1960～2010年西江流域水沙变化特征及其成因

通过对1960~2010年西江流域主要水文控制站梧州站和高要站长时序水沙数据的全面分析,深入探讨了西江水沙的变化特征.结果表明:在1990年代初之前,西江年径流量变化不明显,之后,呈明显下降趋势,降水量减少是西江年径流量减少的主要原因;西江输沙量变化较大,在1983年以前呈微弱上升趋势,到1983年达到峰值,而在1983年以后,西江流域悬沙呈显著下降趋势;1950年代以后大炼钢铁活动和大力发展农业导致大面积树木砍伐,水土流失加剧,造成河道输沙量增加;1983年以后,以植树造林为主的水土保持措施和水土保持法规制定,加上大量水利工程建成使用,造成西江流域下游悬沙量减少;1990年代初期以后,悬沙量减少幅度远大于径流下降幅度,说明悬沙变化除受径流变化影响以外,还受水土保持措施、水利工程建设等人类活动的影响.     

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.     

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。     

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%）。     

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.     

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.     

汉江流域降水非均匀性变化特征分析

根据汉江流域1970—2015年63个气象站点的逐日降水资料,结合降水集中度(PCD)与集中期(PCP)指数、经验正交分解函数(EOF)及变化趋势分析,对该流域降水非均匀性的变化进行分析,并利用小波相干法探讨降水非均匀性对该区域气候变暖、东亚季风强弱变化的响应特征。结果表明:1)1970—2015年汉江流域降水未呈现明显线性趋势,降水PCD与PCP以年代波动为主,PCD波动范围为0. 35～0. 60,PCP在7月;2)降水PCD呈"全区一致型",即全流域PCD对气候响应具有同步性;降水PCP呈"东西分异型",即东部降水集中期越推迟(或提前),西部降水集中期越提前(或推迟);3)1990—2008年,在2～4 a的短周期尺度上,东亚季风越强,汉江流域降水时间分布越均匀;1999—2009年,在2～3 a的短周期尺度上,该流域年降水量越大,降水时间分布越集中;1985—1993年,在3～5 a的周期尺度上,降水PCP对温度的响应具有超前性。     

1960～2012年气温突变下的两广地区干湿演变

分析了1960~2012年两广地区的气候变化及旱涝时空演变特征,进而揭示了其干湿演变特征,旨在为研究气候变化、灾害防治、农业生产及作物适应性等提供依据.基于两广地区45个气象台站1960~2012年气温及降水观察资料,采用标准化降水指数计算两广地区的季节性和年尺度旱涝指数,并应用Mann-Kendall突变检验计算气温突变年份,进而分析气温突变前后旱涝强度、频率及覆盖度等的时空变化特征.研究表明,广西壮族自治区旱涝高发于广东省,广东省极端旱涝事件高发于广西;气温突变后,两广地区由暖湿化逐渐向冷干化转变,旱涝强度和旱涝频率降低,旱涝覆盖度增加.     

甬江流域台汛期降雨时空演变分析

为识别甬江流域台汛期降雨量变化规律, 指导流域防洪治涝, 以流域内及其周边47个国家雨量站逐日降雨资料为基础, 采用Mann-Kendall法、Pettitt法和Morlet小波分析法, 分析了甬江流域台汛期降雨量的趋势、突变和周期. 结果表明: 台汛期降雨量呈不明显增加趋势; 在1980年发生突变但未通过显著性检验; 降雨量变化存在22a主周期, 未来甬江流域台汛期降雨可能处于偏丰期.     

浙江省城镇建设用地空间扩展时空特征分析

运用1990~2015年浙江省6期土地利用数据, 使用扩展速率、扩展强度、分形维数等指标分析浙江省城镇建设用地空间格局. 结果表明 (1)1990~2015年, 浙江省城镇建设用地增长在5个时期呈现“W”趋势, 从不同行政等级来看, 扩展速度的发展趋势具有一致性, 2000~2005年是浙江省不同行政等级的城市城镇用地扩展速度的最快阶段. (2)从扩展强度来看, 浙江省在2000~ 2005年对城镇用地扩展最大, 其他时期基本维持稳定. 地势平缓的城市往往开发强度大, 丘陵地区的城市处于缓慢扩展阶段. (3)浙江省城镇用地空间结构的分形维数和稳定性特征存在波动性. 城镇用地的空间结构特征与城镇用地增长过程和发展阶段具有一定的联系. (4)浙江省城镇用地重心受到地形限制明显. 西南地区受到丘陵地形影响, 重心移动方向大多数与斜长的峡谷平行; 北部平原区域的城镇用地的重心变化往往受到经济等社会因素影响较大. (5)浙江省城镇建设用地空间扩展的影响因素上存在一定规律, 可看出1995年、2010年、2015年主要倾向于社会经济的影响, 在2000年、2005年则倾向于自然因素的影响.     

