鄱阳湖流域水沙周期特征及其影响因素

采用交叉小波变换与小波相干方法分析了鄱阳湖流域＂五河＂控制站1955~2005年径流量与输沙量周期特征,结果表明：径流量和输沙量存在2~4 a的周期,径流量周期强烈振荡变化主要发生在20世纪60年代末至70年代中期以及90年代;而输沙量显著周期主要发生在20世纪60年代末至70年代中期.径流量的周期变化主要受降雨量的影响,而输沙量周期变化主要受到径流量的影响,同时还受森林覆盖率和水利工程的影响;20世纪60到70年代森林覆盖率降低,同时期径流量的周期变化显著引起输沙量的强烈震荡;20世纪90年代径流量周期震荡强烈并没有引起输沙量显著的周期变化,这是因为流域内的森林覆盖率提高以及水利工程的修建,而水利工程是输沙量周期变化不显著的最主要原因.     

气候变化和人类活动综合影响下的抚河流域径流模拟研究

1960年代以来,由于人类活动与气候变化的综合影响,使抚河流域地表水文过程发生显著变化.基于此,本文在趋势分析的基础上,以1960~1970年为基准期,利用流域水文模拟程序(hydrological simulation program-fortran,HSPF)定量分析了1971~1980年、1981~1990年、1991~2000年、2001~2005年4个时段该流域气候变化和人类活动对径流的影响.结果表明:1)1960年以来,抚河流域气温显著变化,而降水、径流深、径流系数等无显著变化;2)相对于基准期1960~1970年,1971~1980年、1981~1990年、1991~2000年、2001~2005年气候变化导致径流量平均增加24.25亿m3,而人类活动则导致径流量平均减少18.62亿m3;气候变化对径流的影响在1970年代和2000年代处于较低水平,在1980年代和1990年代处于较高水平;人类活动对径流的影响,在1970年代处于一个较低水平,而1980年代以后明显增大;3)在气候变化影响因素中,流域降水量是主要影响因子;人类活动影响因素包括土地利用方式的变化以及水利工程的修建;抚河流域下游修建的水利工程是人类活动影响因素中的重要影响因子.     

近50年鄱阳湖流域降水时空特征及其对水文过程的驱动

依照鄱阳湖流域79个国家气象站的逐月降水资料(1961~2010年),基于BCC-CSM全球气候系统模式预估数据(2014~2050年),对鄱阳湖流域降水变化趋势和空间分布变化趋势进行分析。选取赣江外洲站1961~2010年逐日径流量和1960~2010年年代径流量、输沙量数据,利用HBV水文模型、SPSS统计软件对赣江流域面雨量及径流量进行相关性分析,探讨降水特征对水文过程的驱动性。结果表明:1961~2010年间鄱阳湖流域降水量总体略呈上升趋势,降水日数呈下降趋势,降水强度增加、降水时间分布不均匀性更加明显,旱涝等极端事件发生更为频繁;年内变化特征为分布不均匀,以4~6月为汛期,其中6月降水量最大;空间分布特征总体表现为东部降水大于西部,丘陵地区降水大于平原地区;降水变化为径流量、输沙量变化等水文响应的主要驱动力,赣江流域面雨量及径流量呈显著线性相关,相关系数高达0.909。未来37年降水呈现略上升趋势,但趋势不显著。若鄱阳湖流域长期存在高能源需求及高温室气体排放,则洪涝灾害发生将更为频繁。研究为预测鄱阳湖流域水资源科学管理提供科学依据。     

深圳市周边海域海洋生态系统服务功能及价值的变迁

基于1990～2009年深圳周边海域初级生产力、底栖生物量、渔业产量及旅游收入等数据,分析了近20年来深圳市周边海域海洋生态系统服务功能与价值的变化.结果表明：深圳市海洋生态系统服务价值总体呈明显上升趋势,但其供给价值呈显著下降趋势;滨海旅游经济的快速发展是深圳市海洋生态系统文化服务功能增加的内在驱动力;经济的快速发展促进了其海洋生态系统服务功能的价值结构的变迁.     

