内蒙古四大沙地植被NDVI变化及气候响应研究

为了更好掌握内蒙古四大沙地的植被长势变化及气候响应,用GIMSS/NDVI数据对1981 ～ 2001年8月的植被NDVI值进行了研究.分析结果表明,四大沙地的植被NDVI平均值从高到低的顺序为呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地.NDVI变异系数从大到小的顺序为浑善达克沙地、毛乌素沙地、科尔沁沙地,呼伦贝尔沙地.对四大沙地的8月NDVI数据与5～8月累积平均气温逐月进行回归分析结果都不具有显著性.而8月的NDVI数据与5～8月累积降水量逐月回归分析结果表明,沙地植被对降水量有明显的滞后效应.浑善达克沙地和毛乌素沙地NDVI与累积降水量有正相关,呼伦贝尔沙地和科尔沁沙地NDVI与累积降水量不具有显著性.     

毛乌素沙地植被物候动态及其对气象因子变化的响应

目的监测沙区区域植被物候,并确定植被物候与气候要素的关系,对理解沙区生态系统对气候变化的动态响应至关重要。方法本研究利用1982年1月至2015年12月的归一化差值植被指数(NDVI)时间序列数据,通过高阶曲线拟合的方法提取毛乌素沙地植被物候,包括生长季开始日期、结束日期和长度,分析其时间变化和空间特征,并利用偏相关性分析法确定其与气象因子(气温和降水量)的关系。结果毛乌素沙地植被生长季开始日期集中在第96~144天,生长季结束日期集中于第280~300天,生长季长度介于135~195d。从东到西生长季开始日期逐渐推迟,生长季长度逐渐缩短,生长季结束日期没有明显变化。在过去34年中,毛乌素沙地植被生长季开始日期和长度分别呈现显著提前和延长的趋势,分别为0.54和0.94d/a,生长季结束日期呈现推迟趋势,但该趋势并不显著。毛乌素沙地植被的生长季开始日期主要受2—4月的平均气温影响,结束日期主要受8—10月的累计降水量的影响。结论毛乌素沙地植被物候特征发生了明显变化,主要体现在生长季的提前和延长,这对该区域植被恢复与荒漠化的逆转具有一定的促进作用。      

砒砂岩与沙复配成土造田工程示范研究

毛乌素沙地是典型的生态脆弱区,水土流失严重,利用毛乌素沙地广泛分布的砒砂岩与沙两种物质,开展砒砂岩与沙复配成土资源化利用系列研究,并在毛乌素沙地进行示范和推广,对于补充耕地后备资源和改善生态环境具有重要的意义。在砒砂岩与沙复配成土科学理论研究基础上,在陕北毛乌素沙地选取在气候、环境和地理位置具有典型代表性的榆阳区小纪汗乡大纪汗村作为工程示范点,进行造复配成土田工程示范研究。研究证明,在毛乌素沙地开展砒砂岩与沙复配成土造田工程,有效开发利用了沙地,改善了沙地理化性状,促进农业增产、农民增收和农村经济发展,产生了巨大的经济收益、生态效益和社会效益。     

毛乌素沙地与植被有关的地下水环境研究

[目的]研究毛乌素沙地与植被有关的地下水环境。[方法]选择毛乌素沙漠腹地,研究沙漠地区植被与地下水的关系,建立了沙漠地区的研究植被与地下水关系的指标体系,即植被的种群、地下水埋深、包气带含水率、地下水矿化度和包气带含盐量等,以及相应的野外工作方法。[结果]结果表明,研究区分布有9个主要的植被种群,沙蒿（Artemisia）、沙柳（Salixpsammophila）和苔草（Carex）是优势植被;地下水矿化度在沙丘地区为100～300mg/L,滩地为800mg/L左右;包气带含水率全年维持在8%～16%;沙丘含盐量小于0.2%,滩地含盐量大于0.3%。[结论]这些成果为研究该区植被与地下水的关系提供了依据。     

毛乌素沙地蒸散发时空分布及影响因素分析

毛乌素沙地存在水资源短缺和生态环境脆弱的问题，探究其蒸散发时空格局可为区域水资源开发利用和生态环境保护提供依据。基于2000—2019年MOD16数据分析毛乌素沙地蒸散发（evapotranspiration，ET）年际变化及其空间分布特征，选取气象数据、植被指数和土地利用/土地覆盖数据，通过趋势和相关系数分析其对ET的影响。结果表明：毛乌素沙地ET在空间上表现出显著的区域差异性，整体呈西北低、东南高的分布规律，2000—2019年的均值为258.8 mm；2000—2019年毛乌素沙地ET呈快速上升趋势，平均变化速率为6.87 mm·a^-1； ET与降水量相关系数为0.74，与气温无明显相关性，不同土地利用/覆被的ET存在明显差异性；ET与归一化植被指数（normalized difference vegetation index，NDVI）空间分布和年际变化曲线一致，二者全区域决定系数为0.628 8。在降水量、土地利用/覆被、NDVI等因素共同影响下，2000—2019年毛乌素沙地ET明显增加，其中降水量是毛乌素沙地气候条件的主要因素，NDVI是影响同一时期ET的重要因素。该研究为毛乌素沙地生态水源涵养与保护提供理论基础和科学依据，对研究区落实水资源管理制度和生态环境保护政策具有重要的指导意义。     

