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当期目录

    2017年, 第72卷, 第1期 刊出日期:2017-01-20 上一期    下一期
    气候与植被
    中国综合气候变化风险区划
    吴绍洪, 潘韬, 刘燕华, 邓浩宇, 焦珂伟, 陆晴, 冯爱青, 岳溪柳, 尹云鹤, 赵东升, 高江波
    2017, 72 (1):  3-17.  doi: 10.11821/dlxb201701001
    摘要 ( 1588 )   HTML ( 12 )   PDF(5554KB) ( 2508 )  

    气候变化作用于自然环境与社会经济系统,产生一系列影响。随着未来社会经济发展,气候变化危险性与自然环境和社会经济承险体耦合形成有规律的风险时空格局。将此时空格局系统化表达即是综合气候变化风险区划,是适应气候变化的科学基础之一。本文基于RCP 8.5下的近中期(2021-2050年)气候情景,分析了中国未来气温和降水变化趋势与速率,评价了干旱、高温热浪以及洪涝等极端事件危险性,选取人口、经济、粮食生产和生态系统等承险体风险作为综合风险定量评估的指标。在系统性、主导因素以及空间连续性原则的指导下,提出中国综合气候变化风险区划三级区域系统方案,划分出8个气候变化敏感区、19个极端事件危险区和46个承险体综合风险区。结果发现:2021-2050年RCP 8.5情景下中国的气候变化高风险区主要包括:华北弱暖增雨敏感区,华北平原热浪危险区,人口经济粮食高风险区;华南—西南弱暖增雨敏感区,黔滇山地热浪危险区,生态经济粮食人口高风险区;华南沿海涝热危险区,生态粮食经济人口高风险区。中国综合气候变化风险区划涵盖了气候变化情景、极端事件发生、社会经济与生态系统的可能损失信息,可以为国家或地方应对气候变化及气候变化风险管理提供科技支撑。

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    气候变化对中亚天山山区水资源影响研究
    陈亚宁, 李稚, 方功焕, 邓海军
    2017, 72 (1):  18-26.  doi: 10.11821/dlxb201701002
    摘要 ( 1386 )   HTML ( 26 )   PDF(1605KB) ( 2138 )  

    本文结合资料分析和文献阅读,对全球气候变化背景下的中亚天山山区水文、水资源变化进行了讨论分析。在全球升温滞缓背景下,中亚天山山区在过去的10余年,气温却一直处于高位态波动状态;气候变暖及持续高位态波动加剧了山区冰川和积雪等固态水体的消融,导致山区降雪率降低,天山山区降雪率从1960-1998年的11%~24%降低到2000年以来的9%~21%,有97.52%的冰川表现为退缩状态,水储量呈明显减少趋势,减小幅度约为-3.72 mm/a;气候变暖直接影响区域水循环和水系统的稳定性,引起径流补给方式和水资源数量的改变,加大了水资源时空分布的不确定性。天山山区在短时期内因冰雪融水增多,会出现径流量增加现象。但在未来气候持续变暖、降水条件维持不变的条件下,河川径流量将会出现减少趋势。

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    明清时期宝鸡地区旱涝灾害链及其对气候变化的响应
    万红莲, 宋海龙, 朱婵婵, 张咪
    2017, 72 (1):  27-38.  doi: 10.11821/dlxb201701003
    摘要 ( 907 )   HTML ( 6 )   PDF(1955KB) ( 1021 )  

