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1. chinaXiv:202106.00066 [pdf]

土地利用冲突研究进展:内容与方法

江颂
Subjects: Geosciences >> Geography

:土地资源的稀缺性与土地利用的多功能性是土地利用冲突产生的根本原因。土地利用冲 突的产生加剧了经济利益、生态效益与社会效益之间的矛盾。土地利用冲突的研究对于实现国土空间规划中的“多规融合”及“三区三线”的划定都具有重要的意义。在阐释土地利用冲突的概念与类型的基础上,针对冲突研究较为分散的现状特征,分别从研究内容和研究方法上综述了近年来国内外相关研究进展。在研究内容上,分析了土地利用冲突的识别及时空动态研究,归纳了土地利用冲突的主要驱动因素及不同驱动因素下冲突的协调与权衡,总结了冲突研究的应用实践。在研究方法上,评价了参与式调查、博弈论、“压力-状态-响应”模型(Pressure-state-response,PSR模型)及其扩展模型、多目标评价和景观生态风险评价等方法在土地利用冲突研究中的适宜性。未来土地利用冲突研究中,应当完善理论体系、扩展研究方法、重视冲突动态、服务国土空间规划。

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2. chinaXiv:202106.00067 [pdf]

基于地理探测器的乌鲁木齐城市扩张特征与 时空驱动因素分析

石天戈
Subjects: Geosciences >> Geography

:新时代我国城市发展内外环境明显变化,城市扩张特征和驱动机制也呈现出新特点。以 乌鲁木齐市为例,描述1990—2018年城市建设用地扩张特征,利用地理探测器研究扩张时空机制,重点分析2010年以后扩张新特点。结果表明:(1)乌鲁木齐建设用地由1990年的84.37 km2增加到2018年的361.91 km2,城市形态由南北带型演变为“T”字型结构,城市形态空间紧凑度逐渐下降;城市扩展速度稳定,扩展强度逐渐加强。城市扩张的“核心-边缘”结构经历“增强-减弱-增强”的时空变化过程。(2)城市建设用地扩张时间维度主要受人口规模、产业规模和政府推力的影响,其中人口规模作用最大,产业规模中第二产业作用略高于第三产业作用效果,2010年以后,政府推力对乌鲁木齐市城市扩张产生加速作用。(3)空间维度来说,交通类和商业类空间要素是驱动城市空间扩张的主要因素,随着时间推移,城市扩张的空间动力由少数关键因子驱动转变为多因子共同驱动。

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3. chinaXiv:202106.00068 [pdf]

精准扶贫对黄河上游地区农牧民可持续生计的影响

侯庆丰; 蒋志荣
Subjects: Geosciences >> Geography

黄河流域是打赢脱贫攻坚战的重要区域,尤其上游地区地处西北内陆,气候、生态环境恶 劣,经济社会发展滞后,脱贫攻坚任务更加艰巨。精准扶贫政策实施以来,农牧民生计资本显著增加,原本处于低水平但比较稳定的生计系统被打破,重构的生计系统能否给农牧民带来稳定收入,无疑是社会各界普遍关心和亟待解决的重要问题。以黄河上游地区501户样本农牧户为研究对象,借鉴生计分析理论,运用双重差分方程模型,分析了精准扶贫政策对农牧民可持续生计的影响。结果表明:精准扶贫政策对以农业生产为主要生计方式的贫困户和依赖政策补贴为主要生计方式的贫困户产生积极的影响,但对以非农生产为主要生计方式的贫困户影响不明显,而且区域之间效果差异显著。进一步分析影响精准扶贫效果的因素,发现农牧民家庭人力资本、耕地和草场、社会网络关系是关键因素。因此,着手提高资源配置效率、提升人力资本、构建多元参与的人际沟通网络是精准扶贫效果得以持续的关键措施。

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4. chinaXiv:202106.00069 [pdf]

新疆植被NPP 及其对气候变化响应的海拔分异

姜萍
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

利用2000—2017年MODIS NPP数据与气象观测数据,采用趋势分析及相关分析法,揭示 了新疆地区植被净初级生产力(NPP)时空演变格局及其对气候变化响应的海拔分异性。结果表明:(1)18 a间,新疆植被NPP年均值为145.96 g C·m-2,以4.422 g C·m-2·(10a)-1速率呈不显著增长;受地形及区域水热条件的制约,植被NPP表现出北疆优于南疆、山区优于平原的分布规律。(2)NPP均值大体上随海拔的增加先增后减。在海拔<1400 m区域内,植被NPP以增势为主,向好趋势集中在天山北坡、准噶尔盆地南缘及南疆西北缘等地;在1400~3800 m海拔区域内,植被NPP主要呈弱的负增长,其中天山山区及其南麓、阿尔泰山局部等高海拔山区NPP退化严重。(3)降水量是新疆植被生产力水平变化的主要驱动因素,但气温在高海拔(>3900 m)地区取代降水成为限制植被活动的主导因子。在不同海拔梯度下,植被NPP与气温主要呈负相关性,与降水量呈正相关性,且相关性在海拔<1400 m时有更突出的梯度差异。