基于土地利用格局的浙中城市群区域景观稳定性研究

土地利用/覆盖变化不仅影响城市生态系统的平衡, 而且会引发很多复杂的社会问题, 成为地理学人地关系综合研究热点领域. 本文运用1990、2000和2014年的遥感影像数据, 在标准假彩色分类基础上, 计算景观指数并构建景观稳定性模型, 解析土地利用视角下浙中城市群区域的景观稳定性变化. 研究发现: (1)1990~2014年的24a间, 林地占土地总面积的百分比逐年递增, 其中1990~2000年增长较少, 2000~2014年增长较多; 水域占比逐年下降, 1990~2000年从4.94%降到2.90%; 随着建设用地的逐年上涨, 耕地和未利用地的占比逐年下降; 浙中城市群东北方向微量的湿地, 24a间面积占比下降了近一半, 从0.31%降到0.16%. (2)景观结构及其变化表明, 城市的斑块形状从简单化向复杂化发展, 这与城市的发展由无序到有序, 低级到高级的过程相一致; 耕地、林地和湿地受人类活动的影响逐渐加剧, 抗干扰能力减弱. (3)浙中城市群的景观稳定性从1990年到2000年大幅度下降, 2000年到2014年增强; 类型尺度上, 除未利用地外的其他5类景观的稳定性都经历了先降低后增强的过程, 而未利用地的稳定性从1990年开始持续增强, 2000年到2014年间虽有所下降但下降幅度不大.     

1961—2016年我国闪电日数时空分异格局及其变化趋势和波动特征

闪电事件时空变化研究对于防灾减灾和资源利用具有重要意义。采用2 481个站点的闪电日数数据诊断1961—2016年我国闪电事件的时空演变特征。结果表明：在时间上,1961—2016年我国年均单站闪电日数整体呈减少趋势,西北西部和西藏地区年均单站闪电日数呈分段变化特征。全国、东北、北方、西北东部和东南地区年均单站闪电日数大致呈2~4 a的周期变化。西北西部、西藏和西南地区分别呈2,4和6 a,3和8 a与2~6 a的显著周期变化。年均单站闪电日数突变集中发生在20世纪80年代末至90年代中后期,但均未通过0.05显著性水平检验。在空间上,1961—2016年我国年均闪电日数呈明显的“南多北少”的空间分布格局。1961—1980年,胡焕庸线以东地区闪电日数主要以正距平为主,1980年以后,正距平范围逐渐减少。在变化趋势的空间分布上,我国闪电日数年际变化趋势整体上以减少为主,尤其是长江以南的沿海地区减少明显;在波动特征的空间分布上,青藏高原、华北平原、沿长江两岸附近地区均为闪电日数年际波动较大的地区,而长江以南的沿海地区和新疆中部及北部地区年际波动相对较小。     

新疆阿克苏地区潜在蒸散量时空演变及驱动因素

潜在蒸散量是评价区域干湿状况和估算作物需水量的关键因子.本文以阿克苏地区6个国家级气象站点近60a的逐日气象资料为基础,应用Penman-Monteith公式计算各站点多年的潜在蒸散量(ET_0),分析其时空分布及演变趋势,并基于相关分析法研究各气候因子与ET_0的相关关系及对ET_0影响的贡献度.结果表明:(1)研究区潜在蒸散量具有明显的地域性差异,潜在蒸散量的基本分布特征是南多北少,东、西部蒸散量较中、南部大;(2)近60a来研究区潜在蒸散量多年均值为1 049 mm,其中夏季潜在蒸散量最大,多年均值为457 mm,冬季最小为55 mm.潜在蒸散量年变化和季节变化均呈减少趋势,年减少速率为14.81 mm/10a,四季中减少幅度最大的是夏季,速率为-5.85 mm/10a,冬季的减少幅度最小仅有-0.69 mm/10a.年和四季的潜在蒸散量在近20年又呈现增加的趋势;(3)经Mann-Kendall突变检验,1981年阿克苏地区整体ET_0发生突变,呈显著减少趋势;(4)阿克苏地区的ET_0与年均日照时数和年均风速均呈显著正相关关系,与年均相对湿度呈显著负相关关系.     

人类活动影响下的滨海湿地时空演化特征分析—–以盐城、杭州湾南岸及象山港湿地为例

滨海湿地是自然界最具保护价值的生态系统之一, 加强对人类活动干扰下的滨海湿地演化研究是实现滨海湿地综合管理的前提. 基于1990、2000、2008、2017年盐城、杭州湾南岸及象山港湿地的土地利用数据, 对滨海湿地的时空演化特征和环境质量特征进行分析. 结果表明: (1)除1990~2000年象山港自然湿地增加了60.54 km²以外, 27年间3个研究区自然湿地面积持续减少, 人工湿地面积和非湿地面积持续增加; (2)人类活动对滨海湿地的影响强度为杭州湾南岸湿地>象山港湿地>盐城湿地, 相比于1990~2000年与2000~2008年阶段, 3个研究区人类围垦活动的强度在2008~2017年阶段有所下降; (3)湿地环境质量从优到劣依次为盐城湿地、杭州湾南岸湿地、象山港湿地, 3个研究区湿地环境质量的总体水平均呈下降趋势.     

