西部旱区寒区草类植物种质资源研究现状与发展机制

黄土高原、青藏高原、蒙新高原的干旱寒冷气候孕育了丰富的草类植物种质资源,形成了旱区寒区草类植物种质的天然资源库;积极开发旱区寒区草类植物种质资源,有利于提升种质创新与利用水平,更好支撑西部地区的草种业发展。本文分析了国内外草类植物种质资源的收集保护、研究利用现状,辨识了西部旱区寒区草类植物种质资源发展面临的主要问题;在论述开发利用优势条件的基础上,提出了西部旱区寒区草类植物种质资源开发利用的创新发展机制。研究建议,尽快将草类植物种质资源优势转化为学科优势和产业优势,驱动草类植物种质资源创新利用由认知层面转向行动层面,引导草类植物种质资源开发利用由分散发展转向系统化集成,构建草类植物种质创新发展的跟踪或超越机制。进一步提出了建设草类植物种质创新与利用科技园这一西部旱区寒区草类植物种质资源开发利用的务实举措,以尽快建成“西部种业之都”、西部种业创新高地。

原位发酵床处理干旱寒冷区农村厕所粪污研究

为研究微生物原位发酵床处理干旱寒冷地区农村厕所粪污的效果,分析了发酵床垫料基本理化性质、营养成分以及微生物数量的变化情况,评价了发酵床垫料的安全性。结果表明,在体积大小约66 L的发酵床中,服务人数为4人·d^(-1)的F6和F7号发酵床垫料最高温度可达51.66℃和50.24℃。发酵床垫料的微生物以细菌为主,其数量在109~1010数量级。不同服务人数的发酵床垫料含水率变化情况不同,但总体呈现先波动上升后下降的趋势。研究表明,试验结束时所有发酵床垫料的pH、总养分含量和有机质含量均符合《有机肥料》(NY/T 525—2021)的相关规定,并且EC值均在2.48 mS·cm^(-1)以下,盐渍化风险较小,F8、F3、F6和F7号发酵床垫料的种子发芽指数在80%以上,达到了腐熟的要求。除F1号发酵床垫料外,试验结束时其他发酵床垫料的粪大肠杆菌数和蛔虫卵死亡率均符合《粪便无害化卫生要求》(GB 7959—2012)中的限定值。

不同植物对黄土边坡产流产沙与抗剪强度的影响

[目的]探讨不同草本植物对黄土边坡产流产沙与抗剪强度特征的影响,为进一步开展高寒干旱和半干旱地区,有效防治因降雨诱发水土流失、浅层滑坡等地质灾害,提供理论依据和实际指导。[方法]在西宁盆地长岭沟流域自建试验区,选取垂穗披碱草(Elymus nutans)、老芒麦(Elymus sibiricus)、细茎冰草(Agropyron trachycaulum)3种优势草本植物为试验供试种,开展原位人工模拟降雨试验与室内直剪试验,分析了模拟降雨条件下6种不同类型植物边坡坡面产流产沙及根—土复合体抗剪强度特征。[结果]在模拟降雨条件下,草本植物能显著抑制坡面产流产沙,阶梯形边坡相对直形边坡能显著降低坡面产流产沙,且随着草本生长期增加坡面产流产沙显著降低,生长期为2 a的种植垂穂披碱草阶梯形边坡坡面累积产沙量较垂穂披碱草直形边坡降幅为79.68%,生长期为1 a的种植垂穂披碱草阶梯形边坡平均产沙率较阶梯形未种植裸坡降低幅度最大为86.27%,表明种植垂穂披碱草阶梯形边坡有效抑制坡面的产流能力相对显著;进一步研究表明,降雨使边坡土体平均含水率增大,导致边坡浅层土体黏聚力降低;与直形边坡相比较,模拟降雨后阶梯形边坡黏聚力c值降低幅度较小,其中种植垂穂披碱草阶梯形边坡较降雨前降低幅度为19.25%,表明垂穂披碱草阶梯形边坡其增强边坡土体强度效果相对最显著。[结论]垂穗披碱草阶梯形边坡表现出相对更显著的抑制边坡水土流失和提高边坡浅层土体抗剪强度,起到增强边坡土体稳定性的作用。

