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  • Formation and ecological response of sand patches in the protection system of Shapotou section of the Baotou-Lanzhou railway, China

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-02-21 合作期刊: 《干旱区科学》

    摘要: The development of bare patches typically signifies a process of ecosystem degradation. Within the protection system of Shapotou section of the Baotou-Lanzhou railway, the extensive emergence of bare sand patches poses a threat to both stability and sustainability. However, there is limited knowledge regarding the morphology, dynamic changes, and ecological responses associated with these sand patches. Therefore, we analyzed the formation and development process of sand patches within the protection system and its effects on herbaceous vegetation growth and soil nutrients through field observation, survey, and indoor analysis methods. The results showed that sand patch development can be divided into three stages, i.e., formation, expansion, and stabilization, which correspond to the initial, actively developing, and semi-fixed sand patches, respectively. The average dimensions of all sand patch erosional areas were found to be 7.72 m in length, 3.91 m in width, and 0.32 m in depth. The actively developing sand patches were the largest, and the initial sand patches were the smallest. Throughout the stage of formation and expansion, the herbaceous community composition changed, and the plant density decreased by more than 50.95%. Moreover, the coverage and height of herbaceous plants decreased in the erosional area and slightly increased in the depositional lobe; and the fine particles and nutrients of soils in the erosional area and depositional lobe showed a decreasing trend. In the stabilization phases of sand patches, the area from the inlet to the bottom of sand patches becomes initially covered with crusts. Vegetation and 0–2 cm surface soil condition improved in the erosional area, but this improvement was not yet evident in the depositional lobe. Factors such as disturbance, climate change, and surface resistance to erosion exert notable influences on the formation and dynamics of sand patches. The results can provide evidence for the future treatment of sand patches and the management of the protection system of Shapotou section of the Baotou-Lanzhou railway.

  • Land use and cover change and influencing factor analysis in the Shiyang River Basin, China

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-02-21 合作期刊: 《干旱区科学》

    摘要: Land use and cover change (LUCC) is the most direct manifestation of the interaction between anthropological activities and the natural environment on Earth's surface, with significant impacts on the environment and social economy. Rapid economic development and climate change have resulted in significant changes in land use and cover. The Shiyang River Basin, located in the eastern part of the Hexi Corridor in China, has undergone significant climate change and LUCC over the past few decades. In this study, we used the random forest classification to obtain the land use and cover datasets of the Shiyang River Basin in 1991, 1995, 2000, 2005, 2010, 2015, and 2020 based on Landsat images. We validated the land use and cover data in 2015 from the random forest classification results (this study), the high-resolution dataset of annual global land cover from 2000 to 2015 (AGLC-2000-2015), the global 30 m land cover classification with a fine classification system (GLC_FCS30), and the first Landsat-derived annual China Land Cover Dataset (CLCD) against ground-truth classification results to evaluate the accuracy of the classification results in this study. Furthermore, we explored and compared the spatiotemporal patterns of LUCC in the upper, middle, and lower reaches of the Shiyang River Basin over the past 30 years, and employed the random forest importance ranking method to analyze the influencing factors of LUCC based on natural (evapotranspiration, precipitation, temperature, and surface soil moisture) and anthropogenic (nighttime light, gross domestic product (GDP), and population) factors. The results indicated that the random forest classification results for land use and cover in the Shiyang River Basin in 2015 outperformed the AGLC-2000-2015, GLC_FCS30, and CLCD datasets in both overall and partial validations. Moreover, the classification results in this study exhibited a high level of agreement with the ground truth features. From 1991 to 2020, the area of bare land exhibited a decreasing trend, with changes primarily occurring in the middle and lower reaches of the basin. The area of grassland initially decreased and then increased, with changes occurring mainly in the upper and middle reaches of the basin. In contrast, the area of cropland initially increased and then decreased, with changes occurring in the middle and lower reaches. The LUCC was influenced by both natural and anthropogenic factors. Climatic factors and population contributed significantly to LUCC, and the importance values of evapotranspiration, precipitation, temperature, and population were 22.12%, 32.41%, 21.89%, and 19.65%, respectively. Moreover, policy interventions also played an important role. Land use and cover in the Shiyang River Basin exhibited fluctuating changes over the past 30 years, with the ecological environment improving in the last 10 years. This suggests that governance efforts in the study area have had some effects, and the government can continue to move in this direction in the future. The findings can provide crucial insights for related research and regional sustainable development in the Shiyang River Basin and other similar arid and semi-arid areas.

