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北京山区河岸植被的水土保持效益 被引量：7
1
作者 夏晓平 信忠保 +1 位作者 赵云杰 孔庆仙 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期71-77,83,共8页
通过野外简易径流小区的放水冲刷试验,研究北京山区河岸带不同植被类型水土保持效果差异。试验设计4,6,8L/min 3种上方来水流量以及6种植被类型小区坡面,冲刷历时31min,试验过程收集径流泥沙样,分析不同径流小区的产流产沙特征。结果表... 通过野外简易径流小区的放水冲刷试验,研究北京山区河岸带不同植被类型水土保持效果差异。试验设计4,6,8L/min 3种上方来水流量以及6种植被类型小区坡面,冲刷历时31min,试验过程收集径流泥沙样,分析不同径流小区的产流产沙特征。结果表明:(1)各植被类型小区平均总产流产沙量(43.29L/m^2,0.71kg/m^2)均显著小于裸坡下平均总产流产沙量(65.86L/m^2,3.21kg/m^2)(p<0.05)。植被具有明显的减流减沙效益,且减沙效益(78.66%)大于减流效益(36.16%);(2)不同植被类型间减流减沙效果不同,随着放水流量的上升,坡面产流速率、产沙速率不断上升,其中以狗牙根小区平均产流速率(6.16L/min)、平均产沙速率(55.50g/min)最小,水土保持效益较好;(3)不同植被类型小区稳定入渗速率差异显著(p<0.05),均大于裸坡条件下的稳定入渗速率(42mm/h),其中以狗牙根小区坡面的径流稳定入渗速率最大(129.0mm/h)。综上所述,植被具有明显的蓄水保土效益,且不同的植被类型间减流减沙效果差异显著。研究结果为北京山区河岸带进行生态环境安全建设以及生态修复提供了基础理论依据,并且为河岸边坡的植被修复物种选择提供了参考依据。 展开更多
关键词 河岸 径流 泥沙 植被
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1986-2018年黄土丘陵区典型小流域不同水文年水沙变化
2
作者 刘春月 信忠保 +2 位作者 秦瑞杰 张满良 刘晓 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期126-135,共10页
[目的]探讨黄土丘陵区罗玉沟典型小流域水沙变化趋势以及不同水文年径流输沙对水土流失治理的响应差异,量化降水和人类活动对流域水沙影响的相对贡献,以期为黄土丘陵第三副区流域水土流失治理和水资源管理提供参考。[方法]基于罗玉沟流... [目的]探讨黄土丘陵区罗玉沟典型小流域水沙变化趋势以及不同水文年径流输沙对水土流失治理的响应差异,量化降水和人类活动对流域水沙影响的相对贡献,以期为黄土丘陵第三副区流域水土流失治理和水资源管理提供参考。[方法]基于罗玉沟流域1986—2018年的降雨、径流、输沙等数据,采用Mann-Kendall检验法、累积距平法及双累积曲线法分析流域水沙变化趋势及驱动因素。[结果]1986—2018年罗玉沟流域河流由常流河转变为季节性河流,干河日数显著上升(p<0.01),2000年以来干河日数多在300 d以上;同期,罗玉沟流域径流输沙显著下降(p<0.05),与基准期1986—1993年相比,1994—2007年减水减沙率分别为61.9%,44.3%,2008—2018年径流输沙分别减少67.5%,76.4%;在2008—2018年平水年和枯水年间罗玉沟流域输沙模数分别为(1 080.0±107.5) t/km^(2),(167.8±111.4) t/km^(2),而在暴雨频发丰水年,输沙模数仍接近4 000 t/km^(2);流域产流产沙能力降低,水沙关系发生改变,相同径流条件下输沙量减少,即流域径流含沙量水平降低,开始变清;相比降雨变化而言,人类活动是流域水沙变化的主导因素,1994—2007年人类活动对减水减沙的贡献率分别为83.3%和79.5%,而2008—2018年人类活动的贡献率分别为91.8%,94.4%,表明流域水沙变化受人类活动影响越来越大,其中,坡改梯及退耕还林还草工程是主要影响因素。[结论]因沟道治理工程建设不足,罗玉沟流域在丰水年因沟道重力侵蚀导致流域输沙仍然剧烈,因此,需要加强沟道治理进一步减少流域水土流失。 展开更多
关键词 黄土高原 水沙变化 丰水年 水土保持措施 趋势分析 归因分析
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从黄土高原植被指数数据中获取森林覆盖率信息 被引量：5
3
作者 许炯心 信忠保 《中国水土保持科学》 CSCD 2010年第4期7-12,共6页
