清代珠江流域旱涝灾害变化特征与R/S分析

在整理清代1644-1911年的历史文献资料的基础上,统计了珠江流域以及各个子流域的旱涝灾害发生频次.利用滑动平均、小波分析等方法研究了清代珠江流域的旱涝灾害演变趋势和周期;通过R/S分析计算Hurst指数,预测未来旱涝变化特征,并通过近50年的气象降水资料计算的SPI指数对预测结果进行验证.结果表明:清代珠江流域洪涝灾害的频次整体高于干旱灾害的频次,其中1695年、 1860年和1894年既发生了流域性干旱也发生了流域性洪涝;旱涝频次的主要振荡周期为32～34 a;珠江流域未来的干旱、洪涝灾害整体变化将与过去的变化趋势一致,且流域洪涝序列的Hurst指数比干旱序列的Hurst指数更为接近1.0,说明清代珠江流域洪涝序列的趋势延续性比干旱序列更强.     

干旱对鄱阳湖流域植被生态系统GEP的影响

总生态系统生产力GEP(gross ecosystem productivity),是生态系统固定的碳总量,作为碳循环研究的重要组成部分,有着不可估量的生态价值和极为重要的人文社会意义.在全球气候变暖背景下,干旱对陆地生态系统GEP造成了一定影响.该文以鄱阳湖流域为研究区,利用生态耦合模型估算2000—2016年间每月GEP,计算干旱指数SPI( standard precipitation index)探究干旱在时间和空间分布上对GEP的影响.通过对模型模拟的GEP与MODIS的GEP产品进行对比分析,发现两者具有较好的相关性,且在GEP低值区间两者表现几乎完全一致.研究结果表明,干旱对鄱阳湖流域植被生态系统GEP存在抑制效应,随着干旱程度的加剧,GEP显著减少;两者不仅在时间上存在一致协同变化趋势,在空间分布上也表现出强烈的一致性.通过该研究,有助于管理部门了解干旱对GEP产生影响的作用机制,为流域生态环境保护提供科学支撑.     

Modelling conservation in the Amazon basin

Expansion of the cattle and soy industries in the Amazon basin has increased deforestation rates and will soon push all-weather highways into the region's core. In the face of this growing pressure, a comprehensive conservation strategy for the Amazon basin should protect its watersheds, the full range of species and ecosystem diversity, and the stability of regional climates. Here we report that protected areas in the Amazon basin--the central feature of prevailing conservation approaches--are an important but insufficient component of this strategy, based on policy-sensitive simulations of future deforestation. By 2050, current trends in agricultural expansion will eliminate a total of 40% of Amazon forests, including at least two-thirds of the forest cover of six major watersheds and 12 ecoregions, releasing 32 +/- 8 Pg of carbon to the atmosphere. One-quarter of the 382 mammalian species examined will lose more than 40% of the forest within their Amazon ranges. Although an expanded and enforced network of protected areas could avoid as much as one-third of this projected forest loss, conservation on private lands is also essential. Expanding market pressures for sound land management and prevention of forest clearing on lands unsuitable for agriculture are critical ingredients of a strategy for comprehensive conservation.     

淮河流域干旱灾害空间格局重构

基于历史文献记载,对1200年以来淮河流域的干旱灾害进行了统计与分析,重构并分析了淮河流域干旱灾害空间格局特征.结果表明:(1)淮河流域旱灾易发地由1200年至1948年的东部与南部地区转变成,1949年至2014年的中部与北部地区;(2)1200年至1948年除淮河下游地区旱灾易发等级较低外,其他地区易发等级较高,而1949年至2014年淮河流域整体干旱易发等级较小.     

南苏门答腊盆地北部新生代层序地层格架及有利储层分布

南苏门答腊盆地是在欧亚、印度洋-澳大利亚、太平洋三大板块交汇处发育起来的新生代弧后裂谷沉积盆地,经历了一次完整的海进—海退旋回。应用层序地层学的原理和方法,综合研究盆地北部钻井、测井及地震资料,确定4种层序界面识别标志,在盆地北部新生代始新世—中新世识别出2种类型层序界面:不整合面和沉积作用转换面。南苏门答腊盆地北部新生代始新世—中新世发育8个具有等时意义的层序界面,将其划分为7个三级层序。分析层序格架内基准面上升期与下降期地层叠加样式及沉积相构成特征,认为冲积扇、河流、三角洲和盆底低位扇等沉积体系是南苏门答腊盆地北部最重要的勘探目标,有利的岩性储集相带主要分布在基准面上升期,为后期盆地勘探的潜在领域,特别要重视对邻近不整合面或沉积作用转换面位置的储集层精细描述,选择有利相带进行钻探与评价。     

