近20年黄土高原干旱变化特征及其影响因素

为促进黄土高原农业和生态环境可持续发展,基于2001—2020年MODIS蒸散产品和气象站点数据,利用作物缺水指数(crop water stress index,CWSI)、Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验和偏相关分析等方法,探讨了黄土高原干旱变化特征及其影响因素。结果表明:①年际上,2001—2020年黄土高原CWSI呈显著线性下降过程,下降速率为0.0058 a^(-1)(P<0.01)。干旱程度呈先减(2001—2018年)后增(2018—2020年)过程;②空间上,CWSI以减少趋势为主,显著减少趋势占区域总面积91.24%,其中青海、甘肃、宁夏、陕西南部地区CWSI下降速率较快;③黄土高原CWSI与气温以负偏相关关系为主,显著负偏相关占区域面积的7.78%,集中分布于青海东部、山西南部和河南北部;与降水以负偏相关关系为主,显著负偏相关占区域总面积60.88%,集中分布于黄土高原西南部和东部地区。气温升高背景下,降水增加促使黄土高原实际蒸发显著增加、潜在蒸发不显著减少,导致CWSI显著下降。研究结论认为降水是黄土高原CWSI下降的主要影响因素,年降水量增加减缓了黄土高原干旱趋势。

基于遥感生态指数和MCR模型的沙漠丘陵区生态网络构建

人类不合理的土地利用模式使沙漠丘陵区生态环境愈加恶化,构建生态网络对改善生态环境质量,维持生态系统稳定具有重要意义。本文以陕西省神木市为研究单元,引入耦合绿度、湿度、干度和热度四个指标的遥感生态指数(RSEI)进行生态环境质量评价,并以评价结果为依据识别生态源地;综合从地形因素、植被因素、人为因素和水资源因素四个方面选取出8个阻力因子,通过空间主成分分析法(SPCA)构建研究区的综合生态阻力面;运用最小累积阻力模型(MCR)和重力模型提取研究区潜在生态廊道与节点,构建起“点线面”相互交融的生态网络框架。结果显示:①2015、2018年神木市生态遥感指数均值分别为0.4733、0.5075,整体生态环境质量处于中等水平,具有略微好转趋势,呈现出“西北差东南优”的空间分布特征。②以研究期间生态环境质量稳定且优良的区域为依据,确定了31个生态源地,面积共316.59 km^(2),占神木市总面积的4.15%,大部分集聚在研究区东南部,中部和西北部的生态源地破碎分散;源地的主要土地类型为草地、耕地及河流。③提取出神木市潜在生态廊道34条,生态节点22个,廊道总长度634.12 km,其中重要廊道20条,占总长度的57.58%,主要分布在研究区东南部,结合区域特征及研究结果提出了“一环四区”的生态网络框架布局。研究结果可为神木市区域生态安全规划与沙漠丘陵区生态网络构建提供科学参考。