留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

呼伦湖湿地消长对气象水文因子变化的响应

高永刚 赵慧颖 李翀 宋卫士 孟军

高永刚, 赵慧颖, 李翀, 等. 呼伦湖湿地消长对气象水文因子变化的响应. 应用气象学报, 2012, 23(4): 459-466..
引用本文: 高永刚, 赵慧颖, 李翀, 等. 呼伦湖湿地消长对气象水文因子变化的响应. 应用气象学报, 2012, 23(4): 459-466.
Gao Yonggang, Zhao Huiying, Li Chong, et al. Response of rise and fall in Hulun Lake Wetland to meteorological and hydrological factor change. J Appl Meteor Sci, 2012, 23(4): 459-466.
Citation: Gao Yonggang, Zhao Huiying, Li Chong, et al. Response of rise and fall in Hulun Lake Wetland to meteorological and hydrological factor change. J Appl Meteor Sci, 2012, 23(4): 459-466.

呼伦湖湿地消长对气象水文因子变化的响应

资助项目: 

科技部基础性工作专项 2007FY210100

国家自然科学基金项目 41165005

国家自然科学基金项目 40865005

详细信息
    通信作者:

    赵慧颖, E-mail: zhaohhyy2008@yahoo.com.cn

Response of Rise and Fall in Hulun Lake Wetland to Meteorological and Hydrological Factor Change

  • 摘要: 利用1961—2005年呼伦湖湿地的气象及水文资料,基于灰色关联度分析、Mann-Kendall检验及小波分析、回归统计等方法,分析了湿地消长对气象水文因子变化的响应特征。结果表明:年与夏季气候在湿地消长中起主导作用。区域年降水量每增加10 mm,年降水量的直接作用是使湿地水域面积和水位深度分别增加2.6 km2和1.6 cm;年径流量每增加1×108 m3,湿地水域面积和水位深度分别增加4.8 km2和3.0 cm。45年来,湿地消长对影响因子连续变化过程的响应特征具有一致性,特别在20世纪90年代后响应更显著,湿地萎缩加快;气温与降水量变化在湿地水域面积、水位深度消长中的贡献率分别为33.1%与66.9%,22.5%与77.5%,降水量变化起主导作用。湿地消长对影响因子的多时间尺度周期性具有很好的响应。在27年的年代际尺度主周期与11~16年次周期、2~10年年际尺度准周期的叠加作用下,45年来,湿地消长出现了2次减少、1次增加的周期过程,并呈现短周期波动特征。
  • 图  1  水域面积 (a)、水位深度 (b) 的观测值与拟合值比较

    Fig. 1  Comparison of observation values with simulated values for water area (a) and water level depth (b)

    图  2  呼伦湖湿地面积、水位和影响因子的周期分析

    Fig. 2  Periodic analysis of water area, water level depth and key factors in Hulun Lake Wetland

    表  1  呼伦湖湿地区域气象与水文站点的位置

    Table  1  Location of meteorological and hydrological stations in Hulun Lake Wetland

    气象与水文站点 纬度 经度
    新巴尔虎右旗气象站 48°40′ N 116°49′ E
    新巴尔虎左旗气象站 48°13′ N 118°16′ E
    满洲里气象站 49°35′ N 117°19′ E
    东旗坤都冷水文站 48°04′ N 117°45′ E
    西旗阿拉坦水文站 48°38′ N 116°49′ E
    下载: 导出CSV

    表  2  呼伦湖湿地水域面积、水位深度与自然因素的相关系数及灰色关联度比较

    Table  2  Comparison for grey correlation and linear correlation of water area and water level depth to natural factors in Hulun Lake Wetland

    因子 时段 水域面积/km2 水位深度/m
    相关系数 关联度 相关系数 关联度
    气温/℃ 春季 -0.04 0.73 -0.04 0.73
    夏季 -0.38** 0.73 -0.35* 0.73
    秋季 -0.26 0.75 -0.23 0.74
    冬季 0.04 0.76 0.03 0.76
    全年 -0.14 0.75 -0.14 0.75
    降水量/mm 春季 -0.31* 0.72 -0.31* 0.72
    夏季 0.21 0.76 0.20 0.76
    秋季 0.09 0.75 0.09 0.74
    冬季 -0.50* 0.73 -0.48** 0.73
    全年 0.14 0.75 0.14 0.75
    蒸发量/mm 春季 0.45** 0.79 0.44** 0.78
    夏季 -0.10 0.75 -0.09 0.75
    秋季 -0.30* 0.73 -0.28 0.73
    冬季 -0.13 0.76 -0.12 0.76
    全年 -0.10 0.73 -0.09 0.73
    径流量/108m3 全年 0.51** 0.74 0.48** 0.75
    注:**表示通过0.01水平的显著性检验,*表示通过0.05水平的显著性检验。
    下载: 导出CSV

    表  3  呼伦湖湿地水域面积5种模型拟合效果比较

    Table  3  Simulated effective comparison for five models between water area and influencing factors in Hulun Lake Wetland

    模型 湖面面积拟合方程 平均相对误差/% 决定系数 (R2)
    线性回归模型 Y=2023.62+1.85X1-0.23X2+0.06X3+9.19X4 3.21 0.2879**
    偏回归分析模型 Y=2216.95-10.72X1+0.12X2-0.006X3+4.67X4 3.70 0.1967*
    Logistic模型 Y=2360/(1+exp (-3.34-0.15X1+0.006X2+0.0002X3-0.104X4)) 3.02 0.2622**
    指数模型 Y=2354exp (-0.151+0.0004X1-0.0001X2+0.004X4) 3.26 0.2859**
    CAR模型 详见式 (1) 0.53 0.9760**
    注:**表示通过0.001水平的显著性检验,*表示通过0.01水平的显著性检验。
    下载: 导出CSV