太阳辐射和大气环流在青藏高原气温季节变化中的作用

利用1981~2010年共30a的美国国家环境预报中心(NCEP)再分析格点资料,对青藏高原及其周边温度的季节变化及可能机理进行了研究.发现:地表24℃等温线2~3月和11月的南北跳动可能是太阳辐射和季风环流共同作用的结果;200hPa温度的季节变化早于地面和500hPa,其原因可能与平流层爆发性增温造成的能量下传有关;青藏高原的低温与低的大气逆辐射密切相关.该结果可为进一步研究青藏高原气候变化及其规律提供参考.     

近500年来新疆巴里坤湖相沉积物的生物地层学古气候意义

本文通过运用对应分析法处理孢粉资料,定量地恢复了近500年来北疆东部巴里坤地区气候变化状况,并得出下述结论:近500年来巴里坤地区是以持续变暖变干为主要特征的;且由孢粉揭示,近500年来巴里坤地区大致经历了以下五个冷或凉期:<1564A.D,1620～1720A.D.,1750～1810A.D.,1830～1900A.D.和1960～1988A.D.,以及四个暖期:1588～1620A.D.,1720～1750A.D.,1810～1830A.D.和1900～1960A.D.,的交替变化。广泛的区域性对比表明,本地区近500年以来气候变化同我国及世界其它地区具有良好的吻合。但它也具有鲜明的区域性特色,除气候期的起止时间有所差异,还表现在它以不同程度的相对冷(凉)湿与暖干的交替变化有别于我国东部季风区冷干与暖湿交替变化的气格演变格局,短年代生物地层学的研究在一定程度上丰富了干旱区短年代环境演变的研究方法,从而能够通过多手段、多方法的对比、验证,以期取得更为精确的古环境演变信息。     

东南沿海景观格局及其生态风险演化研究——以宁波北仑区为例

以宁波北仑区1990,1995,2000,2005,2010,2015年6期LandsatTM/OLI遥感影像为数据源,提取景观格局数据,进行景观格局及其生态风险区时空演化特征分析.结果表明:(1)研究区的主要景观类型是林地与耕地,景观演化的主要特征表现为建设用地景观面积大量增加,耕地景观面积明显减少,区域景观破碎化愈加明显;(2)25a间,研究区内低生态风险区大量减少,而中、较高和高生态风险区面积大大增加;高生态风险区主要分布于北部平原地区,重心向西南方向移动,人类活动使山麓地带大量低生态风险区转变为较低生态风险区;(3)1990~2015年,研究区内由低等级转向高等级的生态风险区面积占研究区总面积的42.5%;前期以低生态风险区、较低生态风险区转向中生态风险区为主,后阶段以中生态风险区转向较高生态风险区、高生态风险区的比例有所增加;1990~1995年、2000~2005年、2010~2015年3个时间段生态风险转换面积较大.     

1960~2014年淮河流域5省旱涝变化

基于1960~2014年淮河流域5省72个站点的气温、降水数据,运用克里金插值法、标准化降水指数（SPI）、Mann-Kendall突变检验等方法进行分析,探讨该地区气候变化特点,分析淮河流域5省旱涝灾害的变化趋势.结果显示：（1）1960~2014年淮河流域5省多年平均气温为14.463℃,并以0.009℃·a^-1的速率上升,1997年年均温发生突变,空间上温度变化大体呈现由西南向东北递减的趋势;（2）年降水量呈缓慢递减趋势,下降速率为0.28 mm·a^-1,且年降水量存在3个较为明显的峰值,分别对应28,22,10 a的时间尺度,空间上呈现自东南向西北递减的“W”型分布,并且研究区呈现明显的暖干化特征;（3）气温突变后,雨涝覆盖面积不断增加,干旱覆盖面积逐渐减小;（4）气温突变后与突变前相比,干旱频率和雨涝频率明显降低.     

