北京郊区不同土地利用类型起沙起尘的特征研究

沙尘天气分沙尘暴、扬沙、浮尘三种,北京扬沙天气的沙尘源以就地起沙为主。为有效地进行北京地区的防沙治沙,在2003和2004年连续两年的春季里,对北京郊区不同土地利用类型进行了起沙起尘的实地观测,同时对各土地类型进行了土壤采样,分析了土壤的粒度特征。得到的初步结论为:京郊地区裸露地表的起沙风速为6 m/s左右,不同土地利用类型起沙起尘特性有很大不同,在同等风速条件下,可起沙性从大到小分别为翻耕地、留茬地、经济林地、荒地、防护林地和草地。不同土地利用类型起沙特性不同表明,调整土地利用结构是北京防沙治沙的重要途径。

北京沙尘天气成因概率研究

沙尘天气的产生受到多种因素交错作用的影响,如何客观量化各种因素对沙尘天气的影响已成为相关评价的难点,建立有效的量化方法是问题的关键。基于沙尘天气的群聚群发性特征,通过对沙尘天气发生的时空资料进行集合运算,以北京为例建立了一种量化沙尘天气不同成因概率的方法。在北京及其周边13个国家基准站相关资料(1971-2000年)的基础上,评价出不同因素对北京沙尘天气的影响情况为:(1)浑善达克沙地是北京沙尘暴天气的主要外地来源,毛乌素沙地对北京沙尘暴天气的影响概率几乎为零,前者对北京浮尘、扬沙天气的影响概率约为后者的2倍;(2)外地沙源对浮尘、沙尘暴、扬沙天气的影响概率分别约是北京本地影响的4.6,2.2和1.6倍;(3)北京本地沙源影响中,自然因素对扬沙和沙尘暴天气的影响概率约为人为因素影响的4倍,人为因素对浮尘天气的影响概率几乎为零。

青海高原沙漠化研究进展

20世纪50年代末到21世纪初,对青海高原沙漠化的分布、基本特征、沙丘类型、形成演化、风沙移动规律、野外观测、沙化监测的科学考察研究到防沙治沙试验的过程;从地域上涉及了青海的柴达木盆地、共和盆地、青海湖盆地、黄河源区和长江源区全部5个沙漠化土地分布地区,全面综述了高原沙漠化研究的成果、防沙治沙经验和研究进展,提出了存在的问题及今后研究的内容。

中国北方农牧交错带与非洲萨哈尔地带全新世环境变迁的比较研究

中国北方农牧交错带和非洲萨哈尔带均为处在季风尾闾带的干旱向半湿润气候过渡的地带。通过对比分析 ,发现两个地带自然地理环境及其全新世以来的环境演变等具有很大程度的相似性 ;自全新世以来 ,两个地带均出现过几乎同步的 8个千年尺度的冷暖、干湿旋回 ;在近百年的干湿变化方面都有 10～ 2 0a变化周期 ;在少雨期和多雨期的转变过程中非洲萨哈尔带较中国北方农牧交错带提前 5a以上。这一超前信息的存在 ,为中国北方农牧交错带的气候预测提供了一个重要的前兆因素。

沙尘天气发生频率对大气能见度方差的影响研究:以北京及其沙尘过往路径典型站点为例

利用1971～2000年北京及其沙尘过往路径典型站点日能见度和各种沙尘天气发生日资料，分析了沙尘天气发生频率与能见度方差的关系．发现当沙尘天气频率减少（增加）1次时，能见度方差就偏强（偏弱）1个标准差．沙尘天气发生频率对日能见度变率的影响主要是通过风速的高频变率实现的，当风速变率偏强（偏弱）1个标准差时，沙尘天气发生频率增强（减弱）约30％，近地面风场的高频变率影响了沙尘天气的产生，从而影响日能见度方差的波动．异常低能见度事件（日能见度距平〈-2σ，σ为各站各日能见度距平的标准差）频次与能见度方差之间存在显著的正相关性．风速距平频次增加，使得沙尘天气发生频次增加，从而导致低能见度事件频次上升；反之，异常低能见度事件下降．浮尘、沙尘暴和扬沙与低能见度事件的相关稗席是不同的。

