在腾格里沙漠东南缘应用沙漠造林器栽植柠条的试验研究

[目的]探究在腾格里沙漠东南缘应用沙漠造林器栽植苗木的保水效果,观测其沙漠造林器是否更有利于苗木成活,同时为提高沙漠地区苗木栽植成活率提供科学支持.[方法]通过采用对比两种栽植方式(铁锹和沙漠造林器)下不同土层土壤含水量,并使用相应公式计算,从土壤有效含水量、土壤水分亏缺程度、土壤水分变异系数等方面进行综合分析,评定哪...     

腾格里沙漠植被重建对土壤呼吸的影响

植被重建是防止和控制沙漠化的有效措施之一。为探讨腾格里沙漠植被重建对土壤呼吸的影响,利用Li-6400-09土壤呼吸室于2007年观测了1989年建立的植被重建区和流沙区土壤呼吸差异,并采用根系隔离法区分了植被重建区的土壤基础呼吸和根际呼吸。结果表明,植被重建18a显著影响了该区土壤CO2的释放过程,总土壤呼吸速率由流沙区的CO20.107±0.008μmolm-2s-1显著增加到植被区CO20.483±0.033μmolm-2s-1,而且出现了较为明显的季节波动。植被重建不但导致根际呼吸速率增加,而且影响了土壤基础呼吸速率。此外,植被重建区灌木的缀块状分布格局和养分的空间异质性导致了土壤呼吸的空间差异。     

风蚀水蚀交错区小流域的风沙输移特性及其影响因素

通过对河北坝上地区典型小流域风沙输移特性及其影响因素的研究，得到了风蚀水蚀交错区风沙流的几方面典型特征，主要包括：（1）高效农田、草地、灌木丛3种不同下垫面风沙流风速随高度增加均呈递增趋势，其垂向分布与下垫面的性质密切相关；（2）3种不同下垫面输沙量垂向分布差异明显，其中高效农田的输沙量与垂直高度有较好的负指数函数关系；（3）高效农田风蚀物中粒径在0．1～0．075mm之间的极细颗粒和粒径在0．075～0．019mm之间的粉砂颗粒的含量较高，占输沙总量的80％以上，说明近地表层沙粒的运动以跃移为主；（4）输沙量与下垫面特性密切相关，植被盖度越大，输沙量越小；（5）气象因子和人为因子等环境因子对小流域风水两相侵蚀具有决定性的影响。     

乌兰布和沙漠东北缘防护林体系建设对风沙灾害性天气影响的数量化研究

 在收集整理磴口县1970—2000年风沙天气资料和1977—2000年防护林建设相关资料的基础上,按照“三北”防护林工程建设的年限划分标准,将上述31年风沙天气资料划分为4个阶段,分别为建设工程前8年、一期工程8年、二期工程10年和三期工程5年。对不同阶段的风沙天气资料进行方差分析和F检验,证明4个阶段的数据有极显著的差异;对扬沙日数和沙尘暴日数与大风日数比值的分析,充分显示出乌兰布和沙漠东北缘4个阶段防护林体系生态防护作用存在着较大的差异,说明整体防护功能在不断提高。回归分析表明,风沙天气指标(年均大风日数、扬沙日数和沙尘暴日数)与防护林指标(防护林面积、防护林林木蓄积量)存在着显著的线性关系。     

库布齐沙漠含水率对风沙运动影响的风洞模拟

采用室内分析和风洞模拟试验的方法,研究了不同风速下库布齐沙漠沙丘沙含水率对粗糙度、风速廓线和风沙流结构变化的影响。根据风洞实际动力情况,确定试验进口风速为6,8,10,12,14,16m/s;除干沙外,人工配制了含水率为0.25%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%6组不同湿度的沙样,分别开展了风洞模拟试验。结果表明,地表粗糙度随着风速的增加而增大,但随湿度的增加整体呈减小趋势;试验所包含的湿度范围内,其风速廓线均随高度呈对数分布,随风速的增大,风速廓线的对数规律越好,风速梯度逐渐减小;湿度越大输沙率随风速增加的绝对量变小,但相对量有所增加;随着湿度的增加输沙率呈整体下降趋势;不同湿度输沙率都出现随高度增加而减少的趋势,当湿度达到2.5%时,不管任何高度风蚀过程几乎停止;干沙输沙量80%集中于近地表5cm内,但随着湿度增加,5cm以上输沙率所占比重呈增加趋势,当湿度介于0.25%~1.5%时,地表5~8cm之间输沙量占总输沙率的30%以上。说明在地表含水率较高的库布齐沙漠,采用格状沙障等增加地表粗糙度的机械防沙措施能收到比西部沙漠和戈壁地区更为理想的效果,而且采用固沙措施的高度也应高于干沙地区。     

