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  • 塔克拉玛干沙漠腹地沙尘暴对新月形沙丘表面粒度变化的影响

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2024-01-07 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:以塔克拉玛干沙漠腹地的新月形沙丘为研究对象,对同一沙丘在沙尘暴作用下形态从新月形沙丘-不规则沙丘-新月形沙丘的演变过程做了观测记录,通过对不同形态沙丘表沙的粒度测量,研究沙尘暴对新月形沙丘表沙粒度的影响。结果表明:(1)新月形沙丘变形前与复原后,迎风坡中轴线处表沙的粒度变化趋势未发生变化,表现为从迎风坡脚至丘顶整体上逐渐变粗,表明风向风力相同或相近时,沙尘暴对形态相近的新月形沙丘迎风坡的粒度分布模式影响较小。(2)新月形沙丘中轴线与沙脊线处表沙均以极细沙和细沙为主,新月形沙丘原貌时,极细沙和细沙的平均占比在迎风坡与背风坡中轴线处分别为83.07%、82.81%,在左翼与右翼沙脊线处分别为84.42%、91.20%,复原为新月形沙丘后,极细沙和细沙的平均占比在迎风坡与背风坡中轴线处分别为73.18%、76.31%,在左翼与右翼沙脊线处分别为76.63%、74.0%。沙尘暴过后复原的新月形沙丘表沙分选性极好,粒径整体偏细,粒度参数一致性增强,表明沙尘暴对新月形沙丘表沙的粒度特征有重要影响。研究结果可为沙尘暴作用下新月形沙丘表沙粒度的空间分布规律研究提供重要参考价值。

  • Lake Variations on Tibetan Plateau of Recent 40 Years and Future Changing Tendency

    Subjects: Other Disciplines >> Synthetic discipline submitted time 2023-03-28 Cooperative journals: 《中国科学院院刊》

    Abstract: The Tibetan Plateau lakes, with more than 50% area of the total lakes in China, are an important part of the Asia Water Tower. From 1970s to 2018, the number and area of lakes increased obviously, but the changing rate was not uniform. Before 1990, the negative balance of lake water storage was caused by low temperature inhibition of melting water. From 1990 to 2000, lake water storage increased associated with increased melting water due to the rising of temperature. After 2000, precipitation was the main factor leading to the increase of lake water storage, but the continuous temperature rising during 2005 and 2013 strengthened evaporation and weakened the increasing rate of lake water storage. Nevertheless, in the central and western Tibetan Plateau, the increase of lake water storage during 2000 and 2013 was mainly contributed by glacier melt water. From 1970s to 2013, the spatial characteristics of the lake water storage changes on the Tibetan Plateau were consistent with that of precipitation in the westerly and Indian monsoon regions. The increase of air temperature and long-wave radiation make the lake water temperature increase obviously, and promote the transmission efficiency of food chain. With the lake water storage increase, the lake water salinity generally decreases, which conduce the increase of lake biological diversity and make the lake ecosystem structure relatively complex. In the next 20 years, the lake water storage in the inland closed lakes of the Tibetan Plateau will continue to increase while the increasing rate will decrease. For the “Asian Water Tower”, the lake study on the Tibetan Plateau should focus on macroscale water storage and water balance, the main physical and chemical properties of lake water and ecosystem parameters, as well as the water cycle process of lake changes in large-scale climate change.

  • Cryospheric Chemistry: Fingerprint to Decipher Climate/Environmental Changes and Anthropogenic Activities

    Subjects: Other Disciplines >> Synthetic discipline submitted time 2023-03-28 Cooperative journals: 《中国科学院院刊》

    Abstract: Cryospheric chemistry is a new discipline and one of important branch of cryospheric science. Pollutant emissions from anthropogenic activities have greatly altered the status of chemical components in the cryospheric environment since the Industrial Revolution. When this scenario is coupled with the rapid shrinkage of cryosphere under global warming, both anthropogenic activity and global warming have cooperatively influenced the biogeochemical cycling in the cryosphere and even on a global scale, which results in significant effects on climate and environment. In this paper, firstly, the role of cryospheric chemistry in the cryospheric science is introduced, and the discipline framework and research focuses of cryospheric chemistry are summarized. Secondly, the coupling relationship among cryospheric chemistry and climate/environmental changes, and anthropogenic activities, with emphasis on this relationship in the research field of global change, was exemplified. Lastly, we summarize a review and prospect of hot topics in the current research of cryospheric chemistry. The rapid development of cryospheric chemistry will provide important scientific and technological support for tackling the climate and environmental issues that challenge human survival and development.