北京郊区农地起沙起尘与防治的初步研究

京郊农用地土壤风蚀而发生的起沙起尘是造成北京市大气环境中、重度污染的重要原因之一。为有效地防治北京郊区农业用地的起沙起尘,在2003年和2004年对京郊不同土地利用类型地表粗糙度和起沙情况进行了多次重复的野外观测。地表粗糙度观测结果表明,不同土地利用类型地表粗糙度明显不同,即使是同一地类,地表状况不同,粗糙度也有很大差异,这为通过调整土地利用结构来防止起沙起尘提供了依据。在2 m高风速为8.6m/s时,玉米低留茬地上观测到的输沙率高达0.597 kg/(m.h),表明在大风条件下,留荐高度过低时防风蚀作用不明显。依据上述风沙观测结果,结合北京市土地资源特点和利用现状,提出调整土地利用结构,完善平原区防护林体系,全面实行保护性耕作,硬化乡间道路等控制京郊农地起沙起尘的措施。

科尔沁沙地沙漠化研究进展

科尔沁沙地是目前我国沙漠化发展较为迅速的地区之一,也是我国沙漠化研究程度比较高的地区之一。近50年来,该区沙漠化研究经历了流沙治理、沙漠化过程及其整治的区域性综合研究和沙漠化机理及其整治的典型研究3个阶段,在沙漠化过程、动态监测、灾害评估、综合整治防治等方面都取得了大量成果。根据目前的研究现状和存在问题,以及科尔沁沙地的实际情况,提出了今后应进一步加强研究的4个领域,即:沙漠化监测评估标准的统一和规范化;农田土壤风蚀的实验观测和控制措施的试验示范研究;沙尘暴灾害的监测、预警和影响评估;防沙治沙技术与模式的集成和进一步推广等。

沙尘天气强度特征指数研究--以北京地区为例

利用1970-2000年北京及其周边地区以及影响北京沙尘天气的上风向共14个基准气象站的沙尘天气与相关气象因子资料,分析了沙尘天气与各因子之间的相关性。研究发现,风速、相对湿度与沙尘天气的相关关系最显著;同时,对能见度与沙尘浓度观测值的分析得出,二者存在非线性关系。在上述分析的基础上,用能见度、风速、相对湿度构建了沙尘强度特征指数,该指数与这3个因子均呈非线性关系,指数值越大表示沙尘天气强度越大,反之,指数值越小表示沙尘天气强度越小。经验说明,沙尘强度特征指数与相应沙尘浓度观测值有着较一致的变化趋势,该指数从气象和环境两个方面反映了沙尘天气的强度特征。

从2002年第五届风沙国际会议(ICAR-5)看沙漠科学研究的发展趋势

简要介绍了国际风沙会议 (ICAR)的历史 ,评述了 2 0 0 2年在美国Lubbock召开的ICAR - 5会议的主要成果 ,分析当前国际沙漠研究的热点领域和发展趋势。