    通过对明清时期宝鸡地区旱涝灾害资料的统计和整理,利用滑动平均、累积距平及小波分析等方法探讨分析了1368-1911年宝鸡地区旱涝灾害链及其对气候变化的响应。结果表明:① 1368-1911年,宝鸡地区共发生297次旱涝灾害事件,其中旱灾和涝灾分别发生191次和106次,占旱涝灾害发生总次数的64.31%和35.69%。② 宝鸡地区旱涝灾害具有较为明显的阶段性特征,1368-1644年为偏旱阶段,1645-1804年为旱涝灾害波动阶段,1805-1911年为偏涝阶段,整体上呈现出干旱—湿润期的交替特征。旱涝灾害在时间尺度上大致存在70年、110年和170年左右3个振荡周期,与太阳黑子活动周期相对应。③ 旱涝灾害具有显著的空间差异性特征。渭河流域以北、以东地区既是旱灾的多发区,也是涝灾的多发区。④ 明清时期宝鸡地区旱涝灾害链的相继发生是对全球气候变化的响应。18世纪60年代以来,全球气候环境变化导致极端旱涝灾害事件频繁发生。

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    1982-2013年青藏高原植被物候变化及气象因素影响
    孔冬冬, 张强, 黄文琳, 顾西辉
    2017, 72 (1):  39-52.  doi: 10.11821/dlxb201701004
    摘要 ( 1454 )   HTML ( 21 )   PDF(6784KB) ( 2657 )  

    根据NDVI3g数据,本文定义了18种植被物候指标研究植被物候变化情况。根据1:100万植被区划,把青藏高原划分为8个植被区分。对物候变化比较显著的区域,采用最高温度、最低温度、平均温度、降水、太阳辐射数据,运用偏最小二乘法回归(PLS)研究物候变化的气候成因。结果表明:① 青藏高原生长季初期物候指标,转折发生在1997-2000年,转折前初期物候指标平均提前2~3 d/10a;青藏高原末期物候指标转折发生在2004-2007年左右,生长季长度物候指标突变发生在2005年左右,转折前末期物候指标平均延迟1~2 d/10a、生长季长度平均延长1~2 d/10a;转折之后生长季初期物候指标推迟趋势的显著性水平仅为0.1,生长季末期物候指标、生长季长度指标趋势不显著。② 高寒草甸与高寒灌木草甸是青藏高原物候变化最剧烈的植被分区。高寒草甸区生长季长度的延长主要是由生长季初期物候指标提前导致的。高寒灌木草甸区生长季长度的延长主要是由于初期物候指标的提前,以及末期物候指标的推迟共同作用导致的。③ 采用PLS进一步分析气象因素对高寒草甸与高寒灌木草甸物候剧烈变化的影响。表明,温度对物候的影响占主导地位,两植被分区均显示上年秋季、冬初温度对生长季初期物候具有正的影响,该时段温度一方面会导致上年末期物候指标推迟,间接推迟生长季开始时间;另一方面高温不利用冬季休眠。除夏季外,其余月份最小温度对植被物候的影响与平均温度、最高温度的影响类似。降水对植被物候的影响不同月份波动较大,上年秋冬季节降水对初期物候指标具有负的影响,春初降水对初期物候指标具有正的影响。8月份限制植被生长季的主要因素是降水,此时降水与末期物候指标模型系数为正。太阳辐射对植被物候的影响主要在夏季与秋初。PLS方法在物候变化研究中具有较好的效果,本文研究结果将会对植被物候模型改进,提供有力的科学依据。

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    1963-2012年中国主要木本植物花期长度时空变化
    陶泽兴, 仲舒颖, 葛全胜, 戴君虎, 徐韵佳, 王焕炯
    2017, 72 (1):  53-63.  doi: 10.11821/dlxb201701005
    摘要 ( 882 )   HTML ( 5 )   PDF(2180KB) ( 1301 )  