  • 乡村旅游与农村人居环境的耦合协调 关系及障碍因子诊断 ——以山西省为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-29 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 在构建乡村旅游与农村人居环境评价指标体系的基础上,运用层次分析法、耦合协调度模型等定量分析山西省11个地级市乡村旅游与农村人居环境的耦合协调关系,运用障碍度模型对其耦合协调关系的障碍因子进行诊断。结果表明:(1)各地级市乡村旅游水平、农村人居环境水平的区域差距较大,且二者之间存在明显的空间错位。(2)晋中、临汾和运城为中度耦合协调级乡村旅游领先型,晋城、长治和吕梁为中度耦合协调级同步型,太原和阳泉为中度耦合协调级乡村旅游滞后型,忻州和大同为勉强耦合协调级同步型,朔州为初级耦合协调级乡村旅游滞后型。(3)基础设施、公共服务、产业机构是限制山西省乡村旅游与农村人居环境耦合协调发展的关键障碍因子,且7个维度的障碍分布状况差异较大,各地级市的关键障碍因子并不一致。(4)山西省今后应加强基础设施建设、提升公共服务水平和优化乡村旅游供给,并结合各区域的耦合协调关系及障碍因子状况,采取合理措施推动乡村旅游与农村人居环境持续协调发展。

  • 黄河流域绿色创新的时空演化特征及影响因素分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-29 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 以2005—2020年黄河流域89个地级及以上城市为研究对象,运用绿色专利数据表征绿色创新水平,利用标准差椭圆和空间自相关揭示绿色创新的时空演化格局,并利用空间杜宾模型分析绿色创新的影响因素并分解各因素的空间效应。结果表明:(1)黄河流域以及上游、中游和下游的绿色创新均呈现出快速发展趋势。(2)绿色创新的标准差椭圆呈现“东北—西南”向分布格局,各参数基本稳定,重心呈现“先东后西”的移动特征。(3)绿色创新全局空间自相关关系明显,局部空间自相关以高-高型和低-低型为主。(4)科技投入对绿色创新具有显著的正向促进作用,城市研究与试验发展人员全时当量和第三产业占GDP比重具有显著的负向空间溢出效应,公共图书馆藏书量与建成区绿化覆盖率产生显著的正向空间溢出效应。(5)科技投入对黄河上游绿色创新的正向促进作用最强,产业结构高级化可以显著促进黄河中游绿色创新的发展,社会文化对黄河下游绿色创新存在较强的正向促进作用。

  • 中国市域城乡收入差距时空演化及影响因素

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-29 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 共同富裕是中国特色社会主义的本质要求,缩小城乡收入差距是实现共同富裕和城乡融合发展过程中不可回避的现实问题。基于2012—2021年366个市域研究单元城乡收入比的数据,综合运用核密度估计和探索性空间数据分析等研究方法对中国城乡收入差距的时空演化特征进行探析,再借助地理加权回归模型探究各影响因素对中国不同地区城乡收入差距影响程度的空间分异特征。结果表明:(1)2012—2021年中国的城乡收入差距呈现出逐渐缩小的态势,同时各市域间城乡收入差距的相对差异也在不断缩小。(2)中国城乡收入差距的低值区主要分布在东南沿海地区以及黑龙江省和新疆维吾尔自治区的少数城市,高值区主要分布在云贵山区、西藏自治区和黄河中上游的部分城市。从全局趋势来看,中国的城乡收入差距呈现出西高东低、南高北低、中间高两边低的空间分布格局。(3)市域尺度下,中国的城乡收入差距呈现出显著的空间正相关性,城乡收入差距大的市域和城乡收入差距小的市域均趋于集聚。(4)影响因素存在区域异质性,各地区在缩小城乡收入差距、统筹城乡发展的过程中要实施因地制宜的政策。

