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资源科学 2012年第1期34卷 91-97页

作者：李倩李兰海包安明中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院研究生院北京100049 新疆干旱区水循环与水利用重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所天山积雪雪崩研究站乌鲁木齐830011

本文利用MOD10A2遥感影像提取开都河流域2000年-2010年积雪覆盖数据,结合水文气象站点数据分析了开都河流域积雪时空分布特征、及气象因子-积雪面积-径流之间的关系。结果表明:开都河流域积雪面积在时间上的分布特征体现在年内和年际的... 详细信息

本文利用MOD10A2遥感影像提取开都河流域2000年-2010年积雪覆盖数据,结合水文气象站点数据分析了开都河流域积雪时空分布特征、及气象因子-积雪面积-径流之间的关系。结果表明:开都河流域积雪面积在时间上的分布特征体现在年内和年际的变化。年内积雪变化较大,冬季积雪面积达到最大,夏季面积最小。近11a来积雪面积年际变化呈微弱的下降趋势,其中夏季和冬季下降趋势较明显,春季和秋季的变化趋势不明显。通过研究区积雪面积与气候资料的相关性表明,冬春季气温与流域积雪面积相关性最大,夏季最小;而降水在冬季和积雪面积的相关性最大。对径流和基流的影响因素进行分析表明积雪面积对春季径流和基流影响最大,在夏季的影响最小。气温与径流和基流的相关性在春秋季最大,降水量在夏季与径流和基流最相关。由此可见,气温在影响流域积雪面积变化方面起着重要作用,而气温和积雪面积在春秋季对径流和基流的影响最大,夏季降水对径流和基流的影响最大。

关键词：积雪 MOD10A2 径流基流

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气温变化条件下融雪速率和土壤水分变化的同步观测试验

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干旱区研究 2012年第5期29卷 890-897页

作者：郭玲鹏李兰海徐俊荣白磊李雪梅荒漠与绿洲生态国家重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 中国科学院研究生院北京100049 新疆干旱区水循环与水利用实验室新疆乌鲁木齐830011

气候变化可以改变积雪持续的时间、雪盖储水量及积雪开始融化的时间,从而影响土壤水分时空分配。利用TFACE(temperature free-air controlled enhancement)的增温装置,在中国科学院天山积雪与雪崩研究站的融雪季节进行为期一个月的室外... 详细信息

气候变化可以改变积雪持续的时间、雪盖储水量及积雪开始融化的时间,从而影响土壤水分时空分配。利用TFACE(temperature free-air controlled enhancement)的增温装置,在中国科学院天山积雪与雪崩研究站的融雪季节进行为期一个月的室外增温试验。试验包括3种处理:自然状态、增温Ⅰ和增温Ⅱ。结果表明:气温的升高和增温区内局部空气热对流加入的黑色粉尘物质加速了积雪的消融;在增温Ⅰ和增温Ⅱ条件下,积雪将提前19 d和25 d消融,相应的各土层土壤水分也出现不同程度的增加。与此同时,土壤水分最大值也提前13 d和22 d。土壤水分极值的提前预示着以融雪水为重要来源、以超渗产流模式为主的河流洪峰的提前,或者超渗产流模式向蓄满产流模式的转变。这将给区域内水资源的时空分布和管理分配带来影响。

关键词：气候变化积雪土壤水分温度融雪速率伊犁

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巴基斯坦干旱特征及其风险评估

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干旱区地理 2021年第4期44卷 1058-1069页

作者：朱淑珍黄法融李兰海中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院伊犁河流域生态系统研究站新疆新源835800 中国科学院大学北京100049 新疆干旱区水循环与水利用重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院中亚生态与环境研究中心新疆乌鲁木齐830011

干旱深刻影响着巴基斯坦的水资源、粮食产量和社会经济格局,分析当地的干旱特征及其风险对其社会发展具有重要意义,但当前鲜有学者从长期视角分析整个巴基斯坦的干旱特征或评估该地区的干旱灾害风险。通过采用1982—2013年第三代归一化... 详细信息

