纵向岭谷区"通道-阻隔"作用下气温和降雨的空间分布特征

通过对纵向岭谷区1960-2000年气象数据资料的统计分析,探讨了纵向岭谷对气温和降雨量的通道阻隔作用。结果表明:纵向岭谷区准南北走向的山岭对西南气流具有较强的阻隔效应,导致西侧区域出现大面积的多雨区域(年降雨量在1 500-2 000 mm左右);纵向岭谷区的河谷地带呈现显著的通道效应,表现在南、中部,河谷区域从南向北,呈现暖舌和湿舌分布;而在北部,河谷区域从北向南出现冷舌和少雨区域;因此纵向河谷的通道效应在热力作用上表现为,南部有利于暖空气向北输送,而北部有利于冷空气向南输送;在水湿效应上,南部同样呈现水汽输送通道作用,有利于水汽向北输送;但在北部则由于高大山脉背风坡的雨影或焚风效应,导致河谷区域降雨呈现减少趋势。另外,纵向岭谷对于降雨量分布格局变化的作用较强于气温;雨季,纵向岭谷山间河谷对水汽的“通道”效应明显,造成的年降雨量差值可>200 mm;干季,纵向岭谷对冷空气的屏障“阻隔”效应明显,引起的气温差值最大可达3℃;年平均而言,纵向岭谷对年降雨的“阻隔”作用最为显著,年降雨量差值可>1 000 mm。     

纵向岭谷区地表格局的生态效应及其区域分异

中国西南纵向高耸山岭与深切河谷并列排布的特殊地表格局对该区自然环境与生态地理区域分异的效应明显。利用纵向岭谷区1:5 万DEM数据、建站以来至2010 的气象观测数据、水文观测资料、MOD13 与MOD17 的NDVI与NPP产品以及1:100 万植被类型数据等,选取地表大气水汽含量、降水量、干湿指数、地表径流等水分指标,平均气温、年积温等温度指标以及太阳总辐射等热量指标,基于ANUSPLIN样条函数、GIS空间分析、小波分析、景观格局分析等方法,分析该区水热格局、生态系统结构与功能的地域分异特征及其主控因子,揭示地表格局对生态地理要素区域分异的效应。结果表明：受地表格局的影响,纵向岭谷区的水分、温度与热量都表现出明显的沿纬线方向间断式差异和经线方向连续式延伸的分布特征,纵向山系与河谷对地表主要自然物质和能量输送具有南北向通道作用和扩散效应以及东西向阻隔作用和屏障效应;特殊地表格局对植被景观多样性、生态系统结构与功能的空间格局产生重要影响,是植被景观多样性与生态系统空间分布的主要控制因子;小波方差分析反映了环境因子以及NDVI、NPP的空间各向异性,而小波一致性分析揭示了NDVI与NPP空间分布的控制因子,及其控制程度的定量关系。纵向岭谷特殊地表格局是该区生态地理区域分异的主要影响因素,在地带性规律与以“通道—阻隔”作用为主要特征的非地带性规律共同作用下,形成了纵向岭谷区生态地理区域系统的特殊空间特征。     

我国西南纵向岭谷区环境与发展问题初步研究

我国西南纵向岭谷区是我国西南与东南亚极为重要的生态走廊,生态变化直接影响我国跨境生态安全及资源保障。该区南北方向“通道”和东西方向“阻隔”作用的形成主要是由于大气环流、南北走向山脉对季风的阻挡作用和人为作用的影响。其生态效应主要表现为植被分布的三维地带性规律;干旱河谷发育,生态脆弱;生态系统类型多样,格局复杂。“通道－阻隔”作用的形成因素和生态效应亦作用到社会经济活动上。研究表明该区跨境生态安全研究中的重要科学问题：纵向岭谷区生态系统的变化趋势及主驱动力;纵向岭谷区重大工程建设的生态效应;纵向岭谷区的跨境生态安全及调控。为了适应该区跨境生态安全和社会经济发展的需要,必须有一个生态－经济综合区划作为研究基础。本文以生态地理地域系统为基础,引入社会经济指标,对研究区进行生态－经济分区,共划分为三个温度带,7个自然地带,19个自然区和55个经济小区。     

