科尔沁沙地大型沙波纹的初步研究

通过实地考察、观测和采样,利用Google Earth遥感影像和激光粒度分析仪,研究了科尔沁沙地大型沙波纹(large-scale ripples, LSR)的空间分布、单体和群体的基本形态和粒度特征,探讨了LSR粗颗粒的来源、它同普通沙波纹和普通风成沙在颗粒组成、形态特征和内部沉积结构方面的区别。结果表明:(1)科尔沁沙地的LSR主要分布于翁牛特旗中部和北部地区。(2)LSR空间单元的空间形态具有片状、斑块状和条带状3种类型,分别发育于宽阔的丘间地、沙丘中上部、槽形低地3类地形部位。(3)LSR平均长度为6.32 m,总体走向为东北—西南,平均波长为1.68 m,空间分异较为明显;单体LSR的前后坡不对称。(4)LSR的颗粒为中砂-粗砂粒级,其中粗颗粒主要来自旧河道的河流冲积层、下伏Q3河湖相地层、剥蚀残山的风化壳和山麓洪积物。(5)LSR同普通沙波纹在外观、物质组成、几何形态和内部沉积结构方面有明显差异。该项研究将有助于促进风沙地貌学的理论发展和实践。

基于同位素揭示艾比湖流域地下水特征

地下水对于调节干旱区水循环和生态系统具有重要意义,认识和管理地下水资源是防止河流基流减少,地面沉降和水质退化的关键。通过分析艾比湖流域地下水水化学参数和氢氧稳定同位素特征,结合线性回归、双端元混合模型和GIS空间分析等方法,探讨不同区域地下水补给来源和水化学组分动态变化。结果表明:(1)博尔塔拉河(简称博河)和精河中下游区域氢氧同位素(δ2H与δ18O)值最大,艾比湖周边区域次之,博河上游区域最小,流域地下水存在不同的循环过程。(2)地下水氘盈余(d-excess)和水化学特征反映了地下水不同的补给机制和影响因素,博河上游区域地下水主要受冰川积雪融水补给;博河和精河中下游地下水主要来源为地表水和降水,同时受岩层性质、农田开发和灌溉措施影响较大;艾比湖周边地下水主要来源于冰雪融水和降水。中下游区域和河湖交汇区地下水是防控和治理的重点区域。(3)地下水流动系统Ⅰ的电导率(Electrical conductance,EC)在210.00~2500.00μS·cm^(-1)之间,d-excess在6.47‰~9.70‰之间;流动系统ⅡEC在141.60~5260.00μS·cm^(-1)之间,d-excess在9.61‰~17.45‰之间,地下含水层存在不同的水力联系。研究结果对艾比湖流域地下水氢氧同位素和水化学驱动机制的探讨,可以为流域地下水资源的合理利用及科学开发提供一定的理论参考依据。

黄河流域甘肃段地质遗迹空间区划及可持续开发利用策略

地质遗迹是珍贵的且为不可再生的自然资源。对地质遗迹的保护性开发是其可持续开发利用的前提,也是生态文明建设、脱贫攻坚、乡村振兴战略不可或缺的组成部分。基于黄河流域甘肃段地质遗迹调查数据,采用最邻近点指数和GIS空间分析法,对该区域的地质遗迹空间分布特征进行评价,提出地质遗迹可持续开发利用建议。结果表明:(1)黄河流域甘肃段地质遗迹调查共发现地质遗迹点1046处,其中具有重要价值的有153处。研究区地质遗迹空间分布广泛,类型多样,内涵独特,以碎屑岩地貌、地层剖面、古生物遗迹化石为主;其不均匀分布的特点,与当地气候分带、地貌分区、水系分布、地质构造发育等存在一定的相关性。(2)根据赋存环境、发育特征等将研究区地质遗迹划分为2个地质遗迹区、6个分区和15个小区。(3)以国家自然保护地整合优化为契机,建议通过地质公园、研学旅行基地、特色小镇、地质文化村建设等多层次、多样化的开发利用路径,推进黄河流域甘肃段地质遗迹的可持续开发利用。