快速城市化背景下宁波北仑绿地系统演化及生态服务响应

城市绿地是城市自然生态系统的重要组成部分, 我国东南沿海地区是城市化速度最快的区域之一, 快速城市化导致建设用地的大量增加, 并引起区域绿地景观格局及生态价值的显著变化. 本文选取东南沿海中部的宁波市北仑区为研究区域, 以其1990、1995、2000、2005、2010和2015年6期土地利用变化数据为基础提取绿地, 借助ArcGIS和Fragstats软件, 应用景观生态学方法和基于专家知识的生态系统服务价值化方法对快速城市化背景下北仑区绿地景观动态演化及其生态价值变化进行了研究. 结果表明: (1)绿地是北仑区的主要景观类型, 1990~2015年间快速城市化导致北仑区1406hm2绿地转化为建设用地; (2)北仑区绿地景观异质性减弱, 趋于集中式发展, 整体破碎度降低; (3)截止2015年, 绿地的生态服务价值总量比1990年减少了6%, 生态环境出现恶化, 主要是建设用地占用绿地导致生态总价值下降; (4)北仑区绿地系统生态价值等级由中心向外围降低呈不规则环状, 且高价值区逐渐向东南方向减少并转变为较低价值区.     

水文变异下长江流域的生态径流变化、影响及归因

气候变化和人类活动可能引起水文序列出现变异,对流域水文生态系统的稳定性产生严重影响。根据1961—2020年长江流域64个水文站点的逐日河道流量观测数据,采用Pettitt突变检验法识别径流序列突变点,利用广义极值分布估计变异前、后河道生态需水;基于流量历时曲线估算河流生态盈余和赤字,结合水文改变程度指标D0和DHRAM(Dundee水文情势改变法)评价长江流域水文整体改变程度及其对生物多样性的影响,并对生态盈余/赤字变化进行归因分析。研究结果表明：1）由于长江流域水库、大坝等调蓄作用,长江流域枯水期生态盈余（生态赤字）呈上升（下降）趋势,而在丰水期则呈现相反的变化;2）长江流域干流水文改变程度最高（D0达到50%以上）,河流水文情势和生态系统受到高风险影响（DHRAM总分数大于10）,生物多样性呈现显著的下降趋势;3）气候变化与人类活动对长江流域生态径流有相反的影响,即气候变化使得生态盈余增加,而人类活动使得生态盈余减少,整体上气候变化是影响生态盈余的主导因素（相对贡献率高于50%）。     

新标准下宁波市近60年气温变化特征分析

利用1953～2013年宁波地区逐日气温观测资料,根据1981～2010年新30 a标准,分析了宁波市年平均气温、季平均气温、极端最高气温、极端最低气温、高温日数、低温日数等要素的变化趋势和特征,在此基础上统计了暖冬、冷冬、酷暑、凉夏的出现次数.通过统计分析发现：近60 a来宁波市的年平均气温、季平均气温、极端最高气温、极端最低气温都表现出增暖趋势,增温最明显的时段集中在20世纪90年代至今,春季增温最为明显,冬季次之,夏季增温幅度最小;极端最低气温升温速率比极端最高气温略快,高温日数增加,低温日数减少,暖冬和酷暑出现的次数远高于90年代以前.气温变化特征说明,20世纪90年代以来宁波市增暖是明确的,并具有自身的变化特征.     

1960―2017年秦岭南北地区降雨侵蚀力的时空变化特征研究

基于秦岭南北地区1960―2017年47个气象站点逐日降雨资料,根据章文波提出的日降雨侵蚀力模型估算降雨侵蚀力,并采用气候倾向率、反距离权重插值及Mann-Mendal突变检验等方法分析秦岭南北地区近58 a年均降雨侵蚀力与不同量级降雨侵蚀力的时空变化特征。 结果表明：（1） 1960―2017年秦岭南北地区年均降雨侵蚀力与不同雨量产生的降雨侵蚀力均呈由南向北递减的特征。（2）近58 a,秦岭南北地区年均降雨侵蚀力、大雨与暴雨侵蚀力年际变化呈增长趋势,未通过突变检测;中雨侵蚀力呈减弱趋势,在1972年发生突变且在2007年后达到显著;其中秦岭以北年均降雨侵蚀力、中雨侵蚀力、暴雨侵蚀力均呈下降趋势,且年际波动程度较大,秦岭以南年均降雨侵蚀力及大雨、暴雨侵蚀力均呈上升趋势。（3）秦岭南北地区年均降雨侵蚀力变化趋势空间差异显著,明显增长区集中于汉中盆地与巴巫谷地,减少区集中于西部嘉陵江、秦岭以北汾河入黄河交界、汉水流域两湖平原;且不同量级侵蚀力呈增长趋势的面积大小依次为大雨侵蚀力>暴雨侵蚀力>中雨侵蚀力。     