近51年海河流域作物生长季干旱时空分布特征研究

基于1960-2010年海河流域及周边地区116个气象站逐月气温和降水资料,采用相对湿润度指数M作为干旱评价指标,分析海河流域作物生长季（春季至秋季）气象干旱发生的时空分布特征．结果表明：（1）春季海河流域干旱最为严重,多年平均干旱率高达56．90％;夏季较春季干旱率明显降低,多年平均干旱率为7．59％;秋季干旱率呈现出增加趋势．（2）春季干旱在1960年代最为严重,夏季干旱在1990年代最为严重,而秋季干旱在1980年代最为严重．（3）春季干旱发生概率最高,整个海河流域均在19．61％以上,干旱发生概率在50％VA上的地区面积占海河流域的3／4,河北东北部和京津一带是春季干旱发生概率最高的地区;夏季干旱发生概率较春秋低,干旱发生概率最高的地区为大同和张家口以北地区;大部分地区的秋季干旱发生概率在25％以上,发生概率最高的区域主要集中在京津唐地区．     

基于Copula的澜沧江流域气象干旱风险分析

基于云南省澜沧江流域9个气象站点在1953—2015年逐月降水、蒸散发序列,构建标准化降水蒸散发指数SPEI,采用游程理论分离干旱特征变量,利用Copula函数建立联合分布函数,分析干旱发生概率及其重现期. 结果表明:1）当发生相同程度历时、强度的干旱事件时,澜沧江流域北部区域的发生频率高于南部;2）不同地区的联合重现期等值线变化趋势不同,实际重现期介于联合重现期与同现重现期之间,联合重现期与同现重现期的值可作为预测实际重现期的区间范围;3）通过重现期确定不同程度干旱对应的区间范围;4）流域内轻微干旱风险概率为5.50%~11.05%、中度干旱风险概率为17.43%~39.31%、重度干旱风险概率为12.89%~17.83%、特大干旱风险概率为7.20%~14.00%. 研究结果可为澜沧江流域干旱风险应对提供有益参考.      

Continental-scale patterns of canopy tree composition and function across Amazonia

The world's greatest terrestrial stores of biodiversity and carbon are found in the forests of northern South America, where large-scale biogeographic patterns and processes have recently begun to be described. Seven of the nine countries with territory in the Amazon basin and the Guiana shield have carried out large-scale forest inventories, but such massive data sets have been little exploited by tropical plant ecologists. Although forest inventories often lack the species-level identifications favoured by tropical plant ecologists, their consistency of measurement and vast spatial coverage make them ideally suited for numerical analyses at large scales, and a valuable resource to describe the still poorly understood spatial variation of biomass, diversity, community composition and forest functioning across the South American tropics. Here we show, by using the seven forest inventories complemented with trait and inventory data collected elsewhere, two dominant gradients in tree composition and function across the Amazon, one paralleling a major gradient in soil fertility and the other paralleling a gradient in dry season length. The data set also indicates that the dominance of Fabaceae in the Guiana shield is not necessarily the result of root adaptations to poor soils (nodulation or ectomycorrhizal associations) but perhaps also the result of their remarkably high seed mass there as a potential adaptation to low rates of disturbance.     

柴达木盆地南缘诺木洪地区水化学特征及分布规律

柴达木盆地南缘诺木洪地区地下水具有西北干旱盆地地下水水化学特征及分布规律,受盆地地貌、强烈蒸发极干旱气候条件控制和含水层岩性、埋藏条件、地下水渗流场的共同影响,形成了高山深盆特有的地下水水化学水平分带性。文中对地下水水质类型的形成演化过程进行了探讨,并就此类盆地地下水水化学类型缺失硫酸盐型水环带的成因机理进行了分析。     

Episodic sediment accumulation on Amazonian flood plains influenced by El Niño/Southern Oscillation

Continental-scale rivers with a sandy bed sequester a significant proportion of their sediment load in flood plains. The spatial extent and depths of such deposits have been described, and flood-plain accumulation has been determined at decadal timescales, but it has not been possible to identify discrete events or to resolve deposition on near-annual timescales. Here we analyse (210)Pb activity profiles from sediment cores taken in the pristine Beni and Mamore river basins, which together comprise 720,000 km2 of the Amazon basin, to investigate sediment accumulation patterns in the Andean-Amazonian foreland. We find that in most locations, sediment stratigraphy is dominated by discrete packages of sediments of uniform age, which are typically 20-80 cm thick, with system-wide recurrence intervals of about 8 yr, indicating relatively rare episodic deposition events. Ocean temperature and stream flow records link these episodic events to rapidly rising floods associated with La Ni?a events, which debouch extraordinary volumes of sediments from the Andes. We conclude that transient processes driven by the El Ni?o/Southern Oscillation cycle control the formation of the Bolivian flood plains and modulate downstream delivery of sediments as well as associated carbon, nutrients and pollutants to the Amazon main stem.     

