黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室开放基金(10502-Z12-9)
- 作品数：18 被引量：151H指数：8
- 相关作者：蒋冲王飞穆兴民李锐陈爱芳更多>>
- 相关机构：中国科学院西北农林科技大学北京师范大学更多>>
- 发文基金：黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室开放基金国家自然科学基金中国科学院国际合作局对外合作重点项目更多>>
- 相关领域：农业科学生物学天文地球更多>>
- “蒸发悖论”在秦岭南北地区的探讨被引量：22
- 2013年
- 潜在蒸散量(ET0)是大气蒸发的估计值,已经广泛应用于灌溉管理和无实测蒸发资料地区的估算。分析ET0的时空变化是研究水资源对气候变化响应的基础工作,同时对于农业水资源的优化利用也具有重要意义。根据秦岭南北47个气象站1960—2011年逐日数据,利用FAO Penman-Monteith公式计算出各站的潜在蒸散量(ET0),研究了气温、降水与ET0之间的长期变化趋势关系,对导致ET0下降的主要原因进行了讨论,着重对秦岭南北地区是否存在"蒸发悖论"进行验证。结果表明:(1)秦岭南北整体气温经历了先降后升的变化过程,1993年为突变年份,1960—1993年的降温速率和1994—2011年的升温速率均表现出由南向北递减的规律,1960—2011年整体升温速率由北向南递减。(2)1979年和1993年是ET0变化的转折点,以1979和1993为界ET0经历了"升—降—降"的变化阶段。1960—1979年仅汉水流域和巴巫谷地存在"蒸发悖论"现象,1980—1993、1994—2011和1960—2011年3个时段区域整体和各子区均发现了"蒸发悖论"现象。秋季后18a和52a整体以及冬季前34a和52a整体均存在"蒸发悖论"现象,冬季最为明显。(3)近52年整体降水表现出不显著的下降趋势,相较于年尺度,夏季降水与ET0逆向变化趋势更为明显。(4)年尺度上,太阳辐射(日照时数)下降引起的潜热通量减少是造成ET0下降即"蒸发悖论"现象的主要原因。季节尺度,春季ET0下降的主导因素为风速,其它季节均为太阳辐射(日照时数)。
- 蒋冲王飞刘思洁穆兴民李锐刘焱序
- 关键词：秦岭南北潜在蒸散量气温降水
- 退耕还林(草)背景下渭河流域植被覆盖时空变化分析被引量：10
- 2012年
- 以SPOT VGTETATION的归一化植被指数为基础,借助GIS软件的空间分析功能和线性回归分析法对渭河流域植被覆盖空间分布特征以及退耕还林(草)工程实施以来植被覆盖时空变化趋势进行了分析。结果表明:渭河流域六盘山、子午岭、秦岭北麓和关中盆地一带各有一条NDVI高值区。渭河源区植被覆盖较好,黄土塬区次之,丘陵沟壑区最差。退耕以来NDVI年最大化值增加显著,植被覆盖在空间上呈现出整体改善,局部退化趋势。轻微改善、中度改善、明显改善的区域所占面积分别为29.35%、26.49%和8.21%,另有6.59%的土地轻微退化。其中,黄土高原丘陵沟壑区植被覆盖增加趋势显著,变化斜率出现负值的区域主要位于渭河中下游和泾河中上游地区。研究区不同坡度等级的坡地植被覆盖状况得到明显改善,变化速率由大到小依次排序为0°-6°、6°-15°、15°-25°和>25°的坡地。位于丘陵沟壑区的吴旗等县坡地植被恢复趋势最为明显,泾河中游、北洛河中上游以及渭河上游等地区也有明显好转趋势。
- 蒋冲王飞穆兴民李锐
- 关键词：渭河流域植被覆盖NDVI退耕还林(草)
- 土壤湿度指数在黄土高原的适宜性评价被引量：7
- 2012年
- 利用1992—2000年间黄土高原地区逐月降雨量、实测土壤湿度数据,结合GIS遥感技术、相关分析等方法,对基于TU-Wien变化检测算法,从ERS散射计数据反演获取的土壤湿度指数(SWI)或表层土壤湿度(SSM),从点和面2个尺度进行了验证。结果表明,在不同的土地利用、土壤质地和地形条件下,SWI或SSM与降水呈正相关(P<0.01)。时间序列方面,降雨、实测值和SWI或SSM基本上呈现出相同的变化趋势;空间分布上,降水和SWI具有相似的分布特征。在点尺度上,选取的7个站点的SWI与降水呈正相关(P<0.01),SWI和实测值的相关性随土层深度加深而下降,仅在10cm处达到显著水平(P<0.01)。对表层10cm的实测数据而言,降水和SWI的相关性要好于其与实测值的相关性。在黄土高原区域尺度上,SWI或SSM能够较为准确地揭示该地区表层土壤湿度的演变和空间分布特征。有长达20年(1992—2011年)之久的数据积累,并且可以免费及时获取的SWI或SSM,对于大范围实测土壤湿度数据匮乏的黄土高原地区而言,是一种具有较高利用价值的土壤湿度监测数据产品。
