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川西高原气候变化特征及泥石流动态危险性响应研究

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自然灾害学报 2022年第4期31卷 241-255页

作者：周斌邹强蒋虎李聪中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 中国科学院大学北京100049

泥石流危险性评估是风险分析和评估的基础步骤,气候变化增加了泥石流灾害发生的风险,研究未来气候变化下泥石流动态危险性对制定防灾减灾战略具有重要意义。本文利用CMIP5数据重建川西高原2021-2095年的年均温和日降水情景,并定量分析... 详细信息

泥石流危险性评估是风险分析和评估的基础步骤,气候变化增加了泥石流灾害发生的风险,研究未来气候变化下泥石流动态危险性对制定防灾减灾战略具有重要意义。本文利用CMIP5数据重建川西高原2021-2095年的年均温和日降水情景,并定量分析了气候变化下川西高原21世纪近期(2021-2045年)、中期(2046-2070年)、末期(2071-2095年)的泥石流的动态危险性响应。研究表明:(1)相对于基准期(1981-2005年),未来75年川西高原年均气温呈上升趋势,末期增温速度减缓,高海拔地区的增温幅度较大;年平均降水量呈增加趋势,末期增加速度减缓,空间上整体呈现“东增西减”的分布趋势;日最大降水量和暴雨日数呈现由东南部向西北方向增大的趋势。(2)在基准期,高度、较高泥石流危险性面积占26.77%,聚集在川西高原东部山地和金沙江等主要河流沿岸高山峡谷区;气候变化情景下,与基准期相比川西泥石流危险性普遍增加,西部、北部泥石流危险性增加更为明显;川西主要河流两岸泥石流危险等级均增加,如金沙江、大渡河、雅砻江等,高危险区不断向海拔高的区域扩散;泥石流中度及以下危险区难以转变为较高、高度危险区,表明与气候变化的影响作用相比,地质、地形和水文条件仍起主导作用。

关键词：泥石流气候变化时空分布特征动态危险性评估川西高原

川西高原泥炭沼泽土壤有机碳分布特征及其影响因素

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应用与环境生物学报 2022年第2期28卷 267-275页

作者：陈良帅黄新亚薛丹陈槐林波梁栋中国科学院成都生物研究所成都610041 中国科学院大学北京100049 四川省林业和草原调查规划院成都610036

川西高原是中国高海拔泥炭地集中分布区,有机碳资源丰富,但由于方法学差异及数据缺乏,其有机碳分布研究存在一定程度的不确定性,探究其分布特征对于补充该地区泥炭资源数据具有重要意义.通过大量野外调查,收集了川西高原阿坝州和甘孜州... 详细信息

川西高原是中国高海拔泥炭地集中分布区,有机碳资源丰富,但由于方法学差异及数据缺乏,其有机碳分布研究存在一定程度的不确定性,探究其分布特征对于补充该地区泥炭资源数据具有重要意义.通过大量野外调查,收集了川西高原阿坝州和甘孜州共87个样点的0-30 cm深度泥炭沼泽土壤样品,分析其有机碳含量及有机碳密度分布特征,并讨论环境因子对有机碳分布的影响.结果表明,在垂直分布上,川西高原泥炭沼泽表层(0-10 cm)土壤有机碳含量显著高于亚表层(10-30 cm)土壤,与土壤pH、土壤容重显著负相关(P川西高原泥炭沼泽土壤有机碳资源丰富,有机碳含量及密度在空间分布上表现为“北低南高”,这种分布格局主要由年均温决定,结果可为更深入理解气候变化下的高海拔泥炭沼泽生态系统碳循环提供一定理论和数据支撑.(图4表7参82)