  • Spatiotemporal patterns and characteristics of carbon emissions in the Loess Plateau: A case study of Qingcheng County

    Subjects: Geosciences >> Geology submitted time 2022-12-20 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:

    In China, the county is not only an important contributor to carbon emissions and a major carbon sink zone but also a key administrative unit for the implementation of China’s national goals for carbon peak and carbon neutrality. Focusing on Qingcheng County as a typical county in the Loess Plateau, we investigate the carbon emission characteristics and spatiotemporal patterns, to raise awareness of the need for ecological protection of the Yellow River Basin, while achieving high- quality development and green and low carbon transformation. The key results of our study are as follows. (1) The change and structure of county carbon emission in underdeveloped areas have distinct characteristics. Industries below the designated size are the largest source of carbon emissions in Qingcheng County, having a low proportion of industrial carbon emissions but a relatively high proportion of service sector and household carbon emissions. (2) The spatial distribution of carbon emissions in Qingcheng County conforms to the Pareto Principle: 80% of carbon emissions are concentrated in 20% of the region, which is characterized by“overall dispersion and local agglomeration”. The high carbon zones are mainly concentrated in the valley, broken plateau area, and urban area. The medium carbon zones are mainly distributed in the broken plateau area and along the traffic line. Low carbon zones are widely distributed in ridge, hill, and gully areas. (3) The county carbon emissions in the Loess Plateau show clear temporal and spatial pattern differences that are affected by differences in topography. The largest patch index of medium and high carbon zones, such as urban areas, industrial zones, and major towns, increases, the integrity improves, the diversity of carbon sources decreases, and the types tend to be single. The carbon source diversity increases and the aggregation degree decreases in the ecotone between medium carbon zones and low carbon zones, such as transportation lines and residential areas.

  • 基于负载指数的中蒙俄经济走廊水资源开发潜力评价

    Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-08-11 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:利用“中蒙俄经济走廊”43个省级行政单元2016年的地表水资源量、降水量以及人口、GDP等数据,采用水资源负载指数计算方法,系统分析了该地区水资源分布特征及开发潜力。结果表明:“中蒙俄经济走廊”地表水资源呈“东多西少、北多南少、中减最少”空间格局,其中俄罗斯地表水资源丰富,约占经济走廊地表总水资源量的95%,除人口少、水资源需求相对较小,还具有水资源利用程度低、开发潜力大的特点;蒙古国北部地表水资源较为丰富,其中5个行政区水资源负载指数小于1,具有一定的开发潜力,但南部地表水资源严重短缺;中国东北三省及内蒙古自治区由于人口密度相对较大,水资源需求量大,水资源负载指数均大于2,开发潜力低。从区域水资源优化配置角度来看,蒙古国南部和中国四省(自治区)是需要水资源优化配置的重点地区,而俄罗斯则具有缓解“中蒙俄经济走廊”缺少地区水资源问题的条件。但由于水资源的开发利用与社会经济发展紧密关联,“中蒙俄经济走廊”内的水资源合作路径仍有待于深入研究。

  • 中国西部地区开发区及产业时空变化特征

    Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology submitted time 2020-11-20 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:通过收集中国西部12省份的714个开发区基础数据,采用最邻近距离、核密度分析法以及地 理空间分析法,对1993—2015年间中国西部地区(简称西部地区)开发区的空间格局演化规律及产业分布特征展开分析。研究结果表明:(1)西部地区开发区空间集聚特征显著,呈现出以重点城市和城市圈为依托的“多级集聚”的演变规律。(2)西部地区开发区空间聚集程度和规模均呈现出不断增加的态势,集聚规模增长幅度大于集聚强度。(3)西部地区国家级开发区各类型产业的集聚程度强于省级开发区,集聚规模弱于省级开发区。国家级开发区主要发展资金密集型、技术密集型产业,各类型产业分布格局呈现出单核心集聚特征;省级开发区以劳动密集型、资金密集型产业为主;各类型产业布局特征差距显著,技术密集型呈现出“大集聚、小分散”的分布格局、劳动密集型向中心城市集聚、资金密集型连片规模化发展。研究结果对于西部地区合理利用开发区来加强城市群联系,实现区域协调发展具有一定的现实意义。

