锡林郭勒典型草原植被动态与植被恢复

本文以锡林郭勒盟1999至2004年MODIS和TM影象数据和地面样点数据为依据,从宏观和微观两方面揭示了锡林郭勒草地植被动态规律和变化趋势,并系统分析了草地植被发生的变化原因、驱动因素和机理,阐明了锡林郭勒盟典型草地植被所面临的问题以及应采取的对策和措施。     

呼伦贝尔盟草原植被覆盖状况时空演变特征分析

以呼伦贝尔盟草原为研究对象,基于1998～2008年4～10月的SPOT_VGT数据、2000年土地利用数据,利用时间序列植被指数(NDVI)动态变化监测方法,分析了研究区植被覆盖的时空演变特征。结果表明:1998至2008年期间,呼伦贝尔盟草原以草地为主的地区、草地-耕地过渡区、草地-林地过渡区的草地覆盖状况呈现先减后增趋势,但草地-耕地、草地-林地过渡区的林地覆盖状况变化不大,研究区2008年植被覆盖要小于1998年;同时,低植被覆盖区域面积不断扩大。说明研究区存在大范围、严重的退化现象,尤以西部的新巴尔虎右旗、新巴尔虎左旗最为严重,研究区沙化面积增大,生态系统恶化,生态系统脆弱性更加突出。     

内蒙古典型草原区植被格局变化及退化导因探讨

本文以锡林浩特市和阿巴嘎旗境内30年来的植被变化为例,利用3S技术结合景观生态学的方法分析了该区70年代、80年代和90年代植被群落变化的特点。结果表明:在70年代末到80年代末研究区中群落类型和面积变化较大,新增加了两个类型,退化类型的面积增加较多。80年代末到本世纪初植被类型基本未变,但面积发生了较大的变化,特别是轻度退化类型的面积减少较明显,重度退化类型面积在不断的增加。选取4个景观指数的分析结果表明:景观多样性、景观破碎化和景观均匀度指数增加显著,植被格局变化强烈。分析其退化的原因可知:在草原植被一直以退化的方向发展的同时,决定草原群落结构的降雨量却呈现出明显的年代际变化,可见并不是影响草原退化的主导因素,而通过分析研究区近30年来牲畜的头数变化,却是直线上升的趋势,因此可以看出放牧对草原植被的变化起着决定性的因素。     

近30年内蒙古自治区植被变化趋势及影响因素分析

基于NOAA和MOD IS数据,以生长季累计NDVI为植被表征指标,采用基于像元的趋势分析方法,对过去近30年内蒙古自治区的植被变化进行了系统分析(分为1983～1999年和2000～2009年两个时段),确定了植被发生趋势性变化的区域,并利用气候和社会经济统计资料确定了影响植被变化的主要因素。研究结果表明:近30年来,内蒙古自治区72.1%的地区植被未发生明显的趋势性变化;5.5%的地区(科尔沁沙地以南和鄂尔多斯东北部)植被状况两个时期均持续好转,13.9%的地区(锡林郭勒盟草原、科尔沁沙地以南、后套平原和土默川平原)植被前期好转,后期一直保持平稳状态;0.6%的地区(科尔沁沙地北部)植被前期变差,后期无明显变化趋势;1.8%的地区(大青山山脉北侧的乌盟后山及大兴安岭的部分地区)植被前期未发生明显变化,后期明显变差。除锡林郭勒植被好转和大青山山脉北侧的乌盟后山地区植被变差主要受降水影响外,研究期内植被活动显著增强的大部分地区主要受人为因素的影响。西辽河沿岸平原、土默川平原、后套平原、科尔沁沙地以南等耕作区的植被变化主要与农作物产量的变化有关,鄂尔多斯地区和乌兰布和沙漠东部边缘的磴口县等草原区NDVI的显著增加与区域草原开垦、持续植树种草、禁牧轮牧等防沙治沙等活动有关,大兴安岭部分地区的NDVI显著减少与森林火灾有关。     

内蒙古温带草地植被的碳储量

草地生态系统在全球碳循环中起着极为重要的作用。大部分草地碳储存在地下,但是实测数据十分匮乏,因此准确估算温带草地植被碳储量对评价草地生态系统碳循环具有重要意义。作为一个区域性资料积累工作,作者对内蒙古温带草地的碳储量进行了大范围的实测研究,以估算该地区草地植被的碳储量。主要结果如下:(1)内蒙古温带草地总面积为58.46×106hm2,总植被碳储量为226.0±13.27Tg C(1 Tg=1012g),平均碳密度为3.44Mg C.hm-2;(2)地下根系储存的碳是地上碳储量的6倍左右,地上、地下生物量碳储量分别为33.22±1.75和193.88±12.6 Tg C,平均碳密度分别是0.51和2.96 MgC.hm-2;(3)不同草地类型的碳储量差异较大,典型草原最大(113.25 Tg C),占草地总碳储量的50%,其次是草甸和草甸草原,荒漠草原碳储量最低(15.37 Tg C)。     

