岷江上游雨季南北坡小气候特征比较

利用岷江上游茂县大沟不同坡向的小气候观测资料,探讨了该地区地雨季的太阳辐射、气温、地表温、水汽压、相对湿度、风速等小气候要素的南北坡特征及其与谷底的差异。通过比较分析得出:在雨季南坡的太阳辐射量大于北坡和谷底;南北坡气温、水汽压、相对湿度在昼间有一定差异;北坡气温略高于南坡;气温垂直递减率南坡(O.71℃/100m)大于北坡(O.61℃/100m)。水汽压为北坡<南坡<谷底;而相对湿度为谷底<北坡<南坡,北坡和谷底的太阳辐射、气温、地表温、水汽压最大值比南坡早出现1h。南北坡风速均大于谷底,而南坡风速又大于北坡。由此可见,岷江上游地区即使在雨季,山地对局地气候仍有一定影响。     

不同地貌类型水土流失区的地面坡谱分析

坡度是影响水土流失的重要因素之一,然而坡度作为一种微观定量因子,并不能有效表达区域地形的总体特征。本研究采用地面坡谱统计分析方法,研究地形对水土流失的影响,并以福建省宁化县为例,选取5个不同地貌类型的典型水土流失区,通过均值、中位数等7个统计值对坡谱特征进行刻画,并与研究区的水土流失程度进行拟合分析。研究结果表明：1）丘陵和山地地貌类型分别具有特定形态的坡谱,反映了不同地貌类型的地形起伏差异,以及地表的破碎程度;2）从坡谱统计值与其水土流失程度商值的拟合曲线上,可以看出宁化县水土流失程度除与坡谱锋态不相关外,与其他统计值均相关,并且在水土流失越轻区域,水土流失程度对坡谱统计值的微小变化越敏感;3）坡谱蕴含丰富的地貌信息,有望较准确地量化地形对水土流失影响的程度。     

坡谱提取与应用的基本地域条件

阐述坡谱提取原理,借鉴地理空间数据不确定性处理中的"ε-带"模型概念,构建坡谱稳定的判定模型,最后以陕北黄土高原和秦岭山区的典型地貌类型区为实验区,以1:10000 DEM为信息源,分析研究不同地貌类型区坡谱的变异特征,揭示坡谱提取与应用的基本条件:地貌形态的相似性与渐变性、研究尺度的合理性以及地貌类型的完整性。该研究为坡谱的进一步深入研究与应用奠定良好的理论基础,也为地理学研究中如何确定基本地域单元等重要的理论问题提供了借鉴思路。     

山东沭河上游流域考古遗址预测模型

以山东莒县沭河上游流域地区为研究案例,通过对大汶口、龙山和岳石文化时期遗址空间结构及其与环境特征的关系分析,建立了基于GIS的沭河上游考古遗址预测逻辑斯蒂回归模型,较为精确地分析得出遗址分布与地形高度、河流分布等因子间的定量关系。研究结果表明,山东莒县沭河上游流域地区遗址点分布在高程较低和坡度低于3°的地方,说明遗址点多选择在较为适宜农业活动的地方;在遗址选择朝向上,整个研究区域的朝向分布比较均衡,但以西、西南、东和东南为主;史前人类的居住地主要沿支流分布,而远离干流,以避免洪水灾害的危害;随着时间的推进,遗址点所处位置的高程和坡度逐渐增高增大,距离河流的各种距离总体上也呈增加的趋势,这与人类克服环境限制能力的提高有关系。     

疏勒河干流径流变化特征研究

选取疏勒河干流昌马堡、潘家庄和双塔堡水库站多年实测月、年天然径流作为数据资料,利用线性倾向、Mann-Kendall等方法,研究干流径流量年、年内、年际、季节变化和突变特征。结果表明:1956—2016年干流年径流呈现昌马堡站[1.075×10⁸ m³·(10 a)^-1]>双塔堡水库站[0.253×10⁸ m³·(10 a)^-1]>潘家庄站[0.126×10⁸ m³·(10 a)^-1]的线性倾向率,且呈现增加变化趋势;径流年内分配极不均匀,径流主要集中于5～9月,占年径流量的50%以上;径流年际变化均低于和高于多年平均值分别在20世纪70～90年代和21世纪00～10年代;径流不同站点和不同年代平均径流距平呈现差异性季节变化特征,夏季径流量增加对各站点年径流量影响最大;径流突变时间和特征因不同站点呈现不同变化特征,3个水文站突变点分别为1998年、2012年和2006年。研究结果...     

