鄂尔多斯盆地(内蒙古地区)资源环境综合承载力评价研究

鄂尔多斯盆地(内蒙古地区)是国家重要能源基地之一,多年的矿业开发和建设对该区域的经济、社会、资源和环境造成了不同程度的影响。文中以综合评价法为手段,通过选取水、土地、矿产、林业和旅游资源要素以及水、大气和土壤环境要素8个方面16个指标,采用层次分析法为各指标权重赋值后,对该区域七个区块2010年度的资源承载力、环境承载力和资源环境综合承载力水平进行了评价。结果显示:东胜区块和乌海区块的资源环境系统均处于高负荷水平,其资源环境承载能力远远低于矿产资源开发所施加的压力,矿产资源开发强度应适当减小;准格尔区块、伊金霍洛区块及鄂托克区块负荷水平中等,基本处于平衡状态,可继续矿产资源的开发;乌审区块、达-杭区块负荷水平较低,矿产资源开发强度可适当加强。     

塔里木河和车尔臣河对台特玛—康拉克湖水域面积变化影响分析

塔里木河和车尔臣河是台特玛-康拉克湖泊群的主要水源，因入湖水量的实测数据缺乏，至今它们对湖泊群水域面积、储水量和空间格局的贡献度尚不清楚。因此，文中在多时相遥感数据和径流量数据的基础上，用Kendall秩相关分析法，剖析了台特玛-康拉克湖水域面积在1972～2021年的时空变化及其与车尔臣河出山口实测径流量和塔里木河下游生态输水量的关系，试图确定车尔臣河和塔里木河在台特玛-康拉克湖水域面积变化中的作用，为水资源管理、提高塔里木河生态输水工程的修复效果提供科学依据。结果表明：台特玛-康拉克湖水域面积年际波动大，最大值和最小值分别为562.33km²和1.5km²,出现在2020年和1976年，其与车尔臣河径流量及塔里木河生态输水量的变化吻合；塔里木河生态输水量与台特玛水域面积的关系显著，车尔臣河径流量变化与台特玛湖及康拉克湖水域面积变化均显著。这表明车尔臣河径流量变化对台特玛-康拉克湖水域面积变化的贡献也较大。因此在塔里木河下游生态修复工作中，需重视车尔臣河的贡献。     

基于模型参数本地化修正的河北省生态足迹演化特征及可持续发展分析

以河北省及其11个地级市为研究对象，以“省公顷”参数本地化修正后的生态足迹模型测算2009-2019年间河北省及各市人均生态足迹与人均生态承载力，并对其时空演化特征和可持续发展能力进行分析。结果表明：1)参数修正后获取的河北省耕地均衡因子最大，耕地生态足迹最大。2)以2015年为时间节点，2009-2019年河北省人均生态足迹呈现先上升后下降的趋势，人均生态承载力变幅不明显，全省处于生态赤字状态。3)生态足迹、生态赤字和生态压力均呈现“北高南低”空间分布格局，南部生态足迹多样性大，生态承载力高于北部，可持续发展能力也强于北部。4)2009-2019年河北省人均GDP不断攀升，但各市万元GDP生态足迹降幅明显，中南部降幅达到50%以上，资源利用效率明显提升。     

河西地区社会—生态系统恢复力时空演变特征及影响因素

立足社会—生态系统恢复力理论视角，从脆弱性和应对能力两个维度及社会、经济、生态三个系统构建社会—生态系统恢复力评价指标体系，分析社会—生态系统恢复力时空演变特征，并识别其障碍因子。研究发现：1)2000-2020年，社会—生态系统恢复力呈波动上升态势，整体处于较低和中等恢复力阶段。其中，社会系统恢复力呈“下降—上升”态势，处于较低和中等恢复力阶段；经济系统恢复力亦呈“下降—上升”态势，处于中等恢复力阶段；生态系统恢复力呈“上升—下降”态势，处于较低恢复力阶段。2)社会—生态系统恢复力整体呈“西北低—东南高”的分布格局，空间变化不大。其中，社会系统恢复力高值区分布在市辖区和资源型城市，空间变化显著；经济系统恢复力空间格局与经济发展水平具有一致性，变化县区主要集中在西部，中东部县区基本不变；生态系统恢复力高值区分布在祁连山沿线，变化县区分布在西部，不变县区分布于中东部。3)区域内部各研究单元恢复力障碍因子差异性显著。城市供水总量和规模以上工业企业产值是制约河西地区社会—生态系统恢复力提升的主要障碍因子。     

