- 刘鑫;王一博;杨文静;
在青藏高原西大滩至安多地区,根据植被退化的不同程度采集了154个土壤样品.通过主成分分析法确定了影响青藏高原多年冻土区高寒草地植被退化背景下土壤质量的最小数据集:碱解氮、盐分、全磷和有机质.根据影响土壤质量的最小数据集对青藏高原多年冻土区高寒草地土壤质量进行了评价,得出了植被退化下的土壤质量指数(SQI).结果表明,随着植被盖度的增加, SQI呈增加趋势,即植被盖度<30%时, SQI平均值为0.300~0.442;植被盖度30%~50%时, SQI平均值为0.308~0.457;植被盖度50%~70%时, SQI平均值为0.328~0.491;植被盖度>70%时, SQI平均值为0.327~0.532.分别采用线性与非线性得分函数计算得到不同的SQI,通过线性回归分析发现,基于最小数据集的SQI可以较详尽地表达出植被退化背景下土壤的质量变化,相较于SQI_(L-A)、SQI_(L-WA)、SQI_(N-A)方法,基于最小数据集的非线性加权SQI_(N-WA)能够对青藏高原多年冻土区高寒草地植被退化影响下的土壤做出更准确地评价(R~2=0.686 4).
2020年02期 v.56;No.248 143-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 2767K] - 巩杰;曹二佳;李红瑛;柳冬青;张金茜;
基于MODIS NDVI数据,利用CASA模型估算甘肃白龙江流域2000-2013年植被净初级生产力(NPP),分析了植被NPP的时空变化特征及其影响因素.结果表明, 2000-2013年植被NPP平均值为450.27 gC/(m~2·a),年际波动较大,整体呈增加趋势,空间分布大致为南北高、中间低;显著增加区占流域总面积的12.83%,主要分布于舟曲-武都境内白龙江两岸及宕昌境内岷江两岸,且集中于海拔1 000~2 500 m,坡度大于25°的区域;显著减少区主要分布于武都区行政中心周围,仅占流域面积的0.23%;不显著变化区占流域面积的86.94%.气候因子的影响分析表明,植被NPP与年降水量整体呈正相关,显著正相关区域占流域面积的19.03%,与年均气温整体呈负相关;显著负相关区域占流域面积的11.23%,气候因子与植被NPP显著相关区域与植被NPP显著增加区域大致相同.植被NPP显著增加区土地利用变化以耕地转草地为主,林地、草地面积增加,促进了植被NPP的增加.
2020年02期 v.56;No.248 154-161+168页 [查看摘要][在线阅读][下载 3883K]
- 赵海燕;谌文武;殷坤龙;郭子正;
探讨苔藓植物对黄土坡面的保护机制,室内进行苔藓植物的截水、复水、透水试验,探索耐旱苔藓的吸水能力、蓄水特点以及失水特征.模拟不同降雨条件下雨水冲刷和雨滴击溅实验,研究耐旱苔藓抗冲刷、溅蚀的能力.结果表明:相比于冰草、马尼拉草,耐旱苔藓的吸水量提高3~7倍;失水速率匀速缓慢.耐旱苔藓能有效屏蔽雨滴击溅作用,屏蔽效果随着覆盖度增大而增强,覆盖度为100%的坡面能完全屏蔽击溅作用.在相同环境中,耐旱苔藓坡面水分累计下渗深度比无覆盖的裸土坡面提高约2倍.降雨环境中,耐旱苔藓通过植物体拦截、细胞吸水储存大量水分,同时削弱雨滴溅蚀保护土粒结构,减缓土壤结皮形成速率,增加水分下渗量,对黄土坡面起到防护作用.