  • 中国农业农村现代化发展水平测度及其协调性研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-29 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 推进农业农村现代化是全面建设社会主义现代化强国的重大任务。通过构建评价指标体系测度2010—2020年中国30个省(市、区)的农业农村现代化发展水平并分析其时空特征,引入耦合协调度模型分析农业现代化与农村现代化协调性并探索其空间相关性,通过判断相对滞后类型发现农业农村现代化发展的短板。结果显示:(1)2010—2020年中国农业农村现代化、农村现代化和农业现代化发展水平均为波动上升趋势;农业农村现代化中高和高水平等级小范围集聚在沿海地区,其余地区则均为中低和低水平等级;农业现代化发展水平和农村现代化发展水平空间分布差异较大。(2)农业现代化与农村现代化耦合协调度不断提高,但高值与低值集聚区对立趋势增强。(3)耦合协调等级优劣与农业农村现代化发展水平等级高低呈同向相关。初级协调及以上类型中上海、天津、北京表现为农业现代化发展水平相对滞后,山东、浙江、福建表现为农村现代化发展水平相对滞后,江苏、广东则较均衡发展;其他地区属于勉强协调及以下类型,表现为农村现代化发展水平相对滞后或农业现代化发展水平和农村现代化发展水平“双低”且失调。

  • 中国包容性旅游发展评估及空间格局研究 ——基于287个城市面板数据

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-29 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 旅游业的包容性发展对促进机会平等、平等发展和成果共享具有重要作用。以全国287个城市为研究对象,基于2010—2019年面板数据构建了综合评价指标体系,综合应用熵值法、灰色关联度和空间分析等方法对中国包容性旅游发展水平进行评估,揭示空间分布特征及演变趋势,并测度影响因素。结果表明:(1) 中国包容性旅游发展水平存在显著空间差异,由带状分布逐渐过渡到块状分布,最后形成点状分布。城市间包容性旅游发展差异不断扩大,空间极化现象加剧,不平衡发展问题凸显。(2) 中国包容性旅游发展水平可以划分为欠发展地区、低度发展地区、中度发展地区、高度发展地区4种类型,包容性旅游高度发展地区主要集中于东部地区。(3) 中国包容性旅游发展可分为2010—2014年缓慢增长和2015—2019年快速增长2个阶段。(4) 城镇登记失业率、星级酒店数量和人均公园绿地面积是影响中国包容性旅游发展空间格局的主要因素,空气质量状况和第三产业占地区生产总值比重是次要因素。研究结果可为优化中国包容性旅游空间布局、助推旅游业包容性发展提供参考依据。

  • 基于熵权TOPSIS方法与模糊物元模型的河西走廊 地区旅游生态安全评估

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-29 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 旅游地生态安全评估事关旅游可持续发展,择优选取评价方法对降低旅游生态安全评估结果不确定性意义重大。基于此,以河西走廊地区5个地级市2011—2020年旅游生态安全状况为研究对象,构建旅游生态安全评价指标体系,对熵权-优劣解距离法(熵权TOPSIS法)与模糊物元模型量化结果进行评价。结果表明:(1) 2种方法评价结果表明,河西走廊地区旅游生态安全总体呈上升趋势。(2) 河西走廊地区驱动力指数与压力指数变化趋势相对协调,影响指数与状态指数变化趋势相似,响应指数较好地反映了区域政府的举措成果。(3) 模糊物元模型方法获得的评价结果可信度更高。研究结果可为评估旅游生态安全体系选取模型时提供一定参考。

  • 人类活动及气候变化影响下伊犁河谷生境质量预测研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-29 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 生境质量是衡量生态系统服务功能及其健康程度的重要指标,准确预测生境质量的演变对于推动区域生态环境的高质量发展至关重要。耦合系统动力学-斑块生成土地利用模拟(SD-PLUS)模型与生态系统服务和权衡的综合评估(InVEST)模型,预测了2035年不同气候情景下(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5)伊犁河谷土地利用/覆被格局变化,并评估了其生境质量时空演变特征。结果表明:(1) 1980—2020年,伊犁河谷土地利用类型呈现“4增2减”的变化趋势。2035年4种气候情景下,伊犁河谷林草地面积降幅较大,建设用地扩张趋势较为明显,挤占了城郊优质耕地资源。(2) 伊犁河谷生境质量等级与土地利用/覆被类型密切相关。生境高值及较高值区主要分布在地形崎岖的林草地覆被区,低值及较低值区主要分布在人类活动集聚区及南北天山未利用地覆被区。(3) 1980—2020年,伊犁河谷生境质量呈现下降趋势。生境质量退化区主要分布在伊犁河-巩乃斯河流域以及特克斯河流域附近。(4) 2035年4种气候情景下,伊犁河谷生境指数持续走低。生境指数均值排序为:SSP1-2.6>SSP2-4.5>SSP3-7.0>SSP5-8.5。伊宁市、边境口岸、农牧业基地等区域生境质量存在退化风险。研究结果可为伊犁河谷地区生态修复政策的制定提供参考依据,为干旱区半干旱区生境质量预测提供新思路。

