并越过淮河一线;中亚热带北界中段从江汉平原南沿移至了江汉平原北部,最大移动幅度达2 个纬度;南亚热带北界西段北移0.5~2 个纬度;青藏高原亚寒带范围缩小,高原温带范围增加。东北湿润、半湿润区虽转干与趋湿并存,但其中温带地区的湿润-半湿润东界东移,大兴安岭中部与南部的半湿润-半干旱界线北扩;其他地区的干湿分界线虽未出现明显移动,但北方半干旱及华北半湿润区总体转干,河西走廊、新疆及青藏高原的干旱、半干旱区总体转湿;而南方湿润区则趋干与转湿并存。     

云龙天池自然保护区垂直气候带划分

以位于纵向岭谷区核心区域的云龙天池自然保护区为研究对象,通过分析保护区气温及降水两大要素的垂直变化,依据气候要素变化特征,结合云南省热量资源区划指标系统及山地热量带划分原则,将保护区划分为6个垂直气候带:澜沧江河谷南亚热带半湿润气候带、澜沧江河谷中亚热带湿润气候带、低中山山麓北亚热带湿润气候带、中山南温带湿润气候带、高中山中温带湿润气候带、高山寒温带潮湿气候带。对各垂直气候带内气候、生物特征进行分析,结果表明:各气候带界限明确,发育符合本气候带热量水分条件的植被及土壤;山麓底部发育有符合水平地带性规律的基带,基带垂直向下的河谷地带发育负向气候带;保护区南温带及以上的气候带,气温偏低,生态系统脆弱。     

中国台风强度等级与可能灾害损失标准研究

台风灾害给中国沿海地区造成了严重损失,进行台风风险评估将为台风灾害有效规避提供科学依据,探讨台风强度等级和灾害损失之间的关系是台风风险定量评估的基础。利用1954-2008年间登陆中国东南沿海的174场成灾台风路径数据和对应的灾情记录数据,对台风强度等级和承灾体(农作物、人口、房屋和社会经济)的8项指标的损失数量关系进行分析,并对台风强度等级与各项损失率指标之间的关系进行拟合,得出各项灾损指标的损失率曲线。基于台风强度等级划分标准和损失率曲线,建立了适合于我国的四个强度等级的台风灾害损失标准划分方案:微度、轻度、中度和重度,对应的损失率用承灾体的社会经济指标来表征。研究表明:当台风强度等级达到第4等级时,灾害造成的损失率均有较大幅度的增加。本文构建的台风灾害损失标准可为进一步定量评估承灾体脆弱性及损失风险提供依据和参考。     

DIFFERENTIATING SEMIARID ENVIRONMENTS USING LANDSAT REFLECTANCE INDEXES

Relationships between Landsat reflectance indexes that extract the individual component contributions of vegetation and the soil background and the composition of a semiarid grassland-shrub environment are examined. The results indicate that two reflectance indexes, the Transformed Vegetation Index (TVI) and the ratio of Landsat MSS6/MSS5, exhibit the highest correlation with vegetation density. The ratio of MSS6/MSS4, the ratio of MSS5/MSS4, and the MSS6 soil background reflectance component (Rgg6) emerge as the best indexes to discriminate between semiarid landscape units. The relationships between reflectance and land cover composition suggest that Landsat reflectance may be useful to monitor temporal and spatial changes in the condition of semiarid vegetation.     

基于干燥度指数的辽西北土地风蚀荒漠化判别

在土地利用分类的基础上,剔除山地、丘陵、岗地、水域及建筑用地等类型,研究辽西北地区风蚀荒漠化问题,试图找到一条半湿润易旱的界线。研究以TM、MODIS影像为数据源,以多种植被指数为参考指标,运用决策树方法对研究区进行分类,结果显示：非荒漠化、轻度、中度、重度与极重度风蚀荒漠化面积分别占辽西北总面积的44．38％、25．...     

