《松嫩平原百年草甸農田化的乾旱效應及其物理機制》是依託哈爾濱師範大學，由張麗娟擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：松嫩平原百年草甸農田化的乾旱效應及其物理機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張麗娟
- 依託單位：哈爾濱師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在國內外歷史上，大規模、高強度農田擴張無一例外地引起乾旱效應而造成生態環境惡化。位於東北地區的松嫩平原百年來在移民北擴的驅動下，高強度墾殖使地表發生了由草甸變成耕地的巨大變化過程，區域明顯乾旱化，並引起生態環境退化。但目前有關草甸轉化為農田的氣候效應研究成果較少。本研究以松嫩平原百年草甸農田化過程及乾旱效應為研究對象，以內部條件一致的自然地理單元為基礎，以百年來農田擴張及氣象觀測資料為依據，結合區域氣候模式模擬及野外實地觀測，採用統計分析、數值模擬、GIS空間分析等研究方法，揭示近百年來人類活動對松嫩平原高強度墾殖模式及驅動機制，探討半乾旱半濕潤過渡區農田擴張對區域乾旱化趨勢的影響及物理機制，厘定以草甸農田化為特徵的LUCC過程對區域乾旱化的貢獻率。豐富和發展區域環境變化的理論和實踐，對實現區域可持續發展，促進人與自然關係和諧發展，具有重要的理論意義和實踐價值。
結題摘要
松嫩平原1910s—2010s耕地面積增加了2.67倍，自然地表的38.07%變為了耕地，耕地墾殖率由22.78%增加至60.85%，耕地擴張表現出由松嫩平原東南部逐漸向中部、西部、西北部的空間擴張態勢。松嫩平原過去百年以草地面積減少並轉化為耕地為最主要的土地利用變化類型，草地面積減少了85840 km2，減小幅度為83.38%，集中分布在松嫩平原中部和西部；松嫩平原過去百年平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫極顯著升高，氣溫日較差和霜日數極顯著下降，水汽壓顯著增加，降水量、蒸發量及雲量不顯著增加，降水日數不顯著減少，全區域乾燥度、PDSI和SPI均為不顯著變濕趨勢；松嫩平原20世紀末期與初期相比，氣候呈現暖乾化。其平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、氣溫日較差、蒸發量、水汽壓均顯著增加，雲量、霜日數顯著減少，降水量、降水日數、乾燥度無顯著差異，PDSI 、SPI均有顯著變乾趨勢；松嫩平原百年LUCC加大了氣溫的空間變異，但並沒有改變氣溫隨緯度的帶狀分布特徵，松嫩平原百年以草地轉耕地為主要特徵的農田擴張，在作物生長季表現出致乾製冷的氣候效應，其空間變化特徵與耕地重心轉移方向一致；耕地與草地相比，使最高氣溫升高，最低氣溫降低，土壤濕度、相對濕度、風速等均低於草地；草地轉為耕地，使夏季地表反射率減小，顯熱通量增加，潛熱通量減少是致乾致冷的物理機制；松嫩平原LUCC變化對年平均氣溫升高的貢獻率為12%，對春季、秋季氣溫的貢獻率高於夏季和冬季，而草地轉耕地集中區對於夏季和冬季氣溫變化的貢獻率增大；草地轉為耕地使乾燥度和PDSI有變乾效應，使對區域乾燥度變乾的貢獻率為23.75%，對PDSI變乾的貢獻率為21%；松嫩平原西部、東北部尚有耕地潛在資源面積為33597.73 km2，以草地、沼澤地和鹽鹼地為主；人類活動增強了松嫩平原地理單元的異質性，以人類活動為特質的地理單元顯著增加。
