长江中游四湖流域湖泊变迁与湖区土壤空间格局的关联分析

分析了20世纪20年代以来长江中游四湖流域湖泊阶段性变化特征,并结合湖区土壤空间分布数据,重点探讨现代土壤空间格局与湖泊的阶段性变化是否存在关联。研究结果表明,从20世纪20年代至今,江汉平原四湖流域湖泊经历了由扩大到缩小至稳定的阶段性变化过程;通过湖泊变迁序列与湖区土壤格局的综合分析,发现四湖流域湖泊变化范围内的土壤空间分异与20世纪20年代以来湖泊变化历程具有密切关系。20世纪20年代以来,四湖流域湖泊变化范围集中分布了全流域67%以上的潜育型水稻土和沼泽型水稻土;在四湖流域自20世纪40年代起的湖泊萎缩阶段,湖泊变化时间距今愈近,相应湖泊变化范围中沼泽型水稻土和潜育型水稻土面积比例愈大,淹育型水稻土和潴育型水稻土面积比例则愈小。在湖泊变化不同时间组合所对应的空间范围中,各类型水稻土所占面积比例随时间变化而表现的规律性,在一定程度表现出人为耕作及土壤性质改良对土壤性质转变的影响作用;而根据沼泽型水稻土转变速率的空间差异性,可推测湖区脱沼泽过程与地形地貌分异相关。     

贵州省森林资源动态变化

依据贵州省林业调查规划院1979、1984、1990、1995、2000年5次森林资源连续清查资料,从森林资源面积、蓄积量、组成结构等方面总结了该省近20年间森林资源动态变化的详细资料,并对变化的原因进行了分析。结果表明,20世纪70年代末至80年代末,林业用地面积、天然林面积与蓄积量均呈下降趋势;其后,由于贵州省政府及林业部门的高度重视,实施一系列林业生态保护与可持续发展工程,如国家“长江防护林工程”、“珠江防护林工程”等,贵州森林资源自1990年以来持续稳定增长,促进了生态环境改善     

近30年来小兴安岭地区生物量变化及地统计分析

以20世纪80年代、90年代、2000年以后三个时期的遥感数据和同期的森林资源清查样地数据为基础,应用遥感信息模型的方法,估算了小兴安岭地区森林生物量,并应用GIS和地统计相结合的方法,研究了小兴安岭地区20世纪80年代、90年代、2000年以后三个时期的森林生物量时空变化、空间自相关性和异质性.结果表明:研究区的生物...     

基于树轮重建的宁夏河东沙地西部公元1899年来年降水量的变化

在分析我国季风区西北缘宁夏河东沙地西部的油松(Pinus tabulaeformis)树木年轮宽度年表与气温降水相关关系基础上,建立了树轮宽度指数与年降水量的转换方程。交叉检验结果表明转换方程比较稳定,重建结果合理可靠。公元1899年来降水量重建结果表明:研究区在20世纪40年代以前,降水变化波动幅度较大,年际间干湿变化明显,20世纪40-80年代间降水波动幅度变小且频率增加,20世纪80年代以后降水变化波动幅度又趋于增大且频率减小;与昌灵山、贺兰山和祁连山东段降水变化对比分析发现河东沙地西部的降水量变化与周边地区气候演变存在一定的同步性;宁夏河东沙地西部20世纪10年代、20世纪20-30年代初期、20世纪末以及2004-2006年的相对干旱时期有利于该区沙漠化范围的扩大,对该区沙漠化治理不利,而20世纪初期、20世纪10年代末期、20世纪30-40年代、20世纪90年代的相对湿润时期在一定程度上减缓了暖干化趋势,有利于沙漠化范围的缩小。周期分析结果表明,宁夏河东沙地西部1899年来降水量变化存在2~4 a、5~7 a和10 a左右变化周期。     

