“一带一路”沿线地区自然灾害危险性与灾损空间格局研究

灾害危险性和灾害损失是区域灾害风险评估的重要内容。以往研究大多基于国别尺度,无法表征国家内部和经济带沿线的灾害损失特征。本文基于“一带一路”沿线地区的洪涝、干旱、风暴、地震4类主要自然灾害的历史数据,提出灾害数据空间尺度下推方法,构建了基于省级尺度的灾害数据库,从灾害发生频次与灾害损失的角度,探讨了“一带一路”沿线地区主要灾害危险性和人口、经济损失的空间分布特征以及综合灾损高值区的主导灾害。研究表明2003—2018年间,“一带一路”沿线地区灾害发生广泛,各类灾害危险性和损失具有明显的集聚特征：81.4%区域均有灾害发生,洪涝灾害发生范围最广,风暴主要发生在沿海地区,干旱灾害集中在中国北部和泰国等地,地震多分布于地震带沿线;全域人口损失以洪涝（53%）、干旱（26%）为主,经济损失以洪涝（49%）、地震（23%）为主,各地区人口和经济损失因区域内人口和经济基础不同存在空间差异;大部分区域损失由单一灾害主导,仅小部分地区损失受多种灾害共同影响。研究结果提示我们应针对各灾害高危区、灾损高值区及各地区主导灾害制定相适应的防灾减灾措施,为未来“一带一路”的自然灾害风险防范与综合减灾、重大基础设施建设等提供支撑。     

RDI指数在新疆5个地区干旱监测的应用

为加强新疆地区干旱动态监测与评估,基于阿勒泰、伊宁、乌鲁木齐、和田、哈密5个气象站近49 a的逐日降水与蒸散数据,采用计算简单、敏感性与稳定性较强的RDI指数分析了5个地区季尺度以及年尺度的干旱特征,并指出了未来新疆地区干旱评估的发展方向。结果表明：（1） 5个地区在年尺度和4个季尺度上的干旱强度与频率略有差异,但干旱程度均有所下降,都存在湿润化趋势,乌鲁木齐湿润化程度最高,和田地区湿润化程度最低。（2） 从季节上看,阿勒泰地区夏、秋两季湿润化程度较高,春、冬两季湿润化程度较低;伊宁和乌鲁木齐两地夏、冬两季湿润化较明显,春、秋两季湿润化程度较低;和田、哈密两地春、夏、秋三季都比冬季湿润化程度高。     

近60年来西南地区旱涝变化及极端和持续性特征认识

利用1953~2012年中国西南地区44个气象台站的逐日降水、温度资料,通过降水和潜在蒸发均一化旱涝指数,从旱涝的年代际、年际、季节内变化以及极端和持续性特征等方面进行了分析,结果表明：从旱涝的空间趋势变化来看,西南近60 a来秋季和年变化呈显著的一致变旱趋势,而春、夏、冬3季旱涝变化趋势表现出一定的区域性特征;从旱涝的时间演变来看,在温度与降水双重因子驱动下春、夏、秋、冬均表现为干旱化趋势,相比较秋季的干旱化程度最强,而春季的最弱,夏、冬两季相当,而全年的干旱程度比四季的程度更强;从极端旱涝的多时间尺度来看,在年代际和年际尺度上,极端洪涝发生频次逐渐减少,而极端干旱发生频次逐渐增多,从季节尺度看,春、冬两季极端干旱发生频次较多,而夏季最少,极端洪涝发生频次夏季最多,春季次之,秋季最少。从旱涝的持续性特征来看,持续性干旱事件的持续时间有增长趋势,发生频率有增多趋势,发生强度有增强趋势,并且主要发生在冬春两季,而持续性洪涝事件的持续时间、发生强度没明显变化趋势,发生频率有减少趋势,发生的季节也没明显差异。     

