1991—2021年内蒙古降水酸碱度时空变化特征分析

为了解内蒙古降水酸碱度的演变特征,使用全区酸雨站历史观测资料和气象要素、大气污染物浓度数据,分析降水pH值和酸雨、碱雨频率等时空分布特征及影响因素,其中碱雨阈值以酸雨为基准,定义为pH>8.4的降水。结果表明:(1)由于内蒙古土壤酸碱度大多呈碱性且风沙缓冲作用较强,大部分地区碱性降水占比高于酸性降水,仅东北部的满洲里酸性降水占比更高;酸雨和碱雨发生概率较小,分别占总观测次数的1.1%和3.6%。(2)降水pH值的空间分布表现为:中部>西部>东部的特征,近15 a(2007—2021年)年均降水pH值均值为6.2(满洲里)~7.2(锡林浩特),属于非酸雨区;近5 a内蒙古大部分地区酸雨、碱雨频率下降,仅乌拉特中旗的酸雨频率和阿拉善左旗的碱雨频率上升较明显。(3)降水pH低值多出现在夏季汛期6—9月,高值在春季4—5月和冬季1—2月,这与地表植被覆盖度、降水量、风速风向、沙尘和寒潮等因素密切相关;另外,由于采暖期燃煤释放SO_(2)和NO_(x)等酸性气体,在呼和浩特、通辽等大气污染物浓度较高的地区,冬春季也存在降水pH值偏低的情况。

内蒙古自治区西部山地沙被空间格局及其植被调查

内蒙古西部区山地广泛分布着沙被景观,但目前学者们对于山地沙被的研究还相对较少,对山地沙被的动态、特性、功能和空间格局也还认识不足。文章采用卫星遥感和实地考察相结合的方法,对分布于内蒙古西部贺兰山、狼山和雅布赖山的山地沙被空间格局、斑块数量和植物群落特征等进行了普查和分析。结果表明:贺兰山、狼山和雅布赖山山地沙被覆盖比分别为4.68%、10.61%和24.40%,表现为越接近较大规模沙漠,山地沙被的覆盖比越大。大多数山地沙被与上游沙源地沙漠间存在地表沙被连续性,在距上游沙源地较近处的山坡、沟谷分布较多;距上游沙源地相对较远处,山地沙被具有在山谷集中分布且在相对宽阔的沟谷堆积的格局;仅有少量山地沙被呈孤岛状存在于山地基岩之上。从空间连通性上看,山地有效阻碍了沙物质向东南方向的移动;但有些区域的上游沙物质已覆被到了山谷和山坡,形成了特殊的山地沙被景观,有些区域的沙被甚至翻越了整个山地,构成了两大沙漠间的连接带。另外,山地沙被空间分布范围在年代际尺度上相对稳定。从气候和植被的角度看,贺兰山、狼山西段、雅布赖山的山地沙被属于沙漠性质,狼山东段及中段的山地沙被属于沙地性质。山地沙被上的植物群落具有沙被植物群落和山地砾化山坡植物群落的双重特征,但更倾向于沙被植物群落类型。研究结果可为内蒙古西部贺兰山、狼山和雅布赖山的生态保护、修复、开发利用和灾害防御提供理论依据。

阿拉善典型荒漠群落种群空间格局及种间关联的尺度依赖性

以阿拉善典型绵刺+泡泡刺+驼绒藜荒漠群落灌木层片为研究对象,分析了灌木层片数量特征,并运用点格局分析方法对主要灌木种群绵刺、泡泡刺、驼绒藜种群空间分布格局及空间关联性进行了研究.结果表明:在绵刺+泡泡刺+驼绒藜(重要值分别为41.67%、30.24%和27.52%)典型荒漠群落中,三种灌木种群空间格局在小尺度(0-3.6m)上呈均匀分布或具有均匀分布趋势,显示种内存在竞争关系,但随着尺度增大(3.6~20m)种群格局转变为随机分布;在0~20m连续空间尺度上种间空间关联性基本表现为空间无关联,但随空间尺度增大种间负关联性有增强趋势,显示种间仍表现出弱的竞争关系.