    花期物候变化研究对赏花活动安排、园林景观布置和致敏花粉防治等具有重要意义。现有研究对始花期与盛花期的变化趋势已有较为深刻的认识,但很少有研究辨识了花期长度的时空变化。本文基于“中国物候观测网”观测数据,统计了1963-2012年中国42个站点23种广布木本植物的花期长度变化趋势,分析了花期长度变化的时空格局、种间差异和变化形式。主要结论为:所有的259条花期长度时间序列中,61.39%的序列呈延长趋势,其中显著延长的占21.24%(P<0.05)。灌木花期的延长趋势比乔木更加显著。东北地区南部、华中和华东地区的多数站点花期长度主要呈缩短趋势。在东北地区北部、华北、西南和华南地区,大多数物种的花期长度呈延长趋势。花期长度变化趋势在20°N~22°N间最大(0.94 d/a)。西部地区(87°E~112°E)的花期长度变化趋势(平均0.28 d/a)高于东部地区(平均0.05 d/a)。花期长度的总体变化可分为3个阶段:1963-1980年(偏短)、1981-1997年(与多年平均值接近)和2001-2012年(偏长),但不同物种的花期长度变化存在显著差异。在花期长度延长的序列中,43.39%是因开花始期提前程度大于开花末期;在花期长度缩短的序列中,62.00%是因开花始期提前程度小于开花末期。

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    土壤与地表过程
    干旱区大尺度土壤盐度信息环境建模——以新疆天山南北中低海拔冲积平原为例
    丁建丽, 王飞
    2017, 72 (1):  64-78.  doi: 10.11821/dlxb201701006
    摘要 ( 816 )   HTML ( 9 )   PDF(4756KB) ( 1312 )  

    区域空间信息有助于决策者针对特定潜在和既定的土壤盐渍化区域制定改良和优化政策,以避免灌区水土资源的不合理配置和干旱区土地生态系统持续性退化。然而现存区域尺度土壤盐度数据以矢量方式留存,多边形内部土壤属性无空间变异性,缺乏实时更新,对当下实际指导作用具有一定的局限性。随着人类活动的加剧,土壤及其结构性退化正加速危害土壤质量和健康。对此,急需更新或升级,用于刻画干旱区生态系统中土壤盐度数据,以辅助制定相关政策,减缓土壤盐渍化的危害。针对此问题,本文基于代表性等级的采样设计方法(Integrative Hierarchical Sampling Strategy, IHSS),获取少量典型样点,结合土壤—环境推理模型(soil land inference model, SoLIM),尝试推理区域尺度土壤盐分含量信息。研究以新疆天山南北中低海拔冲积平原为案例,仅以23个代表性样本,推理陆表(0~10 cm)土壤盐分含量,源自3个典型绿洲94个野外样本的验证数据显示,依据评判标准,预测结果与实际情况较为相符,与线性回归模型相比,具备处理土壤与环境变量之间非线性关系的SoLIM,推理精度更高。所以,研究认为模糊隶属度加权平均的方法(IHSS-SoLIM)可以通过较小的建模点得到更好的预测效果,可作为区域尺度土壤盐度推理的备选方案。

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    中亚地区水问题研究综述
    杨胜天, 于心怡, 丁建丽, 张飞, 王飞, 马利刚
    2017, 72 (1):  79-93.  doi: 10.11821/dlxb201701007
    摘要 ( 1132 )   HTML ( 26 )   PDF(2443KB) ( 1902 )  

    中亚地区地处内陆干旱区,水资源匮乏,是国际上水问题十分严重的地区。本文收集了自2000年以来近15年的相关文献,从文献数量、研究机构、研究方法和主要水问题等方面,综述国内外中亚地区水问题研究成果。通过对文献分析得出以下认识:① 中亚地区水问题是地理学研究热点之一,中国、德国和美国等国家的研究机构开展了大量研究工作,主要集中在水循环过程对气候变化的响应和流域水环境两个方面,中国在跨界河流管理方面的研究成果相对丰富;② 气温升高与降水增加是中亚地区气候变化的基本特征,受气温升高影响,陆地水储量与河川径流减小趋势明显,水资源日趋短缺;③ 不合理的水资源利用方式,加剧了土壤盐渍化和土地退化,加重了水环境污染,加大了流域水环境的压力;④ 复杂的地缘政治使中亚地区跨界河流管理成为当前国际社会面临的重大难题。从已经获得的成果还可以看出,基础数据获取方法、人口—资源—环境相互关系分析、气候—水文—社会—政治相互作用机制等将是未来中亚地区水问题研究发展的重要方向。

