科尔沁西部乌兰敖都地区气温与降水关系分析

利用科尔沁沙地西部乌兰敖都地区1981-2004年气象资料,分析气温和降水关系.结果表明,气温呈上升趋势,降水量呈相反趋势.各季节气温升高的月份正是降水量减少的月份,同时,降水量增加的月份正是气温降低的月份.春、冬季气温有逐渐回升的趋势.年降水量波动较大,5～9月降水(279.2 mm)占全年降水量的87.7%,同期平均降水日数(52.3 d)占年降水日数的70.3%.约有80%的最长干旱持续期出现在冬春两季.夏季和全年的降水量与其平均气温呈显著负相关 (P<0.05),秋、春、冬季降水量与气温相关性依次逐渐减小.24 a来降水量总体下降的趋势可能与1999-2004年年降水量低于多年平均降水量有关.     

科尔沁沙地乌兰敖都地区荒漠化动态监测

利用科尔沁沙地乌兰敖都荒漠化试验站的监测资料,从植被、土壤、水分、气象和沙尘暴等方面分析了乌兰敖都地区的荒漠化发展动态.结果表明:近10年内气温有暖温化趋势,但灾害天气没有明显增加;流动沙丘侵蚀最严重,沙丘平均移动速率为2.2 m/a;人工植被发展良好,但原生草场的可持续发展能力有所下降;地下水位没有明显下降趋势.目前,科尔沁沙地乌兰敖都地区土地荒漠化呈逆转趋势,整体环境有所改善.     

科尔沁沙地乌兰敖都地区降水特点分析

分析了科尔沁沙地西部乌兰敖都地区 2 1年的降水特点和降水趋势。年平均降水量为 31 1 .4mm ,降水集中在 5 - 9月份。夏季占全年降水量的 70 .1 % ,年平均降水日数约 76天。≥ 5 .0mm、≥ 1 0 .0mm的降雨日数全部集中于 3— 1 0月份。历年最长连续降水日数多发生于夏季 ,占 85 %。相对于年平均降水量 31 0mm而言 ,本地正常降水年份占 43%。异常降水年份占 5 7%。最长干旱持续期出现在冬春两季 ,约占 80 %。 2 1年平均降水量波动较大 ,并存在总体下降的趋势 ,可能与 1 999- 2 0 0 2年的年降雨量低于多年平均降雨量有关。     

1951-2012年科尔沁沙地气温、降水变化特征

科尔沁沙地是中国沙漠化典型区域,生态与环境问题突出,研究其驱动力之一的气候变化特征十分必要.利用1951-2012年62 a气温和降水资料,对科尔沁沙地空间和区域平均气温、降水变化特征进行了分析.结果表明:空间多年平均气温以开鲁、通辽为中心向东西方向递减,自北向南逐渐升高,且各站点均呈显著增加趋势;空间多年平均降水量以开鲁、阿鲁科尔沁旗为中心向四周逐渐增加,除库伦站降水量显著减少外,各站点降水量变化均不显著.区域平均气温上升速率为[0.319℃·(10a)-1],区域平均最高气温的上升速率[0.223℃·(10a)-1]低于区域平均最低气温[0.525℃·(10a)-1],春季气温增幅最大,冬季次之.最低气温的升高可能是导致总体气温上升的主要动力之一.区域平均降水量年际间波动较大,但总体无明显变化趋势;各季节区域平均降水量均无显著变化.年区域平均降水量与年区域平均气温、夏季区域平均降水量与夏季区域平均气温呈显著负相关,整体呈阶段性对称变化.     

科尔沁沙地翁牛特旗气温的非对称变化分析

分析科尔沁沙地内蒙古翁牛特旗1957年以来逐月平均气温、平均最低气温、平均最高气温.结果表明:翁牛特旗近50年平均气温、日最高气温、日最低气温随时间均呈增加态势;日最低气温的增加量是日最高气温的11倍;1月最低气温的线性增加率为8.77 ℃/100 a,7月最高气温的线性增加率为3.12 ℃/100 a,其结果导致日较差减少;20世纪80年代后期年平均气温、日最高气温、日最低气温显著升高.     

科尔沁沙地的土地利用与沙漠化

根据1985年和2000年的土地利用数据和从相同时期的TM影像上提取的土地沙漠化数据,运用ARC/INFO软件和Access统计软件,分析科尔沁沙地近20年来土地利用和沙漠化土地的构成及变化特点、土地利用与土地沙漠化之间的关系。主要结论草地和耕地是土地利用的主要类型,未利用地面积较大,其它利用类型面积较小;15年来,耕地和林地增加幅度最大,草地减少幅度最大,土地利用转移的主要方向是草地变为耕地和林地。科尔沁沙地沙漠化土地比例大,占一半左右,以中度类型为主;变化趋势是沙化面积增加,程度减轻。在持续强度利用条件下,面积广大的草地和耕地发生退化,由潜在沙漠化土地发展为轻度和中度为主的沙漠化土地;而土地利用方式变化所形成的沙漠化土地面积较小,在新增沙漠化土地中的比例亦很小。所以,草地、耕地等土地利用强度的增大是沙漠化土地面积扩大的最主要原因,而土地利用方式的改变能加快土地沙漠化的进程。     

