干旱区土地退化生态系统的评价方法

本文简要介绍了我国干旱区的二种分类方法、分布面积和自然特点。干旱区土地生态系统退化的主要类型有草场退化，而养耕地退化和灌溉地退化，国内外各种退化类型的分布面积。提出退化土地生态系统评价原则，主要退化土地的评价指标体系，评价因子权重的确定方法，综合评价方法及地理信息系统的应用。     

荒漠草原土壤健康评价

文中以西鄂尔多斯自然保护区东部的荒漠草原棕钙土为研究对象,通过野外调查与室内分析,从与土壤健康有关的物理、化学、生物学指标中筛选出具有代表性和敏感性的评价指标,建立了土壤健康评价体系,并采用模糊综合评价法对不同退化程度荒漠草原土壤的健康状况进行了分析,主要研究结果如下:1)根据植被数据的分析结果把研究区划分为未退化、轻度、中度、重度四个退化等级;2)通过主成分分析法筛选出对放牧较敏感的8个荒漠草原土壤健康评价的指标;3)用模糊数学方法对荒漠草原土壤健康状况进行综合评价,未退化区土壤差异性健康综合系数为1,轻度退化区为0.9079,中度退化区为0.6789,重度退化区为0.5949。健康土壤评价系数为(l-0.90),亚健康土壤评价系数为(0.89-0.65)和不健康土壤评价系数为(0.64-0)。未退化区、轻度退化区土壤为健康土壤,中度退化区土壤为亚健康土壤,而重度退化区土壤为不健康土壤。     

近35 a新疆天山巴音布鲁克草原退化程度评价

植被覆盖度和生产力指标作为评价草原生态系统退化已有较多研究,各单一评价指标互相独立难以对不同草原退化程度进行综合评价。本研究以新疆天山中部巴音布鲁克草原为研究对象,提出了一种基于标准化处理分指标耦合的草原退化遥感评估方法。选取草原植被覆盖度、草层平均高度、总产草量3个分指标,通过主成分分析法确定分指标权重,并引入Min-Max标准化方法处理并构建综合评价指标草地退化指数(Grassland Degradation Index,GDI),最终通过Landsat影像反演以及草地退化指数变化率的合理分级评估了1986—2021年新疆天山巴音布鲁克草原的退化程度。结果表明:(1)GDI_g与NDVI的相关性最好。(2)2021年巴音布鲁克草原未退化面积占总面积的比例为60.51%;不同草地类型的草地退化程度有明显差异;空间分布上表现为由盆地向山地退化加重的趋势。(3)通过辐射配准方法可以将GDI_rs模型应用于其他年份,2000—2009年巴音布鲁克草原退化程度明显改善,2009—2021年草原退化程度轻微波动。研究结果将为指导巴音布鲁克草原退化程度的评...     

土壤退化与草地退化关系的研究

内蒙古草原在畜牧业生产及环境生态上均占有重要的地位 ,但草地退化比较严重 ,土壤是草地生态系统的基础环境 ,土壤退化与草地退化关系十分密切 ,都受到自然因素与生产活动的影响 ,但土壤退化比草地上植被的退化缓慢 ,土壤具有较强的抗拒退化的能力 ,它是土壤性质的综合表现 ,可以称之为土壤稳定性 ,土壤的稳定性是支撑草地生产稳定和恢复的重要因素 ,在评价与改良退化草地时 ,要充分了解土壤的退化程度 ,引起退化的主导因子 ,因地制宜地采取措施才能收到良好的效果     

机械沙障在退化人工梭梭林恢复中的应用

在民勤治沙综合试验站进行的退化人工梭梭林恢复试验表明,机械沙障可以提高退化梭梭林下垫面的粗糙度,降低近地面层风速,固定流沙,减少风蚀,同时对退化植被及其土壤含水率也有一定的恢复作用,可在绿洲边缘退化植被恢复中推广应用。三种机械措施相比,布设前两年的麦草方格沙障的防风固沙效果最好,但作用年限最短,年成本最高,价值系数低;粘土沙障的防风固沙效果最差,年成本最低,价值系数最高;塑料方格沙障防风固沙效果、年成本和价值系数均介于麦草方格沙障和粘土沙障之间。     

