冰川、寒漠、高寒草甸、高寒草原等典型高寒景观要素构成特殊西北内陆河高寒山区景观系统,其时空变化及分布特征直接影响内陆河上游流域的产汇流过程和水量平衡关系。为厘清内陆河高寒山区的景观分布特征,选取中国三大内陆河之一的疏勒河的上游为研究区域,细分高寒景观类型,并应用景观动态度、转移矩阵、景观格局指数及PLUS模型等,分析了研究区高寒景观类型时空变化特征及其影响因素。结果表明:高寒草原和寒漠是疏勒河上游主体景观类型(面积占比>85%),在变化趋势上,高寒草原、裸地面积在1990—2020s呈较显著增加趋势,而寒漠、冰川、灌丛面积呈较显著减少趋势,高寒草甸、沼泽草甸面积变化不明显(相对变化率分别为0.09%和-0.03%),预计到2030年代,草地面积持续增加,寒漠和冰川面积持续减少;高寒草原增加面积主要由寒漠转化而来,研究区植被有向好的趋势;景观格局趋于破碎化,景观整体的异质性和不均匀程度均有所增加;气温、降水是研究区高寒景观变化的主导影响因子。本研究有助于提升对气候暖湿化背景下高寒景观格局研究及其动态变化的认识水平,相关结果可为内陆河高寒山区流域生态及水文研究提供参考。
冰川、寒漠、高寒草甸、高寒草原等典型高寒景观要素构成特殊西北内陆河高寒山区景观系统,其时空变化及分布特征直接影响内陆河上游流域的产汇流过程和水量平衡关系。为厘清内陆河高寒山区的景观分布特征,选取中国三大内陆河之一的疏勒河的上游为研究区域,细分高寒景观类型,并应用景观动态度、转移矩阵、景观格局指数及PLUS模型等,分析了研究区高寒景观类型时空变化特征及其影响因素。结果表明:高寒草原和寒漠是疏勒河上游主体景观类型(面积占比>85%),在变化趋势上,高寒草原、裸地面积在1990—2020s呈较显著增加趋势,而寒漠、冰川、灌丛面积呈较显著减少趋势,高寒草甸、沼泽草甸面积变化不明显(相对变化率分别为0.09%和-0.03%),预计到2030年代,草地面积持续增加,寒漠和冰川面积持续减少;高寒草原增加面积主要由寒漠转化而来,研究区植被有向好的趋势;景观格局趋于破碎化,景观整体的异质性和不均匀程度均有所增加;气温、降水是研究区高寒景观变化的主导影响因子。本研究有助于提升对气候暖湿化背景下高寒景观格局研究及其动态变化的认识水平,相关结果可为内陆河高寒山区流域生态及水文研究提供参考。
冰川、寒漠、高寒草甸、高寒草原等典型高寒景观要素构成特殊西北内陆河高寒山区景观系统,其时空变化及分布特征直接影响内陆河上游流域的产汇流过程和水量平衡关系。为厘清内陆河高寒山区的景观分布特征,选取中国三大内陆河之一的疏勒河的上游为研究区域,细分高寒景观类型,并应用景观动态度、转移矩阵、景观格局指数及PLUS模型等,分析了研究区高寒景观类型时空变化特征及其影响因素。结果表明:高寒草原和寒漠是疏勒河上游主体景观类型(面积占比>85%),在变化趋势上,高寒草原、裸地面积在1990—2020s呈较显著增加趋势,而寒漠、冰川、灌丛面积呈较显著减少趋势,高寒草甸、沼泽草甸面积变化不明显(相对变化率分别为0.09%和-0.03%),预计到2030年代,草地面积持续增加,寒漠和冰川面积持续减少;高寒草原增加面积主要由寒漠转化而来,研究区植被有向好的趋势;景观格局趋于破碎化,景观整体的异质性和不均匀程度均有所增加;气温、降水是研究区高寒景观变化的主导影响因子。本研究有助于提升对气候暖湿化背景下高寒景观格局研究及其动态变化的认识水平,相关结果可为内陆河高寒山区流域生态及水文研究提供参考。
黄河源区冻土空间分布异常复杂,冻土因其特殊的水热物理性质显著影响水源涵养功能,然而冻土影响下的水源涵养空间格局尚未得到充分研究。本文基于InVEST模型模拟黄河源区水源涵养量空间分布变化,同时对黄河源区冻土变化及其对水源涵养的影响进行了研究。结果表明,1980—2019年间,黄河源区多年平均水源涵养量为41.15±14.55 mm,受降水作为主控因素的影响,其整体以(0.10±0.08)mm/a(p>0.05)的速率增加,季节冻土区增加速率(0.09±0.09)mm/a(p>0.05)略高于多年冻土区(0.07±0.07)mm/a(p>0.05);当前,季节冻土区平均水源涵养量约为多年冻土区的1.29倍。多年冻土顶板温度(TTOP)对水源涵养量的单因子解释力为0.20,其多因子交互作用均强于单因子作用。空间回归分析和自相关分析表明,TTOP与水源涵养量呈显著的协同关系,而活动层厚度(ALT)及最大季节冻深(MSFD)均与水源涵养量呈权衡关系。在回归性上,TTOP与水源涵养量回归系数由西北向东南递增,正相关区域集中在季节冻土区;ALT与水源涵养量的回归系数由南向北递增,...