岷江上游大沟流域油松人工幼林生物量组成及其影响因素

为了揭示人工林不同层次的生物量组成关系及其影响因素,选择岷江上游大沟流域的油松人工林,调查分析了林分不同层次生物量组成及其关系,探讨了乔木密度、坡向、海拔对生物量的影响。发现:1)两种林龄油松人工林生物量分配基本一致,即,乔木层>灌木层>草本层;乔木各构件生物量大小顺序为:枝>干>叶>根>果/皮。同时指出,枝叶对下木层生物量的影响显著。2)乔木密度显著控制了林分生物量及其组成,在本调查范围内坡向的影响似乎不明显;海拔对22 a油松影响显著,而24 a的不显著;综合分析表明,本区域内,22 a油松保持在3 800株/hm2左右和24 a在3 500株/hm2左右时,有助于林分生物量的稳定与提高,促进生态系统功能的恢复。     

沙坡头地区地形对凝结水形成特征的影响

以沙坡头地区经草方格沙障固定的典型流动沙丘作为研究对象,采用PVC管手动称重法和布板法（CPM—Cloth-Plate Method）对该区不同地形位置凝结水的形成特征进行了研究。结果表明：地形作用下凝结水的形成量和形成间期均表现为中等空间异质性;不同坡向凝结水形成量符合经典的水汽对流模型,丘间低地凝结水形成量最高,迎风坡凝结水形成量高于背风坡,具体表现为：丘间低地>西面向坡>北面向坡>丘顶>南面向坡>东面向坡;同一坡向不同坡位处凝结水形成量表现为：坡脚>坡中>坡顶;坡度与凝结水形成量呈负的线性相关关系,随着坡度的增加,凝结水形成量逐渐减少,垂直坡面上凝结水形成量仅为水平面的一半。这说明地形是影响干旱区凝结水形成特征的重要因子。     

澜沧江上游流域自然旅游资源开发与生态环境保护

澜沧江上游流域位于国家级风景名胜区－滇西北三江并流区。本文从澜沧江上游流域独特的高山峡谷自然旅游资源的形成、旅游资源的类型调查入手，分析评价其旅游资源、功能特色、旅游市场需求及开发条件，倡导开发与生态环境保护同时进行，提出了使旅游业能够持续发展的开发方向和模式。     

流域尺度湿地可恢复性评价——以永定河上游流域为例

湿地具有独特的生态服务功能和很高的生态效益,因此恢复或重建退化湿地非常重要。针对目前湿地恢复的相关研究主要集中在恢复举措等宏观方面,缺乏在整体上考虑湿地之间的连通性及其空间结构的影响因素等问题,在流域为尺度上,对湿地的可恢复性进行评价,综合考虑湿地结构、湿地景观特征等自然因素以及人类建设活动干扰下流域下垫面等因素对整个流域内湿地恢复的影响,以永定河上游流域为例,建立一个基于GIS的多指标综合评价模型,对湿地的可恢复性进行评价。具体研究步骤包括指标信息提取、指标赋值及归一化和多指标综合。首先,选择河流等级、坡面流长、河流水质、饱和指数、水成土、土地利用/覆盖类型作为评价指标;然后,针对指标参量对湿地恢复的贡献度进行赋值,并做归一化处理以消除不同指标量纲对结果的影响;最后,利用层次分析法分析指标权重,计算加权值,根据加权值的正态分布对流域内湿地的可恢复性进行等级划分,并使用优序图法对评价结果进行佐证。研究结果表明,永定河上游流域研究区内可恢复湿地面积约979km2,占流域总面积的2.18%;其中,阳原县的可恢复湿地面积最大,约为131.6km2,其次为怀来县,为129.1km2;可恢复的湿地类型以水库/坝区型湿地和河流为主,分别占可恢复区域总面积的11.75%和11.33%。研究成果为湿地的管理和恢复工程选址的合理性提供了科学的理论参考,避免了依据单一生态环境要素或局部区域特征进行恢复对象选择的片面性。     

