河西走廊寒旱区废弃矿山生态治理研究

某煤矿位于河西走廊寒旱区,因历史开采手段粗放,未进行生态治理,致使矿区周围土地资源、地形地貌景观破坏及生态环境恶化等方面的问题突出。采用一种集高储水、防蒸发、保温隔热、促进植被生长等特性于一体的技术进行废弃矿山生态治理,进而降低生态修复成本,缩短生态修复时间,提高生态修复成功率。

河西春季沙尘气溶胶粒子散射特性的初步研究

利用2008年春季中美沙尘暴联合观测试验中张掖观测站的积分浑浊度仪及同期常规气象资料,分析了有、无沙尘天气下气溶胶总散射系数(550nm)及后向散射比的日变化特征,讨论了一次典型的沙尘暴过程中气溶胶的散射特性。结果表明,在这两种天气状况下,总散射系数日变化都呈双峰型,但峰值大小和出现的时间不同。无沙尘日的气溶胶细粒子所占比例的变化较为明显,日较差比有沙尘日的大。沙尘暴发生时,气溶胶总散射系数有明显的突变,积分浊度仪是对沙尘气溶胶连续监测的有效的工具。

基于DEA交叉模型的西北干旱地区城市效率评价--以甘肃河西地区为例

通过构建城市效率评价指标体系,采用DEA交叉评价模型对处于西北干旱区的甘肃河西地区5个地级市的城市效率进行评价研究,以克服传统DEA无法区分有效单元之间的优劣.结果表明:河西地区城市效率总体水平不高,工矿型城市效率高于非工矿型城市,人口规模与城市效率的相关性尚不显著,从规模效率的角度看河西地区的城市目前还具有很大的发展潜力.在此基础上提出了提高河西地区城市效率及城市未来发展的对策.

河西走廊干旱荒漠区盐碱化土地修复与调控研究——以黑河灌区为例

黑河流域地处干旱的甘(甘肃)蒙(内蒙古)西部,是这一带最大、全国第二大内陆水系。黑河水源于祁连山,山区岩石风化后,地表与地下径流携带大量可溶性盐类(主要为NaHCO3、Na2CO3)向黑河灌区汇集,使得该片土地盐分含量不断增加,土壤理、化性质遭到破坏。人类在生产及生活中的不合理活动也加剧了盐碱化的发生。此为盲目毁草开荒,过度放牧、樵柴及采草,导致草原严重退化。特别是草原开荒将地下的盐碱翻至地表,不利于植物生长。植被大量减少又促进地表的蒸发作用,将盐碱带至地表,从而加剧了土壤盐碱化。在自然因素与人为因素的共同作用下,盐碱化土地及碱斑面积不断增加,出现了连片的碱斑和不毛之地。在盐碱化土地的治理与恢复中,应坚持因地制宜及可持续发展的原则,根据盐碱化程度、特征及当地的经济、社会状况,选择切实可行的措施。黑河灌区修复改良盐碱土的可行性措施大致可归纳为4个方面,即农业技术措施、水利工程措施、生物改良措施及化学改良措施。

干旱区城市化过程中的生态风险评价模型及应用——以河西地区城市化过程为例

城市化是河西走廊可持续发展的必由之路,然而现实中城市化过程与生态环境之间存在着各种各样的矛盾与胁迫,同时也伴随着生态风险的产生,评价城市化过程中诱发的生态风险,并找出各种生态风险变化的规律性,对河西走廊城市未来的健康发展具有重要的现实意义。通过研究城市生态风险的内涵与动因,建立了生态风险评价的数学模型,并利用该模型从不同角度计算出河西走廊7个城市的生态环境风险强度,在此基础上分析了河西城市化过程中生态风险变化的规律性,即河西走廊7个城市的经济城市化诱发的生态风险大于人口城市化和社会城市化诱发的生态风险;农业用水诱发的生态风险大于工业和第三产业用水;流域下游的生态风险大于上、中游地区;从空间上,各城市的综合生态风险呈现出玉门>敦煌>武威>金昌>酒泉>嘉峪关>张掖的位次顺序。