乌鲁木齐地区气温变化和城市热岛效应分析

选用乌鲁木齐4个气象站43年(1961-2003年)逐月、逐年平均气温观测资料,应用气候学、气候统计学的方法,对该地区的气温变化状况和城市热岛效应特征进行了分析.结果表明:乌鲁木齐市年平均气温呈缓慢上升趋势,气候倾向率为0.264℃/10 a.应用Mann-Kendall检验法检测1961-2003年乌鲁木齐市年平均气温序列的突变,并通过了滑动t检验的信度水平,检测出1974年是突变点.以1974年为分界点,之前和之后的平均气温分别是11.20℃和12.49℃,升高幅度达到1.29℃.乌鲁木齐市冷暖阶段:从43年来看,乌鲁木齐经过了一个偏冷阶段(1963-1974年)和一个偏暖阶段(1974-1990年);1990-2003年,除1997,1998年和1999年有波动外,其余年份气温变化不大.从1961-2003年的月平均气温来看,乌鲁木齐地区在4～9月存在热岛效应,其中夏季6～8月的热岛强度最大.针对突变点1974年,对城郊热岛强度的变化进行分析,得出其与乌鲁木齐平均气温突变点的趋势一致,1974年后的热岛强度比1974年前大.     

陕甘宁地区气候暖干化趋势分析

据陕甘宁地区1951－2000年气温、降水记录，得出结论，整个陕甘宁地区都是增温区，全区增温线性倾向值为0.0194℃/a，高于全球近百年的趋势（0.005℃/a)，低于全国其他地区，区内差异显著。降水线性倾向值分布自西向东增大，全区平均值为-1.0759mm/a。     

近60年科尔沁沙地的气候变化

处于季风边缘带的科尔沁沙地气候变化具有复杂性和敏感性特征,文中采用线性倾向估计、非参数检验等方法探讨了其变化规律。结果表明:近60年研究区的年均气温呈上升趋势,变化速率为0.37℃/10a,尤其是20世纪80年代中后期以来增温趋势更为明显。且年际极端最高、最低气温也呈上升趋势。在季节变化中,春、冬季增温明显,夏季和秋季变化略小。而年降水量呈稳中有降的总趋势,变化速率为-13.54mm/10a。且年际、季节的降水日数也出现减少趋势。在季节变化中,除了春季以外其它季节均有减少趋势,与SPI变化一致。气温与降水量总体上呈负相关关系,即气温上升与降水的减少相对应,因而该区气候变化呈暖干化总趋势。夏季气候变化与东亚夏季风强弱有一定联系。     

陕甘宁地区气候暖干化农业影响分析

对陕甘宁地区包括陕北（延安地区，榆林地区），甘肃庆阳地区及宁夏西海固地区共41个县市近30a的气温，降水等气象资料进行了分析，探讨了陕甘宁地区水热组合变化对本区农业的影响，分析认为，在陕甘宁地区气候日益暖干情况下，秋熟作物更适于水热变化，因此在大力抗旱的同时，适当调整种植结构是适应气候变化，保证经济效益持续增长的有效途径。     

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。     

科尔沁沙地植物演替的生理机制

在科尔沁沙地选择处于不同演替阶段的几种优势植物，通过测定干旱高温处理下植物形态变化和生理反应，分析讨论了植物生理抗逆性差异及其与植物演替的关系。结果表明，固定沙地上的狗尾草、白草在胁迫过程中叶片萎蔫，复水后恢复生长，其保护酶对胁迫反应快，可溶性粮、游离脯氨氨酸含量增加，是一真正的生理抗逆植物，半固定沙地上的差巴嘎蒿在胁控过程中叶发黄，但在复水后能恢复生长，这与其在胁迫过程中游离脯氨酸含量增加，维持叶渗透压减少水分过度丧失有关，半固定沙地芒苇在胁迫过程中叶干枯死亡，原因是其细胞保护酶反应迟钝，积累的氧自由基引起膜脂过氧化作用伤害了膜系统，在干旱高温胁迫下，流动沙地上的沙米和欧亚旋覆花植株迅速脱水死亡，而细胞内膜脂过氧化作用强烈引起细胞膜严重受损是其死亡的主要原因，这说明，在生境从固这一沙地向流动沙地演变过程中，不同植物抗逆性的差异在植被演替序列中起重要作用，植物演替的生理机制是从较为抗旱到较为不抗旱，从生理抗旱向躲避干旱发展。     

科尔沁沙质草地物种多样性与生产力的关系

在地处我国北方农牧交错带的科尔沁沙地,对6个典型生境类型的沙质草地(流动沙丘、半流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、干草甸和湿草甸)的17个植物群落进行取样调查,分析草地群落多样性与生产力的关系.结果表明:沙质草地的环境梯度从贫瘠到丰富的生境变化时,17个沙质草地群落类型的物种丰富度、均匀度、多样性和凋落物与生产力关系的趋势模拟均呈单峰型函数关系,说明在沙质草地中等生产力水平时,物种多样性最高、凋落物最多.科尔沁沙地由于长期的土地沙漠化,植被出现了不同程度的受损和退化,物种多样性与生产力的变化及其二者的关系,与异质性生境中生境资源限制和长期人类干扰的共同影响有关.     