关键词：泥炭沼泽土壤有机碳含量土壤有机碳密度川西高原

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川西高原地区猕猴栖息地选择的季节差异

兽类学报 2023年第6期43卷 676-688页

作者：斯煌凯金祖祥张克处周飞姚永芳肖洪涛李八斤普错汪甲徐怀亮四川农业大学生命科学学院雅安625014 雅江县林业和草原局雅江县自然保护区服务中心雅江627450

2019年7月至2021年3月,对四川省雅江县一个约40只个体的猕猴(Macaca mulatta)群进行调查,以探究猕猴在高原环境下不同季节栖息地选择差异。在猕猴活动区域设置20 m×20 m利用样方135个,无猕猴活动区域设置对照样方60个,测定样方内海拔... 详细信息

2019年7月至2021年3月,对四川省雅江县一个约40只个体的猕猴(Macaca mulatta)群进行调查,以探究猕猴在高原环境下不同季节栖息地选择差异。在猕猴活动区域设置20 m×20 m利用样方135个,无猕猴活动区域设置对照样方60个,测定样方内海拔、放牧活动强度、植被类型等18个生态因子,计算选择指数并进行主成分分析。研究结果表明,在春、夏、秋季,猕猴倾向在海拔较高处(3900~4300 m)活动,冬季则偏好海拔较低(3500~3900 m)的区域;春、夏、秋季偏好在阳坡活动,冬季对坡向无明显偏好;春季偏好高郁闭度(大于60%)栖息地,秋、冬季偏好低郁闭度(小于60%)栖息地;冬、春季选择的栖息地更接近河流(距离小于100 m),夏、秋季距河流较远(距离大于100 m);夏季偏好在林区活动(针叶林、高山栎林、针阔混交林),其余季节对低地草地(河谷附近)的偏好增加;夏、秋季尽可能回避人为干扰强度高的区域,冬、春季则更多活动在人为干扰强度高的区域。人为干扰和地理特征因子对猕猴四季栖息地选择均有重要影响,而植被因子主要影响春、夏、秋季的栖息地选择,隐蔽条件因子主要影响夏季栖息地选择。相比其他低海拔地区,最大限度获取食物资源及减少能量消耗是猕猴在自然生产力低下的高原环境中生存和繁衍的关键。

关键词：猕猴栖息地选择川西高原人为干扰

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川西高原羊肚菌低温冷害特征及风险评估

应用生态学报 2023年第6期34卷 1541-1546页

作者：王庆莉张利平韩璐王明田唐明先陈慧冉王群李正蓉甘孜州气象局四川康定626000 达州市气象局四川达州635000 甘孜州大数据中心四川康定626000 四川省气象台成都610072 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066 甘孜州农科所四川康定626000 马尔康市气象局四川马尔康624000 康定气象站四川康定626000

开展羊肚菌低温冷害气候风险精细区划,可为羊肚菌特色农业栽培规划、低温冷害动态评估和防灾减灾对策提供科学依据。基于川西高原海拔3000 m以下17个县(市)2011—2020年气象数据,分析羊肚菌典型年份致灾临界气象条件;选取气温稳定通过5... 详细信息

开展羊肚菌低温冷害气候风险精细区划,可为羊肚菌特色农业栽培规划、低温冷害动态评估和防灾减灾对策提供科学依据。基于川西高原海拔3000 m以下17个县(市)2011—2020年气象数据,分析羊肚菌典型年份致灾临界气象条件;选取气温稳定通过5℃初日~10℃初日之间多年平均积寒与冷害频次作为川西高原羊肚菌出菇期间低温冷害区划指标,建立冷害指标的地理空间分布模型,划分川西高原羊肚菌冷害风险等级,评估羊肚菌冷害风险。结果表明:研究区羊肚菌冷害风险温度指标为日最低气温≤2.0℃,日平均气温<6.0℃将导致生长缓慢或者停止生长,设定为冷害风险预警指标。羊肚菌冷害发生频次沿大渡河流域和岷江流域从南向北增多。冷害总次数最少的地区是汶川、茂县、理县,九龙、雅江、巴塘最多。冷害日数以持续1~3 d为主,持续4~5 d次之,持续5 d以上较少,其中,乡城、巴塘、九龙、雅江、小金冷害持续5 d以上的次数多于持续4~5 d的次数。羊肚菌冷害年均日数3.0~27.4 d,冷害发生时段的日均最低气温-0.84~1.36℃、极端最低气温-5.8~0.1℃、平均积寒0.16~9.64℃·d,冷害平均日数、平均积寒随海拔、纬度的增加而增加;冷害最长过程日数是3~20 d,最大积寒0.44~13.34℃·d。羊肚菌冷害风险等级从南向北、由低海拔向高海拔增加。适宜种植区沿山脉河流走向呈带状、枝状分布特征,主要分布在康定、泸定、丹巴、汶川、理县、茂县、九寨沟、松潘等海拔2200 m以下的低山河谷平坝区。

