[目的]我国干旱半干旱区生态环境脆弱,土壤流失问题严重,为探究气候变暖背景下干旱地区的土壤水蚀现状。[方法]基于修正通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation,RUSLE)模型计算中国干旱半干旱区1990年、2000年、2010年...[目的]我国干旱半干旱区生态环境脆弱,土壤流失问题严重,为探究气候变暖背景下干旱地区的土壤水蚀现状。[方法]基于修正通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation,RUSLE)模型计算中国干旱半干旱区1990年、2000年、2010年、2015年、2020年的各模型因子和土壤水蚀模数,并进行精度验证(R^(2)=0.60);在此基础上利用最优参数地理探测器分析其单因子及交互因子动态驱动力大小和变化。[结果]1)1990—2020年中国干旱半干旱区平均每年土壤水蚀量为4.71×10^(10)kg,土壤水蚀模数呈微弱上升趋势,速率为0.0007 t/(hm^(2)·a)。2)中国干旱半干旱区的土壤水蚀强度多以微度和轻度侵蚀为主。土壤水蚀强度上升和下降的区域面积占比均处于上升趋势,土壤水蚀强度不变的区域面积占比处于下降趋势。3)坡度、降水、降水侵蚀力因子是中国干旱半干旱区1990—2020年土壤水蚀的主要单因子驱动力,且3个因子在研究期间交替为第1主导因子;在选取的因子中任意2个因子在进行交互作用时均增加对中国干旱半干旱区土壤水蚀的解释力,其中,坡度与降水侵蚀力因子交互时解释力在研究期间一直为第1主导交互因子。[结论]中国干旱半干旱区土壤水蚀状况正处于微弱恶化趋势,在一系列治理措施实施时应同步考虑地形、降水特征及其他动态因子,从而更好地改善干旱区的土壤水蚀情况。展开更多
植被的降水利用效率(Precipitation use efficiency,PUE)是表征植被生产力对降水量时空动态变化响应特征的重要指示器,对了解干旱环境下植被生产力的变化尤为关键。基于中国干旱半干旱区2000—2020年的植被净初级生产力、降水量、气温...植被的降水利用效率(Precipitation use efficiency,PUE)是表征植被生产力对降水量时空动态变化响应特征的重要指示器,对了解干旱环境下植被生产力的变化尤为关键。基于中国干旱半干旱区2000—2020年的植被净初级生产力、降水量、气温、土地利用类型和地形等数据,分析了中国干旱半干旱区植被降水利用效率的时空特征及其变化趋势,探究了植被PUE与气候因子的关联以及气候变化下土地利用和地形对植被PUE的影响。研究结果表明:(1)2000—2020年中国干旱半干旱区植被平均PUE为0.41 g C m^(-2)mm^(-1),不同土地利用类型下植被PUE的大小顺序为:草地<湿地<灌木<耕地<林地。(2)植被PUE年际变化整体呈现波动上升趋势,上升速率为0.004 g C m^(-2)mm^(-1),其中呈现显著改善趋势的面积占总面积的12.24%。(3)气温升高在不同程度上对大多数植被PUE起到促进作用,而降水增多则会抑制绝大多数区域的植被PUE。植被较少的区域,植被降水利用效率与气温、降水两气候因子基本无关。(4)随着海拔的升高,植被PUE呈现出先减后增再减的趋势。随着海拔的变化,气温依然与植被PUE呈正相关,降水依然与植被PUE呈负相关。研究结果可为中国干旱半干旱区生态系统保护、恢复以及可持续利用提供科学参考。展开更多