由于存在既包含农作物又包含森林植被的混合像元,以年平均归一化植被指数(NDVI)作为反映森林覆盖率的指标有很大的局限性。在黄土高原,森林植被的季节变化与农作物的季节变化有很大差异,基于这种差异,以不同月份NDVI的不同组合和考虑某... 由于存在既包含农作物又包含森林植被的混合像元,以年平均归一化植被指数(NDVI)作为反映森林覆盖率的指标有很大的局限性。在黄土高原,森林植被的季节变化与农作物的季节变化有很大差异,基于这种差异,以不同月份NDVI的不同组合和考虑某种权系数后计算出来的加权平均NDVI与森林覆盖率相联系,筛选对于森林覆盖率有较好反映的NDVI指标。结果表明:6、10月2月森林覆盖率与NDVI的决定系数最高,故以6、10月平均NDVI(INDVI,6+10)作为反映森林覆盖率的指标;全年森林覆盖率与INDVI,6+10之间的决定系数为0.538 4,比全年森林覆盖率与全年平均NDVI之间的决定系数0.443 2提高21.48%;以各月的决定系数作为权系数求得的NDVI加权平均值(INDVI,w)与全年森林覆盖率之间的决定系数为0.514 4,比森林覆盖率与年平均NDVI(INDVI,m)之间的决定系数0.443 2提高16.07%,因此,推荐全年各月加权平均NDVI(INDVI,w)或6、10月平均NDVI(INDVI,6+10)作为反映黄土高原森林覆盖率的遥感植被指标。 展开更多
关键词 植被指数 森林覆盖率 侵蚀-植被关系 黄土高原
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澜沧江源区高山柏径向生长对气候变化的响应
4
作者 赵国清 信忠保 +3 位作者 柳金昊 刘亚玲 黄艳章 李宗善 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期235-245,共11页
为探究澜沧江源区气候变化对高山柏(Sabina squamata)径向生长的影响,在该区巴青县、杂多县和囊谦县分别对高山柏进行采样。运用树木年轮学方法测定3个样地高山柏逐年树轮宽度和胸高断面积增量(BAI),建立高山柏树轮宽度标准年表并分析... 为探究澜沧江源区气候变化对高山柏(Sabina squamata)径向生长的影响,在该区巴青县、杂多县和囊谦县分别对高山柏进行采样。运用树木年轮学方法测定3个样地高山柏逐年树轮宽度和胸高断面积增量(BAI),建立高山柏树轮宽度标准年表并分析其对气候变化的响应。研究结果表明,1986—2019年,澜沧江源区年平均温度呈快速上升趋势(0.43℃/10a,P<0.01),年平均最低气温(0.57℃/10a,P<0.01)的上升速率明显高于年平均最高气温(0.33℃/10a,P<0.01),而年降水量呈不显著的上升趋势(2.39mm/a,P>0.10)。气候变暖背景下,澜沧江源区高山柏树轮宽度呈上升趋势(P<0.01),2000—2019年生长速率((0.37±0.16) mm/a)较1986—1999年((0.20±0.09) mm/a)增加了85%;BAI亦上升显著,在1986—1999年一直呈上升趋势((12.16±5.16) mm^(2)/a),2000—2019年处于平稳快速生长阶段((22.49±8.84) mm^(2)/a),表现出稳定且持续的生长能力。高山柏树轮宽度标准年表与气候因素的相关性显示:澜沧江源区高山柏径向生长对温度的响应明显强于降水,与多数月份(上年6月—当年10月)的降水呈不显著正相关,而与多数月份的温度呈显著正相关。与月平均最高温度和平均温度相比,高山柏径向生长与月平均最低温度的相关性更为显著(P<0.01)。在气候暖湿化背景下,近30年澜沧江源区高山柏径向生长进入快速生长时期,树轮宽度和BAI均呈快速生长特征,表明该区域气候条件更加适宜高山柏生长。 展开更多
关键词 澜沧江源区 高山柏 标准年表 径向生长 气候响应
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基于刺槐年轮重建黄土丘陵区小流域年径流输沙研究
5
作者 刘春月 信忠保 +1 位作者 李宗善 买尔当·克依木 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期343-353,共11页
刺槐是广泛分布于黄土高原的典型水土保持植物。以黄土丘陵区甘肃天水吕二沟小流域为研究区,分析了刺槐径向生长过程及其对气候因子的响应,并开展了利用刺槐年轮估算小流域年径流量、年输沙量的适用性评估。研究表明:(1)吕二沟刺槐人工... 刺槐是广泛分布于黄土高原的典型水土保持植物。以黄土丘陵区甘肃天水吕二沟小流域为研究区,分析了刺槐径向生长过程及其对气候因子的响应,并开展了利用刺槐年轮估算小流域年径流量、年输沙量的适用性评估。研究表明:(1)吕二沟刺槐人工林的径向生长随林龄呈明显的下降趋势,在幼龄林阶段(1—10 a)刺槐处于快速径向生长期((4.17±0.74)mm/a),之后逐渐下降,中龄林、成熟林、过熟林阶段(11—40 a)平均生长速率为(2.31±0.41)mm/a,较前期下降了44.60%。刺槐胸高断面积增量(BAI)在1—10 a平均以(5.46±2.13)cm^(2)/a的速度生长,在11—40 a仍保持上升趋势但年际间生长波动较大,生长速率平均为(10.80±1.95)cm^(2)/a,流域刺槐生长并未发生明显衰退。(2)刺槐的径向生长与温度多呈负相关,与降水、相对湿度及帕默尔干旱指数(PDSI)多呈正相关。