  • 黑河流域绿洲变化的模式与稳定性分析

    Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology submitted time 2020-06-27 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:本文旨在探索黑河流域绿洲近55 a的时空变化模式与稳定性。基于1963—2017年的16期多源遥感影像,提取了55 a黑河流域绿洲空间分布信息,使用叠置分析、格网化等方法,分析黑河流域绿洲变化模式与稳定性的时空特征。结果表明:黑河流域绿洲以波动变化模式为主,波动绿洲主要分布在灌溉保证程度差和土壤盐渍化的地区;扩张绿洲呈现早期向内填充、中后期向外扩张的模式;退缩绿洲主要分布在生态脆弱的绿洲边缘。黑河流域绿洲总体上逐渐趋向稳定,下游绿洲稳定性低于中游;中游及下游的金塔、鼎新绿洲波动主要发生在早期,而下游额济纳绿洲的波动主要发生在中期。

  • 西北地区居民生活碳排放现状分析及预测

    Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2019-09-11 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:我国西北地区经济发展、居民生活水平和碳排放均低于全国平均水平,随着国家政策倾斜,居民生活条件逐步改善,居民生活碳排放量提升空间较大,排放格局将受影响,这对西北地区本就脆弱的生态环境更加不利。目前有关居民碳排放的研究多集中在人类活动频繁、碳排放量大的我国东、南部地区,较少关注西北地区,但碳排放增加、环境成本加重对于欠发达地区的影响更加深远。其次,研究者关注居民碳排放预测时,通常着眼于数量预测,忽视了空间格局预测,不利于区域间协同发展。基于1997—2016年西北五省居民能源消耗和消费支出数据,首先利用直接系数法和投入产出法测算了1997—2016年西北地区居民生活碳排放,对其现状进行分析;第二,基于标准差椭圆和ARIMA模型从数量和空间格局上对2017—2021年西北居民生活碳排放进行预测。结果表明:1997—2016年,西北居民生活碳排放呈先缓慢后快速的上升趋势。直接碳排放稳定在0.3~0.4×108 t;间接碳排放达到2.38×108 t;空间分布总体稳定,呈西北—东南分布,移动趋势为西北—东南—西北,标准差椭圆中心在(99.07°E,38.19°N)附近移动。2017—2021年,直接碳排放达到0.543×108 t;间接碳排放为3.631×108 t;主体区域沿X轴发散,Y轴收敛,旋转轴变化小,随着西部大开发和脱贫的推进,新疆排放量次于陕西,增速较快,推动碳排放主体区域向西北移动。旨在为实现西北地区人口、消费、环境协调发展、引导居民树立低碳消费的价值理念建言献策。

  • 2005—2015年石羊河流域生态系统服务时空分异

    Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2019-09-11 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:生态系统服务研究是目前生态学领域的热点和前沿。以石羊河流域为研究区,借助GIS技术和方法,对流域2005、2010年和2015年的水源涵养、土壤保持、水质净化、碳储存、生物多样性、食品供给6项服务进行定量评估,并对不同地类的服务变化规律及生态系统功能分区进行探索与研究。结果表明:① 各服务类型在空间上表现出差异性规律:水源涵养、生物多样性、碳储存在空间上呈现西南高东北低,高值沿河流及周围带状分布的空间格局;水质净化高值区分布较为零碎;武威、永昌和民勤盆地等地为食品供给服务的高值区。② 在不同土地利用类型中,草地和耕地是承担生态系统供给服务的关键角色。③ 研究区划分为3项生态功能区,即祁连山生态保育区、流域绿洲生态功能区、荒漠生态功能区。通过对石羊河流域生态系统服务时空分异特征进行深入分析,以期为相关研究提供数据和方法支持,并为相关流域生态保护与建设目标提供科学参考。