黑河流域水资源合理开发利用研究

长期以来黑河流域水资源总量的不足 ,诱发了上下游之间、经济用水与生态和环境之间等一系列用水矛盾发生 .根据有关水文气象资料及前期研究成果对黑河流域水资源数量、特征、利用现状及供需平衡进行了分析研究 .结果表明 ,目前黑河流域水资源已呈现出严重不足 ,并且由此引起了流域内许多地方尤其是下游额济纳地区生态与环境的急剧恶化 .究其原因 ,固然与内陆地区气候干旱等先天不利条件有很大的关系 ,但最主要的原因还是人类对水资源的开发利用不当造成的 .因此 ,在区域社会经济的发展中 ,应充分考虑水资源的制约条件 ,从可持续发展的角度出发 。

西北干旱地区水资源与生态环境保护

西北干旱地区的水资源主要是地表水。地表水具有时空分布不均、河川径流补给来源的多样性和与地下水转换频繁等许多特点。西北干旱地区的生态环境在人工绿洲内部有所改善 ,但在绿洲外 ,正在进一步恶化 ,包括土地沙漠化、冰川退缩、湖泊干涸、下游河道断流、沙尘暴频次增加、天然草地大面积退化、天然植被遭到破坏等。这些问题都需要用水来解决。当前生态环境恶化的典型事例有 3处 :塔里木河下游。

基于协调发展度模型的经济增长与资源环境时空关联分析:兼论典型寒旱区主体功能规划的协调决策

为探索经济相对落后地区如何在主体功能区规划框架下推进区域可持续发展的思路,基于地理学第一定律及时空邻近度概念等,引入生态系统服务价值理论构建资源环境成本核算模型,从人口、资源、环境与经济社会协调发展的视角提出经济增长与资源环境的协调发展度、相对协调发展度模型.应用探索性空间数据分析方法测度1978年以来我国大陆省区经济增长与资源、环境的协同效应,在此基础上从新疆、西藏、青海、内蒙古、黑龙江、甘肃、宁夏等7个典型寒旱区主体功能规划的视角,初步探讨了经济欠发达地区经济发展与资源、环境的协调决策问题.结果表明:1978-2012年,中国大陆省区经济发展的资源环境成本由1.52×1012元攀升至9.65×1012元,经济增长与资源环境的协调发展度由0.232提高到1.029,新疆等7个典型寒旱区的相对协调发展度由0.379下降到0.177.北方各省区经济增长与资源环境的协调发展度具有空间异质性,空间负相关省区增至12个且有进一步扩张趋势;东南和西部地区分别形成高-高、低-低集聚区,但受北方经济效益与生态效益溢出的影响、空间正相关的显著性持续降低.未来,我国典型寒旱区及有关经济欠发达地区应积极完善中小尺度的主体功能规划,抓住机遇持续推进经济结构调整,通过提高资源利用效率、降低环境损失成本等提升经济发展质量,促进区域人口、资源、环境与经济社会协调发展.

西北干旱内陆河流域城镇化与水资源环境系统耦合机理

水资源是西北干旱内陆河流域经济社会可持续发展最基本的约束条件,城镇化是实现可持续发展的重要环节,水资源的高效合理利用和城镇化的健康有序发展均是影响该区域可持续发展的关键因素。剖析了城镇化与水资源环境系统之间存在的耦合机理以及不同发展阶段的耦合作用强度,阐述了内陆河流域水资源利用时空转移下的城镇发展演变机理。

干旱区绿洲稳定性评价指标体系构建及其应用分析

干旱区各类生态环境问题中,绿洲稳定性是最为核心和关键的,因为绿洲是干旱区所特有的一类景观,是干早区人类生存和生产的核心场所,其稳定与否,直接关系到绿洲能否实现人口、资源与环境的可持续发展。绿洲的稳定性就是确保绿洲生态系统的能流、物流、人流、信息流处在良性循环状态。选择农牧业经济为主的极端干旱区—塔里木盆地南部典型绿洲,按绿洲系统的结构分为资源环境和社会经济两个子系统,各个子系统又可分为不同层次的指标层,构建优化的指标体系共18个指标,利用绿洲稳定性指数对研究区3个时期绿洲稳定性进行了综合评价和分析,该项研究对于干旱区绿洲实现人口、资源与环境可持续发展具有重大意义。

基于曙光3000计算环境的寒旱区资源环境数据平台建设

通过对寒区旱区资源环境研究中已积累的大量特色数据、应用模式和程序的分析,对分布式网络环境中的数据采集与管理、应用模式和程序的移植集成、应用程序与数据的交互访问等技术进行了讨论,提出建立由数据中心、中间件服务、应用服务、一站式管理组成的数据平台是提高数据利用效率,方便实现数据与应用集成,提高科研效率的一种有效途径之一.对数据平台建设的主要思路及实现技术进行了详细讨论,并在实验基础上,初步建立了基于曙光3000高性能计算环境的寒区旱区资源环境数据平台,为以后的数据网格建设做了一定的技术准备.

