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1. chinaXiv:202103.00003 [pdf]

陕北黄土高原红枣种植区水热资源变化及未来趋势预测

张维敏
Subjects: Geosciences >> Geography

为了揭示陕北黄土高原红枣种植区水热资源变化特征,给当地红枣产业适应气候变化提 供科学依据,利用陕北黄土高原红枣种植区 8 个气象站 1971—2019 年的气温、降水资料,及中等(RCP4.5)和高等(RCP8.5)排放气候情景下 2021—2050 年的气候变化预估数据,采用线性倾向估 计、M-K 检验、Morlet 小波分析方法对气温、降水变化特征进行分析。结果显示:近 49 a,红枣种植 区年和生长季平均气温呈显著上升趋势,分别在 1991 年和 1993 年发生突变,存在 44 a 的周期变 化。年和生长季降水量呈不显著增加趋势,存在 31 a 左右的周期变化,未发生突变。2021—2050 年,RCP4.5、RCP8.5 两种情景模式下,年和生长季平均气温呈上升趋势,RCP8.5 排放情景下升温更 显著,年平均气温在 2027 年发生了突变。两种排放情景下,年和生长季平均气温存在 31 a 左右的 周期变化。年和生长季降水量在 RCP4.5 排放情景下呈不显著减少趋势,在 RCP8.5 排放情景下呈 不显著增加趋势;降水量没有发生突变现象。RCP4.5 情景下,年和生长季降水存在 23~31 a 周期变 化;RCP8.5 情景下存在 7 a 的变化周期。陕北红枣种植区应积极适应气候变化,调整种植布局,选 择适宜的红枣品种,促进陕北红枣产业可持续健康发展。

submitted time 2021-02-28 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits282Downloads171 Comment 0

2. chinaXiv:202005.00009 [pdf]

河套灌区不同土地类型生长季蒸散发量估算及其变化特征

王燕鑫; 李瑞平; 李夏子
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

为揭示不同土地类型蒸散发量(ET)差异特征,基于SEBS(surface energy balance system)模型,结合气象数据、遥感影像及土地利用分类结果,对河套灌区2017年生长季日ET进行SEBS模型估算,分析灌区ET时空变化特征及不同土地类型的ET差异。结果表明:① 通过实测数据和FAO PenmanMonteith(PM)计算值对SEBS模型估算结果精度验证,蒸渗仪观测数据、涡度相关系统(EC)、波文比能量平衡系统(BREB)和PM计算值的相对误差平均值分别为:16.66%、18.34%、14.93%、14.03%,表明SEBS模型可以用来估算河套灌区ET。② 生长季内,灌区日ET大小依次为:7月> 6月> 5月> 8月> 9月。日ET呈单峰形变化,7月日ET达到最大值5.21 mm·d-1,9月日ET最小,为3.51 mm·d-1。③ 不同土地类型的日ET大小依次为:水体>林地>耕地>草地>城市>荒地。灌区内ET〖WTBZ〗分布与土地类型具有高度一致性,总体分类精度和Kappa系数分别为80.63%和0.75。④ 在生长季的不同时间,水体ET均处于较高值,7月日ET达到最大值6.034 mm·d-1,9月日ET值最小,为4.177 mm·d-1。其次林地日ET较大,7月日ET值为5.977 mm·d-1,9月日ET值为4.147 mm·d-1。耕地日ET变化趋势与作物生长情况相一致,作物生长旺盛期ET值达5.851 mm·d-1,作物收获期ET值为3.952 mm·d-1。

submitted time 2020-04-26 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits976Downloads581 Comment 0

3. chinaXiv:202001.00015 [pdf]