百色盆地东部坳陷北部陡坡带那读组层序特征及岩相古地理演化

结合钻井岩心、测井、野外露头等地质资料以及前人的研究成果,将百色盆地东部坳陷北部陡坡带东段那读组划分为1个超长期、4个长期、8个中期和数十个短期旋回层序.以2个长期旋回层序(LSC3~LSC4对应的2个沉积层序)为单位,编制了那一期的岩相古地理图.结果表明:在那一期主要发育扇三角洲前缘-浅湖、半深湖亚相;扇三角洲平原亚相不发育,仅分布在研究区的西北部和东北部,沿断裂呈窄带状分布;扇三角洲前缘、浅湖、半深湖亚相较发育,分布在研究区中部和东南部的广大地区.     

基于随机模拟和模糊聚类的水文干旱特性分析

为进一步探讨严重水文干旱事件的发生规律和确定黄河上中游地区连续枯水段的发生概率和重现期 ,采用多站季节性随机径流模型生成长序列人工径流 ,利用模糊聚类分析方法对人工径流序列中的枯水年份进行了识别 ,最后以黄河中游测站为例 ,通过对径流序列中不同长度连续枯水段出现情况的统计分析确定了几种条件下严重水文干旱的发生概率和重现期。多站季节性模型和模糊聚类分析相结合进行水文干旱特性分析 ,丰富了现有的研究方法 ,所得研究结论对黄河流域水资源规划和干旱年份的水资源调度和风险管理具有参考价值。     

枯季径流预报探讨

在分析研究流域气候特征及枯季径流来水规律的基础上,用水文方法分别建立了枯水期月径流预报模型。水文方法是利用水文序列资料建立自回归模型,用实测资料对预报模型进行了验证。     

怒江流域下游地区气象与水文干旱特征研究

以怒江下游勐波罗河流域为例, 利用周边气象站点年的月降水量、月气温和流域出口水文站月径流数据, 计算气象干旱指标标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)和径流干旱指数(SDI), 分析该地区1966—2013年间不同参考期(12个月、6个月和3个月)的气象和水文干旱变化过程, 揭示流域水文干旱与气象干旱发生的关联。研究结果表明, 自21世纪初期以来, 流域各参考期干旱指数呈现减少趋势(干旱增加),尤其是SPEI-6M (参考期为6个月的 SPEI)和SPEI-3M (参考期为3个月的SPEI)。研究区气象与径流干旱均具有多尺度周期性特征: 在20世纪90年代中期之后, 25~30年大尺度周期的等值线中心逐渐下移, 时间尺度缩短为10~15年。进入21世纪以来, 径流干旱在25年以上的大尺度上演变为减弱的干旱期, 在10~15年中尺度上则处于由干旱向微湿润变化的过渡期。径流干旱与气象干旱关系密切, 通过气象干旱指数SPEI-6M, 可以较好地预测年径流干旱变化程度。     

基于RS和GIS的黑河流域景观生态综合评价

利用2006年Landsat TM影像、土壤数据、DEM数据及气象资料,基于RS和GIS技术,针对土地沙漠化、土壤盐渍化和水土流失等主要生态问题,选取植被类型、干旱指数、地形、降水侵蚀力值等8个指标,建立了景观生态综合评价模型,评价了黑河流域景观生态质量.结果表明:(1)黑河流域景观生态综合指数平均值为5.870,以3级和4级为主体,占总面积的68.65%,景观生态质量一般;(2)景观生态质量水平分布表现出明显的区域差异,呈现出流域上游最好、中游次之、下游最差的特点,从行政范围来看,民乐县、山丹县、甘州区、祁连县和肃州区较好,额济纳旗、金塔县、嘉峪关市等则较差.     