干枯植被覆盖对公路沿线地表风沙流结构的影响

[目的] 以内蒙古S105草原公路沿线地表为研究对象,探讨挟沙风作用下干枯植被覆盖度对风沙流结构的影响,旨在为防治公路两侧土壤风蚀提供理论参考依据。[方法] 采用风洞模拟试验,在0%,20%,40%和50%覆盖度水平下测定输沙率。[结果] 在挟沙风作用下,输沙率随干枯植被覆盖度的增大而递减,最大输沙率点的高度层不断上升。覆盖度为0%时,输沙率随高度的增加呈指数函数规律降低;覆盖度为20%,40%和50%时,输沙率随高度的增加呈递减→递增→递减→趋于平缓的变化规律;在85 mm高度以下符合多项式函数关系,85 mm高度以上符合指数函数关系。随覆盖度的增大总输沙量递减,最大抗风蚀效率达65.73%。[结论] 干枯植被覆盖显著影响地表风沙流结构,可削弱挟沙风侵蚀力,是抑制公路沿线地表土壤风蚀沙化的有效措施。     

高寒沙区人工沙棘对风沙危害的生态响应

[目的]沙棘(Hippophae rhamnoides)是高寒沙区典型的优良治沙物种,其风沙危害的抗逆性研究对沙棘生态适应性机理及高寒沙区生物治沙工作具有重大的探究与指导意义。[方法]对不同类型沙丘不同林龄的人工沙棘林进行了样方调查和风沙活动监测。[结果]沙棘群落特征与地表风蚀强度变化具有时空同步性。轻度风蚀与中轻度沙埋现象有助于沙棘的生长与群落的发展,固定与半固定沙丘人工沙棘的株高冠幅均为流动型沙丘沙棘的3~6倍;沙棘各生长指标与株下蚀积深度具有显著的二次函数拟合关系,8年生沙棘生长的最佳沙埋深度在30—40cm。2008—2016年,各沙丘沙棘群落特征与局地输沙率、粗糙度、蚀积深度等风沙活动特征分别表现出显著的指数递减、多函数递增和二次函数先增后加减的变化规律。[结论]高寒沙区沙棘对风沙危害的响应特征反映了沙棘良好的风沙适应能力,也指示沙棘造林技术需要注重立地条件选取、造林结构改进与多物种配置,保障沙棘的稳定生长势态与良好的生态修复效益。     

农田耕作措施对近地表风沙运动的影响

我国北方传统耕作模式的犁耕、耙磨及磨平整地措施对农田近地表风沙活动影响显著。通过对春季半干旱沙区农田风沙活动的观测,本文对犁耕、耙磨磨平两种处理下近地表0~60 cm内输沙率和风沙流结构随田块长度的变化规律进行了研究。结果表明,耙磨磨平处理破坏了犁耕在农田地表形成的非可蚀性土块结构,使近地表0~60 cm内输沙率增大,在强沙尘事件中增加幅度可达数10倍。犁耕地表上输沙率随田块长度的增加呈指数关系递增,而耙磨磨平后风沙流发育的饱和路径长度减小,在强沙尘事件中近地表输沙率随田块长度的增加而递减。此外,上风向处犁耕地表低层输沙比例(Q0-10/Q0-60)小于耙磨磨平地表,且随田块长度的增加逐渐增大,而耙磨磨平后风沙流结构随田块长度的变化不大。     

东辽河水质演化及其对环境酸化的响应

根据东辽河流域的自然特征 ,以二龙山水库为界 ,将东辽河分成山区和平原区河流两段进行研究。采用主成分分析的方法 ,探讨了不同统计口径水质演化的年际和月变化特征。采用相关分析法 ,分析了水质演化与环境酸化之间的关系。东辽河流域水质污染较为严重 ,必需进行及时有效的综合整治 ;流域水质演化的动力学因子主要为有机污染类物质 ,平原片和全流域统计口径污染因素类似程度较高 ,从整个流域来看 ,二龙山水库以下的污染 (包括公主岭市的城市污水和梨树县的农业污染 )是一个不可忽视的因素 ;水质演化具有明显的逐月和年际变化规律 ;水质演化对环境酸化具有很好的响应。     