巴基斯坦瓜达尔港地区干旱灾害风险评估

在全球变暖和极端气候事件频发的背景下,分析干旱特征及其风险不仅对经济社会发展具有重要实际价值,而且可为研究气候变化与人类活动的相互作用关系提供参考。瓜达尔港地区是“一带一路”倡议的重要交通要道。本文遵循灾害风险评估理论,采用趋势分析方法对瓜达尔港地区进行干旱灾害风险分析。结果表明：① 瓜达尔港地区整体干旱灾害危险性指数为0.5左右,南部地区遭受干旱灾害的可能性比北部低,东部地区遭受干旱灾害的可能性较高;② 暴露度指数整体在0.5左右,中部沿海地区由于经济发达而较容易受到干旱灾害影响,西北部地区有较高的暴露度指数;③ 脆弱性指数整体偏低,并且大致呈由北向南递减的趋势;④ 瓜达尔港地区为中度干旱风险,其中部沿海地区、东北部以及西部小部分区域有相对较高的干旱风险,只有较少的零星区域有较低的干旱风险水平;⑤ 该地区帕默尔干旱指数（PDSI）变化率全部呈下降趋势,意味着该地区整体干旱趋势有所增加。     

近53年内蒙古寒潮时空变化特征及其影响因素

利用内蒙古及其周边121个气象台站1960-2013年逐日最低气温数据,辅以分段线性回归模型、趋势分析及相关分析等方法,本文探讨了近53年内蒙古寒潮频次的时空变化特征及其影响因素。研究发现 (1) 近53年内蒙古单站寒潮频次总体呈下降趋势,降速为-0.5次/10a (-2.4~1.2次/10a),其中1991年之前降速为-1.1次/10a (-3.3~2.5次/10a),而1991年之后呈增加趋势,增速为0.45次/10a (-4.4~4.2次/10a);春季寒潮变化趋势与年变化趋势一致,且在各季节中变化最为显著;寒潮频次年内变化呈“双峰”结构特征,且以11月最多;(2) 空间上,内蒙古单站寒潮频次具有显著的空间差异特征,高发区集中在内蒙古的北部和中部地区,且北部高于中部。年代尺度对比来看,20世纪60-90年代寒潮高频区域范围在减少、低频区域范围在增加;而21世纪初期高频区域范围有所增加,增加区主要为内蒙古东部的图里河、小二沟,以及中部的西乌珠穆沁旗等地;(3) 就年尺度而言,寒潮主要受AO、NAO、CA、APVII和CQ控制,而各季节驱动因素有所差别,冬季寒潮与AO、NAO、SHI、CA、TPI、APVII、CW和IZ均达到显著相关关系,说明冬季寒潮受多种因素共同控制;秋季寒潮主要受CA和IM影响;而春季寒潮与CA和APVII关系显著。     

近40年来渭干河-库车河三角洲绿洲气候变化特征分析

利用库车、沙雅、新和气象站1961～2000年日照、气温、降水和蒸发观测资料,分析渭干河-库车河三角洲绿洲近40年来日照、气温、降水和蒸发量年际变化、季节变化及特征.结果显示:近40年来年均日照总体呈减少趋势,减少倾向率为31.64 h/10a,减少幅度从大到小依次为冬、夏、秋和春季;近40年来年均气温总体呈增加趋势,增长倾向率约0.17℃/10a,年内冬、秋两季呈上升趋势,春、夏两季呈下降趋势;近40年来年降水量总体呈增长趋势,增长倾向率约10.16 mm/10a,年内除秋季外,夏、春、冬季降水均呈增长趋势;近40年来年蒸发量总体呈减少趋势,减少倾向率约149 mm/10a,年内蒸发量减少幅度从大到小依次为夏、春、秋和冬季.     