红色旅游高质量发展评价指标体系与培育路径研究——以红色旅游城市为例

基于五大发展理念构建了红色旅游高质量发展评价体系,选取12个重点红色旅游城市为研究案例,探究了其红色旅游高质量演化特征,并运用多案例的定性比较法和典型案例的网络文本分析提出了高质量发展的培育路径。结果表明:(1)案例地红色旅游高质量发展水平整体不高,地区差异显著,六大子系统中增长动力、增长结构和增长方式上升水平尤为显著。(2)案例地红色旅游高质量发展存在极差化特征。具体引致各发展类型失配的障碍系统存在差异,且其主导障碍因素呈现由内部资源优势向外部环境协调转化的过程。(3)多案例地驱动机制分析可知,红色旅游高质量发展是六大子系统共同作用的结果,其中增长动力是核心因子,增长结构是共生因子,增长方式是非敏感因子,增长形态是敏感因子,增长成果是外部性因子,增长基础是支撑因子。(4)典型个案的内容分析提炼出了全方位扩大红色旅游的正外部性效应、优化数字经济格局下的红色旅游共生环境、激发红色研学的大众旅游市场需求共三大关键培育路径。

新疆区域经济联系网络时空格局演变

以新疆15个地州市为研究对象,运用区域流强度模型和引力模型,分析2010—2019年新疆辐射能力以及区域间的经济联系,采用社会网络分析方法探究经济联系网络结构演变特征,为优化新疆区域经济网络结构和区域经济一体化发展提出建议。结果表明:(1)区域流强度整体表现为北高南低的发展格局,10 a间平均提升率达60%,以乌鲁木齐市和喀什地区为首区域流强度相关指标增长最为显著,但中心区域的辐射带动能力总体较弱。(2)2019年新疆弱经济联系数量占比降至48.57%,低等级经济联系格局显著,逐步形成以乌鲁木齐市为中心、克拉玛依市和石河子市为次中心的放射状空间联系格局,10 a间经济联系整体略有增长,过程中虹吸效应远大于涓滴效应。(3)网络中心势2019年达63.61%,整体中心性水平以极化效应为主,区域经济发展不均衡,凝聚子群内部成员不断发生变化,空间分割现象显著。新疆整体经济联系时空网络格局“核心-边缘”现象显著,呈现出“东北强、西南弱”的空间分布格局。

干旱区耕地质量等级评价及土壤养分与盐渍化的分析研究——以民勤绿洲为例

为整体掌握民勤绿洲耕地质量、土壤养分以及盐渍化状况等,充分利用县域耕地资源,分析研究民勤绿洲耕地质量等级划分及其耕地土壤养分和盐渍化现状,为及时准确掌握绿洲耕地地力状况提供科学依据,同时为绿洲耕地土壤养分、盐渍化障碍提供改良措施。基于农业农村部《耕地质量调查监测与评价办法》(农业部2016年第2号)和《耕地质量等级》国家标准(GB/T33469-2016)的相关要求,构建民勤绿洲县域评价体系,通过综合运用空间分析、模糊数学、层次分析和综合指数等方法,对民勤绿洲耕地质量等级进行综合评价。结果表明:(1)民勤绿洲耕地质量平均等级为3.26等;分布有一至七等级地,八、九、十等级地没有分布;以三、四等级地为民勤绿洲耕地的主要等级分布,面积占比分别为31.63%、28.27%。泉山区中部和坝区灌溉农业区多分布一、二等级地。湖区灌溉区多分布三、四等地。在绿洲边缘带较多分布五、六、七等地。(2)民勤绿洲耕地土壤有机质平均含量在10.00~15.00 g·kg^(-1)之间,全氮平均含量在0.50~1.00 g·kg^(-1)之间,总体处于较低水平。有效磷和速效钾总体处于中等水平。昌宁区、泉山区与坝区交界东北部以及湖区镇(昌宁镇、东湖镇、南湖镇、泉山镇、西渠镇)耕地土壤养分平均含量较均低。(3)民勤绿洲盐渍化耕地的面积为32240.36 hm^(2),占民勤绿洲耕地总面积的30.09%;主要以轻度盐渍化为主。轻度盐渍化多分布在湖区红沙岗镇、红沙梁镇、西渠镇等镇;中度盐渍化分布在昌宁镇以及环河区沿风沙线一带。其评价结果对民勤绿洲耕地资源的科学管理和可持续利用以及绿洲农业的发展具有重要意义。