黄河中上游流域夏季异常降水的变化特征及环流分析

 从中国气象局信息中心提供的全国地面台站逐日观测资料中选取黄河中上游流域66 个台站资料,结合NCEP/NCAR再分析资料,运用小波分析等统计方法,对黄河中上游流域夏季降水异常的变化特征、周期分布及影响降水的因子进行分析,研究结果表明：（1）流域旱涝年夏季降水空间分布上差异显著,易涝区位于河套平原,易旱区位于黄土高原东北部;（2）1960-2008年,流域夏季降水量线性趋势变化不明显,但年际间波动较大,多雨年少雨年相间出现,近50 a中降水整体呈现平稳—少雨—多雨—平稳—多雨—少雨的过程;（3）黄河中上游流域降水变化周期复杂多样,总体以2 a周期振荡为主,异常少雨年多表现为9 a周期振荡,异常多雨年多表现为15 a周期振荡,且流域主周期的空间分布可能与地形地貌、海拔高度及流域分布等地理因素有关;（4）丰、枯雨年环流形式差异显著,影响流域降水的环流系统有季风,西太平洋副高,温带气旋及贝加尔湖低压。     

Assessment of sandy desertification trends in the Shule River Basin from 1978 to 2010

Sandy desertification in the Shule River Basin has expanded dramatically during the past 30 years. We evaluated the status, evolution, and main causes of sandy desertification by interpreting Landsat images which were acquired in 1978, 1990, 2000, 2005, and 2010, and analyzing the relevant meteorological data. The results show there was 3,477.95 km2, 3,733.32 km2, 3,620.29 km2, 3,565.65 km2, and 3,557.88 km2 of sandy desertified land in 1978, 1990, 2000, 2005, and 2010, respectively. From 1978 to 1990, not only the area of sandy desertified land （SDL） but also the degree of SDL levels increased. From 1990 to 2010 there was widespread restoration of SDL but the recovery trend of SDL gradually slowed. Although climate change contributes to expanding sandy desertification, human activities can either accelerate or reverse trends of natural sandy desertification. Some detrimental human activities can accelerate sandy desertification, but, conversely, desertification control measures such as the Three-North Shelter Forest Project and watershed rehabilitation programs in areas including the Shule River Basin resulted in many SDL being turned into grasslands or forest lands when shrubs and trees were planted to fix mobile sands at the edges of oases and cities. With population growth, much SDL has been reclaimed as farm land using water-saving agricultural methods or has been turned into built-up land as a result of urbanization.     

疏勒河源区的多年冻土

疏勒河流域地处祁连山西段,气候极端干旱.2008年6月在疏勒河源区海拔3729-3890 m的不同地面、地形条件下在5个点上布设了10眼钻孔进行钻探勘察,并布设测温管定期监测地温.根据勘察和测温资料,确定了疏勒河流域内多年冻土下界高程在3750 m左右,查明河谷中松散地层以冲积层为主,多为粗颗粒土,多年冻土含冰量普遍较低.局地因素对多年冻土状态影响明显.其中坡度差异可以使地温相差0.5℃.坡向的差异可以使地温相差达1.0℃;地层水分含量对浅层地温的影响甚至超过坡向的影响;地面状态的差异,造成地温、活动层厚度等方面的显著差异.与祁连山中东部地区相比,疏勒河源区多年冻土几乎没有生态过程的影响,多年冻土形成和保存受气候驱动,基本上代表了一类干旱气候条件下的多年冻土特征.     