积风概念的应用和积风的计算与分析——以巴彦诺尔公国家基准气候站2010、2019年积风情况为例

文章将积风概念应用于巴彦诺尔公国家基准气候站2010、2019年风况的计算与分析中,根据积风表达式,分别计算、统计了2010、2019年各月16个风向月积风和频次,并进行了对比分析,为今后通过积风研究风沙活动强度、沙被动态,更好地指导防沙、治沙、护沙、用沙等实践奠定基础。

草原与荒漠一年生植物性状对降水变化的响应

草原与荒漠生态系统中一年生植物是高度顺应气候波动、特别是降水波动的特殊类群。本试验以内蒙古草原与荒漠区4种一年生植物为研究对象,通过室内模拟5,20,70和150mm 4个有效降水梯度,分析了4种一年生植物物候及其形态等性状对降水变化的响应。结果表明,草原与荒漠一年生植物类群生长期通常在40～90(<100)d;随降水梯度的增加,一年生植物的生长期、植物高度、叶长、生物量等均增加,5mm有效降水能基本完成生活史,70mm有效降水资源分配达到最佳化,结实量最大;一年生猪毛菜类在不同降水条件下的物候期长短的变化比一年生小禾草类小,倾向于以调整生殖生长期的长短的方式,减少结实量为代价加速种子成熟的方式响应降水量不足;一年生小禾草类能根据降水量变化及时调整各物候期长短以适应生长和繁殖;相同降水条件下小禾草类植物的生长期相对较长;在适应方式上,猪毛菜类植物表现出更强的避旱能力,而小禾草类植物则表现出相对更强的耐旱能力。

干旱与半干旱区一年生植物水势对模拟降水变化的响应

植物水势可以反映和度量植物水分状况.通过测量叶片水势,可以掌握植物受水分胁迫程度,以及植物对水分的敏感程度.以内蒙古干旱与半干旱区2种藜科一年生猪毛菜类植物:猪毛菜(Salsola collina)、雾冰藜(Bassia dasyphylla)和2种禾本科一年生小禾草类植物:虎尾草(Chloris virgata)、冠芒草(Pappophorum boreale)为研究对象,模拟5mm、20mm、70mm和150mm四种降水量水平,通过监测叶片水势来研究一年生植物水势对降水量变化的响应.研究表明,一年生猪毛菜类植物比一年生小禾草类植物对降水更敏感,一年生小禾草类植物比一年生猪毛菜类植物更抗旱.一年生猪毛菜类植物表现出以相对较高的水势来延迟脱水的干旱适应方式,一年生小禾草类则表现出更多以较低的水势来忍耐脱水的干旱适应方式.

内蒙古马铃薯干旱风险区划

利用1979—2013年内蒙古73个旗县气象站资料、历史干旱资料、马铃薯产量数据和社会属性数据等,通过内蒙古中西部和东部地区全生育期的降水负距平百分率与相对气象产量二者建立的回归方程,结合农业干旱等级和降水距平百分率气象干旱等级国家标准,得到了马铃薯轻旱、中旱和重旱的等级指标,确定了干旱致灾因子的危险性,结合承灾体的脆弱性、孕灾环境的暴露性和地区的防灾减灾能力的评价指标体系,利用地理信息系统(G1S)的空间分析功能,对内蒙古马铃薯干旱风险进行评估与区划。研究结果表明:高风险区主要分布在鄂尔多斯市东北部、呼和浩特市南部和北部、乌兰察布市大部和锡林郭勒盟南部地区,所占面积比例为19.1%;中风险区主要分布在呼和浩特市部分地区、赤峰市中部和南部、通辽市西北部、兴安盟东北部、呼伦贝尔市北部地区,所占面积比例为20.1%;干旱较低风险区主要分布在赤峰市西部和北部、通辽市东南部、兴安盟西南部、呼伦贝尔市东南部地区,分布区域面积最大,所占比例为41.0%;低风险区主要分布在灌溉区域,包括河套灌区和辽河流域,所占面积比例为19.8%。