关键词：羊肚菌低温冷害气候风险川西高原

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川西高原河流水体CDOM的光化学降解特性

环境科学 2019年第12期40卷 5318-5329页

作者：刘堰杨孙辉刘琛王小沁四川大学建筑与环境学院四川省土壤环境保护工程技术中心成都610065 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041

川西高原部分河流溶解性有机碳(DOC)含量极高,因有色溶解性有机质(CDOM)具有独特的光学特性,其光降解特征与规律对于分析高寒区天然水体DOC动态及区域水-陆碳循环具有重要的环境意义.本文选取川西高原两种主要地貌类型的河流共5条,即高... 详细信息

川西高原部分河流溶解性有机碳(DOC)含量极高,因有色溶解性有机质(CDOM)具有独特的光学特性,其光降解特征与规律对于分析高寒区天然水体DOC动态及区域水-陆碳循环具有重要的环境意义.本文选取川西高原两种主要地貌类型的河流共5条,即高山峡谷区河流杂谷脑河、抚边河及岷江,丘状高原区河流白河、黑河,对河流水体CDOM三维荧光光谱(EEMs)与紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)采用平行因子分析(PARAFAC)与二维相关光谱(2D-COS)进行分析.结果表明:①白河和黑河CDOM的5 d降解率分别为64. 85%和63. 43%,光降解速率常数分别为0. 167 d-1和0. 173 d-1;抚边河CDOM浓度低(0. 71 m-1)光降解现象不明显,杂谷脑河和岷江CDOM光降解行为较为复杂;②在光降解过程中,除岷江外其余4条河流荧光溶解性有机质(FDOM)内源特征(FI)逐渐减弱,黑河和白河CDOM芳香性、疏水性特征(SUVA254和SUVA260)及腐殖化程度(HIXa)逐渐降低;③川西高原5条河流中FDOM组分均呈2类4个组分,即C1(275/310 nm,类酪氨酸)、C2 [280(高原河流中UVA类腐殖质FDOM对于光照的敏感度大于高山峡谷区河流;⑤白河的主成分分析中识别出了2个因子,解释了这些参数变化的87. 28%,反映了光降解过程对于CDOM特征、荧光组分等方面的影响.

关键词：川西高原天然水体溶解性有机质(DOM) 三维荧光光谱紫外-可见光吸收光谱平行因子分析(PARAFAC) 二维相关光谱(2D-COS)

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川西高原活动性滑坡识别与空间分布特征研究

地质力学学报 2023年第1期29卷 111-126页

作者：刘星洪姚鑫杨波汤文坤周振凯中国地质科学院地质力学研究所北京100081 合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 云南地矿工程勘察集团有限公司云南昆明650041 中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083

成都平原向西至松潘-甘孜褶皱带完成了从平原到高山峡谷区的转变,区域内起伏落差巨大,地势奇峻,河流下切侵蚀严重,构造活动频繁,地震频发,内外动力作用强烈,地质灾害众多。文章利用覆盖全区的Sentinel-1A升降轨数据以及重点区域的ALOS-... 详细信息

