中国农业水土资源时空匹配特征及影响因素研究

分析农业水土资源的时空匹配特征与影响因素,可为农业水土资源优化配置提供科学依据。以中国除港澳台的31个省(自治区、直辖市)为研究对象,运用基尼系数法和农业水土资源匹配系数法对2009~2019年的农业水土资源时空匹配特征进行评价分析,并利用Sen+Mann-Kendall法分析农业水土资源匹配系数的变化趋势,最后运用面板回归模型探究变化的主要影响因素。研究结果表明:①2019年与2009年相比,中国水资源总量增加4860.90亿m^(3),耕地面积总量减少75295 km^(2),农业水土资源匹配系数由0.6018升高到0.6652,整体仍高度不匹配且呈不显著变差的趋势。②中国各省(自治区、直辖市)农业水土资源匹配整体呈现“西南优于东北,边缘优于腹地,林区优于农区,山丘优于平原”的空间格局。③北京农业水土资源匹配系数显著下降,上海、广西、重庆、贵州、云南以及宁夏显著上升。④农业用水量和人均水资源量是影响农业水土资源匹配的主要因子。中国农业水土资源匹配协调度仍处于高度不平衡状态,依据匹配系数划分不同等级的调控区并制定差异化的调控措施是缓解农业水土资源匹配不协调的有效途径。

山东省沿黄九市生态分析评估

为揭示2000—2020年间山东省沿黄九市生态质量的时空变化,本研究利用GEE平台,基于MODIS产品影像集计算了遥感生态指数(RSEI),并结合Theil-Sen Median对研究区的生态质量进行趋势分析。结果表明:1)2000—2020年间,沿黄九市的RSEI整体呈现出中和良等级,且南部高于北部,西部高于东部。生态环境质量整体向好发展;2)沿黄九市RSEI提升的面积占研究区总面积的65.78%,其中显著提升的面积占18.40%。RSEI降低的面积占研究区总面积的20.33%,其中显著降低的面积仅占0.27%。研究表明,山东省沿黄九市生态质量呈整体好转、局部退化现象。研究结果可为研究区域生态环境治理提供一定的参考。

1960—2019年关中平原极端降水时空变化及非平稳性分析

【目的】为探究极端降水的时空变化及其非平稳性特征,【方法】选取位于关中平原范围内1960—2019年长时间降水序列,利用极点对称模态分解(ESMD)方法分析了区域极端降水的时间变化特征,并采用Sen斜率估计+Mann-Kendall(Sen+MK)方法对5d最大降水量(Rx5)进行空间分析,最后利用广义可加模型(GAMLSS)对极端降水序列的非平稳性特征进行分析。【结果】研究发现:在时间变化趋势上,持续湿润指数(CWD)、年降雨量(PRCPTOT)、5 d最大降水量(Rx5)呈现出先下降后上升的趋势,整体为下降趋势,极强降水量(R99P)和降水强度(SDII)呈上升趋势;大雨日数(R25)呈现出下降趋势;在空间分布上,其中春、秋两季下降明显,降雨主要集中在夏季,趋势系数最高达到0.17 a^(-1),冬季降雨有一定程度的增加;关中平原极端降水指数基本为平稳序列,个别站点非平稳性较为明显。【结论】关中平原极端降水量和不确定性变化较为稳定,未来突发性强降水事件出现概率较低,但是个别区域会遭到较为严重的灾害风险,研究结果可为将来关中平原相关洪涝预防措施提供一定指导。

喀斯特流域极端气候变化特征及对NDVI的影响

为了解贵州省极端气候时空变化及其对植被NDVI的影响,结合箱型图、相关分析、Sen+MK等方法对1961—2020年贵州省极端气候指数进行分析。结果表明:(1)贵州省夜指数的变化幅度大于昼指数的变幅,极端高温指数呈上升趋势,极端低温指数在下降,气候整体呈变暖趋势。除赤水河流域SU25(夏日日数)以-0.08 d/a显著下降外,其余流域高温指数均显著上升,而低温指数均显著下降。(2)量级指数的变化幅度大于强度指数的变幅,年总降水量在减少,但强降水和极强降水事件呈增加趋势;强度指数中南盘江流域均未通过显著性检验,量级指数在沅江流域的变化速率最大。(3)气温及降水持续指数中,低值集中在牛栏江横江流域;其中CSDI(冷持续指数)、WSDI(热持续指数)、CDD(持续干燥指数)未通过显著性检验;GSL(作物成长期)以0.26 d/a显著上升。(4)近21年,极端高温指数对植被生长以促进作用为主,且受TN90P(暖夜日数)的影响最大;极端低温指数以抑制为主,且受TN10P(冷夜日数)的影响最大;气温持续指数以促进为主,且受WSDI的影响最大。极端降水指数中,降水强度、量级指数以促进为主,且受R25 mm(大雨以上日数)和R99P(极强降水量)的影响最大,降水持续指数以抑制为主且,受CDD(持续干燥指数)的影响较大。

黄河流域近十年 NPP 变化特征及驱动因子分析

基于BEPS生态过程模型计算的净初级生产力(NPP)、平均最高及最低气温及降水数据,采用Sen+MK趋势分析方法对黄河流域2010~2020年NPP变化趋势情况进行连续监测,利用复相关系数探究气温和降水对NPP的驱动影响情况,并通过土地覆盖类型变换侧面反应人类活动对黄河流域净初级生产力的影响.研究结果表明:黄河流域2010~2020年NPP呈不明显的上升趋势;黄河流域NPP受降水驱动较为明显的地区主要为内蒙古及山东沿海地区,内蒙古、山西、陕西3省交界处主要受到平均最高气温驱动,青海柴达木盆地等地则主要受到平均最低气温驱动;其中,黄河流域NPP的低值区域受气象因子驱动明显,NPP高值区域面积有所扩大,在人类活动影响下植被类型大量向对NPP增长有利的方向转变,表明黄河流域整体生态环境有所改善.