吐鲁番迁站前后气温和风速差值精细化分析

选取吐鲁番新旧站2017年逐小时气温、风速对比观测资料计算小时差值并进行分级;同时选择1988—2018年逐月平均气温、风速做t检验。结果表明:(1)吐鲁番新旧站气温和风速差值均为偏态分布,多数为正且差值分布较分散,仅40.7%的气温差值在-1℃<△T<1℃之间,32.1%的气温差值在±2℃之外;46%的风速差值在-1 m·s^(-1)<△S<1 m·s^(-1)之间,21.4%的风速差值在±2 m·s^(-1)之外。(2)气温负差值多发生在白天11:00—18:00,冷季10月—次年5月负差值略大,平均负差值最低可达-1.5℃。气温正差值多发生在18:00—次日11:00之间,差值较大值(△T≥2℃)主要发生在暖季4—11月,逐时平均气温差值最高可达5℃;正是因为暖季夜晚新旧站气温差值较大,造成2016年吐鲁番迁站时春、夏、秋季3—11月月平均气温出现断点(通过P<0.01的显著性t检验)。(3)与同处干旱区的阿克苏站比较发现,下垫面及其观测环境对气温的影响是导致这种结果的根本原因。风速正差值△S≥1 m·s^(-1)多发生在暖季3—9月;风速差值较小值(-1 m·s^(-1)<△S<1 m·s^(-1))在冷季(10—12月和1—3月)比例较多。t检验显示(P<0.01),2016年迁站各月平均风速均出现了断点。

乌兹别克斯坦灌溉农业发展及其对生态环境和经济发展的影响

乌兹别克斯坦作为中亚干旱区重要的农业大国,由于其独有的气候条件,灌溉是决定其农业生产的主要控制因素,因此,研究其灌溉农业发展历程对于保障农业生产与自然环境安全具有重要意义。通过查阅乌兹别克斯坦灌溉农业发展领域的相关文献,结合联合国粮食及农业组织、联合国数据检索系统等官方网站提供的资料数据,总结灌溉农田面积、人口、主要作物产量及农业产值等数据的变化规律,阐述了乌兹别克斯坦灌溉农业的发展历程,分析讨论由农业灌溉引起的一系列环境问题及其对社会经济的影响。结果表明:(1)由于气候干旱少雨,乌兹别克斯坦灌溉用水主要来自阿姆河及锡尔河,下游河道径流量及咸海蓄水量持续下降,暴露河床内大量松散沉积物并导致频繁的沙尘天气。(2)乌兹别克斯坦整体农业灌溉技术较为落后,过度引水使得部分地表径流汇聚在灌区低洼地带,抬升地下水位,最终引发严重的区域土壤盐渍化,故全面推广先进灌排技术,是该国未来灌溉农业与生态环境健康发展的主要方向。(3)农业生产是乌兹别克斯坦重要的经济来源,对国内生产总值有显著的正向影响。此研究可为干旱区农业发展及水资源管理提供借鉴。

