Attribution analysis for water yield service based on the geographical detector method: A case study of the Hengduan Mountain region   总被引：1，自引：0，他引：1  

Dai  Erfu  Wang  Yahui 《地理学报(英文版)》2020,30(6):1005-1020

Ecosystem services, which include water yield services, have been incorporated into decision processes of regional land use planning and sustainable development. Spatial pattern characteristics and identification of factors that influence water yield are the basis for decision making. However, there are limited studies on the driving mechanisms that affect the spatial heterogeneity of ecosystem services. In this study, we used the Hengduan Mountain region in southwest China, with obvious spatial heterogeneity, as the research site. The water yield module in the In VEST software was used to simulate the spatial distribution of water yield. Also, quantitative attribution analysis was conducted for various geomorphological and climatic zones in the Hengduan Mountain region by using the geographical detector method. Influencing factors, such as climate, topography, soil, vegetation type, and land use type and pattern, were taken into consideration for this analysis. Four key findings were obtained. First, water yield spatial heterogeneity is influenced most by climate-related factors, where precipitation and evapotranspiration are the dominant factors. Second, the relative importance of each impact factor to the water yield heterogeneity differs significantly by geomorphological and climatic zones. In flat areas, the influence of evapotranspiration is higher than that of precipitation. As relief increases, the importance of precipitation increases and eventually, it becomes the most influential factor. Evapotranspiration is the most influential factor in a plateau climate zone, while in the mid-subtropical zone, precipitation is the main controlling factor. Third, land use type is also an important driving force in flat areas. Thus, more attention should be paid to urbanization and land use planning, which involves land use changes, to mitigate the impact on water yield spatial pattern. The fourth finding was that a risk detector showed that Primarosol and Anthropogenic soil areas, shrub areas, and areas with slope 5° and 25°–35° should be recognized as water yield important zones, while the corresponding elevation values are different among different geomorphological and climatic zones. Therefore, the spatial heterogeneity and influencing factors in different zones should be fully con-sidered while planning the maintenance and protection of water yield services in the Hengduan Mountain region.  相似文献   

基于地理探测器和GWR模型的中国重点镇布局定量归因     

韩静  芮旸  杨坤  刘薇  马滕 《地理科学进展》2020,39(10):1687-1697

重点镇是小城镇发展的龙头,形成科学合理的重点镇布局对优化中国城市化战略格局有重要意义。论文以2004年和2014年分别公布的1887个和3675个全国重点镇为样本,对其分布及效应的变动特征进行探究,进而在地级尺度对重点镇布局的影响因子及其作用进行地理探测和局部空间回归。结果表明：① 经增补调整,中国重点镇布局及建设效应的均衡性增强,主要集聚区西移北扩,冷热点的分布突破“胡焕庸线”,经济辐射效应的分化程度减弱,体现出政策因素的有力影响。除县际均衡和区域倾斜政策外,重点镇的分布还受到海拔高度、公路网密度、常住人口城镇化率等因子的显著作用。② 因子探测器、GWR模型和交互作用探测器的结合能更精准地刻画影响因子的作用方式、方向、路径和强度。中国重点镇的布局不是5个显著性因子均匀、独立、直接作用的结果,而是影响均具空间异质性的各因子两两交互作用后增效的产物。③ 县际均衡政策与其他因子的协同作用是形成现有重点镇分布格局的主导力量;区域倾斜政策的效果总体较好,但目标区域还需更准确。  相似文献   

Climate Warming Mitigation from Nationally Determined Contributions     

Bo FU  Jingyi LI  Thomas GASSER  Philippe CIAIS  Shilong PIAO  Shu TAO  Guofeng SHEN  Yuqin LAI  Luchao HAN  Bengang LI 《大气科学进展》2022,39(8):1217-1228

Individual countries are requested to submit nationally determined contributions (NDCs) to alleviate global warming in the Paris Agreement. However, the global climate effects and regional contributions are not explicitly considered in the countries’ decision-making process. In this study, we evaluate the global temperature slowdown of the NDC scenario (?T = 0.6°C) and attribute the global temperature slowdown to certain regions of the world with a compact earth system model. Considering reductions in CO₂, CH₄, N₂O, BC, and SO₂, the R5OECD (the Organization for Economic Co-operation and Development in 1990) and R5ASIA (Asian countries) are the top two contributors to global warming mitigation, accounting for 39.3% and 36.8%, respectively. R5LAM (Latin America and the Caribbean) and R5MAF (the Middle East and Africa) followed behind, with contributions of 11.5% and 8.9%, respectively. The remaining 3.5% is attributed to R5REF (the Reforming Economies). Carbon Dioxide emission reduction is the decisive factor of regional contributions, but not the only one. Other greenhouse gases are also important, especially for R5MAF. The contribution of short-lived aerosols is small but significant, notably SO₂ reduction in R5ASIA. We argue that additional species beyond CO₂ need to be considered, including short-lived pollutants, when planning a route to mitigate climate change. It needs to be emphasized that there is still a gap to achieve the Paris Agreement 2-degree target with current NDC efforts, let alone the ambitious 1.5-degree target. All countries need to pursue stricter reduction policies for a more sustainable world.  相似文献   