祁连山北坡中部气候特征及垂直气候带的划分

通过对祁连山北坡中部气候特征，森林植被类型和土壤类型的定位预测研究，对祁连山北坡中部森林生态系统的主要气象要素垂直分布特征进行分析，应用气候指标和生物学原理，将祁连山林区按不同海拔高度划分为：1.山地荒漠草原气候带；2.山地草原气候带；3.山地森林草原气候带；4.亚高山灌丛草甸气候带；5.高山亚冰雪稀疏植被气候带；进而提出了合理开发祁连山山地气候资源，以促进当地经济发展。     

利用树木年轮资料重建祁连山中段春季降水的变化

春季降水是祁连山中段树木生长的主要限制因子，利用树木年轮宽度指标重建了祁连山中段230年的春季降水序列，发现祁连山中段230年来经历了大幅度长阶段的干湿变化，干湿时段与西北实际的旱涝情况比较 合，而且与横断山区，华山的研究结果一致。说明祁连山中段春季降水，特别是异常的干湿变化，具有较大范围的代表性，至少记录了西北地区的干湿变化历史，从咖一个侧面证实了重建序列的可靠，另外，20世纪初期到40年代的少雨以及20世纪40年中期到60年代的多雨与我国东部地区降水量的变化趋势比较一致，说明祁连山中段的春季降水可能和北半球或更大范围的气候背景有密切的关系，奇异谱分析结果分析，祁连山中段230年来的春季降水具有明显的69年长周期和21年短周期。     

2001—2017年祁连山积雪面积时空变化特征

科学监测祁连山积雪面积及变化特征对该区域气候研究、雪水资源开发利用、环境灾害预报及生态环境保护等具有重要意义。基于2001—2017年MOD10A2积雪产品和气象数据,分析祁连山积雪面积动态变化特征及与气温降水关系。结果显示:(1) 2001—2017年祁连山积雪面积年际波动趋势较大,呈减小趋势,多年平均积雪面积约为5×104km2,占祁连山总面积的25. 9%;年内变化成"M"型,即在一个积雪年中有两个波峰和波谷,波峰出现在11月和1月,波谷出现在7月;季节变化波动趋势较大,夏冬季积雪面积减小趋势大于春季,秋季呈现略微增加趋势。(2)祁连山区积雪面积主要分布在3 000～4 000 m及4 000～5 000 m,积雪覆盖率随着海拔上升呈现逐渐增大的趋势;祁连山区不同坡向积雪覆盖面积差异较大,积雪覆盖率差异较小;积雪频率高值区呈典型的条带状分布,与祁连山地形相一致,呈西北—东南分布,且分布西部大于东部。(3)初步分析认为祁连山积雪面积变化对气温要素更敏感。     

1960-2010 年中国天山山区气候变化区域差异及突变特征

利用天山山区32 个气象站点1960-2010 年的逐月平均气温、降水数据和DEM数据等,进行了气候时空变化趋势和突变分析,研究结果表明：山区近50 年来年均气温呈明显的上升趋势,21 世纪以来年均温增加最明显,季节均温与年均温的变化趋势基本一致,冬季均温增加最明显,夏季均温变化最小;山区东段升温趋势最明显,北坡的变化趋势明显于南坡.自20 世纪60 年代以来降水量持续递增,其中80 年代开始更加明显;夏季降水量增加最明显,春季变化最小,山区年降水主要集中在春夏两季;山区气候空间分布呈现“两中心”的特征,东段为“干热”中心,西北部为“暖湿”中心,这两个中心的气候反差有扩大的趋势;山区气温和降水突变不太明显,春夏季气温突变可能发生在20 个世纪90 年代末至21 世纪初;秋冬季气温突变在20 世纪90 年代可能发生过;南坡和东段年均温突变可能发生在1982 年,北坡大致发生在1990 年左右.秋季降水突变发生在20 世纪80 年代末,其他季节不明显,年降水突变发生在80年代末期.     