基于沙地植被指数的荒漠化评价方法

混合像元是影响基于遥感技术的荒漠化评价精度的主要原因。本研究通过光谱混合分析技术进行了亚像元尺度上荒漠化信息提取,并在深入研究荒漠化评价指标的基础上,利用所提取的农田信息与沙生植被信息构建了用于荒漠化评价的沙地植被指数,并与常用植被归一化指数进行比较。结果表明,沙地植被指数对荒漠化地区植被探测能力明显优于植被归一化指数,更适合于区分不同程度的荒漠化土地。对毛乌素沙地评价结果表明,毛乌素沙地荒漠化十分严重。     

六盘山自然保护区不同区域植被生长与气候变化的关系初探

研究了处于半干旱区的六盘山自然保护区不同区域植被生长与气候条件之间的关系。研究结果显示:六盘山自然保护区近40年来7～9月是一年中降水最多的时期,11月～次年2月平均月降水量在20 mm以下。近10年间3～6月相对湿度大减。这些因素使得六盘山植被区仅在六盘山和南区的阴湿区有较好植被保存,而中北部近于祼地;夏季在生长旺盛季,雨水充沛,温度适宜,森林和草原以及种植区的植被生长最好;秋季植被首先从北部退化,六盘山及东侧附近植被的季节性退化比西侧要晚。     

毛乌素沙地城镇绿化可利用的野生观赏植物资源

扼要介绍了毛乌素沙地的地理位置与气候特点,对沙区可用于城镇绿化的主要野生观赏植物进行了比较详细地论述,并提出了可行性利用与保护措施。毛乌素沙地位于北纬37°30''～39°30'',东径107°20''～111°30'',面积4.22万km2,海拔1000～1600m,包括内蒙古伊克昭盟的南部、陕西榆林市北部和宁夏东北部,涉及14个县(旗)的150多个乡镇。经野外调查统计,毛乌素沙地野生观赏植物种类丰富,共有83科、170属、499种(含变种)。引种试验表明,一些野生观赏植物或形态各异,迎霜傲雪;或花色艳丽,五彩缤纷,令人赏心悦目,具有较高观赏价值。尤其是耐寒、耐旱、耐瘠薄,抗风沙,适宜在毛乌素沙区推广种植,绿化美化沙区城市环境,创造具有沙区地方特色的园林景观。     

毛乌素沙地东南缘沙柳群落种子库特征研究

土壤种子库是毛乌素沙地生态系统的重要组成部分,对区域植被演替与高质量恢复具有重要意义。采用野外调查与室内种子萌发试验相结合的方法,分析毛乌素沙地东南缘沙柳群落土壤种子库的物种组成、萌发特征及其与地上植被的物种相似性。结果表明:1）沙柳群落种子库拥有13种,11属,7科,其中小画眉草、虫实和早熟禾占比分别为32.20%、24.6%和16.4%。2）沙柳群落种子库物种易萌发,试验发现,土壤种子库萌发时滞1~2 d,萌发历时24~39 d,7 d内50%的种子萌发,14~17 d 90%的种子萌发。多样性高（Margalef丰富度指数D为2.303,Shannon-Wiener多样性指数H′为1.896,Pielou均匀性指数J为0.739,Whittaker β多样性指数为13）。3）土壤种子库Czekanowski 群落相似性系数为0.571,适宜通过土壤种子库来辅助沙柳群落的植被建设。期望为毛乌素沙地植被高质量建设提供科学支撑。     

近45年毛乌素沙地的气候变化及其与沙漠化的关系

气候变化是影响区域生态环境演化的重要因素,为了研究毛乌素沙地的气候变化及其对沙漠化的影响,利用近45年(1961~2005年)的气象资料,分析了毛乌素沙地4个典型旗县(鄂托克旗、乌审旗、榆阳区及盐池县)的气温、降水量、气温与降水量的关系、年大风累计日数及蒸发量的变化。结果表明,该地区20世纪70~80年代气候发生了重要变化,气温回升较快,降水量和气温变化具有同步性,大风日数逐渐减少,蒸发量下降,这些气象要素的变化有利于沙漠化逆转;该地区气候空间差异很大,东南部地区的气候条件较西北部地区优越。依据文献记载,毛乌素沙地沙漠化的总体趋势及不同地区的空间差异与本文研究所得的气候变化趋势及空间差异结论相似,说明该地区的气候变化与沙漠化关系非常密切。