农业旱灾综合风险防范多主体共识定量研究——以湖南鼎城区为例

全球气候变化背景下,干旱呈现加重趋势,加强旱灾风险防范对区域农业可持续发展具有重要意义。不同主体的共识程度会影响旱灾风险防范效果,因此,开展旱灾风险防范多主体共识定量化研究,有助于加深主体间合作抗旱机制的认识。本文从“认知—情感”维度出发,同时考虑主体情感积极程度,构建了共识指标体系和基于“距离”的模型,定量了湖南省鼎城区政府、乡镇政府、村委、农户和涉农企业等不同主体在旱灾风险防范上的共识。主要结论为：① “认知”共识中,各组主体在各项指标上的共识平均值呈现应急理解度>备灾理解度>恢复理解度的趋势,各村农户、村委、政府两两之间在恢复措施上的认知差异较为明显。② “情感”共识中,各组主体在各项指标上的共识平均值呈现公平感知<宽容感知<约束感知<归属感的趋势,主体在公平性、体谅他人和接受资源约束上的态度不够积极,其中政府、村委和企业的感知差异最为明显。③ 综合共识中,农户和乡镇政府、村委和区政府、乡镇政府和区政府共识的平均值均大于0.65,企业和其他主体共识的平均值均不超过0.6。以上结果揭示了主体间的感知差异,为社会—生态系统旱灾综合风险防范多主体“凝心聚力”研究开辟了一条定量化新思路,为进一步考虑灾害不同阶段、不同主体需求和资源配置等问题在风险防范中发挥的作用提供借鉴与参考。     

新疆塔河流域洪水量级、频率及峰现时间变化特征、成因及影响

采用塔里木河流域（塔河流域）8个水文站及相应气象站数据,全面分析了洪水发生量级、频率和峰现时间等特征,研究洪水发生成因及其影响。结果表明：1980s中后期塔河流域气温与降水持续增加,整个塔河流域年及季节洪峰流量普遍呈上升趋势,大部分在1980s中后期发生突变。1980s中期以后塔河流域年及季节洪峰流量呈持续增加或者显著增加趋势,量级位于整个观测时期均值之上,处于洪水“丰富”期。“丰富”期暴雨型和升温型洪水发生次数及造成的灾害损失均呈显著增加趋势,引起严重洪灾损失的洪水也集中在这一时期,且多由暴雨型洪水引发。大量级洪水（最大三场洪水及重现期大于10年的洪水）多集中发生在1990年之后,并且易引发多个水文站点同时出现。     

鲁西南地区村镇聚落空间分异特征及类型划分——以菏泽市为例

村镇聚落空间格局系统认知与分类研究是乡村地域国土空间有效治理和差异化管控的基础,对乡村振兴和新型城镇化战略实施具有支撑作用,鲁西南地区相关研究时代和现实价值凸显。基于菏泽市2018年遥感影像解译数据,综合统计分析和探索性空间数据分析方法,多尺度多维度系统探测村镇聚落空间分异特征,并通过多维特征耦合划分村镇聚落类型。结论如下：① 菏泽市村镇聚落总体表现为点位密度较高、规模普遍偏小、形状普遍规整,国土空间集约整治潜力巨大。② 村镇聚落“三维”（点位、规模、形态）空间格局特征存在尺度差异性。市域尺度“三维”分布特征均存在一定空间异质性,但分异程度不明显;县域尺度“三维”特征空间分异规律多元复杂,表现出以乡镇为单元的局域多样性;乡镇尺度“三维”特征均趋向统一均衡,呈现单中心结构和“同质性”特征。③ 以乡镇为划分单元,基于“三维”特征耦合形成八种村镇聚落类型,并尝试分类提出空间优化和治理建议。     

甘肃陇中地区清代干旱灾害与气候变化研究

通过对历史文献资料的整理与统计分析,对甘肃陇中地区清代干旱灾害的等级序列特征、年代际变化、季节变化、空间变化及气候背景进行了研究。结果表明,陇中地区清代共发生旱害136次,平均每1.97年发生1次;干旱灾害以中度旱灾为主,占旱灾总次数的50%;其次是大旱灾,占旱灾总次数的30.9%;特大旱灾和轻度旱灾发生频率较低,各占旱灾总次数的11%和8.1%。旱灾可划分为4个阶段:第一阶段在1640—1700年代之间,为旱灾低发期;第二阶段在1710—1770年代之间,为旱灾增长的较高时期;第三阶段在1780—1820年代之间,为旱灾变化较小的较高时期;第四阶段在1830—1900年代之间,为旱灾高发期。旱灾在季节上以夏旱次数最多,其次为春旱和两季连旱,旱灾严重程度在空间上呈现由西南到东北增强的特点。该区清代的气候变化与西部树轮记录所显示的气候冷暖波动有较好的对应。     

