中国干旱半干旱地区湿地研究进展

西北干旱半干旱地区湿地在我国湿地中占有较大比重,它在调节气候、涵养水分、碳氮循环以及生物多样性保护等方面均有不可替代的作用,深入探其研究现状对该地区生态保护和环境管理意义重大。从湿地形成演变、类型和分布,植物群落,景观格局变化的生态效应及驱动力研究,碳氮循环以及退化与恢复5个方面评述了西北干旱半干旱地区湿地研究进展,指出了现有研究的不足。在此基础上,对西北干旱半干旱地区湿地未来研究方向进行了分析,提出了加强植物群落的动态研究;定量研究湿地景观格局动态变化,加强湿地动态过程对驱动力的响应机制研究;加强碳氮循环研究;加强湿地退化与修复的理论与技术体系研究4方面的建议。     

土壤微生物在生物结皮形成中的作用及生态学意义

在荒漠地区的固定、半固定沙地和流动沙地上,微生物、藻类植物及地衣、苔藓植物能参与并形成生物结皮,其在干旱和半干旱荒漠地区具有重要生态意义。其中土壤微生物因其极强的适应性和生存能力,在生物结皮形成各阶段都起着积极的作用。土壤微生物的生长和活性与土壤酶活性的变化具有良好的相关性,它的组成、分布和数量因沙丘类型和沙土层深度的不同而有所变化,也受到季节和植被的影响。土壤微生物的生理代谢活动及数量变化可以改变沙土表面理化性质,在土壤结皮的形成、植物营养的转化过程中发挥积极作用,为植物生长创造了良好的条件。     

黄土高原生物气候分区与该区生态系统的恢复

根据不同的生物气候状况 ,可将黄土高原分成五个生物气候区 :暖温带湿润半湿润森林区、暖温带半湿润半干旱森林草原区、中温带半干旱典型草原区、中温带干旱半干旱荒漠草原区以及中温带干旱草原化荒漠区。紧密结合上述生物气候区域特征 ,将生态学的有关原理引入到该区的治理与生态恢复中 ,提出了治理黄土高原的新模式 :正确实施生物措施 ,人工模拟天然生态系统。该区的生态恢复应从系统的角度考虑 ,并严格遵守生态学的有关规律在不同的生物气候区构建与该区大环境一致的不同的生态系统 ,改变过去那种在黄土高原全面造林而又成效不佳的做法     

结皮土壤的抗风蚀性分析

土壤结皮是土壤在自然状态下形成的“保护层”,它的存在使得土壤变得稳定,使土壤的抗风蚀性有显著的提高,可以有效地抵抗冬春季节严重的风蚀,因此在干旱荒漠化地区越来越受到重视。土壤结皮分为物理结皮和生物结皮两类,由于生物结皮的生成需要长时间的积累,而且要求具有一定的湿度、温度,才可能存活和生长。而物理结皮只要土壤经过干-湿的过程很容易形成。本文通过实地观察,从不同的土质取得的原状土壤结皮样本进行扫描电镜观察,对土壤物理结皮的形成,与土壤的含水量、颗粒组成、含盐量等的关系,以及对土壤抗风蚀性的作用进行了详细的论述,以便使其在干旱、寒冷地区土壤荒漠化防治中受到足够的重视,减少人为因素对土壤结皮的破坏,利用人为手段促使结皮的形成,减少冬春季节风沙对土壤的侵蚀。     

我国干旱半干旱地区治理环境资源问题的技术规范初探

落后的生产技术以及不遵循自然规律开发利用环境资源,使生态环境本就脆弱的干旱半干旱地区旱灾更广泛外,还表现出诸如土地荒漠化、水土流失、草原退化等日趋严重的环境资源问题。干旱半干旱地区发展经济需要注重生态效益与经济效益并举,科技进步是关键,为使科学技术在生产实践中规范化运作,在干旱半干旱地区法制建设中应制定治理环境资源问题的技术规范,包括生态技术规范、生产技术规范、节水技术规范、预测技术规范。     

