沙波纹生成的耦合映射格子模型

应用耦合映射格子模型模拟了三维、不对称、带有Y形连结的沙波纹的形成与演化过程。模拟显示了在风力作用下,平坦床面上的沙粒通过自组织形成沙波纹,其波长通过合并逐渐增长,而成熟后的沙波纹具有长而缓的迎风坡和短而陡的背风坡,并以确定的速度向下风方向迁移,这些特征很接近自然界中的沙波纹。此外,还模拟了双风向下沙波纹形态的变化,结果与Rubin等人关于横向、斜向床面形态形成条件的论断相符合。     

青藏高原沙漠化与冻土相互作用的研究

利用青藏高原地表热量平衡和长期地温观测的资料探讨高原沙漠化与冻土的相互作用,发现沙丘下或厚沙层覆盖地段下的地温较邻近天然无沙地表有所升高,而薄沙层覆盖地段下的地温反而比天然无沙地表有降低的趋势。分析造成高原冻土区沙漠化的因素有些与其它沙漠化区相似,但有些因素与高原冻土有关并具有特殊性。高原冻土层与土地沙漠化二者之间相辅相成、相互制约、相互作用、协调演化,构成了目前高原冻土区生态平衡系统。     

荒漠-绿洲过渡带斑块植被区起沙风对风蚀积沙量的影响

以黑河中游荒漠-绿洲过渡带斑块植被区的风蚀积沙观测资料为基础,结合中国生态系统研究网络（CERN）临泽内陆河流域研究站的风况资料,应用地统计学方法对2012-2013年风蚀季（3-8月）的风蚀积沙过程进行分类,并分析起沙风对风蚀积沙量的影响。结果表明：（1）2012-2013年风蚀季风蚀积沙量的空间变异过程分为随机性变异过程（2012年4-7月）和结构性变异过程（2012年8月及2013年3-7月）。（2）在随机性变异过程中,风蚀积沙量与起沙风的风速,风向,风频率依次相关;在结构性变异过程中,风蚀积沙量与起沙风的风向,风速,风频率依次相关。③输沙势（DP）与风蚀积沙量的相关性大小为随机性变异过程>结构性变异过程;在随机性变异过程中,合成输沙势（RDP）与风蚀积沙量无明显相关关系（R²=0.0745）;而在结构性变异过程中,合成输沙势（RDP）与风蚀积沙量的相关系数较高（R²=0.9343）。④在随机性变异过程中,各月风蚀积沙量呈不规则的片状分布;在结构性变异过程中,各月积沙量呈明显的带状分布。     

不同组合间距的尼龙阻沙网积沙形态特征对比

在塔克拉玛干沙漠腹地垄间平沙地,布设了两条尼龙阻沙网水平组合防沙实验,组合间距分别为2H、5H、10H、15H（H为阻沙网高度）,一个风季中对实验设置的地形及纵断面蚀积量进行了动态观测。结果表明：（1）各尼龙阻沙网组合形成有规律的地表蚀积空间分布格局：形成以阻沙网为核心的积沙区,其上下风侧分布有较稳定的风蚀区,两条阻沙网之间存在临时的风蚀区。（2）在阻沙网前后形成与阻沙网高度相近的积沙体,在第一条阻沙网上风侧区域,积沙厚度与水平距离呈指数函数关系,在阻沙网背风侧,积沙厚度与水平距离呈二次函数关系。（3）2H和5H积沙体纵断面呈单峰状,风季中后期形似“几”字形,而10H和15H呈双峰状,风季中后期形似“M”字形。（4）阻沙网组合间距越小,积沙分布就越集中,形体越高大,反之则越分散,风季末阻沙网积沙体地形起伏度、平均坡降、积沙体积比、积沙断面面积轮廓比大小排序均为2H>5H>10H>15H。（5）阻沙网积沙体积具有随阻沙网间距增大而降低的趋势,观测断面最大积沙体积5HH>2H>15H>10H,5H、2H、15H分别较10H大13.20%、12.34%、3.78%,可见,5H防沙效果最优。     