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    地貌发育演化研究的空代时理论与方法
    黄骁力, 丁浒, 那嘉明, 汤国安
    2017, 72 (1):  94-104.  doi: 10.11821/dlxb201701008
    摘要 ( 936 )   HTML ( 12 )   PDF(1327KB) ( 1557 )  

    地貌的发育在特定的条件下往往呈现空间分布上由“新”至“老”的过渡,据此,对地貌类型与特征在空间上的序列采样,即可为研究某种地貌的个体发育提供基本依据。该方法即为地貌学研究中的空代时。本文首先介绍了空代时方法产生的背景与基本概念。分析了近年来空代时方法应用于河流地貌、构造地貌、河口海岸地貌等不同地貌类型演化过程的研究进展。在此基础上,明确了空代时方法在地貌学研究中的适用条件、影响因素及分类体系,并提出了地貌学空代时的研究范式。本文认为今后的研究工作一方面应充分利用海量的地理空间数据,运用空代时方法研究多种空间尺度下的地貌演化的问题;另一方面,应结合现有的物理机制和统计规律,构建集形、数、理一体化的地貌演化模型。

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    哈尔滨市城乡结合部不透水面时空变化及驱动力分析
    李苗, 臧淑英, 吴长山, 田旸
    2017, 72 (1):  105-115.  doi: 10.11821/dlxb201701009
    摘要 ( 850 )   HTML ( 11 )   PDF(3767KB) ( 1676 )  

    本文选取哈尔滨市城乡结合部为研究区,以1984年、1993年、2002年和2010年的TM影像数据为数据源,利用混合像元分解方法提取了哈尔滨市城乡结合部的不透水面信息。分析了不透水面的时空变化特征。选取坡度、坡向、DEM、距河流距离、距高速公路距离、距铁路距离、距主要路距离和距1984年城区距离8个因子,利用增强回归树法进一步分析了1984-2010年哈尔滨市城乡结合部不透水面扩张的主要影响因素。结果表明:1984年哈尔滨市城乡结合部不透水面所占比例为3.9%、1993年为6.6%、2002年为9.0%、2010年为16.52%。高速公路、铁路、主要路等交通要素带动周边地区的发展,从而导致道路沿线城市扩张速度较快。

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    地理探测器原理与应用
    地理探测器:原理与展望
    王劲峰, 徐成东
    2017, 72 (1):  116-134.  doi: 10.11821/dlxb201701010
    摘要 ( 5032 )   HTML ( 166 )   PDF(5534KB) ( 4982 )  

    空间分异是自然和社会经济过程的空间表现,也是自亚里士多德以来人类认识自然的重要途径。地理探测器是探测空间分异性,以及揭示其背后驱动因子的一种新的统计学方法,此方法无线性假设,具有优雅的形式和明确的物理含义。基本思想是:假设研究区分为若干子区域,如果子区域的方差之和小于区域总方差,则存在空间分异性;如果两变量的空间分布趋于一致,则两者存在统计关联性。地理探测器q统计量,可用以度量空间分异性、探测解释因子、分析变量之间交互关系,已经在自然和社会科学多领域应用。本文阐述地理探测器的原理,并对其特点及应用进行了归纳总结,以利于读者方便灵活地使用地理探测器来认识、挖掘和利用空间分异性。

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    基于地理探测器的中国陆地热带北界探讨
    董玉祥, 徐茜, 杨忍, 徐成东, 王钰莹
    2017, 72 (1):  135-147.  doi: 10.11821/dlxb201701011
    摘要 ( 1143 )   HTML ( 19 )   PDF(4098KB) ( 1993 )  