西北干旱荒漠区边界范围及变化分析

选取青海省、甘肃省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区和西藏自治区1980—1995年和2010—2019年两段时间的逐日地面气象要素和逐月降水量等要素确定西北干旱荒漠区理论范围,基于该区域逐月降水量估算多年平均降水量,通过Penman-Monteith公式计算潜在蒸散量,获得湿润指数空间分布;最后将多年平均降水量与湿润指数进行叠加分析,识别西北干旱荒漠区的边界。结果表明:形成了南起昆仑山脉,北至阿尔泰山脉,西至贺兰山的西北干旱荒漠区范围,但天山北麓、乌鲁木齐绿洲、伊犁河谷和塔城部分地区除外;通过对研究区2个时间段数据的对比,明确了西北干旱荒漠区范围变化是由于降水量及潜在蒸散量低的地区明显减少和湿润指数高的地区明显增多导致的,发现干旱区分界线明显北移,半干旱区面积明显增大;区划结果与山系相结合将西北干旱荒漠区范围划分到区县级,为西北干旱荒漠区的资源开采利用、因地制宜的生态修复提供了一定的数据支撑。

甘肃武威站新旧址风速资料对比分析

为了科学合理地利用台站搬迁前后的气象资料,根据甘肃武威国家基本气象站2006-2018年新、旧址风速对比观测数据,采用均值和方差显著性检验、相关系数与线性回归等统计方法,对比分析了新、旧址风速变化特征、差异性及产生原因。结果表明:新、旧址风速均呈减小趋势,平均、极大风速的递减率新址大于旧址,最大风速的递减率新址小于旧址。新址与旧址对比观测风速多数存在正风差,造成风速差异的主要原因是迁址前后观测场周边环境、地理位置及海拔高度等的不同。方差和均值检验风速差异的显著性不一致,前者检验差异不显著,后者检验多数差异显著。新、旧址风速存在明显的正相关,相关系数多数通过了显著性检验。各月线性回归方程非常显著,经F检验通过了α=0.01显著水平检验,回归订正后,风速差异明显减小,说明新、旧址风速在统计应用可合并。本研究将为台站迁移、预报预测、气象服务、科研研究和大型工程建设等提供科学参考依据。

乌鲁木齐市城区和郊区近地层比湿分布和廓线特征

利用乌鲁木齐市城区和郊区的5座100 m气象铁塔10层比湿数据和乌鲁木齐气象站L波段探空雷达资料,详细分析了边界层2 km内比湿廓线特征,城区和郊区近地层比湿季节变化和日变化特征,揭示了乌鲁木齐逆湿的原因,得出以下结果:(1)乌鲁木齐市比湿季节差异明显,冬季最小,春季、秋季稍大,夏季最大,夏季比湿约为冬季的4~5倍,但秋季仅比春季大1 g·kg-1。除冬季外,比湿均随高度增加而趋于减小,夏季减小最显著,冬季比湿的垂直变化很小。比湿廓线极小值白天和夜间出现高度相近,且有多个极小值。夏季和冬季比湿日变化最大,且位相相反;夏季夜间大、白天小,冬季与之相反。冬季,郊区比湿小于城区;其余季节城、郊比湿差异不明显。(2)2 km内存在逆湿现象,逆湿出现概率高于35%,概率1月最大、7月最小。1月逆湿最大高度超过1500m,7月逆湿最大高度可达到1900m,且最大厚度可达到1550m。逆湿强度最大在7月和10月可达2.5g·kg-1·(100 m)-1,而1月最小。(3)1月逆湿往往与逆温相伴随,逆温层改变了水汽的垂直分布结构,从脱地逆温层顶起出现逆湿现象,逆湿还与水汽输送有关。本研究可以有效地揭示空气湿度的季节特征,为研究城市大气污染形成的气象因素提供了一个思路。

