两极海冰与青藏高原陆面物理过程“耦合”特征

为探讨南极、北极强信号区域海冰变化 ,青藏高原陆面热力状况与北半球大气环流及中国气候变异的遥相关特征以及“三极”因子间的“互反馈”机制 ,应用遥相关等统计方法研究了影响东亚以及中国区域气候变化特征前期“三极”强信号特征 ,探讨了两极海冰与高原陆面水热状况之间的“耦合”影响及其“互反馈”相关特征 ,比较了“三极”前期因子对中国夏季气候变异的贡献程度及其动力结构形成的影响特征 ,并从全球海 -陆 -气 -冰相关定性模型来认识全球气候变化与中国区域气候变异的形成机制。     

旅游地人居空间多功能研究进展与展望

在旅游发展快速驱动下,旅游地人居空间正处于多功能转型的关键阶段。多功能理论为旅游地人居环境可持续发展研究提供了新理论与新范式,也为中国典型地域环境下旅游地人居环境建设与调控开拓了新思路。文章系统梳理和分析了国内外关于旅游地人居空间多功能的概念演变、评估体系、变化特征、驱动机制和适应性调控等方面的研究成果,揭示已有研究的演进路径,并提出未来研究的方向和建议。主要结论包括：1）概念内涵与评估体系层面,研究视域逐渐关注高质量人居空间的多样化需求。2）空间变化特征方面,更多的研究呈现从宏观区域整体描述、中观尺度的村镇重点分析到微观住宅内部空间深入探究的空间转变。3）驱动机制层面,研究结合自然因素与社会因素2个层面来判定驱动因子。驱动力变化呈现初期“自然资源基础决定空间功能类型”,中期“产业发展引领空间功能转型”,后期“人居环境自然舒适追求”的阶段性特征。4）适应性调控层面,研究对策主要通过协调多元主体的社会关系和优化物质空间组合实现。最后,建构了旅游地人居空间多功能研究三阶段的演进路径,提出后续研究关注的重点,包括构建更全面的多功能评估指标体系、多元主体之间多功能诉求的耦合权衡机制,以及自上而下和自下而上相结合的多功能转型优化策略。研究方法方面,跨学科方法的融合与创新将成为一个重要突破。     

3 万年来亚洲降水与大气环流变化重建和模拟综述

区域性的湖泊水位能反映有效降水及气候变化,已成为重建第四纪降水和水量平衡最重要的指标。亚洲分布着几乎全球各种成因类型的湖泊,第四纪湖泊演化在全球第四纪研究中占有重要地位。多年来通过对地貌学、沉积学、生物地球化学和考古学的研究重建了各个区域的湖泊水位变化,并据此建立了湖泊演变数据库,作为研究第四纪亚洲区域气候变化的重要基础。本文介绍湖泊水位气候理论的发展历程,回顾晚第四纪亚洲湖泊水位研究的历史;分析晚第四纪亚洲从西到东不同区域湖泊水位变化历史和地域特征,并根据晚第四纪冰期和间冰期的两个特征期湖泊空间变化特征,从古气候模拟的角度探讨了气候驱动机制下湖泊水位变化的成因。     

中东地缘环境时空演变及驱动机制分析

中东是“一带一路”倡议重要的节点地区,深刻分析其地缘环境及驱动机制,对于维护中国经济利益和能源安全,提高中国“大国地位”和国际影响力有着重要作用。通过构建地缘环境评价体系分析中东地缘环境的时空演变特征,并通过地理探测器剖析其演变机制,研究结果发现：（1）以2010年“阿拉伯之春”事件为转折点可将中东地缘环境演进过程划分为温和波动期（2000—2009年）和剧烈波动期（2010—2020年）两个阶段。（2）空间上,地缘结构从伊拉克处于优势地位的“一核”空间结构演变为伊朗独大的“一核”结构。地缘环境从“西高东低、中突出”的空间格局,演变为“东高西低、北高南低”的空间格局,“东进”趋势明显。2020年地缘环境高值区分布在伊朗、土耳其、阿联酋、沙特阿拉伯和科威特等东部和北部地区国家,地缘环境低值区集中在也门、叙利亚、伊拉克、约旦和黎巴嫩等南部和西部地区国家。（3）从驱动机制上来看,中东地缘环境演变是内外部因素综合作用的结果。自然环境条件是支撑力,地缘政治军事关系、地缘经济关系和地缘经济结构是驱动力,地理空间结构是摩擦力,美俄在中东的战略利益博弈是推动力。     