民勤绿洲边缘积沙带形成的环境条件

甘肃河西地区经过>60>多年的防沙治沙;在绿洲边缘形成了一条积沙带。民勤绿洲边缘积沙带高>4.8~18.6 m>;宽>30.4~461.4 m>。为什么有的地段积沙带高大;而有的地段积沙带相对矮小;或者有的地段积沙带较宽;而有的地段积沙带较窄？对此;以民勤为研究区;通过对民勤绿洲边缘积沙带进行了调查;运用相关分析等方法和>SPSS>软件进行了分析。结果表明：（>1>）> >民勤绿洲边缘积沙带按形成方式可分为天然灌丛积沙带、乔木林带积沙带、人工固沙林积沙带>3>种;其中天然灌丛形成的积沙带相对高大;而农田边缘单纯的乔木林带形成的积沙带最窄。（>2>）> >控制积沙带高度的环境因子主要是积沙带与主风向的夹角;即积沙带与主风向的夹角越小;则积沙带的高度越低。上风向对准风沙口时;则积沙带与主风向的夹角越小;积沙带的宽度亦越小。（>3>）> >典型相关分析结果好于单相关分析。结果显示;积沙带的形态主要是由其宽度、宽高比和断面形状决定的;而影响积沙带形态特征的环境因子主要是上风向是否对准风沙口以及沙源的距离;亦即当上风向未对准风沙口时积沙带较宽且断面积较大;积沙带与上风向沙源距离越小则积沙带越高大。>     

青藏高原中东部植被覆盖对水热条件的响应研究

植被覆盖的变化常是自然因子和人类活动的综合作用,分析植被对水热条件的响应关系有助于认识人类活动在地表植被变化中的作用程度。本文旨在结合1982~2000年地面气象观测资料和NOAA卫星的AVHRR 植被指数（8km）,对气象站点分布相对密集的青藏高原中东部的NDVI（归一化植被指数）空间变化同水热条件的响应关系进行分析。通过水热有关指标的趋势面模拟、植被类型比较和样带分析,表明：在青藏高原中东部地区,水热条件组合较好（如常绿针叶林）或较差（如荒漠半荒漠）的区域,多年平均的NDVI旬值同水热条件的相关性不强;而范围广阔的水热条件组合中等区域（如高山草甸/草原）同水热条件相关性很高;青藏高原周边区域植被对水热条件相对不敏感,而高原主体部分植被覆盖同水热的相关性则很高（0.75以上）;此外,海拔对热量条件影响很大,进而影响植被覆盖。     

三种被动式积沙仪积沙效率的野外实验研究

积沙仪积沙效率的高低直接影响近地表输沙率的测定,从而影响着风沙地貌的研究和风沙工程设计,对目前三种常用积沙仪在相同条件下（同一下垫面、相同风速）的积沙进行了野外观测。结果表明：（1）相同条件下,楔形积沙仪积沙量远远大于其它两种;（2）近地面积沙量随高度分布上,楔形积沙仪能更好地反映风沙流结构;（3）与其它两种积沙仪相比,楔形积沙仪所采集沙子中的小粒径颗粒含量明显多于其它两种积沙仪结果,而较大粒径颗粒的含量呈相反趋势,造成这些差异的原因在于楔形积沙仪采用的流线型构造和网状结构,从而对风沙流的阻挡程度较小,今后应推广楔形积沙仪的使用。     

粘土沙障及麦草沙障合理间距的调查研究

确定机械沙障障间距的基本原理是障间风蚀沙量等于积沙量。障间凹曲面面积与障间距及沙面坡度之间存在着显著的回归关系,运用这种回归关系就可以建立障间风蚀沙量等于积沙量的等式方程。在民勤沙区取样分别建立粘土沙障和麦草沙障的风蚀沙量等于积沙量的等式方程,计算出沙面坡度0°~8°和0°~10°的粘土沙障和麦草沙障间距分别是253.1~185.9 cm和261.4~155.0 cm;粘土沙障高度应为适宜高度范围内的最小值;粘土沙障在障高为15 cm、沙面坡度>8°时障间没有风蚀。麦草沙障在坡度>10°时障间没有风蚀;15 cm高的粘土沙障和固沙有效高度13 cm的麦草沙障的最小间距分别是185.9 cm和155.0 cm;若需要在固定就地沙面的基础上接纳外来流沙或者需要风蚀部分就地沙粒时,可将接纳沙量或风蚀沙量的平均厚度作为参数之一计算障间距;按照风蚀沙量≤积沙量的障间距设置的沙障,其方格形式只适合在害风方向多变的地段设置。     