高寒半干旱区油菜牧草混播草地土壤环境效应

从土壤物理、化学、生物等方面系统地研究了油菜、豆科禾本科牧草混播人工草地土壤环境效应。干旱年型(生长季降水167.5 m m )混播草地至开花盛期土壤贮水量高于天然草地,之后呈降低趋势;丰水年型(生长季降水355.9 m m )土壤贮水量均高于天然草地,1 m 土体贮水量增加5.7～67.6 m m 。土壤盐分表聚性特征明显,混播草地改善土壤盐分状况显著,耕层和1 m 土体含盐量分别较天然草地降低0.31～6.00g/kg和0.12～1.21 g/kg。混播草地肥力状况改善,速磷和有机质含量增加,而速氮、全氮、全磷含量则呈降低趋势,磷酸酶和H2O2 酶活性增强,脲酶活性下降;> 0.25m m 水稳性团聚体含量提高6.03% 。,结构系数、团聚度提高,改善了土壤结构状况,增大了土壤持水能力。混播草地地上部干物质和粗蛋白产量明显增大,较天然草地分别提高17.8% ～319.1% 和27.9% ～316.1% ,其生物产量和水分利用效率分别较天然草地提高477.1% 和15.2 kg/(m m ·hm 2),建植混播人工草地,显著提高生物产量和水分利用效率。

我国干旱半干旱地区治理环境资源问题的技术规范初探

落后的生产技术以及不遵循自然规律开发利用环境资源,使生态环境本就脆弱的干旱半干旱地区旱灾更广泛外,还表现出诸如土地荒漠化、水土流失、草原退化等日趋严重的环境资源问题。干旱半干旱地区发展经济需要注重生态效益与经济效益并举,科技进步是关键,为使科学技术在生产实践中规范化运作,在干旱半干旱地区法制建设中应制定治理环境资源问题的技术规范,包括生态技术规范、生产技术规范、节水技术规范、预测技术规范。

1∶25万区域地质调查中生态环境遥感调查内容和方法初探——以祁连山西段为例

以祁连山西段1∶25万酒泉幅、昌马幅区域地质调查为例,探讨了在中国类似的寒区旱区利用遥感手段进行生态环境调查研究的内容、方法,对其前景进行了展望,同时为在新一轮1∶25万区调中进行生态环境调查和研究提供研究实例。

中国西北地区工业园水资源高效利用系统研究

以西北地区某工业园为研究载体,从水资源高效利用系统构建出发,研究工业园水资源高效利用及优化调控系统模型的建立,提出适应当地资源环境特征的"分质处理-多级回用"水资源高效循环利用体系,打造水资源闭路循环经济链,有利于当地工业园区的生态化转型及可持续发展。

西北旱区水文水资源科技进展与发展趋势

西北旱区水资源短缺,生态环境脆弱,严重制约了社会经济可持续发展和生态环境良性循环。尤其是在变化环境下,全球气候变暖加快了冰川融化速率,西北旱区的水文要素和水资源都发生了剧烈变化。因此,综述西北旱区水文水资源科技进展与发展趋势具有重要的意义。本文在大量查阅国内外水文和水资源科技研究文献的基础上,简述了西北旱区水文水资源特点和存在问题,对水文水资源科技进展进行了较系统总结;同时,指出了旱区水文水资源科技的发展趋势,可为进一步研究旱区水文水资源关键学科问题和关键技术提供有益参考。

基于寒旱区特色资源整合的网络科普共建平台

公众是科普的最大受益群体,也是网络科普传播的主要对象,在网络科普的快速发展中还存在一些支持公众参与、共建以及科普资源共享方面的问题.以寒旱区特有的科普资源为主,构建了一个拥有资源管理层、平台管理层、应用层和用户体验层结构,能支持多种方式科学传播、多元科普资源集成和公众可参与共建共享的科普共建平台,为实现科普资源共建与交换,自助科普主题建设以及科学文化传播提供了一个稳定可扩展平台,形成了拥有21个科普专题的寒旱区网络科普天空.