基于3S技术的锡林郭勒盟风沙灾害综合评价

本文从孕灾环境、致灾因子和承载体3个方面建立风沙灾害综合评价体系,利用内蒙古自然地理环境要素基础图件、锡林郭勒盟以及周边地区29个气象观测站点的多年气象资料和内蒙古统计年鉴等数据,应用协调模型对锡林郭勒盟风沙灾害进行综合评价研究。结果表明:锡林郭勒盟风沙灾害系统的协调性总体上由东北向西南呈越来越差之势,说明风沙灾害综合风险程度由东北向西南越来越大;锡林郭勒盟风沙灾害系统中属协调型和较协调型地区面积占全研究区的55.5%;属不协调型和极不协调型地区占全研究区的44.5%。可见,锡林郭勒盟风沙灾害子系统关系中,不协调型近占一半,政府和有关部门应提高防范意识,采取防治措施。     

内蒙古干湿环境演变与地区生态建设优势气候背景分析

通过内蒙古地区近46 a降水和潜在蒸散量以及湿润度在气温突变前后的倾向率和差值变化分析,得出该区域主要植被类型干湿环境演变的时空变化特征。研究结果表明：降水在气温突变前“东增西减”,突变后呈相反的变化趋势。46 a降水倾向率增加区域主要集中在呼伦贝尔市东部和乌兰察布市以西大部地区;潜在蒸散量在气温突变前呈减少趋势,突变后有增加趋势,突变后潜在蒸散量明显小于突变前。内蒙古46 a潜在蒸散量倾向率大部地区偏小,偏大区域仅存在于中东部偏北地区,气温突变后全区大部地区存在明显的“蒸发悖论”;大兴安岭西麓和乌兰察布市以西地区突变后湿润度增加明显,暖湿的气候环境有利于当地植被建设和生态恢复,内蒙古东南部、呼伦贝尔草原和锡林郭勒盟草原区有暖干化趋势,上述草原区存在潜在退化风险。     

Simulation of soil erosion dynamics in grassland ecosystem of semi-arid China using the CENTURY model

1 IntroductionAmong the natural disasters frequently occur in local and regional scales, soil erosion causes a serious impact on global natural resources and eco-environment. In China, the soil eroded area covers 38.26% of the total country's area, of which water erosion is 48.77%, wind erosion accounts for 51.22% and annual soil erosion amount totals five billion tons, accounting for 10 % of the whole world. Of the factors cause soil erosion and disasters such as floods, windstorms, landform,…     

1960—2017年中国北方气候干湿变化及其与ENSO的关系

基于中国北方424个气象站实测数据,应用FAO Penman-Monteith模型计算潜在蒸散(Potential evapotranspiration,ET₀),使用降水和潜在蒸散数据计算得到标准化降水蒸散发指数(SPEI),以此研究了1960—2017年中国北方干湿时空变化特征,分析了ENSO对北方气候干湿变化的影响。结果表明:中国北方干湿变化的线性趋势总体不显著,四季中春季和冬季变湿趋势明显。空间上,西北西部存在明显的变湿趋势,干旱化趋势主要发生在黄土高原、内蒙古东部和东北东部地区。全区各级干旱事件呈减少趋势,各级湿润事件呈增加趋势,其中以中等干旱的减少最为显著。西北西部中等干旱和极端干旱明显减少,东北北部和新疆部分地区极端湿润明显增加。全区四季3类干旱事件均表现为减少的趋势,3类湿润事件均表现为增加的趋势,西北西部四季3类干旱事件均呈减少趋势。ENSO对北方干湿的影响存在一定程度的滞后性。El Ni?o翌年气候湿润,La Nina翌年气候干旱。在年际和春季2个尺度上,SSTA与翌年SPEI存在显著的正相关关系。     

