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《地理学报(英文版)》2016,(7)
Climate change and water resource issues are global problems of common concern to the international community, and they are major bottlenecks affecting the eco-environment and sustainable socio-economic development in the arid region of Northwest China. On the basis of results from previous studies, this paper points out that the unique landscape of Northwest China increases the complexity and uncertainty of the climate system. This paper analyzes the key constraints on socio-economic development and ecological security in the region, discusses the impact of climate change on water resources in Northwest China, identifies common themes and the main problems present in research on climate change and water resources in the arid northwest region, and finally, based on the importance and urgency of conducting research on the region's water resources, proposes scientific problems that need to be addressed: first, the impact of climate change on the formation, conversion and future trends of water resources in the region; second, bidirectional coupling of high-resolution regional climate models and water cycle models of arid region land surface patterns; third, the impact of climate change and human activities on water resources of the arid northwest region. Through consideration and discussion of the above, this paper seeks to further clarify specific areas of research on pressing issues related to climate change and water resources in Northwest China, so as to establish a solid scientific basis for significantly enhancing our ability to respond to climate change and water shortages. 相似文献
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气候变化与水资源问题是各国政府部门、学术界和社会公众普遍关注的焦点,也是西北干旱区实现跨越式发展的重要瓶颈之一。在分析前人研究成果基础之上,指出制约西北干旱区社会经济发展和生态安全的关键因素和气候变化对西北干旱区水资源的影响;进而分析西北干旱区气候变化与水资源研究中的热点和难点问题;最后基于西北干旱区水资源研究的重要性和迫切性提出目前亟待解决的研究任务与核心内容,主要包括3个方面：(1)气候变化对西北干旱区水资源形成、转化及未来趋势的影响;(2)气候变化对西北干旱区水循环过程的影响;(3)气候变化对西北干旱区水资源安全的影响。 相似文献
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西北干旱区气候变化对水文水资源影响研究进展 总被引：20，自引：2，他引：18
西北干旱区是对全球变化响应最敏感地区之一,研究分析全球变暖背景下的西北干旱区水资源问题,对应对和适应未来气候变化带来的影响具有重要意义。本文通过对西北干旱区气候变暖影响下的水资源形成、转化与水循环等关键问题最新研究成果的总结分析,得出如下结论：(1) 西北干旱区温度、降水在过去的50年出现过“突变型”升高,但进入21世纪,温度和降水均处于高位震荡,升高趋势减弱;(2) 西北干旱区冬季温度的大幅升高是拉动年均温度抬升的重要原因,而西伯利亚高压活动和二氧化碳排放是引起冬季升温的重要影响因素;(3) 西北干旱区蒸发潜力在1993年出现了一个明显的转折变化,由显著下降逆转为显著上升的趋势。气候变暖、蒸发水平增大对西北干旱区生态效应的负作用已经凸显;(4) 西北干旱区冰川变化对水资源量及年内分配产生了重要影响,部分河流已经出现冰川消融拐点。在塔里木河流域,冰川融水份额较大 (50%),可能在未来一段时期,河川径流还将处在高位状态波动。全球气候变暖在加大极端气候水文事件发生频率和强度的同时,加剧了西北干旱区内陆河流域的水文波动和水资源的不确定性。 相似文献
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生态用水的概念界定及其在西北干旱区实施的策略 总被引：19，自引：5，他引：19
通过对生态用水的概念进行了界定，并结合西北干旱区的实际提出了以下几点实施生态用水的策略：（1）把生态用水放在西北干旱区经济建设和区域可持续发展的战略高度优先考虑；（2）对天然植被，特别是在干草原和干旱的荒漠草原区域，通过人工降水补充其用水；（3）对人工植被，以引水灌溉为主；（4）对于绿洲，结合生产用水进行合理再分配；（5）充分发挥西北干旱区的廓道效应优势；（6）改变传统的灌溉方式，大力开展节水灌溉；（7）协调好生态用水和生产用水、生活用水之间的关系。 相似文献
