不同沙面地被物增温效应的初步研究

我国西北、华北大面积沙漠裸露 ,每到春季沙漠地区迅速增温 ,形成了以沙漠为中心的高温低压区 ,与西伯利亚每年春季向四周扩散的高压冷气流形成明显的气压梯度 ,这是我国西北、华北地区每年春季沙尘暴频繁的直接原因。( 1 )干燥的沙面对大气增温的作用最明显 ,其次是粘土 (干泥土 )。沙面对大气增温的方式有两种 :一是反射相对最强 ,在反射过程中对大气增温的作用明显。二是以热辐射、热对流的方式使大气增温 ,这是夏季和春、秋季干燥沙面使大气增温的最主要方式。( 2 )在同一地区约同一时间相同的日照下 ,沙面温度明显高于粘土、麦草沙障表面和沙生植物叶面温度。沙面在近地表 2 0 0 cm高度范围内气温成明显的递减趋势 ,而植物在近 5 0 cm上空范围内气温成递增趋势 ;在一定温度范围内 (夏季和春、秋气温较高时 )植物具有明显降低沙漠地区气温的作用。 ( 3 )在降低沙漠地区温度 ,减少沙尘暴方面植物固沙具有麦草沙障和粘土沙障等机械固沙措施不能替代的作用     

民勤西沙窝生态气候变化原因探究

:70～ 8 0年代初期当地生态气候良性发展的主要原因 :一是 5 0～ 60年代大面积营造固沙林 ,防护功能随林地面积的增大和林分都闭度增加而增强。二是水资源强度开发 ,但水资源亏缺结果尚未显现出来。 80年代中期以来当地生态气候恶化 ,最根本的原因是大量超采地下水 ,地下水位急剧下降所致。其次是固沙林密度过大 ,到沙丘水分不够时大面积衰败死亡。营造固沙林是改善沙区生态气候环境的有效措施。但营造固沙林应采用其他治沙措施 ,必须以保护和合理利用水资源为先决条件 ;人工固沙林的合理密度 ,应该以不同沙区水分条件可供给某种植物持续生存、生长的密度为限 ;只有综合考虑多系统之间的关系 ,进行综合治沙 ,才能克服前述急功近利的短期行为 ,实现生态环境的持续稳定     

民勤荒漠生态退化动态特征研究

通过设置样方,调查研究了民勤荒漠生态退化的动态特征。结果表明,民勤绿洲区地下水位正在急剧下降,天然植被面积逐年减少,盖度正在明显下降,随着水资源退化和植被退化,沙漠化土地面积正在扩大,沙漠化程度正在增强。荒漠区水资源退化引起植被退化,植被退化进而导致沙漠化过程加强。随着植物的大面积死亡和稀疏化,生态环境越来越恶化。植被退化加之开垦使得极重度、重度沙化土地面积扩大,中轻度沙化土地面积相对减少。目前地下水位下降的主要原因,一是农业灌溉用水量增大,二是上游入境水量逐年减少。实践证明,在干旱沙漠中造林,尤其是打井提取地下水造林,只能加速沙漠化和生态环境退化的过程。     

民勤荒漠气候对全球变暖的响应特征

近年来,全球气候变暖已成为一个全社会广泛关注的课题,荒漠区是地球上极其重要的气候区之一,其对全球气候变暖的响应特征同样值得关注。本文以甘肃省民勤荒漠区为研究对象,对该区域1961-2009年的气温、降水、空气湿度、风速和日照的变化趋势进行了分析。结果表明,1961-2009年,民勤荒漠区年平均气温增高幅度高于全国水平,低于东北地区和西北干旱区水平,尤其春、冬季增温明显;当地年平均气温、年降水量、年平均空气相对湿度、年平均风速和年日照时数的变化均表现出一定的阶段性,但其变化阶段并不完全一致;年极端最高气温的波动显著增大,荒漠气候的不稳定性在增强。年平均风速为减小趋势,年空气相对湿度的波动为减小趋势,并与年降水量呈显著正相关(P0.05),与年平均风速呈极显著负相关(P0.01)。     

民勤荒漠植被的形成与演替过程及其发展趋势

甘肃省民勤县是我国的典型荒漠化地区,自西汉以来生态环境逐渐退化,植被经历了一个从沼泽植被到盐生草甸植被再到荒漠植被的退化过程。水资源的变化是决定当地植被退化的主导因子,在大面积湖泊、河流背景上是沼泽植被,在干涸湖泊、河床背景上的是盐生草甸植被,在沙质荒漠背景上的是荒漠植被。目前,荒漠植被正处于进一步退化过程中。退化演替的同一阶段存在多种演替过程,现阶段存在着荒漠植被退化演替和盐生草甸植被向荒漠植被演替2种退化过程。20世纪中叶,在当地是从盐生草甸植被向荒漠植被演替的过渡时期,20世纪50年代以来,荒漠植被逐渐占据了优势。目前的天然种子植物共有22个科,72个属,127个种,其中以典型荒漠为主,共有3个植被型,7个群系组,17个群系。植物种类少,群落结构简单,群落随生境的分异性较大。目前的植被正处在进一步退化过程中,植物种类和面积减少,大面积枯梢、死亡,优势种的优势度增大。现阶段决定荒漠植被生长状况的主要是大气降水,植被盖度和密度随年际降水量变化较大,尤其是一年生草本植物。目前影响植被退化的人为因素主要是上游来水量减少,地下水严重超采、草场严重超载和造林密度过大等。在干旱内陆盆地,一旦水资源供给减少,湖盆、河道干涸,泥沙出露,形成沙漠和沙漠化则是必然结果。     

