浑善达克沙地重度沙化区与干旱梯度空间相关性初探

根据浑善达克沙地及其毗邻地区16个气象台站自1965以来的气象数据,结合地面考察与实地测定,对浑善达克沙地的重度沙化区与干旱梯度的空间相关性及原因进行了研究。结果表明:气候分区-2中出现了东部的重度受损区域主要是由于这一区域的降水量与草甸草原区的降水持平,但热量条件更为优越,适合农垦,所以成为农牧交错带。但沙地基质的流动性决定了在这一区域进行农业生产的不可持续性,大面积沙地被开垦为农田后又被弃耕,出现大面积的次生裸沙地。气候分区-4中出现了浑善达克沙地中面积最大的重度受损区,这一区域气候特点属于典型草原到荒漠草原的过渡类型,沙地的原生植被以多年生草本和旱生灌木为主。由于强度放牧以及相对匮乏的降雨造就了本区内的大面积沙化。     

浑善达克沙地天然沙地榆种群生活史

采用公顷级样地调查,对浑善达克沙地天然沙地榆群落进行调查,以种群生命表及生存分析理论为基础,应用"空间代替时间"的方法编制白榆种群的静态生命表,绘制了沙地榆的存活曲线、生存率估计曲线和累计死亡率函数曲线,分析种群生命过程,研究了浑善达克沙地沙地榆种群动态和数量特征。结果表明:沙地榆种群在幼体向成树发育过程中存在两个死亡高峰,沙地榆存活曲线趋于Deevey-Ⅰ型,从整体上反映了沙地榆种群数量动态变化趋势,并坚定了沙地榆种群在群落中的优势地位。     

临汾盆地中更新世中晚期沉积环境与气候变化研究

临汾盆地是山西地堑系南部的一个断陷盆地,是研究第四纪环境变化的重要地区。文中以临汾盆地郭家庄钻孔(GJZ)剖面为研究对象,对钻孔岩芯进行磁化率和粒度测定,并与其它典型剖面对比分析,发现临汾盆地中更新世(Q2)中晚期的沉积环境:上部为黄土沉积下部为河湖相沉积,气候共经历了四个冷-暖交替阶段。磁化率和沉积物粒度与西峰剖面对比,表现出相同气候条件下的不同沉积环境的变化。该结果为研究山西中部盆地这一时期沉积环境和气候变化具有重要意义。     

西安临潼白庙剖面全新世黄土与环境变化

西安临潼白庙剖面全新世发育了两层黄土与两层古土壤 ,通过对该剖面各层黄土与古土壤中微量元素Zn ,Ni,Cr,Co ,Ba ,Rb ,Sr的含量测定 ,研究了当时土壤发育的强弱和气候环境的变化。结果表明 ,其微量元素具有指示冬夏季风等环境变化的重要作用 ,反映了全新世以来该区发生过 4次较大的生物、气候环境的变化 ;古土壤代表的温湿期气候比现今明显 ,当时夏季风活动加强 ,但冬夏季风活动强度与持续时间相近 ,并非是夏季风占优势 ,黄土发育时的气候与现今西安地区类似     

策勒沙漠-绿洲过渡带不同下垫面的输沙通量及粒度差异特征

沙漠-绿洲过渡带天然植被具有良好的防风阻沙效益,对绿洲内部农田起到重要保护作用。在策勒4个不同下垫面风动力条件研究基础上,结合地表和BSNE积沙仪沙样粒度进行分析,探讨不同下垫面水平输沙通量差异及沙物质粒度特征及形成原因。结果表明:平均风速及地表输沙率从流沙前沿经半固定沙地、固定沙地、进入绿洲后大幅度减少。沿主风向随着与流沙前沿距离的增加和搬运高度的增加,地表裸平沙地和输沙沙粒平均粒径都有变细的趋势,流沙前沿和绿洲边缘地表沙粒平均粒径相差30μm,BSNE跃移输沙沙粒粒级分布范围比过渡带平沙地地表沙粒粒级分布范围较窄。     