不同放牧压力下典型草原土壤物理性质与植被关系的研究

本文研究了内蒙古典型草原植被与土壤物理性质之间的关系,结果表明:土壤含水量、土壤电导率、土壤pH值、土壤容重、土壤的三种粒径含量和土壤紧实度等8个土壤物理指标与草地地下生物量相关性较弱;而与草地地上生物量和凋落物具有较强的相关性;根据相关性的强弱,建立了8个土壤物理指标与草地地上生物量、草地地下生物量和凋落物的线性回归模型。     

基于10年MODIS数据的锡林郭勒盟草原植被覆盖度变化监测

以MODIS长时间序列的植被指数产品为数据源,利用像元二分模型研究了2000～2009年8月锡林郭勒盟草原的植被覆盖度及其时空变化特征。并采用转移矩阵的方法,分析了年份间覆盖度高低变化的方向。结果表明:从2000至2008年锡林郭勒草原植被覆盖度总体呈上升趋势;在2000～2004年和2004～2008年两段时期内,均有较低植被覆盖度向较高植被覆盖度转化的趋势,后一时期覆盖度较低的植被恢复比前一时期好;低覆盖度区植被好转趋势明显,但高植被覆盖区存在轻微的退化现象;与往年相比,2009年因汛期干旱天气植被覆盖度明显降低。     

兰州市南北两山土壤水分遥感反演及植被需水量估算

探究西北干旱区土壤水分和植被需水量动态变化特征,可为生态恢复不同阶段所需水资源量及水资源优化配置提供科学依据。以兰州市南北两山为研究区,基于Sentinel-2 L2A和Landsat 8 OLI遥感影像,结合实测土壤0～10 cm的111个数据,分别构建垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index,PDI)、改进型垂直干旱指数(Modified Perpendicular Drought Index,MPDI)和植被调整垂直干旱指数(Vegetation-adjusted Perpendicular Drought Index,VAPDI)土壤水分反演模型,并采用4种模型指标定量决定系数(R2)、平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)、均方根误差(RMSE)对模型反演的效果进行精度评价,选出最优的土壤水分反演模型并结合土壤水分限制系数,与研究区2019年林地、草地和耕地植被面积的空间数据、各站点生长季内的参考作物蒸散量,构建植被生态需水量模型,厘清研究区内土壤水分、植被需水量时空变化特征。结果表明：(1)2种数据源下的PDI、MPDI、VAPDI和实测...     

新疆植被区划的新方案

本文根据近年来获得的新资料、新观点,依据标准地境上的植被类型以及地带性原则,对新疆的植被区域重新进行了划分。在草原区中,新疆北部草原的范围有所扩大;而在南部,经比较研究认为:这里不存在水平地带性的荒漠带,而发育着地带性的高寒草原,并为欧亚草原区的一个组成部分。在荒漠区中,把准噶尔盆地和苏联的哈萨克斯坦联合成一个独立的荒漠亚区。新疆荒漠的其它部分则仍属于亚洲中部荒漠亚区。从而将亚非荒漠区划分为四个亚区     

呼伦贝尔退化草地植被演替特征研究

由于气候环境条件的变化和人类长期不合理的草地利用方式,致使呼伦贝尔草原退化、沙漠化趋势加剧,草地的退化严重威胁着当地的生态环境,制约着畜牧业的发展。对草甸草原、典型草原和沙地植被三种草地类型的植被退化演替特征研究结果表明:随着草地退化(沙化)程度加大,群落结构与多样性逐渐丧失,草层高度、植被盖度、株丛密度、地上部生物量等,都呈现不同程度的递减趋势,草地退化过程中,群落物种组成逐渐单一,数量逐渐减少,物种组成发生显著的变化。未退化草地以禾本科植物占主导地位,随着退化程度的加大,退化指示类的菊科植物的重要地位得到提升,中度退化阶段蔷薇科植物不断增加,并占据优势地位,重度退化阶段,多以耐践踏的蔷薇科植物和小型禾草为优势种,其中重度沙化草地,多年生植物几乎全部消失,而被一年生植物替代。     

