基于RSEI模型的砒砂岩区生态环境质量演变研究

[目的]探究砒砂岩区生态环境质量状况，为当地生态环境治理工作提供科学依据。[方法]基于GIS和RS技术，利用遥感生态指数RSEI模型，分析砒砂岩区2001—2020年生态环境质量时空演变。[结果](1)基于砒砂岩区4期影像数据提取的遥感生态指数RSEI呈现先下降后上升的趋势，表明生态环境质量在缓慢改善；(2)绿度生态指标与湿度生态指标对砒砂岩区生态环境质量起正向作用，干度生态指标与热度生态指标会起到负面作用，并且绿度生态指标对生态环境质量改善的贡献率更高；(3)在2001—2020年间，生态环境质量改善区域占到研究区总面积的36.79%;生态环境质量恶化区域占15.68%,多为轻度退化。[结论]砒砂岩区2001—2020年间生态环境质量总体呈现出上升趋势，且生态环境质量对人为活动高度敏感，因此在改善生态环境的同时还需融入生态保护理念，做到人与自然和谐共生。     

库布齐沙漠200 MWp光伏阵列的截流阻沙效应研究

为探究沙区光伏阵列防风阻沙效应，以库布齐沙漠200 MWp光伏电站为研究对象，分别在阵列内上风向边缘（观测点A）、下风向边缘（观测点B）和阵列外的上风向流动沙地（CK）设置观测点，通过HOBO小型移动气象站和阶梯式集沙仪测定风速变化和输沙情况。结果表明：①观测点A和观测点B的粗糙度较流动沙地增大，各观测高度平均风速降低，0.2 m高度处风速降低值最大（27.76%、29.83%），随高度增加风速降低值减小，且相应高度处风速降低值均表现为观测点A＜观测点B。②观测点A和观测点B输沙率为流动沙地（2.72 g·min^-1·cm^-1）的65.07%和47.79%。因此，光伏阵列的存在对风速和输沙有显著的拦截作用，削弱了近地表风沙活动。研究结果可为评估沙漠地区建设规模化光伏电站对风沙环境的影响提供数据支撑。     

采煤沉陷区模拟土壤侵蚀胁迫对黑沙蒿生理生长特性的影响

为揭示半干旱采煤沉陷区水土保持植物的逆境生存策略，以2～3 a生黑沙蒿（Artemisia ordosica）为试验材料，对其根部进行原位根系断裂试验模拟土壤侵蚀胁迫，设置重度胁迫（P1）、中度胁迫（P2）、轻度胁迫（P3）及对照（CK）四个处理，研究黑沙蒿生长指标、光合特性及生理应激反应对胁迫的响应变化。结果表明：（1）土壤侵蚀胁迫显著抑制黑沙蒿生长速率，侵蚀破坏程度越大，生长抑制越显著，重度胁迫后黑沙蒿株高、冠幅、枝条长度、枝条直径增速较对照组平均下降36.91%、43.90%、69.76%、66.76%。（2）土壤侵蚀胁迫对黑沙蒿光合作用形成明显的负面作用，且侵蚀破坏程度越大，负反馈越强烈，重度胁迫后黑沙蒿叶片净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率、叶绿素含量较对照组分别降低39.86%、59.26%、7.82%、51.55%、12.33%。（3）侵蚀破坏发生70 d内，黑沙蒿叶片SOD活性、POD活性和CAT活性与对照组相比呈先升高后降低随后趋于平稳趋势，MDA含量在一定范围内波动，冗余分析表明SOD活性对黑沙蒿光合特性的影响最为显著。综合分析说明，采煤沉陷区土壤侵蚀...     