生态地理区域界线划分的指标体系

生态地理区域界线由一系列反映生态地理区域特征的指标为依据 ,通过其空间差异落实到具体的空间位置上。客观地认识和划定生态地理区域界线是揭示生态环境时空有序性的重要途径 ,是地域系统研究的基础。生态地理区域界线是两个相邻的、彼此不同的生态地理区质上转变的线或带 ,反映同一等级内划分出来的内部相对一致性与外部的差异性。界线代表有一定宽度的带 ,而且可能随着时间而迁移变化 ,等级越低界线越明显 ,等级越高界线越宽。在生态地理区域划分中 ,先选择人力不能大规模改变的几个主要因素 :温度指标 ,主要指标是日平均气温≥ 1 0℃的天数和积温 ,最冷月平均气温 ,最暖月平均气温等 ;水分指标 ,干湿指数 ,目前比较普遍采用的是年干燥度 ,它可以近似地表征某一地方的干湿程度 ;年降水量的资料通常比较可靠 ,但潜在蒸发的计算需要改进和提高。生态地理区域较高级单位的划分依据侧重考虑生物气候的差异 ,先注意水平地带性 ,由于气候台站的有限性 ,所划分出的界线往往用植被界线去修正 ;而垂直地带性则将潜在植被与气候联系起来 ,按照降水量、潜在蒸发率和生物温度来进行划分。如何处理级别与依据和指标之间的关系是另一个重要问题 ,在这个问题的处理上 ,国内外很不统一。     

荒漠下垫面陆面过程和大气边界层相互作用敏感性实验

建立了一个研究荒漠下垫面陆面物理过程与大气边界层相互作用的模式. 模拟了荒漠下垫面的土壤环境物理、地面热量通量、蒸发、蒸散及大气边界层结构特征.并对主要的环境物理参数进行了敏感性实验.结果表明,本模式能合理地模拟荒漠下垫面地表热量平衡、土壤体积含水量、地表植被蒸发散阻抗、地表水汽通量日变化和湍流交换系数、湍流动能、位温和比湿廓线等.该模式还可进一步应用于研究区域陆面物理过程与大气边界层相互作用机制,及与中尺度大气模式耦合用于区域环境生态和气候的研究.     

气候变暖背景下山西区域地表干湿状况变化

利用1961─2017年山西省67个台站观测资料和FAO Penman Monteith模型，运用统计学方法，研究了山西省近57 a地表干燥度的时空变化，分析了干湿区界限的年代际波动和面积变化，探讨了影响本区域干燥度的主要影响因素，结果表明：以年干燥度指数2.0为标准，山西全省可划分为半干旱和半湿润2个分区，其分区与植被覆盖度十分吻合；山西省北部和东南部地区呈变湿趋势，2000年之后尤为明显，而西南部大部为变干趋势；干燥度指数在1960─1990年代呈波动上升趋势，之后呈下降趋势；降水量在1990年代前呈下降趋势，之后呈上升趋势；蒸散量的变化分3个阶段，1960─1970年代为上升趋势，1980─2000年代较为稳定，之后呈增加趋势；干湿区界限经历了1960─1990年代的东南向位移和之后的西北向位移2个阶段，相应的干旱区面积占总面积的比例由52%扩展到73%，之后缩减到23%；降水量和蒸散量均同干燥度有显著相关性，且降水量同干燥度的相关性大于蒸散量，而相对湿度、平均风速和日照时数同干燥度相关不显著，但同蒸散量显著相关，最高和最低气温同干燥度或蒸散量的相关性均不显著；晋西北沙漠化年代际变化趋势与干燥度变化趋势一致，干湿状况是晋西北沙漠化变化趋势的重要影响因子。     

基于地理探测器的中国亚热带北界探讨

暖温带与亚热带的分界线,是自然区划中一条重要的自然界线,它的划分问题曾引起诸多学科学者的争论。由于早期综合自然区划研究多以定性、专家集成方法为主,同时区划目的、使用指标等多有不同,导致不同学者所划分的自然区多存在一定的差异。本文基于空间分异性思想,使用地理探测器定量探测气候指标对中国亚热带北界的影响,选择其中q值较大的指标如日均温≥0℃天数、最冷月1月均温、年降水和湿润指数等作为主导因子并参考植被、土壤数据探讨亚热带北界界线的位置。结果表明：① 地理探测器法可以快速、准确地筛选自然区划的主要气候指标,并确定分界线的准确位置,提高了自然区划研究的技术水平和区划界线的客观性。② 使用地理探测器划分的新界线在研究区西部位于秦岭南坡1000~1600 m的位置,与以往界线相比略偏南;在研究区东部河南东部、安徽北部比以往界线略偏北。在保持自然要素完整性的同时,新界线具有更大的q值,表明新界线可以很好的反映暖温带与北亚热带2个区划带之间的差异,划分结果具有合理性。     