近50年内蒙古中东部地区春夏季干旱特征分析

选取内蒙古地区累年平均降水量>200mm的75个气象站点1961～2010年逐日平均气温、逐日降水量资料,基于综合气象干旱指数(CI指数)计算方法,建立了各站历年春季和夏季CI指数序列。利用EOF方法,分析了内蒙古中东部地区春季和夏季干旱的时空分布特征,得出:1)内蒙古中东部地区春旱和夏旱均分为三种类型,且均具有全区一致干旱或不旱型、东西反相干旱型和南北反相干旱型的分布规律。但春季和夏季干旱或反向干旱的中心分布区域略有不同。2)内蒙古中东部地区春季干旱均出现在1980a以前,1980a后全区性的春季重旱减少,但局部重旱有所增加。夏旱在1980a以后呈两年或以上持续发展的态势,且近年来全区性夏旱发生频率增高、强度增加。3)内蒙古地区气候变暖出现在20世纪80年代中期之后。气候变暖后内蒙古地区降水分配格局发生了变化,使内蒙古中东部地区春季干旱减轻,而夏旱加重,应引起相关部门的重视。     

气候变化对内蒙古东北部森林草原火灾的影响

近50年来,内蒙古东北部的年平均气温呈直线上升的趋势,年增温率为0.375℃/10a;多年平均降水量为399.5mm,最大值出现在1998年,增加率达21.27mm/10a;多年平均风速呈减小趋势,减小率为（0.20m/s）/10a。通过气侯变化状况与历史火灾次数的统计分析得出,在气候变暖的背景下,内蒙古东北部森林草原...     

近60 a来内蒙古极端降水时空变化及其影响

基于内蒙古地区41个气象站点1958-2017年的逐日降水数据,采用世界气象组织等推荐的9个极端降水指数,运用线性趋势分析、克里金插值法、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析和主成分分析等方法研究了内蒙古地区近60a来极端降水时空变化、周期规律和气象灾害效应。结果表明:内蒙古地区近60a来出现了干燥化趋势,即伴随着降水量的减少,各极端降水指数出现不同程度的下降趋势,以20世纪60年代和21世纪初下降最为明显。各极端降水指数倾向率在空间上大体呈现出从东西部向中部递减的规律,大都以集宁、呼和浩特、通辽和新巴尔虎右旗为低值中心。各极端降水指数的最大概率突变年为1995年,此后出现了不显著下降的趋势。各极端降水指数均存在3~5 a、14~17 a、20 a左右的周期变化。除连续无雨日数外,各极端降水指数与年降水量之间均存在较好的相关性。内蒙古极端降水变化导致该区旱灾与风灾增多加重,草原沙漠化加强,洪灾与低温冻害减少减轻,应有针对性地采取措施加强旱灾与风灾预防。     

干旱胁迫下不同种源甘草幼苗的生理反应及其抗旱性分析

盆栽条件下,通过人工控制土壤水分研究不同种源地的6种乌拉尔甘草幼苗对干旱胁迫的生理响应,并用隶属函数法对其进行抗旱性的综合评价.结果表明:甘草叶片的相对电导率和脯氨酸含量随着土壤含水量的降低而增加,根系活力以及抗氧化酶活性则表现为先增后降.各种指标变化幅度因甘草种源的不同而不同.不同种源甘草的抗旱能力依次为:来自内蒙古中部伊盟杭锦旗和鄂托克前旗的01、02号甘草的抗旱性最强,其次为来自赤峰的03号和04号甘草,而来自新疆的05号和06号甘草的抗旱性较差.     

内蒙古地区提高天然降水利用率实用技术及其评价

本文针对内蒙古地区水资源短缺 ,旱灾发生频繁的现状及天然降水利用效率不高的特点 ,结合国内外现有的科研与技术成果 ,根据地处干旱、半干旱地区内蒙古的气候特点 ,提出提高天然降水利用率的各种实用技术方法。并利用地理信息技术 ,根据各种实用技术方法的指标要求 ,结合内蒙古的地形、坡度状况、土壤类型和气象条件 ,在雨养农业区进行实用技术方法的优化分区 ,区划出适宜区域。     

Distribution pattern of Caragana species under the influence of climate gradient in the Inner Mongolia region,China