1982—2015年中国北方生长季NDVI变化及其对气温极值的响应

何航
Subjects: Biology >> Ecology

基于GIMMS NDVI 3g v1.0数据集和日值气象数据,结合极端气温指数,辅以极点对称模态分解、趋势分析、Mann-Kendall趋势检验、相关分析等方法,探讨中国北方生长季植被覆盖及极端气温的变化特征,研究植被覆盖对气温极值的响应状况。结果表明:① 1982—2015年中国北方生长季NDVI以0.002·(10a)-1的速率上升(P<0.05),ESMD(极点对称模态分解方法)显示生长季NDVI波动上升;针叶林、灌丛、荒漠植被、草地以及栽培植被呈增长趋势,栽培植被增速最快,针阔混交林、落叶阔叶林和高山植被呈不显著减少趋势。② 空间上,NDVI显著增加区域超过全区的33%,主要分布在天山、塔里木盆地北部、祁连山、陇南山区、黄土高原、河套平原、吕梁山和太行山、大别山以及辽西丘陵地区;显著下降区域仅占12%,主要分布在大兴安岭、小兴安岭和长白山区。③ 极端气温指数中,除TNmean(日最低气温平均值)和TNn(日最低气温极低值)呈上升趋势外,其余冷极值指数均呈下降趋势;所有暖极值指数均呈上升趋势;其他指数中,DTR(气温日较差)呈减小趋势,GSL(生长季日数)呈增加趋势。④ 中国北方NDVI与极端气温指数的相关性表明,冷极值指数中NDVI与FD0(霜冻日数)、TN10p(冷夜日数)、TX10p(冷昼日数)呈显著负相关(P<0.05),与TNmean呈显著正相关(P<0.01);NDVI与所有暖极值指数呈正相关,与TR20(热夜日数)、TXmean(日最高气温平均值)、TX90p(暖昼日数)以及TN90p(暖夜日数)存在显著相关性(P<0.05);NDVI与GSL呈显著正相关(P<0.05)。⑤ 天山、塔里木盆地北缘、祁连山区、河套平原、黄土高原、太行山和吕梁山区等NDVI显著增加区域对极端气温指数的响应强烈。NDVI显著增加区主要对FD0、TNmean、TN90p、GSL等指数响应较强。NDVI显著减少区域对指数的响应各异,主要与SU25(夏季日数)呈显著负相关(P<0.05)。

submitted time 2020-01-02 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits3803Downloads1180 Comment 0

4. chinaXiv:201910.00008 [pdf]

中国北方典型荒漠区生长季降水特征和归一化植物指数的关系研究

李亚峰
Subjects: Biology >> Ecology

植物生长季内的降水变化是造成植物生长产生年际变异的重要因素,降水量、分配方式以及集中程度和时间是降水变化的重要特征。利用2000—2017年的MODIS归一化植物数据集和4个样点植物生长季(5—9月)的日降水数据,分析了研究区NDVImax与降水特征的相关性。结果表明:2000—2017年研究区4个样点的NDVImax均呈上升趋势;生长季降水量呈现出两侧降水增加,中间降水减少的趋势;降水集中度(PCD)西部增高,东部降低;研究区的降水集中期(PCP)都有延后的趋势。4个地区中除榆林外,其他三个地点的PCD与PCP对NDVImax的影响均大于生长季降水量,说明这三个地点的NDVImax值的年际变化主要取决于PCD与PCP的变动,且均为正相关关系,即降水越集中越有利于NDVImax的增加;榆林地区的NDVImax与生长季降水量的偏相关结果为正相关,与PCD为负相关,且与生长季降水量的相关性最强,说明该地区植物对生长季降水量更敏感,降水越均匀越有利于该地植物生长。

submitted time 2019-10-11 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits3209Downloads778 Comment 0

5. chinaXiv:201909.00159 [pdf]