  • 黄河流域城市生态韧性时空分异及收敛研究 ——基于七大城市群61个城市的实证分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-29 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 科学测度黄河流域城市群城市生态韧性的发展现状及收敛趋势,对于黄河流域城市生态保护及高质量发展具有重要意义。选取2011—2020年黄河流域七大城市群61个地级市面板数据,以演化韧性为研究视角,从“抵抗-响应-创新”等维度,构建城市生态韧性评价指标体系,利用核密度估计和自然断裂法考察城市生态韧性的空间分异,借助不同类型收敛模型解析城市生态韧性的收敛趋势。研究表明:(1) 黄河流域城市生态韧性总体均值为0.093,且呈缓慢发展趋势。(2) 城市生态韧性表现为“下游城市群强、上中游城市群弱”的空间格局,城市群内部形成了“核心及省会城市—外围及边缘城市”递减的空间分布。(3) 黄河流域和各城市群内部均存在绝对β收敛,其中晋中城市群收敛最快。加入控制变量后,黄河流域和各城市群内部呈现显著条件β收敛趋势,且收敛速度均有提升。此外,经济发展水平、人口密度等变量对城市生态韧性收敛的影响具有显著异质性。

  • 生态安全视角下乌鲁木齐市土地利用 冲突时空格局演变分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-29 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 从生态安全角度识别区域土地利用冲突,处理好城市发展和土地利用的协调关系,对实现区域可持续发展尤为重要。在土地利用冲突理论分析框架和“压力-状态-响应”(PSR)模型下,借助生态系统服务价值和生态风险评价因子构建了一个土地利用冲突测度模型,对2000、2010年和2020年乌鲁木齐市土地利用冲突的时空演变格局分析方法,并且利用FLUS模型对2030年土地利用冲突变化进行模拟预测。结果表明:(1) 2000—2020年,乌鲁木齐市73%以上的面积是无冲突和轻度冲突区域。土地利用冲突的热点区由乌鲁木齐中心城区北部及西南地区蔓延至其南部及北部的山区林地周边、达坂城区盐湖两边的冲积扇附近,分布范围有所扩大;冷点区主要聚集于中心城区周边以及东、南部的山区林地范围内。(2) 气候、地形地貌等自然因素仍是土地利用冲突强度空间分异的主导因素。(3) 生态系统服务价值与土地利用冲突之间存在空间正相关,而生态风险与土地利用冲突之间则存在显著的空间负相关关系。(4) 2030年,虽然乌鲁木齐市的土地利用高度冲突区增幅最大,但无冲突、轻度冲突区仍居于优势地位。研究结果为乌鲁木齐市土地利用冲突提供了一个诊断指标体系和方法,这对于深度了解乌鲁木齐市土地利用冲突时空演变特征以及冲突机理提供了例证和科学支撑。

  • 塔克拉玛干沙漠南缘近地层风温湿廓线 与能量交换特征

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-29 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 塔克拉玛干沙漠南缘属于荒漠-绿洲生态过渡区,地表性质时空变化较大,下垫面性质和水热特征均较特别,所以开展该地区微气象要素特征研究对区域未来气候变化的认知具有重要意义。利用青藏高原北侧陆-气相互作用观测站2022年实测气象要素数据,分析了塔克拉玛干沙漠南缘生态过渡区风、温、湿廓线结构、辐射通量及能量交换特征。结果表明:(1) 塔克拉玛干沙漠南缘各季节风速、温度、比湿均随高度上升发生明显变化,其中在温度和比湿廓线中出现了逆温和逆湿现象,逆温层和逆湿层高度均达到了30 m,最大平均风速发生在春季,为6.23 m·s-1,最大平均温度和比湿均在夏季,分别为28.93 ℃与6.36 g·kg-1。(2) 四季地表辐射平衡以正值为主,各辐射分量峰值大小及出现时间存在差异,其中向下短波辐射受到沙尘天气影响,表现为春季>秋季>夏季>冬季;地表反照率与太阳高度角和土壤湿度呈负相关,其年均值为0.326,12月最大,8月最小,分别为0.366与0.297。(3) 感热、土壤热通量及净辐射四季变化明显,潜热变化平稳,以0 W·m-2为中心上下波动,能量消耗以感热为主;四季能量闭合率分别为76%、82%、53%与48%,表现为夏季>春季>秋季>冬季。(4) 有效能量四季变化明显,白天为正值,地面为热源,表明地面向大气输送热量,夜间则相反,表现为春季>夏季>秋季>冬季。研究结果可为未来塔克拉玛干沙漠南缘陆面过程参数化提供科学依据,进而提升对该地区陆面过程的认识。