西南纵向岭谷地形对季风的“通道-阻隔”作用

地形格局对大气环流与区域气候具有重要影响。已有研究认为纵向岭谷区主要受到印度洋季风与太平洋季风的共同影响,二者在哀牢山山脉附近交汇,哀牢山山脉是一条重要的地理分界线。本文从大气环流、水汽输送、区域气候、河川径流以及植物稳定氧同位素等多个方面研究发现:纵向岭谷地区主要受印度洋季风的影响,太平洋季风的影响在8月份有一定的作用,但不够明显;在地形格局作用下,地表水汽、降水以及河川径流在纵向岭谷区表现出明显的纬向差异、经向延伸的特征;大流环流、水汽输送、区域气候以及河川径流等的空间差异,是特殊环境对水热再分配的结果,即"通道-阻隔"作用的效应;这些差异不是地理地带性的表现,而是非地带性作用的结果;这种"通道—阻隔"作用导致地表水热条件的再分配,是该区生态地理格局形成与演化的主驱动力之一。纵向岭谷地形对季风的"通道—阻隔"作用导致了一系列地理要素的空间分异和相关联的生态效应。     

纵向岭谷区山地温度垂直分布格局研究

为探讨纵向岭谷区不同山地温度垂直分布规律,选取不同纬度的西双版纳、哀牢山、高黎贡山为研究对象,利用山地气温垂直观测资料,对比分析了各山地的气温和地表温垂直分布特征.结果表明:同一山体,由于高差较大,温度随海拔的升高呈现出递减的趋势;其垂直递减率从季节上说,一般是雨季较高,年次之,干季最低;从坡向来说一般是东坡高于西坡.不同纬度的西双版纳、哀牢山和高黎贡山的气温垂直递减率是哀牢山最大,高黎贡山次之,西双版纳最小,且东坡大西坡小.     

纵向岭谷区地表大气水汽含量的气候学计算

基于1976-2005 年30 年的高空气象逐月资料,分析了地表大气水汽含量与实际水汽压之间的统计关系,构建出基于地表水汽压的大气水汽含量气候学计算模型;结合地面气象资料,计算得到纵向岭谷区各站点的地表实际水汽压;采用ANUSPLIN气象要素插值模型,对站点地表水汽压进行空间化处理,实现地表水汽压的栅格化;最后,将地表水汽压格网数据输入构建的气候学模型,基于GIS地理空间分析平台,得到纵向岭谷区地表大气水汽含量的空间格局,实现大气水汽含量的空间化模拟。讨论纵向岭谷区地表水汽压与大气水汽含量的空间分布特征及其主要成因,认为纵向山系对水汽输送的东西向阻隔作用导致了地表水汽压与大气水汽含量的东西差异,南北走向深切河谷是季风水汽输送的重要通道;地形的“通道-阻隔”作用形成了大气水汽含量的特殊空间分布格局。     

纵向岭谷区生态环境对气候变化的适应性评价

通过建立纵向岭谷区生态环境对气候变化的适应性评价指标体系,构建纵向岭谷区生态环境对气候变化适应性的综合评价模型,并根据评价结果对纵向岭谷区生态环境适应性的空间分布特点做出分析。研究表明：纵向岭谷区生态环境对气候变化适应性的总体状况一般,生态环境适应性好和较好的类型区面积仅占了纵向岭谷区总面积的40.37%,主要分布在南部海拔相对较低、自然地理环境条件优越,以及人类活动向有利于生态恢复方向发展的地区;适应性较差和差的类型区面积占了全区总面积的59.63%,主要分布在北部高寒山区,植被破坏严重、相对贫困的地区。因此对该地区应加大生态环境建设力度,防止生态环境的进一步退化,提高对气候变化以及其他外界干扰的适应性。     

岭谷组合地形的植被空间变异性对比及成因

滇西南山地纵向排列着老别山、邦马山、无量山、哀牢山,其对气候因子及植被生态的影响一直是我国山地生态学的主要研究内容之一.采用moran 系数(MC)度量了植被主要气假因子的空间自相关程度,通过构建半变异数研究了EVI各向异性及其气候因子的空间变异特征.结果显示:4山地气候因子的空间分异特征与地形走向吻合,表现出南-北方向的自相关程度较大,东-西方向自相关程度最小,表明山地延伸方向上"通道"作用明显而山地排列方向上"阻隔"作用显著;哀牢山和老别山的"阻隔"作用较大、影观异质性复杂,邦马山和无量山的"阻隔"作用较小、景观变化方向性不鲜明,各纵向山地的"通道-阻隔"作用与各山地走向、规模大小密切     