青海贵南草原沙漠化影响因子的贡献率

影响因子贡献率是目前沙漠化研究的焦点之一,诸因子对沙漠化发展的贡献和对沙漠化现状的贡献是这一科学问题的两个方面。利用风洞模拟实验和137Cs示踪技术,建立了青海贵南现代草原沙漠化多因子方程,分别区分了该区风速变化、植被变化、牲畜践踏(滥牧)、樵采破坏(滥樵)和草地开垦(滥垦)等五个主要影响因子对沙漠化现状及其发展的贡献率。结果表明,牲畜践踏、樵采活动和草地开垦对沙漠化发展的贡献率分别为54.78%、4.66%和40.56%,人类不合理经济活动是近40a来沙漠化发展的根本原因。平均侵蚀风速变化很小,对沙漠化发展的贡献率为零。植被盖度的变化对沙漠化发展具有显著的贡献,但在近几十年来气候变化尚不足于对植被盖度造成明显影响的前提下,对沙漠化的影响作用被进一步归结为人文因子的贡献。沙漠化现状是在自然沙漠化过程的基础上人类不合理经济活动进一步叠加的结果,自然因子和人文因子对当前沙漠化现状的贡献率分别为27.8%和72.2%,人文因子中牲畜践踏、樵采活动和草地开垦对沙漠化现状的贡献率分别为39.55%、3.37%和29.28%。沙漠化影响因子的贡献率因时、因地而异。

基于冠幅直径和植株高度的灌木地上生物量估测方法研究

采用冠幅直径和植株高度两个易测因子 ,以河蒴荛花为例 ,用数理统计方法构建了该灌木地上生物量和枝、叶生物量估测模型 .

植被对土壤风蚀影响的风洞实验研究

利用风洞模拟实验,系统研究了植被覆盖对土壤风蚀的影响。结果表明,临界侵蚀风速与植被盖度之间、风速与土壤风蚀发生的临界植被盖度之间均为非线性正相关关系;植被盖度与空气动力学粗糙度、摩阻速率之间具有良好的相关性;植被覆盖条件下空气动力学粗糙度和摩阻速率的增大对土壤风蚀具有显著的影响。

沙质草原灌丛沙堆研究综述

灌丛沙堆是干旱、半干旱及半湿润荒漠地区风沙流遇到灌丛阻拦而堆积形成的一种地貌形态。普遍的研究表明灌丛沙堆是伴随人类不合理的土地利用和环境的变化而出现,是土壤风蚀和土地退化的标志,也是沙漠化的一种表现形式。灌丛沙堆在我国分布范围很广,但目前研究还不够深入。笔者主要阐述了国内外对灌丛沙堆形态、沉积物、演变及其环境意义等几个方面研究所取得的进展及其存在的争议,并提出了灌丛沙堆研究的发展趋势,以期引起国内对灌丛沙堆研究的关注。

青海共和盆地土壤风蚀的^(137)Cs法研究(Ⅱ)——^(137)Cs背景值与风蚀速率测定

通过对高寒草原背景值样点(RS7)的分析,将共和盆地的137Cs背景值含量确定为(2691.78±196 08)Bq·m-2,基本接近北半球137Cs背景值的平均水平,其137Cs剖面满足尖峰分布函数,与公认的理论分布(即负指数分布)相比,呈现出峰值下移和曲线趋平的现象,可能与近几十年来137Cs的稳定下渗有关。应用137Cs背景值剖面分布函数,建立了风蚀速率的137Cs估算模型,估算出四个样方的土壤风蚀速率,并由此转化为区域风蚀速率,计算出共和盆地区域土壤风蚀速率为12 556t·hm-2·a-1,通过蚀积平衡检验,其误差水平小于10%。并分析了风蚀物的输出途径及其所占比例。

中国北方风沙活动的驱动力分析

本文综合分析中国北方风沙活动发展的趋势，从气候变化、地表植被覆盖变化和土地利用变化等方面阐述了中国北方风沙灾害加剧的原因，指出气候变化和土地利用一覆盖变化是中国北方风沙活动的主要驱动力因素。

半干旱地区天然草地灌丛化与土壤异质性关系研究进展

回顾了半干旱地区天然草地灌丛化的成因和机理、灌丛化导致草地土壤水分和养分空间异质性及其对生态系统生物地球化学过程的影响 ,以及土壤异质性与土地退化关系等方面的研究进展。周期性气候干旱和过度放牧是天然草地灌丛化的主要原因 ,伴随灌木入侵而出现的草地土壤水分和养分的空间异质性 ,是造成生态系统水分和养分流失 ,以及土壤加速侵蚀的原因之一。因此 ,半干旱地区天然草地的灌丛化应得到一定的控制 ,使群落中灌丛保持适宜的密度 。