天山北翼坡向对森林分布的影响

坡向对山地森林的空间分布有重要影响,在干旱区尤其如此。天山山地处于西北干旱区,其山地森林的研究过去多集中在南北翼森林的简单对比,而在更详细的中小尺度上,森林沿坡向梯度的连续变化缺乏定量化的分析。以天山北翼中段为研究区,利用1∶5万DEM和SPOT5遥感图像解译,分析山地森林上下限和面积在全坡向的变化规律。结果表明:1.研究区内97.4%的森林分布在海拔1 600~2 690 m;2.森林上限分布在2 691~2 790m,最高值出现在东坡,最低值出现在西南坡,森林上限随坡向变化不明显;森林下限分布在1 371~1 600 m,最高值出现在西南坡,最低值出现在南坡,森林下限的分布和河谷密切相关;3.森林分布面积在北坡最大,阳坡分布面积非常小,在全坡向范围内呈现"U"型分布,西坡森林面积略大于东坡;但在森林分布的上部(2 700 m)及下部(1 600 m),森林面积东坡略高于西坡。     

基于GIS的祁连山区气温和降水的时空变化分析

基于ArcGIS平台Geostatistical Analyst中的Kriging插值方法,和Spatial Analyst中的Surface Analyst,分析了祁连山区18个气象站点1960\_2005年气温、降水的数据,并且空间化显示了各年代间的气温、降水变化。结果表明:①1960\_2005年祁连山区的气温呈显著的上升趋势,升幅基本在0.5 ℃/10a左右,20世纪90年代中期以后气温上升最为明显,变幅最大超过1℃。②祁连山区的气温变化和西北地区的气温变化有很好的同步性。冬季气温分布趋势与夏季相同,但冬季南北坡的温差明显小于夏季。各月的平均气温直减率差别大,冬季气温直减率较低,春季气温直减率较大。③分析了祁连山区降水的累积距平,祁连山的东、中、西三段的降水在80年代以前都是呈下降的趋势,在80年代以后表现为显著增加,并且中部表现最为明显。在祁连山的北坡、南坡和的降水总体趋势变化也是在80年代,在80年代以前呈下降趋势,而80年代后为上升趋势。④祁连山区的降水呈上升趋势,降水具有明显的区域性和季节性, 从东南向西北逐渐减少,冬季降水均在13 mm以下,而在夏季降水量最高可达247 mm。     

气候变暖背景下祁连山区夏季积雨云变化特征

利用祁连山区及其周边26个气象观测站1961-2005年夏季积雨云形状和气温观测资料,采用线性趋势分析、墨西哥帽小波分析等方法,分析了祁连山区夏季积雨云出现频率的空间分布与时间变化特征,探讨了与气候变暖的关系,并选用同期NCEP/NCAR全球再分析资料,对祁连山区夏季积雨云的环流特征进行分析.结果表明:①祁连山区夏季积雨云出现频率明显高于河西走廊和柴达木盆地.②祁连山区夏季平均气温呈逐年上升趋势,20世纪90年代以来,上升趋势更为明显.祁连山区夏季积雨云出现频率明显减少,近45年来祁连山区夏季积雨云出现频率减少近8%.③在3和20年尺度上,祁连山区夏季气温和积雨云出现频率为反相位变化结构为主;在气温振荡最强的10a时间尺度上,20世纪80年代初期以前2者为反相位关系,而之后随着祁连山区显著增温,2者则呈现出同相位变化特征.④在年代际尺度和年际尺度上,祁连山区夏季气温和积雨云出现频率均为显著的负相关关系.分析表明,在气候变暖的背景下,祁连山区和河西走廊的夏季积雨云出现频率减少,而柴达木盆地为增多.⑤祁连山区夏季积雨云出现频次的多少,是对欧亚500hpa环流异常的响应.     