其中刺槐径向生长与上年8月、9月(P<0.05)及当年7月均温、最高温呈显著负相关(P<0.01),与当年5月最低温呈显著正相关(P<0.05);与当年6月、7月降水量和上年8月、当年7月相对湿度呈显著正相关(P<0.05),与当年3月相对湿度显著负相关(P<0.05);与上年6月、上年10月—当年1月及当年3月—8月PDSI显著正相关(P<0.05),干旱胁迫明显抑制流域刺槐生长。(3)1978—2017年吕二沟流域年径流量、年输沙量呈减少趋势,年际间波动较大,存在明显丰枯阶段。流域径流输沙受降水量影响显著,且径流输沙显著正相关(P<0.001)。(4)利用刺槐年轮估算吕二沟流域年径流量、输沙量效果良好(P<0.02),方法可行。比较而言,相对自然条件下即人类干扰较少时径流输沙估算优于人类活动影响时期。利用树轮宽度反演水文过程可为缺乏水文观测资料区域提供参考。 展开更多
关键词 黄土高原 刺槐 树木年轮 气候 径流输沙
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2000—2020年青海河湟谷地植被NDVI时空变化及影响因素
6
作者 李小宇 信忠保 +1 位作者 杨俊柳 柳金昊 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期79-90,103,共13页
[目的]为了解青海河湟谷地植被时空变化情况,明晰气候变化、土地开发利用及人类活动等因素对植被变化的影响。[方法]利用2000—2020年MODIS NDVI数据集表征植被变化,基于Theil-Sen Median趋势检验法、偏相关性分析、地理探测器等方法,... [目的]为了解青海河湟谷地植被时空变化情况,明晰气候变化、土地开发利用及人类活动等因素对植被变化的影响。[方法]利用2000—2020年MODIS NDVI数据集表征植被变化,基于Theil-Sen Median趋势检验法、偏相关性分析、地理探测器等方法,探究青海河湟谷地NDVI时空变化情况及其与气温、降水、坡度、土壤类型和人类活动等影响因素的关系。[结果](1)近20年河湟谷地植被NDVI呈波动增长趋势,显著增长区域面积为2.21×10^(4) km^(2)(p<0.05),占河湟谷地总面积的53.39%;植被NDVI显著下降区域面积为7.04×102 km^(2)(p<0.05),主要分布在湟水谷地中部,占总面积的1.69%;(2)自然因素上,NDVI与气温、降水呈正相关区域分别占总面积的50.32%,80.14%。植被显著上升的区域主要分布在海拔2800~3100 m、坡度15°~20°、坡向为北向的区域。在高程小于3200 m范围内,植被NDVI变化随高程增加呈现上升趋势,其中显著上升区域占总面积的54.37%。人类活动因素上,NDVI与人口密度、夜间灯光呈正相关区域分别占总面积的50.52%,38.53%。植被NDVI在森林、灌木、草地及建设用地上呈显著向好趋势。(3)综合偏相关性分析与地理探测器对植被NDVI变化归因分析可知,不同土壤类型上植被变化差异明显,年降雨量和人类活动是河湟谷地植被NDVI变化主要影响因素,各影响因素间存在交互作用,呈现相互增强和非线性增强关系。[结论]研究结果揭示了河湟谷地植被NDVI时空变化特征,明确了自然因素与人为因素对植被NDVI变化的驱动机制,可为未来青海省河湟谷地生态保护、建设规划以及生态工程实施提供理论支撑。 展开更多
关键词 河湟谷地 NDVI 时空变化 气候变化 人类活动 地理探测器
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植被类型对河岸带坡面流水动力特性的影响 被引量：2
7
作者 梁潇瑜 信忠保 夏晓平 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第1期113-119,共7页
为了研究河岸带植被类型对坡面流水动力学特性的影响,通过野外简易径流小区放水冲刷试验,在3种流量(4,6,8 L/min)和6种不同坡面类型条件下对河岸带坡面流水动力学参数变化进行了分析。结果表明:(1)坡面植被的存在具有明显降低径流流速... 为了研究河岸带植被类型对坡面流水动力学特性的影响,通过野外简易径流小区放水冲刷试验,在3种流量(4,6,8 L/min)和6种不同坡面类型条件下对河岸带坡面流水动力学参数变化进行了分析。结果表明:(1)坡面植被的存在具有明显降低径流流速的作用,裸坡坡面平均流速(0.276±0.065 m/s)显著高于其他植被类型(p<0.05),坡面平均径流流速随着来水流量的增加而增加;(2)雷诺数随着放水流量和放水时间的增加而增加,所有河岸带边坡流型都属于层流;弗劳德数随着放水时间先减小后趋于稳定,各坡面流均属于急流状态(弗劳德数大于1);(3)植被覆盖能够明显减小坡面径流雷诺数和弗雷德数,裸坡的雷诺数(128.53)和弗雷德数(4.0)显著高于其他坡面类型(p<0.05)。狗牙根坡面的Darcy-weisbach阻力系数(3.71)以及曼宁糙率系数(0.062)均最大,表现出对坡面流流速最好的阻滞效果。 展开更多