水肥调控下苹果-玉米间作系统作物生长及经济效益分析

为了探求适用于晋西黄土区果粮间作系统的水肥管理制度,以当地典型的苹果-玉米间作系统为研究对象,通过设置二因素三水平水肥耦合试验,分析不同水肥调控下玉米灌浆期穗位叶叶绿素和叶水势相对含量及水平分布特征,从而建立灌水量、施肥量与各叶片生理指标及产量的回归关系,进一步分析各处理投入产出值及经济收益。试验设置灌水量上限三水平分别为:田间持水量(Fc)的50%(W1)、65%(W2)和85%(W3),施肥量分别为:N 289 kg·hm~(-2)+P_2O_5118 kg·hm~(-2)+K2O 118 kg·hm~(-2)(F1,70%经验施肥量)、N 412.4 kg·hm~(-2)+P_2O_5168.8 kg·hm~(-2)+K2O 168.8 kg·hm~(-2)(F2,100%经验施肥量)、N 537 kg·hm~(-2)+P_2O_5219 kg·hm~(-2)+K2O 219kg·hm~(-2)(F3,130%经验施肥量)。结果表明:水肥调控对植物叶绿素含量影响较小,对叶水势影响较大;随着施肥量的增加,植物叶水势、叶面积指数及产量均逐渐减小;不同水肥调控措施通过种间竞争对叶片生理参数产生的影响不同。玉米叶绿素随着距树行距离的增加而逐渐递增,不同灌溉水平对距树不同距离处玉米叶水势影响差异较大。多元回归分析结果显示:当全生育期氮肥施用量为289 kg·hm~(-2)、磷肥施用量为118 kg·hm~(-2)、钾肥施用量为118 kg·hm~(-2),间作系统可获得较高的产量,理论最大值分别为10 133.50 kg·hm~(-2)、10 205.90 kg·hm~(-2)。在本次试验设计范围内采用全生育期灌水上限设定值为田间持水量的50%,总施肥量为525 kg·hm~(-2)(F1,70%经验施肥量)的水肥管理制度可使间作系统净收益最高,可达10 470.38元·hm~(-2)。因此,低量灌水和施肥不仅可使系统净收益最大,还可避免盲目施肥和灌溉造成的环境污染和资源浪费,是最有利于晋西黄土区果粮间作系统的水肥管理制度。     

耐旱根瘤菌对干旱胁迫下拉巴豆植株生长的影响

为探明耐旱根瘤菌对干旱胁迫下拉巴豆（Dolichos lablab L.）植株生长的影响，以拉巴豆耐旱根瘤菌Rhizobium radiobacter Y-1（Y-1）、Rhizobium radiobacter 4-4（4-4）和Rhizobium radiobacter 37-1（37-1）作为供试菌株，润高拉巴豆种子经表面灭菌并催芽后接种菌液(以等量无菌水为对照)，以砂-石屑基质(塑料盆上部为石英砂，下部为石漠岩屑)进行沙培盆栽实验。通过控制无菌水添加量来模拟重度石漠化生境下的轻度、中度及重度干旱胁迫，并测定各处理幼苗生长和生理相关指标。结果表明：干旱胁迫下接种耐旱根瘤菌Y-1和37-1能显著促进拉巴豆幼苗的生长，处理30 d后，菌液处理幼苗的生长和生理指标均优于对照；重度干旱胁迫(30%田间持水量（θ_f）)下，Y-1菌液处理的株高、叶面积、根长、根鲜重及根体积较对照分别增加50.25%、73.17%、72.41%，136.00%和289.47%（P＜0.05），原初光能转化效率F/F_m和可溶性蛋白含量分别提升42.09%和108.57%，而叶片MDA含量仅为对照的60.66%(P<0.05)；轻度至中度干旱胁迫（45%~60%θ_f）下，37-1菌液处理的幼苗根长为对照的39.93%~47.99%，而MDA含量仅为对照的72.14%~90.92%。拉巴豆种子接种耐旱根瘤菌Y-1和37-1能促进幼苗株高、叶面积、根鲜重和根体积的增加，提升叶片可溶性蛋白含量及叶片原初光能转化效率，减轻叶片损伤并提高根系活力，表明接种耐旱根瘤菌可促进拉巴豆在干旱胁迫下的生长，提升幼苗的抗旱能力。     

