印度农田扩张对区域气候影响的数值模拟

选取耕地面积居世界第二位的印度作为研究区域,利用中国自主研发的区域气候模式(RIEMS2.0)和土地利用变化资料,进行潜在植被和雨养农田的长时间积分模拟对比试验,分析了印度农田扩张对区域气候的影响及其机制。结果表明:农田扩张使得印度区域平均气温升高0.1℃,平均降水强度减少0.1 mm·d^(-1),总降水量减少12.8%;农田扩张的气候效应存在明显区域差异和季节差异,在副热带湿润区气温增加0.5~1.0℃,在干旱和半干旱区气温增加0.3~0.5℃,在热带地区气温则下降;农田扩张使得季风前期和冬季气温分别增加0.5℃和0.2℃;季风后期气温降低0.5℃,季风季节气温没有明显变化;在副热带湿润区、干旱和半干旱区降水明显减少,干旱季节特别是季风前期降水减少最为显著,达到0.3 mm·d^(-1);印度农田扩张使得年平均感热通量增加、潜热通量减少,其中植被的蒸散作用引起的潜热通量的变化,尤其是季风前期潜热通量明显减少,是区域气温升高、降水减少的重要原因;农田扩张使得印度大陆上空(850 h Pa高度)受较弱的辐散环流控制,辐散下沉气流是造成当地气温升高、降水减少的又一原因。

基于MODIS的三江平原农业扩张对农区气温的影响

土地利用变化所引起的地表水热特征变化已成为地理学家与气象学家共同关注的焦点问题,其中包括土地利用变化对气温的影响。以中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,简称MODIS)的遥感影像为数据源,获取了挠力河中游2001年和2008年的土地利用数据;利用中尺度气象模式(Mesoscale Model 5,简称MM5)对这一时期全球分析资料(Final Operational Global Analysis,简称FNL资料)来源的2 m气温数据进行了降尺度处理,据此分析了土地利用变化与农区气温之间的关系。结果表明:(1)过去8年间,研究区内最为明显的土地利用变化方向是农田的扩张和种植结构的调整;(2)2001年和2008年各土地利用类型的月平均气温差异显著;(3)各种土地类型转变为谷类作物和阔叶作物,气温均有所上升,其中"落叶阔叶林转变为谷类作物"和"落叶阔叶林转变为阔叶作物"气温上升幅度最大。研究结果说明农田扩张影响了农区气温,林地开垦为农田以及"旱改水"导致气温上升。

1987—2015年泰国—老挝边境地区自然林减少及其转换特征

地缘经济合作已经或正在驱动国家间边境地区土地利用变化,但其互动关系(如影响-响应)定量研究仍显不足。利用美国国际开发署SERVIR-Mekong项目土地覆被产品,基于ArcGIS研究了泰老两国边境地区1987—2015年自然林减少及其向农田和种植园的转换过程与特征。结果表明:(1)泰老边境地区近30年自然林(含森林与混交林)减少3.18×104 km2。其中,泰国一侧以农田转换为主,减幅72%;老挝一侧以种植园转换为主,减幅超2/3强。(2)2000年前后(1999—2003年)边境两侧自然林减少最为显著,占比2/5,且集中发生在边境城镇(万象)或口岸(泰国清孔、廊开口岸)地区。(3)泰老边境两侧森林/混交林减少量距国界越近规模越大,趋边性明显。其中老挝一侧因农田扩张的森林/混交林毁林、因种植园增加的森林转出尤甚;而泰老两侧因种植园转换的混交林毁林则表现为强趋同性。(4)因农田扩张造成的森林/混交林减少集中在泰老边境两侧45 km以内,而种植园扩张引起的森林(13 km以内)较混交林毁林趋边更显著。