打赢“三北”攻坚战,再造一个“新三北”:实现路径与战略规划

45年来,中国持续开展“三北”防护林体系建设工程(简称“三北”工程),工程区的土地沙化、盐渍化、水土流失等环境恶化状况得到了有效遏制和根本性改善,沙区人民群众脱贫致富、生活安康。新时期、新要求,“三北”工程也面临一些新挑战,亟待实现转型升级、提质增效。文章系统梳理和分析了当前“三北”工程建设面临的新形势和新任务,聚焦“三北”工程总规和第6期规划,立足实现“三个转变”的路径安排,规划未来10年“三北”工程“三大标志性战役”的战略布局,擘画未来“新三北”工程的战略愿景,提出加强机构和能力建设、打造示范样板、强化科技支撑等一系列政策建议。

便携式粉尘观测仪测定腾格里沙漠和毛乌素沙地PM_(10)释放通量

中国北方沙漠和沙地是亚洲粉尘释放的重要源区,定量估算这一地区的粉尘释放量有助于评估区域大气环境质量及其气候效应.目前,对中国北方粉尘释放量的估算主要是基于模拟结果,野外直接观测数据很少.利用一种新型的粉尘释放观测仪器——便携式粉尘观测仪（PI-SWERL）,测量腾格里沙漠和毛乌素沙地若干典型地表（沙丘、干湖、灌丛沙丘、河流冲积物等）的粉尘释放通量,获得了不同地表潜在粉尘释放量的直接观测数据.结果表明,不同地表的PM10释放通量存在较大差异,但均随摩阻风速的增加而增加.在相同的摩阻风速U＊=0.55 m/s条件下,灌丛沙丘的PM10通量最高（0.70~10.23 mg/（m2 s））,河流冲积物次之（0.12~4.97 mg/（m2 s））,干湖湖底、沙丘等地表的通量较小（〈0.5 mg/（m2 s））.对比试验表明,破碎结壳地表释放的PM10通量是未破碎结壳的几倍甚至几十倍;披覆松散沙粒结壳地面的PM10释放通量高出未披覆的1~2个数量级.对比前人研究结果,PI-SWERL可以较好地反映不同源区粉尘释放的差异,对定量评估区域乃至全球的粉尘释放量等具有重要意义.

末次盛冰期和全新世大暖期中国季风区西北缘沙漠空间格局重建初探

通过实际考察和总结分析位于中国季风区西北缘的腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠以及共和沙地的地层年代资料,初步确定这些沙漠/沙地在末次盛冰期和全新世大暖期的空间范围。结果发现,在末次盛冰期腾格里沙漠扩张到了香山北麓和祁连山北麓,东至贺兰山前,向西覆盖了整个民勤盆地,面积至少扩大了28.8%;巴丹吉林沙漠南到北大山,东至雅布赖山,北部覆盖了整个额济纳盆地,面积扩大了39.0%;共和盆地沙地流沙面积至少扩大了19.8%。在全新世大暖期,腾格里沙漠南部边界向北退缩了20km左右,共和盆地沙地流沙大范围固定成壤。

河湟谷地藏族和其他主要民族分布的地理环境特征及其生产方式差异

青藏高原的人群因其对低温、缺氧环境独特的适应性,获得了科学家的广泛关注.但是,相关研究忽视了青藏高原低海拔地区人类的生存环境研究.文章通过地理环境信息提取和方差分析,统计了河湟谷地197个乡镇的藏族和其他主要民族族群的生存环境差异,并探究其与各民族生产方式的关系.统计结果显示,河湟谷地藏族族群生存环境的年均温相对较高.河湟谷地相对温暖的地理环境使得该地区的藏族族群能够从事种植小麦和大麦、饲养牛羊等的生活方式,这与青海省其他高海拔地区藏族族群的生产方式明显不同.同时,由于河湟谷地藏族族群生存的地理环境特征与其他半农半牧族群(回族族群和撒拉族族群)类似,致使其从事类似的生产方式.河湟谷地的农业族群(汉族、土族)选择相对凉爽、湿润的环境促进了农业生产的顺利开展,而生活在河湟谷地内相对温暖、干旱地理环境的半农半牧族群(藏族、回族和撒拉族)必须从事一定程度的牧业活动,以补充农业活动不足带来的食物匮乏.在安多藏区内,各民族族群的生产方式大致与他们的生存环境紧密相关.另一方面,各民族族群相互交流、融合、影响,繁育了多彩的民族文化.本研究进一步证明了在区域尺度下,生存环境差异与生产方式差异有着直接的对应,细化了我们对藏族的人地关系的认识,并进一步开拓以定量方法分析族群分布与地理环境相互关系的研究方向.

1992—2015年中国沙漠面积变化的遥感监测与气候影响分析

目前,关于中国全域年际分辨率长时间序列沙漠面积变化及影响机制的研究较少。利用1995-2015年全国土地利用数据对1992-2015年地表覆被数据中的裸地进行校正,并采用2000年和2002年腾格里沙漠遥感影像解译结果对校正后的沙漠面积的精度进行验证,同时分析不同大气环流区沙漠面积变化的气候变化影响机制。结果表明:1992-2015年中国沙漠面积减少了86704 km^2,东部季风区沙漠面积减少最明显,其次是青藏高寒区,西北干旱区减少最小,减少面积分别是46109、23470、17125 km^2。其中,东部季风区沙漠面积减少占比最为明显,达到18.13%。土壤湿度是影响西北干旱区和青藏高寒区沙漠面积年际变化的关键因素,降水、相对湿度和土壤湿度对东部季风区沙漠面积变化有直接影响,林业生态建设工程、退耕还林还草等措施也有一定关系。近20年来中国北方风力减小和人类保护可能是东部季风区沙漠面积减少的主要因素。

全球沙漠面积和粉尘排放量的新估算

沙漠是干旱半干旱地区最重要的地表景观,是粉尘排放的主要源区.确定全球沙漠边界、计算沙漠面积、估算沙漠的粉尘排放量对于定量评估沙漠对气候与环境的影响具有重要意义.利用中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)数据,结合支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、试错法及目视解译技术提取了全球沙漠范围.对全球沙漠分区域进行面积和分类精度计算.利用地形、降水、蒸散、地表风速等数据对全球沙漠的环境变化进行分析.基于移动风蚀仪(Portable In-Situ Wind Erosion Laboratory,PI-SWERL)的观测数据,结合地表类型、土壤湿度和摩阻风速估算出全球沙漠的年粉尘排放量.研究表明,全球沙漠面积为~17.54×10^(6)km^(2),总体分类精度为92.37%.沙漠多分布于地形低于2000 m、降水量不足200 mm、全年风速为4~6 m/s的极端干旱和干旱地区.沙漠每年排放~1792.65 Tg粉尘(本文指PM_(10)),其中~1344.49 Tg粉尘堆积在陆地,~448.16 Tg粉尘沉降到海洋.此外,全球粉尘的年排放量具有显著的区域差异,粉尘排放量的高值区与粉尘源区具有很好的对应关系.利用遥感影像解译获得全球沙漠面积新数据,基于PI-SWERL观测数据估算全球沙漠的年粉尘排放量,其结果有利于评估全球尺度粉尘排放的气候效应.