河西干旱荒漠区禾本科牧草引种栽培试验

对来自加拿大的5个禾本科牧草品种在河西走廊荒漠绿洲边缘区进行了3年引种栽培试验,结果表明:Largo、Dahurian和Haymaker 3个品种具有干草产量高和生态适应性强的特点,在种植第2年干草产量分别为13.1t/hm2、12.8t/hm2和12.3t/hm2,但Largo干草质量相对较差。Signal和Adanac具有较强的抗旱、抗寒性和抗病虫能力,且Adanac具有较强的耐盐碱能力,但产草量低于Largo、Haymaker和Dahurian。品种Haymaker和Dahurian的种子产量较高,种植第2年种子产量分别为998kg/hm2和1020kg/hm2,而Largo的种子产量相对较低。总体评价认为,Haymaker、Dahurian、Signal和Adanac在河西干旱荒漠区及同类地区具有广泛的推广和应用价值。

河西走廊不同类型地表沉积物粒度研究

对河西走廊地区的戈壁滩、沙漠沙、河流和祁连山表层沉积物样品进行了系统的粒度分析,获得以下认识:1细粒沉积物粒度一般由多个组分叠加构成,表现为多组分粒度分布特征,表明其受控于搬运介质的性质、动力强度和搬运方式等因素;2沙漠沙、戈壁滩、河漫滩表层沉积物样品以及祁连山表土样品在中值粒径、偏度、分选性等粒度参数上差异明显,可明显区分,沿祁连山—河流(石羊河、黑河)—稳定戈壁滩—沙漠化戈壁滩—沙漠方向,中值粒径和分选系数逐步增大,偏度逐渐向负偏发展;3石羊河和黑河将物质从祁连山搬运至河漫滩,在洪水条件下形成广袤的洪积平原,这些平原在干旱化的条件下形成了戈壁滩和腾格里沙漠与巴丹吉林沙漠,河漫滩、洪积平原、沙漠的带状分布是近地面风对山前冲、洪积物质的风力分异的结果;在搬运过程中,河漫滩、洪积平原、沙漠虽然都可以作为粉尘源区,但这些亚区之间在空间上是有联系的,且在物质上具有继承性;在祁连山—河漫滩—戈壁滩沙漠搬运途径方向上,细粒物质逐渐被搬运迁移至黄土高原等地区,从而中值粒径和平均粒径逐渐增大;4西北地区包括巴丹吉林、腾格里等沙漠在内的戈壁、沙漠地区是重要的粉尘源区,包括冰川研磨作用、山体剥蚀作用、山前冲洪积作用等在内的"高山过程",是产生大量粉土级物质的原因。

基于模糊评价的干旱区水资源与农业经济协调发展研究——以河西走廊五市为例

文章基于协同理论浅析了水资源和农业经济协调发展的内在作用机理,然后,构建模糊综合评价模型对河西走廊五市2003年至2013年水资源和农业经济的协调度进行了测度。结果表明:武威、张掖、酒泉、嘉峪关四市的水资源和农业经济的协调度随着时间演变呈现上升态势;金昌市的水资源与农业经济的协调度2012年前呈逐步上升趋势,2012年达到良好协调,而在2013年又下降为中级协调。河西走廊五市的农业经济子系统协调度总体上呈增长态势,而水资源子系统协调度除武威外从2010年起都表现出不同程度下降,五市水资源子系统协调度都处在中级及以下状态;水资源子系统协调度和农业经济子系统协调度没有显著的线性和非线性影响关系。最后,文章提出了促进水资源和农业经济协调发展的对策建议。

河西走廊中部干旱区陆面水分和辐射特征研究

利用河西张掖试验站2005年11月—2006年10月的陆面过程观测资料,研究了河西中部干旱区土壤温度、土壤湿度、降水量、地表反照率、地表辐射分量和土壤热通量等物理量的年变化和日变化特征及其影响机制,分析了土壤湿度与降水量的相关关系、地表反照率与降水量及土壤湿度的相关关系。结果表明：干旱荒漠地区土壤温度对太阳加热的响应比较迅速,而且年较差和日较差也比较大。地表层土壤主要受蒸发和降水的影响,土壤湿度变化响应得较快,而深层土壤湿度基本不受地表影响,在冬季土壤湿度变化对降水的响应要滞后1~2个月。降水量与5 cm土壤湿度的相关最好,与深层50cm的土壤湿度相关最差。地表反照率的起伏变化与降水过程对应的比较好,反照率的谷值正好对应降水过程比较集中的时段。地表反照率随土壤湿度的增大是减小的,两者的相关系数达到了0.7346。干旱荒漠区辐射分量年变化幅度普遍比较大,年平均日变化特征表现为非常典型而平滑的日循环形态。土壤冬季向大气输出热量而夏季转变为大气向土壤输入热量,且输入的热量要大于输出。随着季节变化,土壤热通量的日最大值冬季出现最晚、夏季最早,与20 cm土壤温度的变化趋势基本一致。