黄土残塬沟壑区不同土地利用方式下土壤动物群落特征

为初步探究黄土残塬沟壑区不同土地利用方式下土壤环境因子与土壤动物群落间的相互关系，于2018年7-9月，对残塬沟壑区农田、菜地、果园、林地以及荒地5种土地利用方式下的土壤动物群落特征进行调查。通过手拣法和干湿漏斗法，野外共获得土壤动物15 141只，隶属于5门11纲22目；应用典型相关分析方法，对影响不同土地利用方式下土壤动物的主要土壤因子进行研究。结果表明：土壤因子第Ⅰ、Ⅱ对典型变量与土壤动物类群第Ⅰ、Ⅱ对典型变量之间均具有极显著的相关关系（P＜0.001）；第Ⅰ典型变量U1中速效磷含量、碱解氮含量和速效钾含量的负荷量较高，V1中线虫动物门、柄眼目和膜翅目的负荷量较高；第Ⅱ典型变量U2中全氮含量、速效磷含量和容重的负荷量较高，V2中弹尾目、柄眼目和鞘翅目（成虫）的负荷量较高。运用典型冗余指数分析对典型相关分析结果进行检验发现，土壤理化性质第Ⅰ和第Ⅱ变量分别能够解释土壤动物主要类群组12.90%和33.64%的变化，土壤动物类群因素中的第Ⅰ和第Ⅱ典型变量分别解释了土壤理化性质的26.72%和25.84%。为该区域合理开发利用土地资源、生物多样性保护和农业可持续发展提供科学依据。     

乌审旗土地利用时空动态演变分析

以乌审旗1996-2020年5期遥感影像为基础数据源，ENVI5.3.1与ArcMap软件为平台，运用土地利用动态度、转移矩阵、土地利用程度空间自相关及土地利用类型重心迁移等研究方法，分析其土地利用变化时空演变规律。结果表明:1）1996-2020年乌审旗土地利用类型中沙地面积显著减少（-854.89 km²），主要转移为草地，面积变化幅度最大与年变化率最大的均为林地，分别为310.29%和12.41%。2）土地利用率呈稳步上升趋势，呈现高度的空间相关性与空间集聚性；乌审旗北部多为土地利用程度的低值集聚区，南部多为土地利用程度的高值集聚区。3）1996-2020年间，盐碱地重心迁移距离最大，草地迁移距离最小，沙地与盐碱地和耕地同向迁移，与林地、草地反向迁移。     

红砂灌丛沙堆土壤粒度组成及养分积累特征

为探究荒漠灌丛对其沙堆土壤结构和养分空间异质性的影响，以白音恩格尔自然保护区的优势种红砂（Reaumuria soongorica）灌丛沙堆为研究对象，对其土壤粒度组成及土壤养分积累特征进行分析。结果表明：（1）研究区土壤粒径组成以细砂为主，含量为36.34%～65.31%，黏粒、粉粒含量均小于7.00%;(2)红砂灌丛沙堆沉积物趋于细化，由背风侧、迎风侧到沙堆间空地土壤颗粒分选性依次变差，峰态逐渐宽平，分形维数逐渐变小，灌丛沙堆土壤粒径组成含量分布较丘间空地更对称；（3）灌丛沙堆迎风侧和背风侧有机质（SOM）、碱解氮（AN）、速效磷（AP）、速效钾（AK）含量分别较沙堆间空地增加29.37%和40.63%、23.49%和35.12%、62.72%和66.45%、30.10%和22.75%(P<0.05)，且相对作用强度（Relative Interaction Intense, RII），即RII>0。红砂灌丛起到防风滞沙和重新分选沙粒的作用，并且在丛间地风蚀和植物反馈作用下养分向灌丛沙堆富集，形成“肥岛”效应。     

砒砂岩区典型小流域表土有机质含量空间自相关格局及影响因素

以砒砂岩区鲍家沟小流域为研究对象,运用地统计学和灰色关联度相结合的方法,研究砒砂岩区小流域表土有机质的空间自相关特征及影响因素。结果表明:(1)砒砂岩区小流域表土有机质空间变异的半方差函数拟合模型为指数模型,块金效应值为60.66%,属中等程度的空间相关性,流域表土有机质整体呈沟底坡面山脊的规律。(2)全局空间自相关分析显示,表土有机质具有明显的空间自相关性(Z值为2.80),各向异性的空间自相关性与径流流向关系密切,局部空间自相关特征以高值聚集和低值聚集类型为主,存在少量的高低值聚集异常区。(3)高值聚集现象主要出现在流域中部的沟谷和乔木林地区域。低值聚集区集中分布在流域下部的裸露坡面区,异常区在流域的上部和下部均有分布,集中坡面草地。(4)土壤有机质空间自相关性与环境因子的灰色关联分析的结果显示,高值聚集区地形湿度指数的关联系数最高(0.498),低值聚集区坡位关联程度最高(0.489),高/低值异常区域土地利用方式关联程度最高(0.329)。地形因素是促使砒砂岩区小流域表土有机质高值聚集区形成的主导因素,土地利用能够干扰表土有机质高/低值聚集区的形成。