干旱深刻影响着巴基斯坦的水资源、粮食产量和社会经济格局,分析当地的干旱特征及其风险对其社会发展具有重要意义,但当前鲜有学者从长期视角分析整个巴基斯坦的干旱特征或评估该地区的干旱灾害风险。通过采用1982—2013年第三代归一化植被指数(Global inventory mod⁃elling and mapping studies normalized difference vegetation index,GIMMS NDVI3g)数据集构建植被状态指数(Vegetation condition index,VCI),分析了32 a巴基斯坦干旱范围和频率;采用由干旱频率、牲畜、土壤、作物、灌溉面积等资料表征的危险性、脆弱性、暴露度和防灾减灾能力对巴基斯坦干旱风险进行了评估。结果表明:(1)研究时段内,各月多年平均干旱范围存在差异,1月和9—12月干旱范围较大(面积比例大于40%);5—8月干旱范围较小(面积比例小于30%);5—6月受升温和降水减少影响,干旱面积有上升趋势。(2)研究区5—8月干旱频率较低,西部山区林地、草地9月干旱频率较高,东部平原1月和9—12月干旱频率较高。(3)巴基斯坦干旱风险空间格局主要由干旱频率、作物产量、大牲畜比例、土壤持水能力决定,其中干旱频率对区域干旱风险的影响最大。在牲畜比例和土壤持水性的分别作用下,巴基斯坦北部山区向平原过渡的地带和东南部自然植被覆盖地区干旱风险较高;受灌溉影响,地形平坦的河谷地区干旱风险较低;北部山区自然植被覆盖度高,干旱风险也较低。研究结果有益于巴基斯坦灾害风险管理。

关键词：干旱风险评估归一化植被指数(NDVI) 植被状态指数(VCI) 巴基斯坦

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巩乃斯河谷地带地表土壤水分和电导率的分布特征

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干旱区研究 2020年第6期37卷 1457-1468页

作者：冯挺黄法融郝建盛李兰海中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 中国科学院伊犁河流域生态系统研究站新疆新源835800 新疆干旱区水循环与水利用重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院中亚生态与环境研究中心新疆乌鲁木齐830011

土壤水分和土壤电导率是影响植被生长和农业发展的重要因素,传统方法测量土壤水分和土壤电导率成本高,导致当前缺少基于实测资料的这两种土壤变量在山区流域不同空间尺度下的研究。本研究利用地表土壤水分和电导率实测数据,应用统计学方... 详细信息

土壤水分和土壤电导率是影响植被生长和农业发展的重要因素,传统方法测量土壤水分和土壤电导率成本高,导致当前缺少基于实测资料的这两种土壤变量在山区流域不同空间尺度下的研究。本研究利用地表土壤水分和电导率实测数据,应用统计学方法,分析了天山西部巩乃斯河谷地带不同空间尺度下秋季地表土壤水分和地表土壤电导率的分布特征及其影响因素。结果表明:(1)在巩乃斯河谷,流域尺度地表土壤水分随海拔的升高而显著(P<0.01)增加,增加速率为每公里10%,但在阿拉图拜小流域,地表土壤水分随海拔的升高先上升后降低;流域尺度平均地表土壤电导率为17.51 mS·m^(-1),表层土壤整体上不存在盐碱化,但2000~2500 m海拔范围内部分点的电导率大于35 mS·m^(-1),为轻度盐渍化;坡地尺度下,不同坡向地表土壤水分和电导率均存在较大差异,阴坡地表土壤水分(均值:44.22%)>阳坡(均值:22.83%),阳坡地表土壤电导率(均值:8.33 mS·m^(-1))>阴坡(均值:4.58 mS·m^(-1));(2)随空间尺度增大,影响土壤特性的环境要素更加复杂,地表土壤水分与地表土壤电导率关系逐渐变弱;(3)不同土地利用类型的地表土壤水分依次为:草地(均值37.19%)>耕地(均值37.04%)>林地(均值34.67%),地表土壤电导率依次为:耕地(均值17.36 mS·m^(-1))>草地(均值14.95 mS·m^(-1))>林地(均值13.81 mS·m^(-1))。在海拔、坡向、土地利用类型的影响下,巩乃斯河谷地带地表土壤电导率和土壤水分均呈中度变异。本研究有益于巩乃斯河流域水土资源合理利用及生态环境保护。