  • 基于RWEQ模型的疏勒河流域防风固沙功能价值评估

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-28 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 疏勒河流域地处西北内陆,是“一带一路”的关键节点。近年来随着全球变化与经济社会活动强度增加,导致建设用地快速扩张、土地沙化等问题,影响区域生态与经济社会的可持续发展。疏勒河流域处于北方防沙带中心,开展其防风固沙价值评估对于构建区域生态安全格局和保障流域可持续发展具有重要生态意义。基于修正风蚀方程模型(RWEQ)对2008—2018年疏勒河流域防风固沙功能及其价值进行评估。结果表明:(1) 2008—2018年疏勒河流域防风固沙总量为43.927×104~129.530×104 t·km-2,防风固沙量呈上升趋势。(2) 2008—2018年疏勒河流域防风固沙价值快速增加,其多年平均价值占比由高到低依次为减少土地损失价值(99.46%)、保持土壤肥力价值(0.47%)、保持土壤有机质价值(0.04%)、减少交通运输经济损失价值(0.03%)。(3) 流域防风固沙功能与土地利用密切相关,防风固沙能力较强的区域主要分布在草地、耕地等植被覆盖率较高区域;低值区主要分布在流域土地利用类型为未利用地区域。(4) 相较社会因素,自然指标因子对流域防风固沙功能价值影响更大。研究结果可为确定流域生态补偿主客体及补偿标准提供依据。

  • 农户灌溉行为目标对灌溉用水效率的影响研究 ——以沙雅县为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-28 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 当前农业用水一直占据总用水量的绝大部分,是农业生产发展的基础投入要素。而复杂的气候环境却给农业用水带来了巨大挑战,农业水资源的供需矛盾显得更为突出。以微观层面为出发点,探讨灌溉行为目标偏好对灌溉用水效率的影响,以期优化和选择提高农业用水效率的方式,实现资源环境约束下农业效益最大化。以新疆沙雅县传统农户为研究对象,构建随机前沿模型,测算农业生产技术效率,并推算出灌溉用水效率;然后利用Tobit模型探讨灌溉行为目标偏好及其他因素对灌溉用水效率的影响。结果表明:农户的农业生产技术效率的平均值为0.824,灌溉用水效率平均值为0.560,农业生产技术效率和灌溉用水效率均未达到技术完全高效的程度,仍有提高的余地。对影响因素的研究发现,年龄、受教育程度、农业收入占总收入比重、灌溉面积、对水资源是否紧缺的认知、是否为村干部、是否参与过培训、偏好利润最大化和偏好节约用水对灌溉用水效率有显著正向影响;耗水作物种植面积占总播种面积比重、偏好减少劳动力投入对灌溉用水效率有显著负向影响;农业劳动力、节水灌溉面积占总灌溉面积比重、用水成本、偏好及时灌溉和可持续发展对灌溉用水效率影响不显著,且用水成本对灌溉用水效率的提高起负向作用。为提高灌溉用水效率提出以下对策建议:增强农户节水意识、调整种植结构、完善灌溉水价机制。

  • 中亚5月土壤湿度异常对6月降水的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-28 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用1980—2019年欧洲中期天气预报中心提供的ERA5月平均再分析数据和全球降水气候中心(GPCC)提供的逐月降水数据,分析中亚前期5月土壤湿度异常对后期6月局地降水变化的影响。结果表明:(1) 中亚春季逐月土壤湿度总体表现为北部和中部高、西南和东南低的空间分布特征;3—4月土壤湿度年际变化的大值区主要位于中亚西南部;中亚北部土壤湿度在3月呈显著增加趋势,4—5月显著减少;中亚西南部3月土壤湿度显著减少。(2) 中亚中部地区5月土壤湿度异常与当地6月的降水变化呈显著正相关,通过95%信度检验。5月土壤湿度正异常可以持续到6月,导致6月局地蒸发量增加,大气可降水量增多;同时地表向上潜热通量增加、感热通量减少、波恩比减小,进而导致大气边界层降低、低层大气湿熵增加、对流不稳定能量增大,有利于降水天气的发生。(3) 前冬Niño3.4指数与中亚中部地区次年5月土壤湿度和6月降水异常都呈显著正相关,5月土壤湿度是厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)影响次年6月中亚中部地区降水异常的重要媒介,但土壤湿度可独立于ENSO影响6月降水。