末次冰消期以来黄河首曲流域气候变化与地表过程相互关系

黄河首曲是世界高海拔地区生物多样性丰富和生态变化敏感的地区,其环境演变过程如何响应区域气候变化具有重要的科学意义。针对该区末次冰消期以来气候环境重建结果的分歧,以目前已发表的多载体记录为基础,独立集成区域气候变化的框架性过程和地表环境演变历史,进而探讨两者的相互关系。结果表明：（1）该区在13～6 ka气温和湿度持续增加,10～6 ka为气候最优期,6 ka以后气温和湿度逐渐下降,气候变冷变干。（2）18～11 ka地表过程以河湖相过程为主,风沙活动非常弱;11～8 ka河湖沉积过程减弱,风沙活动增强;8～3 ka古土壤大规模发育;3 ka以来广泛发育草甸土。（3）区域地表环境变化过程与气候变化之间存在非同步变化,6 ka以前气候变化对区域地表过程呈正向驱动,6 ka以后对区域地表过程呈负向驱动。基于现代和晚全新世草甸土壤粒度的比较,发现草甸土壤的发育是气候变冷变干背景下风成物质不断加积的产物,进一步暗示区域土壤发育与气候变化间的复杂关系。     

关于景观格局演变研究的几个问题

针对特定的生态过程,将景观格局与生态过程相结合的格局分析是未来景观格局研究发展的方向。景观格局变化与景观过程改变互为因果,了解格局演变时空规律及其演变驱动机制是结合生态过程进行景观格局分析的前提与基础。文章归纳了景观格局演变分析方法有景观格局指数与景观空间统计特征比较法、马尔柯夫转移矩阵法和主要以细胞自动机理论为基础的景观格局动态模拟。主要分析了景观格局演变的人文驱动力系统,介绍典型相关分析与逐步回归分析两种定量判别景观格局演变驱动力的方法,简要总结景观格局演变的驱动机制。最后提出今后研究所要突破的方面。     

基于Logistic回归的沿海经济区建设用地演变驱动因素研究——以大连市新市区为例

沿海经济区空间演变与其产业经济的可持续发展紧密相关,探索用地演变的驱动机制,对区域未来发展具有重要意义。以临港产业高度集聚发展的典型沿海经济区——大连市新市区为例,基于TM遥感影像和DEM空间数据,通过随机选取2 000个采样点,构建了描述用地空间演变过程的Logistic回归模型,分析了沿海经济区土地利用变化过程的空间变量,重点研究驱动因素构成,各因素参与程度、影响效果和作用,各时段因素间的关联性及传导性等内容。研究发现,在1990~2010年的20 a间,大连市新市区建设用地面积增加了近30倍,其空间驱动变量除了包含与城市CBD、邻近区县、乡镇中心的距离外,还与到主要港区、沿海岸线、邻近临港工业区距离等因素密切相关,这一系列城镇空间分布与港口相关变量构成了用地空间演变的驱动因素体系,共同塑造了沿海经济区的空间格局。文章所建空间模型通过Logistic回归检验,能够较好地揭示沿海经济区空间演变的主要驱动因素及其作用机理,为相关研究提供了新的思路和方法。     

“双碳”目标下长江中游城市群生态福利绩效演变及驱动机制研究

生态福利绩效是探析自然生态与人类福利关系、衡量生态文明建设的重要工具。论文运用Super-SBM模型测度2005—2020年长江中游城市群市域尺度生态福利绩效,在识别其时空演变特征的基础上,运用面板Tobit模型探讨驱动生态福利绩效演变的因子,最后在“碳达峰、碳中和”目标下揭示其演变的驱动机制。研究发现： ① 2005—2020年长江中游城市群生态福利绩效呈现出“缓慢衰退→波动→快速发展”的演变特征;② 长江中游城市群生态福利绩效总体上呈“核心—外围”态势,武汉城市圈、环长株潭城市群、环鄱阳湖城市群交界处“中部塌陷”特征明显;③ 长江中游城市群生态福利绩效时空演变是在技术进步、环境规制、产业结构、人口集聚、发展共享、对外开放等多因子循环累积和共同推动下形成的,存在内源转化与外源驱动双重作用路径,并且与碳排放强度密切相关。在“双碳”目标下揭示生态福利绩效时空演变及驱动机制,有助于厘清自然生态与人类福利的转化机理以及生态福利绩效与碳排放的作用关系,可为城市群高质量发展和生态文明建设提供参考。     