基于多源数据的西藏东南部历史干旱监测与分析

干旱作为频发的全球性自然灾害之一,造成了严重的社会、经济和生态环境问题。以西藏主要耕作区为研究区,2001-2015年MODIS、TRMM和SRTM-DEM数据为数据源,利用植被状态指数(VCI)、温度条件指数(TCI)和降水状态指数(PCI)等模型参量,采用空间主成分分析方法构建区域干旱综合监测模型,对模型精度和可靠性进行检核验证,并以所建模型对研究区2001-2015年逐月干旱进行识别,采用地理时空分析方法对研究区干旱变化特征及趋势进行研究。结果表明,干旱综合监测指数(DCMI)能够较好地反映区域土壤相对湿度与标准化降水蒸散指数(SPEI)的变化,干旱综合监测模型具有较好的适用性;研究区全年干旱频率在空间分布上呈现出西高东低的特征,大部分地区干旱频率小于20%,约12.41%的区域干旱频率超过20%;从不同等级干旱发生频率来看,日喀则市为轻旱、中旱易发区,重旱易发区则集中于日喀则市和昌都市的中部及东部地区;区域月际干旱频率空间格局差异较大,全年干旱易发生于1、8、11月等月份,局部地区干旱易发月份存在差异;区域年内旱情变化趋势差异性较大,10月~次年9月,旱情加剧区域呈现出随月份变化由耕作区东部向西部逐渐转移的趋势。

不对称性相互依赖背景下中吉自由贸易实现路径——基于局部均衡理论的模拟

不对称性相互依赖是中国和吉尔吉斯斯坦经贸合作的常态,中吉自由贸易是丝绸之路经济带互联互通战略的重要组成部分,也是我国向西开展自贸区进程的突破点。文章运用局部均衡模型从BEC产品层面模拟分析了不同关税策略下中吉自贸区的贸易效应及本国经济效应。研究表明:在相同的关税削减幅度的情形下,2002—2016年间中吉贸易效应与其贸易额呈正相关;关税削减对中国和吉尔吉斯斯坦的贸易效应、福利效应及关税损失比较显著,尤其是中国,且对不同商品的影响存在显著差异,其中尤以工业品最为显著;综合考量贸易效应和福利效应,中国的最优策略是直接采取零关税,而吉国则是逐渐削减关税。

县域尺度下的陕西省洪涝灾害风险评估及区划

洪涝灾害风险评估和区划研究对区域洪灾综合管理具有重要意义。以陕西省洪涝灾害气候背景和社会经济环境为基础,利用辖区内34个气象测站1954—2015年、月降水数据和2015年社会经济统计资料,运用自然灾害风险评估理论及方法,从致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体暴露性和防灾减灾能力4个子系统选取17个评价指标,建立洪涝灾害风险评价指标体系,借助GIS技术进行洪涝灾害风险评估和区划。结果表明:(1)陕西省洪涝灾害致灾因子危险性等级自北向南呈递增趋势,高和次高危险区分布在陕南地区和关中盆地西部。(2)孕灾环境脆弱性空间分布差异较大,高和次高脆弱区分布在榆林北部长城沿线各县、延安市区、关中盆地渭河沿岸主要区县、陕南汉中盆地和安康市区。(3)承灾体暴露性各区县分布不均,大部分市区和农业发达地区暴露程度较高。(4)城市和经济发达地区防灾减灾能力较高,其他地区相对较低。(5)陕西省洪涝灾害综合风险等级表征为陕南汉江谷地、丹江流域和关中盆地渭河沿岸区县偏高,其他区县相对偏低。总体来看,中等以上风险区县占陕西省所辖区县的61.54%,其中陕南汉江谷地、丹江流域、关中盆地西部和渭南市应为陕西省洪涝灾害防范的重点区域。

黄河马头关段全新世古洪水水文恢复及气候背景研究

通过野外观察研究,在黄河中游晋陕峡谷永和县佛堂村(FTC)支沟口的回水湾内发现了全新世古洪水滞流沉积物。结合沉积学分析,判定它们是典型的全新世古洪水悬移质泥砂颗粒在高水位滞流环境中的沉积物。利用"古洪水SWD厚度含沙量法"恢复古洪水洪峰水位,借助HEC-RAS模型估算出4次古洪水事件洪峰流量在25 200~51 500 m3·s-1之间。OSL测年结果显示,FTC地点的古洪水发生在1 900~1 700 a BP、3 400~3 000 a BP。全新世气候变化研究表明,这两个时期气候恶化,旱涝灾害多有发生。FTC地点的两期四次洪水反映了这两个时期的气候异常变化成果,表明了黄河中游水文系统对气候变化作出的响应,也印证了季风区河流对气候突变的响应规律,为黄河中下游地区防洪减灾和水资源开发提供了基础数据。