塑料网方格沙障对新月形沙丘迎风坡的风沙流影响

位于干旱区的甘肃省民勤县水资源缺乏,沙障为该地区防风固沙的措施之一,对于区域风沙灾害防治具有重要意义。在流动的新月形沙丘迎风坡设置塑料网方格沙障,观测沙丘迎风坡下部、中部和上部的沙障内不同高度风速、输沙量、沙面形态变化和风蚀深度以及沙障破损量。分析结果表明：设置塑料网方格沙障降低了风速,沙丘下部是沙障内同一高度的风速降低幅度最大部位;在沙障内,高度20cm以下的风速为对照的75%以下;风蚀深度和积沙量最大的部位也是沙丘下部。沙障内风速随高度变化呈对数分布,40cm高度处为风速变化拐点;沙丘中部和上部的风速相对沙丘下部的较大,沙丘中上部的风速为沙丘下部的1.18～2.01倍。在沙障内,10～20cm高度范围的输沙率较大,在沙丘下部占总输沙率的60.57%,沙丘中部占69.11%,而沙丘上部则达91.20%。沙障内的沙面稳定后形成了凹曲面,但形成过程与麦草方格沙障不同。塑料网方格沙障是一种积沙型沙障。沙丘中上部的沙障破损率相对较大,在设置沙障时应注意加强。     

腾格里沙漠南缘风积物粒度空间分布及物源指示

为探讨腾格里沙漠南缘风积物物源,基于粒度参数分析其空间分布,采用粒度端元分析并与潜在源区对比,结合常量元素法进行了多角度探究。结果表明:黄河北岸沉积物粒度较南岸粗,两岸沉积物粒度存在较明显的空间差异性。粒度空间分布差异结合风沙活动、地形特征,可表明腾格里沙漠南缘的黄河北岸为南岸沉积物的上风向源区之一; 就地球化学元素分析表明,沙漠南缘与祁连山区常量元素特征具有一定相似性,与沙漠腹地差异较大。提取4个端元,多角度分析表明端元1(峰值粒径范围是30～50 μm)为全由祁连山北麓风成沙所组成的沉积体,端元2(100～120 μm)主要由沿黄北岸风成沙和黄河二次搬运所组成。端元3(170～250 μm和15～25 μm)为沿黄以北就地起沙,端元4(300～600 μm和10～20 μm)由黄河搬运沉积物所组成。综上,可认为腾格里沙漠南部边缘区沙物质主要是由黄河、沿黄以北和祁连山北麓所提供。     

平坦沙质地表蚀积量计算模型研究

通过对平坦沙质地表蚀积动态的野外观测,结合同时期区域风况资料,分析了平坦沙质地表蚀积过程。在输沙势和最大可能输沙量计算公式基础上,调整参数提出了平坦沙质地表蚀积量的计算模型,弥补了两者不能直观准确表示区域风沙活动的缺点。通过对比野外实测值与输沙势、模型预测值和最大可能输沙量之间的变化趋势得出它们存在同期波动特征。进一步比较回归方程可知,模型预测值回归方程更加显著,预测值更加接近实测值,能够更好地表示区域风沙活动特征和强度,可为沙漠的扩张和收缩提供量化预测依据。     