全国干旱、半干旱地区生物学、地学青年学术讨论会对干旱、半干旱地区自然资源和生态环境合理利用与保护的建议

由中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所和新疆地理研究所发起和组织的《全国干旱、半干旱地区生物学、地学青年学术讨论会》,于1987年8月12日至8月18日,在新疆乌鲁木齐市举行。会议收到全国十四个省市青年科学工作者寄来的学术论文80余篇,论文探讨了我国干旱、半干旱地区生物学、地学大量有关问题。在这里,我们选摘发表其中部份论文,以表示对该讨论会圆满成功的祝贺。     

我国干旱沙漠地区不同类型土壤结皮的理化性质研究

本研究对我国干旱沙漠地区不同类型土壤结皮的理化性质特征进行了系统研究。研究结果表明:无论是不同地区还是同一地区不同发育程度的土壤结皮机械组成,它们的共同特征都是砂粒和粗粉粒含量相对较多,细粉粒和粘粒含量相对较少;从流沙到土壤结皮的形成过程中,粗粉粒是土壤结皮形成的关键基础。通过对同一地区不同发育程度的结皮机械组成比较说明结皮形成初期对颗粒组成有一定的要求,组成达到一定范围才能形成结皮,结皮一旦形成,随时间的增加,结皮厚度在不断增加,但质地基本不变。土壤结皮的形成过程是土壤养分和有机质不断富积的过程。各研究区的土壤结皮pH值相差不大,均在8左右,呈弱碱性;碱化度均≥5,处于碱化发育过程中。由于各地降水量和土壤母质发育的不同,不同地区以及同一地区不同发育程度的土壤结皮之间的CaCO3含量差异较大;同一地区土壤结皮的全盐量差异不大;不同地区土壤结皮的阴阳离子交换量差异较大,同一地区之间差异不大。该文对进一步研究土壤结皮的形成有一定的参考价值。     

干旱地区农业研究

正《干旱地区农业研究》立足于中国北方干旱半干旱及半湿润易旱地区农业科学研究前沿,兼顾湿润地区季节性干旱农业实际和国外旱区农业研究动态,全面反映我国干旱、半干旱及湿润易旱区农业科学技术研究新成果、新理论、新技术、新经验,介绍国外有关最新研究进展。以旱作农业     

土壤吸附作用对土壤水分有效性的影响

围绕土壤结皮生物是否可以对夜间土壤吸附水输入产生响应展开研究。假定-1.5 MPa作为土壤水分有效性的临界值,通过观测降水后清晨和午后0~3 cm土壤含水量,分析土壤水分的有效性和空间异质性;并利用连续记录气象数据,建立表层土壤含水量与水汽压饱和差数量关系。结果表明:土壤吸附作用提高了土壤水分对土壤结皮生物的有效性,并延长了土壤结皮生物对降水脉冲的响应时段。在古尔班通古特沙漠东南部的不同部位,凝结吸附作用对沙面水分条件影响很大(特别是干旱季节),水分条件由好到坏依次为:沙垄西坡面、沙垄垄顶、沙垄东坡面和垄间低地。     

干旱半干旱地区地下水问题

对干旱半干旱地区地下水资源的特征，地下水的水文地质条件及相关的水文地质问题进行了分析，阐述了干旱半干旱地区地下水资源的利用现状及地下水资源管理的内容和意义。     

黄土地与沙地生物结皮的发育特征及其生态功能异同

基于课题组已有研究成果,选取陕北水蚀风蚀交错区内气候条件相同但土壤质地迥异的试验区,探讨黄土地和沙地生物结皮发育特征及其生态效应的异同。结果表明:(1)苔藓结皮是2种土地生物结皮的重要类型,其中,黄土地的优势藓种为尖叶对齿藓[Didymodon constrictus(Mitt.)Saito.]、真藓(Bryum argenteum Hedw.)、狭网真藓(B.algovicum Sendt.);沙地的优势藓种为黄色真藓(B.pallescens Scheich.)、弯叶真藓(B.recurvulum Mitt.)、银叶真藓(B.argenteum Hedw.)。沙地乔灌植物下生物结皮盖度(77.5%)、厚度(11.8 mm)及容重(1.9 g·cm~(-3))均高于黄土地生物结皮,而黄土地多年生草本植物下生物结皮抗剪强度(26.5 k Pa)高于沙地生物结皮,总体上,沙地生物结皮发育的更好。(2)黄土地的入渗增幅和0~200 cm剖面的平均土壤含水率增幅均显著高于沙地(P0.05),且在旱季和雨季其0~200 cm剖面的平均土壤含水率增幅分别比沙地高1.4%和1.9%。(3)两地生物结皮均表现出了较好的减蚀作用,其减蚀效率分别为81.0%和90.6%。     