1958~2015年疏勒河上游出山径流变化及其气候因素分析

利用1958~2015年疏勒河出山口昌马堡水文站径流资料以及同期流域气象资料,揭示了疏勒河出山径流及其对流域气候变化的响应。结果表明：总体上,疏勒河出山径流量呈现增加趋势,特别是20世纪90年代后期以来,出山径流增加趋势更为明显,但近几年,疏勒河出山径流量缓慢回落,21世纪初暂时成为代际变化的拐点。研究亦显示,疏勒河出山径流对河源处高海拔山区气候变化的响应更为敏感,出山径流年际变化实际受到山区气候因素的共同影响,不同时段各因素影响强度具有一定差异;降水是出山径流变化的主控因素,但气温升高导致冰雪融化加快是近年来出山径流增长较快的重要原因。定量分析表明,20世纪90年代后期以来气温等对径流影响比重超过60%,而降水约为30%左右。     

黑河绿洲坡面分异演化研究

对干旱区绿洲的物质和能量随坡面分异现象和规律的研究,有助于我们深刻了解不同类型绿洲形成和演化的自然背景和农业资源组合的特点,为农业生产的合理布局和农业自然资源的优化配置提供理论依据。以黑河流域绿洲为例,在综合分析影响绿洲坡面分异的气候、地质构造和地貌演化、地表水和地下水水文化学性质、土壤性状和水资源供应状况等自然地理要素基础上,将黑河绿洲划分为高位绿洲、中位绿洲和低位绿洲等不同类型。在此基础上,分析了黑河流域不同类型绿洲主要农作物气候适宜性随坡面的分异,为绿洲农业资源的优化配置提供了重要的理论依据。     

疏勒河中下游土地荒漠化敏感性评估

土地荒漠化是疏勒河流域面临的关键环境问题,加强该区域的荒漠化敏感性评估对有效控制荒漠化至关重要。通过集成多源GIS与遥感数据,构建土壤、植被、气候和管理定量评估指标,利用地中海荒漠化与土地利用模型（MEDALUS）计算环境敏感性指数,识别荒漠化敏感区,在此基础上分析荒漠化敏感性的成因,并引入变异系数法确定荒漠化敏感性的主要影响因素。结果表明：目前疏勒河中下游荒漠化态势严峻,17.70%的区域属于极高敏感区,54.34%属于较高敏感区。荒漠化敏感性的空间格局是中部高、北部低,主要由与人类活动有关的管理质量指数决定。从绿洲内至绿洲外荒漠化敏感性逐渐升高,大致呈层状分布,表明人类活动对荒漠化影响显著,建议加强和巩固绿洲外围的防护体系建设。     

Study of temperature and precipitation change in upstream mountain area of the Hexi inland river basin since 1960s

All rivers in the Hexi inland region of Gansu Province, China, originate from the northern slope of the Qilian Mountains. They are located in the southern portion of the region and respectively belong to the three large river systems from east to west, the Shiyang, Heihe and Shule river basins. These rivers are supplied by precipitation, snowmelt and ice-melt runoff from the Qilian Mountain area. Therefore, changes of precipitation and temperature in the upstream watersheds of these rivers have an important effect on changes of mountainous runoff and reasonable utilization of water resources in this region. For this reason, the Qilian Mountain area, upstream watersheds and runoff forming areas of these rivers are chosen as the study area. The change characteristics and variation trend of temperature and precipitation in this area under the backdrop of global warming are analyzed based on observational data of relational weather and hydrologic stations in the area. Results show that temperatures in the upriver mountain areas of these three large river basins have been increasing, although the increasing degree is differentially affected by global warming. The rising extent of annual and seasonal temperatures in the upstream mountain area of the Shule river basin located in the western Qilian Mountains, were all largest over the past 50 years. Precipitation in the upstream mountain areas of Hexi region’ three river basins located respectively in the western, middle and eastern Qilian Mountains have been presenting an increasing trend to varying degrees as a whole for more than 50 years. This means that climate in the upstream mountain areas of Hexi region’ three river basins are becoming increasingly warmer and moister over the past 50 years, which will be very good for the ecological environment and agricultural production in the region.     

