黄河流域城市生态效率演化特征及门槛效应

基于非期望产出视角测度黄河流域城市生态效率,探讨2003—2017年黄河流域城市生态效率时空演化特征及资源禀赋的门槛效应。结果表明：① 黄河流域城市生态效率呈稳步上升态势,但全域和资源型城市表现出一定梯度效应,有两极分化现象;② 各城市生态效率总体呈东高西低、南高北低格局,并存在显著空间溢出效应,不同类型城市演化存在显著的时空惯性。③ 资源禀赋存在显著门槛效应,资源型城市生产性服务业集聚与生态效率呈“U”型关系,制造业集聚在跨过门槛值后会产生抑制作用,产业协同集聚则始终具有正向作用;非资源型城市资源禀赋会削弱生产性服务业集聚的促进作用,制造业集聚及产业协同集聚的影响跨过门槛值后不显著。     

黄河流域高质量绿色发展水平与空间格局演化特征

运用DPSIR模型及空间计量方法对黄河流域高质量绿色发展水平及时空演化进行测度和研究。结果表明：（1）黄河流域高质量绿色发展水平呈现稳步提高的趋势,但整体处于初级阶段,1999—2019年年均增长3.32%,内部驱动力和响应方面贡献显著,压力、状态和影响方面发展有待提高。（2）流域内各省区高质量绿色发展水平差异显著,且均呈增长趋势。（3）黄河流域高质量绿色发展水平存在空间自相关,但这一相关性逐渐减弱,并没有形成具有沿黄分布的空间集聚特征。黄河流域高质量绿色发展的空间集聚中心由四川省（1999年）转移到内蒙古自治区（2019年）,尚未形成一定规模的空间集聚群。     

黄河流域旅游经济发展与生态环境压力的时空特征及动态解耦过程

区域旅游经济与生态环境之间存在压力与响应关系。以黄河流域9个省区为研究对象,以2004—2018年为考察时段,运用旅游经济发展指数、生态环境压力指数和动态变动指数对旅游经济发展和生态环境压力的时空特征进行分析,并借助解耦分析模型对两大系统的解耦过程给予动态研究。结果表明：（1）在空间上,旅游经济发展在黄河流域呈东高西低、南高北低的空间分布特征。生态环境压力则具有显著的河段差异性特征,上游省区生态环境压力较小,而中下游省区环境压力较大且生态治理形势严峻。（2）在时间上,青海、甘肃和宁夏旅游经济呈起点较低但发展较快的特征,而河南与山东起点较高但变化不大。生态环境压力变化并未呈现显著的空间分布规律,山西为生态环境压力变动低等级省区。（3）多数省区旅游经济发展与生态环境压力两大系统2004—2018年呈由扩张性耦合到弱解耦、由弱负解耦到强解耦状态转变,解耦关系趋向良性方向发展。最后,从发展生态旅游经济、注重生态环境治理、建立系统解耦机制等方面提出黄河流域旅游经济与生态环境的系统解耦与响应策略。     

基于夜间灯光数据的黄河流域经济发展空间特征与影响机制分析

黄河流域作为中国重要经济地带和生态屏障,在全国经济社会发展格局中具有重要地位。探索黄河流域经济发展的空间特征与影响因素,对区域协调高质量发展具有重要意义。基于2013—2018年的NPP/VIIRS夜间灯光数据,采用经济重心、标准差椭圆、空间自相关和地理加权回归方法,对黄河流域市域经济发展的空间特征以及影响因素进行分析。结果表明：（1）2013—2018年黄河流域市域经济发展水平呈现一定的倒金字塔形结构特征以及下游>中游>上游板块递减特征;（2）经济发展重心位于陕西延安市,演变轨迹总体上朝着东南方向移动。标准差椭圆长轴有所增加,短轴则有所减少,椭圆方向与黄河流向大致相同;（3）黄河流域市域经济发展整体上不具有空间依赖性与溢出效应,高高（HH）集聚区集中于银川、咸阳、东营等地,黄河上游大部分地区以及一些省际交界区长期处于低低（LL）集聚区,低高（LH）集聚区大都位于省会城市或省域次中心城市附近,相应省会城市除银川外均处于HL聚集区;（4）从内外部影响机制来看,城镇化、产业结构、科技水平、交通条件均对黄河流域经济发展发挥着积极作用,而自然地理条件则产生了明显的地理环境约束作用。     

黄河流域A级旅游景区空间格局及其影响因素的多尺度分析北大核心CSCD

旅游景区合理布局是实现黄河流域旅游业高质量发展的内在要求与根本保障,识别景区空间格局及其影响因素如何随尺度发生变化,对黄河流域的景区多层级统筹管理具有重要现实意义。基于地理因素的空间尺度效应,从县域、市域、集聚区3个尺度构建了分析框架,利用统计与GIS技术揭示黄河流域A级景区多尺度空间格局,运用地理探测器、空间叠加分析等揭示各尺度影响因素及其差异特征。结果表明:(1)黄河流域A级景区整体呈东部和南部密集、西部和北部稀疏的空间格局,流域南部形成一个中高密度弧形带。随着研究尺度增大,景区集聚范围逐渐扩大,集聚程度逐渐降低;(2)县域尺度上,全国重点文物保护单位密度对景区格局影响程度最大,其次是植被覆盖度、年降水量、到最近河流距离、国家湿地公园密度。人口密度是市域尺度影响程度最大的主导因素,非主导因素在与各主导因素交互后形成强烈的增强效应。集聚区尺度景区格局主要受年降水量、植被覆盖度等自然环境因素的刚性约束;(3)3个尺度的影响因素明显不同,不同尺度景区格局并不是主导因子简单组合或累积的结果,而是自然环境、旅游资源、社会经济及区位复杂交互后的产物。     