  • 青海公路沿线暴雨洪涝灾害风险指数特征与模型研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-28 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用2012年1月至2021年12月青海省50个国家气象站和39个公路沿线交通气象站地面气象观测中的逐日降水量数据、地理信息数据、社会经济数据,在分析公路沿线暴雨洪涝发生发展规律、时空分布特征和不同强度降雨日数空间分布特征的基础上,采用层次分析法、自然断点法等方法对暴雨洪涝致灾因子风险指数、孕灾环境风险指数、承灾体风险指数、防灾减灾能力风险指数及风险综合指数空间特征进行了总结,并运用公路沿线暴雨洪涝灾害风险的孕灾环境、气象风险及防灾减灾能力等因子,构建了公路沿线暴雨洪涝灾害风险模型。结果表明:(1) 青海省公路沿线不同强度降雨日数空间分布总体呈由东南向西北递减,致灾因子危险性最高风险区至次高风险区路段包括国道G315线的西宁-天峻路段和G227线的西宁-峨堡岭等路段。(2) 暴雨洪涝孕灾环境脆弱性风险自东南、东北向西逐渐降低,孕灾环境脆弱性风险较高的路段包括国道G227线的祁连路段和G214线的共和-囊谦等路段。(3) 承灾体暴露性的最高风险区主要集中在国道G109线的民和-共和路段和G227线的西宁-峨堡岭等路段。(4) 防灾减灾能力较高的区域主要分布在青海省西宁、海东、海北东部和海西西部等路段。(5) 青海省公路沿线暴雨洪涝灾害风险模型等级划分为暴雨洪涝最低风险(1级)、次低风险(2级)、中等风险(3级)、次高风险(4级)和最高风险(5级)。该风险模型可在气象灾害风险管理业务中进行应用,为地方交通运输部门防灾减灾救灾工作提供科学依据。

  • 塔里木河“四源”洪水演变规律及成因分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-28 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 基于1981—2020年塔里木河流域“四源”5个水文站的日径流数据及格网温度、降水和雪深等数据,采用最大值及POT采样法,分析洪水发生量级、频率和峰现时间等特征,同时采用相关性分析揭示不同洪水指标与影响因素之间的关系并识别关键影响因子。结果表明:(1) 1981—2020年塔里木河“四源”各站点洪峰流量大小依次为:卡群>协和拉>同古孜洛克>沙里桂兰克>大山口,年及季节尺度洪峰流量普遍呈增加趋势,冬季洪峰发生时间均呈提前状态,其中沙里桂兰克年均提前最多为2.61 d,卡群站提前仅0.67 d。(2) 研究时段内塔里木河流域共有2个洪水高发期,为1994—2002年和2006—2011年,流域内大量级洪水集中发生在1990年之后。(3) 洪水发生前不同时间内最小温度、降水和雪深以增加趋势为主;而最大温度以减少趋势为主。春季洪水指标与最大3 d降水的相关性最高,而秋季洪水指标与最大7 d降水的相关性最高。相比于单日降水,多日降水与洪水指标的相关性更高。在雪深相关因子中,最大15 d雪深与各站点的春季洪水指标相关性最高。研究结果对区域水资源管理以及洪水灾害预测提供理论依据。