近30年来浑善达克沙地-湿地的气候变化发展趋势及适应对策

应用遥感和地理信息等技术手段,结合野外实地考察验证,获取浑善达克沙地内部和周边湿地的时空分布和动态变化数据,主要对沙地和湿地的利用现状、动态变化及其研究区未来气候变化演变趋势进行分析。结果表明:近30年来浑善达克沙地及其周边湿地面积经历了先缩小后扩大再缩小的发展趋势,湖泊面积先增加后减小;流动沙地面积增加,半固定沙地面积减小;年平均气温呈逐年递增的趋势,年降水量从70年代开始递增,90年代最大,2001~2005年平均降水量又有所下降,而年蒸发量呈稳定下降趋势。同时,分析了沙地与湿地动态变化之间的内在联系,以及影响沙地与湿地变化的主要气候因子,提出该区域适应气候变化的对策。     

基于VSD的近20 a来浑善达克沙地生态脆弱性变化研究

如何协调区域社会经济和人口、资源环境发展,已成为生态环境建设面临的紧迫任务,识别特定地区的脆弱性则是实现有效生态系统管理的前提。以京津风沙源——浑善达克沙地为研究区,采用"暴露-敏感-适应"(VSD)模型建立评价指标体系,结合Moran’s I指数与主成分分析,对2000—2019年该沙地生态脆弱性进行评价和驱动机制分析。结果表明:浑善达克沙地生态脆弱性20 a间呈现增加的趋势;其生态脆弱性空间上呈集聚现象,表现为西部高-高聚集、东部低-低聚集的分布格局,且具有明显的空间相关性;生态脆弱性的时空分布的异质性是由不同程度的人类活动与气候因素的叠加效应造成的。该研究为浑善达克沙地的生态建设和生态恢复提供理论依据,并提出因地制宜的治理建议和措施。     

13ka以来呼伦湖湖面波动与泥炭发育、风沙-古土壤序列的比较及其古气候意义

呼伦湖是我国东北地区面积最大、纬度最高的湖泊 ,1 3 ka以来湖面波动、泥炭发育与风沙 -古土壤堆积是呼伦湖地区环境演化的显著特征 ,对比 1 3 ka以来呼伦湖地区湖面波动、泥炭发育与风沙 -古土壤堆积的时间序列及其与古气候的关系 ,结果显示古气候变化对湖面波动、泥炭发育、风沙 -古土壤堆积有重要影响。全新世早期 (1 0 0 0 0— 72 0 0 a B.P.)呼伦湖地区气候由冷干向暖干变化 ,伴随风沙活动加强、泥炭发育缓慢和低湖面环境演化特征。 72 0 0—5 0 0 0 a B.P.气候暖湿 ,呼伦湖地区泥炭、古土壤发育进入盛期 ,同时出现高湖面。 3 0 0 0 a B.P.以来气候冷干 ,伴随风沙堆积加强。     

科尔沁沙地沙丘植被发育过程及物种组成变化

以处于流动沙地、半固定沙地、固定沙地等阶段的群落样地为对象 ,研究了沙地植被发育过程群落物种组成的变化。研究结果表明 ,从流动沙地到半固定沙地、再到固定沙地 ,每一阶段对应着典型的群落类型 ,每一群落类型优势种的作用明显。植被发育过程物种丰富度、Shannon Wiener指数、生活型结构和科属组成的变化 ,都表明了植被发育程度的提高和群落生态功能的恢复。禾本科植物在群落中的地位和作用不断上升 ,植被的草原成分增加 ,草地质量改善和提高。     

浑善达克沙地榆树年轮结构对气候变化的响应

以浑善达克沙地榆树为材料,采用年轮气候学分析方法,研究年轮结构特征及其时序列变化,分析年轮宽度、早材宽度和晚材宽度年表的敏感度、信噪比等基本统计量以及年轮结构指标对气候因子的响应,目的是为浑善达克沙地过去气候重建提供依据。结果表明：沙地榆具有典型的环孔材结构,早晚材界限明显。年轮结构指标中的早材宽度、晚材宽度与年轮宽度时序列变化趋势基本一致,特别是晚材宽度与年轮宽度间的相关系数达到0.98[WTBX]（P＜0.001）。[WTBZ]年轮宽度年表和晚材宽度年表的平均敏感度、信噪比以及样本总体代表性明显高于早材宽度年表。通过差值年表和标准化年表各指标的比较,认为差值年表更适合用于年轮气候学分析。用差值年表的年轮指数值与温度和降水进行相关分析和响应函数分析,沙地榆的年轮结构指标与多项气候因子间存在显著的相关关系,说明沙地榆的年轮结构指标可以用来重建该地区的过去气候。     

