内蒙古乌拉特后旗地质地貌资源及旅游业发展问题研究

采用现场调查与资料分析结合的方法研究了内蒙古巴彦淖尔市乌拉特后旗的地质地貌资源，评判了这些资源开发为旅游景点的可能性，分析了乌拉特后旗发展旅游业的利弊条件及可能前景。结果认为，乌拉特后旗面积广大的中生代地层，不但含有恐龙化石，还发育了形态独特颜色艳丽的丹霞地貌；狼山古老岩层和复杂又清晰的地质构造堪称地质遗迹博物馆；海里沙带的沙波纹及新月形沙丘链极具特色；遍布各地的风棱石，戈壁玛瑙及类玛瑙石均具有很高的学术研究价值和观赏、探寻价值，均可以发展为重要旅游景点。但是，乌拉特后旗相对偏僻，作为游客主要来源的依托城市几乎都在1000km左右，预测发展休闲游观光游的难度较大，而发展专业旅游得天独厚。文中提出了发展乌拉特旅游业的几条建议，希冀为当地旅游业的发展提供一点有益的参考。     

矿区铜污染治理中秸秆生物炭吸附性能影响因子研究

以秸秆生物炭为试验修复材料,采用矿区野外调查和室内吸附试验结合的方法,研究了溶液Cu~(2+)不同初始浓度、溶液pH、吸附时间及生物炭添加量下,秸秆生物炭对溶液中Cu~(2+)吸附作用的影响,并对秸秆生物炭的吸附性能进行测试,以期为修复草原铜矿区及周边污染提供参考依据。结果表明:秸秆生物炭的最佳吸附pH为4.5;吸附平衡时间为8h;相同吸附条件下当炭添加量为0.5g时,秸秆生物炭在溶液中Cu~(2+)浓度为512mg·L~(-1)时吸附量最大,为17.06mg·g~(-1)。因此,当矿区污染物中含量512mg·L~(-1)时,吸附环境pH为酸性,添加0.5g秸秆生物炭,吸附8h,固定和吸附废水中的Cu~(2+)效果明显且节约成本。     

基于离散小波分解与重构的多源土壤含水量数据融合方法与评估

为提高土壤含水量格点数据的区域适用性、准确性，该研究提出了基于离散小波多尺度分解与重构的多源土壤含水量数据融合方法，利用2016-2018年6-9月ESA-CCI、SMAP、ERA5-Land数据集以及地面站点观测的土壤含水量数据，在以黄河流域为主体的主要农业气候区开展了融合方法可行性和适用性研究。结果表明，融合方法能有效捕获融合数据源的多尺度特征信息，通过多源多尺度逐层特征信息权重融合与重构，能有效改进单一数据源在不同农业气候区域的适用性、时空结构和波动特征的准确性。融合结果总体评估的均方根误差、偏差(Bias)和相关系数(r)分别为0.053 m³/m³、0.001 m³/m³和0.721，时空分解评估的综合表现均优于单一融合数据源的评估指标，多尺度时空波动频谱结构特征与观测时空序列更吻合，特别在25 d时间尺度以内时空波动吻合度改进最为明显。该研究获得了较理想的区域土壤含水量改进预期，可为区域生态环境监测、农业可持续发展、水土保持、防灾减灾等科学研究和业务应用提供可行有效的方法参考。     

黄土丘陵区山杏人工林蒸腾速率与环境因子的关系

为探究山杏蒸腾耗水规律与环境因子的关系,以内蒙古自治区呼和浩特市清水河县山杏造林树种作为研究对象,测定了山杏蒸腾速率,并结合太阳辐射、空气温度、空气相对湿度、水汽压亏缺、风速等因子,研究了山杏蒸腾速率与环境因子的连日动态变化。结果表明：①山杏蒸腾速率表现出明显的昼夜变化规律,变化趋势呈现双峰曲线,第一个峰值为148.82 g·h^-1,第二个峰值为144.75 g·h^-1,并存在“午休现象”,白天蒸腾速率较高,夜晚蒸腾速率较低且变化幅度相对平缓。②山杏蒸腾速率与太阳辐射、空气温度、水汽压亏缺、风速成极显著正相关,与空气相对湿度成极显著负相关,并且与环境因子的响应存在时滞性。③各环境因子对蒸腾速率的影响程度顺序为太阳辐射＞空气温度＞水汽压亏缺＞空气相对湿度＞风速。     