黄河源区冻土空间分布异常复杂,冻土因其特殊的水热物理性质显著影响水源涵养功能,然而冻土影响下的水源涵养空间格局尚未得到充分研究。本文基于InVEST模型模拟黄河源区水源涵养量空间分布变化,同时对黄河源区冻土变化及其对水源涵养的影响进行了研究。结果表明,1980—2019年间,黄河源区多年平均水源涵养量为41.15±14.55 mm,受降水作为主控因素的影响,其整体以(0.10±0.08)mm/a(p>0.05)的速率增加,季节冻土区增加速率(0.09±0.09)mm/a(p>0.05)略高于多年冻土区(0.07±0.07)mm/a(p>0.05);当前,季节冻土区平均水源涵养量约为多年冻土区的1.29倍。多年冻土顶板温度(TTOP)对水源涵养量的单因子解释力为0.20,其多因子交互作用均强于单因子作用。空间回归分析和自相关分析表明,TTOP与水源涵养量呈显著的协同关系,而活动层厚度(ALT)及最大季节冻深(MSFD)均与水源涵养量呈权衡关系。在回归性上,TTOP与水源涵养量回归系数由西北向东南递增,正相关区域集中在季节冻土区;ALT与水源涵养量的回归系数由南向北递增,...
黄河源区冻土空间分布异常复杂,冻土因其特殊的水热物理性质显著影响水源涵养功能,然而冻土影响下的水源涵养空间格局尚未得到充分研究。本文基于InVEST模型模拟黄河源区水源涵养量空间分布变化,同时对黄河源区冻土变化及其对水源涵养的影响进行了研究。结果表明,1980—2019年间,黄河源区多年平均水源涵养量为41.15±14.55 mm,受降水作为主控因素的影响,其整体以(0.10±0.08)mm/a(p>0.05)的速率增加,季节冻土区增加速率(0.09±0.09)mm/a(p>0.05)略高于多年冻土区(0.07±0.07)mm/a(p>0.05);当前,季节冻土区平均水源涵养量约为多年冻土区的1.29倍。多年冻土顶板温度(TTOP)对水源涵养量的单因子解释力为0.20,其多因子交互作用均强于单因子作用。空间回归分析和自相关分析表明,TTOP与水源涵养量呈显著的协同关系,而活动层厚度(ALT)及最大季节冻深(MSFD)均与水源涵养量呈权衡关系。在回归性上,TTOP与水源涵养量回归系数由西北向东南递增,正相关区域集中在季节冻土区;ALT与水源涵养量的回归系数由南向北递增,...
在人类活动和全球气候变化驱动下,青藏高原气候整体呈现暖湿化变化趋势,由此引发的多年冻土活动层水热变化对寒区生态环境和寒区工程稳定性产生显著影响。目前,温度升高对多年冻土的影响机制较为明确,但降雨增加、降雨增加与气温升高共同作用下的多年冻土水热响应过程和机制尚不明确。在考虑雨水感热作用的地表能水平衡-冻土水热耦合模型的基础上,对比研究气温升高、降雨增加单一作用及其共同作用对活动层水热影响机制。结果表明:相比气温升高和降雨增加单一作用,暖湿化复合作用导致地表净辐射通量和蒸发潜热通量增长显著,地表感热降低更加明显,雨水感热影响较小,地表土壤热通量呈增加趋势;暖湿化复合作用下温度梯度液态水通量增长显著,基质势梯度液态水通量在浅层增幅也大于单独升温作用,但小于单一降雨增加作用,暖湿化导致暖季土壤含水率增幅小于单独降雨作用;暖湿化作用下活动层热传导通量在冷季增加显著且增幅小于单独升温作用,而液态水对流传热在暖季增加明显且增幅小于单独湿化作用;降雨增加促使土体暖季降温显著,暖湿化与单一气温升高均导致土体在冷季升温效果高于暖季;气温升高1.0℃引起多年冻土上限下移10cm,降雨增加100 mm促使上限...