关键词 河岸带 坡面流 放水冲刷试验 流速 水动力学参数
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基于面向对象和无人机影像的黄土高原丘陵区小流域梯田提取研究 被引量：2
8
作者 张艳超 杨海龙 +1 位作者 信忠保 鹿琳琳 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期139-146,共8页
精确提取梯田对于水土保持动态监测和评价非常必要,建立黄土高原小流域梯田提取技术流程可为水土流失防治提供技术支持。以甘肃省天水市水土保持科学试验站坚家山小流域为研究区域,采用无人机影像数据,基于尺度参数评估工具以影像的纹... 精确提取梯田对于水土保持动态监测和评价非常必要,建立黄土高原小流域梯田提取技术流程可为水土流失防治提供技术支持。以甘肃省天水市水土保持科学试验站坚家山小流域为研究区域,采用无人机影像数据,基于尺度参数评估工具以影像的纹理特征为输入层,确定最优分割尺度参数;选用光谱特征和可见光植被指数为分类特征,使用面向对象分类方法对梯田进行提取。结果表明:(1)以局部方差变化率101作为多尺度分割的尺度参数时,梯田边界明显,光谱、纹理和形状特征对于描绘梯田边界具有巨大的潜力;(2)采用可见光植被指数植被颜色指数(CIVE)、超绿指数(EXG)、超绿超红差分指数(EXGR)、绿蓝比值指数(GBRI)、绿红比值指数(GRRI)、归一化蓝绿差异指数(NGBDI)、可见光波段差异植被指数(VDVI)、Woebbecke指数(WI)分别作为梯田提取的分类特征,其中,EXG植被指数精度最高,梯田提取精度为72.60%,并提出一种基于最邻近分类器以综合指数(CIVE、WI、EXG、EXGR)为分类特征,建立分类阈值的梯田提取方法,梯田提取精度为91.20%,相较于以单植被指数的分类方法精度提高18.60%。研究基于无人机影像的多尺度分割的面向对象方法可适用黄土丘陵区梯田的提取,尤其采用综合植被指数可以显著提高分类精度。 展开更多
关键词 梯田 UAV 多尺度分割 面向对象
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植被和梯田对黄土高原小流域泥沙连通性的影响
9
作者 王镕华 信忠保 梁潇瑜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3756-3765,共10页
黄土高原经过长期水土流失治理,泥沙问题得到有效解决,但植被恢复和梯田修建对泥沙空间输移的影响尚未完全揭示。通过土地利用数据和Landsat影像确定梯田分布和植被覆盖情况,使用能表征植被和梯田对泥沙输移的阻滞作用的植被覆盖与作物... 黄土高原经过长期水土流失治理,泥沙问题得到有效解决,但植被恢复和梯田修建对泥沙空间输移的影响尚未完全揭示。通过土地利用数据和Landsat影像确定梯田分布和植被覆盖情况,使用能表征植被和梯田对泥沙输移的阻滞作用的植被覆盖与作物管理因子和工程因子计算泥沙连通性指数(IC),分析泥沙连通性的时空动态变化,量化植被与梯田共同影响下黄土高原第三副区典型流域泥沙连通性。调整权重因子模拟不同情景下泥沙连通性指数的计算,分析植被与梯田对泥沙连通性的单独影响。结果表明由于植被快速恢复和梯田大面积修建,IC在35年间(1986—2020年)从-3.42到-9.17显著下降。情景模拟发现,在1986—1999年间,梯田为泥沙连通性减弱主要驱动因素,1999年后植被与梯田共同作用。植被影响下的IC从1986年到2020年下降73.05%,在1986—2020年间梯田影响下IC下降26.75%。在空间上梯田及高植被覆盖度区域呈弱泥沙连通性,中下游主沟及部分支沟区域为强泥沙连通性。总体而言,植被恢复和梯田修建减弱泥沙输移能力,流域输沙路径集中于主沟中下游及部分支沟区域。研究结果有助于深化黄土丘陵区小流域植被恢复和梯田修建影响下泥沙变化研究。 展开更多
关键词 黄土高原 泥沙连通性 IC指数 梯田 植被 泥沙输移
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2003—2020年青藏高原冻融侵蚀时空变化特征
10
作者 崔娟娟 信忠保 黄艳章 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4515-4526,共12页