额济纳绿洲的生态退化过程与生态保育对策分析

利用长期的统计、水文和遥感数据对额济纳绿洲生态系统退化的驱动因素及环境影响、植被恢复过程等进行了综合分析,并对干旱绿洲的生态保育对策进行了探讨。结果表明：额济纳绿洲生态退化的主要原因之一是黑河流域水土资源的过度开发利用,调水对额济纳绿洲的恢复起到了决定性作用。统筹流域内的水土资源开发利用是干旱绿洲生态保育的必要途径。     

干旱区绿洲荒漠交错带土地退化及生态重建

由于经济的发展，土地资源受到越来越大的压力。当这种压力超过了土地资源的承载能力，就导致了土地退化的发生。作为陆地生态系统的基础，土地资源的退化表现为：土壤肥力降低，生物多样性降低，以及伴随的经济发展的落后。当前世界范围内对土地退化的治理，基本方法仍是基于生态学理论的生物方法。但对土地退化的恢复与生态系统的重建的研究，需要经过谨慎设计的长期实验。绿洲荒漠交错带的重要性，不仅表现为是绿洲的保护屏障，而且在绿洲经济的发展中也起到巨大的作用。通过对国内外大量研究的回顾，讨论了在不同地区进行的长期实验所采用的方法。有人为因素参与的退化土地恢复与生态重建，可以在短期内取得明显效果。产生土地退化的原因，不仅仅是土地资源特点与自然环境这样一些自然因素，还包括一些社会与经济因素。因此退化土地的恢复与生态重建的成功，需要一种考虑自然、社会和经济因素的综合的方法。     

基于CVOR指数的巴音布鲁克高寒草原健康评价

利用草地生态系统健康评价CVOR综合指数,对巴音布鲁克高寒草原生态系统2004—2012年健康状态进行评价与退化分级研究,并对引起CVOR变化的内在驱动力因素进行探讨。结果表明:(1)研究区高寒草原生态系统健康状况由一般病态(2004年CVOR=0.58)逐渐恢复为健康状态(2012年CVOR=0.72);退化状况由强度退化恢复为中度退化,但局部仍存在强度退化;(2)降水是高寒草原生态系统CVOR指数的主要限制因子,降水也是除基况外各分指数变化的重要驱动因素;在气候变化背景下,CVOR指数将上升;(3)放牧改变了围栏外的群落功能组分,围封可以改善高寒草原生态系统的健康状况,有利于植被的正向演替,过度放牧是影响高寒草原恢复和演替的重要因素。总体上,降水和放牧是影响研究区高寒草原健康状况的主要原因。     

科尔沁沙地东南缘不同草地恢复方式下的物种多样性与生物量

对科尔沁沙地4种典型退化草地恢复方式下的生物多样性特征及其生物量进行了定量研究。结果表明：4种退化草地恢复方式下,物种多样性排序为防护林围纯草地〉樟子松疏林草地〉榆树疏林草地〉撂荒草地;4种恢复方式下的群落总生物量与物种多样性的变化趋势一致;从物种多样性与生物量的综合分析表明,与未采取任何人为措施的撂荒草地相比,防护林...     

土地退化的研究进展

定义了土地退化的概念 ,并从土地退化的驱动因素、分类、防治及其评价理论和方法四个方面介绍了土地退化的研究进展 ,并以土地退化评价的三种理论和两种方法为基础 ,提出了土地退化的研究方向。     

宁夏中部地区土地沙化问题研究

本文遵循系统生态学原则,引用图论、马尔柯夫分析等方法,分析评价了研究区域土地沙化过程影响因素;揭示了沙化过程发生机制;指出了该区域土地沙化过程是人为导致的,并不是所谓气候变干趋势的决定性影响,提出“土地沙化”不同于“沙漠化”,概念上不应混淆。     

宁夏草地的沙化现状与防治对策

本文概要分析了宁夏中、北部草场退化原因、状况及其防治对策。     

鄂尔多斯高原生态环境整治的战略研究

鄂尔多斯高原,干旱多风,水源贫乏,生态环境脆弱,由于不合理的利用, 全区沙漠化及东部的水土流失,西部的草场退化都很严重。整治措施:牧林为 主,种草种树;综合治理沙漠与水土流失;合理利用草原;粮草轮作;解决群 众的能源,煤矿的开采要与草原的恢复相结合。 鄂尔多斯高原位于内蒙古自治区的西南部,宁夏平原之东,河套平原之南,东北至黄河,东与南至长城。在行政区划上基本属于伊克昭盟。     