中国短历时和长历时暴雨对总暴雨贡献的空间差异性研究(1961-2015)

采用1961-2015年659站日值降水数据,以持续1 d和持续2 d及以上暴雨作为短和长历时暴雨标准,分析不同历时暴雨变化趋势,结果表明,中国总降雨、总暴雨和短历时暴雨从东南沿海向西北内陆依次呈"增-减-增"的分布特征,且整体以增加趋势的站点占主导,而长历时暴雨则呈现出"增-减"的分布特征,且整体以减少趋势的站点占主导,并且检测出中国自东北向西南存在一条变干带。同时中国总暴雨对总降雨、长历时暴雨对总暴雨的贡献呈现出"东南高-西北低"的分布特征,而短历时暴雨对总暴雨的贡献呈现出"东南低-西北高"的分布特征。中国总暴雨对总降雨、短历时暴雨对总暴雨贡献的变化趋势呈现出"增-增减镶嵌-增"的分布特征,且以增加趋势的站点占主导,而长历时暴雨在东部沿海地区呈现出增减镶嵌的趋势,而西北内陆地区呈略微减少趋势,且以减少趋势的站点占主导,也检测出自东北向西南存在一条气候过渡带并与上述变干带基本重合。

半干旱区典型工业城市热岛时空分布及演变特征——以包头市为例

基于2000年、2008年和2015年landsat5 TM影像和Landsat8 OLI影像,以单窗算法反演地表温度,研究包头市区近15 a的城市热岛时空分布及演变特征,并对下垫面土地利用/覆盖类型、NDVI与城市热岛的关系进行了定量分析。研究结论表明:包头城市热岛15 a来呈逐步扩展趋势,且主要集中于裸地区、工矿区、商业和人口密集区三类区域,空间演变趋势与城市扩张格局呈现出高度的一致性;城市热岛效应强度增强,但2008-2015年以来,市中心区高温区面积比重大大降低;下垫面土地利用/覆盖类型是影响城市热岛空间分布的重要因子,地表温度呈现出裸地>工矿用地>建设用地>城市绿地>农用地>水体的规律;地表温度与NDVI呈现显著的负相关关系,即植被指数越高,城市的地表温度越低。

基于HadCM3模式的我国主要气候区划界线时空预测研究

气候区域分异规律及其时空演变研究是气候变化研究的核心内容之一。以1951-2014年中国气象数据和基于Had CM3模式的1950-2059年气象模拟数据为数据源来分析中国主要气候区划界线的时空变化趋势。结果表明:我国寒温带界线北移,且速度呈加快趋势;中温带和暖温带的北部界线向北移动,且东段界线的移动趋势较明显;亚热带北部界线已越过秦岭-淮河一线,且其东段北移趋势较明显;热带范围逐渐向北扩张。东北地区由湿润转干燥,达到干湿并存的状态;河西走廊、青藏高原和新疆地区总体上呈转湿趋势,虽北方半干旱区有部分区域转换为干旱区,但未出现明显的移动;华北平原等地区的湿润—半湿润界线和干湿区分界线均向西北方向移动;南方湿润区的干湿状况未发生显著变化。

“一带一路”国际科技组织合作平台建设项目启动

2016年11月22日,由中国科学院中亚生态与环境研究中心、复旦大学和北京大学共同承担的＂中国科协‘一带一路’国际科技组织合作平台建设＂项目启动会在乌鲁木齐召开。项目旨在建立＂中亚区域科技问题研究中心＂,进一步完善我国与中亚国家科学合作与交流机制,促进亚洲中部的可持续发展,推进＂一带一路＂建设的具体化、实质化和深层化。