全球气候变暖导致青藏高原永久冻土逐渐退化,并增加了季节性冻土的面积,但对冻融侵蚀时空变化还缺乏系统的认识。通过权重法对年冻融日循环天数、日冻融相变水量、植被覆盖度、年均降雨量、坡度和坡向6个冻融侵蚀因子进行赋权,分析青藏... 全球气候变暖导致青藏高原永久冻土逐渐退化,并增加了季节性冻土的面积,但对冻融侵蚀时空变化还缺乏系统的认识。通过权重法对年冻融日循环天数、日冻融相变水量、植被覆盖度、年均降雨量、坡度和坡向6个冻融侵蚀因子进行赋权,分析青藏高原2003—2020年不同强度的冻融侵蚀时空变化和主导驱动因素。结果表明:(1)2003—2020年青藏高原平均冻融侵蚀面积为(161.37±0.42)×10^(4)km^(2),占青藏高原面积的64.55%,中度及以上侵蚀占冻融侵蚀面积的63.0%,强烈、极强烈和剧烈侵蚀主要分布在雅鲁藏布江流域、昆仑山-祁连山、帕米尔高原地区;(2)2003—2020年青藏高原冻融侵蚀表现为加剧趋势,加剧的区域达到29.79×10^(4)km^(2),占青藏高原面积的11.6%;2003—2010年中度及以上平均侵蚀面积为(95.71±3.33)×10^(4)km^(2),2013—2020年为(107.60±3.20)×10^(4)km^(2),其面积增加了11.89×10^(4)km^(2),增强的区域主要分布在可可西里山、冈底斯山、藏北高原及三江源地区。(3)日均冻融相变水量变化对侵蚀强度变化的平均贡献率最大,为49.59%,贡献高值区主要位于藏北高原的多年冻土区;年冻融日循环时间变化对侵蚀强度的平均贡献次之,为40.55%。在冻融侵蚀减弱的区域,植被盖度的平均贡献达37.69%。植被覆盖上升减轻了冻融侵蚀,气候变暖加速了冻融侵蚀,但是植被对冻融侵蚀的减轻作用不足以抵消气候变暖背景下相变水量对冻融侵蚀的增强作用。另外,在侵蚀等级增强的区域,最低温的增幅大于最高温的增幅。研究提升了气候、植被变化背景下对青藏高原冻融侵蚀强度时空变化及其驱动机制的认识,为青藏高原冻融侵蚀治理提供了理论依据。 展开更多
关键词 青藏高原 冻融侵蚀 时空特征 侵蚀强度 气候变化
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黄土丘陵区小流域不同海拔刺槐径向生长对气候的响应差异
11
作者 刘亚玲 信忠保 +1 位作者 李宗善 买尔当·克依木 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第24期10119-10130,共12页
为明确黄土高原丘陵区第三副区典型流域⁃甘肃天水罗玉沟流域刺槐生长过程及其与气候关系随海拔变化的规律。利用树木年代学方法分别建立高、中、低3个海拔刺槐的标准年表,并分析不同海拔刺槐径向生长过程以及对气候变化的响应。研究结... 为明确黄土高原丘陵区第三副区典型流域⁃甘肃天水罗玉沟流域刺槐生长过程及其与气候关系随海拔变化的规律。利用树木年代学方法分别建立高、中、低3个海拔刺槐的标准年表,并分析不同海拔刺槐径向生长过程以及对气候变化的响应。研究结果表明:(1)中、低海拔刺槐径向生长与温度因素多为负相关,而高海拔刺槐径向生长与温度因素多呈正相关。高海拔刺槐生长与上一年生长季(6月)、休眠期(当年3—4月)和当年生长季(6月)均温、最低温和最高温呈显著正相关,其中受最低温影响最显著;中、低海拔刺槐与上一年生长季和当年生长季的均温、最高温和最低温呈显著负相关,低海拔受均温影响显著。(2)随海拔升高,刺槐径向生长与降水和相对湿度的正相关呈降低趋势。低海拔刺槐生长与上一年生长季(7—9月)和当年生长季(6—9月)降水、相对湿度呈显著正相关,中海拔刺槐与当年生长季(6—9月)降水、相对湿度呈显著正相关,而高海拔刺槐生长与上一年生长季(6—7月)相对湿度呈显著负相关。(3)低海拔刺槐与上一年6月—当年10月帕默尔干旱指数(PDSI)呈显著正相关;中海拔刺槐与上一年6月和当年2—10月PDSI呈显著正相关;高海拔刺槐与上一年6—7月PDSI呈显著负相关。中、低海拔刺槐遭受干旱胁迫,限制树木生长。在气候暖干化背景下,罗玉沟流域中、低海拔刺槐受水分胁迫更加严重。在黄土丘陵区开展水土流失治理生物措施经营管理过程中,须注意刺槐林生长对气候响应的海拔差异。 展开更多
关键词 罗玉沟 刺槐 树木年轮 海拔梯度 气候响应
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基于多源数据的近40年青藏高原降水量时空变化
12
作者 周思儒 信忠保 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第10期186-194,共9页
青藏高原被称为“亚洲水塔”和“第三极”,青藏高原水资源变化对我国乃至周边众多国家的水资源安全及人民生活均产生深远的影响。利用青藏高原周边103个气象站点及国内外8种卫星遥感与再分析数据,采用线性倾向估计、Mann-Kendall趋势检... 青藏高原被称为“亚洲水塔”和“第三极”,青藏高原水资源变化对我国乃至周边众多国家的水资源安全及人民生活均产生深远的影响。利用青藏高原周边103个气象站点及国内外8种卫星遥感与再分析数据,采用线性倾向估计、Mann-Kendall趋势检验法和相关系数法对1980—2019年青藏高原降水量变化趋势及各数据集适用性进行了研究,利用相关系数(R)、相对误差(BIAS)及均方根误差(RMSE)对这8种卫星遥感与再分析数据适用性进行了评估分析。研究结果表明:①8种降水数据集均能够反映青藏高原降水的空间格局,但精度存在明显差异,其中阳坤的CFMD数据集质量最高,相对误差为13.64%。②多种气象数据均表明近40 a青藏高原整体降水量显著上升的面积为12.8%~69.82%,各降水数据集均在地形较为复杂或降水量较低的干旱地区有着更高的相对误差,此外稀疏的实测站点也对数据集质量影响较大。③近40 a青藏高原66%地区降水量呈上升趋势,中部与北部地区上升趋势显著,而青藏高原东南部雅鲁藏布江、怒江、澜沧江及长江源区下游的降水量则呈显著的下降趋势。④青藏高原各流域降水中黄河源区降水量上升最为快速,上升速率在5 mm/a左右,怒江流域、雅鲁藏布江流域下游地区降水量下降速度最快,达到9 mm/a以上。 展开更多