甘肃河西走廊地区水中氟的分布规律及环境特征

在甘肃河西走廊地区,随内陆流域水系的产生,径流消亡,从山区至山前平原,氟(F-)的迁移分布具有显著的淋溶-径流、径流-蒸发与溶滤-蒸发浓缩富集3个水文化学分带;在湖盆洼地以及沙漠边缘地区,不仅地下水中F-相对富集,且具有深部地下水F-含量大于浅层地下水及地表水F-含量的上小下大的垂直分带性;F-的富集与贫化与水化学特征关系密切,一般在低SO42-的贫钙碱性水环境,如Cl-·HCO3--Na+或HCO3--Na+型水中,有利于F-的溶解与富集。相对封闭的水文环境与干旱的气候条件为F-在水中溶解、迁移和富集提供了有利条件。

沙区生态环境退化的本质——以甘肃河西沙区为例

我国的沙化土地面积总体在减少,但局部沙区生态环境仍在持续退化。以河西走廊沙区,尤其是民勤沙区为例,从沙漠的形成是水资源退化的结果、水资源是干旱沙漠生态环境众多因子中的主导因子、水是植被存在的必要条件以及水是造林治沙的关键限制因子4个方面论述了沙区生态环境退化的本质是水资源的退化。沙漠生态环境退化的过程是自然因素相对减弱和人为因素不断增强的过程,人为因素主要是农业用水量大,在沙漠边缘盲目营造固沙林,人工水库、渠道和人工湿地的无效蒸发消耗等。提出了在沙区必须坚持以水定耕、以草定牧,严格限制在沙漠边缘盲目营造人工固沙林的建议。

河西走廊干旱荒漠区9个梨品种光合特性的比较研究

对河西走廊干旱荒漠区栽植的梨品种进行光合特性的比较,以期为当地梨的选育和引种提供参考。以9个梨品种为材料,测定其光合参数并进行相关性分析。结果表明,(1)9个梨品种的光合指标存在差异性,‘南果’的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)最大;‘软儿’的净光合速率(Pn)和胞间CO2浓度(Ci)最小,‘尕吊蛋’的水分利用效率(WUE)和蒸气压亏缺(VPD)最大、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)最小;‘皇冠’的气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)最大、水分利用效率(WUE)和蒸气压亏缺(VPD)最小。(2)净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)呈显著正相关(P<0.05),与胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)呈极显著正相关(P<0.01),与蒸气压亏缺(VPD)呈极显著负相关(P<0.01)。(3)综合比较,‘南果’‘皇冠’和‘绿早酥’的光合能力较强,但耗水量大,耐旱性弱;‘软儿’‘尕吊蛋’‘香梨’‘茄梨’的光合能力一般,但耗水量少,具有一定的抗旱性。

河西走廊干旱荒漠区退化林分修复技术探究

当前,河西走廊干旱荒漠区的生态恶化现象非常明显,林分退化情况较严重,水资源的供应与需求之间存在的矛盾在不断加重,对其所开展的修复治理工作存在很大的困难,受到了社会各界的广泛关注。基于此,主要分析了河西走廊东北部甘肃省武威市下辖县——干旱荒漠区的民勤县退化林分修复技术。

基于GPS的河西走廊干旱区大气可降水量特征

利用张掖国家气候观象台2016年10月至2019年5月地基GPS反演的大气可降水量资料及地面常规观测资料和探空资料,探讨了地基GPS反演的大气可降水量的实用性,研究了河西走廊干旱区大气可降水量时间变化特征及与降水、地面水汽压之间的关系.结果表明:(1)GPS/PWV与探空资料计算的PWV(precipitable water vapor)有较好的一致性,两者存在非常显著的正相关关系,GPS/PWV具有较高的精度和可用性.(2)大气可降水量呈"单峰型"月分布特征,8月最大,2月最小;降水量不仅受PWV影响,还与降水转化率相关,月降水量峰值较PWV峰值滞后,是因为7月降水转化率高于8月;PWV日变化幅度较小,峰值出现在01:00(世界时,下同),谷值出现在08:00,且与气温存在明显反相关.(3)降水大多发生在PWV高于基值(8.4 mm)时段,降水发生前7~11 h PWV出现积累和跃增,跃增值普遍在3.0 mm以上;降水多开始于PWV最大值前后,结束于PWV快速下降阶段,最大小时雨强通常在PWV最大值或之后1 h出现.(4)雨日PWV显著偏高于无雨日,但PWV对河西走廊干旱区的降雪天气指示意义并不明显.(5)大气可降水量与地面水汽压之间存在二次多项式关系.

