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%。     

农牧交错带不同封育时间对植物特征值及多样性的影响

为研究我国北方农牧交错带不同封育时间对干旱、半干旱草原植物特征值及多样性的影响,同时探索农牧交错带草原封育周期,本研究选取位于我国农牧交错带的宁夏盐池人工封育草原为研究对象,采用样方调查法,于每年7-8月份(植物生长季节)对封育区植被生长状况进行调查,调查内容包括:植物名称、植物种数、株数、盖度、高度、地上生物量(鲜重)等。运用生态学、地统计学原理,结合Biodiversity Pro、Microcal Origin等生态学统计软件对外业数据进行处理、分析,结果表明:封育2-3年后植物群落优势种优势地位得到巩固,而一些伴生种则在竞争中消失;封育区植物特征值在封育2-3年后达到最大,如地上生物量(鲜重)在封育3年达到最大值,为6907.75kg/hm2,此后呈下降趋势;封育区主要植物重要值及植物物种多样性均在封育2-3年后出现最大值,此后也不同程度地呈下降趋势。     

陕北农牧交错带土地承载力及提高途径探讨

陕北农牧交错带土地生产潜力为1459kg/hm2,现实生产力794.5kg/hm2,人均粮食占有量350.67kg,仅达到我国规定的最低消费水平的标准。要达到中高消费水平,必须增加粮食作物产量,提高土地人口承载力。应该采取的措施是:提高植被覆盖度,控制土地荒漠化;发展设施农业和灌溉农业,提高作物产量;改进施肥方法,培肥地力;因地制宜,开发滩区。     

基于GIS的北方农牧交错带荒漠化遥感动态监测与成因分析——以内蒙古通辽市为例

运用MSS、TM、ETM、CBERS-2四期遥感数据,采用参数统计、空间强度等值线追踪和重心点迁移等分析方法,全方位、多时段动态监测我国北方农牧交错带代表区域—通辽市的荒漠化动态变化情况,并用地质、气候、土地利用数据分析论证了北方农牧交错带荒漠化消长的根本原因。研究发现:近32年(1975～2007年)来,通辽市沙漠化面积经历了增加-减少的过程,其重心位于开鲁县东来镇附近;通辽市的盐碱化面积呈现了减少-增加-减少态势,其重心位于科左中旗宝龙山镇附近。研究认为在自然条件(地质、气候等)大背景制约下,北方农牧交错带荒漠化在几十年时间尺度内演变的根本原因在于人类土地利用结构合理与否。     

基于地理探测器的甘肃农牧交错带土地利用时空演化及其驱动机制

基于RS、GIS以及地理探测器,结合社会经济统计资料,对甘肃农牧交错带2000—2020年土地利用结构、动态度、利用程度和地类转移进行分析,并探究土地利用变化在不同时期的驱动因素。结果表明：（1）2000—2020年,甘肃农牧交错带以耕地、林地和草地为主要用地类型,三者占比超过95%,土地利用结构差异度均小于0.01、结构总体趋于稳定,全域土地利用动态度总体呈先增加后放缓的趋势;（2）耕地、林地和草地的转化占研究区总体变化面积的96%以上,各地类间转换活跃,LUCC较集中分布于陇中黄土丘陵区和陇东黄土高原沟壑区;（3）在长时序土地利用变化情景下,地理探测器具有较好的适用性,甘肃农牧交错带土地利用变化在不同时段驱动因子相异,其变化受社会经济因素和自然地理因素共同作用驱动（前者对土地利用变化解释度更强）,各因子间交互作用均表现为双因子增强或非线性增强效应,双因子交互对土地利用变化的解释度强于单因子解释度。     

荒漠草原区不同类型草地土壤水分特征研究

农牧交错带发展人工草地的关键是土壤水分的适应性,针对年平均降水量250mm的地区,以人工甘草草地、人工苜蓿地、人工苜蓿混播甘草地和天然草地为对象,通过2010年观测,计算各种草地0-100cm土层质量含水量的均值、变异系数,分析土壤水分的空间分布特征;利用土壤水分平衡和土壤分层储水量公式计算不同草地0-100cm土层总储水量,结合试验地生长季降水量变化,分析不同草地储水量与消耗量以及0-20、20-60、60-100cm土层水分均值随植被生长季的变化规律。     