基于地理探测器的中国陆地热带北界探讨（英文）

The influence of monsoon climatic characteristics makes the tropics of China different from those of other parts of the world. Therefore, the location of the northern boundary of China's tropical zone has been one of the most controversial issues in the study of comprehensive physical regionalisation in China. This paper introduces developments in the study of the northern boundary of China's tropical zone, in which different scholars delimit the boundary with great differences based on different regionalisation objectives, indexes, and methods. The main divergence of opinion is found in different understandings of zonal vegetation, agricultural vegetation type, cropping systems, tropical soil type and tropical characteristics. In this study, we applied the Geo Detector model, which measures the spatial stratified heterogeneity, to validate the northern boundaries of the tropical zone delimited by six principal scholars. The results show that the mean q-statistic value of the higher latitude boundary delimited by Ren Mei'e is the largest(q=0.37), suggesting that, of the rival views, it best reflects the regional differences between China's tropical and subtropical zones, but it is not necessarily suitable for guiding the development of tropical agriculture. The mean values of the q-statistics of Zheng Du's line and Yu Xianfang's line around the Leizhou Peninsula at a lower latitude were smaller, at 0.10 and 0.08 respectively, indicating that the regional differences were smaller than those of Ren Mei'e's boundary. Against the background of global climate change, the climate itself is changing in fluctuation. It is, thus, worth our further research whether the northern boundary of the tropical zone should not be a fixed line but rather should fluctuate within a certain scope to reflect these changes.     

对自然地理区划方法的认识与思考

在研习和继承前人区划研究工作与成果的基础上, 着重于自然地理区划方法论及其体系的探讨。首先, 深入阐述了自然地理区划的内涵, 认为: 自然地理区划既是区域划分的结 果, 也是区域划分的方法与过程, 同时还是认识地理特征和发现地理规律的一种科学方法。 第二, 假设性认为自然地理区划是客观存在的, 针对不同的区划目的和采用不同的区划原则 所形成了不同类型的自然地理区划, 如部门区划与综合区划、区域区划与类型区划等, 则构 成了对区划对象的多角度认识, 并且这些区划间存在内在联系, 具有一定的一致性和可转换性。第三, 在分析总结各种自然地理区划方案研究的基础上, 提出了包括区划本体、区划原 则、区划等级系统、区划模型和区划信息系统的自然地理区划范式, 其中自然地理区划原则、等级系统和区划模型构成了区划方法的核心, 并且通过区划模型, 实现区划原则、指标体系 和单位等级系统的综合。最后, 论文对自然地理区划信息系统研究所涉及的主要科学问题和 主要功能作了简要的说明和讨论, 并指出: 在地理空间单元理论的指导下, 可以实现在统一 的科学框架下的各种自然地理区划的集成, 并为开展综合区划研究提供可用的技术方法。     

Determinants and identification of the northern boundary of China’s tropical zone

The influence of monsoon climatic characteristics makes the tropics of China different from those of other parts of the world. Therefore, the location of the northern boundary of China’s tropical zone has been one of the most controversial issues in the study of comprehensive physical regionalisation in China. This paper introduces developments in the study of the northern boundary of China’s tropical zone, in which different scholars delimit the boundary with great differences based on different regionalisation objectives, indexes, and methods. The main divergence of opinion is found in different understandings of zonal vegetation, agricultural vegetation type, cropping systems, tropical soil type and tropical characteristics. In this study, we applied the GeoDetector model, which measures the spatial stratified heterogeneity, to validate the northern boundaries of the tropical zone delimited by six principal scholars. The results show that the mean q-statistic value of the higher latitude boundary delimited by Ren Mei’e is the largest (q=0.37), suggesting that, of the rival views, it best reflects the regional differences between China’s tropical and subtropical zones, but it is not necessarily suitable for guiding the development of tropical agriculture. The mean values of the q-statistics of Zheng Du’s line and Yu Xianfang’s line around the Leizhou Peninsula at a lower latitude were smaller, at 0.10 and 0.08 respectively, indicating that the regional differences were smaller than those of Ren Mei’e’s boundary. Against the background of global climate change, the climate itself is changing in fluctuation. It is, thus, worth our further research whether the northern boundary of the tropical zone should not be a fixed line but rather should fluctuate within a certain scope to reflect these changes.