冻土对沙尘暴的影响研究

利用1951-2000年中国大陆685个沙尘暴站、412个冻土深度及706个气温站的观测资料,分析了近50a来沙尘暴与冻土深度的时空分布特征。结果表明:沙尘暴多发中心总与当月的冻深极小值或相对低值区对应,且冻深越小(大),沙尘暴日数越大(小);气温是冻深与沙尘暴反相关关系的纽带。     

青藏高原工程走廊冻土分布模型及其变化趋势

青藏高原工程走廊多年冻土是地气系统相互作用的产物,气候环境决定了其分布的宏观格局,但局地因素如坡向等,在一定条件下,对小区域多年冻土的影响往往会超过大气候背景。通过Pearson相关性分析,选取了对青藏高原工程走廊多年冻土分布影响较大、在GIS技术支持下较容易量化的坡向,结合区域内29个钻孔点的长期地温监测数据,建立了年平均地温与高程、纬度及坡向之间的多元线性模型。根据青藏高原冻土工程地温分带指标,制作出了走廊内符合实际的冻土分布图。运用随气候变化的响应模型,预测了走廊内50 a后多年冻土将发生较大的变化:1.低温稳定区、低温基本稳定区的空间分布面积逐渐减小,分布界线向高海拔迁移;2.高温不稳定区较大范围地向高温极不稳定区转化;3.高温极不稳定区将处于长期的退化过程。     

末次间冰期以来黄河中游黄土高原沟谷侵蚀-堆积过程初探

以陕西洛川北汉寨小流域为基础,建立末次间冰期以来黄河中游黄土高原的沟谷侵蚀－堆积模式,并定量计算流域不同时期侵蚀模数或堆积速率,初步恢复了末次间冰期以来黄土高原中部地区的沟谷侵蚀－堆积过程。计算结果表明,末次间冰期公来,黄土高原中部地区的自然侵蚀作用可能在逐渐加剧。侵蚀－堆积是黄土区沟谷发育的基本过程,并与气候变化密切相关。侵蚀期相当于湿润期,也就是降雨量大的时期;沉积黄土层的时期沟谷发育大大减缓甚至停止,并且在原来的谷底、谷坡上还可堆积黄土。     

基于SWH模型的青藏高原高寒草甸蒸散发及其组分变化分析

基于Shuttleworth-Wallace Hu（SWH）双源蒸散模型对青藏高原那曲、纳木错、藏东南站蒸散发进行估算,在结果验证良好基础上,对青藏高原蒸散发变化特征及各站主要影响因素进行了分析。结果表明：SWH模型在青藏高原3个草甸站适用性良好;年蒸散发介于388~732 mm之间,年内分布呈先增大后减小特征;3站蒸散发组分差异较大,那曲站和纳木错站土壤蒸发对蒸散总量的贡献分别为53%和56%,藏东南站蒸散发则几乎全部由植被蒸腾贡献,占比高达95%;植被叶面积指数为3站蒸散发最主要的影响因素,饱和水汽压差对藏东南站蒸散发影响也较大。研究结果可对青藏高原蒸散发及其组分时空格局与水循环过程研究提供科学依据。     

青藏高原湿地研究进展

青藏高原具有全球重要性,是地球表面上很少受人类活动干扰的区域之一,在全球变化研究中被作为先兆区或预警区。青藏高原湿地多为高寒沼泽、高寒沼泽化草甸和高寒湖泊,具有生态蓄水、水源补给、气候调节等重要的生态功能,在防止全球水危机方面起着关键的作用。因此青藏高原湿地在全球变化研究中占有特殊的重要地位,已经引起国内外学者的关注。本文从湿地的类型和分布、湿地土壤、湿地植被、泥炭的形成与演化、湿地动物、古植被古气候、温室气体排放以及湿地退化几个方面对青藏高原湿地研究进行了综述,并提出了未来的重点研究领域。     