青海共和盆地土壤风蚀的^(137)Cs法研究(Ⅰ)——^(137)Cs分布特征

土壤风蚀作为土地沙漠化的首要环节,对其准确测定和评估是十分迫切和必要的。放射性核素137Cs作为人类核试验的产物,以其独特的理化性质而成为研究土壤侵蚀和泥沙沉积一种良好的示踪源。137Cs法在水蚀研究领域已取得了显著的进展,而在风蚀研究中的应用却相对不足,目前尚处于探索阶段。作者选择青海共和盆地作为研究区,探讨137Cs法在土壤风蚀研究中应用的可行性。通过对共和盆地不同类型土壤剖面的137Cs取样分析,基本查清了区域137Cs分布的若干特性,测定出不同类型土地137Cs活度的排序为:林地>干湖盆>高寒草原>旱作农田≈干草原>固定沙丘>荒漠草原>流动沙丘>风蚀地,137Cs总量的排序为:干湖盆>林地>流动沙丘>高寒草原>旱作农田≈干草原>固定沙丘>荒漠草原>风蚀地。并分析了一些典型剖面的137Cs深度分布及其机制,将137Cs深度剖面划分为正常剖面、沉积剖面、侵蚀剖面和人为扰动剖面4种型式。沙丘砂由于遭受反复吹失和沉积,其137Cs含量逐渐减小,趋于微量的均匀化;而高寒草原的137Cs含量在区域上也较为均匀,在深度分布上,接近负指数分布曲线保存了相对完好的137Cs初始沉积剖面,是理想的137Cs背景值样点。

近10年西藏高原土地沙漠化动态变化与发展态势

依据生态基准面的理论制定了西藏高原沙漠化土地分类分级体系。运用遥感、野外调查与GIS等方法,对20世纪90年代沙漠化动态变化进行了研究,研究结果表明:西藏高原沙漠化扩大2151.68km2,升级率达2.3%,动态度为0.154%,沙漠化程度明显加重,形成沙漠化发展、稳定及逆转三种类型区。高原沙漠化发展演化的内在驱动力是以气候为主的自然因素,外在驱动力则是人为的"三滥"活动。预测到2005年、2010年沙漠化仍将缓慢发展。西藏高原是我国沙漠化正在发展—强烈发展的区域,发展态势严峻。高原沙漠化防治的基本策略应是全面保护、综合治理、适度开发、协调发展。

旱作农田沟垄微型集雨结合覆盖玉米种植试验研究

田间沟垄微型集雨结合覆盖技术有效地利用了膜垄的集水和沟覆盖的蓄水保墒功能,改变了降雨的时空分布,使降雨集中富集在种植沟中,显著地提高了降水的利用效率,特别是小雨的利用率。研究结果表明:土垄的平均集水效率为7% ,而垄上覆膜后集水效率为87% ,膜垄能产生径流的最小降雨量为0 8mm。田间沟垄微型集雨结合覆盖技术能提高土壤贮水量,增加玉米的产量。垄上覆膜结合沟覆盖处理玉米产量比平地增加2 339～5 2 97kg/hm2 (44 %～14 3% ) ,水分利用效率基本都在2kg/m3 以上。

民勤绿洲边缘带灌丛沙丘防风作用研究

对民勤天然绿洲边缘带的固定、半固定及半流动风速灌丛沙丘实地观测表明,气流通过单个固定灌丛沙丘时,近地面平均风速降低4.4%,在965 m观测样线内降低57%,且风是连续降低的,愈靠近内侧降低得愈多,到绿洲内部农田边缘处时,平均风速仅有对照点的21%。深入了解灌丛沙丘对绿洲的防护机理,对于合理保护和恢复绿洲边缘带灌丛沙丘,避免绿洲遭受风沙侵袭具有重要意义。