- 蒋冲王飞穆兴民李锐
- 关键词：黄土高原土壤湿度SWISSM
- 近52年渭河流域气候变化及极端干湿事件演变特征分析被引量：3
- 2012年
- 利用渭河流域及其周边区域23个站点1959—2010年的逐日气象数据,通过Penman-Monteith公式计算潜在蒸散量(ET0)和湿润指数。采用气候倾向率、标准化指数、相关分析等方法就该地区气候变化和极端干湿事件的变化特征及其影响因素进行了分析。结果表明,①渭河流域气温分布呈东南向西北递减格局,近52年呈升温趋势(0.2℃/10a,P<0.001),升温较快的区域位于子午岭林区、陇东和丘陵沟壑区一带。降水分布东南高西北少,52年来呈减少趋势(-2.2mm/10a,P>0.1),减幅较大的区域位于关中和陇东一带。②湿润指数整体呈下降趋势,由南向北干旱化加剧,黄土高原丘陵沟壑区最干,秦岭和关中地区最湿。③极端干旱事件频率在波动中增加,频率5次及以上的年份占48%,极大值出现在20世纪90年代中期;极端湿润事件频率在波动中减少,20世纪60年代至今气候干湿演替规律依次为湿—干—湿—干—干。
- 蒋冲王飞穆兴民李锐
- 关键词：渭河流域气候变化湿润指数
- 陇东黄土高原农田土壤湿度演变对气候变化的响应被引量：7
- 2012年
- 以甘肃省庆阳市西峰区为例,利用近50a气象观测资料和近20a的土壤湿度观测资料,分析全球气候变暖背景下陇东主要气象要素及土壤湿度的变化特征,研究了气候变化对土壤湿度的影响。50a来陇东气温呈波动上升趋势,降水量呈波动减少趋势。1991—2010年陇东各层土壤湿度总体上均呈现出下降趋势,春季是土壤湿度减少最明显的季节,夏季土壤湿度变化趋势与春季具有类似规律,但变化率明显低于春季。秋季浅层土壤湿度呈下降趋势,深层呈上升趋势。就表层土壤湿度而言,各季土壤湿度与该季气温均为负相关,与降水量呈正相关。而对较深层土壤而言,土壤湿度与气温、降水的相关关系因季节而异。潜在蒸散量对土壤湿度的影响月份和年际变化均呈现出反位相的特点,基本呈同步变化趋势。通过对农田土壤水分演变特征及其影响因素进行分析,为进一步理解土壤水分的演变,合理利用气候资源,调整农业生态布局,积极应对气候变化提供决策方面的参考。
- 严丽王飞蒋冲穆兴民
- 关键词：陇东黄土高原气候变化
- 秦岭南北地区光合有效辐射时空变化及突变特征被引量：8
- 2013年
- 基于秦岭南北地区47个气象站1960-2011年的逐日气象数据,通过Angstrom方程和Penman-Monteith公式计算了各站点的光合有效辐射(PAR),并借助Spline空间插值、Pettitt突变点检验和相关分析等手段对PAR的空间分布、时空演变、突变特征及其可能成因进行了分析。结果表明:①秦岭南北地区PAR的时间和空间分布特征明显,在空间上呈北高南低的分布格局;在季节分布上,夏季、春季、秋季、冬季依次减小。②52年间,该地区年PAR整体呈显著下降趋势,下降速率由南向北,由东向西递减;时间变化方面,春季PAR呈现不显著的上升趋势,其余季节均呈下降趋势,夏季减小最快,其次为冬季,秋季最小。③该地区89%的站点年PAR存在突变,突变站点中的85%发生于1979-1983年间;夏季89%的站点发生突变,突变站点中的90%发生于1979-1983年间;冬季68%的站点发生突变,但突变时间同步性和一致性较差;春季和秋季突变现象不甚明显。④气候变化(风速下降)、城市化进程加快以及工业生产导致的气溶胶增多是导致PAR显著下降的主要原因,而火山爆发引发的气溶胶增加则是PAR波动的主要原因。
- 蒋冲朱枫杨陈王飞穆兴民李锐
- 黑河流域森林生态系统湿热特征分析被引量：7
- 2012年
