我国防沙治沙科研的突破口初探-以河西走廊沙区为例

河西走廊的防沙治沙科研在我国广大沙区具有代表性。河西走廊防沙治沙科研存在的主要问题是 :⑴宏观战略研究薄弱 ,研究缺乏系统性。主要表现在 :治沙措施散件得不到优化组合 ,其功能得不到充分发挥 ;研究客体之间互相割裂 ,缺乏从总体上控制沙漠化的研究 ;农业开发与生态资源保护的结合点问题没有解决 ;研究课题重复。⑵散件成果多属定性结论 ,缺乏操作性。运用系统科学的思想方法是治沙科技发展的突破口 :只有运用系统科学的思想方法才能科学处理生态资源保护、生态环境建设和资源开发利用三方面的关系 ,才能实现各种防沙治沙措施的优化配置 ,才能实现治理结果的持续稳定。运用现代数学方法建立沙区生态环境综合治理数学模型才能科学处理多系统的复杂关系。现代数学方法是系统科学的主要方法。运用系统科学的思想方法和现代数学方法是治沙科技发展必须达到的 ,是治沙科技发展的突破口。     

北京春季沙尘天气特征和预报

根据北京地区资料分析了沙尘的年代变化、月变化,春季是沙尘天气的高发期并以浮尘和扬沙为主。造成沙尘天气的冷空气主要有三条路径,它与蒙古气旋、冷锋、高空急流等大尺度天气系统紧密相连。     

Cost analysis of sand barriers in desertified regions based on the land grid division model

Sand barriers are the most widely used mechanical implements for wind-blown sand control and desertification prevention. However, there is no standard quantitative cost analysis of the sizes and materials required for sand barriers. In this study, based on the original land grid division model for optimal resource utilization, we calculated the total side lengths of square and regular hexagonal sand barriers with the sizes of 1.0 m×1.0 m, 2.0 m×2.0 m, and 3.0 m×3.0 m in a desertified region of t...     

Effects of different types of guardrails on sand transportation of desert highway pavement

Guardrail, an important highway traffic safety facility, is mainly used to prevent vehicles from accidentally driving off the road and to ensure driving safety. Desert highway guardrails hinder the movement of wind-blown sand, resulting in the decline of sand transportation by the pavement and the deposition of sand gains on the pavement, and endangering traffic safety. To reveal the influence of guardrails on sand transportation of desert highway pavement, we tested the flow field and sand tran...     

基于遥感的北方防风固沙区沙化草地利用基线盖度研究

为推动北方防风固沙生态功能区稳定维持生态健康安全,满足草地资源适度利用协调发展,该文选择北方防风固沙生态功能区的正蓝旗为典型研究区,利用TM遥感影像的NDVI,结合大量的野外地面调查数据,建立植被盖度遥感反演模型,提取区域植被盖度,并按照沙地类型划分标准划分沙地类型,提取半固定沙地和固定沙地过渡带处的平均植被盖度,开展防风固沙功能基线盖度评估研究。以基线盖度为基准,划分非利用区和可适度放牧利用。结果显示,提取正蓝旗草地资源利用基线盖度为30.47%,并通过基线盖度地面调查验证,与基线盖度地面调查结果一致。确定了可适度利用的草原范围及面积为396 927.3 hm2,占正蓝旗草原面积的39%,建立了生态保护约束下的草地资源利用格局。该研究可为沙化草地合理利用提供参考。     

带状砂沟模式下土壤入渗过程模拟研究

[目的] 探究土壤质地类型和砂沟结构参数对土壤入渗过程的影响,为砂沟集雨工程设计、运行和管理提供科学依据。 [方法] 基于HYDRUS-2D/3D软件,建立带状砂沟模式下土壤水分运动数学模型,利用室内试验验证模拟带状砂沟模式下土壤入渗过程的可靠性。在此基础上,模拟分析不同影响因素下带状砂沟模式下土壤累积入渗量和湿润锋运移变化过程。 [结果] 模拟结果与实测数据无显著性差异且一致性良好,表明所建模型及其求解方法能够有效获取带状砂沟模式下不同时刻土壤累积入渗量和湿润锋运移距离数值;均质土壤填充带状砂沟存在明显的增渗效应。原土质地、砂沟距、砂沟宽和砂沟深均对增渗率有较大影响,增渗率随原土饱和导水率和砂沟距的增大而减小,随砂沟宽和砂沟深的增大而增大;土壤湿润锋轮廓呈下低上高的U形,随时间的延长,U形侧边湿润锋逐渐靠近砂沟交汇面,顶部平台逐渐消失;原土质地对湿润锋运移距离影响较大,湿润体随原土饱和导水率的增大而增大;砂沟深对湿润锋的形态和分布影响较大,随砂沟深度的增大,U字体型垂向拉伸,左侧湿润深度显著增大,右侧湿润深度变化微弱;砂土质地、砂沟距和砂沟宽对湿润锋运移距离影响较小。[结论] 带状砂沟土体构型能够显著提高土壤入渗能力,土壤质地类型和砂沟结构参数对土壤累积入渗量和湿润锋运移距离均有不同程度影响。     

放牧干扰下荒漠草原植物功能群数量特征与输沙量的关系

[目的]分析放牧干扰下草地群落及功能群数量特征变化与草地土壤风蚀间的关系,阐明草地不同功能群对草地侵蚀过程的影响,为荒漠草原合理放牧利用及保护提供理论依据。[方法]以内蒙古短花针茅荒漠草原为研究对象,采取完全随机试验设计设置对照、中度和重度3个不同的放牧处理,对不同处理下的草地输沙量和功能群特征进行研究。[结果](1)随放牧强度增加,各功能群内物种高度、盖度和地上生物量基本呈下降态势。适当放牧能显著提高Simpson优势度指数和Shannon-Wiener多样性指数。(2)各放牧处理间的草地输沙量差异显著,不同输沙高度处的草地输沙量变化规律均为HG>MG>CK,同一放牧处理下,随输沙高度上升输沙率显著降低。(3)各功能群高度、盖度与输沙量均存在指数负相关关系,其中多年生禾草和多年生杂类草的高度变化对输沙量的影响更显著。各功能群的地上生物量与输沙量存在负相关指数关系,其中多年生禾草的生物量与输沙量的拟合程度最高。[结论]过度放牧会显著影响功能群特征并降低草地的防风固沙能力,建议放牧强度控制在中度及以下。     

防风固沙草方格铺设机器人通过性研究

在沙漠沙土物理性能试验的基础上,对轮胎与沙土相互作用力进行计算,得到沙漠牵引车在行驶过程中产生的驱动力,进行了纵向铺草机构滚轮压草阻力试验,依据汽车地面力学理论对草方格铺设机器人的通过性进行了研究,结果表明所设计的机器人在沙漠中具有良好的通过性。     

我国干旱半干旱地区气候变化及其影响

全球气候变化正在直接或间接地对自然生态系统和人类经济社会产生影响,而干旱、半干旱地区的生态系统非常脆弱,对气候变化异常敏感,通过对我国干旱半干旱地区气候变化及影响研究,认为在近50年我国干旱半干旱地区气温上升了1.8℃、降水增多29mm、地表蒸发加大、径流量减少、水资源供求矛盾加剧;农业结构调整,绿洲灌溉区农作物气候产量提高,雨养旱作区农作物产量减少;部分草原生产力下降,病虫害加剧;沙尘暴总体呈减少趋势,但局部地区由于气温升高,土壤水分耗减加速,风沙活动加剧;农业、航空、建筑、渔业、交通、工业均受到影响。