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西北干旱地区水资源与生态环境保护 总被引：62，自引：5，他引：62
西北干旱地区的水资源主要是地表水。地表水具有时空分布不均、河川径流补给来源的多样性和与地下水转换频繁等许多特点。西北干旱地区的生态环境在人工绿洲内部有所改善 ,但在绿洲外 ,正在进一步恶化 ,包括土地沙漠化、冰川退缩、湖泊干涸、下游河道断流、沙尘暴频次增加、天然草地大面积退化、天然植被遭到破坏等。这些问题都需要用水来解决。当前生态环境恶化的典型事例有 3处 :塔里木河下游、黑河额济纳地区和石羊河民勤地区。 相似文献
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为了更好地研究西北干旱区高山河流对气候变化的响应,在新疆乌鲁木齐河上游汇水区构建SWAT分布式水文模型,结合Sufi-2算法对模型进行参数率定、敏感性分析以及不确定性分析,对乌鲁木齐河英雄桥水文站以上2000-2011年日径流进行模拟。结果表明:(1)河岸调蓄的基流α因子、土壤饱和导水率、地下水的时间延迟、气温降水垂直变率以及相关融雪参数比较敏感。(2)模型模拟结果与观测流量过程线拟合程度较好,日值模拟结果Ens>0.75,PBIAS介于±25%,R2达到0.8以上。(3)较高的P-factor及较低的R-factor显示模型不确定性较小。总体来说,SWAT模型在乌鲁木齐河上游区的适用性比较理想。 相似文献
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西北地区山区融雪期气候变化对径流量的影响(英文) 总被引：5，自引：0，他引：5
Water resources in the arid land of Northwest China mainly derive from snow and glacier melt water in mountainous areas. So the study on onset, cessation, length, tempera-ture and precipitation of snowmelt period is of great significance for allocating limited water resources reasonably and taking scientific water resources management measures. Using daily mean temperature and precipitation from 8 mountainous weather stations over the pe-riod 1960?2010 in the arid land of Northwest China, this paper analyzes climate change of snowmelt period and its spatial variations and explores the sensitivity of runoff to length, temperature and precipitation of snowmelt period. The results show that mean onset of snowmelt period has shifted 15.33 days earlier while mean ending date has moved 9.19 days later. Onset of snowmelt period in southern Tianshan Mountains moved 20.01 days earlier while that in northern Qilian Mountains moved only 10.16 days earlier. Mean precipitation and air temperature increased by 47.3 mm and 0.857℃ in the mountainous areas of Northwest China, respectively. The precipitation of snowmelt period increased the fastest, which is ob-served in southern Tianshan Mountains, up to 65 mm, and the precipitation and temperature in northern Kunlun Mountains increased the slowest, an increase of 25 mm and 0.617℃, respectively, while the temperature in northern Qilian Mountains increased the fastest, in-creasing by 1.05℃. The annual runoff is also sensitive to the variations of precipitation and temperature of snowmelt period, because variation of precipitation induces annual runoff change by 7.69% while change of snowmelt period temperature results in annual runoff change by 14.15%. 相似文献
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气候变化情景下中国自然生态系统脆弱性研究 总被引：5，自引：2，他引：3
本研究以动态植被模型LPJ 为主要工具,以区域气候模式工具PRECIS 产生的A2、B2和A1B情景气候数据为输入,模拟了未来气候变化下中国自然生态系统的变化状况,应用脆弱性评价模型,评估中国自然生态系统响应未来气候变化的脆弱性。结果表明:未来气候变化情景下中国东部地区脆弱程度呈上升趋势,西部地区呈下降趋势,但总体上,中国自然生态系统的脆弱性格局没有大的变化,仍呈现西高东低、北高南低的特点。受气候变化影响严重的地区是东北和华北地区,而青藏高原区南部和西北干旱区受气候变化影响,脆弱程度明显减轻。气候变化情景下的近期气候变化对我国生态系统的影响不大,但中、远期气候变化对生态系统的负面影响较大,特别是在自然条件相对较好的东部地区,脆弱区面积增加较多。 相似文献