纵向岭谷区红河的跨境径流量变化特征分析

以云南境内红河蛮耗站的多年径流量观测数据和云南的降水场、气温场观测数据为基础，应用小波变换和相关系数的统计分析方法，分析了红河的跨境径流量变化特征及其与云南气候变化的关系。结论为：近50年来，纵向岭谷区红河的跨镜径流量变化表现出了较大时间尺度的波动；径流量的年内分配不均，主要集中在云南雨季开始后的6-11月份；径流量的年际变化表现出了十分明显的多时间尺度特征，其特征时间尺度约为2年、8年和17年；红河的跨境径流量变化与云南干、雨季的降水量场变化之间存在有十分显著的相关关系，但与云南干、雨季的气温场变化之间的相关性不是很显著，说明红河的跨境径流量变化主要是由于云南降水量场的变化造成的。     

纵向岭谷区的怒江跨境径流量变化特征

以纵向岭谷区的怒江跨境径流量观测数据为基础,应用统计分析方法,研究了怒江跨境径流量的变化特征和规律.结论为:怒江的跨境径流量主要集中在雨季(5～10月),其间的径流量约占全年的82%,径流量的这种年内变化特征说明怒江在年内为雨水补给为主的河流;雨季的怒江跨境径流量在年跨境径流总量中的比重从20世纪60年代中期以来总体是呈下降的趋势;从年际变化上来说,怒江属于高山冰雪融水和雨水混合补给型河流,从20世纪70年代开始,怒江跨境径流量的年际变化就开始呈显著增加的时间演变趋势;径流量最长有可达6个月的持续性,出现在9月;总体来看,怒江跨境径流量的年代际大尺度变化特征主要表现在20世纪80年代的中期以前,径流量相对来说是比较少的,而从80年代的中期以后有明显增加的趋势;怒江跨境径流量的变化主要是由于纵向岭谷区西南季风环流系统活动的变化造成的,至少在夏季风活动期间是这样.     

中蒙俄经济走廊土地利用变化格局及其驱动因素研究

中蒙俄经济走廊战略地位显著,研究其土地利用格局变化与机理,对亚欧大陆复杂巨系统的生态环境保护和社会经济可持续发展意义重大。本文基于全球土地覆盖遥感数据和实地考察,对自苏联解体及蒙古私有化以来的1992—2019年,中蒙俄经济走廊土地利用格局及其驱动因素和时空变化规律进行了研究。结果表明：①1992—2019年,中蒙俄经济走廊土地利用变化活跃,土地转换面积为361954 km²,主要表现为林地持续下降,建设用地、耕地面积迅速扩张。② 中国部分的林地呈现先减后增的趋势,2000年后东北平原北部林地增加显著,灌丛与草地、裸地分别净减少13325 km²、16632km²;蒙古国部分的林地、灌丛与草地均呈现先减后增的趋势,而裸地面积先增后减,苏赫巴托尔省、肯特省、东戈壁省和戈壁苏木贝尔省四省交界地带裸地增加明显;俄罗斯部分的林地持续下降,共减少46742 km²,耕地面积增加8478 km²,贝加尔湖周边裸地增加41417 km²;俄蒙边境、色楞格河流域以及中蒙俄铁路沿线地区存在沙漠化风险。③ 人口、经济、产业结构以及政策等是中蒙俄经济走廊土地利用变化的主要因素。2010—2018年,人口密度对转为林地的土地影响最大,其解释力q值为0.2597,GDP总量对转为建设用地、裸地、耕地的影响最大,其解释力q值分别为0.9094、0.2234、0.5518。就三国而言,中国部分主要受人口和经济因素以及退耕还林政策的影响,而蒙古国部分则受私有化后超载过牧及开垦耕地的影响,俄罗斯部分主要是砍伐林地和开垦耕地的影响。本研究结果旨在为中蒙俄经济走廊土地资源可持续利用和管理提供科学依据。     