土壤风蚀是评估干旱半干旱区生态环境的关键。针对现有研究在干旱区大区域尺度上的不足,利用GIS技术和修正风蚀方程模型模拟了中国干旱半干旱区1990—2020年五个时期的土壤风蚀时空特征,利用最优参数地理探测器研究了其驱动因素,结果表...土壤风蚀是评估干旱半干旱区生态环境的关键。针对现有研究在干旱区大区域尺度上的不足,利用GIS技术和修正风蚀方程模型模拟了中国干旱半干旱区1990—2020年五个时期的土壤风蚀时空特征,利用最优参数地理探测器研究了其驱动因素,结果表明:(1)中国干旱半干旱区年均风蚀量达31.66亿t,土壤风蚀量平均值为0.566 kg m^(-2)a^(-1),风蚀高值区集中于华北平原、内蒙古高原、准噶尔盆地、柴达木盆地及青藏高原大部。风蚀强度以微度和轻度为主,剧烈侵蚀仅占0.37%。(2)土壤风蚀量总体呈现波动下降趋势,下降速率为0.027 kg m^(-2)a^(-1),且大部分区域风蚀减轻。(3)不同土地利用类型年均单位面积风蚀量排序:裸地>建设用地>农田>沙地>草地>灌丛>林地。(4)识别出风速、降水、大风日数、植被覆盖度和坡度为主导驱动因子,其中风速与大风日数的交互作用对风蚀解释力最强。研究为干旱半干旱区风蚀防治与生态修复提供科学依据,服务于区域可持续发展和环境治理政策。展开更多
文摘植被的降水利用效率(Precipitation use efficiency,PUE)是表征植被生产力对降水量时空动态变化响应特征的重要指示器,对了解干旱环境下植被生产力的变化尤为关键。基于中国干旱半干旱区2000—2020年的植被净初级生产力、降水量、气温、土地利用类型和地形等数据,分析了中国干旱半干旱区植被降水利用效率的时空特征及其变化趋势,探究了植被PUE与气候因子的关联以及气候变化下土地利用和地形对植被PUE的影响。研究结果表明:(1)2000—2020年中国干旱半干旱区植被平均PUE为0.41 g C m^(-2)mm^(-1),不同土地利用类型下植被PUE的大小顺序为:草地<湿地<灌木<耕地<林地。(2)植被PUE年际变化整体呈现波动上升趋势,上升速率为0.004 g C m^(-2)mm^(-1),其中呈现显著改善趋势的面积占总面积的12.24%。(3)气温升高在不同程度上对大多数植被PUE起到促进作用,而降水增多则会抑制绝大多数区域的植被PUE。植被较少的区域,植被降水利用效率与气温、降水两气候因子基本无关。(4)随着海拔的升高,植被PUE呈现出先减后增再减的趋势。随着海拔的变化,气温依然与植被PUE呈正相关,降水依然与植被PUE呈负相关。研究结果可为中国干旱半干旱区生态系统保护、恢复以及可持续利用提供科学参考。
文摘土壤风蚀是评估干旱半干旱区生态环境的关键。针对现有研究在干旱区大区域尺度上的不足,利用GIS技术和修正风蚀方程模型模拟了中国干旱半干旱区1990—2020年五个时期的土壤风蚀时空特征,利用最优参数地理探测器研究了其驱动因素,结果表明:(1)中国干旱半干旱区年均风蚀量达31.66亿t,土壤风蚀量平均值为0.566 kg m^(-2)a^(-1),风蚀高值区集中于华北平原、内蒙古高原、准噶尔盆地、柴达木盆地及青藏高原大部。风蚀强度以微度和轻度为主,剧烈侵蚀仅占0.37%。(2)土壤风蚀量总体呈现波动下降趋势,下降速率为0.027 kg m^(-2)a^(-1),且大部分区域风蚀减轻。(3)不同土地利用类型年均单位面积风蚀量排序:裸地>建设用地>农田>沙地>草地>灌丛>林地。(4)识别出风速、降水、大风日数、植被覆盖度和坡度为主导驱动因子,其中风速与大风日数的交互作用对风蚀解释力最强。研究为干旱半干旱区风蚀防治与生态修复提供科学依据,服务于区域可持续发展和环境治理政策。