京津冀地区植被时空动态及定量归因   总被引：2，自引：0，他引：2  

阎世杰  王欢  焦珂伟 《地球信息科学学报》2019,21(5):767-780

作为气候变化的敏感指示器,植被的物候、生长、空间分布格局等特征及其动态变化主要取决于气候环境中的水热条件,因此在气候变化背景下,气候-植被关系成为了全球变化研究的前沿和热点问题。本文综合平均温度、降水、水汽压、湿度、日照时数、SPEI等气候因子,坡度、坡向海拔等地形因子及人为活动因子,应用地理探测器方法针对2006-2015年京津冀地区不同季节NDVI、不同地貌类型区、不同植被类型区生长季NDVI的定量归因研究,揭示了过去10年间植被时空分布格局,及植被对气候、非气候因素响应的季节差异与区域差异,以期为生态工程的建设与修复提供参考意义。趋势分析表明：①2006-2015年京津冀地区NDVI呈现增加趋势,但存在显著的空间差异,如山地生长季NDVI的增长速率大于平原、台地、丘陵等地;②基于地理探测器的定量归因结果表明,降水是年尺度上NDVI空间分布的主导因子（解释力39.4%）,土地利用与降水的交互作用对NDVI的影响最为明显（q=58.2%）;③NDVI对气候因子的响应存在季节性及区域性差异,水汽压是春季NDVI空间分布的主导因子,湿度是夏、秋两季的主导因子,土地利用是冬季的主导因子;④影响因子对生长季NDVI的解释力因不同地貌类型区、不同植被类型区而差异显著。  相似文献   

基于Budyko假设和分形理论的水沙变化归因识别——以北洛河流域为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

薛帆  张晓萍  张橹  刘宝元  杨勤科  易海杰  何亮  邹亚东  贺洁  许小明  吕渡 《地理学报》2022,77(1):79-92

全球气候变化及人类活动深刻影响了区域水文过程,进行水沙变化归因识别对流域生态保护和高质量发展尤为重要。基于Budyko假设和分形理论,采用弹性系数法,对北洛河流域上（丘陵沟壑区）、中（土石山林—高塬沟壑区）、下游（渭北旱塬农区）3种不同地貌和植被类型区1959—2019年的水、沙通量变化进行归因分析。结果表明,北洛河上、中、下游径流量均显著减少,由20世纪60年代的35 mm、32 mm、34 mm,减少到21世纪10年代的19 mm、24 mm、6 mm,60 a减少率分别为0.3 mm a^-1、0.2 mm a^-1、0.4 mm a^-1。上游输沙量极显著减少,中游降低趋势不显著,下游显著减少,由20世纪60年代的99×10⁶ t、8×10⁶ t、3×10⁶ t,减少到21世纪10年代的10×10⁶ t、3×10⁶ t、0.3×10⁶ t,60 a减少率分别为1.5×10⁶ t a^-1、0.04×10⁶ t a^-1、0.1×10⁶ t a^-1。20世纪70年代以来,上游径流变化逐渐受人类活动影响,且影响程度逐渐增强,21世纪10年代人类活动贡献率达66.3%;气候变化是中游径流变化的主控因子,21世纪10年代降雨和潜在蒸散发的贡献率分别为77.0%和20.2%;下游径流减少主要为人类活动影响,21世纪10年代其贡献率为64.3%。对比20世纪60年代流域输沙量变化始终受人类活动主导,21世纪10年代人类活动对上、中、下游输沙量减少的贡献率分别为80.7%、59.2%和92.7%。上游人类活动对输沙量减少的贡献中,退耕还林等沟坡措施和沟道工程措施分别为39.0%、42.7%,中、下游人类活动贡献的估算结果反映出高植被覆盖区和农区汲水灌溉对区域水、沙的影响特征。  相似文献   

河南省冬小麦生产水足迹时空特征分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

张杰  冯晓  臧贺藏 《气象与环境科学》2017,40(2):33-38

为了清晰地描述冬小麦生产中耗水特征,基于水足迹理论和量化方法,分析了河南省小麦生产水足迹特征,并对造成水足迹区域差异的因素进行归因分析。结果表明:小麦生产水足迹的空间分布差异显著,其中豫西、豫中、豫南和豫北的小麦水足迹较高,而豫东地区的生产水足迹较低。豫南绿水足迹比例最高为34.5%,豫北绿水足迹最低为13.6%,绿水足迹所占比例呈现出从南向北递减的空间分布格局。归因分析结果显示,化肥、农机动力、降水量和平均气温是影响小麦水足迹空间差异的主要因素,且农业生产因子对水足迹的影响大于气象因子的。因此,提高农业生产效率和农业水资源利用效率,对河南省水资源的合理配置和高效利用有重要意义。  相似文献   