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5. chinaXiv:202106.00070 [pdf]

中国苜蓿施肥产量效应的Meta 分析

才璐
Subjects: Biology >> Ecology

探究不同生境下苜蓿产量对施肥的响应,为苜蓿种植提供理论依据。以中国为研究区域, 以不施肥苜蓿为对照,通过检索文献整合已发表的相关田间试验数据,采用整合分析法(Meta-anal?ysis),系统探究苜蓿产量对不同肥料的响应及与生境的关系。结果表明:(1)施肥均有显著增产效应(P<0.05),增产率为15.4%~198.2%,其中尤以化肥与有机肥配施增产效果明显。(2)不同降雨条件下施肥效果迥异,降雨量<400 mm的干旱半干旱地区单施氮肥对苜蓿的增产作用较低,应注重磷肥、钾肥和有机肥的施用;降雨量400~800 mm的半湿润区适宜施用有机肥,其增产率可达70.1%(P<0.05);降雨量>800 mm的湿润区氮磷钾配施的增产效应最高,为29.2%(P<0.05)。(3)土壤类型影响施肥的增产效应,肥力较低的土壤(栗钙土和黄绵土)单施有机肥可明显提高苜蓿产量;贫磷土壤(黑垆土)单施磷肥的增产率最高,为183.0%(P<0.05)。该研究可为不同降雨条件和不同土壤类型区苜蓿人工草地合理施肥措施的选择提供理论依据。

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6. chinaXiv:202106.00071 [pdf]

梭梭林土壤结皮发育对黄花补血草种子 萌发和种群特征的影响

李昌龙; 吴昊
Subjects: Biology >> Ecology

通过梭梭林下黄花补血草种群发育和土壤种子萌发动态的野外调查以及模拟土壤结皮、 降水试验,研究了土壤结皮发育(无结皮覆盖土壤NSC、物理结皮覆盖的土壤PSC、生物结皮覆盖的土壤BSC)对其土壤种子萌发、幼苗死亡、种群特征的影响以及土壤结皮发育与模拟降水的相互作用,旨在为梭梭林下黄花补血草种群建植以及灌草结合的治沙模式提供理论依据。研究结果表明:(1)土壤结皮的发育可以促进黄花补血草土壤种子萌发,表现为BSC>PSC>NSC,且处理间差异极显著(P<0.01);而种群密度则受到限制,NSC和PSC覆盖的土壤与BSC覆盖的土壤之间差异极显著(P<0.01);种群的平均株高和冠幅逐渐增大,但差异不显著(P>0.05)。(2)在15 mm模拟降水条件下,土壤结皮发育对种群密度和土壤种子萌发均具有显著促进作用,具体表现为PSC>BSC>NSC,且差异极显著(P<0.01),对种群的平均株高和冠幅没有显著影响(P>0.05),而幼苗死亡率表现为NSC>BSC>PSC,且差异性极显著(P<0.01)。(3)随着模拟降水量的逐渐增加,3种土壤结皮覆盖的土壤种子萌发率逐渐增大,而其幼苗死亡率逐渐减小;而不同结皮间存在差异性,表现为土壤种子萌发率BSC>PSC>NSC,幼苗死亡率NSC>PSC>BSC。梭梭林下土壤结皮发育既增加了土壤表层水土 环境的稳定性,又增加了黄花补血草土壤种子基数,有利于土壤种子萌发和种群的更新和发育,而模拟降水可有效改善土壤水分条件,特别是结皮层土壤水分,为黄花补血草土壤种子萌发和种群更新提供了必要的物质基础和环境条件。

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7. chinaXiv:202106.00072 [pdf]

