新疆气候“湿干转折”的信号和影响探讨

新疆是对全球变化响应最敏感地区之一,分析全球变暖背景下新疆干湿气候变化及其影响,对应对和适应未来气候变化带来的影响具有重要意义。基于气象水文观测资料,对新疆区域干湿气候变化及其影响评估进行了探讨。结果表明：① 20世纪80年代中后期以来新疆气温升高,降水量增加,呈“暖湿化”特征;但1997年之后,干旱变化趋势、干旱频率、干旱发生月份等均有明显增加,导致70%以上的区域变干,新疆气候出现了从“暖湿化”向“暖干化”转折的强烈信号,即发生了“湿干转折”;② 新疆气候转折对区域生态和水资源造成明显的影响,归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）经历了先增后减的变化过程,1982—1997年植被趋于“变绿”,但1997年之后植被长势迟滞,土壤水分明显下降,生态逆转,生态负效应凸显;③ 新疆河流径流变化出现明显的区域差异,对干湿气候转折响应复杂,受冰雪融水对径流补给比例的影响,发源于天山的河流径流对区域干湿变化有正响应,但发源于昆仑山的河流径流响应不明显。研究结果表明气候“湿干转折”和极端气候事件加剧背景下新疆干旱化急剧增加,水循环系统和生态系统不稳定性加剧,相关成果可为区域干旱灾害防灾减灾和风险管理提供有价值的决策参考。     

Ecosystem carbon storage under different scenarios of land use change in Qihe catchment,China

Regional land use change is the main cause of the ecosystem carbon storage changes by affecting emission and sink process.However,there has been little research on the influence of land use changes for ecosystem carbon storage at both temporal and spatial scales.For this study,the Qihe catchment in the southern part of the Taihang Mountains was taken as an example;its land use change from 2005 to 2015 was analyzed,the Markov-CLUE-S composite model was used to predict land use patterns in 2025 under natural growth,cultivated land protection and ecological conservation scenario,and the land use data were used to evaluate ecosystem carbon storage under different scenarios for the recent 10-year interval and the future based on the carbon storage module of the In VEST model.The results show the following:(1) the ecosystem carbon storage and average carbon density of Qihe catchment were 3.16×107 t and 141.9 t/ha,respectively,and decreased by 0.07×107 t and 2.89 t/ha in the decade evaluated.(2) During 2005–2015,carbon density mainly decreased in low altitude areas.For high altitude area,regions with increased carbon density comprised a similar percentage to regions with decreased carbon density.The significant increase of the construction areas in the middle and lower reaches of Qihe and the degradation of upper reach woodland were core reasons for carbon density decrease.(3) For 2015–2025,under natural growth scenario,carbon storage and carbon density also significantly decrease,mainly due to the decrease of carbon sequestration capacity in low altitude areas;under cultivated land protection scenario,the decrease of carbon storage and carbon density will slow down,mainly due to the increase of carbon sequestration capacity in low altitude areas;under ecological conservation scenario,carbon storage and carbon density significantly increase and reach 3.19×107 t and 143.26 t/ha,respectively,mainly in regions above 1100 m in altitude.Ecological conservation scenario can enhance carbon sequestration capacity but cannot effectively control the reduction of cultivated land areas.Thus,land use planning of research areas should consider both ecological conservation and cultivated land protection scenarios to increase carbon sink and ensure the cultivated land quality and food safety.     

Erosions on the southern Tibetan Plateau: Evidence from in-situ cosmogenic nuclides 10Be and 26Al in fluvial sediments

Investigating topographic and climatic controls on erosion at variable spatial and temporal scales is essential to our understanding of the topographic evolution of the orogen.In this work,we quantified millennial-scale erosion rates deduced from cosmogenic 10Be and 26Al concentrations in 15 fluvial sediments from the mainstream and major tributaries of the Yarlung Zangbo River draining the southern Tibetan Plateau (TP).The measured ratios of 26Al/10Be range from 6.33 ± 0.29 to 8.96 ± 0.37,suggesting steady-state erosion processes.The resulted erosion rates vary from 20.60 ± 1.79 to 154.00 ± 13.60 m Myr-1,being spatially low in the upstream areas of the Gyaca knickpoint and high in the downstream areas.By examining the relationships between the erosion rate and topographic or climatic indices,we found that both topography and climate play significant roles in the erosion process for basins in the upstream areas of the Gyaca knickpoint.However,topography dominantly controls the erosion processes in the downstream areas of the Gyaca knickpoint,whereas variations in precipitation have only a second-order control.The marginal Himalayas and the Yarlung Zangbo River Basin (YZRB) yielded significantly higher erosion rates than the central plateau,which indicated that the landscape of the central plateau surface is remarkably stable and is being intensively consumed at its boundaries through river headward erosion.In addition,our 10Be erosion rates are comparable to present-day hydrologic erosion rates in most cases,suggesting either weak human activities or long-term steady-state erosion in this area.     