末次盛冰期东亚气候的成因检测   总被引：4，自引：0，他引：4       下载免费PDF全文

姜大膀  梁潇云 《第四纪研究》2008,28(3):491-501

在国际古气候模拟比较计划设置的标准试验方案下,首先利用中国科学院大气物理研究所的全球大气环流模式（IAP-AGCM）模拟了末次盛冰期东亚气候状况,然后通过4组数值敏感性试验逐一模拟了大气CO₂浓度、海洋表面温度（SST）和海冰、陆地冰盖和地形、东亚植被变化4项强迫因子的单独气候效应,进而对末次盛冰期东亚气候的成因进行了检测。结果表明,末次盛冰期除华南局部略有升温外,中国年均地表气温显著降低,降温幅度总体上向北增大,青藏高原处存在一个降温中心。其中,SST和海冰变化是华南局部略偏暖的主因,它同时导致了东亚其他区域地表气温的显著降低,特别是在东北亚地区;陆地冰盖和地形变化对于东亚地表气温的显著冷却作用主要体现在东亚的西北部;大气CO₂浓度降低会引起东亚地区0.2～0.9℃的普遍降温;相对而言,东亚植被的降温作用（0.5～1.0℃）主要显现在中国40°N以南的区域。与此同时,SST和海冰变化能引起中国东部年均降水一定程度的减少,而大气CO₂浓度、陆地冰盖和地形、东亚植被单独变化均不会显著影响东亚年均降水的分布状况,然而,上述四项因子的共同变化会通过协同作用引起中国东部年均降水的显著减少,西部地区降水则与现在差别不大。此外,末次盛冰期东亚夏季风的显著减弱源于SST和海冰变化,冬季风变化则可归因于SST和海冰、陆地冰盖和地形的变化。  相似文献   

气候变化对江河流量变化趋势影响研究进展   总被引：9，自引：0，他引：9  

刘春蓁 《地球科学进展》2007,22(8):777-783

气候变化对基于自然稳定气候假定的流量变化趋势的检测和水资源评价方法提出了挑战。在流量变化趋势的检测中分离出气候变化的影响,不仅对水资源管理和水利工程设计有重要的应用价值,而且有助于了解气候变化以何种方式、在何时、何地、已经或尚未对水文循环产生影响,对改进气候模型的模拟与预测有重要的科学价值。 统计方法是检验流量变化趋势显著性的有效工具。直接用气候模型模拟和预测未来径流变化的可靠性取决于模型对当代降水模拟的可信度。多个气候模型集合分析有可能在一定程度上减少模型对降水、径流模拟的不确定性。近年发展起来的多个气候模型集合分析与统计显著性检验技术结合的方法,有可能模拟并预测出气候强迫导致大尺度径流空间分布的变化。随着气候模型尤其是陆—气耦合的区域气候模型对降水模拟的改进,可以预见径流变化的检测、归因和预测的趋同化模拟已为期不远。将温室气体外强迫导致的水文气候变化作为一个因子引入到水资源评价中,对于水资源管理经济与生态评估,以及未来的发展规划将是一件十分重要的变革。   相似文献   

中国大陆边缘构造属性与超巨量金属工业堆积   总被引：1，自引：0，他引：1  

裴荣富  李进文  梅燕雄  王永磊  李莉  王浩琳 《高校地质学报》2007,13(2):137-147

研究了大陆边缘的形成与演化，以中国大陆已存在的3条陆壳对接消减带为界，划分了5个大陆边缘构造带、13个次一级的边缘构造区及其内部的58个时空配置结构，并据区内现有金属矿产地计算了其发现几率。依据大陆边缘的形成、演化及其动力学特征，将中国大陆边缘划分为离散型、汇聚型、对接碰撞型和转换型4类，并总结了其成矿专属。大陆边缘虽然有利成矿，但是超巨量金属工业堆积应取决于其成矿有利因素是否达到最佳耦合。提出了最佳耦合应是异常地质事件激发正常成矿作用发生“引潮共振”①的结果。  相似文献   

地学信息图谱时空维的诠释与应用     

陈燕  齐清文  杨桂山 《地球科学进展》2006,21(1):10-13

地学信息图谱所研究的地理空间规律和地理过程均具有一定的区域相似性, 故其在空间和时间上具有一定的区域特征，因此对地学信息图谱的研究均有空间和时间尺度方面的范畴。尺度是研究客体或过程的空间维和时间维。根据研究性质、研究对象的空间规模等方面的不同，地学信息图谱的空间尺度可分为大尺度、中尺度和小尺度；按研究的时间尺度不同，地学信息图谱的时间尺度可分为长时间尺度、中等尺度和短时间尺度。地学信息图谱的时空维是指地学信息图谱数据源的时空维或地学信息图谱可以表达的时空维，不同的时空维表达不同的特征和内容。  相似文献