民勤绿洲土地荒漠化动态监测

解译1998年和2003年的卫星影像数据表明:5年间,民勤绿洲荒漠化土地面积从337126.71hm2增加到341221.21hm2,增加了4094.50hm2。其中风蚀荒漠化土地增加了5857.24hm2,盐渍荒漠化土地减少了1762.74hm2。风蚀荒漠化土地中沙化耕地的面积增加了11035.49hm2,而沙化林地、沙化草地分别减少了2749.12hm2、2556.82hm2。其荒漠化程度正在由中轻度向重度和极重度逐步加剧发展。民勤绿洲荒漠化发展变化集中表现为在原有耕地和新开荒的弃耕以及有林地、沙化林地、沙化草地、盐渍化土地被无序的开荒而转变为沙化耕地。造成民勤绿洲荒漠化目前形式的原因主要有两点:一是石羊河上游来水量持续减少和地下水持续超采造成的绿洲水资源环境的逐步恶化,地下水持续下降,造成其天然植被退化消亡;二是随着人口压力的增加,人为过度开荒和弃耕造成的地表植被无法恢复,引起的土地荒漠化。     

农牧交错带不同植被群落对土壤微生物量碳氮磷的影响

为了解荒漠化土地植被恢复对土壤微生物量的影响,以地处毛乌素沙地南缘的榆林市沙生植物园植被恢复30年的乔木、灌木和草地3种植被群落下土壤为研究对象,分析了植被恢复对土壤微生物量碳、氮、磷含量及比值的影响及其与土壤理化性质的相关性。结果表明,农牧交错带荒漠化土地植被恢复可以明显提高表层土壤微生物碳、氮、磷的含量。土壤微生物量碳以灌木林地为最高,含量为288.35 mg·kg-1,显著高于草地和乔木,分别是乔木林地和草地的3.99和2.10倍;土壤微生物磷在三种植被群落间差异不明显;三种植被群落下土壤微生物碳氮比的高低为乔木林地草地灌木林地,土壤微生物碳磷比表现为草地略高于乔木林地和灌木林地。相关性分析结果显示微生物量碳、氮、磷与土壤理化性质相关性极为密切,其中与土壤养分各指标大多呈现极显著相关,与土壤容重多为极显著负相关。说明土壤微生物量可以作为评价土壤质量的生物学指标。     

播种期对农牧交错带马铃薯生长发育和产量形成及水分利用效率的影响

为了研究不同播种期对农牧交错带马铃薯生长发育和产量形成以及水分利用效率的影响,为农牧交错带马铃薯适期播种和高产栽培提供科学依据,采用随机区组排列设计,分析了超早播(4月28日)、早播(5月8日)、中播(5月18日)、晚播(5月28日)和超晚播(6月8日)五个播期下马铃薯生育期、形态指标、产量形成和水分利用效率的变化情况。结果表明:播种期对马铃薯生育期、株高和叶面积指数影响显著。随播期推迟,马铃薯生育期缩短,播期每推迟10 d,生育期平均缩短6 d,而生殖生长期在总生长期中的比例增加,超早播和超晚播处理下分别为45%和59%。超早播和早播马铃薯地上部干物质积累显著低于其余播期,不同播期处理薯块鲜重增长符合Logistic生长曲线,播期间马铃薯总产量、大薯产量和大薯率差异均达显著水平,其中中播、晚播和超晚播产量差异不显著,平均达21 593 kg/hm2,超早播和早播产量平均为15 181 kg/hm2。马铃薯水分利用效率随播期推迟增加,超早播为45.2 kg/(hm2.mm),超晚播为86.3 kg/(hm2.mm)。建议农牧交错带马铃薯适宜播种期安排在5月中下旬。     

冬小麦生物量卫星遥感估测研究

生物量是反映冬小麦长势的重要群体指标,及时、大面积获取冬小麦生物量信息有利于掌握早期冬小麦长势和产量形成动态,对于生产管理措施制定意义重大。以江淮麦区的泰兴、兴化两市大田冬小麦为研究区域,基于冬小麦生物量模型(WBM),利用环境星(HJ-1)进行冬小麦拔节期生物量监测预报研究。在提取研究区域小麦面积信息的基础上,利用泰兴市冬小麦拔节期遥感影像反演的LAI及时修订生物量模型的参数,再利用模型对兴化市冬小麦生物量信息进行预测。结果表明:(1)利用生物量模型预测的冬小麦生物量为1897.03～3800.78kg/hm2,平均为2866.33kg/hm2。实测的生物量为1932.30～3689.44kg/hm2,平均为2711.75kg/hm2,相对误差为5.70%,生物量模型的预测性较好;(2)利用预测生物量与卫星影像NDVI的转换模型,可制作冬小麦生物量预测专题图,并能准确、大面积获取不同等级生物量的冬小麦面积分布与长势信息。     