关键词 降水量 时空变化 线性倾向估计 Mann-Kendall趋势检验法 相关系数法 数据适用性 精度评估 青藏高原
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黄河中游河龙区间植被覆盖变化与径流输沙关系研究 被引量：16
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作者 信忠保 余新晓 +2 位作者 甘敬 王小平 李金海 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1-7,共7页
黄河中游河口镇至龙门区间(河龙区间)是黄河主要的多沙粗沙区,黄河泥沙主要来源于此。为揭示近10年退耕还林工程实施以来河龙区间植被覆盖恢复过程及其对河龙区间径流输沙的影响,该文基于GIMMS和SPOTVGT两种遥感数据,采用GIS空间分析方... 黄河中游河口镇至龙门区间(河龙区间)是黄河主要的多沙粗沙区,黄河泥沙主要来源于此。为揭示近10年退耕还林工程实施以来河龙区间植被覆盖恢复过程及其对河龙区间径流输沙的影响,该文基于GIMMS和SPOTVGT两种遥感数据,采用GIS空间分析方法研究了1981-2007年河龙区间植被覆盖时空变化及其与径流输沙的关系。研究发现:1981-2003年河龙区间归一化植被指数(normal difference vegetationindex,NDVI)整体呈上升趋势,位于其西北部地势平坦的沙地草滩区植被NDVI上升趋势显著,而黄土丘陵沟壑区和山地森林区的植被NDVI呈下降趋势。②退耕还林工程实施以来,1999-2007年河龙区间植被NDVI在降水偏低的背景下,仍表现出显著的上升趋势,植被覆盖恢复同势强劲。植被NDVI上升最显著区域位于黄土丘陵沟壑区,即窟野河、秃尾河、无定河中下游以及延河中下游地区。从前后两个时期对比看,后期NDVI较前期提高10%以上和20%以上的区域分别占总面积的72.5%和36.4%。③1950-2007年河龙区间产流量、产沙量呈减少趋势,尤其自20世纪80年代以来,减少趋势非常明显。与1950-1969年相比,1980-2007年产流量和产沙量分别减少了34.8×108m3和6.4×108t,占前期的49.4%和64.9%。④河龙区间植被NDVI与产流量、产沙量存在正相关关系,但退耕还林工程实施后,这种同步波动关系发生扭转,表现为植被NDVI上升,产流量、产沙量下降。虽然降水偏少是河龙区间产流、产沙下降的重要原因,但植被恢复可能加剧了该趋势。 展开更多
关键词 黄河中游 河龙区间 植被恢复 退耕还林 径流输沙
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近50年黄土高原水土流失的时空变化 被引量：42
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作者 信忠保 许炯心 余新晓 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1129-1139,共11页
在降水变化和人类活动的影响下,近50a黄土高原水土流失发生了深刻变化。利用黄土高原115个水文站的输沙量数据和276个雨量站的降水数据,分析了近50a来黄土高原输沙强度的时空变化特征,并评估了降水变化对其影响。研究表明:近50a黄土高... 在降水变化和人类活动的影响下,近50a黄土高原水土流失发生了深刻变化。利用黄土高原115个水文站的输沙量数据和276个雨量站的降水数据,分析了近50a来黄土高原输沙强度的时空变化特征,并评估了降水变化对其影响。研究表明:近50a黄土高原输沙强度呈现明显下降趋势,尤其是自20世纪80年代以来,下降趋势非常显著。从水土保持措施实施前后两时期对比来看,黄土高原输沙强度整体呈现减弱态势,并存在明显的空间差异。输沙模数>5000t/(km.2a)区域的输沙强度减弱明显,其面积较前期减少了44.3%。输沙强度减弱最为明显的区域位于无定河中下游以及山西中北部地区,输沙强度减少在40%以上。降水减少是近50a黄土高原输沙强度减弱的重要原因,它们时空变化格局在空间上一致。从黄河中游10条主要支流来看,人类活动对输沙量减少可能起主要作用,其贡献率在61%～93%之间。 展开更多
关键词 黄土高原 输沙模数 水土流失 降水 时空变化
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近50年黄土高原侵蚀性降水的时空变化特征 被引量：46
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作者 信忠保 许炯心 马元旭 《地理科学》 CSCD 北大核心 2009年第1期98-104,共7页