    表  4  呼伦湖湿地水位深度5种模型拟合效果比较

    Table  4  Simulated effective comparison for five models between water level depth and influencing factors in Hulun Lake Wetland

    模型类型 水位深度拟合方程 平均相对误差/% 决定系数 (R2)
    线性回归模型 Y=542.85+0.008X1-0.002X2+0.001X3+0.061X4 0.10 0.2646**
    偏回归分析模型 Y=544.24-0.074X1+0.001X2-0.0004X3+0.0313X4 0.11 0.1812*
    Logistic模型 Y=547/(1+exp (-4.82-0.0015X1+0.001X2-0.0002X3-0.023X4)) 0.09 0.2857**
    指数模型 Y=546exp (-0.006+0.0001X4) 0.10 0.2636**
    CAR模型 详见式 (2) 0.02 0.9720**
    注:**表示通过0.001水平的显著性检验,*表示通过0.01水平的显著性检验。
    下载: 导出CSV
  • [1] Houghton R A, Woodwell G M. Global Climate Change. Sci Am, 1989:36-44. http://www.nature.com/scientificamerican/journal/v260/n4/index.html
    [2] Kemp D D. Climate change 1995: The science of climate change-contribution of working Group 1 to the second assessment report of the Intergovermental Panel on Climate Change. Progress in Physical Geography, 1997, 21(3): 309-312.
    [3] Poianik A. Climate change and Northern Prairie wetlands: Simulations of longterm dynamics. Limnology of Oceanography, 1996, 41(5): 871-881. doi:  10.4319/lo.1996.41.5.0871
    [4] 秦伯强, 王苏民.呼伦湖的近期扩张及其与全球气候变化的关系.海洋与湖沼, 1994, 25(3):280-287. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HYFZ199403007.htm
    [5] 沈大军, 刘昌明.水文、水资源系统对气候变化的影响.地理研究, 1998, 17(4):435-441. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLYJ804.014.htm
    [6] 张树清, 张柏, 汪爱华.三江平原湿地消长与区域气候变化关系研究.地球科学进展, 2001, 16(6):836-841. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXJZ200106016.htm
    [7] 李翀, 马巍, 史晓新, 等.呼伦湖区水位、盐度变化 (1961—2002年).湖泊科学, 2006, 18(1):13-20. doi:  10.18307/2006.0102
    [8] 李翀, 马巍, 叶柏生, 等.呼伦湖水面蒸发及水量平衡估计.水文, 2006, 26(5):41-44. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SWZZ200605012.htm
    [9] 赵慧颖, 李成才, 赵恒和, 等.呼伦湖湿地气候变化及其对水环境的影响.冰川冻土, 2007, 29(5):795-801. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BCDT200705019.htm
    [10] 李凤霞, 伏洋, 肖建设, 等.长江源头湿地消长对气候变化的响应.地理科学进展, 2011, 30(1):49-56. doi:  10.11820/dlkxjz.2011.01.006
    [11] 地方志编写委员会.呼伦湖志.海拉尔:内蒙古文化出版社, 1998:4-25.
    [12] 王文华.浅析呼伦湖水位变化对水质的影响.内蒙古水利, 2005(3):3-5. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NMSL200503000.htm
    [13] 褚永海, 李建成, 姜卫平, 等.利用Jason21数据监测呼伦湖水位变化.大地测量与地球动力学, 2005, 25(4):11-16. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DKXB200504002.htm
    [14] 那日苏, 李云鹏, 李兴华, 等.呼伦湖区域生态变化及其影响因子的观测分析.气象, 2006, 32(专刊):25-30. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10052-1015625966.htm
    [15] 吕锋, 刘翔, 刘泉.七种灰色系统关联度的比较研究.武汉工业大学学报, 2000, 22(2):41-43. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WHGY200002013.htm
    [16] 唐启义, 冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统.北京:科学出版社, 2002:460-465;491-495.
    [17] 邹旭恺, 张强.近半个世纪我国干旱变化的初步研究.应用气象学报, 2008, 19(6):679-687. doi:  10.11898/1001-7313.20080607
    [18] 杨素英, 王谦谦, 孙凤华.中国东北南部冬季气温异常及其大气环流特征变化.应用气象学报, 2005, 16(3):334-344. doi:  10.11898/1001-7313.20050308
    [19] 孙利, 沈柏竹, 安刚.中国东北地区地表干湿状况的变化及趋势分析.应用气象学报, 2003, 14(5):542-552. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20030568&flag=1
    [20] 赵宗慈. IPCC科学评估报告研究进展.应用气象学报, 1999, 10(增刊):113-121. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YYQX9S1.013.htm
    [21] 王绍武, 赵宗慈.未来50年中国气候变化趋势的初步分析.应用气象学报, 1995, 6(3):333-342. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=19950352&flag=1
    [22] 李万源, 正安, 敏红, 等.中蒙干旱半干旱区冬、夏季地面气温时空变化特征分析[II].高原气象, 2006, 25(4):624-632. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYQX200604008.htm
    [23] 孙卫国, 程炳岩, 李荣.黄河源区径流量与区域气候变化的多时间尺度相关.地理学报, 2009, 64(1):117-127. doi:  10.11821/xb200901012
    [24] 吴昊, 姜燕敏, 茅军念.丽水汛期降水多时间尺度演变特征.暴雨灾害, 2010, 29(2):176-180. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HBQX201002015.htm
  • 加载中
图(2) / 表(4)
计量
  • 摘要浏览量:  2850
  • HTML全文浏览量:  1020
  • PDF下载量:  1496
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-01-06
  • 修回日期:  2012-06-01
  • 刊出日期:  2012-08-31

目录

    /

    返回文章
    返回