灰葡萄孢毒素的组分分析和生物测定

 用PD培养液培养灰葡萄孢菌,过滤液中含活性成分,经氯仿提取后TLC分离获6种组分,Rf值分别为Ⅰ(0.36)、Ⅱ(0.48)、Ⅲ(0.54)、Ⅳ(0.65)、Ⅴ(0.11)、Ⅵ(0.77),经针刺果实生物测定发现,Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ具有毒性。BC-毒素具有一定的广谱性,对不同科属的番茄、茄子、黄瓜、白菜、油菜、小麦、玉米、棉花等都具有不同程度的毒害作用。     

黄土高原城郊区植被生产有机物价值的时空差异

选取受人类活动影响深刻的生态脆弱区陕北黄土高原城郊区为研究区,利用研究区太阳辐射、降水量、日照率、地面长波辐射、土地利用等数据和区域生态服务价值测算模型测算了研究区植被净生产力、生产有机物价值的时空差异.结果表明:陕北黄土高原城郊区各类植被净生产力年际间变化大;陕北黄土高原城郊区植被净生产力空间差异显著,而且同一区域不同植被类型净生产力也不相同;陕北黄土高原城郊区植被生产有机物总价值随时间变化明显,其中榆林市城郊区年际间变化最大.     

新疆车尔臣河下游塔里木马鹿(Cervus elaphus yarkandensis)生境适宜性评价

塔里木马鹿(Cervus elaphus yarkandensis)是唯一分布在干旱地荒漠的珍稀动物,历史上广泛分布于塔里木河流域,现仅分布在沙雅、尉犁和且末地区。作者通过2005-2007年的实地调查,在地理信息系统的支持下,以水源、隐蔽条件、植被类型和人类活动等为评价因子,采用生境评价模型,对塔里木马鹿的主要分布区之一车尔臣河下游阿克塔孜牧场地区进行了适宜性评价。结果表明:不考虑人类活动影响时塔里木马鹿的适宜和次适宜生境面积分别为22278.6hm2和64425.0 hm2,分别占研究区面积的13.01%和38.79%;考虑人类活动影响时,塔里木马鹿的适宜和次适宜生境面积分别减少了3.77%和5.35%,而不适宜生境面积增加了7.96%。     

民勤荒漠区植被退化动态定位研究

白刺、沙蒿、麻黄是民勤荒漠区的主要植物种类,梭梭是当地主要固沙造林树种。定位监测表明:民勤5月下旬土壤含水率与灌木、草本植物和优势种密度及植被总盖度之间呈正相关关系。6~7月的降水量与灌木密度和植被总盖度之间呈正相关关系。5~7月的降水量和土壤水分是限制当地荒漠植被密度、盖度的关键因子。从群落类型看,深根性的麻黄和梭梭盖度比较稳定。从地貌看,流动沙丘和半固定沙丘上的植被较稳定,固定沙丘植被普遍严重退化。设置黏土沙障易形成沙面结皮,阻止降水下渗,不利于接收和保存有限的天然降水。     

Seasonal dynamics of soil water content in the typical vegetation and its response to precipitation in a semi-arid area of Chinese Loess Plateau

Soil water content is a key limiting factor for vegetation growth in the semi-arid area of Chinese Loess Plateau and precipitation is the main source of soil water content in this area. To further understand the impact of vegetation types and environmental factors such as precipitation on soil water content, we continuously monitored the seasonal dynamics in soil water content in four plots (natural grassland, Caragana korshinskii, Armeniaca sibirica and Pinus tabulaeformis) in Chinese Loess Plateau. The results show that the amplitude of soil water content fluctuation decreases with an increase in soil depth, showing obvious seasonal variations. Soil water content of artificial vegetation was found to be significantly lower than that of natural grassland, and most precipitation events have difficulty replenishing soil water content below a depth of 40 cm. Spring and autumn are the key seasons for replenishment of soil water by precipitation. Changes in soil water content are affected by precipitation, vegetation types, soil evaporation and other factors. The interception effect of vegetation on precipitation and the demand for water consumption by transpiration are the key factors affecting the efficiency of soil water replenishment by precipitation in this area. Due to artificial vegetation plantation in this area, soil will face a water deficit crisis in the future.     