象山港海岸带人工建设地貌发育机制研究

以1990年、2000年、2010年及2014年4个时期TM/OLI遥感影像和相关专题图为基础数据,借助RS/GIS技术、SPSS与Origin软件对数据进行空间分析与数理统计,从人工建设地貌的发育阶段界定、相关性分析及其响应分析3个方面探讨人工建设地貌的发育机制,得到以下结论:(1)象山港海岸带人工建设地貌的发育可分为1990~2000年、2001~2010年和2011~2014年3个发展阶段;(2)面积与城市化综合指数的相关性最大,高程与人口综合指数的相关性最大;(3)城市化综合指数、人口综合指数、GDP综合指数是影响人工建设地貌发育水平的重要因子,对人工建设地貌的形成、演化、发育规律具有显著的推动或抑制作用.     

近一千年来浙北平原的冷暖变化

气候的异常变化,对人类经济活动影响甚大,尤其是农业。严重的冷暖变化与旱涝灾害都将导致农业歉收。对气候变化的研究不仅是为了防御异常气候的灾害,而且也为充分利用气候资源、合理制订改造自然的远景规划提供理论依据。作者之一曾研究过浙江省近一千年来的旱涝灾害,为此本文将探讨近一千年来浙江北部平原(包括杭嘉湖平原和宁绍平原)的冷暖变化规律。     

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.     

塔里木盆地克里雅河流域水化学特征及成因分析

为探讨克里雅河流域的水化学特征及其成因,于2014年夏季与2015年冬季实地采集了21个河水、8个地下水和1个高山湖水样品,并对样品的Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、HCO_3~-、CI~-、SO_4~(2-)、NO_3~-等主要阴阳离子和相关的pH值、电导率、TDS值、硬度等因素进行测定,然后分析了流域水化学的时空变化特征、水化学类型以及水化学的成因.结果显示:(1)随着海拔高度的降低,硬度、TDS值和主要离子含量明显增高.(2)夏季除了pH值外,其他参数和主要离子含量均低于冬季,或因夏季径流量大,河水对化学离子的稀释作用较冬季显著而引起.(3)夏季和冬季中上游河水中的阳离子浓度分别为Ca~(2+)Na~++K+Mg~(2+)与Na~++K+Ca~(2+)Mg~(2+),阴离子浓度分别为HCO_3~-SO_4~(2-)CI-与HCO_3~-CI-SO_4~(2-),水化学类型分别为HCO_3~--SO_4~(2-)-Ca~(2+)-Na~+型和HCO_3~--CI~--SO_4~(2-)-Na~+-Ca~(2+)型;冬季下游河水中的阴离子和阳离子浓度分别CI-SO_4~(2-)HCO_3~-与Na~++K+Mg~(2+)Ca~(2+),水化学类型为CI~--SO_4~(2-)-Na~+-Mg~(2+)型;地下水阴、阳离子浓度分别CI-HCO_3~-SO_4~(2-)与Na~++K+Mg2+Ca~(2+),水化学类型为CI~--SO_4~(2-)-HCO_3~--Na~+-Mg~(2+)型.(4)中游、上游河水水化学成分受岩石风化作用的控制为主,而地下水和下游河水则以塔里木盆地极端干旱气候的蒸发-结晶作用影响为主.(5)于田绿洲的地下水与河水的水化学特征均表现出来自人类活动的影响.     

演化经济地理学视角海岛县经济发展路径研究--以浙江省为例

改革开放以来,浙江海岛县产业结构发生显著变化：1990年前以海洋渔业居主导地位,1990~2000年旅游业快速崛起主导第三产业成长,2000年以来水产加工与船舶修造等临港工业快速成长主导二、三产业强劲发展.2011年国家海洋经济示范区和舟山群岛国家新区战略实施,既强化了浙江海岛县重要地位,又带给海岛县发展压力.研究发现：(1)浙江海岛县经济总体处于“二三一”强化型阶段;(2)浙江海岛县经济发展路径依赖显著,即强烈依赖于独特海洋资源(深水岸线、海岛及海洋旅游资源)和毗邻地区国家战略实施等;(3)浙江海岛县海洋经济发展的优势资源锁定效应较显著,且伴随基础设施完善日趋强化.研究认为应从浙江海岛县竞争性优势资源的经济演化路径锁定效应破解入手,形成海岛县海洋产业选择与培育的新路径;并应超越竞争性优势资源、国家战略催化等新路径锁定效应,以促进浙江海岛县海洋经济可持续发展.     

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.