- 利用2008年黑河流域典型森林生态系统土壤和空气温湿度观测资料,分析了不同层次土壤和大气温度和湿度的变化特征。结果表明:(1)各层土壤温度在2—3月达到一年中的最小值,在7—9月达到一年中最高值,土壤温度周年变化幅度以及年最低温度随土壤深度的增加而递减。(2)表层土壤含水量受春季融雪和降雨影响较大,在8月中、上旬达到最高值;20—40cm土壤含水量对春季融雪响应较弱,80—120cm土壤含水量较为稳定,不受冻融交替影响。(3)从当年7月中旬至次年1月下旬,林地各层气温呈下降趋势,2月上旬至7月上旬呈上升趋势;距离地表近2m高度全年各月份气温略高于10m和24m高度,气温最高值和最低值分别出现在14:30和6:30左右。(4)4—6月林内湿度相对较低,7—10月相对较高,空气相对湿度最高值和最低值分别出现在22:00和11:30左右;10m和24m处空气相对湿度变化规律与2m处基本一致。
- 蒋冲王飞穆兴民赵云
- 关键词：黑河流域森林生态系统土壤温度土壤湿度气温
- 气候变化对渭河流域自然植被净初级生产力的影响研究(Ⅰ)——地表干湿状况时空演变特征分析被引量：5
- 2013年
- 采用1959～2010年23个气象站的逐日气象资料,利用FAO Penman-Monteith公式计算出渭河流域各气象站的潜在蒸散量,由此计算出各站的湿润指数。采用样条曲线插值法(Spline)、气候倾向率、标准化指数、相关分析等方法对流域湿润指数的时空变化特征以及影响其变化的气象要素进行了分析。结果表明:近52a渭河流域地表湿润指数整体下降,由南向北干旱程度逐渐增加。北部黄土高原丘陵沟壑区最干,南部秦岭山地和关中地区最湿。湿润指数年际间波动较大,与潜在蒸散量的变化趋势呈反相位关系,泾河和北洛河流域干湿分布规律与渭河流域整体类似。干旱化速率较大的为华山和宝鸡,关中部分地区微弱变湿。流域整体在春季和秋季变干,夏季除关中和陇东部分地区外也逐渐变干,冬季呈变湿趋势。影响湿润指数的因素主要为降水(正相关)和温度(负相关),风速的增加也会加剧干旱化的趋势。
- 蒋冲王飞穆兴民李锐
- 关键词：渭河流域湿润指数影响因素
- 渭河流域相对湿度与植被覆盖变化及其响应关系被引量：2
- 2012年
- 借助GIS、遥感技术和数理统计等方法,对渭河流域相对湿度和植被覆盖变化进行了研究,定量分析植被恢复对该地区空气相对湿度的影响。结果表明:(1)近60a相对湿度分布具有一定的纬度地带性,存在由北向南递增的特点。相对湿度总体上呈下降趋势,退耕10a间呈微弱上升趋势。(2)退耕10a间植被覆盖呈整体改善,局部恶化的趋势,近1/3的地区植被覆盖基本不变。植被覆盖状况改善较为明显的几个县(市)主要集中在渭河干流及泾河上游、马莲河上游、北洛河中游一带,植被退化的县(市)大多位于渭河中下游、泾河中上游地区。(3)退耕前的50a对于相对湿度影响较大的因子依次为降水、日照和气温。退耕后的10a相对湿度随着植被覆盖状况的改善(退化)而相应上升(下降)。(4)吴旗县冬季和年的相对湿度与NDVI呈负相关,春季和夏季的相对湿度与NDVI呈极显著的正相关。1982—2006年夏季湿润则植被状况较好,夏季干燥则植被状况较差。
- 蒋冲王飞穆兴民
- 关键词：渭河流域相对湿度植被恢复
- 黄土高原农田土壤湿度演变及其与气候变化的响应关系被引量：11
- 2012年
- 利用黄土高原及其周边区域91个气象站1961—2010年间年、月气象数据和4个农业气象观测站19 a（1981—1999年）的土壤湿度和20 a（1992—2011年）的土壤相对湿度资料,分析了该地区代表站点农田土壤湿度和主要气象要素的年、月变化以及土壤湿度对气候变化的响应。研究主要利用了线性趋势和相关分析等方法。结果表明：（1）黄土高原近50 a来的降水呈减少趋势,气温呈上升趋势。多年平均年降水量（气温）的地理分布特点是南多（高）北少（低）,东多（高）西少（低）,由东南向西北递减,受到海拔高度和地形的影响,半干旱区和半湿润区有整体南移的趋势。（2）不同年份气候、环境等条件变化使得西峰、长治、延安、绥德4个站点10~50 cm土壤湿度存在年际间差异。（3）土壤湿度与气温之间存在负反馈关系,与降水之间存在正反馈关系。温度和降水条件的变化是导致黄土高原土壤湿度变化的主要原因。（4）以西峰为例,分析了黄土高原地区水热变化对土壤湿度的影响。就表层土壤而言,各季土壤湿度与本季和前一季度乃至前一年气温均为负相关关系,与降水量呈正相关。就较深层土壤而言,土壤湿度与降水和气温的相关关系因季节而异。从月尺度上看,土壤湿度与气温普遍存在负相关关系,而与降水之间总体响应不明显,但在某些月份两者存在显著相关性。
- 蒋冲王飞穆兴民侯群群
- 关键词：土壤湿度气候变化气温降水黄土高原