中国天山的降水与气候效应

通过对天山南北坡降水等气候要素的分析，揭示了中国天山区域气候效应，及其基本变化过程。研究表明：在中国天山山地独特的地理位置与地形环境作用下，区域气候表现出了“冷湖”、“火盆”与“湿岛”的局地循环特征，或称“特殊山地气候模式”。同时，中国天山南北坡的降水等气候指数，随着山地气候效应的变化，呈现出各自的递增（减）规律性。中国天山山脉的脊线，自然成为一条划分山地气候的界线。     

“中国陆地表层干湿状况及时空分异”研究进展

近年来,在地域分异和全球变化的研究过程中,对陆地表层干湿状况给予了特别的关注。中国科学院院士郑度承担的国家自然科学基金重点项目“中国生态地理区域系统及其在全球环境变化研究中的应用”和中科院地理资源所吴绍洪研究员承担的国家自然科学基金项目“陆地表层格局研究中的自然与人文综合”,联合中国科学院植物研究所、北京大学的科研人员协同研究。其中总目标之一是:解决合理表征中国陆地表层干湿状况的指标、主要干湿因子的变化趋势、干湿状况变化的区域差异和季节差异等关键问题,合理配置和利用水资源,研究未来气候变化趋势,探索土地利用/土地覆被变化,土地沙漠化和沙尘暴等环境变化的驱动机制,为防止生态脆弱带自然环境的进一步     

阿拉善东南部自然环境演变与地面流沙路径的分析

阿拉善东南部包括腾格里和吉兰泰两区。腾格里和吉兰泰两区在晚更新世均是一个湖域广阔的淡水大湖。之后 ,吉兰泰大湖和腾格里大湖在封闭状态下 ,一方面因气候转为干旱、蒸发致使湖域减小直至完全干涸 ,露出的湖底在风的吹蚀作用下形成沙漠 ;另一方面在“狭管效应”作用下 ,由吉兰泰西部来自雅玛雷克沙漠和在腾格里西部来自巴丹吉林沙漠的风吹沙沿着地形上狭窄通道的侵进是加剧这两个湖盆沙漠化的另一个重要因素。对此 ,基于遥感的研究提出了研究区西缘挡沙固沙 ,建立生态保护带 ,区内分块治理、有效控制流沙的侵进和扩张以及通过改善下垫面性质来控制沙尘的发生与强度 ,逐步改善生态环境的措施。研究区风沙的治理 ,对于缓解京津沙尘灾害具有重要的意义。     

基于RS、GIS两大沙漠边缘带土地利用/覆盖对近十余年来气候变化的响应研究

以1986年与2000年两期TM遥感解译影像为基础,运用GIS空间分析手段,借助多个土地利用分析模型,对我国北方腾格里与毛乌素两大沙漠边缘带土地利用空间变化特点进行了分析,揭示出上世纪80年代后期至本世纪初的十余年来两大沙漠南缘带土地利用／覆盖对气候变化所做出的各具特色的响应方式。研究期内,研究区土地利用程度总体得到提高,其中东部毛乌素地区提高速度高于西部,中部宁夏部分高于两头陕西、甘肃部分。土地利用重心分布揭示出半干旱、干旱沙漠边缘带耕地与水资源分布的密切关系,同时,土地利用重心变化分析揭示山西部腾格里地区研究期内生态环境区域恶化,而东部毛乌素地区生态环境质量趋于好转。     