成都平原向西至松潘-甘孜褶皱带完成了从平原到高山峡谷区的转变,区域内起伏落差巨大,地势奇峻,河流下切侵蚀严重,构造活动频繁,地震频发,内外动力作用强烈,地质灾害众多。文章利用覆盖全区的Sentinel-1A升降轨数据以及重点区域的ALOS-2数据进行InSAR技术处理,结合GIS空间分析,对研究区活动性滑坡进行早期识别以及空间分布规律的探索,再辅以部分野外调查佐证,获得了以下认识:研究区滑坡集中分布地区按其诱因可分为水库蓄水诱发灾害区(黑水县毛尔盖水库)、震后破碎山体灾害区(茂县岷江与黑水沟交界、汶川至理县一带、九寨沟至石鸡坝镇一线)和重要河流灾害区(舟曲、腊子口镇、小金县和丹巴县);区域内活动性滑坡主要分布于千枚岩等变质岩和泥页岩等碎屑岩中;主要地形范围为坡向南东、东、北东向,坡度15°~40°,高程区间1000~3000 m,相对高差>1000 m;主要分布断裂有岷江断裂、玛曲-荷叶断裂、光盖山-迭山北麓断裂和茂汶-汶川断裂。Sentinel-1A升降轨数据的结合,使得有效观测区域提高到研究区面积的73.41%。在川西高原区ALOS-2数据相对优于Sentinel-1A数据,ALOS-2和Sentinel-1A数据在九寨沟和茂县重叠区识别的结果重合率为58.7%和44.8%,识别数量前者分别是后者的3.98倍和1.39倍。

关键词：川西高原断裂滑坡 InSAR GIS空间分析地质灾害

川西高原典型作物土地适宜性评价及其影响因素

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中国农业资源与区划 2023年

作者：曹杰何鹏陈春燕刘远利邵周玲高文波廖桂堂林正雨四川农业大学资源学院成都信息工程大学资源环境学院四川省农业科学院农业信息与农村经济研究所

[目的]川西高原生态环境脆弱，经济发展水平低，开展生态脆弱区域典型作物土地适宜性分析，对农业生产的作物规划管理，以及拓宽当地农户增收致富渠道具有重要意义。[方法]基于四川省土地利用现状数据，综合运用AHP层次分析法、栅格指... 详细信息

[目的]川西高原生态环境脆弱，经济发展水平低，开展生态脆弱区域典型作物土地适宜性分析，对农业生产的作物规划管理，以及拓宽当地农户增收致富渠道具有重要意义。[方法]基于四川省土地利用现状数据，综合运用AHP层次分析法、栅格指数模型，构建川西高原典型作物土地适宜性目标层、准则层和指标层三级评价指标体系。[结果](1)典型作物土地适宜性评价因子中气候条件影响较大，社会经济条件影响相对较小。(2)大白菜种植适宜用地分布在大渡河中游和岷江流域，其中高适宜区16525hm2；苹果种植适宜用地主要分布在大渡河流域河谷山地和岷山山脉，其中高适宜区36.1215万hm2；梨种植适宜用地分布在大渡河中游和岷江流域，其中高适宜区31.025 3万hm2；甜樱桃种植适宜用地主要分布在大渡河和岷江流域的河谷和山地，其中高适宜区16.891 4万hm2；核桃种植适宜用地主要分布金沙江、雅砻江、大渡河和岷江流域的河谷区，其中高适宜区41.913 7万hm2。(3)从县域空间尺度上评价，川西高原推荐种植核桃和梨的县(市)最多，分别为24个和16个。推荐种植大白菜的县(市)最少，只有3个。(4)川西高原农业产业光温条件好、气候垂直变化显著，但常受低温等极端天气影响；耕地比重小、分布零散且耕地质量低；低纬度高海拔同时地势高耸、地形破碎；交通和灌溉设施薄弱，自然-社会经济因素影响川西高原典型作物产业发展。[结论]研究结果符合川西高原典型作物种植现状，但是该研究构建的土地适宜性评价体系中对内源性因素考虑不够，缺乏对劳动力、经营方式等因素的分析，同时缺少对科学技术、法律法规、政策、市场等外源因素的思考。