关键词：地表土壤水分地表土壤电导率空间分布巩乃斯河流域

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近130年来中亚干旱区典型流域气温变化及其影响因子

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地理学报 2014年第3期69卷 291-302页

作者：姚俊强刘志辉杨青刘洋李诚志胡文峰新疆大学资源与环境科学学院绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046 新疆大学干旱生态环境研究所乌鲁木齐830046 干旱半干旱区可持续发展国际研究中心乌鲁木齐830046 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所乌鲁木齐830002 兰州大学资源环境学院干旱区水循环与水资源研究中心兰州730000

利用中亚干旱区5大主要典型流域代表性气象站点近130年逐月实测气温数据，结合线性趋势、***非参数检验和小波分析等方法，研究了各流域气温的多时间尺度特征，并探讨了引起气温变化的可能因素。研究发现，在近130年来中亚干旱区各主要... 详细信息

利用中亚干旱区5大主要典型流域代表性气象站点近130年逐月实测气温数据，结合线性趋势、***非参数检验和小波分析等方法，研究了各流域气温的多时间尺度特征，并探讨了引起气温变化的可能因素。研究发现，在近130年来中亚干旱区各主要流域（除阿姆河外1年均气温均呈上升趋势，增温趋势高于全球和周边地区，中亚干旱区气温对全球变化的响应比其他地区更加明显。20世纪80年代之后更加明显，并表现出明显的多时间尺度周期振荡特征，这主要是自然外强迫动力作用、气候系统内部变化和人类活动相互叠加的结果，亚洲极涡强度减弱和面积缩小对主要流域气温变化的作用明显，其次是北半球环状模（北极涛动）和青藏高原的影响，而CO2引起的温室气体增温效应在中亚干旱区也不容忽视。气温表现出与布吕克纳周期（BC）、太平洋年代际涛动（PDO）和准2～3年振荡周期（TBO）等有关的显著周期，可以证实中亚干旱区气温变化与大气环流、海温和太阳活动等密切相关。

关键词：气温多时间尺度小波分析亚洲极涡 CO2排放量中亚干旱区

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基于SD模型的博斯腾湖水量平衡系统分析与仿真研究

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水土保持研究 2015年第6期22卷 126-133页

作者：伊丽努尔.阿力甫江玉素甫江.如素力新疆师范大学地理科学与旅游学院乌鲁木齐830054 新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室乌鲁木齐830054 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

在气候变化和人类活动的共同作用下,近几十年来内陆湖泊水量失衡,生态环境处于恶化趋势。系统地揭示影响内陆湖泊水量平衡要素之间的复杂错综关系及其作用机理是目前亟待解决的科学问题之一。研究运用系统科学理论和模拟技术,利用1983—... 详细信息

在气候变化和人类活动的共同作用下,近几十年来内陆湖泊水量失衡,生态环境处于恶化趋势。系统地揭示影响内陆湖泊水量平衡要素之间的复杂错综关系及其作用机理是目前亟待解决的科学问题之一。研究运用系统科学理论和模拟技术,利用1983—2013年的气象、水文和社会经济资料,建立我国最大的内陆淡水湖——博斯腾湖水量平衡的系统动力学模型,进行水量平衡分析、敏感度分析和情景分析。结果表明:(1)博斯腾湖水位的波动是气候变化和人类活动耦合作用的结果。其中,近十年来湖水位的下降主要是受人类社会经济活动影响的缘故,特别是孔雀河流域社会经济发展需水量猛增引起的;(2)湖水位最敏感的自然要素:入湖地表水量>蒸发量>出湖水量,湖水位最敏感的人文要素:灌溉定额>灌溉面积>工业产值>人口;(3)未来30a的情景分析暗示:为了维持博斯腾湖水位优化生态环境,实现其周围区域社会经济的可持续发展,通过严格控制农业灌溉面积,普及节水技术,调整产业结构,有效利用水资源,调整社会经济用水与生态用水比例。