1960―2017年秦岭南北地区降雨侵蚀力的时空变化特征研究

基于秦岭南北地区1960―2017年47个气象站点逐日降雨资料,根据章文波提出的日降雨侵蚀力模型估算降雨侵蚀力,并采用气候倾向率、反距离权重插值及Mann-Mendal突变检验等方法分析秦岭南北地区近58 a年均降雨侵蚀力与不同量级降雨侵蚀力的时空变化特征。 结果表明：（1） 1960―2017年秦岭南北地区年均降雨侵蚀力与不同雨量产生的降雨侵蚀力均呈由南向北递减的特征。（2）近58 a,秦岭南北地区年均降雨侵蚀力、大雨与暴雨侵蚀力年际变化呈增长趋势,未通过突变检测;中雨侵蚀力呈减弱趋势,在1972年发生突变且在2007年后达到显著;其中秦岭以北年均降雨侵蚀力、中雨侵蚀力、暴雨侵蚀力均呈下降趋势,且年际波动程度较大,秦岭以南年均降雨侵蚀力及大雨、暴雨侵蚀力均呈上升趋势。（3）秦岭南北地区年均降雨侵蚀力变化趋势空间差异显著,明显增长区集中于汉中盆地与巴巫谷地,减少区集中于西部嘉陵江、秦岭以北汾河入黄河交界、汉水流域两湖平原;且不同量级侵蚀力呈增长趋势的面积大小依次为大雨侵蚀力>暴雨侵蚀力>中雨侵蚀力。     

黄河流域极端降水时空分布特征及其影响因素

利用黄河流域77个气象站点1957-2014年日降水数据,基于超阈值(POT)的极端降水事件抽样、变异分析、趋势分析等方法分析了黄河流域极端降水的量级、频率和发生时间及夏季气温的时空分布特征及其影响因素.结果表明:黄河流域极端降水量级存在显著变异特征,但不存在显著趋势变化;极端降水频率呈逐年上升或显著上升趋势,表明黄河流域发生极端降水的次数增加,但降水量减少;黄河流域南部极端降水发生时间有推迟的趋势.该流域夏季温度存在显著变异特征,变异时间大部分在1980年以后,大部分站点的夏季温度呈上升或显著上升趋势,对极端降水的频率有重要的正相关影响;流域西北部极端降水频率在夏季温度转折点后有明显增高趋势,流域内大部分站点极端降水发生时间在夏季温度转折前后都呈上升趋势.     

南昌市地下水系统数值模拟

研究区供水水源由地下水为主转变为以地表水为主,以及新老工业区地下水开采变化,使得研究区地下水流场几经更迭。自20世纪70年代中期后,研究区地下水开采总量呈缓慢下降态势,至2007年,开始基本稳定,然而地下水降落漏斗仍呈扩展趋势。分析研究区水文地质条件后,建立相应的水文地质概念模型,在此基础上应用GMS软件对研究区地下水水流进行模拟。对模型进行检验与识别后,分现状及规划条件两种开采方案,对研究区2011-2020年的地下水水位进行了预报,预报结果显示漏斗中心及其他工业区地下水开采量较大地方观测孔水位先降后升,说明研究区地下水流场受人类活动因素影响大,现在的流场尚未稳定,仍处于形成过程中。     

石菖蒲净化富营养化水体的研究

在石菖蒲克藻研究的基础上,在室内进行模拟试验,从青山湖排污口取污水置于培养缸中,培养石菖蒲。在培养前后定期进行水质成分分析,测试氯化物,有机耗氧量（ＣＯＤ）、生化需氧量（ＢＯＤ５）,溶解氧（ＤＯ）,铵氮和总磷的变化,植株总氮,总磷的变化,再分析石菖蒲对污水的净化效果,发现氯化物、ＣＯＤ、ＢＯＤ５和铵氮呈下降趋势,幅度均较大;ＤＯ则呈上升趋势,通过本试验发现水体总氮去除率达８７．４％,总磷去除率达４     