An over review of desertification in Xinjiang,Northwest China

Desertification research in arid and semi-arid regions has always been actively pursued. In China, the problem of desertification in Xinjiang has also received extensive attention. Due to its unique geography, many scholars have conducted corresponding research on the desertification status of Xinjiang. In this paper, we comprehensively reviewed desertification in Xinjiang, and compared the underlying mechanisms of desertification and the status of desertification conditions after the implementation of ecological control projects. On a larger scale, desertification in Xinjiang can be divided into soil salinization inside oases and sandy desertification on the edges of oases. Human activities are considered the main cause of desertification, but natural factors also contribute to varying degrees. Research on the mechanisms of desertification has effectively curbed the development of desertification, but unreasonable use of land resources accelerates the risk of desertification. For desertification control, there are several key points. First, desertification monitoring and the early warning of desertification expansion should be strengthened. Second, monitoring and reversing soil salinization also play an important role in the interruption of desertification process. It is very effective to control soil salinization through biological and chemical methods. Third, the management of water resources is also essential, because unreasonable utilization of water resources is one of the main reasons for the expansion of desertification in Xinjiang. Due to the unreasonable utilization of water resources, the lower reaches of the Tarim River are cut off, which leads to a series of vicious cycles, such as the deterioration of ecological environment on both sides of the river and the worsening of desertification. However, in recent years, various desertification control projects implemented in Xinjiang according to the conditions of different regions have achieved remarkable results. For future studies, research on the stability of desert-oasis transition zone is also significantly essential, because such investigations can help to assess the risk of degradation and control desertification on a relatively large scale.     

黔西北典型喀斯特小流域综合治理的生态效益研究

对黔西北毕节石桥小流域不同等级石漠化土地综合治理过程的生态效益进行监测研究,结果表明:不同石漠化土地类型在生态治理过程中,地表植被覆盖度逐渐提高,由2006年的23.5%提高到2009年的64.47%;改善了小气候,各等级石漠化平均光照强度都有所下降,空气湿度提高;改善了土壤理化性质,增加了土壤孔隙度,减小了土壤紧实度,土壤结构改良,土壤中全氮含量逐渐上升;水土流失得到有效控制,土壤侵蚀深度总体呈下降趋势,由2006年的平均值0.864mm下降到2009年的平均值0.72mm。这一结果揭示了喀斯特石漠化地区在没有人为干扰破坏生态环境条件下,生态恢复系统能力较强,随时间延长保水和保土能力逐步增强。     

渭河流域生态功能区划

本文以渭河流域为研究对象,根据流域生态环境现状,建立合理的指标体系,结合GIS与RS技术对研究区进行区划,并针对各功能区的主导生态功能或主要生态问题制定相应生态环境保护与建设重点。结果表明：渭河流域可被划分为7个生态功能区：① 防旱抗旱区;② 农业种植区;③ 牧业发展区;④ 水源涵养区;⑤ 防风固沙区;⑥ 植被保护区;⑦ 土壤侵蚀控制区。本研究为区域有效开发利用资源,合理制定生态环境保护措施提供科学依据。     

渭河流域生态功能区划

以渭河流域为研究对象,根据流域生态环境现状,建立合理的指标体系,结合GIS与RS技术对研究区进行区划,并针对各功能区的主导生态功能或主要生态问题制定相应生态环境保护与建设重点。结果表明:渭河流域可被划分为7个生态功能区:①防旱抗旱区;②农业种植区;③牧业发展区;④水源涵养区;⑤防风固沙区;⑥植被保护区;⑦土壤侵蚀控制区。本研究为区域有效开发利用资源,合理制定生态环境保护措施提供科学依据。     