阿拉善高原沙漠化土地防治区划与治理对策

中国深受沙漠化危害,沙漠化土地防治区划是沙漠化研究和防治的重要措施。阿拉善高原地处亚洲干旱荒漠区,是中国北方沙漠化过程发生发展较为典型的区域。随着气候变化、区域社会经济发展和国家生态文明建设多项工程的实施,阿拉善高原土地沙漠化也发生了显著的变化。根据阿拉善高原沙漠化、土地利用变化、产业发展的过程和现状,我们认为区域沙漠化土地治理重点主要包括6个方面：重点生态功能保护区、三大沙漠交汇扩展治理区、荒漠植被保护与恢复区、人工绿洲生态建设稳定区、线性交通基础设施和片状工矿综合治理区及乌兰布和沙产业示范区。在此基础上,将阿拉善高原划分为3个荒漠化土地防治亚区和12个治理小区,并提出相应的沙漠化防治措施和治理对策。     

中国西北干旱区土地沙漠化敏感性时空格局

土地沙漠化敏感性评估是沙漠化监测的重要内容之一,也是研究如何防止和治理沙漠化的重要课题。本文以中国西北干旱区作为研究区,利用遥感技术和GIS空间分析技术为支撑,通过构建“土壤—地形—水文—气候—植被”沙漠化敏感性综合评价指标体系,并借助空间距离模型计算了沙漠化敏感性指数,进而定量评估2000年、2005年、2010年和2017年西北干旱区土地沙漠化敏感性的时空演变特征,在此基础上引入地理探测器等方法对其主要驱动因素进行了深入分析。研究结果表明：① 地形、土壤、气候、植被和水文等5个方面相互影响,彼此制约,共同构成中国西北干旱区沙漠化敏感性分布和变化的本底条件;② 西北干旱区沙漠化敏感性总体上呈现周边低、内部高的分布特征,低敏感区主要分布在阿尔泰山、天山、昆仑山、阿尔金山和祁连山等地,而高敏感区则主要分布在准噶尔盆地、塔里木盆地和内蒙古高原等大部分地区,包括塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠腹地。沙漠化敏感性的空间分布具有显著的区域性,高敏感区和低敏感区界限分明、分布集中;③ 从时空演变看,2000年以来沙漠化敏感性变化以稳定型占据主导,而整体上敏感性表现为缓慢降低趋势,说明潜在沙漠化区域逐年减少,区域沙漠化治理工作取得了一定成效;④ 西北干旱区的各驱动因素中,土壤及气候起直接作用,是最主要的影响因素,而植被是改变沙漠化敏感性最活跃、最基本的因素。除此之外,地形的分布和水文的变化对沙漠化敏感性起到一定的限制作用,而社会经济因素是影响区域沙漠化敏感性最为快速的因素,且经济发展对促进区域沙漠化敏感性的增长作用有逐渐加强的趋势。从整体来看,中国西北干旱区土地沙漠化得到了有效遏制,沙漠化治理工作取得了积极成效,但在全球气候变化加强和社会经济发展进入新常态的大背景下,中国沙漠化监测评估和治理工作仍然任重而道远。     

我国沙漠化研究的若干问题——2.沙漠化的研究内容

我国开展沙漠化的研究与防治已有半个世纪,但沙漠化土地一直在加速扩展,目前仍然处于"局部治理,整体恶化"的严峻态势,其重要的原因之一,就是未能在认识沙漠化关键科学问题的基础上,建立比较完善的沙漠化科学的基本理论体系来指导防治实践。沙漠化过程研究与防治实践中许多科学问题的解决,是需要以沙漠化科学为主的多学科交叉与综合集成的研究。作者就我国沙漠化学科的主要研究内容开展讨论,认为沙漠化研究应以人-地关系为主线,在时间序列上,将沙漠化环境背景的形成演化、沙漠化与沙尘暴的现代过程及其在全球变化格局下的发展趋势的研究系统化,以揭示沙漠化的形成与演变;在空间结构上,将沙漠化地区的生态环境退化过程与区外乃至全球的大气环流格局视为统一的环境动力系统进行研究,以揭示沙漠化与沙尘暴的空间分异及其对环境和社会经济的影响。通过定量认识人类活动和自然因素影响下研究沙漠化的演变规律及其调控的理论依据和技术途径,为沙漠化防治提供科学基础。据此,提出沙漠化的主要研究内容为:沙漠化过程的自然与人文背景研究、沙漠化(沙尘暴)动力学过程及其调控、沙漠化的生物学过程与植被恢复重建机理和沙漠化综合防治战略与模式。     