黑河中游植被覆盖率变化趋势及其驱动因子分析

利用2002~2011年的黑河干流中游归一化值被指数数据获得植被覆盖率变化趋势,选取合适的NDVI阈值将整个区域划分为"绿洲区"和"荒漠区",并分别探讨了地下水埋深、中游耗水量及累积降水量对两种区域面积和植被覆盖率变化的影响。结果表明:黑河干流中游植被覆盖率整体呈增长趋势,由2002年的32%增长到了2011年的36%,对植被覆盖率增长贡献最大的因素为绿洲区扩张,10年间绿洲区面积占比增长了10%;影响绿洲扩张的主要因素为地下水位埋深和中游耗水量,绿洲区植被覆盖率变化较小,可忽略其影响。荒漠区植被覆盖率的变化主要受累积降水量影响。利用地下水位埋深、中游耗水量、累积降水量可预测区域植被覆盖率的变化趋势,区分人类活动和气候变化对区域植被覆盖率的影响是可行的。     

1983-2003年浑善达克沙地中部沙丘植被在放牧条件下的比较

为了研究长期放牧条件下植被的变化,采用样方调查方法分析了1983-2003年浑善达克沙地中部的沙丘植被在放牧条件下的变化.期间,物种多样性、生物量和盖度在第1个10年缓慢下降,而第2个10年则加速下降,在沙丘阳坡形成了以适口性差的一年生草本植物为主的稀疏植被,阴坡以木本树木为主.且表现为木本植物的降低速度比草本植物慢....     

东北杨树烂皮病发生流行的时空分析*

利用数理统计和空间分析方法,对2002-2009年黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区杨树烂皮病发生的时间和空间特点进行分析。结果表明：近8年,东北4省（区）均有不同程度杨树烂皮病发生,其中辽宁省发生杨树烂皮病的面积最大,尤其在2006年以后,平均发生2.69万hm2/年;吉林省,黑龙江省和内蒙古自治区发生的面积较小。近2年东北4省（区）杨树烂皮病的发生均有上升趋势;东北4省区的杨树烂皮病发生地主要集中在中东部,其中吉林省的松原市近8年来,每年都有杨树烂皮病发生,平均0.360 7万hm2/年。此项研究将为林业部门和气象部门建立杨树烂皮病发生发展气象预报与灾损评估服务平台,开展该病害的预测预报和影响评价提供必要的研究基础。     

科尔沁沙质草地封育过程中的植被变化及其机制

对科尔沁沙地乌兰敖都地区的沙质草地封育后的植被变化及其机制进行分析研究。结果表明：① 围栏封育使植被物种丰富度、密度显著提高,群落的优势种发生明显变化;围封地的Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数均表现为随封育时间增加而下降,而Pielou均匀度指数随围封时间增加表现出先增加后下降的趋势。② 围栏封育可以增加土壤表层（0~10 cm）的养分含量,但电导率随围封时间表现出先降低后增加的趋势,同时围栏封育使土壤水分含量下降。③ 土壤表层（0~10 cm）各因子对多样性的影响不同,全氮和pH与Pielou指数呈显著(P<0.05)负相关;全氮对于丰富度指数呈显著(P<0.05)正相关;其他土壤环境因子与多样性指数间关系均不显著,表明在沙质草地封育不利于植物多样性的维持,但有利于土壤养分的积累。     

Relative importance of climate factors and human activities in impacting vegetation dynamics during 2000–2015 in the Otindag Sandy Land,northern China

In recent years, there has been increasing research interests in differentiating the relative importance of climate factors and human activities in impacting vegetation dynamics. In this study, based on residual trend method, we used MOD13A3(MODIS vegetation index product), MCD12Q1(MODIS land cover product) and meteorological datasets to differentiate the relative importance of climate factors and human activities in impacting vegetation dynamics during 2000–2015 in the Otindag Sandy Land, northern China. Results show that during the study period(2000–2015), the overall vegetation condition had improved in the Otindag Sandy Land. The driving forces of vegetation dynamics differed spatially in the whole study area over the study period. The area with vegetation degradation solely resulted from human activities accounted for 8.23% of the study area, while the area with vegetation degradation resulted from others(including climate factors and combination of climate factors and human activities) occupied 1.53%. The area with vegetation recovery benefitted from human activities occurred over 26.02% of the study area; the area benefitted from climate factors accounted for 23.69%; and the area benefitted from both climate factors and human activities occupied 37.74%. All in all, impacts of climate factors and human activities on vegetation dynamics varied at the county/city/banner scales and locality-specific measures should be adopted to protect the environments.