秦岭森林物候时空分布特征及对水热条件的响应

王钊; 彭艳; 权文婷; 何慧娟; 李登科
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

大量观测数据分析表明,全球气候正逐步变暖。植物物候现象是全球自然环境变化的指示器。物候对气候变化的响应是研究全球气候变化的重要手段之一。森林是全球生态系统的重要组成部分,森林物候特征变化是反映气候变化对森林生长影响的综合性生物指标。利用2001—2018年MOD09A1卫星数据重建了秦岭地区增强型植被指数(EVI)序列,采用最大变化速率和阈值法结合提取了秦岭森林物候参数,结果表明:(1) Whittaker滤波法在灌木、农田、森林3种生态样地重建中稳定性较好,在秦岭山地有较好的适用性。(2) 秦岭地区物候多年均值分布同秦岭地区水热条件密切,由高海拔高山区到农耕区,生长季始期(Start of Growth Season,SOG)逐渐提前,生长季末期(End of Growth Season,EOG)逐渐推迟,生长季长度(Length of Growth Season,LOG)由高海拔区向低海拔区逐渐加长。秦岭浅山区和东部伏牛山农耕带生长季(SOG)开始较早,出现在3月上旬,高山区针叶林带生长季开始的较晚,出现在5月上旬到中旬(120~135 d)之间。生长季末期(EOG)集中出现在10月~11月初(270~310 d),高山区针叶林带生长季结束较早,浅山区植被生长季结束较晚,普遍出现在11月(300 d)以后。生长季长度(LOG)分布在150~200 d之间,低海拔地区LOG较长,大于180 d,高海拔林区生长季较短LOG集中在150~170 d。(3) 年际变化特征:2001—2018年生长季始期(SOG)呈现提前趋势,其中高海拔区提前明显,南北麓海拔低于500 m部分区域和东部伏牛山少部分区域出现推迟。生长季末期(EOG)呈现推迟趋势,其中秦岭北麓和东部中低海拔区域推迟明显,生长期长度(LOG)总体呈延长趋势。(4) 秦岭地区近17 a气温呈现上升趋势,变化率为0.02 ℃·a-1,降水呈现不明显的上升趋势,日照时数则呈现明显的下降趋势,变化率为14.6 h·a-1。(5) 秦岭地区物候参数同0 ℃、5 ℃和10 ℃界限温度、降水、日照时数相关性分析表明,全球变化下的升温作用是影响秦岭森林物候变化的主要因子,升温作用导致SOG提前,EOG推迟、LOG延长,主要集中在秦岭南北麓1 000~2 000 m之间,秦岭东部伏牛山低海拔区境内相关性最低,表明受温度制约较小。

submitted time 2019-09-11 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits7984Downloads1212 Comment 0

6. chinaXiv:201909.00085 [pdf]

基于SPEI指数的新疆天山草地近55 a干旱特征

郭燕云; 胡琦; 傅玮东; 王森; 刘艳
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

标准化降水蒸散指数(SPEI)通过标准化潜在蒸散与降水的差值,表征一个地区干湿状况偏离常年的程度,是分析干旱演变趋势的新的理想指标,目前已经广泛应用于干旱评估、水资源管理等领域。利用SPEI和1961—2015年新疆天山山区8个代表站点的月降水量及月平均气温资料,对天山山区55 a以来气温和降水的变化特征、不同时间尺度的干旱变化特征、草地生长季干旱特征及变化趋势进行了分析,结果表明:近55 a,天山山区气温呈现显著的上升趋势;降水量总体呈略微上升的趋势,但年际变化较大,变化趋势不显著;天山山区月、季、半年尺度以及年尺度的干旱事件分别为42个、25个、16个和7个;天山山区草地生长季发生轻度、中度和重度干旱的频率分别为37.5%、7.1%和1.8%;近55 a,天山山区草地生长季降水量有所增加,但由于气温升高带来的蒸散作用加强,气候仍呈变干的趋势。近55 a来,天山山区草地生长季气候存在变干的倾向,且年际间的干旱程度变化剧烈,对草地的年际间生长状况差异存在较大的影响。

submitted time 2019-09-10 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits3072Downloads2567 Comment 0

7. chinaXiv:201909.00104 [pdf]

短期增温下青藏高原多年冻土区植物生长季土壤水分的动态变化

李艳萍; 史利江; 徐满厚; 李文刚
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

以青藏高原腹地典型高寒草甸植被类型为研究对象,采用红外灯加热的方法模拟全球增温,并利用水分探头,于2012年植物生长季(5—9月)获取0~100 cm不同土层深度土壤水分含量数据,并分析其对增温的响应。结果表明:① 短期增温对高寒草甸土壤水分含量有提高作用,但增幅并不显著(P>0.05),平均提高2.85%。② 土壤水分含量随土层深度的增加呈现先减少后增加的趋势,在10~20 cm土层深度处降为最低值13.8%,在60~100 cm土层深度附近达到了20.57%的最高值;对照组5个月10~20 cm土层深度的土壤水分含量显著低于其他土层,而增温组0~20 cm土层深度的土壤含水量显著低于其他土层深度,表明增温对表层(0~10 cm)的土壤含水量影响较大,对深层土壤含水量的影响则较小,而且短期增温不会对土壤水分的垂直分布趋势产生影响。③ 土壤水分含量随时间的变化,在5—8月呈上升趋势,表明在青藏高原北麓河地区植物生长季,8月是其土壤水分含量最充足的月份,到了9月土壤中含水量开始降低,但5个土层深度降幅均不明显;增温组土壤水分含量随时间的变化趋势与对照组基本一致。