2020年02期 v.56;No.248 162-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 2371K] - 辛存林;王磊;路阔;任文秀;仵慧宁;
以甘肃天水火鸡山地区1∶10 000土壤地球化学测量的12种元素质量分数为基础,应用因子分析提取4个具有代表性的因子,得到地球化学因子得分图,根据各因子与其地质背景的对应关系,了解各元素共生组合规律特征.为进一步从研究区复杂地球化学背景中分离出与成矿有关的地球化学异常信息,应用多重分形滤波技术分离各元素异常和背景场,强化弱异常,提取致矿异常.为提取研究区组合元素异常,将因子分析法与多重分形滤波技术相结合,得到异常和背景分布图,根据异常分布图识别组合元素异常.结果表明:F1因子Au-Ag-Pb-Zn-Sb组合为主成矿元素组合,研究区内金、银等多金属成矿潜力巨大,为研究区化探异常的合理圈定与优选找矿靶区提供科学依据.
2020年02期 v.56;No.248 169-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 6324K] - 刘俊余;查小春;黄春长;庞奖励;李洋;炊郁达;
结合光释光测年和文化遗迹的断代技术,在系统测试甘肃天水师家崖黄土-古土壤剖面的磁化率和粒度基础上,分析天水黄土-古土壤的沉积学特征和成壤演化特征,揭示天水地区全新世以来的气候变化规律.结果表明:师家崖剖面是典型的风成堆积的黄土剖面,全新世剖面中粒度组成主要以粗粉砂(16~63μm)和细粉砂(2~16μm)为主,平均质量分数分别为54.9%、20.3%,其次为黏粒和砂粒;粒度参数显示,粒度组成较均一,分选性较好,峰态呈中等,偏度属正偏型.黏粒、细粉砂、黏粒/粗粉砂和磁化率在古土壤层出现高值,在黄土层为低值;而粗粉砂变化趋势相反.天水地区全新世时期气候变化可以分为3个阶段:全新世早期(11 500~8 500 aBP)气候温凉;全新世中期(8 500~3 100 aBP),气候总体上温暖湿润,但并不持续稳定,其中7 000~6 000 aBP出现气候波动;全新世晚期(3 100 aBP以来),气候又进入一个相对温凉少雨的时期.
2020年02期 v.56;No.248 180-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 3277K] - 周开鹏;任燕;黄萌;尚子溦;尚可政;陈广;贾晓红;
利用环渤海地区(35°~42.5°N、116°~123.5°E) 2002-2017年地面气象站逐日实况观测资料和2014-2017年空气污染物资料,对环渤海及其四类地区能见度小于5 km的天气及成因进行了分析.结果表明,环渤海地区低能见度年均发生日数空间分布不均匀,京津地区、华北平原及山东半岛南部较多,北部山区及人口密度较小的县城较少. 1~5 km等级的低能见度日数年变化特征为双峰型,夏冬季多、春秋季少.除海滨城市外, 0~1 km等级的低能见度日数年变化特征为单峰型,冬季多、夏季少. 08:00最易出现低能见度天气,主要是雾、霾、降水等天气现象引起,易发生在相对湿度大于80%的情况下.发生低能见度时,平均风速较小、平均风向为东南风.低能见度与空气质量指数呈负相关,且与w(PM2.5)的相关性最大.
2020年02期 v.56;No.248 187-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 3560K] - 刘巨峰;刘勇;蒋月;陆海霞;何江;
应用遥感数据进行分类后变化检测时,土地覆被分类误差会造成严重的误差累积效应,同时会导致土地覆被类型转换结果中经常出现不尽合理的情况.采用基于对象的影像分析方法,利用两期国产高分一号影像数据分析了兰州市建成区及其东南部边缘地区的土地覆被变化.通过分析研究区的特征,得到了研究区的土地覆被转移逻辑.利用贝叶斯软融合方法降低了土地覆被变化分类误差的累积效应,运用土地覆被逻辑,消除了不合逻辑的结果,变化检测结果总精度达到81.61%.最终得出了兰州市总体上沿沟谷地向周边东南方向延伸的发展模式.
