生态承载力研究进展

基于生态承载力的概念发展,介绍了常用的生态承载力研究方法,包括生态足迹法、人类净初级生产力占用法、状态空间法、综合评价法、系统模型法和生态系统服务消耗评价法,并客观评述了这些方法的优缺点,指出了目前生态承载力研究中存在的薄弱环节。未来生态承载力研究需要完善理论体系,深入研究承载力过程机理与承载机制,将生态系统服务的空间流动因素纳入评估体系,构建完善的评价指标体系,加强生态承载力时空动态评估。最终将生态承载力作为解决生态脆弱区资源环境问题的抓手,建立区域资源环境监测预警机制,并落实到主体功能规划和生态安全建设上,为生态文明建设提供有力的科学依据。

气候变化对“山水林田湖草”重大生态工程的影响

"山水林田湖草"重大生态保护与修复工程是中国对复杂生态环境治理的重要探索。鉴于目前大多数重大生态工程未系统地考虑气候变化对重大生态工程的影响问题,针对气候变化对高寒草地、北方林区以及风沙源区生态的影响,以实施了多年的三江源生态保护工程、三北防护林工程和京津风沙源治理工程为重点,分析了重大生态工程对全球气候变化的响应,解构了重大生态工程与气候的反馈关系和影响程度,指出了中国"山水林田湖草"重大生态工程实施过程中可能存在的问题,并给出了应对建议。结果表明:(1)气候变化对重大生态工程影响研究不足,尤其是涉及区域生态系统结构、功能、生物多样性与脆弱性等方面以及气候变化在工程实施效果贡献率的研究。(2)缺乏有效区分气候变化和工程实施效果的评估方法。目前能够定量识别气候变化对生态系统恢复的试验和方法比较少见,且缺乏对气候变化未来风险预估,导致制订的措施不能有效适应气候变化从而达到生态效益的最大化。所以在今后设计和实施"山水林田湖草"重大生态保护与修复工程时,要充分考虑自然规律、地理地带性差异和气候因素对生态系统的影响,并且加强建设生态综合监测和工程评价体系,根据未来不同的气候变化情景制订不同的措施,并依据气候动态预估来适当调整措施,使得生态工程能发挥出最大效益,以保证修复工程的系统性、区域性和整体性。

1960-2018年中国西南地区旱涝急转的时空变化特征

基于1960-2018年的逐日降水观测数据,采用日尺度旱涝急转指数(DWAAI)计算方法,以生态地理区为框架,识别并分析了西南地区旱涝急转事件的时空变化特征。结果表明:西南地区旱涝急转事件的发生次数在1960-2010年有增加趋势,在2011-2018年快速减少;旱转涝事件多发生在春夏季(4~8月),涝转旱事件则跨越了春、夏、秋季(5~11月);在云南高原常绿阔叶林、松林区(VA5),西双版纳山地季雨林、雨林区(VIIA3),闽粤桂低山平原常绿阔叶林、人工植被区(VIA2),旱涝急转事件主要发生在夏季,而在湘黔高原山地常绿阔叶林区(VA3)和四川盆地常绿阔叶林、人工植被区(VA4),旱涝急转事件主要发生在春季;旱涝急转事件发生次数的空间分布呈现东北多、西南少的格局;2000年以来旱涝急转事件在滇中南亚高山谷地常绿阔叶林、松林区(VIA3)和闽粤桂低山平原常绿阔叶林、人工植被区(VIA2)发生次数减少,但有加重趋势,呈现极端化特征。

库布齐沙漠生态治理与开发利用的典型模式

通过文献查阅和实地调研研究,对库布齐沙漠植物-工程治沙模式、综合固沙林防护模式、复合套种模式、沙产业模式、光伏产业模式、恩格贝模式、川路切割分区治理模式和风水梁模式进行了综述,总结了各模式的技术应用特点.指出在光伏设施干扰下,地表强烈掏蚀和光伏面板间堆积等次生风沙危害问题亟需重视,并基于库布齐沙漠的自然环境分异特征,指出库布齐沙漠治理应遵循因地制宜的原则,在沙漠东部实行无灌溉植物防风固沙模式,在中部种植锁边林并切割治理,西部建设"四位一体"综合固沙模式.讨论了环境友好型化学固沙材料和技术的集成研发与应用方向,展望了立体光伏基地与种植养殖业组合配套的综合模式的发展前景.

库布齐沙漠新材料沙障的风速廓线特征

[目的]在库布齐沙漠杭锦旗独贵塔拉工业区测试HDPE网和植物纤维网新材料沙障防沙技术,为工程沙障对比优选提供理论支持。[方法]采用Met One 014A/024A型8通道风速风向仪(CR200X数采仪),观测沙障内20,80,150和200cm这4个高度的1min平均风速,对比分析不同材料、规格、高度的方格沙障及前沿高立式阻沙栅栏影响下的风速廓线特征。[结果](1)几种不同规格和高度的HDPE网和植物纤维网方格沙障及前沿高立式阻沙栅栏,都能显著降低近地表风速,具有良好的防风固沙效应。(2)方格沙障中心风速垂直变化幅度和变化规律,仅与沙障平面规格和外露高度密切相关,与试验材料基本无关;相同平面规格的方格沙障,外露高度越大,降风效果越显著;相同外露高度的方格沙障,小规格沙障的降风效果较为显著。(3)沙障防风固沙效益对比,需要充分考虑地貌部位、坡向、坡度、地表状况等的影响,对比观测未实施防沙措施的裸沙区对应地貌部位的输沙强度、风沙流场等因素,以便准确获取工程沙障效益参数。[结论]库布齐沙漠采用的新材料工程沙障措施具有显著的降风效应,在库布齐沙区的生态治理领域具有良好的推广前景。