极旱荒漠区湿地植被动态变化监测——以甘肃敦煌阳关国家级自然保护区为例

利用1988—2016年共541幅Landsat 5 TM和Landsat 8 OLI影像,计算了极旱荒漠区中西土沟和渥洼池湿地植被(以芦苇为主)的归一化植被指数(NDVI),分别从NDVI,湿地植被面积和平均NDVI这3个方面对湿地植被特征进行分析,对敦煌阳关国家级自然保护区(以下称阳关保护区)内的渥洼池和西土沟湿地植被进行植被覆盖度估算,判断其变化。根据谷歌影像和现地调查,确定NDVI>0.1是识别西土沟和渥洼池湿地植被的最佳阈值,通过对保护区湿地植被的统计计算,研究其变化趋势。研究发现,渥洼池和西土沟的湿地植被都有明显的增加趋势。

甘肃河西走廊西大河中游湿地成因与保护对策研究

干旱的河西走廊永昌县境内分布有弥足珍贵的刘克庄、焦家庄、北海子、圣容寺等4块面积达20.38 km2的湿地,均分布于西大河中游的永昌盆地。湿地的形成是地貌-构造所控制的水文地质条件及地表水、地下水(泉水)相互转化共同作用的结果。受20世纪以来气候变暖趋势及人类过度开发利用水资源的影响,西大河中游湿地面积呈逐步减少的萎缩状态,目前较大的泉眼仅有879个,近30年来湿地面积减少40%以上。加强西大河上游祁连山径流形成区和水资源涵养区的生态环境保护,减少出山地表水的引用量,控制中游地下水开采量及地下水位,是保护有限湿地资源的主要对策措施。

克拉玛依生态廊道植被恢复途径探讨

克拉玛依是我国重要的石油城市,为我国的现代化建设提供了大量的能源物质。克拉玛依市地处温带干旱荒漠区,气候环境恶劣,自然灾害频繁,加上一系列人为不合理开发利用,导致生境恶化。《克-白新区绿地系统规划》依据克-白城镇城市发展空间格局、大型基础设施布局和自然地貌特征,提出需要建立多层次、多功能的绿地系统结构。其中,贯穿于克白城镇组群间的12条生态廊道是重要的绿地结构层次,它与区域内各类绿地共同构成完整的城市生态安全屏障。本文章提出城市外围生态廊道植被恢复一系列途径和对策,旨在为保障城市生态安全、建设宜居城市、实现城市可持续健康发展提供科学参考。

河西走廊-塔克拉玛干沙漠边缘阻击战核心区现状、区划及任务

为了贯彻习近平总书记关于加强荒漠化综合防治、深入推进“三北”等重点生态工程建设重要讲话精神,打赢、打好河西走廊-塔克拉玛干沙漠边缘阻击战,开展阻击战核心区治理区划与分区治理任务研究。依据区域荒漠化土地和风沙活动特点,以“沙源不再危害,尘源有效控制”为目标,在对区域风、沙、尘源地,风沙输移规律、路径及其影响范围,自然地理特征,沙尘源地、风沙口、绿洲间防护缺口、绿洲外围流沙入侵地等空间分布进行系统梳理与分析基础上,提出区域荒漠化治理区划与分区治理的重点任务,以期为打好河西走廊-塔克拉玛干沙漠边缘阻击战提供科学支撑。

河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘阻击战:风沙形势与防治任务

为落实习近平总书记在加强荒漠化综合防治和推进“三北”等重点生态工程建设座谈会上的重要讲话精神,文章以打好河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘阻击战为主要目标,深入开展了河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘风沙形势与防治任务研究工作。依据河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘沙化土地特征和风沙活动形势,以“流沙不再漫延,尘源有效防控”为目标指向,以“防风、阻沙、控尘”为核心课题,确定河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘阻击战的思路。通过系统梳理“风、沙、尘”的源区和路径,瞄准沙漠边缘防沙治沙关键带和突出沙害治理重点,提出了河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘防沙治沙重点任务区和重点任务,以期为打好、打赢河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘阻击战提供科技支撑。