环境经济地理学的研究现状与挑战

环境经济地理学是经济地理学反思资源环境在学科内部边缘化的产物,旨在重建经济地理学理论与资源环境之间的联系。历经近20年的发展,环境经济地理学研究片段化、地位边缘化的问题无明显改观。为此,本文回溯了环境经济地理学的发展思路,归纳了以环境经济地理学名义开展的研究工作,探讨了环境经济地理学发展面临的挑战与应对。研究发现：① 环境经济地理学过去20年的发展思路是以经济地理学理论为基础,探讨适应资源环境变化的经济发展与空间布局模式,凝练了环境治理和绿色转型两个研究主题。② 面向环境治理,环境经济地理学应用全球价值链和全球生产网络理论,探讨企业和地方如何实现环境和经济效益的共同提升;同时,借助区位分析评估作为区位因子的环境规制如何影响经济布局,发现了诸多“经典假说”的反例。③ 面向绿色转型,环境经济地理学与演化经济地理学结合,应用区域多样化和路径创造理论,分析了区域绿色转型的条件和过程。④ 环境经济地理学的未来发展需要克服范式差异、加强问题导向、推动理论创新,挖掘中国丰富的环境经济地理问题所蕴含的机遇。     

长江经济带三大城市群城际客运联系网络结构对比分析

“流空间”是人文-经济地理学关注的重要议题。基于城际客运交通流数据,运用ArcGIS空间分析、城市联系强度模型等方法对长江经济带长三角、长江中游、成渝三大城市群城际客运联系网络结构特征进行刻画,结果表明：①长三角城市群城际客运联系网络以上海市为主核心,苏州、南京、杭州为次核心,通过核心城市向外延伸的交通轴线组成相互之间联系紧密的城市网络,西部与南部地区的联系相对较弱;长江中游城市群城际客运联系网络以武汉、长沙、南昌三个省会城市为核心节点,周边次中心城市与其省会交通联系紧密,但城市间跨省联系较弱,本省城市仅与另外两个省会城市存在突出的向心性联系;成渝城市群高等级联系网络大多指向成都、重庆主城区,次级区域中心城市发育不足,成渝城市主轴线在强交通联系推动下发育成型,但川渝接壤地区的城际客运联系存在“断层”。②长江经济带三大城市群在网络化演化进程中,具有城市群“等级-网络”的基本演化特征,其中成渝城市群、长江中游城市群仍处于“核心-边缘”的双核或三核结构,长三角城市群已出现多核网络化发展趋势。③高速铁路作为新兴要素流,对公路、普通铁路等传统要素流具有明显的替代效应,增强了三大城市群核心城市向外延伸的轴线联系,是驱动城市群城际客运联系网络结构演变的新动力。     

洞庭湖区的泥沙淤积效应

以1951-2005 年长系列实测泥沙等资料为依据, 从泥沙淤积特性与资源环境之间的关系上, 探讨了洞庭湖区的泥沙淤积效应。研究表明: 由于洞庭湖区始终处于淤积状态, 加之人类活动影响, 导致了泥沙淤积循环演进的格局, 以至于使泥沙的灾害性效应与资源性效应 均在湖区得到充分的显示。主要表现在: ① 塑造了水体滩地、泥沙滩地、湖草滩地、芦苇滩地等类型滩地, 构成了湖泊巨系统的主体; ② 孕育或诱发了泥沙淤积→洲滩扩展、围垦→调洪功能下降、鱼类资源枯竭、生物多样性减少灾害链: 泥沙淤积→洲滩扩展→洪涝、水质污染; 泥沙淤积→植被洲滩浮涨→血吸虫病、害鼠致害灾害链; 泥沙淤积→洪溃决堤→土地沙 化灾害链。这些淤积型泥沙灾害链给湖区直接或间接地造成巨大的经济损失。③ 近55 年间, 泥沙塑造土地约98.13×10⁸hm², 人类合理开发利用洲滩资源获得了巨大的经济效益, 就地挖沙加高防洪大堤2~3 m, 累积土石方约55×10⁸ m³, 节省了购买大量原材料的开支。     