利用黄土高原及其附近地区99个站点逐日降水观测资料，分析了1956～2005年黄土高原年降水量、侵蚀性降水量、暴雨量的变化趋势和空间特征。研究表明：1956—2005年黄土高原降水在波动中呈现下降趋势，尤其自1980年年以来，降水减少趋势... 利用黄土高原及其附近地区99个站点逐日降水观测资料，分析了1956～2005年黄土高原年降水量、侵蚀性降水量、暴雨量的变化趋势和空间特征。研究表明：1956—2005年黄土高原降水在波动中呈现下降趋势，尤其自1980年年以来，降水减少趋势显著。黄土高原地区降水变化具有显著的空间差异，降水偏少最为显著区域位于黄河中游的河口-龙门区间，尤以无定河流域、汾河流域和山西中北部最为典型，年降水量和侵蚀性降水偏少10％以上。存在从北向南沿朔州-离石-临汾一三门峡一带的暴雨异常偏少地带，偏少在20％以上。 展开更多
关键词 黄土高原 侵蚀性降水 暴雨量 时空变化
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宁夏降水变化及其与ENSO事件的关系 被引量：36
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作者 信忠保 谢志仁 王文 《地理科学》 CSCD 北大核心 2005年第1期49-55,共7页
分析1959～2001年的月降水数据发现;20世纪60～80年代宁夏降水有较明显的干旱趋势,但90年代降水较80年代有所增加.功率谱分析表明,ENSO和宁夏降水具有一致的变化周期,即14年、3.75年、准2年和1.5年.宁夏降水对EL Nino事件达到最显著响... 分析1959～2001年的月降水数据发现;20世纪60～80年代宁夏降水有较明显的干旱趋势,但90年代降水较80年代有所增加.功率谱分析表明,ENSO和宁夏降水具有一致的变化周期,即14年、3.75年、准2年和1.5年.宁夏降水对EL Nino事件达到最显著响应需要滞后2～4个月,而对LA Nina事件的响应比对EL Nina迅速,只需滞后1～2个月便达到最显著响应.ENSO对宁夏不同季节降水的影响差异很大.EL Nino发生4个月后,春、夏、秋三个季节降水都偏少,但冬季降水却是增加了.LA Nina发生1个月后,夏、秋、冬三个季节降水都偏多,但春季降水减少了.EL Nino事件发生期间,宁夏年降水偏少28 mm,占常年降水量的10%,而LA Nina发生期间,年降水偏多24 mm,占年降水量9%. 展开更多
关键词 宁夏 降水 ENSO 相关性
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长江三角洲地区海面—地面系统模型构建与试验 被引量：5
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作者 信忠保 谢志仁 +2 位作者 蒋卫国 钟鹤翔 崔树红 《地理研究》 CSCD 北大核心 2005年第4期513-519,i0002,共8页
本文从海面-地面系统研究的视角出发,介绍了由滑动底界计算、分段沉积速率计算、古地面高程计算和模拟结果验证等四个基本模块构成的海面—地面系统模型的基本构架,阐明了该模型的数据分类系统、基本功能目标及其实现的技术系统。初步... 本文从海面-地面系统研究的视角出发,介绍了由滑动底界计算、分段沉积速率计算、古地面高程计算和模拟结果验证等四个基本模块构成的海面—地面系统模型的基本构架,阐明了该模型的数据分类系统、基本功能目标及其实现的技术系统。初步建成的该系统模型,可以通过对海面变化、沉积作用、地壳运动等多种控制参数的调控,自动生成相应控制条件下任意指定时刻或时间段的二维、三维古地形图等多种形式的图件,因而可以用以对三角洲平原古地貌和海陆关系演变历史进行动态演示,并且为专业人员开展三角洲古环境反演研究和虚拟实验提供一种新的平台。根据长江三角洲地区的实际资料,运用该模型对最近一万年以来的海面—地面变化过程进行了初步的模拟试验,从模型输出的分层设色古地形图和三维彩色地貌晕渲图来看,效果良好。 展开更多
关键词 长江三角洲 海面-地面系统 模型 全新世 长江三角洲地区 地面系统 海面变化 模型构建 模拟试验 高程计算 系统模型 三角洲平原 系统研究 沉积速率
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黄土高原面积-高程分析及其侵蚀地貌学意义 被引量：37
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作者 信忠保 许炯心 马元旭 《山地学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期356-363,共8页