2020年02期 v.56;No.248 196-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 6756K] - 陈喜东;石培基;岳晓新;张文敏;刘骁啸;
以西北地区典型的河谷盆地城市兰州为例,基于1995、2005和2015年3期的遥感影像数据,分析兰州市主城区的景观格局动态变化特征,并通过景观人工干扰强度模型和景观格局梯度从微观上对景观组分变化引起的生态效应进行综合评价.结果表明:1995年以来,兰州市建设用地扩张剧烈,草地、林地等生态用地退化明显,城市景观结构趋于单一; 1995-2015年,以草地、林地和耕地为主的低强度和中低强度景观人工干扰区域面积稳中略有减少,以建设用地为主的高强度与中高强度区域持续蔓延;景观格局变化特征明显的梯度带与建设用地扩展显著区域大致相同.景观破碎化总体趋于缓和,但景观多样性减少、邻接程度下降,且建成区周边和两岸河滩地受人为干扰越来越明显,破碎化越来越严重.
2020年02期 v.56;No.248 205-210+218页 [查看摘要][在线阅读][下载 2363K] - 孙萍萍;张茂省;谷天峰;王益民;薛强;孙彬;
基于传统的电阻率层析成像技术,通过对测量设备和供电方式进行改进,实现了设备应用于野外长期监测,具有无人值守、数据自动测量和远程传输的特点.依托自然资源部黄土地质灾害延安野外科学观测基地,选择典型黄土斜坡,应用该设备建立了集改进的电阻率层析成像和多种传感器为一体的监测网,原位获取了黄土斜坡电阻率与对应位置含水率的长期动态监测数据.结合室内试验与原位监测数据,建立了黄土电阻率与含水率的对应关系.将基于电阻率监测数据反演得到的含水率与基于传感器监测的含水率进行对比,发现二者吻合较好,说明应用改进的电阻率层析成像测量技术对黄土斜坡水分入渗过程进行监测具有可行性和应用前景.
2020年02期 v.56;No.248 211-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 4717K] - 孙靖尧;李新荣;
将局域个体相互作用引入逻辑斯第增长模型,使用元胞自动机构建显空间模型来研究植被规则格局的形成现象.模型模拟两个最基本的种群过程为拓植和竞争.模拟过程使用两类邻域来研究不同资源分布条件下的空间格局,其中在资源分布各向同性条件下植被产生点状、谜图状和缺口状格局;在资源分布各向异性条件下产生条带状格局.此外资源稀缺性不但改变环境容纳量也影响空间分布格局.随着资源稀缺性降低,植被格局从点状变为谜图状再变为缺口状,且条带状斑块逐渐变宽.拓植和竞争广泛存在于各类植物种群中且均具有尺度依赖的特征,本研究认为规则空间格局是植被种群空间分布的内秉特征,在稳定环境条件下种群空间分布格局通过空间自组织从随机分布逐渐变化为规则分布.
2020年02期 v.56;No.248 219-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 2158K]
- 陈宗颜;董治宝;鄂崇毅;汪青春;
利用共和盆地3个气象站1971-2015年的风资料,分析了盆地风况特征及变化趋势.结果表明,盆地平均风速、最大风速和平均起沙风速具有明显的区域分布特征,西北部较大,中部和东南部较小. 1971-2015年,盆地平均风速和起沙风速呈降低趋势.盆地起沙风主风向为W、WNW和NW,其频率从盆地西北部到东南部逐渐减小,起沙风方向变率为大比率-中比率,风况为宽单峰,输沙方向较为集中.盆地属于中-低能风环境,输沙势自西北部到东南部陡然减小, 1971-2015年盆地输沙势呈降低趋势. 1970和1990年代风沙活动较强, 1980年代风沙活动较弱, 2000年代以来风沙活动趋于和缓.