在人类活动和全球气候变化驱动下,青藏高原气候整体呈现暖湿化变化趋势,由此引发的多年冻土活动层水热变化对寒区生态环境和寒区工程稳定性产生显著影响。目前,温度升高对多年冻土的影响机制较为明确,但降雨增加、降雨增加与气温升高共同作用下的多年冻土水热响应过程和机制尚不明确。在考虑雨水感热作用的地表能水平衡-冻土水热耦合模型的基础上,对比研究气温升高、降雨增加单一作用及其共同作用对活动层水热影响机制。结果表明:相比气温升高和降雨增加单一作用,暖湿化复合作用导致地表净辐射通量和蒸发潜热通量增长显著,地表感热降低更加明显,雨水感热影响较小,地表土壤热通量呈增加趋势;暖湿化复合作用下温度梯度液态水通量增长显著,基质势梯度液态水通量在浅层增幅也大于单独升温作用,但小于单一降雨增加作用,暖湿化导致暖季土壤含水率增幅小于单独降雨作用;暖湿化作用下活动层热传导通量在冷季增加显著且增幅小于单独升温作用,而液态水对流传热在暖季增加明显且增幅小于单独湿化作用;降雨增加促使土体暖季降温显著,暖湿化与单一气温升高均导致土体在冷季升温效果高于暖季;气温升高1.0℃引起多年冻土上限下移10cm,降雨增加100 mm促使上限...
在人类活动和全球气候变化驱动下,青藏高原气候整体呈现暖湿化变化趋势,由此引发的多年冻土活动层水热变化对寒区生态环境和寒区工程稳定性产生显著影响。目前,温度升高对多年冻土的影响机制较为明确,但降雨增加、降雨增加与气温升高共同作用下的多年冻土水热响应过程和机制尚不明确。在考虑雨水感热作用的地表能水平衡-冻土水热耦合模型的基础上,对比研究气温升高、降雨增加单一作用及其共同作用对活动层水热影响机制。结果表明:相比气温升高和降雨增加单一作用,暖湿化复合作用导致地表净辐射通量和蒸发潜热通量增长显著,地表感热降低更加明显,雨水感热影响较小,地表土壤热通量呈增加趋势;暖湿化复合作用下温度梯度液态水通量增长显著,基质势梯度液态水通量在浅层增幅也大于单独升温作用,但小于单一降雨增加作用,暖湿化导致暖季土壤含水率增幅小于单独降雨作用;暖湿化作用下活动层热传导通量在冷季增加显著且增幅小于单独升温作用,而液态水对流传热在暖季增加明显且增幅小于单独湿化作用;降雨增加促使土体暖季降温显著,暖湿化与单一气温升高均导致土体在冷季升温效果高于暖季;气温升高1.0℃引起多年冻土上限下移10cm,降雨增加100 mm促使上限...
在人类活动和全球气候变化驱动下,青藏高原气候整体呈现暖湿化变化趋势,由此引发的多年冻土活动层水热变化对寒区生态环境和寒区工程稳定性产生显著影响。目前,温度升高对多年冻土的影响机制较为明确,但降雨增加、降雨增加与气温升高共同作用下的多年冻土水热响应过程和机制尚不明确。在考虑雨水感热作用的地表能水平衡-冻土水热耦合模型的基础上,对比研究气温升高、降雨增加单一作用及其共同作用对活动层水热影响机制。结果表明:相比气温升高和降雨增加单一作用,暖湿化复合作用导致地表净辐射通量和蒸发潜热通量增长显著,地表感热降低更加明显,雨水感热影响较小,地表土壤热通量呈增加趋势;暖湿化复合作用下温度梯度液态水通量增长显著,基质势梯度液态水通量在浅层增幅也大于单独升温作用,但小于单一降雨增加作用,暖湿化导致暖季土壤含水率增幅小于单独降雨作用;暖湿化作用下活动层热传导通量在冷季增加显著且增幅小于单独升温作用,而液态水对流传热在暖季增加明显且增幅小于单独湿化作用;降雨增加促使土体暖季降温显著,暖湿化与单一气温升高均导致土体在冷季升温效果高于暖季;气温升高1.0℃引起多年冻土上限下移10cm,降雨增加100 mm促使上限...