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中国干湿格局对未来高排放情景下气候变化响应的敏感性 总被引：4，自引：0，他引：4
气候变化影响下干湿状况的区域分异格局如何变化是一个重要科学问题。基于参与耦合模式比较计划第五阶段（CMIP5）的5个全球气候模式（GCM）,预估了RCP 8.5情景下未来百年中国干湿区面积的变化趋势,分析了干湿格局变化的敏感地区以及对气候变化响应的敏感性。结果表明：未来干湿格局变化以湿润区显著减少、干湿过渡区显著扩张为主要特征,特别是半湿润区面积在远期（2070-2099年）相对基准期（1981-2010年）增加了28.69%。升温2 ℃~4 ℃条件下,全国发生干湿类型转变的面积从10.17%增加至13.72%,尤其在淮河流域南部,这里主要受未来潜在蒸散增加的影响,湿润区向南明显退缩从而转变为半湿润区。总体上,随着未来升温加剧,中国干湿格局对气候变化响应的敏感性将可能增强。 相似文献
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冰冻圈作为气候系统五大圈层之一,是我国干旱区和寒区重要的水源地和固态水库,对生态、水、环境及气候等均具有重要影响。长期以来对冰冻圈产品及社会经济服务功能研究不足,遑论从地域主体功能角度对冰冻圈水资源服务功能进行区划。水资源服务作为冰冻圈资源的重要功能,是进行冰冻圈服务功能及其区划研究的重要突破口。基于冰冻圈科学、人文地理学、生态学等多学科交叉的理论和方法,重点从冰冻圈水资源分布与监测、地域功能区划、水资源服务功能分类和评估等三个方面进行了研究综述,并提出了生态系统服务功能与三生空间研究相结合的冰冻圈水资源服务功能分类体系和基于冰冻圈水资源特性、供给能力、社会经济发展水资源需求和利用效率的冰冻圈水资源服务功能评估指标体系。最后基于研究综述、已构建的冰冻圈水资源服务功能分类和评估体系,综合已有的自然地理综合区划、地域功能区划等区划实践,并探讨了未来可行的冰冻圈水资源服务功能研究方案设想,为进行全国乃至全球的冰冻圈水资源服务功能区划工作提供了理论与实践基础。 相似文献
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干旱半干旱地区是中国的农业后备战略基地,然而近年来该地区农田土壤风蚀现象严重,沙/尘释放量显著增大,威胁农业的可持续发展和生态系统平衡。目前绝大部分的天气和气候模式仅考虑了沙漠地表起沙,忽视退化农田的土壤风蚀起沙,导致起沙通量模拟存在很大的不确定性。对20世纪50年代以来干旱半干旱区农田土壤风蚀起沙特征及参数化做了详细的分析总结,回顾并梳理了干旱半干旱区农田土壤风蚀观测和数值模拟的研究脉络以及存在的问题,为提高农田起沙的模拟精度提供了有效参考,对中国干旱半干旱区农田土壤风蚀防治、土地荒漠化治理以及理解未来土地利用改变对大气污染的影响具有重要意义。 相似文献
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社会经济系统水循环研究进展 总被引：23，自引：1，他引：22
水循环包括自然水循环和社会经济水循环两个方面。社会经济系统水循环指社会经济系统对水资源的开发利用及各种人类活动对水循环的影响。对目前国际国内关于社会经济水循环关注的主要问题 (水资源安全、水资源社会经济研究、人类活动对水循环的影响、水环境、水资源可持续管理和综合管理) 及其进展进行了评述。水资源安全的主要对策已由增加供给转变为水资源需求管理。增加社会参与和明晰水权是水资源管理体制改革的方向。水价在水资源管理中的重要作用得到越来越多的重视。水资源可持续管理和综合管理正逐步落实。水资源需求管理机制、水权水价等水资源管理制度设计、作为可持续水资源管理基础的生态需水问题和环境变化对水资源的影响,将是未来社会经济系统水循环研究的焦点。 相似文献
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Multi-object approach and its application to adaptive water management under climate change 总被引：1，自引：1，他引：0
This paper addresses issues on adaptive water management under the impact of climate change. Based on a set of comprehensive indicators of water system, a decision making approach of multi-objects is developed and applied to quantify water adaptive management for the demands of water sustainable use, water environmental protection and eco-water requirement under the climate change. For this study in China, two key indicators are proposed, namely (1) the water resources vulnerability (V) that was represented by integrated sensitivity (S) and resilience (C) of climate change impact on water resources, and (2) the sustainability of socio-economy and water environment, marked by DD, that is integrated scaler of socio-economic development (EG) based on the amount of GDP and the water environment and relative eco-system quality (LI). To find a reasonable solution for adaptive water management, a multi-objective decision making model of adaptive water management is further developed and the multi-objective model was transformed into an integrated single optimization model through developing