  • 流域水热条件和植被状况对青海湖水位的影响

    Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology submitted time 2019-06-13 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:湖泊是陆地水资源的重要组成部分,也是局地气候和全球环境变化的敏感指示器之一。湖泊面积增加和水位的变化直接反映了流域内水量平衡变化过程,对区域和全球的气候变化的反映较为敏感。利用线性趋势法对青海湖流域长时间序列气象、水文资料以及流域水热条件和植被生长状况进行分析研究,利用皮尔逊相关系数法计算了各因素与湖水位的相关关系,旨在定量评估区域气象、水文、植被等要素的变化对和湖泊水位变化过程的贡献,开展细致的青海湖水位变化特征的影响因子探讨与分析。结果表明:该流域气候呈现显著的暖湿化趋势,其中流域年降水量总体上呈现弱的增加态势,气候倾向率为10.8 mm·(10 a)-1;流域年平均气温呈显著的升高趋势(P <0.01)。流域年可能蒸散率和年实际蒸散波动较大,年实际蒸散虽有波动但增加趋势非常明显(P <0.01)。流域净第一性生产力(P)平均值为2.86 t DM·hm-2·a-1,呈现显著的增加趋势(P <0.01)。从1961年开始湖水位呈现逐年波动下降的趋势,到2004年水位最低(P<0.01);2004—2015年的近10 a连续上升,上升速率达14.4 m·(10 a)-1(P <0.01)。流域气温升高、降水量增加,流域气候呈显著的暖湿化特征,入湖河流径流量也呈现出弱的增加态势;气候暖湿化特征导致流域生物温度增加,植被生长状况得到改善,[WTBX]NPP[WTBZ]显著增加。年降水量增多,河流径流量增大,湖水位抬升;前一年的降水量、≥0 ℃积温、温度、径流量、NPP和蒸发量对湖水位的影响更大;NDVI和NPP的增加反映流域植被生长状况得到好转,从而增加了流域植被水土保持和水源涵养能力,对湖水位产生间接的影响。降水量、≥0 ℃积温、温度、径流量和NPP对青海湖水位起到正反馈效应,而蒸发量对湖水位主要起负反馈效应,年降水量和年径流量是湖水位变化的最直接的影响因子。

  • 民间信仰载体的地域格局及其影响因素 ——以兰州市榆中县祠庙文化为例

    Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology submitted time 2019-03-07 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:以祠庙祭祀为主体且祠庙保存良好的民间信仰是甘肃陇中地区民间文化的重要组成。甘肃陇中地区的民间信仰具有很强的趋同性,本文以陇中地区的榆中县为例,以各村的祠庙为民间文化载体,通过核密度分析、Logistic回归等方法探讨榆中县民间文化载体的空间分布及其影响因素对于探讨陇中地区人地关系,保护和弘扬民俗文化有着重要意义。研究结果表明:(1)根据已有研究将榆中县民间信仰归纳为山神信仰、水神信仰、天地信仰、女性信仰、英雄崇拜和祖先崇拜,祖先崇拜的祠庙数量占有重要地位;(2)榆中县祠庙主要分布在西北黄河南岸、中部陇海铁路沿线及南部风景名胜集聚区,村级层面空间差异不显著、乡镇空间差异相对较大。通过核密度分析,不同类别民间信仰空间分布热点各有不同;(3)榆中县民间信仰空间分布受到区位条件限制,民间信仰的祠庙多位于海拔高度较低、人口密度较大、交通可达性较好的地区,坡度和到水源的距离成为山神信仰和水神信仰祠庙空间分布显著的影响因子,榆中县祠庙呈现出山神信仰类祠庙“依山”,水神信仰类祠庙“傍水”的空间特点。