基于空间分布的草原化荒漠地区红砂种群水分利用策略研究

[目的]研究区域尺度上荒漠灌木水分适应与分布格局相呼应关系,揭示干旱半干旱地区植物种群对环境响应的过程与机理,为深入理解植物与环境协同进化规律提供依据。[方法]采用点格局分析方法和氢氧稳定同位素示踪技术,分析了红砂(Reaumuria songarica)种群的空间分布格局、水分利用策略。[结果](1)在完全空间随机零模型下,红砂种群在<3 m尺度内均匀分布,在>32 m尺度内聚集分布,种群内部生态关系由竞争向促进转变;消除生境异质性后,种群在>30 m尺度下呈现随机分布,种内生态关系呈现减弱的趋势。红砂种群空间分布格局的形成过程中生境异质性在大尺度上起到了重要作用。(2)随着多年平均降水量的减少,红砂种群的水分利用深度由0—20 cm加深到60—100 cm;红砂种群的密度与多年降水呈现极显著负相关(p<0.01),样地的植被盖度变化主要受草本盖度影响,红砂植被盖度变化不显著。[结论]随着多年平均降水量的减少,红砂种群的分布格局受环境异质性影响。通过增加植株密度,红砂可以利用更深层的土壤水分适应环境胁迫。     

黄土丘陵区天然侧柏种群结构特征及生存状况

[目的] 探究黄土丘陵区天然侧柏种群结构特征及生存状况,为该区森林草地高质量可持续发展提供科学依据。[方法] 基于遥感影像选择10 000 m²典型样地为研究区,利用每木检尺法调查采集数据;采用时间代替空间、匀滑技术等方法在静态生命表的基础上利用动态变化指数量化分析数量特征,结合时间尺度上的谱分析及时间序列模拟预测,对侧柏种群进行综合生存分析。[结果] ①侧柏种群的高度、冠幅和径级结构均表明幼树丰富。②侧柏种群存活曲线近Deevey-Ⅱ型,种群对外界干扰有敏感度。③种群动态表现为前期生存能力强,中期生长稳定,后期生命衰退的特点。时间序列模拟和预测分析说明侧柏种群个体呈不同程度的增加趋势且具较强生长恢复能力。[结论] 黄土丘陵区天然侧柏种群结构稳定且呈增长趋势,存活曲线接近Deevey-Ⅱ型。     

次降雨下砒砂岩坡面细沟形态发育及其对侵蚀产沙的影响

[目的]以水蚀剧烈的砒砂岩区裸露坡面为研究对象,分析次降雨下坡面细沟形态演变及侵蚀产沙特征,以期为坡面沟蚀发育演变及坡面水土流失治理提供理论依据。[方法]基于野外径流小区原位监测试验,采用三维激光扫描仪监测径流小区两个雨季13次自然降雨下细沟发育过程及产流产沙规律。[结果](1)小区内细沟发育过程分为4个阶段：跌坎发育—断续细沟—连续细沟—沟网形成;(2)细沟长度、宽度、深度及细沟体积、细沟密度、细沟复杂度均随着降雨的继续呈上升趋势,而细沟宽深比呈下降趋势;(3)研究区内中雨对细沟发育贡献最大,其发生频率为53.69%,对细沟形态的影响占比71.25%。[结论]细沟形态变化对产沙的影响较大,细沟出现后产沙量明显上升,产沙量与细沟发育过程对应关系较好,而对产流过程的影响有限,尤其细沟体积与产沙量及含沙量的相关性最强。     