  • 塔里木河流域水储量变化及绿洲生态安全评估

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-28 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 绿洲是干旱、半干旱地区最具生态敏感性和独特性的景观类型,是维系人类生存和社会经济发展的重要区域。然而,在气候变化与人类活动双重影响下,干旱区水资源及其绿洲生境正发生剧烈变化。基于2000—2020年MODIS、GRACE卫星数据、土地利用数据和气象观测资料,通过计算植被覆盖度,估算植被初级生产力(NPP)和遥感生态指数(RSEI),系统分析了过去20 a塔里木河(简称塔河)流域陆地水储量和绿洲的动态变化并完成了绿洲区生态安全评估。结果表明:(1) 2002—2020年塔河流域陆地水储量以0.27 mm·月-1的速率减少,空间上塔河流域陆地水储量在北部和西部区域显著减少,而在南部区域显著增加。(2) 2000—2020年塔河流域绿洲面积显著增加,面积增加6.49%(0.42×104 km2)。塔河流域整体生态环境呈转好趋势,生态等级由较差级别转为中等级别,生态改善区占总流域面积的69%,而生态退化区面积不足5%。塔河流域归一化植被指数(NDVI)由2000年的0.13增至2020年的0.16,近20 a植被覆盖度增加36.79%,NPP增加31.55%。(3) 气温升高和降水增多的同时伴随下游河川径流增加,这进一步加剧了塔河流域陆地水资源储量的时空差异性,但人类活动仍是绿洲显著扩张最根本的原因。

  • Spatiotemporal characteristics and driving mechanisms of land use/land cover (LULC) changes in the Jinghe River Basin, China

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-12 合作期刊: 《干旱区科学》

    摘要: Understanding the trajectories and driving mechanisms behind land use/land cover (LULC) changes is essential for effective watershed planning and management. This study quantified the net change, exchange, total change, and transfer rate of LULC in the Jinghe River Basin (JRB), China using LULC data from 2000 to 2020. Through trajectory analysis, knowledge maps, chord diagrams, and standard deviation ellipse method, we examined the spatiotemporal characteristics of LULC changes. We further established an index system encompassing natural factors (digital elevation model (DEM), slope, aspect, and curvature), socio-economic factors (gross domestic product (GDP) and population), and accessibility factors (distance from railways, distance from highways, distance from water, and distance from residents) to investigate the driving mechanisms of LULC changes using factor detector and interaction detector in the geographical detector (Geodetector). The key findings indicate that from 2000 to 2020, the JRB experienced significant LULC changes, particularly for farmland, forest, and grassland. During the study period, LULC change trajectories were categorized into stable, early-stage, late-stage, repeated, and continuous change types. Besides the stable change type, the late-stage change type predominated the LULC change trajectories, comprising 83.31% of the total change area. The period 2010–2020 witnessed more active LULC changes compared to the period 2000–2010. The LULC changes exhibited a discrete spatial expansion trend during 2000–2020, predominantly extending from southeast to northwest of the JRB. Influential driving factors on LULC changes included slope, GDP, and distance from highways. The interaction detection results imply either bilinear or nonlinear enhancement for any two driving factors impacting the LULC changes from 2000 to 2020. This comprehensive understanding of the spatiotemporal characteristics and driving mechanisms of LULC changes offers valuable insights for the planning and sustainable management of LULC in the JRB.

  • Land use change and its driving factors in the ecological function area: A case study in the Hedong Region of the Gansu Province, China

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-01-12 合作期刊: 《干旱区科学》

    摘要: Land use and cover change (LUCC) is important for the provision of ecosystem services. An increasing number of recent studies link LUCC processes to ecosystem services and human well-being at different scales recently. However, the dynamic of land use and its drivers receive insufficient attention within ecological function areas, particularly in quantifying the dynamic roles of climate change and human activities on land use based on a long time series. This study utilizes geospatial analysis and geographical detectors to examine the temporal dynamics of land use patterns and their underlying drivers in the Hedong Region of the Gansu Province from 1990 to 2020. Results indicated that grassland, cropland, and forestland collectively accounted for approximately 99% of the total land area. Cropland initially increased and then decreased after 2000, while grassland decreased with fluctuations. In contrast, forestland and construction land were continuously expanded, with net growth areas of 6235.2 and 455.9 km2, respectively. From 1990 to 2020, cropland was converted to grassland, and both of them were converted to forestland as a whole. The expansion of construction land primarily originated from cropland. From 2000 to 2005, land use experienced intensified temporal dynamics and a shift of relatively active zones from the central to the southeastern region. Grain yield, economic factors, and precipitation were the major factors accounting for most land use changes. Climatic impacts on land use changes were stronger before 1995, succeeded by the impact of animal husbandry during 1995–2000, followed by the impacts of grain production and gross domestic product (GDP) after 2000. Moreover, agricultural and pastoral activities, coupled with climate change, exhibited stronger enhancement effects after 2000 through their interaction with population and economic factors. These patterns closely correlated with ecological restoration projects in China since 1999. This study implies the importance of synergy between human activity and climate change for optimizing land use via ecological patterns in the ecological function area.