燥红土微咸水滴灌下水盐运移规律的试验研究

为了探讨燥红土地区微咸水滴灌的水盐运移规律，对该地区容重为1.2 g·cm^-3的红壤土，进行了不同灌水矿化度（2.88 g·L^-1，4.86 g·L^-1，8.33 g·L^-1）的单、双点源入渗试验及不同滴头流量（2.68 L·h^-1，3.74 L·h^-1，4.68 L·h^-1）的单点源入渗试验，采用室内三维土箱入渗，分析滴头流量及矿化度对该地区红壤土水盐运移规律的影响。结果表明：单点源入渗试验中，矿化度一定（2.88 g·L^-1）的条件下，灌溉时间在150 s后， 3.74 L·h^-1滴头流量下湿润锋运移速率快且稳定，平均推进速率达1.65 cm·s^-1，最终推进深度达22 cm，可以达到灌溉要求，优于4.68 L·h^-1滴头流量的综合性能且节省灌溉水；在滴头流量一定（3.74 L·h^-1）的条件下，湿润锋推进深度随矿化度的增加而增加，其速率排序为：2.88 g·L^-1<4.86 g·L^-1<8.33 g·L^-1，其推进深度分别为21.5、22.4、22.78 cm。双点源试验中，矿化度为8.33 g·L^-1和4.86 g·L^-1的滴头正下方及交汇部分含水率均达到0.4 g·g^-1左右；但8.33 g·L^-1矿化度下含盐量可达0.4%，不适合作物生长，而矿化度为4.86 g·L^-1的微咸水灌溉时，在交汇部分会形成一个含盐量0.1%左右的适合作物生长的低盐区域。在滴头流量为3.74 L·h^-1时,将单、双点源入渗试验的同一入渗深度处进行对比分析发现，随着矿化度增大，地表湿润比由87%增加到90.8%；8.33 g·L^-1矿化度下交汇时间比2.88 g·L^-1矿化度下提前16 min；矿化度为8.33 g·L^-1时在0～15 cm土层，交汇区含盐量相对于相同湿润位置处单点源的含盐量增加了37%，而矿化度不大于4.86 g·L^-1时，含盐量增加比率几乎为负值，可知矿化度为4.86 g·L^-1的土壤积盐不显著且含水率高。在灌溉水资源匮乏的云南燥红土地区推广应用微咸水滴灌时，可参考滴头流量3.74 L·h^-1，微咸水矿化度≤4.86 g·L^-1用于作物栽培实践。     

新疆水资源生态足迹核算与预测

根据水资源生态足迹的基本原理和计算模型,引入水资源负载指数,对新疆2005—2014年水资源生态足迹、水资源生态承载力进行计算,并运用灰色预测模型GM(1,1)对2015—2025年的生态赤字/盈余趋势进行预测。结果表明:(1)新疆历年水资源生态足迹大于水资源承载力,处于生态赤字状态,从2005年的-7.83×10~7hm~2下降至2013年的-9.06×10~7hm~2,水资源开发率很低;(2)2005—2014年新疆水资源生态足迹和承载力均呈上升趋势,人均生态足迹和人均承载力呈上下波动状态,生产用水生态足迹在三个水资源账户中比例最大,远远超出其它两部分,占总水资源足迹的95.86%;(3)水资源负载指数总体呈上升趋势,表明水资源的利用程度逐渐加强,2005—2012年负载指数在2~5之间,表明新疆水资源利用程度中等;2013—2014年负载指数在5~10之间,表明新疆水资源利用程度高,开发条件困难;(4)新疆水资源存在分布不均匀的状态,南疆、北疆、东疆差异较大,南疆、北疆水资源生态足迹、水资源承载力均大于东疆,而南、北疆万元GDP水资源生态足迹则小于东疆;(5)对2015—2025年水资源进行预测,新疆水资源一直处于生态赤字状态,而且水资源生态赤字呈逐年减小的趋势,水资源生态赤字越来越严重,今后的形势越来越严峻,在利用中提高节水意识。     