an integrated measure function, called as VDD=DD/V. This approach has been applied to adaptive water resources planning and management for case study of China with new policy, called as the strict management of water resources based on three red line controls, i.e., the control of total water use by the total water resources allocation, the control of lower water use efficiency by the water demand management and the control of the total waste water load by water quality management in the Eastern China Monsoon Region that covers major eight big river basins including Yangtze River, Yellow River, Haihe River and Huaihe River. It is shown that the synthetic representation of water resource vulnerability and socio-economic sustainability by the integrated objective function (VDD) and integrated decision making model are workable and practicable. Adaptive management effect of the criterion compliance rate and water use efficiency are more appreciable through new water policy of the three red line controls, which can reduce 21.3% of the water resources vulnerability (V) and increase 18.4% of the sustainability of socioeconomy and water environment (DD) for the unfavorable scenario of climate change in 2030. 相似文献
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西北干旱区不稳定耕地概念与分类研究——以新疆昌吉州为例 总被引：1，自引：0，他引：1
厘清西北干旱区不稳定耕地的资源清单对于维持区域生态平衡至关重要。当前,全国对不稳定耕地的定义和分类比较笼统,难以突出西北干旱区不稳定耕地的特征。本文阐明了西北干旱区不稳定耕地的概念,并根据不稳定因素构建了分类体系。同时以昌吉州为例,分析不稳定耕地的数量、质量与空间分布。结果表明：① 昌吉州不稳定耕地面积为14.56万hm2,占耕地总面积的22.37%。生态不稳定型、生产不稳定型、混合不稳定型和社会经济不稳定型分别占不稳定耕地总面积的36.54%、34.03%、17.94%和11.49%。② 昌吉州不稳定耕地以低等地为主,四至六等地合计占不稳定耕地总面积的79.96%。研究结果可为西北干旱区不稳定耕地的深入理解提供参考,同时为案例地区耕地资源的有效管理提供科技支撑。 相似文献
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《地理学报(英文版)》2017,(3)
This paper addresses issues on adaptive water management under the impact of climate change.Based on a set of comprehensive indicators of water system,a decision making approach of multi-objects is developed and applied to quantify water adaptive management for the demands of water sustainable use,water environmental protection and eco-water requirement under the climate change.For this study in China,two key indicators are proposed,namely(1) the water resources vulnerability(V) that was represented by integrated sensitivity(S) and resilience(C) of climate change impact on water resources,and(2) the sustainability of socio-economy and water environment,marked by DD,that is integrated scaler of socio-economic development(EG) based on the amount of GDP and the water environment and relative eco-system quality(LI).To find a reasonable solution for adaptive water management,a multi-objective decision making model of adaptive water management is further developed and the multi-objective model was transformed into an integrated single optimization model through developing an integrated measure function,called as VDD=DD/V.This approach has been applied to adaptive