关键词：生态脆弱民族地区典型作物土地适宜性影响因素川西高原

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川西高原土地利用碳储量估算及多情景预测

水土保持学报 2024年第1期38卷 207-219页

作者：刘雅璇彭秋志黄培依陈笛昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041 云南省自然资源与规划智慧创新实验室昆明650093

[目的]区域碳储量与土地利用密切相关。在“双碳”目标下,从碳储量视角开展重点区域土地利用变化预测研究,对协调与优化区域土地利用格局、提高区域生态系统未来固碳潜力具有重要参考价值。[方法]以川西高原为研究区,以2000年、2010年和... 详细信息

[目的]区域碳储量与土地利用密切相关。在“双碳”目标下,从碳储量视角开展重点区域土地利用变化预测研究,对协调与优化区域土地利用格局、提高区域生态系统未来固碳潜力具有重要参考价值。[方法]以川西高原为研究区,以2000年、2010年和2020年土地利用为数据源,预测不同情景下2030年土地利用,结合修正的土地利用碳密度数据和InVEST模型估算区域碳储量变化。[结果](1)从各地类相对研究区的面积占比变化看,2000—2020年草地从65.20%逐步缩减到63.65%,林地从31.73%不断扩张到32.92%,未利用地先减后增且净增0.57%,水域和耕地先增后减均净减0.11%,湿地持续增加,共净增0.07%;研究区2000年、2010年、2020年碳储量分别为24.26×10^(8),24.29×10^(8),24.27×10^(8) t,呈先增后减趋势。(2)与2020年相比,2030年自然发展情景下碳储量减少3.19×10^(5) t,在耕地保护情景、生态保护情景、耕地生态联合保护情景下将分别固碳4.29×10^(6),9.72×10^(6),9.60×10^(6) t。[结论]扭转未利用地的扩张趋势,在保持耕地面积的基础上继续稳步推行生态保护政策,提高川西高原陆地生态系统固碳潜力并助力其成为重要“碳汇”区域应成为川西高原国土空间规划和管控的关注重点。

关键词：川西高原碳储量土地利用 InVEST模型 CA-Markov模型

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川西高原植被物候及其对气候变化的响应

长江科学院院报 2023年第5期40卷 77-84,93页

作者：王叶兰杨鑫郝利娜成都理工大学地球科学学院成都610059 地球勘探与信息技术教育部重点实验室成都610059

为探究2001-2020年川西高原植被物候时空变化及其对气候变化的响应,利用MODIS NDVI数据、植被区划数据、数字高程数据以及气象数据,通过Savitzky-Golay滤波以及动态阈值法,提取了川西高原2001-2020年植被生长季始期(SOS)、生长季末期(E... 详细信息

为探究2001-2020年川西高原植被物候时空变化及其对气候变化的响应,利用MODIS NDVI数据、植被区划数据、数字高程数据以及气象数据,通过Savitzky-Golay滤波以及动态阈值法,提取了川西高原2001-2020年植被生长季始期(SOS)、生长季末期(EOS)以及生长季长度(LOS),结合月平均气温与降水量,探讨了植被物候与气候因子(月平均气温、降水量)之间的关系。结果表明:(1)川西高原植被SOS主要集中在第90-第130天,EOS主要集中在第260-第290天,LOS主要为130~190 d;随着海拔不断升高,植被SOS呈提前趋势、EOS呈推迟趋势、LOS呈延长趋势。(2)植被SOS呈提前趋势的面积占60.56%;植被EOS呈推迟趋势的面积占51.21%;植被LOS呈延长趋势的面积占60.75%,其中7.19%呈显著延长趋势。(3)川西高原植被SOS与春季2-4月份平均气温呈负相关,且存在较大的时空差异性;植被EOS与10月份平均温度、11月份降水量呈显著正相关;6月份平均气温和8月份降水对LOS的正向影响较大。整体来说,川西高原植被物候在不同植被区划具有明显的分布规律。研究成果可为高原地区植被物候变化规律研究提供参考。

关键词：植被物候川西高原气温降水量动态阈值法