气象干旱监测指标在青海高原的适用性分析

基于1986—2013年青海高原114个干旱个例和1981—2015年逐月、四季和年SPI指数、PA指数、K指数和MCI指数,通过对比逐年、四季不同等级干旱出现频率和实际干旱的吻合情况,评估不同干旱监测指数对典型干旱发展过程的刻画能力,主要得出以下结论：（1）SPI指数和K指数对总干旱发生频率的年代际变化具有很好的监测效果,但SPI对不同等级干旱的监测能力最强,K指数次之,PA指数、MCI指数对干旱年代际变化的监测能力较差。（2）SPI指数和K指数对春旱和夏旱的监测效果很好,对秋、冬季的干旱监测效果不理想,PA指数和MCI指数对四季干旱的监测结果有较大偏差。（3）SPI能很好地监测出干旱的发生区域和干旱的程度,K指数和PA指数监测的干旱程度有偏差,而MCI指数对干旱范围和程度均有很大的偏差。（4）SPI指数和K指数的监测结果符合干旱发生、发展过程,对干旱发生、发展过程的刻画较为合理,而PA指数和MCI指数基本不能反映干旱的发生发展过程。（5）综合来看,SPI指数对春旱和夏季监测效果最优,K指数次之,PA指数和MCI指数最差。     

基于景观格局的新疆生态脆弱性综合评价研究

以新疆土地资源为研究对象,选取分维倒数、破碎度两个景观格局指数以及沙漠化敏感性、盐渍化敏感性和土壤侵蚀敏感性3个生态系统敏感性指数构建景观类型脆弱度和区域生态脆弱度模型,利用连续覆盖全区的格网进行空间系统采样,生成生态脆弱度空间分布图,从景观格局与生态系统敏感性相结合并利用GIS技术对新疆的生态环境进行综合定量的分析和评价.结果表明:(1) 未利用地和农用地的景观脆弱度指数较高,草地、林地其次,建设用地和水域最小;(2) 相关分析显示,破碎度、盐渍化敏感性、沙漠化敏感性和土壤侵蚀敏感性与景观类型脆弱性间存在着显著的正相关关系,能较好反映区域生态环境问题; (3) 区域生态脆弱度的空间格局与研究区实际吻合良好,表现为水平方向上环两大盆地分布,离沙漠腹地距离越近脆弱度越高;垂直方向上生态脆弱度具有随海拔增高坡度变大而增大的趋势; (4) 结合研究区实际可知,气候、地形地貌、土壤结构、水资源等自然因素为新疆的生态环境提供背景基础,而人类活动则是重要的调控因素.     

Relationship between ecological stoichiometry and plant community diversity in the upper reaches of Tarim River,northwestern China

Changes in ecological stoichiometry reflect nitrogen(N),phosphorus(P)and both N and P limitations in a plant community,which in turn affect plant diversity of the community.However,the relationship between plant community diversity and ecological stoichiometry has not yet been fully researched in arid and semi-arid regions.Ecological stoichiometry and plant community diversity indices of eighteen communities in the upper reaches of Tarim River,northwestern China,were analyzed by multivariate analysis of variance in 2016.The correlation between ecological stoichiometry and plant community diversity was assessed by redundancy analysis(RDA).Results indicated that the Margalef index was significantly correlated with carbon(C)and P concentrations,the Simpson index and Shannon-Weaner index were significantly correlated with plant C concentration,and the Pielou index was significantly correlated with plant C and N concentrations.Moreover,C:N and C:P ratios had significant impacts on plant community diversity.Our results highlight the importance of ecological stoichiometry in driving plant community diversity in the upper reaches of Tarim River,northwestern China.     