黄土高原是中国乃至世界最为著名的水土流失区之一,黄河的泥沙主要来源于此。面积-高程积分(Hypsometric integral,HI)分析常被用于侵蚀地貌区的地貌发育阶段判定。通过探讨HI与DEM分辨率、分析窗口之间的尺度效应,分析了黄土高原HI空... 黄土高原是中国乃至世界最为著名的水土流失区之一,黄河的泥沙主要来源于此。面积-高程积分(Hypsometric integral,HI)分析常被用于侵蚀地貌区的地貌发育阶段判定。通过探讨HI与DEM分辨率、分析窗口之间的尺度效应,分析了黄土高原HI空间格局和发育阶段性,并在此基础上揭示了侵蚀产沙和地貌发育关系。研究表明:利用不同分辨率DEM计算的HI具有很好的稳定性,HI对DEM分辨率不具有依赖性;然而,利用不同分辨率的分析窗口所计算的黄土高原HI值,表现出随着分析窗口的增大,HI表现出按照乘幂函数关系下降的趋势。黄土高原HI具有显著的空间分异特征,即汾渭谷地、宁夏内蒙沿黄冲积平原等地堑凹陷区是HI低值区,而黄土丘陵沟壑区是HI的高值区;黄土高原丘陵沟壑区地貌发育处于幼年期、壮年期和老年期的面积分别占总面积的7.9%、83.4%和8.7%,整体来看处于地貌发育壮年期;黄土高原丘陵沟壑区侵蚀产沙强度和地貌发育过程关系密切,HI与输沙模数存在显著的正相关。当前,黄土高原强烈的侵蚀产沙是其地貌发育处于壮年期的自然表现,这将是一个非常漫长的自然过程。 展开更多
关键词 黄土高原 侵蚀产沙 面积-高程积分 地貌发育
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宁夏气候变化对ENSO事件的响应 被引量：13
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作者 信忠保 谢志仁 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2005年第2期239-243,共5页
自20世纪50年代以来,宁夏气温具有明显的上升趋势,尤其是60年代中后期以来,增温趋势更加明显,每10年增温0.514℃。近40多年来,宁夏气候总体上趋于干旱,虽然自80年代到90年代初降水有增多的趋势,但90年代中期以来又有明显的减少趋势。经... 自20世纪50年代以来,宁夏气温具有明显的上升趋势,尤其是60年代中后期以来,增温趋势更加明显,每10年增温0.514℃。近40多年来,宁夏气候总体上趋于干旱,虽然自80年代到90年代初降水有增多的趋势,但90年代中期以来又有明显的减少趋势。经功率谱分析发现,ENSO和降水有14年、3.75年、准2年和1.5年的周期。宁夏气温对ElNino事件响应有滞后的现象,并且在滞后7～18月期间的相关程度都通过了0.01显著性水平检验,对于LaNina事件,并没有发现这种现象。而降水对ENSO的响应也存在滞后现象,对ElNino事件滞后4个月时达到最大响应,而对LaNina事件只需滞后1个月,它们的相关显著性都通过了0.01显著性水平检验。宁夏降水对ENSO响应存在明显的区内差异,南部地区降水对ENSO事件达到最显著响应比中北部地区迟缓1个月,中北部地区对ENSO的相关显著性强于南部地区。ElNino发生时,降水偏少,4～6月份降水偏少非常明显,与往年相比偏少大约20%左右。LaNina发生时,降水偏多,冬季降水增多尤其明显,其中12月增多20%以上。 展开更多
关键词 ENSO事件 宁夏 气候变化 20世纪50年代 显著性水平 中北部地区 NINA 90年代 南部地区 功率谱分析 上升趋势 60年代 80年代 事件响应 Nino 相关程度 滞后现象 中后期 E1 La 响应比 6月份 季降水 气温 增温 检验 干旱
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ENSO事件对淮河流域降水的影响 被引量：35
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作者 信忠保 谢志仁 《气象科学》 CSCD 北大核心 2005年第4期346-354,共9页
用30 a的资料研究表明,ENSO事件和淮河流域降水异常之间有明显的相关性.功率谱分析显示ENSO的冷事件和暖事件有三个共同的明显周期,即18个月、26个月和47个月;淮河流域降水异常的周期成分复杂,但同样存在明显的26个月周期.对ENSO事件年... 用30 a的资料研究表明,ENSO事件和淮河流域降水异常之间有明显的相关性.功率谱分析显示ENSO的冷事件和暖事件有三个共同的明显周期,即18个月、26个月和47个月;淮河流域降水异常的周期成分复杂,但同样存在明显的26个月周期.对ENSO事件年份淮河流域降水异常的年内分布规律的分析结果表明:E1 Nino年份的春季和冬季降水明显增多,而在La Nina年份降水普遍减少,尤其以7月减少最为显著;在SO指数偏高年份,淮河流域降水明显减少,尤其是9、10、11三个月,减少量都在30%以上;而在SO指数偏低年份,春季和冬季降水增多明显.时间序列的滞后分析发现淮河流域降水异常对ENSO事件有3个月左右的响应滞后时间,对EL Nino响应的滞后时间大约4～5个月. 展开更多
关键词 ENSO事件 淮河流域 降水 功率谱 滞后分析
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