龙牙百合贮藏期间内源激素的变化

以龙牙百合的试管鳞茎及商品鳞茎为材料,研究了5℃低温与25℃常温贮藏对鳞茎内外层鳞叶的内源激素（ABA、GA3和IAA）含量的动态变化影响,实验结果如下:在5℃低温贮藏过程中,GA3含量最高,IAA次之,ABA较低,且GA3与IAA含量呈明显上升趋势,而ABA含量总体呈下降趋势;在25℃常温贮藏过程中,ABA、GA3和IAA的含量与5℃低温贮藏的变化基本一致,只是变化的幅度较小。同一鳞茎内层鳞叶和外层鳞叶的同种激素含量基本处在同一水平,变化幅度基本一致。试管鳞茎ABA的含量要比商品鳞茎的要高,而GA3和IAA的含量则比商品鳞茎的要低。贮藏过程中内源激素GA3/ABA、IAA/ABA的比值总体呈上升趋势,贮藏后期GA3/ABA比值急剧上升。同时,探讨了内源激素的变化和平衡与休眠解除的关系,认为休眠的解除可能为GA3类促进物质和ABA类抑制物质相互作用的促进抑制平衡所致。     

1961～2005年淮河流域降水时空演变特征分析

基于1961~2005年淮河流域36个站点的降水时间序列资料,通过定义年降水总量(ATP)、年降水总天数(ATD)、年平均降水强度(ATI)、年平均降水天数(WPA)等降水指标,利用改进的Mann-Kendall趋势检验方法对淮河流域降水时间序列的变化趋势进行检验,从多个方面对淮河流域降水的时空变化进行分析.研究结果表明:1)在1961~2005年间淮河流域年降水总天数呈显著下降趋势,而降水总量呈轻微下降趋势,从而导致淮河流域降水强度上升,这一变化在流域西北部、及上游地区表现最为显著;2)各不同历时降水的发生率和贡献率年际变化数据显示,淮河流域降水历时缩短,而短历时降水事件对总降水量贡献率增大,说明在气候变化影响下,淮河流域水循环加剧,降水过程集中趋势明显,进一步增加了淮河流域短历时洪水及长历时干旱灾害风险.     

台特玛湖植被变化特征

利用遥感技术与实地调查数据,分析了台特玛湖漫溢区地表植物多样性、植被覆盖度变化特征,探讨了台特玛湖面积、植被覆盖度、湖水水质等指标与来水量间的关系,深入探讨了植被多样性变化的原因,主要结果为:(1)2001―2017年台特玛湖面积与塔里木河下泄水量、台特玛湖面积与车尔臣河径流量间的相关系数分别是0.72和0.67,台特玛湖面积受车尔臣河来水的影响,但更依赖于塔里木河生态输水.(2)台特玛湖湖水矿化度、Ka+、Na+、Mg2+、Cl-、SO24-离子浓度值与湖面积、塔里木河下泄水量呈负相关关系(相关系数分别为-0.639~-0.353、-0.645~-0.427).(3)台特玛湖周边地下水位随着生态输水的进行呈抬升趋势,随着生态输水的进行,台特玛湖漫溢区、地下水位抬升区植被覆盖度呈增加的趋势.从时间上来看,台特玛湖在输水初期(2000―2002年)植被覆盖度增加不明显,随着时间的推移植被覆盖度逐渐增大.从空间上来看,生态输水前10年(2001―2010年),植被盖度增加的区域主要发生在台特玛湖以北,后期特别是自2014年开始,台特玛湖以北植被盖度继续增加、以南的裸地开始出现植被.(4)2001年漫溢区植被多样性Simpson指数、Shannon-Whiere指数值仅为0.07和0.12,在生态输水作用下,土壤水盐条件得到改善,植物多样性指数逐渐增加,2005年以上两个指数值分别达到了0.79和1.67;但随着生态输水的持续进行,植物多样性又呈下降趋势.2011―2017年,芦苇(Phragmites australis)成为漫溢区的优势种,该时期内植物多样性水平一直较低.     

浙江省城市韧性及其时空变化分析

我国城市化进程高速发展,城市面临的风险趋向多元化、复杂化.从城市韧性的角度出发,构建了“规模-密度-形态-基础设施”四位一体城市韧性描述体系,分析了浙江省2000年至2020年间城市韧性的时空变化,并对城市发展方向提出了建议.结果表明:在研究期间,浙江省城市韧性整体呈下降趋势,其中城市规模韧性逐年下降,存在着城市规模安全的隐患;城市密度韧性呈下降趋势,全省常年处于生态赤字风险之中;城市形态韧性整体上有所下降,但降幅较缓;城市基础设施韧性呈螺旋上升趋势,且各城市间差距逐渐缩小.浙江省的城市韧性呈现出“西高东低”梯度化的空间格局,相同韧性类型的城市也有集中分布的空间特征.根据城市韧性描述体系的研究结果,将浙江省各城市划分为高韧性城市、中韧性城市和低韧性城市三类,并分别给出城市发展方向的建议.