内蒙古农牧交错带中部地区荒漠化与土地利用之关系分析

本文利用RS与GIS技术手段分析了内蒙古农牧交错带中部地区荒漠化情况,得 出结论如下:①研究区土地退化主要以草地、耕地退化为主。其中,草地退化严重。在2000 年,草地退化面积达3556516.9hm2,占总草地面积的75.3%;耕地退化面积为1905119.6 hm2,占总耕地面积的69.2%。②研究区土地荒漠化面积达5982412.2hm2,占研究区面积的 71.0%。其中风蚀荒漠化面积最大,占研究区总面积的38.6%;水蚀荒漠化面积次之,面积 2491597hm2,占研究区总面积的29.6%;盐渍化面积最小,为239296hm2,只占2.8%。     

新疆草地生态价值及其可持续开发利用的研究

草地是陆地上面积最大的生态系统类型,对于地处干旱区的新疆,新疆天然草地面积5725.88万hm2,可利用面积4800.68万hm2,草地面积是耕地面积的15倍,是森林面积的22倍,占全区绿色面积的86%,是最宝贵、最经济、可更新的自然资源。草地是新疆农业自然资源的重要组成部分,是发展草地畜牧业的重要基础,通过对新疆草地特点阐述,本文将草地生态价值分为气体调节、气候调节、干扰调节、水资源调节和供应、侵蚀控制、土壤形成、营养循环、废物处理、植物授粉、生物控制、栖息地、食物生产、原材料、基因资源、娱乐文化等15个方面,并结合新疆温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原、高寒草原、温性草原化荒漠、温性荒漠、高寒荒漠、低平地草甸、山地草甸、沼泽等11种不同类型草地特点进行分析。新疆草地也存在一些问题和弱点,这与西部干旱草地区域有很大的共性,由于新疆平原与山地草地季节性组合经营,转场距离长,荒漠比重大,生态系统脆弱等特点,使新疆草地开发利用中矛盾就更加突出,主要表现在:牧草产量与质量的季节不平衡性与牲畜营养需要的不一致性,牧草产量年度间的不平衡性,水资源与草场的不平衡性。同时,由于草地畜牧业生产经营上长期以来靠天养畜,牧区盲目追求年终牲畜存栏数,使草地因超载过牧而呈现退化现象。文章在阐述新疆草地资源开发利用现状的基础上,从提高科学认识,转变思想观念、加强草地建设、逐步改变靠天养畜的现状等3个方面提出了新疆草地资源可持续开发利用的具体措施。     

基于GIS的藏东横断山区土壤侵蚀分布特征研究

利用ARC/INFO的空间分析与统计分析功能,从海拔、坡度、土壤以及土地利用四个方面,对藏东横断山区土壤侵蚀的空间分布特征进行了研究。结果表明:(1)从总体上来讲,三江河谷地带水蚀较强;山体中部以微度侵蚀为主,而森林采伐迹地土壤侵蚀严重;海拔4500m以上地带,冻融侵蚀严重。(2)不同的海拔与坡度等级下,4000-5000m与25°-35°土壤侵蚀最强。(3)水力侵蚀主要发生在褐土与灰褐土土壤类型,冻融侵蚀主要发生在寒冻土、黑毡土以及草毡土土壤类型。(4)土壤侵蚀主要发生在草地和林地,低覆盖草地上冻融侵蚀尤为严重。通过土壤侵蚀分布特征的研究,为土壤侵蚀防治对策提供科学依据。     

科尔沁沙地景观梯度带上植被的空间分布格局研究

根据 1 997— 1 998年对科尔沁沙地沙丘植被的实地调查 ,本文依据植物地理学、植物生态学的方法 ,对不同景观梯度带上沙丘植被的植物组成及其重要值等进行了分析 ,从而研究出该地区现阶段在风力水力侵蚀胁迫下的退化草原植被的空间分布格局 ,同时也说明植被的分布与大气降水所制约的水分梯度和风力侵蚀发展的沙漠化梯度有直接的关系。     