宁夏北部自然环境对沙尘暴天气的影响分析

通过对宁夏北部1961—2000年沙尘暴和自然环境状况的调查分析,发现该区域地形、地貌和沙源地分布的不同是沙尘暴地域分布不均的主要原因,同时还发现当地沙尘暴的减少趋势与不同年代特有的气候因素有关外,还与人为活动有着直接关系。进入20世纪90年代 ,该区域通过加大植树造林和防护林带建设规模,有效地遏制了土地荒漠化,使沙地面积有所缩小,在大风次数正常偏多的情况下,沙尘暴却明显减少,起沙的风速阈值呈增大趋势, 说明人为改变下垫面的自然环境,使其良性发展,有效地增加地表粗糙度,对抑制区域性沙尘暴的出现是可行的,并由此提出了防治沙尘暴应着眼于环境治理和保护的对策建议。     

乌兰布和沙漠晚第四纪以来环境演化研究进展

乌兰布和沙漠晚第四纪以来环境演化呈现湖泊与沙漠多次反复的更替模式,湖相层与松散风成砂层迭覆出现.湖泊发育时间段为120-90 ka、60-50 ka、40-20 ka和8-5.5 ka;沙漠扩展时间段为150-130 ka、90-60 ka、50-40 ka、20-10 ka和5.5 ka--近现代时期.由于时空尺度差...     

1975-2015年阿拉善高原沙漠化过程、格局与驱动机制

以遥感（RS）数据与地理信息系统（GIS）研究手段得到阿拉善高原1975、1990、1995、2000、2005、2010、2015年共7期的沙漠化成因类型及沙漠化程度数据。在此基础上,首先分析了阿拉善高原近40年来沙漠化成因类型及沙漠化程度的面积和分布变化;再通过沙漠化指数（ADI）定量分析出阿拉善高原沙漠化程度整体上以2000年为界,呈现先恶化后逆转的趋势;通过重心迁移模型揭示了阿拉善高原不同沙漠化类型的空间变化规律;通过空间叠合分析发现了阿拉善高原沙漠化动态变化的热点分布区域;最后通过主成分分析（PCA）定量甄别阿拉善高原沙漠化的自然及人为驱动力因素,发现近40年（特别是2000年以来）,人为因素（人口压力、畜牧垦殖、植树造林、工矿开发等）是阿拉善高原沙漠化动态变化最主要的驱动因素,气候变化（降水量、气温、最大风速）则是该区域沙漠化动态变化的另一重要驱动因素。     

我国半干旱地区现代沙漠化驱动因素的定量辩识

现代沙漠化的成因是目前沙漠化研究中争论较大的问题之一,其根源在于对现代沙漠化驱动因素的辨识不清,难以确定现代沙漠化过程中的主要驱动因素。本文对位于我国半干旱地区的主要沙漠化地区科尔沁、浑善达克、乌盟后山、共和盆地、藏北高原和藏南河谷地区内各选择一个典型区,分别是白音他拉、那日图、西井子、共和盆地、那曲地区和扎囊县,利用主成分分析和相关分析等定量方法,分析了6个典型区现代沙漠化过程中多种影响因素的作用,找出了现代沙漠化过程中的主要驱动因素。研究结果,6个典型研究区现代沙漠化的驱动因素具有综合性、地域性和主导因素的差异性,说明在我国半干旱地区的现代沙漠化是一个自然与人为因素共同作用的综合过程,其驱动因素有着较大的地域性和差异性。推广之,对我国沙漠化驱动力或成因的认识也不能一概而论,现代沙漠化的成因应具有一定的地域性。     

从沙尘暴看西部大开发中生态环境保护的重要性

沙尘暴是我国北方经常发生的灾害性天气 ,且近年来发生频率增加 ,尤其是今年春季沙尘暴次数多、强度大 ,对国民经济造成重大损失。沙尘暴的发生需要大风、裸露的沙土质地表及不稳定的气流三者结合 ,但由于人类不合理的经济活动造成荒漠化的发展也是沙尘暴加剧的重要原因 ,因此 ,我们在西部大开发中一定要重视生态环境的保护和建设 ,保持这一地区的可持续发展。