水分胁迫对典型草原植物群体光合作用的影响

基于锡林浩特国家气候观象台2016—2017年的群体光合作用及同期土壤水分观测数据,分析了不同水分胁迫状态下典型草原植物群落光合作用的受限程度。结果表明:牧草生长初期及末期,群体光合速率处于较低水平,水分胁迫未对群体光合作用产生明显影响,7月牧草进入旺盛生长期,群体光合速率显著升高,并在8月上旬达到最高值(≥10.89μmol·m^-2·s^-1),水分限制对群体光合作用的影响显著;在牧草生长的初期和中期,群体光合速率、呼吸速率与10~20 cm土层土壤水分含量相关性最显著,表明植物根系和土壤微生物在该层分布最为集中;0~30 cm各土层平均土壤水分含量与群体光合速率之间存在良好的线性回归关系,方程拟合效果为极显著,表明30 cm以上土层土壤水分含量影响典型草原植物群体光合作用;MK突变检验分析表明,当典型草原0~10 cm土层土壤体积含水量低于9%时(对应重量含水量为6.82%,相对含水量为27.60%)、0~30 cm土层平均土壤体积含水量低于12%时(对应重量含水量为9.57%,相对含水量为39.24%),群体光合速率会受到非常明显的抑制。综合分析,在典型草原干旱预报预警中,可将0~10 cm土层土壤体积含水量低于9%、0~30 cm土层平均土壤体积含水量低于12%视为典型草原发生中度干旱时对应的土壤水分临界值。

土壤水分监测指标修订在内蒙古地区的应用

为了准确评估土壤水分盈亏状况,在墒情评估中引入土壤有效水下限概念,提出单站单标准的墒情评估体系。结果表明:内蒙古自动土壤水分观测站凋萎湿度和田间持水量整体偏高,区域主要集中在东部区、河套地区和阴山山脉,相对偏低区域主要在锡林郭勒盟和西部区,偏低区土地类型以草原和荒漠区为主。整体来看,相对凋萎湿度东部高于中西部,东部偏南最高;相对凋萎湿度(6.57%~55.15%)波动较大,在田间持水量至相对凋萎湿度之间根据等间距划分得到二类、三类墒情上限范围为68.86%~85.05%和37.71%~70.07%,地区间墒情标准等级差异较大,二、三类墒情从地理位置来看,东部区>中部区>西部区>锡林郭勒盟草原区,从土地利用分区来看,农林区域要明显大于草原区,其中内蒙古中西部的乌兰察布—土默川农业区、阴山丘陵农业区、河套灌区要明显高于周边草原区。

极端气温变化对内蒙古地区榆树物候期的影响

基于1985—2012年内蒙古自治区武川和翁牛特地区榆树物候观测数据及同期极端气温观测资料,采用线性倾向估计法和Pearson相关系数法等方法分析了内蒙古地区榆树物候期的变化特征及极端气温对物候期的影响,本文研究结果对林业生产实践具有重要的指导意义。结果表明:1985—2012年武川和翁牛特地区极端最高气温波动不明显,但极端最低气温变化幅度较大,且两地存在明显差异,武川地区极端最低气温显著增温,气候倾向率为0.617℃/10 a,翁牛特地区极端最低气温显著降温,气候倾向率为-0.678℃/10 a。近28 a来,武川和翁牛特地区榆树花芽开放期均呈显著提前的趋势,而两地榆树落叶末期则分别呈极显著推迟和显著提前的趋势;榆树生长季相对延长,武川和翁牛特地区榆树生长季平均每10 a分别延长了14.14 d、2.37 d。可见,极端最高气温是影响内蒙古地区榆树花芽开放期的关键气象因子,榆树落叶末期对极端最低气温较敏感。

大兴安岭不同林型地表死可燃物含水率特征及其影响因子

基于2004—2019年内蒙古地区大兴安岭根河市落叶松林(阳坡),鄂伦春自治旗蒙古栎、白桦和黑桦混交林(阴坡),牙克石市白桦和山杨混交林(阴坡),阿尔山市白桦和山杨混交林(阳坡)4个林地地表死可燃物监测数据及当地气象站观测数据,分析地表死可燃物含水率与林分因子、林内气象因子、林外影响因子的相关关系,发现两种阳坡林型林内郁闭度、地表死可燃物温度、林中气温与地表死可燃物含水率负相关,林内相对湿度与地表死可燃物含水率正相关;两种阴坡林型刚好相反。筛选有物理意义的影响因子,采用逐步回归方法分别建立不同季节防火期地表死可燃物含水率预测模型,模型拟合优度阳坡>阴坡,秋季防火期>春季防火期>春秋混合季防火期>夏季防火期>总防火期。