长沙市区建设用地扩张的时空特征

以不同时段的遥感影像资料为数据源,借助GIS技术对空间数据的统计及分析功能,提取出6个时期长沙市建成区变化的相关数据信息。在此基础上,利用扩张速度、扩张弹性、分维数、玫瑰图等方法分析长沙市区1986~2004年建设用地扩张的时空特征。结果表明,近20年来,长沙城市建设用地扩张了将近1倍,尤其是2002~2004年,建设用地扩张趋势最为明显。现阶段城市的扩张主要表现为低密度填充式的蔓延,城区扩张方向的主要方位是NW270°~295°和SE165°~180°。建设用地扩张的驱动因素除经济发展及人口增长因素之外,政策也是重要的影响因素,尤其是近年来政策因素的作用更为突出。未来长沙城市的空间发展将是多中心组团式的扩张,城市扩张方向日趋合理化。     

中蒙俄经济走廊耕地资源格局与合作战略研究

中蒙俄经济走廊耕地资源战略合作对于“一带一路”共建、加强中俄新时代全面战略协作伙伴关系意义重大。本研究综合运用遥感影像解析、野外实地考察、统计分析等方法,揭示了中蒙俄经济走廊耕地资源分布格局,剖析了耕地资源开发利用的主要制约因素;研究了中国对外耕地合作开发的主要问题,探索提出了中蒙俄经济走廊耕地资源合作对策建议。中蒙俄经济走廊耕地资源丰富,主要集中在俄罗斯欧洲部分莫斯科河和伏尔加河流域,以及鄂毕河流域、叶尼塞河流域、阿穆尔河流域与贝加尔湖流域等地。中蒙俄经济走廊俄罗斯部分耕地面积和高产耕地面积分别占经济走廊的60%和74%左右;而经济走廊俄罗斯部分未利用耕地面积占俄罗斯未利用耕地面积的近50%,占中蒙俄经济走廊未利用耕地面积的95%左右。今后应高度重视中蒙俄经济走廊耕地资源合作开发,推动中蒙俄耕地与农业合作自由化发展,可探索在阿穆尔州、犹太自治州等地率先开展中俄毗邻重点耕地国际合作创新示范区建设和农业自贸区建设,扩展延伸经济走廊耕地产业链和价值链,共建多元稳定的中蒙俄经济走廊农产品物流贸易通道。     

北京山区建设用地扩展空间分异分析

根据目前描述建设用地扩展空间分异所用各种指数,结合山区扩展实际情况,提出了扩展程度指数的概念。并基于土地利用详查和变更数据,测算了1993¹996,1996¹999,1999²002三个不同阶段山区建设用地的扩展变化率、扩展强度和扩展程度等指数,分析了北京山区不同类型建设用地的扩展特征及其空间差异。结果表明:20世纪90年代以来,北京山区的建设用地发生了剧烈变化,建设用地扩展程度逐年增强,郊区城市化正向远郊区扩散。山区尚处于城市化的初级阶段,建设用地扩展存在不规则性,区域差异明显。扩展变化率、扩展强度和扩展程度等指数的结合使用更全面准确地描述了山区建设用地扩展及其空间分异状况。     

徐州城市建设用地空间格局特征及其演化

基于1979年、1994年、2003年、2008年徐州城市土地利用现状图,构建研究区居住、工业和商业及公共服务（商服）用地图层,在此基础上运用基于矢量单元的圈层分析、扇形分析和基于栅格单元的空间韵律分析技术,分别从距离、方位和空间格局关系等方面分析了徐州城市建设功能用地空间格局。研究表明：（1）工业和居住用地的波峰位置...     

徐州城区土地利用变化过程与格局

基于1994、2003年的土地利用现状图,1987、1994、2000、2003和2007年5个时相的Landsat TM遥感影像,构建了矿业城市徐州的城区土地利用时空变化数据库,以此为基础,采用动态度、强度、开发度、耗减度等数量变化模型及重心模型、插值分析、各向异性和扇形分析等空间分析方法,揭示了徐州城区土地利用变化过程与格局特征,并对其驱动力进行分析.研究表明:耕地的减少和建设用地的增加是研究区土地利用变化的总体特征;矿产资源的分布影响城市用地格局,资源生命周期影响城市用地格局演化;城市建设用地扩展空间异性逐步增强,并呈现出阶段性演化特征;研究区土地利用格局及其演化是自然条件、矿产资源、经济因素、城市规划、交通等多因素综合作用的结果.     