关键词： SD模型博斯腾湖水量平衡情景分析

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雪崩灾害防治研究进展及展望

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冰川冻土 2022年第3期44卷 762-770页

作者：郝建盛李兰海中国科学院地理科学与资源研究所陆地表层格局与模拟院重点实验室北京100101 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院伊犁河流域生态系统研究站新疆新源835800 新疆干旱区水循环与水利用重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院中亚生态与环境研究中心新疆乌鲁木齐830011

雪崩是冰冻圈内主要的自然灾害之一,严重威胁高寒山区内的交通廊道、能源输送和通信干线、矿区、牧区、旅游区等安全并造成基础设施毁坏和人畜死伤,阻碍山区社会经济的可持续发展。随着气候变化和人类活动不断向高寒山区扩展,暴露在雪... 详细信息

雪崩是冰冻圈内主要的自然灾害之一,严重威胁高寒山区内的交通廊道、能源输送和通信干线、矿区、牧区、旅游区等安全并造成基础设施毁坏和人畜死伤,阻碍山区社会经济的可持续发展。随着气候变化和人类活动不断向高寒山区扩展,暴露在雪崩危险之下的人口及基础设施日趋增多,雪崩的风险显著增强。为保障山区的社会经济可持续发展,对雪崩灾害防治管理需求不断增加。在梳理我国1960年以来主要雪崩研究进展基础上,结合世界各地雪崩研究成果,总结了雪崩的影响因素和区域规律、雪崩的形成与运动机理、雪崩监测预警、雪崩风险评估和雪崩工程防治等方面的进展和亟须研究的前沿问题以及科学难点。同时本文论述了气候变化对雪崩活动的影响,以及人类活动与雪崩活动之间的相互影响,展望了未来雪崩防灾减灾的需求并提出对策,推动雪崩防灾减灾研究。

关键词：雪崩研究气候变化雪崩灾害雪崩防治和管理

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开都河流域降水与径流年内分配特征及其变化的同步性分析

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干旱区资源与环境 2014年第12期28卷 99-104页

作者：薛杰李兰海李雪梅姚亚楠常存荒漠与绿洲生态国家重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆干旱区水循环与水利用自治区重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070

基于开都河流域巴音布鲁克气象站和大山口水文站1960-2007年的逐月降水和径流数据,文中通过采用集中度与集中期为量化指标,对开都河流域降水和径流的年内分配变化以及两者变化的同步性进行了研究。结果表明:(1)不同年代降水与径流年内... 详细信息

基于开都河流域巴音布鲁克气象站和大山口水文站1960-2007年的逐月降水和径流数据,文中通过采用集中度与集中期为量化指标,对开都河流域降水和径流的年内分配变化以及两者变化的同步性进行了研究。结果表明:(1)不同年代降水与径流年内分配各自具有明显的差异,80年代夏季降水量与夏季径流量显著偏小,而2000-2007年却显著偏大,同时这时期年径流量显著增多、最大径流量出现时间较其他年代有所推迟;(2)近48年来,降水量和径流量的集中度都有缓慢的下降趋势,两者的年际变化有很好的同步性。降水量和径流量的集中期有微弱的上升趋势,但它们的同步性较差;(3)不同年代冬季降水量与同期径流量变化是不同步的,而年内其他季节,径流量分配过程主要依赖于降水量变化,降水和径流峰值表现出了很强的同步性。