内蒙古马铃薯苗期干旱灾害风险区划

利用内蒙古73个旗县站点1979—2013年的气象站点资料、历史干旱灾害资料、马铃薯产量数据和社会属性数据等,通过建立的内蒙古中西部和东部地区苗期的降水距平干旱指标,确定了干旱致灾因子的危险性分布,结合承灾体的脆弱性、孕灾环境的暴露性和防灾减灾能力的评价指标体系,利用GIS的空间分析功能,对内蒙古马铃薯苗期干旱灾害的风险性进行评估与区划。结果表明:高风险区主要分布在鄂尔多斯市东北部、包头北部、呼和浩特市南部、乌兰察布市大部和锡林郭勒盟南部地区,所占面积比例为16.0%;中风险区主要分布在在鄂尔多斯市准格尔旗、呼和浩特市北部、赤峰市西部、通辽市西北部、兴安盟西部部分地区和呼伦贝尔市北部地区,所占面积比例为17.9%;干旱较低风险区主要分布在内蒙古自治区东部农业种植的大部地区,分布区域面积最大,所占比例为46.3%;低风险区主要分布在灌溉区域,包括河套灌区、辽河流域和鄂尔多斯市部分井灌区,所占面积比例为19.8%。

基于遥感技术的沙坨草甸交错带玉米农业气象灾害评估——以科尔沁左翼后旗为例

为了评估农业气象灾害对沙坨草甸交错带玉米产量的影响,于2013年灾后在科尔沁左翼后旗进行实地测产,结合遥感估产和生态分类的方法,以遥感图像数据为主,地面测试数据为辅,获取农作物受灾面积,进而对科尔沁左翼后旗玉米进行灾害评估。结果表明,科尔沁左翼后旗农业区各镇玉米地受气象灾害影响程度的大小顺序为:双胜镇>金宝屯镇>查日苏镇,其绝产面积分别达到669.87、55.23和6.77 hm2。玉米产量受损主要受气象灾害影响,除此还与土壤类型、玉米生育期、地形地貌等因素有关。利用玉米长势衰减表现在光谱响应特征差异的特性,估测玉米不同受灾程度的受灾面积成为可能,对于农业上遥感估产具有非常重要的作用。

明安沙地的范围及属性界定

明安沙被位于内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗明安川内。由于使用方法的不同,导致不同学者对其范围、属性的认识存在分歧。文章借鉴前人相关研究成果,利用高分辨率卫星遥感结合实地考察的技术方法,基于沙被指数和实地考察数据对明安沙被的范围进行了划定,并对其属性进行了简要分析。研究结果表明:明安沙被西邻乌梁素海湖滨,东至昆都伦河西侧农田,南达乌拉山北麓丘陵下部,北抵白音察罕山南侧农田,东西长92.23 km、南北宽31.90 km,面积为951.45 km^2;明安沙被位于半干旱荒漠草原区,属于沙地性质,而不是沙漠,应更准确、更具体地称之为明安沙地。同时,讨论了沙被边界划定方面存在的问题及规模较小沙被的研究与保护的意义。

中小规模沙被的普查、研究与保护的必要性--以巴彦淖尔市河套地区为例

中小规模沙被受到的关注较少,研究的文献也不多。文章利用遥感手段结合实地考察对巴彦淖尔市境内的中小规模沙被进行了普查和命名,结果表明:中小规模沙被分布广泛、数量众多。同时从中小规模沙被生态系统的特征、重要性、易损性和保护意义等方面进行了研究和论述,以促进对中小规模沙被的深入了解以及对中小规模沙被生态系统研究与保护必要性的认识。另外,针对沙被生态建设需求,提出了用于衡量一个区域或生态系统与原生状态相似或接近程度的原生度,以及生态建设应该尊重自然规律和坚持高原生度的原则。

DYYZ-Ⅱ型自动气象站测温故障排除方法与思路

文章通过DYYZ-Ⅱ型自动气象站出现的一次气温、地温数据缺测故障,分析了DYYZ-Ⅱ型自动气象站出现测温故障时的故障排除过程与排除思路,为保障技术人员在处理此类故障时提供了方法和依据。