祁连山北坡青海云杉林生境特征分析

青海云杉林分布格局深受环境影响,量化其分布与环境之间的关系对该种群管理、恢复与重建具有重要的意义,但目前仍然缺乏量化研究成果。本研究选择祁连山北坡青海云杉林为研究对象,以数字高程模型(digital elevation model,DEM)和青海云杉林分布图为基础数据,利用地理信息系统(GIS)空间分析方法,着重量化分析祁连山青海云杉林的生态幅度和地形特征,得出祁连山北坡青海云杉生境的气候边界函数,并界定青海云杉林分布的海拔、坡度以及坡向范围。该项研究目的在于数量化表达青海云杉林空间分布的气候和地形幅度,为退耕退牧还林提供科学支撑,为气候变化条件下青海云杉林的响应研究奠定基础。     

海南岛热带天然林动态变化

通过实地调查和对遥感信息、林业二类调查资料的研究,简要分析了海南岛森林的历史变迁和驱动原因,详细探讨了不同时期海南岛森林覆被动态变化过程与驱动因子。主要结论:1)海南热带天然林面积变化明显,从1950年的1200000hm²下降至1979年的415200hm²,到1998年恢复到614700hm²;2)从历史时期至现在,森林覆被变化可分为森林递减(～1987年)和森林恢复(1987～)两个时期;3)空间变化主要表现在:砍伐森林由沿海平原台地逐渐向内陆丘陵盆地扩展,最后到达中部山区;4)不同时期影响热带天然林变化的主要因素不同     

近百年湖北省湖泊演变特征研究

利用20世纪初以来的地图、历史文献资料和1986～2005年期间7年不同时相的TM影像数据,采用遥感和地理信息系统技术和方法,分析近百年湖北省湖泊的时空演变特征。研究结果表明:①近100多年来,湖北省湖泊演化可以分为4个阶段,并且具有明显的地域差异性。②20世纪初期,湖北省湖泊面积约为26000km2,到2005年为3025.6km2,仅为百年前的11.64%;近百年来绝大部分湖泊面积都在缩小,部分湖泊因围垦或其他原因已完全消失或变为它用,部分湖泊形态发生了较大变化;人类活动是湖北省湖泊百年变迁的主导因素。③20世纪下半叶湖北省湖泊变化迅速,湖北省湖泊面积由50年代的约8503.7km2波动减小至80年代的约2977.3km2,发生在60～80年代的围垦是造成湖泊萎缩的主要原因;从90年代开始,因重视湖泊保护和退田还湖,使湖泊萎缩的态势得到遏制,局部湖泊面积有所恢复。     

中国1960－2010年降雨增减、转折时空演变特征

根据1960－2010年中国563个地面观测站年降雨量资料,采用气候变化趋势转折判别模型和ANUSPLIN插值软件对中国年降雨增减、转折变化的时空变化规律进行研究。结果表明：近50年中国年降雨量出现环勃海地区和西南地区两个减少中心和高原东南地区和江淮地区南部两个增加中心;中国降雨在20世纪70年代、80年代和90年代出现了3次转折变化,其中20世纪70年代、80年代两次沿纬向变化,20世纪90年代沿经向变化,3次初始转折时间由西向东转移;降雨的增减沿纬向呈带状分布,大部分地区降雨增减呈交替变化,表现为三极子型分布。中国降雨增减、转折变化中心线与南北分界线基本一致。     

老挝森林覆被变化及其驱动力分析

森林资源是老挝分布最广和最重要的自然资源。基于老挝各省在1982、1992和2002年三个时段的森林覆被和土地利用现状数据,应用洛伦茨曲线和基尼系数对老挝森林覆被变化进行定性和定量的研究,并分析了老挝森林资源变化的驱动力及其主要因子的影响。结果表明老挝各类林地面积和分布结构都发生了相对变化:在面积总量变化上,下降最明显的是现存林地和其他林地,分别下降了3%和5.3%;而次生林地和长期农耕地分别增长了5.4%和2.1%;相对而言,其他非林地面积总量变化不大。在森林分布特点上,现存林地和其他林地的土地利用类型分布呈离散分布;次生林地、长期农耕地和其它非林地的土地类型分布趋向均衡。老挝森林覆被变化有其历史和社会发展水平限制等特殊性,它是老挝社会经济发展和人口增长等因素共同驱动的结果,但主要驱动力是老挝人民普遍的贫困及从事对社会和环境破坏极大的游耕或轮垦的农耕活动。     

