汉江流域1961～2018年多尺度气象干旱时空演变特征

干旱是一种最常见的自然灾害,随着人类活动和气候变化的加剧,干旱事件的发生愈发频繁,对人类的生产生活产生了巨大影响.基于1961～2018年汉江流域0.25°×0.25°格点降水资料,选用标准化降水指数(SPI)定量分析了汉江流域的月尺度、季尺度、年尺度气象干旱的干旱趋势、干旱频率及干旱强度,揭示了汉江流域气象干旱发生的时空演变特征.结果表明:(1)SPI值能较好的反映汉江流域气象干旱变化特征,随着时间尺度的增加,SPI值波动幅度减小,稳定性增强.月、季、年尺度SPI序列的突变年份分别为1980、1988、1994年,季尺度和年尺度SPI序列分别表现出2和4年的显著周期性特征.(2)汉江流域自20世纪90年代以来呈现中部地区干旱化、东部和西部地区湿润化的趋势,干旱发生频率总体呈上升趋势,干旱强度呈现中部高,东西低的特征.其中丹江口水库附近区域和唐白河下游段呈显著干旱化趋势,丹江口以上区域干旱频率最高,干旱强度最大,轻旱、中旱事件频发.(3)各地区的季节性气象干旱特征具有一定差异性.丹江口以下地区秋旱趋势最显著,唐白河地区夏旱发生频率最高,且以轻旱、中旱事件为主,丹江口以上地区秋旱强度最高.     

滇中高原区降水量50年的时空变化

根据云南境内滇中高原区的昆明、楚雄、大理、玉溪、蒙自、马龙等30个气象站自建站20世纪50年代～2010年的逐月降水量,逐年最大1h、6h、24h降水量等资料,采用Mann-Kendall趋势检验、Morlet小波变换分析等对各站不同时间尺度的降水量变化趋势进行分析检验。结果表明,自有观测记录以来各站的短历时最大1h、6h、24h降水量普遍呈增大趋势。而月、夏季、年降水量序列则有增有减,高原上宾川-祥云、元谋、蒙自-建水等各个传统的干旱区降水量都是持续增加,干湿季节的差异性在缩小,特殊地,马龙的短历时降水(最大1h、6h)显著地增大,但其最大月、夏季和年降水系列都为减少的相反趋势。总体上,最大1h、6h、24h降水量呈4(或7)、23a的周期性,最大月、夏季、年降水量则呈6、21a的周期性。全球气候变化趋势的不可逆转性,使滇中高原区极端降水事件发生的频次不仅越来越多,其变化幅度也在呈增大趋势。     

多尺度环境因子对神农架香溪河流域底栖藻类的影响

相比单一尺度的环境因子,多尺度环境因子能更全面的反映流域水生生物空间分布.以香溪河流域溪流底栖藻类为例,选择海拔、土地利用、水质和水文指标,采用偏冗余分析和偏典范对应分析对四季的底栖藻类营养硅藻指数(TDI)、物种丰富度和群落组成进行方差分解,分析大小尺度环境因子分别对底栖藻类空间分布的影响程度.结果 显示:(1)TDI主要受到小尺度环境因子影响,解释率均为100％,无交互作用;(2)物种丰富度在不同季节分别受到大尺度和小尺度环境因子的影响,解释率均为100％,无交互作用;(3)底栖藻类组成主要受海拔的影响,并且与NO3-N有交互作用,为43％.虽然结果表明更多的小尺度环境因子对底栖藻类具有影响,但不能否认大尺度环境因子对整个流域底栖藻类分布的影响是长期而稳定的.     

利用土壤切片和数字图像方法研究土壤孔隙的垂直空间变异性

利用土壤切片和数字图像方法研究了两种土壤类型的孔隙度在 mm尺度上的垂直空间变异性。结果表明,土壤孔隙度在 mm尺度上存在较为明显的变异;不同的土壤变异性存在一定的差异;变异性与土壤孔隙度呈反向关系,与土壤深度呈正向关系;在耕作期,变异性随时间呈现一定的波动趋势。     

生态安全与生态旅游尺度

近些年来,受市场需求拉动和追逐商业利益的驱动,我国各地的生态旅游活动迅猛发展.由于缺乏科学规划和有效的宏观调控,其过滥的规模与速度以及不适宜的发展策略已严重威胁着生态旅游区的生态安全.为保障旅游区的生态安全,促进旅游业的可持续发展,必须在生态旅游的产业尺度、时空尺度、技术尺度和建筑尺度等领域,分层面严格规范我国各地的生态旅游活动.     

基于遥感和GIS的景观尺度的区域生态健康评价——以海湾城市新区为例

依据PSR概念模型,建立了景观尺度的区域生态健康评价指标体系.以2004年SPOT5影像及其派生数据作为基础信息源,在遥感和GIS技术支持下获取了生态健康评价相关宏观生态指标,评价的指标体系划分为5个等级.采用空间单元网格(2km×2km)作为评价单元,借助GIS的空间分析功能制作出各单项指标和综合指标的空间分布图,并完成对区域生态健康自综合评价.得到了区域生态健康的空间分布,综合评价结果划分为很健康、健康、亚健康、不健康和疾病5个等级.结果表明,生态健康处于亚健康及其以下类型的面积占整个区域的52.76%,生态系统退化有在整个研究区域蔓延的趋势.     