There is a strong climate gradient in the Inner Mongolia region, China, with solar radiation and air temperature increasing but precipitation decreasing gradually from the northeast to the southwest. Sixteen Cara- gana species exist in the Inner Mongolia region. These Caragana species exhibit a distribution pattern across moisture zones and form a geographical replacement series. In order to examine the mechanisms responsible for Caragana species distribution pattern, we selected 12 Caragana species that exhibit a distinct distribution pattern across multiple moisture zones in the Inner Mongolia region, and determined the relationships between the leaf ecological and physiological traits of these Caragana species and the aridity index and solar radiation. Along with the climatic drought gradient and the solar radiation intensification from the northeast to the southwest, leaf eco- logical characteristics of Caragana species changed drastically, i.e. the leaf shape gradually turned from flat into tegular or tubbish; the leaf hair became denser, longer and lighter in color; the leaf area, leaf biomass and specific leaf area(SLA) decreased significantly; the leaf thickness and the ratio of leaf thickness to leaf area increased sig- nificantly; and the leaf chlorophyll content decreased significantly. As the climatic drought stress increased, osmotic potentials of the main osmotic adjustment substances and the cytoplasmic ion concentration of Caragana species increased significantly. Meanwhile, the total and free water contents and water potential of leaves decreased sig- nificantly; the ratio of bound to free water increased significantly; the stomatal conductance and transpiration rate reduced significantly; and the water use efficiency(WUE) increased significantly. In addition, with the intensification of climatic drought stress, peroxidase(POD) and superoxide dismutase(SOD) activities in leaves increased sig- nificantly. As a result, the malondialdehyde(MDA) content increased while the oxygen free radical content decreased. Our results showed that most of the leaf ecological and physiological traits of the 12 Caragana species varied in ac- cordance with the climatic drought gradient in the Inner Mongolia region, which reflected the adaptation of the Cara- gana species to the local climate conditions. With relatively more active metabolism and faster growth, the Caragana species in the northeast had strong competitive abilities; on the other hand, with stronger resistance to climatic drought stress, the Caragana species in the southwest could survive in harsh environments. Based on our results, we con- cluded that both the environmental gradients and the adaptive responses of Caragana species to their environments played important roles in the formation of the Caragana species distribution pattern across the Inner Mongolia region.     

Spatial and temporal variations of vegetation cover and the relationships with climate factors in Inner Mongolia based on GIMMS NDVI3g data

Variation in vegetation cover in Inner Mongolia has been previously studied by the remote sensing data spanning only one decade. However, spatial and temporal variations in vegetation cover based on the newly released GIMMS NDVI3g data spanning nearly thirty years have yet to be analyzed. In this study, we applied the methods of the maximum value composite(MVC) and Pearson's correlation coefficient to analyze the variations of vegetation cover in Inner Mongolia based on GIMMS NDVI3g data spanning from 1982 to 2013. Our results indicate that the normalized difference vegetation index(NDVI) increased at a rate of 0.0003/a during the growing seasons despite of the drier and hotter climate in Inner Mongolia during the past three decades. We also found that vegetation cover in the southern agro-pastoral zone significantly increased, while it significantly decreased in the central Alxa. The variations in vegetation cover were not significant in the eastern and central regions. NDVI is positively correlated with precipitation(r=0.617, P=0.000) and also with air temperature(r=0.425, P=0.015), but the precipitation had a greater effect than the air temperature on the vegetation variations in Inner Mongolia.     

不同种源地文冠果叶片解剖结构比较及抗旱性分析

文中利用常规石蜡制片法,以内蒙古伊金霍洛旗乌兰木伦镇的文冠果人工林为研究对象,对引种在该地的8个种源地的文冠果叶片解剖结构进行了详尽的观察和测量。结果表明:文冠果叶表皮具有较厚的角质层和细胞壁;叶肉组织分化明显,具有发达的输导组织和维管束鞘伸展区;在中脉区域普遍存在黏液细胞和含晶细胞。选取叶片总厚度、上、下表皮细胞厚度、上、下角质层厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏组织与海绵组织厚度之比8个抗旱性指标,利用方差分析和LSD多重比较,结果表明:文冠果叶片抗旱指标的灵敏度大小顺序依次是:栅栏组织和海绵组织厚度之比>海绵组织厚度>下角质厚度。叶片结构上体现的抗旱性顺序是:呼伦贝尔阿荣旗>山东泰安=伊旗乌兰木伦>阿旗坤都林场>翁牛特旗经济林场>内蒙古农业大学>敖汉旗双井子林场>磴口。     

2010年夏季内蒙古干旱高温成因分析

2010年夏季内蒙古降水为1961年以来最少,气温为1961年以来最高,异常的高温少雨使得干旱加重。文中利用数理统计方法,分析造成其原因主要有以下几个方面:850hPa中低纬度偏南气流极弱,不利于南支水汽向北输送;500hPa中高纬度高压脊控制着内蒙古地区,不利于降水而利于高温;在太平洋上,30°N-45°N海表温度偏高,使其上空500hPa太平洋中部大槽偏弱,影响日本海高压的建立和稳定,不利于内蒙古降水;南海夏季风极弱,且8月下旬夏季风北边缘才到达华北,形成整个夏季内蒙古降水少的严重形势。