近59 a锡林河流域潜在蒸散发及地表干湿状况变化趋势分析

利用1960—2018年锡林河流域周边13个气象站的逐日气象资料,采用世界粮农组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO）推荐的Penman-Monteith公式计算各气象站多年潜在蒸散发量及相对湿润度指数。通过利用主成分分析、相关分析和偏相关分析,探讨了锡林河流域潜在蒸散发、地表干湿状况多年变化规律;分析了影响潜在蒸散发的主要气象因子及各气象要素间的相互作用;着重讨论了锡林河流域潜在蒸散发的周期变化及其与相对湿润度指数、各气象要素的相互作用。结果表明：流域近59 a潜在蒸散发整体呈现增长趋势,且上升趋势显著,存在显著增加—减小交替的多尺度时频变化特征和多主周期变化规律;各气象要素中潜在蒸散发对温度的响应较大,平均风速次之;平均相对湿度受到潜在蒸散发的影响较大,降水次之。整个流域环境有不显著的变湿润趋势。     

基于土地利用和RWEQ模型的内蒙古防风固沙服务评价（英文）

内蒙古是我国北方重要的生态屏障区,在区域生态系统防风固沙中发挥了重要的作用。本研究基于RWEQ模型模拟了内蒙古2010年和2015年生态系统防风固沙物质量,通过恢复成本法估算了其价值量,分析了内蒙古各盟市以及各生态系统防风固沙物质量和价值量变化的空间格局。结果表明2015年内蒙古防风固沙物质量和价值量总量分别为73.87亿t和738.66亿元,相比于2010年共减少了4.61亿t和46.16亿元。在各盟市中,锡林郭勒盟防风固沙总量最高,2015年达18.65亿t,乌海市最少,呼伦贝尔市防风固沙总量增长幅度最大,达4.37亿t;在各生态系统中草地生态系统防风固沙总量最高,占比在55%以上,但总量降低了1.05亿t,森林生态系统防风固沙增长量最高,达0.19亿t。结合生态系统变化及造林实施情况分析,发现造林等工程的投入实施通过增加森林面积、提升森林质量等有效增加了防风固沙物质量,但不合理的土地利用导致沙漠化土地的增加造成了内蒙古防风固沙量的显著降低。     

锡林郭勒积雪日数时空分布规律研究

利用1971-2015年锡林郭勒地区15个气象观测站近45 a的逐日积雪日数资料,采用滑动T检验、Mann-Kendall检验、小波分析和EOF方法对研究区的积雪日数时空变化特征进行分析。结果表明：研究期内积雪日数在1996年发生了一次由多到少的突变,且日数变化存在7 a的主周期和11 a、22 a的副周期。积雪月际变化呈单峰型的分布特征,多雪期主要集中在12~2月,少雪期分布在10月份和4月份;研究区空间分布差异性显著,总体呈东多西少、南多北少的分布格局,区内大部地区属于稳定积雪区。对积雪日数及其影响因子进行聚类分析,将研究区划分为4种类型,分别为降雪量偏少-积雪日数偏高区、降雪量-积雪日数一致偏高区、降雪量-积雪日数中值区、降雪量-积雪日数一致偏少区。该区有3种异常分布型：第一模态为全区一致偏多（少）型;第二模态为北多（少）南少（多）型;第三模态为中西部多（少）,东南部少（多）型。     