    热带北界一直是中国综合自然区划研究中争议较大的问题之一,不同学者基于不同区划指标和方法等划定的中国热带北界界线差异较大。基于空间分异性的综合自然区划思想,依托最新的基于统计学原理的地理探测器模型,以气候要素为主导指标,辅以土壤类型与作物熟制等,探讨中国陆地热带北界的界线。结果表明:① 依据地理探测器模型所确定的中国陆地热带北界,自西向东依次经过滇、桂、粤和闽的临沧、思茅、玉溪、个旧、百色、马山、贵港、梧州、肇庆、广州、惠州、河源、梅州、漳州、泉州和莆田等地附近,其与最冷月均温12 ℃等温线、赤红壤与红壤界线及双季稻或双季稻连作喜温旱作与单(双)季稻连作喜凉旱作的分界线等基本吻合;② 利用地理探测器确定的中国陆地热带北界新界线的各项指标决定力q值的均值为0.40,分异明显,满足层内同质性和层间异质性最大的区划原则,完全达到了热带与亚热带的区域空间异质性要求,其划分结果合理可信,表明地理探测器模型可为综合自然区划提供良好的技术支撑。

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    胡焕庸线两侧人口的空间分异性及其变化
    李佳洺, 陆大道, 徐成东, 李扬, 陈明星
    2017, 72 (1):  148-160.  doi: 10.11821/dlxb201701012
    摘要 ( 1341 )   HTML ( 40 )   PDF(4164KB) ( 2600 )  

    胡焕庸线作为人地关系的重要地理大发现之一,揭示了中国人口分布东密西疏的重要特征,是人文与经济地理学对社会的重要贡献之一。本文采用地理探测器等定量方法,以人口普查数据为基础,对胡焕庸线两侧人口分布的分异性特征进行了深入讨论,并尝试解释中国人口分布特征变化的原因及其机制。结果表明:① 胡焕庸线作为中国最重要的人口分界线仍基本保持稳定,但从空间统计学分异特征来看该分界线仍可进一步优化调整;② 胡焕庸线两侧内部人口集聚模式发生着明显变化,东南半壁人口分布由改革开放之前和初期的相对均衡状态,转变为以长三角、珠三角等少数区域为中心的集聚模式;而西北半壁人口分布的集聚程度则趋于下降;③ 从人口空间分布的影响因素看,尽管总体上,经济发展类因素对于人口空间分布影响不断增强,但三大阶梯等自然地理本底条件依然对中国人口分布有着重要影响。

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    中国县域农村贫困化分异机制的地理探测与优化决策
    刘彦随, 李进涛
    2017, 72 (1):  161-173.  doi: 10.11821/dlxb201701013
    摘要 ( 1220 )   HTML ( 38 )   PDF(4043KB) ( 2058 )  

    农村贫困化是长期以来备受世界各国关注的焦点问题,消除贫困,实现共同富裕是中国全面建设小康社会的重大任务,科学揭示农村贫困化地域分异机制,成为实施国家精准扶贫战略的重要课题。论文以河北省阜平县为典型案例,运用地理探测器、多元线性回归等模型方法,诊断出县域农村贫困化分异的主导因素,揭示了农村贫困化分异的动力机制,提出了不同贫困化地域类型的扶贫政策与模式。结果表明:① 影响农村贫困化分异的主导因素包括地面坡度、人均耕地资源、到主要干道距离、到县城中心距离等,各因素对贫困发生率分异的决定力分别为0.14、0.15、0.15、0.17;② 不同类型区域农村贫困化的分异机制存在明显差异,可归纳为自然环境约束型、资源丰度约束型、交通区位约束型、经济区位约束型等四大类型;③ 根据阜平县各乡镇核心主导因素,进一步划分出单因素、双因素和多因素影响区域,县域整体呈现出以横向中心为双因素影响区,两侧为单因素与多因素并存的多极核心主导因素影响的农村贫困发生分异区;④ 不同驱动机制下的县域扶贫开发亟需因地制宜、尊重科学、讲求实效,有序推进精准扶贫与城乡发展一体化战略。

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