松嫩沙地生态系统特点与沙漠化防治对策

松嫩沙地位于欧亚大陆中纬度巨型沙带的东部边缘,也是我国沙漠化土地的东缘,其独特的生物气候条件、发育历史与区位条件,使松嫩沙地具有不同于其它沙地的特点。本文较系统地论述了该沙地沙漠化的生态系统条件与特点,并在此基础上提出了相应的沙地整治与开发对策。     

浑善达克沙地榆种子扩散及成苗影响因素分析

以浑善达克沙地榆为研究对象,以种子扩散规律及成苗率为主要研究内容,采用样线法调查了平沙地、沙丘迎风坡、丘间草地、稀疏灌木地、灌木地5种不同地表类型下沙地榆种子数量.分析种子分布数量与母树距离、地表状况、植被种类、盖度和高度及成苗率与土壤含水率的关系.结果证明:影响种子分布数量的主要因子是母树的距离,其他因子对沙地榆种子...     

基于退耕还草背景的科尔沁沙地土地利用景观格局分析

以2000、2005年的土地利用矢量数据为基础数据,选用生态意义较明确的景观特征指数,从区域和旗县2个尺度,定量分析了科尔沁沙地实施退耕还草工程5年间土地利用景观格局的变化态势,并揭示了土地利用景观格局变化对区域生态环境的影响。结果表明:⑴退耕还草5年间,科尔沁沙地的水田、旱地、有林地、灌木林地、疏林地和高覆盖度草地景观的面积及空间分布的连续性趋于增大,而沙地、盐碱地、水域及沼泽湿地景观的面积及空间分布的连续性趋于减小;各旗县景观斑块类型的变化趋势不尽相同。⑵退耕还草5年间,科尔沁沙地的景观多样性降低0.97%,景观优势度增大3.08%,景观破碎化程度降低2.00%,整体景观组成趋于简单;各旗县景观结构的变化趋势不尽相同。⑶退耕还草5年间,科尔沁沙地旱地面积变化率与生态环境指数变化率间呈显著负相关(P=0.008,r=0.674,n=14),而高覆盖度草地面积变化率与生态环境指数变化率间呈显著正相关(P<0.001,r=0.876,n=14),表明科尔沁沙地实施退耕还草工程期间,风蚀严重的旱地的退耕和高质量草地的建植是提高区域生态环境质量的关键。     

Monitoring desertification processes in Mongolian Plateau using MODIS tasseled cap transformation and TGSI time series

Most remote sensing studies assess the desertification using vegetation monitoring method. But it has the insufficient precision of vegetation monitoring for the limited vegetation cover of the desertification region. Therefore, it offers an alternative approach for the desertification research to assess sand dune and sandy land change using remote sensing in the desertification region. In this study, the indices derived from the well-known tasseled cap transformation(TCT), tasseled cap angle(TCA),disturbance index(DI), process indicator(PI), and topsoil grain size index(TGSI) were integrated to monitor and assess the desertification at the thirteen study sites including sand dunes and sandy lands distributed in the Mongolian Plateau(MP) from 2000 to 2015. A decision tree was used to classify the desertification on a regional scale. The average overall accuracy of 2000, 2005, 2010 and 2015 desertification classification was higher than 90%. Results from this study indicated that integration of the advantages of TCA, DI and TGSI could better assess the desertification. During the last 16 years, Badain Jaran Desert, Tengger Desert, and Ulan Buh Desert showed a relative stabilization. Otindag Sandy Land and the deserts of Khar Nuur, Ereen Nuur, Tsagan Nuur, Khongoryn Els, Hobq, and Mu Us showed a slow increasing of desertification, whereas Bayan Gobi, Horqin and Hulun Buir sandy lands showed a slow decreasing of desertification. Compared with the other 11 sites, the fine sand dunes occupied the majority of the Tengger Desert, and the coarse sandy land occupied the majority of the Horqin Sandy Land. Our findings on a three or four years' periodical fluctuated changes in the desertification may possibly reflect changing precipitation and soil moisture in the MP. Further work to link the TCA, DI,TGSI, and PI values with the desertification characteristics is recommended to set the thresholds and improve the assessment accuracy with field investigation.     