草方格造林固沙过程中土壤性质变化及分形特征——以腾格里沙漠东南缘为例

以腾格里沙漠东南缘草方格人工固沙植被区为研究对象,分别选取流动沙地、4年和30年固沙植被区为研究样地,于春季、夏季和秋季研究了草方格造林固沙过程中土壤性质变化及分形特征。结果表明:(1)土壤含水量与土壤pH既受到不同固沙年限的影响,亦受到季节变化的调控。(2)流动沙地、4年和30年固沙植被区土壤电导率分别为77.84～82.34,86.04～114.68,113.80～168.66μS/m,土壤有机碳含量分别为0.86～1.74,1.30～1.52,7.96～17.36g/kg,土壤全氮含量分别为0.18～0.32,0.24～0.26,0.44～0.78g/kg。(3)仅流动沙地土壤具有粗沙粒成分,含量占0.50%～0.53%。流动沙地、4年和30年固沙植被区土壤中沙粒含量分别为40.42%～43.82%,14.36%～17.17%和12.01%～14.75%,土壤细沙粒含量分别为55.44%～58.84%,80.15%～83.19%和42.55%～53.30%,土壤极细沙粒含量分别为0.24%～0.31%,2.45%～3.33%和15.85%～21.35%。仅30年固沙植被区土壤具有黏粒和粉粒成分,含量分别为0.84%～1.33%和15.16%～22.75%。(4)土壤粗沙粒与土壤电导率间呈负相关性(P0.05),土壤细沙粒、中沙粒均与土壤电导率、有机碳、全氮、碳氮比之间呈显著负相关性(P0.01),而土壤黏粒、粉粒、极细沙粒均与土壤电导率、有机碳、全氮、碳氮比呈显著正相关性(P0.01)。(5)土壤分形维数介于0～3。流动沙地、4年和30年固沙植被区土壤分形维数分别为0.55～0.82,1.57～1.67和2.37～2.59。(6)土壤分形维数与土壤粗沙粒和中沙粒间呈负相关性(P0.05),与土壤黏粒、粉粒和极细沙粒间呈显著正相关性(P0.01),而与土壤细沙粒间无相关性(P0.05)。研究表明,在腾格里沙漠地区扎设草方格并进行人工造林固沙,有利于改善土壤质地,促使土壤理化性质向良好的方向发展,促进土壤质量提升和实现沙漠化防治。     

库布其沙漠综合防护体系防风改土效益研究

为了解沙漠地区综合防护体系的生态效益,对库布其沙漠内两种综合防护体系的防风效益及土壤理化性质进行了对比分析,结果表明:芦苇-樟子松-花棒综合防护体系在防风阻沙、改良土壤方面比芦苇-樟子松-沙柳综合防护体系效果好;与裸沙地相比,芦苇-樟子松-花棒综合防护体系的防风效能为46.53%,增加地表粗糙度3.61 cm,使土壤含水率、有机质、碱解氮、速效钾含量分别增加了1.88百分点、0.82 g/kg、4.93 mg/kg、39.32 mg/kg,使土壤容重、pH值分别降低了0.071 g/cm3、0.59。     

西部大开发中甘肃省生态环境建设与保护对策

主要介绍了甘肃省的生态环境特点 ,分析了其生态环境现状 ,认为极端脆弱的生态环境和人口的超负荷对该地区构成了双重压力。指出水土流失和生态环境恶化是制约甘肃省发展的主要因素 ,提出生态环境保护与生态建设是该地区实现可持续发展的前提和基础 ,走生态与经济相结合的发展之路 ,是甘肃省的惟一选择。并探讨了甘肃生态环境建设发展的方向 :(1)树立可持续发展的生态指导思想 ;(2 )走建设水土保持型生态农业的生态建设之路 ;(3)实施生态建设富民工程     

石灰石矿山露天开采的生态环境影响分析及保护对策

在分析石灰石矿山露天开采可能造成的生态影响基础上,讨论矿山开采各个环节对生态因子的影响及强度,筛选出主要影响因子;建立了生态环境影响评价指标和分析方法;提出了相应的生态环境保护对策。     

青海湖流域生态环境问题及保护

青海湖流域寺地处青藏高原祁连山东南，高寒干旱，四面环山，植被良好，历来是青海省的优良天然牧场。但是，长期以来，由于受自然张近代人为不合理的社会经济活动的影响，致使本来就很弱的流域生态环境不断恶化，风沙侵蚀加剧，水质污染，湖水下降，草原退化，土地沙化，生产力下降，名鸟岛，名存实亡。     

生态环境建设与水资源的保护和利用

科学系统地阐述了生态环境建设的概念与内涵 ,辩证地分析了植被建设、水土保持、综合治理、荒漠化防治等与水资源保护和利用的关系 ,同时对生态环境用水的水量需求进行了估算。在此基础上提出了几个需要进一步探讨的问题。     

隧道工程行为的生态环境影响及其生态化策略

随着国家对基础设施建设投入的加大,隧道建设日趋增多,在其施工技术提高和修建规模增大的同时,隧道工程行为对生态环境也产生了深远影响。论述了隧道工程行为的内涵及其对生态系统的影响,分析了隧道工程行为的生态效应,包括物理效应、化学效应、生物效应和社会效应。在此基础上,提出了隧道工程行为生态化理念,并从勘测设计、施工和后期运营等几个方面探讨了隧道工程行为生态化策略。通过隧道工程行为的生态化策略可较好消减其对生态系统结构和功能的干扰和破坏,减轻对生态系统健康的威胁,为实现隧道建设和环境保护的协调发展提供参考。