1960-2016年黄土高原多尺度干旱特征及影响因素

明晰黄土高原干旱特征对于生态工程建设和社会经济可持续发展具有至关重要的作用。基于1960—2016年黄土高原59个气象台站数据和标准化降水蒸散指标（SPEI）,本文分析了黄土高原多尺度干旱时空变化特征,并探讨了遥相关指数对黄土高原干旱变化的影响。结果表明：① 黄土高原SPEI指数呈下降趋势,其中70年代初和90年代末为显著干旱时期,80—90年代初为较湿润时期;② 年尺度SPEI呈下降趋势的区域遍布整个黄土高原,以山西西部、宁夏北部和甘肃中东部最为显著,而黄土高原西北和西南部则表现为变湿趋势;③ 春、夏和秋三季SPEI均呈下降趋势,且夏、秋季下降趋势较大,趋势系数均为-0.03/10a。春季干旱趋势与年际变化较为一致,秋季干旱趋势范围较大,占总面积的64.53%,冬季干旱范围较小且不显著;④ 多尺度干旱同时受IOD、NAO、PDO、AMO和ENSO3.4等遥相关指数的共同影响,且该影响存在明显的年际和年代际相位转换特征。多元回归分析显示,IOD和NAO对黄土高原干旱解释率较高,分别为22.98%和12.23%,而ENSO3.4解释率较低,表明黄土高原降水变化与西南季风具有较好的关联性。     

Effects of grazing intensity on soil organic carbon of rangelands in Xilin Gol League,Inner Mongolia,China

Changes in soil organic carbon (SOC) in rangelands has been extensively investigated. Grazing in outlying rangeland areas has caused severe impacts on ecosystem functions. To reveal the effects of grazing on SOC, we evaluated the grassland in Xilin Gol League, Inner Mongolia, China. Grazing intensity was determined by using two image sets of vegetation index with normalized differences in grazing periods (July 12th and 28th). The range of variation in vegetation index was then used to measure the grazing intensity. The SOC storage and density were obtained by conducting experiments on field soil samples. Results showed that 1) the grazing intensity in Xilin Gol League declined gradually from west to east; by contrast, the spatial distribution of SOC density increased gradually. 2) As grazing intensity increased, the carbon storage of rangeland decreased evidently. Minimum carbon storage was observed in grasslands classified under extreme overgrazing; by comparison, maximum values were found in areas classified under light overgrazing to moderate grazing. 3) The estimated soil carbon storage was 8.48 × 10¹¹ kg, and the average carbon density was 4.08 kg/m². Our research demonstrated that grazing intensity likely affects soil carbon. Moderate grazing is an optimum strategy to maintain carbon storage and ensure sustainable grassland utilization.     

Vegetation change and its response to drought in Inner Mongolia of northern China from 1998 to 2013

Vegetation plays a significant role in global terrestrial ecosystems and in combating desertification. We analyzed vegetation change in Inner Mongolia of northern China using the Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) from 1998 to 2013, which is an important composite of Chinese National Ecological Security Shelter. The correlation between vegetation growth and drought quantified using the Standardized Precipitation Evapotranspiration Index(SPEI) was also explored. Results show that vegetation in most of the study area has been rehabilitated to various degrees, especially in regions such as most of the Horqin Sandy Land, eastern Ordos Plateau, Hetao Plain, as well as the middle-northern Da Hinggan Ling Mountains. Vegetation improvement in spring was significant in most of the study area. Vegetation degradation was centrally distributed in Xilingol grassland close to the Sino-Mongolia border and abandoned croplands in Ulanqab Meng. Vegetation change trends and seasonal differences varied among different vegetation types. The biggest vegetation variation in the growing season was the belt-like distribution along those grasslands close to the precipitation isoline of 200 mm and the Sino-Mongolia border, but also variation in summer and autumn exist in obvious spatial differences between grasslands and forests. Drought largely influenced vegetation change of Inner Mongolia at 6-month scale or 12-month scale, except for forests of eastern Hunlun Buir Meng and deserts or gobi deserts of western Alxa Meng. Moreover,drought in the previous winter and early spring seasons had a lag effect on growing-season vegetation. Desert grassland was the most easily affected by drought in the study area. Anthropogenic activities have made great progress in improving local vegetation under the lasting drought background.