关键词：开都河集中度集中期径流降水

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Patterns of Climate Change in Xinjiang Projected by IPCC SRES

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Journal of Resources and Ecology 2013年第1期4卷 27-35页

作者：李兰海白磊姚亚楠杨青赵鑫中国科学院新疆生态与地理研究所绿洲生态与荒漠环境重点实验室乌鲁木齐830011 新疆干旱区水循环与水利用重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 中国气象局沙漠气象研究所乌鲁木齐830002

Accompanied by global climate change, the annual mean air temperature has experienced a strongly increasing trend in the western China, especially in Xinjiang. The Global Climate Model （GCM） provides an efficient and direct method to assess the process of global climate change and project future climate driven by various factors, especially human activity. Since GCMs＇ low spatial resolution cannot capture the characteristics of local climate change due to the land surface＇s complexity, downscaling methods, including Regional Climate Model （RCM）, Bias Correction method and Statistical Method, are proposed to process raw data from GCMs for local climate change assessment. This study applied the delta method, one of Bias Correction methods, to make horizonta! resolution of 24 GCMs models＇ monthly outputs into 0.5~C for analyzing Xinjiang＇s future climate pattern under three IPCC SRES. A comparison between the results from downscaled dada and raw data from GCMs shows that downscaling methods can improve local climate changing feature in complex land surface and topography and to reduce the uncertainty of climate data generated from GCMs in Xinjiang. The results showed that scenarios A1B, A2 and B1 generated similar patterns and trends in annual mean air temperature and annual precipitation in the early 21st century with fluctuations in the middle of the 21st century. The annual mean air temperature will reach 10℃ 11.1℃ and 8.5℃ in A1B, A2 and B1 by the end of the 2Pt century, respectively, while the annual precipitation during the projection period will experience an increasing trend with a little fluctuation. During 2020 and 2070, the annual temperature in A1B scenario is greater than the other scenarios on regional average. The annual precipitation in the A1B scenario is also greater than other scenarios during 2020 and 2040 on regional average. However, there exists a large uncertainty within different SRES with an range of 6℃ in annual temperature and about 200 mm i

关键词： climate change regional climate model downscaling Delta method temperature precipitation

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基于PLUS与InVEST模型的鄱阳湖流域碳储量时空变化与预测

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环境工程 2023年第10期41卷 163-172页

作者：付帅彭雨欣徐炳先江西财经大学财税与公共管理学院土地资源管理系南昌330013 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆干旱区水循环与水利用重点实验室乌鲁木齐830011

城市扩张、土地利用变化引起流域生境及其碳储量改变,为探明土地利用更替对碳储量造成的影响,以鄱阳湖流域为研究区域,应用InVEST和PLUS模型甄别鄱阳湖流域土地利用及碳储量时空分布特征,探索自然发展、城市建设和生态保护情景下流域碳... 详细信息

城市扩张、土地利用变化引起流域生境及其碳储量改变,为探明土地利用更替对碳储量造成的影响,以鄱阳湖流域为研究区域,应用InVEST和PLUS模型甄别鄱阳湖流域土地利用及碳储量时空分布特征,探索自然发展、城市建设和生态保护情景下流域碳储量时空演变及响应机制。结果表明:2000—2020年鄱阳湖流域水域、建设用地均呈扩张趋势,而土地碳储量持续下降;在自然发展和城镇发展情景下,林地、草地和未利用地数量均减少,在生态保护情景下,草地呈现减少而林地呈现扩张,在自然发展情景中耕地呈现扩张;较2020年,在自然发展、城镇发展和生态保护情景下的2030年碳储量,分别下降19万,149万和上升25万t,且土地利用分布与碳储量分布呈高度一致性。明确鄱阳湖流域土地利用及碳储量时空演变特征,预测其未来变化趋势,有利于流域土地利用可持续发展,为推进流域“双碳”目标实现提供参考。

关键词：鄱阳湖流域碳储量土地利用变化 InVEST模型 PLUS模型

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