草原灌木带空气动力学粗糙度研究

为了定量研究灌木带修复退化草原的机理,采用集沙仪和风速廓线仪野外采集了不同高度灌木带及退化草原的风蚀物及风速廓线,利用最小二乘法对风速廓线数据进行计算得到了相应的空气动力学粗糙度。结果表明:灌木带对草地的防护机理在于提升了地表的空气动力学粗糙度,降低了近地表的风速,从而导致灌木带相对退化草原的抗风蚀能力增强,大量风蚀物集中在近地表30 cm范围内;距灌木带的距离越远,空气动力学粗糙度呈现下降趋势;同时对不同高度灌木带的研究发现,0.3 m、0.7 m和1.5 m高的灌木带分别在距背风面3 m、5 m和6 m处的空气动力学粗糙度与退化草原的值趋于一致,此距离为该灌木带的有效防风蚀范围,空气动力学粗糙度及有效防护范围均随灌木高度的增加而增大。     

草地退化对水土流失的影响

植被是土地的保护伞 ,它具有拦截雨滴 ,缓和雨点冲击 ;阻挡水的流动 ,减缓径流的速度 ;固结土壤 ,防风保土 ;增加土壤有机质 ,改善土壤结构等四大功能。植被一旦退化 ,土壤侵蚀便会发生 ,如土地荒漠化、水土流失等。目前全国土地荒漠化面积 2 62 .2万 km2 ,占国土面积2 7.3%。全国水土流失面积为 367万 km2 ,占国土面积 38%。内蒙古水土流失面积为 2 7.1 7万km2 ,占全区土地总面积 2 2 .97% ,占草原面积 2 1 .5 % ;风蚀面积 7636万 hm2 ,占内蒙古土地总面积 65 % ,全区草地风蚀面积 5 949万 hm2 ,占草地总面积 75 .5 %。各种试验表明 ,植被减少是导致土壤侵蚀的重要原因 ,凡是植被盖度和密度小的草地 ,水蚀和风蚀程度最为严重。因此 ,保护草原植被是改善生态环境的根本措施。为此 ,必须确定合理的草地载畜量 ,增加对草原的投入 ,依法管理草原。     

Effects of vegetation near-soil-surface factors on runoff and sediment reduction in typical grasslands on the Loess Plateau,China

Vegetation near-soil-surface factors can protect topsoil from erosion,however,their contributions to the reduction of soil erosion,especially under natural rainfall events,have not been systematically recognized.This study was performed to quantify the effects of near-soil-surface factors on runoff and sediment under natural rainfall events on grasslands dominated by Bothriochloa ischaemum(Linn.)Keng(BI grassland)and Artemisia gmelinii Thunb.(AG grassland)in two typical watersheds on the Loess Plateau,China in 2018.By successive removal of the plant canopy,litter,biological soil crusts(BSCs)and plant roots,we established five treatments including plant roots,plant roots+BSCs,plant roots+BSCs+litter,intact grassland and bare land in each grassland type.In total,twenty runoff plots(5 m×3 m)with similar slopes and aspects were constructed in the two types of grasslands.Results showed that plant canopy,litter and roots reduced runoff,while BSCs,which swelled in the presence of water,increased runoff.In contrast,all of these factors reduced sediment yield.In addition,the reductions in runoff and sediment yield increased with I30(maximum 30-min rainfall intensity)for each vegetation near-soil-surface factor except for BSCs.Among these factors,plant canopy had the largest contribution to runoff reduction,accounting for 48.8% and 39.9% in the BI and AG grasslands,respectively.The contributions of these vegetation near-soil-surface factors to sediment yield reduction were similar(21.3%-29.9%)in the two types of grasslands except for BSCs in the AG grassland(10.3%).The total reduction in runoff in the BI grassland(70.8%)was greater than that in the AG grassland(53.1%),while the reduction in sediment yield was almost the same in both grasslands(97.4%and 96.7%).In conclusion,according to the effects of different vegetation near-soil-surface factors on runoff and sediment production,our results may provide more complete insight and scientific basis into the effects of various vegetation related factors in controlling soil erosion.