2000-2014年中国内流区主要湖泊面积变化

利用数字高程模型并结合中国流域划分方案,得到中国内流区一级流域分布范围,基于2000-2014年Landsat TM、ETM+遥感影像,通过人工目视解译提取中国内流区面积大于100 km^2的湖泊边界矢量数据,并据此对中国内流区主要湖泊的分布、面积变化及成因进行分析。结果表明:①在中国现有的7个一级内流区中,面积大于100 km^2的湖泊有88个,总面积32 018.46 km^2,除伊犁河流域外均有分布;②2000-2014年,中国内流区湖泊总面积以平均每年231.95 km^2的速度持续增大,总计增加3 247.33 km^2,其中柴达木盆地和青藏高原腹地湖泊面积持续增大,塔里木盆地和准噶尔盆地湖泊面积在2003年之后持续萎缩,阴山北部和祁连山北部湖泊在2003年以后面积平稳增大;③在研究时段内,绝大部分湖泊面积增大明显,主要集中在可可西里地区和羌塘高原地区,面积减小区域零星散布于整个研究区;④降水量增加、蒸发量减少、冰川和冻土加速消融是导致研究区湖泊面积整体增加的主要原因,局地气候、各湖泊之间存在的水道联系与人类活动的干扰造成了部分湖泊面积减小和波动。

新疆典型蝗虫适生区分布预测

新疆草原面积广阔,农牧业地位突出,蝗灾对当地经济、生态威胁很大,近年新疆极端天气日渐频发,蝗灾监测与防治任务艰巨。以意大利蝗、西伯利亚蝗和亚洲飞蝗为代表的蝗虫数据为基础,综合考虑对蝗虫各生命周期有重要影响的环境因素,运用BIOCLIM模型、领域模型(DOMAIN)、马氏距离模型(MAHAL)、广义线性模型(GLM)、随机森林模型(RF)、提升回归树模型(BRT)、支持向量机模型(SVM)、最大熵模型(MaxEnt)等八种经典物种分布模型及集成模型对新疆典型蝗虫适生区展开了预测。结果表明:(1)不同模型对新疆典型蝗虫适生区预测存在差异,其中DOMAIN最差(曲线下面积(AUC)=0.688,真实技巧统计(TSS)=0.301),而提升回归树(BRT)最佳(AUC=0.920,TSS=0.910),基于BRT、SVM和MaxEnt 3个集成模型预测的新疆蝗虫适生区可靠性更高;(2)新疆典型蝗虫不同等级适生区面积约56.844万km^(2),占新疆总面积的36%,其中高适生区面积16.568万km^(2);(3)新疆典型蝗虫适生区主要集中于北疆阿勒泰、塔城地区,此外东部哈密地区及南疆绿洲边缘地带亦有分布。研究可为新疆草原工作部门推进蝗虫监测防治工作提供支持。

气候变化情景下大沙鼠潜在地理分布

大沙鼠(Rhombomys opimus)是中亚地区典型的荒漠啮齿动物,其采食和掘洞行为造成了荒漠林和荒漠草原退化加剧,生态环境恶化。基于大沙鼠分布数据、气候、土壤和地形因子数据,采用MaxEnt模型预测大沙鼠在当前气候和温室气体低、中、高3种浓度排放情景下2050年和2070年的潜在适生区,分析亚洲大陆未来气候条件下大沙鼠适生面积和分布格局的变化趋势,探讨影响大沙鼠分布的主要环境因子。结果表明:模型AUC(Area Under Curve)值达到0.9以上,预测的准确性达到“极好”。经刀切法分析(Jackknife)表明,影响大沙鼠在适生区分布最主要的环境变量为温度季节性变化的标准差、土壤基本饱和度、最干季度降水量、最暖季度降水量和土壤可交换钠盐。Rcp2.6、Rcp4.5和Rcp8.5三种气候场景下2050年高适生区面积较当前分别增长15.78%、15.10%和13.44%;Rcp2.6、Rcp4.5和Rcp8.5三种气候场景下2070年高适生区面积较当前增长8.32%、13.18%和18.18%。中国大沙鼠适生区范围内,新疆所分布的大沙鼠适生区分布范围变化较大,3种情景模式下大沙鼠的适生区位置向新疆北部扩张;甘肃适生区位置向西北部扩张;内蒙西北部和阿拉善地区大沙鼠的适生区位置向四周扩张。研究揭示了未来气候下大沙鼠高适生区范围和空间变化,并得到影响其分布的主要环境变量,对其防控具有重要意义。

Quantitative Assessment of the Relative Contributions of Climate and Human Factors to Net Primary Productivity in the Ili River Basin of China and Kazakhstan

It is necessary to quantitatively study the relationship between climate and human factors on net primary productivity(NPP)inorder to understand the driving mechanism of NPP and prevent desertification.This study investigated the spatial and temporal differentiation features of actual net primary productivity(ANPP)in the Ili River Basin,a transboundary river between China and Kazakhstan,as well as the proportional contributions of climate and human causes to ANPP variation.Additionally,we analyzed the pixel-scale relationship between ANPP and significant climatic parameters.ANPP in the Ili River Basin increased from 2001 to 2020 and was lower in the northeast and higher in the southwest;furthermore,it was distributed in a ring around the Tianshan Mountains.In the vegetation improvement zone,human activities were the dominant driving force,whereas in the degraded zone,climate change was the primary major driving force.The correlation coefficients of ANPP with precipitation and temperature were 0.322 and 0.098,respectively.In most areas,there was a positive relationship between vegetation change,temperature and precipitation.During 2001 to 2020,the basin’s climatic change trend was warm and humid,which promoted vegetation growth.One of the driving factors in the vegetation improvement area was moderate grazing by livestock.

基于GEE的库鲁斯台草原生态环境评价

库鲁斯台草原是新疆塔城地区农牧业发展的重要物质基础。由于草原严重退化、沙化、盐渍化等生态环境问题日益突出,近年来我国实施了一系列生态修复工程以改善草原生态环境。及时、客观、定量评价生态环境质量的时空变化对环境保护修复工程实施和政策制定具有重要意义。本文基于Google Earth En⁃gine(GEE)平台,选取2009、2012、2015、2018和2021年同期采集的高质量Landsat影像,构建基于遥感的生态指数(RSEI),评估了库鲁斯台草原生态环境质量的时空变化和空间集聚规律。结果表明:(1)2009—2021年RSEI的均值由0.294增加至0.324,表明研究期内库鲁斯台草原生态环境质量整体呈波动上升趋势。(2)从空间分布来看,生态环境质量水平较差和差的区域主要分布在库鲁斯台草原西部、西北及西南部等海拔相对较低的区域,良好和优秀生态水平区域主要集中在森林覆盖率高的中部及东部等海拔较高、人类活动较少的地区。(3)2009—2021年,RSEI的全局Moran’s I值为0.508~0.687,表明库鲁斯台草原生态环境质量的空间分布呈显著正相关。RSEI局部空间自相关聚类图显示,高⁃高(H⁃H)集聚区主要分布在海拔较低的中部,低⁃低(L⁃L)集聚区主要分布在植被较少、海拔较高的西南部和西北部。