民勤沙区不同稳定性沙丘植被生境条件研究

固定、半固定和流动沙丘生境条件测定结果表明：固定沙丘优势种均生长不良,枯梢、死亡普遍,其伴生植物的种类和密度均很小;沙丘水分条件决定了其生境条件,固定沙丘水分条件最差亦即生境条件最差;固定沙丘和半固定沙丘表面易形成粘粒、粉粒结皮,其表土层田间持水量大,影响降水下渗;固定沙丘表面田间持水量大是影响降水下渗的关键,其沙丘表土层粘粒、粉粒含量高是导致其田间持水量大的关键。其伴生草本植物密度并不随表土层田间持水量大而增加的原因,主要是由于当地降水少、气候干燥、表土层土壤水分易蒸发损耗所致。     

民勤荒漠区42种植物的物候型聚类分析

物候研究往往需要划分类型,以研究不同类型的分布规律及其与环境因子的关系。在划分物候类型时,系统聚类考虑的是多个物候期的综合亲疏关系,因而往往会忽略部分物候的信息。本文运用聚类分析方法对主要物候分别聚类划分物候型,以主要物候的物候型归并物候类型,这样既克服了以全部物候直接聚类时只注重物候综合信息而忽略不同物候信息差异的缺陷,又保证了以植物样本为最小的分类单位。本文以民勤荒漠区42种植物34年的物候观测资料,以萌动期、展叶期、开花期和果熟期4个主要物候期进行物候型聚类,进而将物候型归并为23个物候类型,聚合的物候类型基本上遵从植物的生态型特征,较系统聚类法直接用样本聚合的类型更加科学合理。而且,本文以“旬+物候名”描述物候型的格式,以“旬+物候型名—旬+物候型名—…”描述物候类型,不仅具体、直观,而且便于应用。     

新月形沙丘粒度分布的交替过程——以甘肃省河西沙区绿洲边缘积沙带为例

新月形沙丘是一种常见的沙丘类型,甘肃河西走廊沙区绿洲边缘积沙带上存在大量新月形沙丘。通过对河西走廊沙区新月形沙丘全面调查取样和在民勤沙区重复取样测定,分析了新月形沙丘的粒度特征。结果表明,新月形沙丘和新月形沙丘链表层0~5 cm深度以细沙和中沙为主,其中古浪沙区沙粒较细且与金昌、临泽、金塔和民勤沙丘的粒度差异较大;主风向（NW）过程从沙丘迎风坡底部到沙丘顶部粒度由粗变细,即沙丘顶部粉沙最多,其次是背风坡中部;迎风坡底部粗沙最多,其次是迎风坡中部。反风向（SE）过程从沙丘迎风坡底部到沙丘顶部粒度由粗变细再变粗,即迎风坡中部粉沙最多,其次是沙丘顶部;迎风坡底部粗沙最多,其次是迎风坡中部。主风向过程沙丘粒度的标准差和变异系数较大,而反风向过程沙丘粒度的标准差和变异系数相对较小。主风向和反风向2种过程,导致了沙丘各部位粒度的交替变化。由于观测的季节不同,才导致了有关新月形沙丘迎风坡粒度分布的2种不同结论。      

新月形沙丘及新月形沙丘链存在的环境条件——以甘肃河西沙区为例

新月形沙丘是一种主要的沙丘类型,一般存在于沙漠边缘亦即绿洲边缘.环境是新月形沙丘形成和存在的基础,不同环境的风沙活动规律不同.为了揭示新月形沙丘形成和存在的环境条件,文中在对甘肃河西沙区新月形沙丘和新月形沙丘链的分布状况调查的基础上,详细调查了甘肃河西沙区新月形沙丘和新月形沙丘链的形态特征和分布的环境条件,用方差检验了样本之间的差异显著性和指标之间的相关显著性.结果表明:甘肃河西沙区的新月形沙丘及新月形沙丘链均分布在沙漠边缘的下风向,一般为斑块状分布.分布区域为平坦的沙粘质或沙砾质滩地,丘间较为开阔,新月形沙丘上风向平均有246.4m的平坦沙砾质滩地或平坦粘砾质滩地,沙丘下风向平均有374.4m的平坦沙砾质滩地或平均粘砾质滩地;新月形沙丘链的上风向平均有236.6m的平坦粘砾质滩地或平坦的沙砾质滩地,下风向平均有958.1m的平坦粘砾质滩地或平坦的沙砾质滩地.新月形沙丘及新月形沙丘链的分布区都具有明显的主风向,其他方向的风速较小或偶尔有大风但频率较低;甘肃河西地区沙漠边缘的新月形沙丘相对较为高大,新月形沙丘链较新月形沙丘更高更大.分析结果认为,沙丘最高点与沙脊线重合或分离可能与主导风向与反向风的分布频率以及观测的季节有关.     

民勤荒漠区物候与四季划分

利用民勤荒漠区30a以上的气温和植物物候观测资料对比分析以气温划分的四季和以物候划分的四季间的区别。结果表明：在民勤荒漠区,气温四季的春季来临过迟,冬季来临过早,以物候划分的四季更适合当地季节变化;如果以气温划分四季,在低纬度地区就会没有冬季,而在高寒地区就会没有夏季,因而,物候四季较气温四季的适用范围广泛,且与农业生产具有更为直接的联系。但是,以物候现象观测四季时,应同时观测多种指示性物候;在选择指示性物候时,应注意选择在当地有代表性的、生长健康的植物。