河西走廊民俗村的文化基因传承与传播研究

基于哈罗德·拉斯韦尔“5W模式”的传播学角度,文章对河西走廊民俗村展开社会调查,运用文献分析法和数理统计分析法,定性定量分析河西走廊民俗村的文化建设及文化基因的传播、价值观形成及其意义。研究结果表明,河西走廊民俗村文化传播内容具有普遍性、传承性及空间异质性特征;传播媒介主要以新媒体平台为主,以图文、视频和参与式体验等形式实现多途径传播和传承,打破传统口头流传的局限性;文化的传播效果受限于受众对于传播内容的需求性,传播受众之间的横向互动和多次传播在民俗村文化传播活动中占据重要地位;河西走廊民俗村对当地的文化传播、经济发展及西域文化的国际传播都具有重要的推动作用,为我国区域社会的文化自信提供重要的理论支撑。

极端降雨后泥石流发生特征及概率研究——以中国台湾陈友兰流域为例

降雨和其他极端事件经常引发泥石流灾害。以受集集地震和极端降雨影响的中国台湾中部陈友兰流域为研究区,探索极端降雨后泥石流的发生特征和发生概率。结果显示:极端降雨事件后诱发泥石流灾害的临界降雨强度会降低,随后恢复至原始值大小;临界降雨强度的降低及其所需的恢复期与极端降雨事件的降雨强度明显相关。泥石流发生概率P与重现期T之间的关系模型表明极端降雨事件后的泥石流发生概率明显增大,P-T关系模型的进一步验证表明该模型能较好地预测泥石流灾害的发生。地震前、后诱发泥石流发生的降雨强度具有明显差异,地震和极端降雨共同作用下更易导致泥石流灾害的发生。

塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴研究进展

作为中国最大的沙漠和世界第二大流动性沙漠,塔克拉玛干沙漠是中国主要沙尘暴中心和黄土沉积的物源区之一,在中国北方乃至欧亚大陆自然环境和生态格局中具有重要影响,研究塔克拉玛干沙漠地区的沙尘暴具有十分重要的理论与实践意义。本文综述了塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴过程及数值模拟预报研究的主要进展,阐明了沙尘暴的成因,进而总结了沙尘暴孕育发展的主要特征,提出了塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴研究中亟待解决的科学问题。

库布齐沙漠HDPE网和植物纤维网沙障防沙试验效应

在库布齐沙漠流动沙丘区建立HDPE网和植物纤维网工程沙障试验区,采用MetOne 014A/024A型8通道风速仪、8方位集沙仪、风蚀插钎,观测试验沙障影响下的风速、输沙量和地表侵蚀堆积,对比分析不同规格HDPE网、植物纤维网方格沙障和HDPE网前沿高立式阻沙沙障的防风固沙效应。结果表明:(1)一定孔隙度(50%)的方格沙障中心风速垂直变化幅度与变化规律,仅与沙障平面规格和高度(h)密切相关,与试验材料基本无关。相同平面规格的方格沙障,高度(h)大者降风效应显著;相同高度的方格沙障,小规格降风效应较为显著;(2)试验沙障及其防沙体系对风沙流输沙产生明显影响,相近地貌部位,5.0m×5.0m(h=100cm)植物纤维网方格中心输沙量远小于1.0m×1.0m(h=20cm)HDPE网方格和流动沙丘区,大规格高立式沙障固沙效应优于小规格低立式沙障;(3)试验沙障的地表侵蚀堆积状态仅与沙障规格有关,沙障材料的影响不明显。

基于CASS和ArcGIS的新月形沙丘属性参数提取

在塔克拉玛干沙漠腹地选取新月形沙丘演变监测区,运用华测X90GNSS接收机RTK工作模式,获取精度达毫米级的沙丘表面高时空分辨率三维坐标,应用地藉成图软件CASS 9.0和地理信息数据分析软件ArcGIS 10.0对三维坐标数据进行处理,提取新月形沙丘的坡长、坡角、高度、宽度、脊线长度、两翼距离和夹角、体积、表面积和投影面积、坡度坡向等属性信息数据,多期监测数据叠加分析,求算沙丘侵蚀堆积量、移动速度和移动方向等沙丘演变信息。结果表明:在第1次和第2次监测期间,代表性新月形沙丘处于堆积增大状态,堆积量51.4m^3,移动速度16.0m·a^(-1)左右,移动方向226°45′,沙丘移动方向与主风向NE一致。基于CASS和ArcGIS的新月形沙丘属性参数提取,是量化研究沙丘形态演变过程和位置迁移动态、明确沙丘演变中各属性参数间数值关系的有效途径。

库布齐沙漠110MW光伏基地次生风沙危害的动力学机制

为了解释光伏设施干扰下沙质地表侵蚀堆积的动力机制,在库布齐沙漠110MW光伏电站选取2个断面,利用MetOne 014A/024A型自动风速仪,同步观测了光伏板前后不同位置20、50、100、200cm高度的1min平均风速,分析了光伏板干扰下流场格局变异及其与地表蚀积态势的关系。结果表明:(1)光伏设施强烈干扰流场格局,产生流场分异区:板下集流加速区、板前板后遇阻减速区、板面抬升区和板间恢复区,但光伏基地上风向边缘区域与腹地的流场分布格局存在显著差异;(2)空间流场特征区发育程度所指示的动力分布与地面侵蚀堆积态势基本对应;(3)植被可有效增大地面粗糙度,降低0~50cm近地表过境风速,减缓地表蚀积过程的发生与加剧;(4)光伏板下的集流加速和板前板后的反向涡旋,是塑造地表风蚀沟(坑)及积沙带发育的主要动力。