water resources planning and management for case study of China with new policy,called as the strict management of water resources based on three red line controls,i.e.,the control of total water use by the total water resources allocation,the control of lower water use efficiency by the water demand management and the control of the total waste water load by water quality management in the Eastern China Monsoon Region that covers major eight big river basins including Yangtze River,Yellow River,Haihe River and Huaihe River.It is shown that the synthetic representation of water resource vulnerability and socio-economic sustainability by the integrated objective function(VDD) and integrated decision making model are workable and practicable.Adaptive management effect of the criterion compliance rate and water use efficiency are more appreciable through new water policy of the three red line controls,which can reduce 21.3% of the water resources vulnerability(V) and increase 18.4% of the sustainability of socioeconomy and water environment(DD) for the unfavorable scenario of climate change in 2030. 相似文献
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河西地区土地利用/覆盖变化驱动力研究 总被引：14，自引：7，他引：7
河西地区的土地利用／覆盖格局2000多年来发生了很大的变化。参考大量的数据与资料分析了河西地区土地利用覆盖变化的驱动力,结果表明,自然机制与人为机制同时改变着该地区的土地利用／覆盖状况,自然机制的驱动是缓慢的,长期的,而人为机制的驱动,尤其到了近现代,则是剧烈的,集中的,人口变化是驱动土地利用／覆盖变化的非常活跃的因素。 相似文献
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中国区域陆地生态系统碳收支综合研究的科技需求与重要科学问题 总被引：2，自引：0，他引：2
陆地生态系统碳收支及其循环过程机制研究一直是全球气候变化的成因分析、变化趋势预测、减缓和适应对策分析等领域的热点,受到科技界和国际社会的广泛关注。本文在简要回顾中国陆地生态系统碳收支及其循环过程研究领域的发展历史,总结各个发展阶段主要特征的基础上,讨论了开展中国区域陆地生态系统碳收支综合研究的科技需求和社会需求,评述了中国在相关领域研究中存在的主要问题,探讨了当前的科学研究前沿领域及其关键科学问题。本文指出,现阶段中国开展区域尺度陆地生态系统碳收支及其循环过程机制综合研究工作不仅是提升中国生态系统生态学、地球系统科学与全球变化科学的创新能力的科技发展需求,更是中国参与应对全球气候变化国际合作、改进生态系统管理、保障生态安全的社会经济发展需求。同时还指出,中国现阶段在该领域的研究工作还缺乏各类生态系统碳收支的实际调查数据,缺乏国家尺度碳收支科学数据的整合,缺乏可用于碳收支计量与综合评估的模型工具,也没有形成国家层次的碳源汇计量、评估、认证及决策分析信息系统平台。本文通过国内外科技发展的分析认为,中国在该领域的研究工作,应在大力发展陆地生态系统碳收支和碳汇功能的定量监测、评价和认证的方法与技术基础上,重点关注并前瞻性地开展陆地生态系统碳-氮-水循环过程耦合关系及其对全球气候变化的响应与适应、碳-氮-磷生态化学计量学特征及其环境影响、碳-氮-水耦合循环过程的生物调控机制等前沿领域,以提高中国生态系统与全球变化科学研究水平,为国家的生态系统与温室气体管理提供基础理论、科学知识和先进技术的储备。 相似文献
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采用K-means聚类分区，Sen’s斜率估计，Kendall-Tau非参数检验等方法，分析和讨论了近半个世纪（1960—2015年）我国西北地区不同区域的气温变化特征。发现近半个世纪西北地区气温保持了持续的显著上升，年均最低气温上升速率高于年均气温和年均最高气温。从空间的角度来看，新疆北疆地区的东北部，内蒙古北部、西部中东部，甘肃中部、西部，青海北部、中部，宁夏中部、北部地区以及陕西北部是升温最快的区域。虽然西北地区气温总体是上升趋势，但在时间上并不均匀一致。从1998年开始，西北地区气温升温减缓，部分地区出现了下降趋势。近半个世纪西北地区季节气温与年际气温变化趋势并不一致，变暖减缓在该地区不同季节的响应不同。1998—2015年，冬季是增温幅度最小的季节，多数子区冬季存在升温趋势减缓，甚至转为下降趋势。 相似文献
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全球环境变化对我国区域发展的可能影响评述 总被引：12，自引：0，他引：12
随着环境问题的日益突出,全球环境变化的区域响应已成为我国全球变化研究的优先领域和热点问题之一。国内外学者就全球问题与区域问题的结合达成共识:全球性问题的研究需要由区域工作来完成;区域性研究必须体现全球性问题。本文介绍了全球变化对区域发展影响评价的基本方法,特别是IPCC评价报告中采用的区域脆弱性、敏感性评价方法;概述了我国未来50年环境变化的可能情景;从自然生态系统变化、水资源短缺、沙漠化、农业生产等方面评述了全球环境变化对我国区域发展可能影响研究的进展和成果,最后指出了全球变化区域响应研究存在的问题,并对其发展方向作了展望。 相似文献