广州城市交通系统与空间格局互动影响研究

该文在评述国内外相关研究的基础上,阐释城市交通系统与空间格局之间的互动影响关系。对广州城市交通系统与空间格局之间的互动影响关系的研究结果表明：广州城市交通系统的发展对空间格局的形成与发展有引导作用;城市空间格局的变化会产生反馈作用,客观上影响着交通系统的空间布局,两者之间存在—个互动反馈作用环。     

中国近46年来冬半年日降水变化特征分析

中国总体冬半年降水总量、日降水强度以及强降水日数都有不同程度的增加趋势。西北地区的变化相对显著,其平均降水量、降水日数及日降水强度都呈增加趋势,特别是20世纪80年代后期发生跃变。华北和中部地区降水总量趋于减少。南方3区多为增加趋势,其中东南和华南与冬季风及欧亚遥相关型有显著的负相关关系,而西南地区日降水参数则与温度和北极涛动指数显著相关。东北地区降水指标没有明显的一致趋势。     

基于经济联系强度的乌鲁木齐都市圈 空间结构研究

从经济联系强度的角度出发, 运用分形理论对乌鲁木齐都市圈的空间结构进行研究, 计算 了都市圈内城市间经济联系强度。对比分形的自相似特征, 分析了都市圈经济联系强度的空间分 布情况, 指出都市圈存在中心城市辐射力不足、对其他城市发展带动力弱等问题。结合产业的相 似度, 探讨了提高中心城市经济辐射力的优化方案, 结果表明乌鲁木齐、米泉市、昌吉市作为一个 经济区统一规划, 经济联系强度分维值是以乌鲁木齐市为中心的近2 倍, 都市圈空间结构明显优 化。在对优化方案进行深入分析的基础上, 发现乌鲁木齐都市圈经济联系强度扩散的空间特征: ( 1) 中心城市的经济辐射能力以及周边地区对中心城市经济辐射力的接受能力, 随距离增加呈现 出按指数函数衰减; ( 2) 梯度扩散与城市的等级规模有关, 城市等级规模小, 对经济辐射的接受能 力弱, 可能出现跃迁现象。在经济扩散过程中, 两种特征同时并存, 前者占主导地位。     

塔里木河干流输水运行对河流生态功效的分析

塔里木河干流在2005年阿拉尔站的年径流量为57.18×108 m3,属丰水年,上、中、下游耗水量分别为31.63×108m3、18.93×108 m3、7.206×108 m3.1960-2004年新渠满站水文断面河床总淤积厚度达120 cm,由于河床淤积,洪水漫溢不断增大,导致上游段耗水量呈不断增加趋势.2005年实施了第七次生态输水,向下游"绿色走廊"输水2.80×108m3.从2000-2005年向塔里木河下游绿色走廊应急输水,共七次累计输水时间900天,前期主要利用开都-孔雀河处在丰水期的有利时机,后期靠塔里木河流域综合治理成果和上游三源流的水量增加.总计从博斯腾湖和干流调水25.06×108m3,自大西海子水库泄洪闸向塔里木河最下游河道输水量达20.40×108m3.2005年水头连续五次到达台特玛湖,不仅使塔里木河下游绿色走廊生态条件得到了改善,而且也使干流两侧胡杨林生态林草得到较快的恢复,并使塔里木河干流全程流水的受损河流生态系统得到了修复.塔里木河干流区域林草面积142.1×104hm2,其中上游段46.8×104hm2,约占干流林草总面积的33.0%,位居第二,中游段81.1×104hm2,占总面积的57.1%,位居第一,而下游段14.1×104hm2,占总面积的9.9%,位居第三.结果显示,塔里木河干流上游、中游的植被面积与水量消耗极不协调.2001-2005年上游消耗水量均超过了塔里木河干流初始水权比例下的分配额度.为了保障塔里木河干流实现永久输水和维护其区域生态功能,建议急需对上游河段采取河道整治和疏浚等工程措施,进一步调整干流上、中、下游区水量泄放比例,才能使得塔里木河的综合治理实现生态河流目标.