宁夏土壤侵蚀动态变化与原因分析

通过对 1990年和 1999年两次土壤侵蚀遥感普查数据的对比 ,从类型、面积、强度、分布等方面对宁夏土壤侵蚀的动态变化进行了较为详细的分析。结果表明 :宁夏回族自治区各类型区水土流失面积有所减小 ,土壤侵蚀的剧烈程度普遍减弱。初步分析认为 ,土壤侵蚀变化的原因 ,除两次普查存在方法上的系统误差外 ,水土保持的作用功不可没。针对不同类型区土壤侵蚀的特点 ,提出了今后应采取的相应防治方略。     

内蒙古西部区环境评价

以内蒙古西部的鄂尔多斯市、乌海市及阿拉善盟为研究区,针对这些地区自然生态的复杂性及存在的问题,采用综合评价法进行环境评价.结果表明:土地沙漠化、草场退化、土壤次生盐碱化、水土流失及城市空气污染是该地区最为严重的环境问题.所有这些问题都是以水资源为核心的生态问题,在西北草原牧区普遍存在,具有代表性.据此,提出了若干改善西北草原牧区环境的建议与对策.     

保护性耕作对坡耕地粮豆草等高带状种植作物生长与水土保持效果的影响

为有效防治坡耕地水土流失,提高坡耕地水分利用率,选用多年生作物苜蓿及小麦、鹰嘴豆、马铃薯 等一年生作物作为供试作物,设置不同带状系统研究了各种种植方式和耕作方式对作物生长、土壤水分、WUE及 水土流失的影响。结果表明,(1)各处理保持水分的能力依次为：免耕+秸秆覆盖(NTS)>免耕(NT)>传统(T);(2) 保护性耕作具有良好的防止土壤侵蚀能力,依次为：NTS>NT>T;(3)免耕+秸秆覆盖和免耕方式与传统耕作相比, 均能提高半干旱地区土壤水分和作物对水分的利用效率,减少土壤侵蚀量。从不同处理保持水土效应来看,从优 至劣的顺序为NTS_PL>T_PL>NTS_CL>T_CL>NTS_WL>T_WL。由此可见,免耕秸秆覆盖是提高水分利用效率及控制水土流失的有效措施,粮草豆隔带种植,结合保护性耕作措施不但具有蓄水保土,减免侵蚀的生态作用,而且还能提高土地利用的经济效益,宜结合生产推广利用。     

黄土高原藓结皮覆盖土壤导水性能和水流特征

生物结皮具有特殊的水文物理性质,为探究其对土壤水分渗透性和水流特征的影响,以黄土高原风沙土和黄绵土上3种典型地表覆盖类型(裸地、藓结皮、藓结皮-草本植物混合)为对象,采用环刀法和染色示踪法对其导水性质与水流特征进行探究。结果表明:藓结皮对2种土壤类型0~5 cm土层土壤理化性质影响较大,与裸地相比土壤容重降低了9.85%~10.00%,土壤黏粒含量增加了1.01~1.29倍,表层有机质含量提高了2.73~3.02倍;藓结皮使0~5 cm土层土壤饱和导水率降低了61.32%~88.89%,而在5~10 cm土层饱和导水率则有明显上升。另外,由于草本植物的影响,藓结皮-草本植物0~5 cm土层与藓结皮土壤相比土壤饱和导水率提高了1.32~6.43倍;黄绵土藓结皮与藓结皮-草本植物的染色面积比均高于裸地,且水分下渗深度增加了10 cm,而风沙土藓结皮与风沙土裸地的染色面积比差异不明显。综上所述,藓结皮和藓结皮-草本植物的存在改变了表层土壤水分渗透性以及水流运动特征和水分下渗深度,影响着黄土高原土壤水分保持和生态恢复。     

北方农牧交错带生态恢复与重建的原则及对策

对我国北方农牧交错带生态退化的现状和原因进行了分析 ,提出了生态恢复与重建的 5个指导思想与原则 :物种本地化原则、物种多样化及其合理配置原则、保护为主重建为辅的原则、以防为主防治结合的原则和生态与经济相协调的原则 ,并提出了生态恢复与重建策略。