  • 分层分类和多指标结合的西北农牧交错带植被信息提取

    Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology submitted time 2019-03-07 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract:参照《中国植被》中的植被分类体系,结合野外考察结果,建立了适合中国西北农牧交错带的植被分类体系。以覆盖研究区的多幅Landsat影像为基础,按“分层分类,逐层验证”的思路,实现了对研究区植被信息的提取。提取时,先利用完全约束的最小二乘模型对遥感影像进行混合像元分解,将整个研究区划分为植被区和非植被区;在植被区,基于光谱特征、纹理特征和地形特征,构建CART决策树,获得了乔木林、灌丛和草原等7种主要植被型组;在植被型组内,基于不同植被类型NDVI的季节差异特征,构建NDVI差值比值指数 (NDVI_DR),将乔木林和灌丛区分为常绿和落叶植被型,使用温度植被干旱指数(TVDI),将草原进一步区分为荒漠草原、典型草原和草甸草原3种类型,从而得到各个植被型的空间分布范围。经验证,最终分类的总体精度能达到79.51%,kappa系数为0.773。本文所采用的分类方法充分利用了遥感数据既有的光谱信息和纹理信息,同时辅以地形信息。实践结果表明,分层分类和多种指标相结合的方法可以有效实现对影像跨幅的、以复杂镶嵌结构为主要特征的农牧交错带植被信息提取,精度较高,技术可行。

  • 疏勒河流域土壤含水率反演

    Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology submitted time 2018-11-08 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:土壤含水率是影响干旱区植物生长的重要因素,获取区域尺度土壤含水率数据,能够为干旱半干旱区生态恢复和脆弱生态系统保护提供科学依据。结合MODIS地表温度和反射率数据及全球陆面数据同化系统(GLDAS)土壤含水率数据,利用表观热惯量法和统计降尺度方法反演疏勒河流域土壤含水率,研究其时空变化及其与植被的相关性,得到以下结论:2016年整个疏勒河流域年均土壤含水率偏低,且季节变化显著,其均值、离散程度存在7月>10月>4月>12月的趋势;流域东部土壤含水率整体高于西部;流域土壤含水率空间分布的季节变化显著,其变异系数的空间分布与年均土壤含水率相似;土壤含水率与归一化植被指数NDVI正相关,但不同区域两者相关程度不同,灌区土壤含水率与植被的相关性最高。

  • 中国西部兰白西城市群经济增长结构分解及空间特征

    Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2018-10-23 Cooperative journals: 《干旱区地理》

    Abstract: 采用偏离-份额四分量模型,分解2010—2015年兰白西城市群41个县(区)经济增长结构;采用空间数据分析方法,分析41个县(区)经济增长总量及各分量空间特征。结果表明:(1)兰白西城市群呈现以兰州市和西宁市为双核心的“中心-外围”经济结构,兰州市的经济中心地位更为显著。(2)根据经济增长总量及各分量,将兰白西城市群41个县(区)分为经济快速增长型、经济滞后增长型、竞争力优势推动型和资源配置优势推动型等4种类型。(3)经济增长总量、份额偏离分量、产业结构分量在空间上存在集聚性特征,竞争力分量在空间上存在随机分布性特征,资源配置分量在空间上存在负相关性特征。(4)份额偏离分量、产业结构分量与经济增长总量的空间重合度较高,竞争力分量、资源配置分量与经济增长总量的空间重合度有待优化。

  • 银川平原水体氢氧同位素及主要水化学参数特征

    Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology submitted time 2018-09-03 Cooperative journals: 《干旱区研究》

    Abstract:运用环境同位素和水化学技术,通过现场测试和室内分析,研究了银川平原不同水体的氢、氧同位素和基本水化学参数特征,研究表明:银川平原各水体δ18O、δD值基本分布在当地降水线和黄河水δD-δ18O关系线下方,由于湖水受到强烈的蒸发作用,与其他各地表水相比同位素组成明显偏正,但其氘盈余(负值)远低于全球降水线;同位素特征显示,地表水和地下水均接受黄河水补给,其中河水、渠水和部分地下水的同位素组成一致,表明地表水与地下水之间水力联系十分密切;研究区地下水δ17O-δ18O拟合线(ln(δ17O+1)=0.524 ln(δ18O+1)+0.00094)和全球降水线(ln(δ17O+1)=0.528 ln(δ18O+1)+0.00033)相近,但17O盈余大于海水;银川平原各水体均呈碱性,水体的化学类型主要有HCO3-Na、HCO3-Ca·Mg,阳离子以Na+为主,阴离子以HCO3-为主。Gibbs 图显示各水体离子组成主要与岩石风化、蒸发结晶有关。