亚热带典型农林混合流域河流氮磷输出负荷特征及与景观格局关系

流域景观特征对流域河流氮(N)磷(P)迁移输出具有显著影响,但不同景观组成与配置与河流N、P输出负荷的关系有待进一步深入研究。以亚热带典型农林混合流域金井河流域为研究区域,基于长期水文、水质定位观测数据定量估算了河流N、P输出负荷。将景观指数分类结合传统统计分析筛选出的不同景观尺度的核心景观指数,采用冗余分析(RDA)和方差分解分析(VPA)明确不同尺度景观格局特征对于河流N、P输出负荷的影响关系。结果表明：流域丰水期、平枯水期N、P输出负荷呈显著时空差异,丰水期流域河流TN、NH₄⁺-N、NO₃^--N、TP、DIP输出负荷分别为2.61～9.03、0.34～5.34、1.26～5.03、0.15～0.50、0.09～0.23 kg/(hm².a);平枯水期分别为1.55～6.68、0.29～2.91、0.74～2.91、0.10～0.46、0.05～0.20 kg/(hm².a)。不同景观尺度水平及土地利用类型,景观特征对于N、P输出负荷的影响有所差异,...     

长江中下游夏季极端降水事件频次的统计降尺度模拟与预估

利用CMIP5三个耦合模式的历史模拟及不同情景预测结果、NCEP/NCAR再分析资料和长江中下游观测降水资料,采用统计降尺度方法对长江中下游夏季极端降水频次进行模拟和预估。首先,通过计算相关的方法,获取建立统计降尺度预测模型所需的预测因子。提取的预测因子同时满足既是观测环流要素场影响极端降水的关键区域,又是模式要素场预报的高技巧区域两个条件;然后,结合挑选出的预测因子,利用多元线性回归方法建立长江中下游极端降水的统计降尺度预测模型,并对模型性能进行检验。交叉检验结果表明,此种统计降尺度方法能对过去长江中下游极端降水变化有较好的再现能力,且多个降尺度模型结果的集合能进一步提高降尺度方法的模拟技巧;最后,将建立的统计降尺度模型应用于CMIP5未来3种不同的排放情景来对极端降水进行未来预估,并对多模式结果进行集合。结果显示,统计降尺度模型预估未来几个年代际长江中下游夏季极端降水频次相对于1986~2005年呈增加趋势,21世纪中、后期高排放情景下极端降水频次增加幅度高于低排放情景。     

基于专利授权数的长江经济带创新差异的多尺度分析

实施长江经济带战略对推动我国经济发展具有重要的意义,而长江经济带创新能力的提升成为其发展的关键。基于标准差指数、变差系数、区位基尼系数和集中度指数的定量研究方法,研究长江经济带在城市群级、省级和市级多尺度上的区域创新差异及原因。研究表明:各尺度区域创新差异均呈现出持续增长趋势,并且区域创新差异随着区域尺度的增加而增加。影响长江经济带创新差异的各个区域尺度的主要原因各不相同,影响城市群创新差异的主要原因是社会环境因素,影响省域创新差异的主要原因是经济环境因素,影响城市创新差异的主要原因是对外开放因素。创新集聚随着区域尺度的增大而减小。长江中游和成渝城市群正处于创新活动向中心城市集聚阶段,而长江三角洲城市群进入创新活动的扩散阶段,并且长江三角洲城市群将形成巨大的创新集聚系统。     

江苏省人口城乡结构差异的多尺度研究

利用"全国第四、五、六次人口普查"等数据,基于"多尺度"分析框架,综合运用总体差异测度指数(标准差、锡尔指数及其分解)、马尔可夫链、ESDA等方法,分析1990~2010年江苏省不同尺度人口城乡结构差异的时空动态演化。结果表明:(1)20a来,江苏省人口城乡结构无论绝对差异还是相对差异性在各尺度上均呈缩小趋势,且前10a大幅缩小、后10a缩小幅度减缓。相对差异值及其缩小程度排序均从大到小依次为县域、市域、区域。主要受地区发展基础、增长极的带动能力及范围、政府政策侧重以及人口迁移机制等多种因素差异性的影响。由于三大区域间通过人口流动、交通、产业、资源等的联动效应,因而三大区域间差异的缩小对全省差异缩小的贡献最大。(2)前10a人口城乡结构类型转移概率波动性大,后10a趋向稳定。苏南各市区存在高水平"俱乐部趋同"现象。(3)虽然从区域尺度上看,苏南、苏北两极分化有所缓和,但从县域小尺度上来看,苏北大部分县域与苏南不同县域之间的差距依然较大,这与实际相符合,因此小尺度的自相关分析更符合实际,且小尺度两极分化严重。县域尺度冷、热点地区具有典型的核心边缘结构、南北空间分异显著,涓滴效应逐渐显现,南北差异有所减小。最后提出在"两带一路"背景下针对不同尺度人口城乡结构合理发展的建议。