近50 年气候变化背景下中国冰川面积状况分析

根据近年来中国典型区域冰川面积变化遥感监测数据,结合139 个地面站的气温、降水量与28 个探空站的0 ℃层高度气象资料,分析了近50 年气候变化背景下中国冰川面积状况。结果表明,研究区冰川面积从20 世纪60-70 年代的23982 km²减小到21 世纪初的21893 km²,根据冰川分布进行加权计算后冰川面积退缩了10.1%,对时间插补后得到1960 年以来的冰川面积年均变化率为0.3 % a^-1。就冰川面积变化的空间分布特征而言,天山的伊犁河流域、准噶尔内流水系、阿尔泰山的鄂毕河流域、祁连山的河西内流水系等都是冰川退缩程度较高的区域。近50 年中国冰川区夏季地面气温与大气0 ℃层高度均呈上升趋势,而降水量的增幅却相对轻微,增长的降水量不足以抵消升温对冰川的影响,气候变暖是影响冰川面积变化的主要因素。     

近30年中国中东部地区植物分布变化

在全球气候变暖背景下,某些植物分布范围会发生明显变化。但已有研究尚未对中国中东部地区近30年来的植物分布变化进行系统总结。采用荟萃分析方法（meta-analysis）,通过搜集已发表文献中关于植物引种、植被和物种分布及其变化等数据资料,得到近15年119个植物物种的251条分布变化证据,经与《中国木本植物分布图集》中记载的原分布记录（约20世纪80年代至90年代）对比,统计了不同物种的分布范围变化,并分析了变化原因。结果表明：近30年来,统计物种中80%在水平地带上发生北移,平均移动值约为3.37°;中东部地区植物分布响应气候变化的区域集中在北亚热带常绿阔叶林—暖温带落叶阔叶林过渡带以及中温带针阔叶混交林过渡带。分析发现20世纪50年代以来中国绝大多数地区有显著的增温趋势,升温导致温暖指数（Warmth Index）增加,满足植物生长的热量需求,是植物北移的重要原因。     

青藏高原大湖期

青藏高原湖盆中古湖岸线分布广泛,从最高湖岸线的分布确定的大湖期湖泊面积,一般比现代湖泊面积大数倍至十多倍.据高原不同地区的十多个湖泊沉积测年数据分析,大湖期的年代大致相近,在40～25ka BP居多,有的可能延续至20ka BP,与深海氧同位素3阶段、末次冰期间冰段相当.该时期高原环境特别湿润.大湖期的形成与该时期亚洲夏季风特别强盛有关.     

基于阈值分割的黑龙江省森林类型遥感识别

全球变化背景下,准确获取森林覆盖是监测森林资源动态、实现林业可持续发展的重要基础。为将省级尺度森林资源清查面积资料空间化,以黑龙江省为例,利用1999-2003年该省森林资源清查面积数据,结合2000年500 m分辨率的MODIS数据,构建了基于阈值分割的森林类型遥感识别方法。该方法利用不同地表覆被类型归一化植被指数时间序列的季节分异特征,以森林资源清查面积为标准,设定森林类型的划分阈值,识别了黑龙江省森林类型的空间分布。最后,基于分层随机抽样和精度评价方法,表明森林类型识别结果与地面参考数据具有较高的一致性,总体分类精度为78.1%;特别是季节特征明显的落叶林,精度可达80%以上。本文所构建的方法可将森林清查统计数据进行准确的空间定位,同时结合多期森林资源连续清查资料和遥感信息,可为识别并量化区域生态系统生物量和碳库变化等提供科技支撑。