青藏高原西部区域多年冻土分布模拟及其下限估算

准确评估青藏高原西部多年冻土的空间分布及多年冻土下限深度情况对该区地下水资源利用、生态环境保护有重要意义.本文依托科技基础性工作专项“青藏高原多年冻土本底调查”在该区及周边取得的冻土调查资料,利用遥感数据和扩展地面冻结数模型模拟了该区多年冻土的空间分布,调查区的模拟验证表明该方法有较高的精度.在此基础上,根据有限的地温实测资料建立了地温与位置、高程、坡向和太阳辐射的关系,并根据地温-下限关系估算了该区多年冻土下限深度的分布情况.研究表明,该区有多年冻土约占36.9%,季节冻土占57.5%,多年冻土主要分布在34°N~36.5°N范围的喀喇昆仑、西昆仑一带,季节冻土主要分布在塔里木盆地和34°N以南地区.阿里高原及以南是岛状多年冻土分布区域,其多年冻土分布面积少于此前出版的冻土图所绘制的.青藏高原西部区域的多年冻土下限深度整体表现为由东南-西北逐渐加深.     

考虑局地因素坡向影响的青藏高原工程走廊冻土分布与制图研究

通过Pearson相关性分析,选取对青藏高原工程走廊多年冻土分布影响较大、在GIS技术支持下较容易量化的坡向因子,结合走廊内2000-2010年29个钻孔点的地温监测数据,建立了年均地温与坡向、纬度和高程的关系模型.根据高原冻土工程地温分带指标,制作了工程走廊内符合实际的冻土分布图,由面积统计结果知:多年冻土区占整个区域的94.06％,其中,低温稳定带占多年冻土区面积的15.94％,主要分布在风火山和可可西里的高山基岩区;低温基本稳定带占16.97％,主要分布在风火山及可可西里丘陵地带;高温不稳定带占48％,主要分布于可可西里和北麓河盆地东缘;高温极不稳地带占19.09％,主要分布于北麓河盆地和楚玛尔河高平原.     

基于GIS的青藏高原人口统计数据空间化

根据2000年第5次全国人口普查数据分析,西藏、青海2省区各市县平均人口密度与海拔高度、土地利用、主要道路有较强的相关关系,河流水系对居民点分布的影响较为明显,而居民点是人口分布的重要指示因子。以GIS软件为工具,通过较为客观的方式赋予各影响因子人口分布影响权重,运用多源数据融合技术进行了人口统计数据的空间化。结果显示,通过数据融合产生的人口密度与各市县实际人口密度的相关系数大于0.80,与试验区各乡镇的实际人口密度的相关系数大于0.75。最终生成的栅格人口密度数据既与各市县统计型人口数据保持一致,又反映了各市县内部人口分布的空间变化。     

青藏高原的史前人类活动

青藏高原是全球高寒自然环境最为典型的地区,同时它又是人类最早进入高原的重要通道,也是高原史前人类活动较频繁的区域。分析了青藏高原史前人类活动的特点,即高原早期人类活动具有对极端环境适应的特殊性、其文化遗存保留的特殊性和高原人类活动与环境演变关系的密切性,将青藏高原史前人类活动分为两个阶段,第一阶段为旧石器与细石器阶段人类向青藏高原的扩张,其历程明显分为由高原东北缘向高原腹地深入,表现为由低海拔向高海拔、由东向西和由高原边缘向腹心的三级跳扩张过程;第二阶段为新石器—青铜时代人类在高原的活动,表现为农业活动在高原东部河谷地带的扩张,人类在高原定居聚落的诞生,调整种植结构、畜牧业的主导地位的确定等。     

柴达木盆地植被覆盖度的分析与模拟——空间自相关方法的运用(英文)

Relationship between vegetation and environmental factors has always been a major topic in ecology, but it has also been an important way to reveal vegetation’s dynamic response to and feedback effects on climate change. For the special geographical location and climatic characteristics of the Qaidam Basin, with the support of traditional and remote sensing data, in this paper a vegetation coverage model was established. The quantitative prediction of vegetation coverage by five environmental factors was initially realized through multiple stepwise regression (MSR) models. However, there is significant multicollinearity among these five environmental factors, which reduces the performance of the MSR model. Then through the introduction of the Moran Index, an indicator that reflects the spatial auto-correlation of vegetation distribution, only two variables of average annual rainfall and local Moran Index were used in the final establishment of the vegetation coverage model. The results show that there is significant spatial autocorrelation in the distribution of vegetation. The role of spatial autocorrelation in the establishment of vegetation coverage model has not only improved the model fitting R2 from 0.608 to 0.656, but also removed the multicollinearity among independents.