黄河流域降水格局及影响因素北大核心CSCD

黄河流域位于干旱、半干旱与半湿润过渡地带,是中国重要的经济地带和生态屏障,研究流域降水时空格局及其对多驱动因素的响应具有重要意义。本文分析了近70年降水的时空格局规律、多尺度特征以及降水对不同气象要素与环流因子的响应。结果表明:黄河流域降水量呈下降趋势,降水变率为-0.88 mm/10a,而上游地区呈增加趋势。流域降水存在显著的年周期尺度;年际周期尺度为主导模态,集合经验模态分解(EEMD)的累积方差贡献率为94.85%。偏小波相干性(PWC)分析表明蒸散量为降水多尺度特征的主导气象因素,气象因素主要调制降水的季节性与年周期,环流因子主导降水的年际和年代际周期;不同类型因素的耦合可以增强对降水在所有周期尺度的解释能力。     

基于因果网络的黄河流域植被变化归因分析

人类与自然耦合系统是一个充满大量非线性互馈关系的复杂巨系统。当前对系统内单要素和静态特征的研究,虽有助于理解某个时刻的系统状态,却不能完整地表达其内部不同要素间错综复杂的关联。论文着眼于黄河流域区县尺度植被变化归因(以叶面积指数LAI作为表征植被的指标),综合利用人类—自然耦合系统多源数据和因果诊断方法,构建黄河流域LAI复杂因果网络。通过复杂网络统计方法对网络节点、结构特征进行分解,揭示影响流域LAI变化的关键要素及其空间分布特征。研究结果表明：① 1990—2018年流域LAI以1.3%/a的速率增长,增长速率在空间上由东南向西北逐渐递减。② 在网络视角下,降水量、气温、饱和水汽压差、农业用地、城镇化率和粮食产量为影响流域LAI变化的关键要素。③ 自然要素(如降水量和气温等)主导了流域内259个区县的LAI变化;社会经济(如城镇化率和粮食产量等)和土地利用类型(如林地和草地等)要素主导了流域内76个区县的LAI变化,主要集中于黄土高原且影响强度远大于自然要素。研究在人类—自然耦合系统框架下构建了黄河流域植被变化多层互馈网络,综合认知流域植被演变的自然和社会驱动力,为理解自然—社会系统复杂的互馈关系提供了一种新的思路和方法。     

近50年黄河流域降水量及雨日的气候变化特征

利用1961-2010年黄河流域143个测站降水量和雨日资料,分析了黄河流域年、季降水和雨日的时空变化特征。结果表明:(1)多年平均年降水量和年雨日空间分布特征均呈北少南多。(2)年降水量和年雨日变化趋势相一致,二者均呈减少趋势,年降水量负趋势的测站数达81.8%,年雨日负趋势达88.8%,即年雨日较年降水的减少趋势更显著。(3)在季节变化方面,除冬季外,春、夏和秋季的降水量和雨日都是负趋势,特别是秋季减少最显著。四季降水量通过显著性水平检验的负趋势站数从多到少依次为秋季春季夏季冬季,雨日则为秋季夏季春季冬季。(4)流域年降水和年雨日一致突变点为1985-1986年,其降水量及雨日减少主要原因是大气环流发生了变化,1986年以前黄河流域降水和雨日偏多是由于季风较强,使水汽得到有效输送和河套西北部的风向辐合造成的,而突变后降水和雨日减少与季风偏弱、缺乏有效的水汽输送和蒙古至河套的反气旋环流有关。     

Multiple temporal scale relationships of bankfull discharge with streamflow and sediment transport in the Yellow River in China

This paper presents a study on the characteristics of multiple time scales of bankfull discharge and its delayed response to changes of flow conditions using continuous wavelet analysis for data from selected hydrological stations in the Yellow River basin. Results showed that bankfull discharge series had one or two dominant time scales. For example, the Huayuankou station in the lower reach of the Yellow River had two dominant time scales of 19-20 years and 545 years. The dominant time scales of the bankfull discharge series were generally consistent with the dominant time scales of water discharge and sediment concentration series, indicating that the channel morphology inherits the characteristics of the hydrological system in terms of multiple time scales. In addition, the wavelet coefficients of the bankfull discharge series had a phase difference in relation to those of the sediment concentration series, with a delay time that varied from 3 to 16 years at different sites. This delay time or relaxation time is a result of the delayed response of bankfull discharge to flow conditions, which was significant for channel adjustments in response to changes of flow conditions. The findings of the multiple time scales and the delayed response are of importance for further study of channel morphology of fluvial systems.     

黄河流域地质地表过程与重大灾害效应研究与展望

黄河流域地质构造活跃、地貌演化迅速、气候区域分异显著,流域重大灾害类型多、分布广、突发性强,且灾害往往链生成链、致灾后果严重,破坏黄河流域生态环境,影响流域地质与生态安全.目前,大江大河流域地质地表过程与重大灾害效应是地球科学研究的国际前沿与热点.为此,文章详细梳理了与黄河流域地质地表过程、重大灾害效应、风险防范有关的...