水力侵蚀下砒砂岩区植被格局对微地形和侵蚀的影响

[目的]研究植被格局下微地形与侵蚀的关系,可为砒砂岩地区坡面侵蚀规律研究和水土流失防治提供理论参考。[方法]以砒砂岩区鲍家沟流域内的3种植被格局(均匀分布、聚集分布、随机分布)坡面为研究对象,通过自然降雨条件下采用野外径流小区实测结合三维激光扫描技术,分析了植被格局对微地形和侵蚀的影响。[结果]降雨后不同植被格局坡面的产流量、产沙量依次为裸坡坡面>聚集分布坡面>随机分布坡面>均匀分布坡面,与裸坡相比,均匀分布坡面的产流量、产沙量分别减少了64%,75%,其径流泥沙的拟合函数为Y=0.3619x^0.7309,R²=0.9866;不同植被格局坡面侵蚀—沉积的空间分布存在一定差异,与其他坡面相比,均匀分布格局坡面的土壤侵蚀强度最弱,侵蚀区面积最小,为12.38 m²,沉积区面积最大,为3.44 m²。不同植被格局坡面地形因子均随降雨呈现增大的趋势,且与裸坡坡面相比,聚集分布坡面地表粗糙度、地表起伏度、地表切割度、微坡度增幅最小,分别为5%,2%,0.5%,9%。聚集分布坡面地表粗糙度与产...     

砒砂岩区不同灌木根系构型及根系抗拉对比

对砒砂岩区各主要灌木树种根系形态进行定量研究,探究哪种水土保持植物可以有效地抵抗砒砂岩区的复合型侵蚀,以该区分布较广的灌木树种沙棘(Hippophae rhamnoides L.)、酸枣(Ziziphusjujuba M.)、连翘(Forsythia suspensa V.)、文冠果(Xanthoceras sorbifolium B.)、黄刺玫(Rosaxanthina L.)和蒙古扁桃(Amygdalus mongolica R.)单株个体为研究对象,对其根系分布范围、几何形态,拓扑指数、单根力学特性,降维进行综合分析,筛选出在砒砂岩地区固土效果较好的灌木植物。结果表明:(1)文冠果和连翘以倾斜根为主,沙棘、酸枣、黄刺玫和蒙古扁桃以水平根为主;细根长文冠果(2 368.54 cm)＞沙棘(1 746.12 cm)＞黄刺玫(1 463.15 cm)＞蒙古扁桃(1 162.81 cm)＞酸枣(928.69 cm)＞连翘(817.45 cm);文冠果拓扑指数0.54且根系呈叉状分支结构;连翘拓扑指数0.71且呈鱼尾型分支结构。(2)根系平均抗拉强度文冠果(30.45 MPa)＞黄刺玫(18.21 MPa)＞连翘(17.03 MPa)＞蒙古扁桃(16.62 MPa)＞酸枣(16.34 MPa)＞沙棘(15.35 MPa)。基于主成分分析法对不同灌木树种根系固土效应进行对比,其中,文冠果的综合主成分指标最高达到2.28,则综合固土效果最好。研究结果可为砂岩地区选出适宜的土保持灌木,同时为灌木林的可持续发展提供理论参考。     

戈壁地表土壤颗粒的空间变异特征研究

研究戈壁地表土壤颗粒粒度特征及空间变异可为戈壁地区风蚀监测、评价及制定科学的防沙治沙对策提供参考。以吉兰泰盐湖西北部的堆积型细砾质戈壁为研究对象,基于数字图像技术计算了地表不同粒级颗粒的质量分数,并分析了颗粒空间变异特征。结果表明,图像处理技术提取戈壁地表土壤颗粒的效果较好,3个粒级颗粒质量分数总和为93.12%,粒径0.84 mm、0.84～0.42 mm和0.42 mm颗粒质量分数分别为69.81%、14.99%和8.32%,变异系数分别为14.12%、40.02%和55.06%,变异函数模型分别为高斯模型、高斯模型和指数模型,空间异质性尺度分别为632、691和1 875 m。3个粒级颗粒均呈斑块状分布,且C/(C_0+C)介于72.79%～79.37%,说明结构因素和随机因素共同影响戈壁地表颗粒的空间分布格局,但结构性因素(戈壁形成过程、地势、风蚀及植被分布格局等)是造成颗粒分布格局差异的主要驱动力。