论开发新疆旅游资源的地域环境

新疆旅游资源具有独特的地域环境。本文主要论述了深居欧亚大陆腹地的区位环境,干旱荒漠区的自然环境,资源丰富且待开发的经济环境和多民族风土习俗的人文环境。并对今后旅游资源的开发方向提出若干建设性意见。

西北干旱区水资源开发与防止生态环境恶化

本文概要论述我国西北干旱区水资源的基本特征，以及水资源合理开发利用必须遵守的原则。重点以河西走廊为例，阐明水资源开发违反自然规律所造成的恶果，以及防止生态环境恶化应采取的各项措施。

新疆中型水库坝型与枢纽布置的关键技术应用实践

针对新疆高严寒、高地震、高海拔、深厚覆盖层、多泥沙、缺少水文资料、生态环境脆弱的独特筑坝环境条件,多个工程开展了大量的探索与实践。在坝型选择上形成了以当地材料坝中碾压式沥青心墙砂砾石坝、混凝土面板砂砾石坝为主的坝体结构型式,体现了砂砾石坝体变形较小、投资较省的特点。在枢纽布置上结合地形特点及地质条件形成了灵活多样的泄水建筑物消能型式,"两洞合一"、"多洞合一"等都有不同的应用。枢纽建设与水资源合理利用中,为实现人与自然和谐相处,切实保护生态环境,大坝鱼类保护设施因地制宜,从早期的增殖站发展到现在的鱼道、升鱼机、集运鱼船等。智能化筑坝、水电站"以阀代井"、超深防渗墙、沥青心墙坝砾石骨料应用等若干关键技术的进步又促进了坝型选择与枢纽布置的优化,为类似环境条件下的筑坝技术提供了宝贵经验。

新疆十大水生态环境保护目标及其对策探析

新疆除额尔齐斯河为最终注入北冰洋的外流水系外,其他河流均为典型内陆河流域。长期以来,由于灌溉农业大规模发展,人工绿洲不断扩大,用水量不断增加,绝大多数内陆河流都处于水资源过度开发利用状态,对自然绿洲及水生态安全已构成严重破坏和威胁,未来社会经济可持续发展与生态环境保护面临严峻的水资源瓶颈制约。系统分析了新疆水资源及生态环境特征、水资源利用情况及水生态环境保护目标,并对生态需水量进行了分析预测;针对涉水的水源涵养区及草原生态系统保护、塔里木河流域生态环境保护、水资源开发与保护、大坝建设与河流生态环境保护、土壤盐碱化改良与灌排调控保障、地下水资源超采区治理及开发利用与保护、乌伦古湖和额尔齐斯河河谷林生态环境保护、库鲁斯台草原生态环境保护、艾比湖等其他重要湖泊及湿地生态环境保护10大环境保护问题进行了分析讨论,研究提出了具体的生态环境保护目标和对策措施。认为,在当前贯彻实施最严格的水资源管理制度的过程中,调控新疆灌溉农业发展规模,破解用水结构与方式不合理、用水效率效益低、生态用水被挤占、地下水超采、农业用水不断增长等问题是核心;经济社会总用水量的持续增加对新疆水生态环境已造成了严重影响。研究结果对于干旱区内陆河流域水资源可持续利用,生态环境保护,优化水资源配置具有一定的参考意义。

资源环境支撑视角下的干旱区城市区位研究——以河西走廊城市为例

水土资源、生态环境、交通、公共设施是城市发展的重要支撑要素,影响城市区位的优劣。将资源与环境作为关键因子引入到干旱区城市区位研究中,采用"状态指数"法、综合交通可达性赋值测度法和区位熵分析河西走廊城市区位状况。结果表明:河西五市水土资源和生态环境区位多项指标处于危机和预警状态,张掖市相对最优;城市间交通区位差别较大且对内、对外交通基础设施不协调,嘉峪关市交通区位最好,交通可达性指数是金昌市的1.8倍;公共设施发展不均衡,具有区位比较优势的产业部门主要集中在张掖市和酒泉市。根据区位因子优劣的分析结果,为河西走廊城市发展提出建议。