submitted time 2019-09-10 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1198Downloads721 Comment 0

8. chinaXiv:201810.00135 [pdf]

黑河上游天涝池流域典型灌木生态参数研究

李文娟; 黄力平; 赵传燕; 胡东宇; 王清涛
Subjects: Geosciences >> Hydrology

祁连山自然保护区是河西地区重要的水源涵养区,而灌丛作为祁连山主要植被类型之一,对该区水源涵养功能具有举足轻重的作用。本文以黑河上游天涝池流域两种典型亚高山灌木为研究对象,基于2014 、2015 年野外观测和ArcGIS10.1分析功能,获得灌木生长季期间生态参数(叶面积、叶面积指数和比叶面积)的变化;同时,结合分辨率为0.5m×0.5m的LiDAR数据和Geoeye-1影像数据,估算研究区灌木叶面积指数的空间分布。研究结果表明:灌木在生长季期间比叶面积值在一定范围内波动;叶面积、叶面积指数变化较大。其中,在6月、7月份增加最明显,8月份趋于稳定,9月份叶片开始凋落。其次,随海拔梯度水热条件的不同,流域灌木叶面积指数空间异质性较大,以海拔3 400m为节点,在3 200~3 400 m 海拔带叶面积指数呈递增趋势,在3 400~3 750 叶面积指数呈递减趋势。

submitted time 2018-10-23 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits1500Downloads794 Comment 0

9. chinaXiv:201711.02061 [pdf]

亚热带地区水稻田地表反照率变化特征

白昕欣; 黄萧霖; 秦孟晟; 张岳芳(2; 陈留根; 郭 智; 郝 璐
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture

利用地面实测资料研究稻田地表反照率, 一方面可以更好地刻画以稻田为主要土地利用方式的流域地气之间的能量分配过程; 另一方面, 可以为陆面模式提供更为准确的参数值, 以及为遥感反演的地表反照率提供验证, 从而为更好地解释土地利用/覆被变化对全球气候变化的影响机制提供参考。本文利用江苏省农业科学院溧水试验基地四分量仪测得的2016年稻田地表反照率数据, 分析了稻田地表反照率特征, 并结合同期观测的太阳短波辐射、温度、湿度、风速、风向等气象数据, 进行相关性分析, 识别影响稻田地表反照率的主要气象因子, 为进一步量化地表反照率与温度及湿度等的参数化关系提供参考。结果表明: 晴天稻田地表反照率整体上呈“U”型分布, 中午较低, 下午和上午较高。晴天稻田地表反照率在一天内的变化呈不对称特性, 其不对称性主要是由露水和风速、风向引起。太阳高度角较小时, 露水的散射作用使得上午时分的地表反照率值较下午高; 而太阳高度角较大时, 西南风促使作物叶面倾斜, 从而使得下午的地表反照率值较上午高。稻田晴天地表反照率值较阴雨天高。地表反照率在晴天与出射短波辐射相关系数最高(0.670, P<0.01), 在阴天与相对湿度之间的相关程度最高(?0.480, P<0.05)。在整个观测期间, 稻田生长季内地表反照率呈现先升高后降低的趋势, 地表反照率最高值出现在灌浆期到成熟期之间, 插秧到分蘖期之间最低, 其中灌浆期地表反照率与太阳短波辐射及湿度间的相关程度较高, 并且均通过了P <0.01显著性检验。分蘖期和拔节期是水稻生长季内地表反照率变化较快的两个生育期, 并受气象因素的显著影响。

submitted time 2017-11-08 From cooperative journals:《中国生态农业学报》 Hits558Downloads328 Comment 0

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