基于最优训练期的PP 与MOS 的风电功率趋势预报对比

王丹
Subjects: Geosciences >> Geography

利用某一风电场区域内33台风机观测资料以及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的100 m 高度风速预报产品,引进最优训练期方案,通过一元线性回归方法先对模式的100 m高度风速预报进行订正,再分别采用完全预报方法(PP法)和模式输出统计预报方法(MOS法)进行风电功率预报的对比研究。结果表明:ECMWF的100 m高度风速预报值与风机轮毂高度处风速观测值之间的偏差并不大,订正后的预报误差进一步减小。将订正后的风速预报代入PP法和MOS法建立的风电功率预报方程,可以显著减小PP法的预报误差,但是并没有改进MOS法的预报结果。与利用风速预报订正产品进行风电功率预报的PP法相比,MOS法可以省去风速预报的订正环节而略胜一筹,简化了业务流程。这2种方法计算的33台风机站3~72 h预报的均方根误差和平均绝对误差分别在17%~25%和11%~18%之间,具有业务应用价值。

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8. chinaXiv:202106.00073 [pdf]

多模式预测气候变化及其对雪冰流域径流的影响

冉思红
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

冰川覆盖流域的雪冰融水对河川径流有重要的调节作用。气候变化影响雪冰融水过程和 数量变化,河川径流过程和径流量相应变化,其程度与流域冰川情况相关。通过利用CMIP5气候模式输出气象数据驱动流域水文模型,模拟研究天山地区3个不同冰川覆盖率河流(库玛拉克河、玛纳斯河、库车河)的径流对气候变化的响应。结果表明:随着未来气温和降水的持续增加,3个流域的雪融水均有增加,冰融水变化受冰川覆盖面积的影响,在各个流域变化不一致。径流变化主要受降水增加和雪冰融水变化的综合影响,在未来情景下各流域径流均有增加,分别增加了5.8%~14.3%(库车河)、2.9%~11.4%(玛纳斯河)、12.9%~47.1%(库玛拉克河),且冰川覆盖率越大的流域,预估径流不确定性变化区间受冰融水影响越大。预估3个流域的径流、雪冰融水年内分布变化表明,各河流的春季融雪时间提前和融雪量增加使得流域春季径流量较历史时期增大;在夏季,受雪冰融水变化的影响库车河、玛纳斯河夏季径流峰值量减小,而库玛拉克河径流峰值量增加,且预估的各流域夏季径流变化不确定性区间明显大于其它季节。

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9. chinaXiv:202106.00074 [pdf]

黄土高塬沟壑区绿水变化趋势及驱动因素分析

王绍娜
Subjects: Geosciences >> Hydrology

绿水是维持黄土高原陆生生态系统用水的重要水源,它与植被的生长密切相关,分析绿水 的变化特征并探讨影响其变化的因素有助于解决干旱半干旱地区水资源短缺以及生态环境安全问题。以黄土高塬沟壑区典型流域——砚瓦川流域为研究对象,采用傅抱璞模型评价了该流域1981—2016年的绿水资源量,利用Mann-Kendall统计检验和滑动F 检验法对绿水量进行了趋势分析和突变检验,并用弹性系数法对影响绿水量的气候因素和下垫面因素进行了敏感性分析,最后基于水热耦合平衡方程对流域绿水变化进行了归因分析。结果表明:(1)流域多年平均绿水资源量为503.7 mm,呈小幅上升趋势,2003年发生突变,突变之后绿水量呈波动增长趋势;(2)在气候影响因素中,绿水对降水最为敏感,潜在蒸散发次之;(3)在气候变化和土地利用综合影响时,绿水对降水最为敏感,其次是下垫面参数,而对潜在蒸散发的敏感度最小;(4)气候变化和土地利用变化对绿水变化的贡献率分别为:74.42%和25.58%,表明气候变化是导致绿水变化的主要因素,其中降水和潜在蒸散发变化对绿水变化的贡献率分别为75.63%和-1.21%。

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10. chinaXiv:202106.00075 [pdf]

GPM 卫星降水数据的降尺度研究 ——以陕西省为例

温伯清
Subjects: Geosciences >> Geochemistry

以陕西省内2019年33个地面气象观测站点的测量数据为真实值,选取相关系数(CC)、均 方根误差(RMSE)以及相对误差(BIAS)等多种统计分析指标对GPM(Globalprecipitation measure?ment)卫星降水数据进行精度验证,并引入地形因子作为空间参考要素,基于地理加权回归模型(GWR)对GPM降水数据进行降尺度研究。结果表明:(1)在年际尺度上,GPM降水数据与实测降水数据之间有着明显的相关性,相关性较好(CC=0.89),相对误差则较低(BIAS=-0.45);(2)在季节尺度上,春、夏两季GPM 降水数据的降尺度结果与实测降水数据之间的CC值分别为0.92和0.80,而秋季则为0.93;(3)降尺度降水量结果与高程呈现出明显的负相关性,随着海拔升高,降水相对减少。总体而言, GWR降尺度降水数据在陕西省内有着较好的精度,能够较为准确地反映陕西省内的降水分布。

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