2020年02期 v.56;No.248 224-230+242页 [查看摘要][在线阅读][下载 2618K] - 梁晓燕;牛震敏;许兴斌;王乃昂;
利用1960-2016年甘肃省31个气象站点的逐日平均气温、最高(最低)气温及日降水量资料,采用线性倾向估计法,根据选取的27个极端气候指数,分析了研究区域极端气候事件的时间变化趋势和空间分布规律.结果表明,霜冻日数、冰封日数、冷夜日数、冷昼日数、异常冷昼日数分别以-2.94、-2.16、-7.85、-4.5和-1.17 d/10 a的趋势减少;夏季日数、热夜日数、生长期、暖夜日数、暖昼日数、异常暖昼持续日数分别以5.69、6.23、5.23、7.05、5.57和0.89 d/10 a的趋势增加;月极值指数整体表现为增加趋势,月平均气温日较差整体表现为下降趋势.各极端气温指数的空间分布差异比较明显,甘肃中南部极端气温变化幅度明显大于西北部,河西走廊地区整体变化幅度较小.强降水量、特强降水量及降水强度均呈增加趋势,中(大)雨日数、持续干(湿)期与年总降水量均呈较小的减少趋势.河西走廊极端降水总量和强度表现为增加趋势,河东地区极端降水指数大部分呈下降趋势且变化幅度大,年总降水量减少趋势以陇中地区最为明显.
2020年02期 v.56;No.248 231-242页 [查看摘要][在线阅读][下载 13037K] - 蒋辉;段克勤;
利用2017年西安市13个空气质量监测站点实测数据,分析了大气污染物CO、NO_2、O_3、PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2的变化规律及特点,用空气质量分指数计算了不同季节的大气首要污染物,基于混合单粒子拉格朗日综合轨迹模型分析了2017年西安市污染物的后向轨迹和聚类轨迹,采用潜在源贡献因子法和浓度权重轨迹分析法计算了各个季节首要污染物的潜在源区分布.结果表明, 2017年西安市逐日ρ(NO_2)、ρ(PM_(10))、ρ(PM_(2.5))、ρ(SO_2)和ρ(CO)夏季低、冬季高,逐日ρ(O_3)值夏季高、冬季低,反映了西安市春季首要污染物是PM_(10),夏季首要污染物是O_3,秋冬季首要污染物是PM2.5.冬春季西安市气流轨迹方向以西北向为主,携带了大量的颗粒物和气体污染物.西安夏季污染主要以本地污染源为主.秋季,来自内蒙古南部、陕西延安、铜川的北向气流轨迹对应的ρ(PM_(2.5))值最高.
2020年02期 v.56;No.248 243-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 4438K] - 杜晖;贾晓红;尚子溦;尚可政;
利用气象信息综合分析处理系统地面实况报文和欧洲中期天气预报中心再分析(ERA Interim)的4次/d总低云量资料,对比分析了再分析资料对太原和五寨总低云量的代表性.结果表明,太原和五寨不同观测时次总云量和低云量多年平均(2002年2月1日-2013年12月31日)观测值与ERA Interim再分析云量变化趋势较为一致,除02:00外, 08:00、14:00、20:00的ERA Interim再分析资料均偏低, ERA Interim低云量均低于观测值.总云量月平均值ERA Interim资料高于站点观测值,14:00偏差较大.太原和五寨不同观测时次总云量累积分布趋势整体较一致.太原和五寨总云量的相关系数在0.6以上, 08:00和14:00相关系数在0.7以上.低云量相关系数明显低于同时次的总云量相关系数,低云量不同月份不同时次的相关系数差异较大,总云量平均绝对误差相差不大;低云量平均绝对误差部分时次较大.
2020年02期 v.56;No.248 253-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 1826K] - 李雪超;王颖;秦闯;王思潼;叶伟;杨流贵;
利用中尺度天气预报数值模式(WRF)中的3种边界层参数化方案(YSU、MYJ和ACM2)模拟了重庆2012年8月30日-9月1日的一次暴雨过程,结合同期的观测资料分析了3种不同边界层参数化方案模拟降水强度和降水落区的差异,对各方案模拟重庆区域内的降水能力进行了检验评估.通过垂直速度、水汽通量散度和相对涡度等基本物理量的诊断,对比分析了不同方案模拟降水的差异.结果表明, 3种边界层方案均能模拟出此次雨带的移动方向,但YSU方案能较好地模拟出降水落区、降水强度和降水趋势, MYJ方案模拟效果次之, ACM2方案模拟效果较差. YSU方案模拟降水的动力条件和水汽条件配置符合实际降水情况,是模拟效果较好的主要原因.
2020年02期 v.56;No.248 260-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 6467K]