基于地理探测器的干旱区内陆河流域产水量驱动力分析——以疏勒河流域为例

明确干旱区产水量的驱动因素,能为区域水资源优化和可持续发展提供科学依据。基于MODIS植被指数、HWSD的土壤数据集以及气象要素数据,采用InVEST模型和地理探测器探究疏勒河流域多年平均产水量的空间分布,揭示不同空间尺度上产水量的单因子及双因子交互驱动机制。结果表明:疏勒河流域多年平均产水量呈现南部>北部>中部。流域尺度上,产水量空间格局的主导驱动力为降水,坡度与降水交互驱动作用最为显著。区域尺度上,南部山区、北部马鬃山地区和中部平原区的主导驱动力各不相同,分别为日照时数、人为干扰强度、降水,双因子交互作用显示人为干扰强度与其它因子的交互最为显著。不同土地利用类型中,耕地产水量的主导驱动力为坡度,而其它地类产水量的主要影响因子为降水。各地类中降水与其他因子的交互均大大增强了单因子驱动力。因此,干旱区产水量多尺度驱动机制研究对区域水资源可持续管理至关重要。     

2001-2010年石羊河流域上游TRMM降水资料的降尺度研究

在地形比较复杂的石羊河流域上游,基于2001-2010年TRMM3B43降水数据和1 km空间分辨率DEM数据,采用回归方程+残差法的插值方法,对石羊河流域上游10年平均TRMM3B43和2001、2007年两个典型干、湿年份的TRMM3B43数据分别进行降尺度操作,将空间分辨率由原来的0.25°×0.25°提高为1 km×1 km。利用研究区34个雨量站的观测数据作为"真实值",对2001-2010年的TRMM3B43和降尺度结果进行精度检验,结果表明:TRMM3B43降水数据整体上具有一定的可信度,但比地面站点观测的降水量偏小;TRMM3B43经过降尺度之后,数据在空间分辨率和精度方面都有一定程度的提高,其中10年平均TRMM3B43降尺度结果的精度要高于2001年(干旱),而2001年的降尺度结果精度又高于2007年(湿润);就单个雨量站而言,位于西部高海拔区域的站点的降尺度结果精度较高,而位于东部低海拔区域的站点的降尺度结果精度较低。     

基于SEBAL模型的疏勒河流域蒸散发估算与灌溉效率评价

我国西北干旱区内陆河流域水资源匮乏,水资源利用主要用于农业生产,准确估算内陆河流域蒸散发与农业灌溉效率,对研究内陆河流域气候变化和水资源合理利用具有重要作用。利用基于地表能量平衡方程的SEBAL模型,对2017—2018年疏勒河流域蒸散量进行定量估算与时空分布特征分析,并结合降水量与净灌溉水量数据,对疏勒河流域昌马灌区的年内灌溉水有效利用系数进行估算。结果表明:(1)疏勒河流域2017—2018年日均ET呈单峰变化趋势,最大值为6月的5.03 mm·d-1,最小值为12月的0.55 mm·d-1,并存在明显的空间分布差异。(2)疏勒河流域四季ET差异显著,夏季ET达到最高的201.83 mm,春秋次之,冬季最低为53.92 mm;ET由东南向西北逐渐减小,流域上游ET明显高于中下游地区。(3)昌马灌区各灌溉时段不同的灌溉水量造成了各灌季蒸散量的差异,灌区ET高值区主要分布在中部与东南部,低值区主要分布在西北部和灌区边缘。(4)昌马灌区年内灌溉水有效利用系数呈下降趋势,其中春灌、夏灌、秋灌和冬灌分别为0.76、0.71、0.69和0.55,年均灌溉水有效利用系数为0.67。     

和田河流域灌(草)丛沙堆的形态特征与发育过程

灌 (草)丛沙堆形态是由区域植物、风力和沙源相互作用塑造的一种动力平衡形态。本文在对新疆和田河流域灌 (草)丛沙堆野外考察、形态测量和统计分析的基础上,探讨了该区灌 (草)丛沙堆的形态变化规律和不同发育阶段的特征,结果表明:各种灌 (草)丛沙堆的长度、宽度与高度之间存在着较好的相关性,但不同种类灌 (草)丛沙堆以及同一类型沙堆在不同发育阶段的形态特征存在一定差异;基于沙堆形态特征的数学模型分析,并结合区域生态环境和风沙环境特点,可把灌 (草)丛沙堆发育划分为各形态指标协同变化的增长阶段,以植物动力影响为主、长宽尺度均衡发展、坡度较大的稳定阶段,以及沙堆长度相对缩短、各形态指标关系趋于复杂的风蚀衰退阶段。