山区农业土地利用模式的设计

本文分析了市场经济条件下我国山区农业可持续发展所面临的问题 ,提出了山区农业土地利用模式的构想。指出影响我国山区农业土地利用模式的因素主要包括自然地理因素、市场因素和土地制度因素 ,特别是市场因素和土地制度因素对于农业土地利用模式设计的影响在新的历史时期尤为突出 ;强调山区农业土地利用模式设计必须遵循自然地带规律性、与农业经济多样化和规模经营相结合、与开拓产品市场相结合的原则 ;以河南省洛宁县为例具体说明了山区农业土地利用模式设计的技术路线。     

南京大都市区建设用地扩张特征与机理

作为全球城市化最快的地区之一,中国建设用地的扩张引起了广泛的关注。以长三角北翼中心城市南京为例,利用遥感、土地利用调查等数据研究大都市区建设用地扩张的过程、格局与机理。研究表明,1985-2007年南京市在工业化、城市化和国际化的推动下经济快速增长,引致了建设用地的扩张,年均增长率为3.14%。2001年后随着城市发展模式由单中心向多中心转换,建设用地呈加速扩展趋势。南京市建设用地扩展具有明显的沿长江和南北交通走廊轴向发展的特征。开发区和新城建设是南京市建设用地扩张的主要方式。区、县尺度的回归分析表明,人口增加、全球化是城镇工矿用地扩张的重要推手;经济的服务业化有利于土地集约利用,减少对用地的需求,这种影响在城区更大;在分权化竞争中,都市区政府具有更强的控制力。     

珠江三角洲建设用地扩展与经济增长模式的关系

本研究采用珠江三角洲1988年、1998年、2006年的建设用地遥感解译数据,结合对经济增长模式的辨析,定量分析了建设用地扩展与经济增长模式之间的耦合与互动关系。分析结果表明：珠三角建设用地扩展所表现出的阶段特征以及“空间指向性”、“小城镇倾向”、“分散化与低效性”等空间特征都与其粗放型、外向型的经济增长模式紧密相关。...     

中国建设用地扩张对景观格局演化的影响

探索建设用地扩张对景观格局变化的影响机理是理解人类活动对生态系统功能、格局和过程变化影响机制的关键。但中国全国尺度建设用地扩张过程对景观格局演化的影响研究明显不足。基于此,突破传统行政区划单元的分析方法,以覆盖全国的10 km格网为基本单元,基于1975-2014年建成区比率数据来表征建设用地扩张水平,运用同期土地利用数据计算相应的景观指数,定量刻画了建设用地扩张及景观格局的时空演化过程,并运用空间计量经济模型定量解析了建设用地扩张过程对景观格局演化的影响效应。同时,基于全样本、不同时间点、不同规模城市和不同区域城市的对比揭示建设用地扩张过程对景观格局演化影响的时空差异性。研究结果表明：40年间建成区比率值增长了3倍,高于同期的人口城镇化增长水平,东、中和西部间呈现出显著的梯度差异性,而且差异程度逐步增加,大、中、小城市之间的差异也较为显著。1975-1990年、1990-2000年和2000-2014年3个时间段的年均增速分别为5.87%、2.32%和2.32%。景观格局总体上也经历了显著变化,优势景观类型的主导性逐步降低,景观格局趋于破碎化,复杂度增强,邻近度趋于离散,聚集度逐步降低,结合度渐高,景观多样性和均匀度均有所提高。随着建设用地扩张水平的提高,景观越来越趋于破碎化,人类活动对景观的干扰强度和频率也不断增强。例如,建设用地扩张水平每提高1%将导致景观斑块数量提高0.45%左右。但是建设用地扩张水平与景观复杂度的变化在空间上存在错位。建设用地扩张水平的提高在一定程度上使同类型斑块间的距离变近,景观聚集度出现降低趋势,景观越来越呈现多种要素的密集格局,斑块聚合和集群性增强,相应的结合度也越来越高,景观均衡化趋势和均匀分布越来越明显。同时发现,不同规模城市和不同区域的影响差异显著,除地理区位因素差异性不显著外,其他控制要素也对景观格局演化具有差别化的影响。