科尔沁沙地樟子松人工林幼树水分生理生态特性

水分是沙地樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)生长最重要的生态因子,在对科尔沁沙地东南缘樟子松疏林草地土壤水分监测的同时,对13年生沙地(疏林草地)樟子松人工幼树的叶片水势(ψ)、蒸腾速率(E)、气孔导度(g)及其相应环境因子进行测定,探讨疏林草地人工樟子松幼树的水分生理生态特性.结果表明:蒸腾速率和气孔导度具有明显的日变化和季节变化规律,两者的变化趋势相似,即在生长季节樟子松蒸腾速率呈现出较明显的双峰曲线;影响其变化的主要内在因子为气孔导度,外在因子是空气湿度和气温.针叶水势在一定程度上受到降水量、土壤水分含量及树木本身生长特性的影响.樟子松针叶水势、蒸腾速率等水分生理生态特征表明,对于13年生沙地樟子松人工幼树(密度为378株/hm2),即使在年降水量较丰富的年份,疏林草地樟子松生长仍然受到一定程度的干旱胁迫.     

半干旱地区沙地景观破碎化趋势分析--以科尔沁沙地为例

采用RS和GIS手段,对科尔沁沙地典型地区不同时期的农田和固定沙丘景观数量和形状破碎化的趋势进行分析,结果表明：农业生产活动对农田景观的影响丰要表现在对斑块数量破碎化的影响,而对斑块形状破碎化的影响不大。放牧过程对固定沙丘景观破碎化的影响非常显著,这一过程不仅影响到斑块数量破碎化,而且也影响到斑块形状破碎化。回归分析结果,二者为较复杂的抛物线型关系。此外,沙漠化过程对农田和固定沙丘景观破碎化影响的关联分析表明,沙漠化过程与所有的破碎化指数呈负关联。其中,除农田形状破碎化指数外,其他破碎化指数与沙漠化过程无显著的关联,说明随着沙漠化程度的增大,农田斑块的形状简单化的趋势也加强。     

科尔沁沙地复叶槭等3个阔叶树种的光合特性及其水分利用效率

在自然条件下,利用LI-6400型便携式光合作用测定系统测定了科尔沁沙地3个阔叶树种复叶槭、紫叶矮樱和紫叶稠李的光合参数,研究各树种水分利用效率特征。结果表明:复叶槭、紫叶矮樱和紫叶稠李的净光合速率日变化呈双峰型,最大峰值出现在8:00~10:00,分别为12.22、11.70和7.24μmol.m-2.s-1。通过比较3个树种的蒸腾速率,得出紫叶矮樱和紫叶稠李的蒸腾速率日均值较低,分别为5.10和4.95mmol.m-2.s-1,而复叶槭蒸腾速率日均值最高,为6.21mmol.m-2.s-1;对于水分利用效率而言,3个树种的日均值由高到低分别为紫叶矮樱(1.08μmol CO2mmol-1H2O)>复叶槭(0.78μmol CO2mmol-1H2O)>紫叶稠李(0.69μmol CO2mmol-1H2O),说明紫叶矮樱对干旱环境适应能力更强。最后,通过净光合速率与各影响因子的相关分析得出,3个阔叶树种净光合速率与其胞间CO2浓度相关系数最大,分别为r复叶槭=-0.954、r紫叶矮樱=-0.968和r紫叶稠李=-0.970,说明胞间CO2浓度是影响树种净光合速率最主要的影响因子。     

退化沙质草场群落特征及功能群多样性的空间变异性

科尔沁沙地退化沙质草场植被丰富度、盖度可很好地拟合为球状模型,都具有明显的空间结构特征.在所研究区域内,盖度变异幅度明显高于丰富度,但在变程范围内植被丰富度空间变异性强,盖度的空间变异性弱、依赖性强.群落特征、物种和各功能群多样性的空间自相关范围在5.00～38.15 m范围内变化,表现出随着距离的增大空间变异性增强的趋势,但超过其变程后半方差函数值基本稳定在一个极限值附近.沙质草场群落中一、二年生草本、灌木、中旱生植物和旱生植物功能群多样性空间变异性较弱,由随机因素引起的异质性所占的比重较大,且主要表现在5 m以下的尺度范围内.优势种一、二年生草本和旱生植物多样性的变化不仅影响到群落多样性的变化,而且对草场群落及其生态系统的稳定和生态功能的发挥具有重要影响.