川井沙地及其周边小规模沙被范围和特征的研究

文章以内蒙古巴彦淖尔市乌拉特中旗川井沙地及其周边小规模沙被为研究对象,明确了川井沙地的范围、气候类型和植被类型。研究显示:川井沙地总面积4222.90 km^(2),属于大规模沙被,其主体部分(74.2%)位于川井苏木境内,属半干旱气候,地带性植被是荒漠草原;川井沙地大部分区域沙层厚度小于50 cm,以平沙被、物理沙堆和植物沙包为主要表面形态,缺乏较高大的沙丘;最常见的植被类型是小针茅-藏锦鸡儿-蒙古葱群落、沙生针茅+克氏针茅群落、沙生针茅-藏锦鸡儿群落。研究还发现:半干旱区地表一定程度的风积沙化,有利于保存水分、聚积养分和植物生长;草原管理与利用方式对沙物质的聚积和侵蚀影响较大,过度利用会造成侵蚀作用加强,细粒物质丧失,甚至丧失沙物质(去沙化),发生更为严重的退化(砾石化等草原退化过程);灌木是荒漠草原的固有成分,其正常的生长有利于维持荒漠草原生态位的多样化和群落生物量的稳定性,有利于牲畜在干旱时和冬春季度过“饥荒”;灌木的发育过程往往与其下沙被覆盖相关,灌丛及沙物质的萎缩或缺失都是区域退化的反映。

基于降水距平的内蒙古地区马铃薯干旱指标研究

为建立内蒙古地区马铃薯干旱灾害的监测与评估指标,以中西部和东部地区全生育期、苗期和花期的降水负距平百分率与相对气象产量二者建立回归方程,结合农业干旱等级和降水距平百分率气象干旱等级国家标准,得出了三个时段轻旱、中旱和重旱的等级指标。即全生育期中西部和东部降水距平等级指标分别为-5%^-25%、-25%^-40%、<-40%和-10%^-30%、-30%^-45%、<-45%;苗期中西部和东部等级指标为-10%^-35%、-35%^-50%、<-50%和-20%^-45%、-45%^-60%、<-60%;花期中西部和东部地区指标相同,即-5%^-30%、-30%^-50%、<-50%。利用2014和2015年马铃薯主要种植区发生重旱的灾情进行指标验证,计算结果与实际发生基本吻合。

贺兰山植物区系的特有性

贺兰山及其毗邻的东阿拉善和西鄂尔多斯地区生物多样性特殊,是中国8个生物多样性中心之一的南蒙古中心的核心区.本文就该地区生物多样性组成、特有类群及其分布与分化进行了分析,结果表明:1)贺兰山目前记录野生维管植物357属788种2亚种和28个变种.2)贺兰山分布有西鄂尔多斯特有亚科:四合木亚科(Tetraenoideae);2个东阿拉善和西鄂尔多斯特有属:四合木属(Tetraena)、革苞菊属(Tugarinovia);2个亚洲中部特有属:沙冬青属(Am-mopiptanthus)和紊蒿属(Elachanthemum);上述4属均分布于山麓地带.3)贺兰山有特有与近特有种54个,特有变种15个,特有亚种1个,占贺兰山维管植物的7.3%.4)贺兰山特有植物区系既古老而又年轻,其山麓特有类群多为古老干旱区植物后裔,而山地特有类群多为晚近分化类群.5)贺兰山植物区系是一个强烈旱化的生物区系,特有植物旱生类型共占了42.6%,特别是山麓特有种,95%为旱生植物.

内蒙古马铃薯花期干旱灾害风险区划

利用内蒙古73个旗县气象站点1979—2013年的观测资料、历史干旱灾害资料、马铃薯产量数据和社会属性数据等,通过内蒙古马铃薯花期的降水距平干旱指标,确定了干旱致灾因子的危险性分布,结合承灾体的脆弱性、孕灾环境的暴露性和防灾减灾能力的评价指标体系,利用GIS的空间分析功能,对内蒙古马铃薯花期干旱灾害的风险性进行评估与区划。结果表明:干旱高风险区主要分布在鄂尔多斯市东北部、呼和浩特市部分地区、乌兰察布市大部、锡林郭勒盟南部和赤峰市部分地区,所占面积比例为15.0%;干旱中风险区主要分布在呼和浩特市南部和北部、赤峰市大部、通辽市西部和兴安盟大部地区,所占面积比例为33.4%;干旱较低风险区主要分布在通辽市东部和呼伦贝尔市东南部,所占比例为31.8%;干旱低风险区主要分布在具有灌溉能力的河套灌区和辽河流域,所占面积比例为19.8%。