民勤绿洲荒漠交错带不同土地覆被下土壤养分分布特征

以西北干旱区民勤绿洲荒漠交错带为例,选取民勤沙生植物园、东坝镇、苏武山等8个样带221个样点开展不同土地覆被类型下的土壤养分含量及土壤肥力综合评价研究.结果表明:(1)土壤有机质含量表现为绿洲区＞绿洲荒漠过渡带＞荒漠区的梯度变化;受人类活动影响和荒漠景观特征的影响,不同样带内土壤养分含量离散程度较大,变异系数为16.67％～410.68％,且土壤养分样带内变异程度基本呈现出沿荒漠—绿洲荒漠交错带—绿洲逐渐增加的趋势.(2)荒草地、灌木林地、乔木林地和裸地的土壤N,P,K含量主要受土壤质地和植被类型的影响而呈现出差异.(3)不同土地覆被下土壤肥力质量指数大小为草地(0.552)＞灌木地(0.057)＞乔木地(-0.642)＞裸地(-0.677),草本和灌木具有良好的土壤培肥作用.     

民勤绿洲农业发展对石羊河流下游水文过程及水质的影响

民勤盆地位于河西内陆干旱区域,近几十年绿洲农业的发展改变了天然水资源循环过程,使绿洲内发生了显著的水文过程变迁。分析了绿洲农业的发展对石羊河流下游的水文过程变迁及对水质的影响,结果表明:随着水资源开发利用,绿洲灌溉农业的发展造就了集约、高效化人工绿洲农业生态系统,同时也明显改变了地表水与地下水之间的转化条件、转化数量及水质,其负面效应已严重恶化了生态环境,直接威胁着民勤绿洲农业的持续稳定发展。     

基于不确定性的旱作作物种植结构优化

针对灌区规划问题,将模糊概念引入多目标线性优化模型。以甘肃民勤县为例,针对小麦、玉米、棉花、黑红瓜子、食葵、西甜瓜、白瓜子、辣椒几种作物,采用模糊多目标线性优化模型,从经济效益以及需水量两个角度对作物种植结构进行优化。结果显示,在语气算子不同的情况下优化结果也不同,如果要增加该地区的经济收益,就要将粮食作物的比重减少,而增加经济作物的种植比重。若要使需水量减少,则要增加棉花等需水量较小的作物的种植比重。并由此看出模糊优化方法在处理相关问题时的优越性。     

民勤绿洲区天然胡杨林生长季土壤水分动态

利用地统计学方法对民勤绿洲区天然胡杨林下土壤水分的空间结构特征及生长季期间的变化规律进行了研究。结果表明,研究区天然胡杨林下土壤水分含量范围为0.85%～4.80%。民勤县双茨科乡和苏武乡天然胡杨林下土壤含水量随土层深度的增加呈增大趋势,而夹河乡样区土壤水分含量随土层深度的增加呈现出先增大后减小的趋势。8月份各采样点表层土壤含水量均为最小值。土壤水分含量在胡杨的生长季期间总体表现为:春季>秋季>夏季。采样点土壤水分变异系数总体属于中强度变异性,表层土壤水分的变异系数略大。胸径大的胡杨树土壤含水量反而少,这主要与树龄及胡杨林根系发达程度有关。土壤水分异质性为中等程度的空间相关性,且苏武乡变异函数模型拟合效果最为理想。     

民勤盆地生态功能类型区划分与生态用水分析

民勤生态十分脆弱,主要是生态用水严重不足,导致防风阻沙植被衰败。将民勤划分为4个生态功能类型区,即:Ⅰ绿洲生态功能类型区、Ⅱ绿洲边缘生态功能类型区、Ⅲ固定-半固定沙丘生态功能类型区、Ⅳ流动沙丘生态功能类型区。对每个生态功能类型区的生态功能和植被状况进行了调查分析,根据民勤的水资源现状和各个生态功能类型区所发挥的不同生态功能,提出只在绿洲边缘生态功能类型区进行人工补充水分,建立人工植被。并对该区域所需的人工补水量进行了计算,结果表明,这一生态功能类型区每年需要人工补充植被生态用水量为1.2×108m3。     

民勤沙区46a主要气候特征及其变化趋势研究

本文通过对民勤沙区不同气象因子分析,研究了不同年代气候特征及其演替变化趋势。结果表明:(1)随着时间的变化,气温的变化有不断增温趋势,每年平均增温0.28℃,以冬季上升最明显达0.38℃,这一点和全球气候变暖是一致的。(2)地温的变化和气温的变化是一致的,有不断增温趋势,地温比气温增温更明显。(3)降水量在年际之间有递增的趋势,虽然有波动现象,但仍然在其平均线上波动。从60年代到21世纪基本经历了一个"少、多、少、多"的年代际变化过程;(4)地下水位变化呈直线下降趋势,直线倾向率是0.6897;(5)蒸发量在年际之间有递减的趋势,直线倾向率是-20.5,其年代际变化过程与降水量恰恰相反。     

干旱地区绿洲生态系统服务价值功能的评估——以石羊河下游民勤绿洲为例

评估绿洲地区生态系统服务价值有助于定量研究绿洲生态环境的发展变化.以Costanza等人对全球生态系统服务价值评估的部分成果为参考,以谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值表为基础,对石羊河下游民勤绿洲1994年至2007年14 a间生态系统服务的价值进行了估算和对比分析.结果表明:1994年民勤绿洲的生态系统服务总价值为102.04亿元,到2007年则下降为79.04亿元,14 a间,生态系统服务价值总共下降了23亿元,其中草地面积的减少是生态系统服务价值下降的主要原因.因此保护绿洲生态环境,恢复和提高绿洲生态系统服务功能是干旱地区绿洲生态环境建设的重要任务.     

石羊河流域经济发展与生态保护对策

甘肃省石羊河流域是资源性缺水地区,水资源严重地制约着当地的社会经济发展,同时,由于社会经济系统大量挤占了生态用水,下游民勤绿洲的生态系统已濒临崩溃。通过分析地下水与干旱区生态植被系统的关系,在量化流域生态恢复目标的基础上,提出了石羊河流域经济发展与生态保护对策。建议建立石羊河节水型生态特区,并初步进行了规划,对节水型生态特区的发展进行了讨论。     

近54年民勤绿洲气候变化趋势与周期特征

通过对民勤气象站1953-2006年气温和降水量的观测资料分析表明,近54年来,民勤绿洲气温总体呈显著增温趋势,以冬季升温最明显,贡献率最大为特征。年平均降水量在波动中微有增加,以春季增湿最多,夏季略有减少,气候变化具有明显的区域特征。Morlet小波及其功率谱分析表明,气候变化存在多时间尺度、多层次和多分辨的特性结构。其中,年平均气温均存在21年和7.14年周期,年平均降水量存在21,8.62,6.62年和4.03年周期,且中长周期相同,短周期不同。周期特征表明,研究区气候变化21年周期主要受太阳黑子活动磁(海尔)周期的影响,气候变化短周期可能受大气环流和El Ni(?)o等的影响。     

民勤荒漠气候变化的不稳定性分析

气候的不稳定性要比气温持续升高的危害性更大。以民勤荒漠区为例,运用1961—2013年的气象观测资料,分析了民勤荒漠气候在响应全球变暖过程中的不稳定性。结果表明:1 1月和4月平均气温的不稳定性增大,2月的等温日期提前10.36 d。2 12月和1月的极端最高气温的不稳定性增大,7月的极端最低气温的不稳定性增大,5月的极端最低气温的变异系数高达287.3%。3 1月降水量的不稳定性增大。同时,年降水量的稳定性增强。