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.     

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。     

人口增长对荒漠化的驱动作用

以毛乌素沙区为例 ,分析沙区几十年来人口增长与荒漠化发展之间的关系 ,揭示荒漠化发展的人为驱动力。毛乌素沙区解放以来人口平均以 3 %的速率快速增长 ,在较高的人口增长压力下 ,一方面导致了对粮食需求的增加 ,在比较原始落后的生产方式下 ,投入低 ,粮食单产增长速度远远低于人口增长速度 ,为了满足粮食需求 ,必然导致对草地的大量开垦 ,该地区解放以来人口增长率和垦殖指数的变化规律是一致的。当地自然条件恶劣 ,土壤含沙量大 ,开垦后的旱作农业 ,在强劲的风力下 ,风蚀严重 ,土地很快发生退化。人口增长另一方面导致燃料需求的增加 ,该地区燃料的 5 0 %以上依靠砍烧天然植被 ,加剧了天然植被的破坏 ,对荒漠化发展有促进作用。典型地区荒漠化监测资料和人口变化资料进行的相关分析说明 ,当地荒漠化发生发展速率与人口密度存在相关关系。控制人口增长、减轻土地压力、退耕还牧和保护植被是促进当地荒漠化土地逆转所必须的。     

科尔沁沙地东南缘不同草地恢复方式下的物种多样性与生物量

对科尔沁沙地4种典型退化草地恢复方式下的生物多样性特征及其生物量进行了定量研究。结果表明：4种退化草地恢复方式下,物种多样性排序为防护林围纯草地〉樟子松疏林草地〉榆树疏林草地〉撂荒草地;4种恢复方式下的群落总生物量与物种多样性的变化趋势一致;从物种多样性与生物量的综合分析表明,与未采取任何人为措施的撂荒草地相比,防护林...     

科尔沁沙地坨甸交错区土壤水分的空间变异规律

科尔沁沙地沙丘-草甸相间地区,地貌形态多样、土地利用类型众多,从而导致土壤水分空间分布的复杂性。通过对科尔沁沙地典型沙丘-草甸相间地区的调查取样与试验分析,运用统计学理论和方法,研究土壤水分的空间变异性及其空间分布规律。结果表明：水平方向上,土壤水分总体表现为草甸地大于沙丘地,过渡带介于两者之间。就草甸地而言,植物生长越好,其土壤水分越高,保水持水性能也越好;沙丘地则与之相反,植被最稀疏的流动沙丘,其土壤含水量大于半流动半固定沙丘与固定沙丘,且有良好的储水条件。垂向上,高覆盖草甸、低覆盖草甸和农田（草甸）土壤含水量在地表下0～40 cm波动最大,40～160 cm随深度增加而递增;流动沙丘、半流动沙丘和固定沙丘土壤含水量随深度增加呈微弱加大趋势。林地、撂荒地、农田（沙丘）变化程度居中。从空间分布看,研究区中东部土壤水分偏大,且向南北两侧区域递减。     

明代边墙修筑时毛乌素沙地范围探讨

根据野外调查,并结合历史文献记载,对明代毛乌素沙地的范围进行了分析。结果表明:明代时毛乌素沙地边墙一带已经处于沙地之中,其环境为沙地、湖滩交错组成,沙漠早在边墙修筑之初就远在边墙的南面。边墙的修建虽说"草茂之地,筑之于内,使虏绝牧;沙碛之地,筑之于外",这只能代表一种景观的差异,与现今所定义的沙地概念不符,不能用来作为沙地与非沙地的分界线。但当时边墙附近植被盖度应好于现在,多为固定沙丘或者平沙地。