利用多波段遥感干旱监测方法研究

目前对大尺度、复杂地表覆盖类型的区域干旱监测研究仍然是一个难点。文中尝试选择近红外、短波红外、热红外波段组合成新的干旱指数,并选取甘肃定西市、庆阳市、平凉市、宁夏固原市等为研究区。在比较各种不同的干旱指数优缺点的基础上,采用MODIS 1B数据的第2,6波段和LST(Land Surface Tempera-ture)产品合成多波段干旱指数。并用降雨量计算SPI(Standardized Precipitation Index),以及日均相对湿度与多波段干旱指数进行全面比较。结果发现在干旱年份,该指数与气象数据有较好的相关性,说明其在大尺度、较复杂地表覆盖类型区域旱灾监测有一定前景。     

县域土地利用的地形特征分析——以陕西省户县为例

基于GIS技术,利用地形位指数和土地利用程度综合指数,探讨了陕西省户县土地利用格局的空间分布,并分析了该区地形梯度上的土地利用程度.结果表明:户县耕地、园地和建设用地在1～6地形位上的优势明显,而林地和草地的分布指数则随着地形位的升高而增大；根据地形梯度上土地利用程度的定量表达,将研究区地形位划分为3个区段:1 ～6、...     

天山南坡高寒草地物种多样性及地上生物量研究

在新疆天山巴音布鲁克草原对高寒草甸、高寒草原和高寒草甸化草原的物种多样性进行了研究,结果表明:盖度+高度指标测度群落物种多样性指数要优于盖度和株数指标,更适于测度高寒草地的物种多样性指数。丰富度指数、Margalef指数与Shannon-wiener指数相关性显著,在小的空间研究尺度内,草地植物群落物种多样性指数受丰富度指数的影响较大。地上生物量与丰富度指数、Margalef指数和Shannon-wiener指数呈负相关关系。     

基于高光谱的渭北旱塬区棉花冠层叶面积指数估算

以棉花冠层高光谱反射率与冠层叶片叶面积指数(LAI)为数据源,在分析LAI与原始高光谱反射率、一阶微分光谱反射率、光谱提取变量和植被指数相关性的基础上,采用一元线性与多元回归的方法构建了棉花LAI高光谱估算模型,并进行精度估算。结果显示,在可见光范围内随着生育期的推进及施氮量的增加冠层光谱反射率逐渐降低,在近红外范围内从苗期到花铃期随着施氮量增加反射率逐渐增加,花铃期到吐絮期反射率明显降低;各生育期冠层光谱的提取变量与LAI的相关性不强,全生育期各种光谱提取量及植被指数与LAI的相关性高于不同生育期;棉花冠层叶片LAI在反射光谱1 461 nm处相关系数达到最大值(r=-0.726);对于一阶微分光谱,LAI的敏感波段发生在742 nm处,r=0.744;以敏感波段742 nm一阶微分光谱反射率建立的逐步回归估算模型精度最高,RMSE=0.94,RE=26.27%,r=0.78。说明以全生育期为基础,采用一阶微分光谱敏感波段,并根据实际条件选择有效的估测模型,可以进行棉花LAI的预测。     

咸阳市气候暖干化及干旱灾害趋势判断

依据咸阳市1961-2009年气象资料,利用Z指数和Mann-Kendall气候突变检验法对咸阳市的气候变化特征进行了分析。结果显示：（1）近49年来,咸阳市出现3年重旱、2年大旱、8年偏旱,重旱大旱年份出现在20世纪80年代中期以后,偏旱年份大部分出现在90年代和21世纪初的几年。（2）各季节重旱年份主要出现在20世...     

西安市生态足迹与生态安全的动态研究

本文在生态足迹原理的基础上,提出生态压力指数、生态占用指数和生态经济协调指数3个概念,并将其作为生态安全评价的指标体系。利用该方法对西安市1978—2003年的生态足迹与生态安全进行了定量研究。结果表明西安市人均生态足迹由1978年的1.0517hm2逐年增加至2003年的1.4419 hm2,而实际人均生态承载力则波动在0.3182(0.2759—0.3539)hm2左右,人均生态赤字从1978年的0.712 hm2增至2003年的1.166 hm2。生态压力指数从1978年的1.38逐年增至2003年的4.21,同期的生态占用指数从0.47增至0.66,生态经济协调指数由0.34降低为0.16。说明西安市现有的发展模式是不可持续的,生态环境处于极不安全状态,社会经济发展与生态环境的协调性很差。