20世纪中国大旱的一个重要根源

本文研究了新星爆发和中国干旱的关系。从演绎推理和归纳推理两种不同的思维方法得到了相同的结论:新星爆发是中国发生严重干旱和大旱的一个重要根源。具体内容有三点。第一,新星爆发是20世纪中国全部10个最严重旱年的一个根源。第二,最亮视星等3等及更亮的新星爆发后,中国都要发生严重的干旱。这种严重的干旱绝大多数要连续两年,时间多数发生在新星爆发后的第2年和第3年。第三,最亮视星等3等及更亮的新星爆发后,黄河流域都要发生严重的干旱,时间是新星爆发后的第2年或第3年。新星爆发引起中国干旱的程度和最亮视星等有关,大体是新星越亮,引起中国干旱的程度也越重,但并非严格的正比关系。超新星也是引起中国干旱的根源。本文指出,古人畏惧异常天象、害怕它引起自然灾害的观点是正确的,不应被指责为迷信。本文的发现为预警我国今后的大旱提供了参考。     

云南年降水多周期叠加与连续特大气象干旱关系及趋势预估研究

选用Morlet连续复小波变换(cmor)分析1959—2012年云南全省125个气象站的逐年站平均降水时间序列的多时间尺度周期分布特征,解析云南2009年以来降水异常特少导致连续特大干旱的成因,用各主周期的小波系数实部数据建立虚拟变量回归模型,模拟年降水距平的时间演变,预估未来5 a逐年降水趋势.结果表明:云南年降水存在明显的26、16~17、9~10、4 a 4个时间尺度不同的振荡主周期; 其中26 a周期最为明显,且最持续稳定,次明显的是9~10 a周期,也有持续稳定的特点;1992年前、后的振荡主周期差异明显;自2009年以来,4个不同时间尺度的主周期均进入或处于谷期,4个主周期谷底效应的叠加,是云南降水连续4 a异常偏少导致连续特大干旱的重要成因之一;云南的降水偏少时段可能在2014—2015年结束,以持续年降水异常偏少为特征的云南连续特大气象干旱也将可能随之结束.     

中新生代天山及其两侧盆地性质与演化

天山两侧中新生代盆地中的沉积记录、沉积中心展布及其迁移特征反映了盆地演化特征,天山地区的年代学数据则是构造活动的响应。这些沉积学记录、年代学记录及山前构造变形与天山地区的构造演化、天山快速隆升和区域地壳缩短相对应,反映晚侏罗世晚期—早白垩世早期、晚新生代是天山快速隆升的2个时期,也是盆地性质发生转变的重要时期。综合分析认为,天山两侧盆地早中侏罗世为陆内断陷坳陷盆地阶段,晚侏罗世—早白垩世早期盆地开始进入挤压背景下的陆内坳陷盆地阶段,晚新生代开始发育再生前陆盆地。天山晚新生代构造变形总体显示西强东弱的特点,这种变形差异可能与帕米尔构造结的向北推挤有关。     

英台油田萨尔图油层高分辩率层序地层与单砂体特征

应用岩心、油田开发区密井网资料,对松辽盆地英台油田白垩系姚家组第二和第三段(萨尔图油层)进行高分辨率层序地层对比,并对高频基准面旋回内单砂体的发育特征和空间展布规律进行研究。结果表明,姚家组第二和第三段总体上为一个长期基准面上升半旋回,其中包括1.5个中期旋回、10个短期旋回及若干个超短期旋回。单砂体在中期基准面旋回中呈现规律性分布,中期基准面旋回及A/S值的变化控制砂体分布样式。随着中期基准面的上升,A/S值的增大,单砂体平面上由底部连片状到中部宽带状,再变为上部窄条带状,砂体的厚度、宽度变小,连通性变差。中期基准面的旋回控制着河道砂和河口坝砂平面上的迁移。     

农业干旱遥感监测指数及其适用性研究进展

 干旱是影响农作物生长发育的主要气象灾害,且在全球气候变暖背景下,中国呈现出增多增强的干旱化趋势。本文综述主要遥感干旱指数的最新研究进展,并对其优缺点进行比较,分析了各类农业干旱遥感监测指数的适用性:1)与土壤水分指标密切相关的各指数比较适宜于农业旱情早期预警及土壤干旱型农业旱情监测,对作物生长前期未封垄时,植被覆盖度低,土壤裸露情况下有很好的监测效果;2)表征作物形态及生理指标的各指数比较适宜于农业作物生长过程中,尤其是在封垄后,植被覆盖度较高的时期的旱情监测;3)各类综合干旱指数的适用性广阔,可以根据作物整个生长过程中的不同时期进行改良调整,但由于需要大量参数计算保证其精度,限制了实际应用。