我国北方沙区退化植被的恢复机理

通过讨论我国北方沙区退化植被的恢复机理,认为气候驱动机制、植被自我修复机制、土壤环境变化和景观格局的驱动机制是我国北方沙区退化植被自然恢复的四个主要机制。其中,气候机制决定着植被恢复演替的方向和终点,是植被恢复的外在驱动机制;植被的自我修复机制决定着植物恢复的起始速度和演替速度,是植被恢复的内在驱动机制;而景观驱动作用只发生于斑块较小且呈镶嵌分布的退化植被区,对于面积很大且连片分布的流沙裸地其作用微弱;土壤条件的改善既是植被对土壤作用的结果,又反馈于植被的演替,它决定着群落演替的阶段性和群落类型,自始自终伴随着植被的演替过程。

中国北方沙区城市风沙灾害危险度评价--基于遥感、地理信息系统和模型的研究

开展风沙灾害危险度评价研究,对促进中国北方沙区城市的安全与可持续发展具有重要意义。基于灾害系统理论,构建了城市风沙灾害系统动力学模型,对中国北方沙区城市风沙灾害危险度进行了评价。结果表明:中国北方沙区风沙灾害高危城市主要分布在新疆塔克拉玛干沙漠周边和古尔班通特沙漠南缘、甘肃省以及宁—陕—蒙3省区接壤区。重度危险以上的城市共计35个,占参评城市的51%,其中,极度危险的城市有12个,由西向东依次为乌鲁木齐、和田、中卫、乌海、包头、榆林、通辽等。近邻沙源是城市风沙灾害的主要诱因,应该加以重点治理;经济发达城市应该重点保护。减轻土壤风蚀的城市周边沙化土地利用格局优化的方法与技术应是防治城市风沙灾害的研究重点。

我国北方沙区荒漠化防治工作思考与建议

中国是世界上受荒漠化危害最为严重的国家之一。经过几十年的不懈努力,中国荒漠化防治取得了举世瞩目的成就,赢得了国际社会的广泛赞誉。在新的历史时期,中国的荒漠化防治依然面临着严峻的挑战,如何确定资源承载力约束下合理的生态建设规模,保护和改造现有固沙植被,恢复和重建沙区生态系统?如何科学评估荒漠生态系统服务功能,统筹协调资源利用与生态保护的矛盾,发展沙区经济,推动沙区可持续发展?这些都是亟待回答的重要问题。文中在对中国北方荒漠化重点省区进行广泛调研和深入分析的基础上,总结中国在荒漠化防治方面取得的成效,分析了目前荒漠化防治中存在的认识误区和需要关注的问题,并就未来中国荒漠化防治的总体原则、土地可持续管理、治理成效评估、治理模式和措施、沙产业发展、科学研究和国际合作等方面,提出了具体建议。

1990-2019年中国北方沙区太阳能资源评估

沙漠地区太阳能资源丰富且地表植被稀疏,非常适于太阳能资源开发。然而目前针对中国北方沙漠地区太阳能资源的评估仍然较少。本研究利用中国北方沙区(含沙漠、沙地、戈壁和盐碱地)46个太阳辐射站和189个常规气象站数据,基于极端梯度提升算法(xgboost)估算了太阳总辐射量,分析了总辐射量年、季和月的时空分布并进行太阳能资源评估。结果表明,中国北方沙区1990-2019年平均日照时数和太阳总辐射量为2927.90 h和5888.39 MJ·m^(-2),且以分别以22.48 h·(10a)^(-1)和8.66 MJ·m^(-2)·(10a)^(-1)的速率减少,但这种趋势并不显著(p>0.05)。日照时数和太阳总辐射量空间分布呈现出东西低中部高的特点,青海和甘肃河西的沙区总辐射量最高,在6300 MJ·m^(-2)以上,东北地区的沙地总辐射量最低,不足5300 MJ·m^(-2)。季节变化表现为夏季太阳总辐射量最大,春季次之,秋冬季最低。总体上看,青海和河西走廊西部沙区太阳能资源丰富,其他沙区较丰富,但就太阳能资源稳定度而言,仅青海、河西走廊南部沙区为较稳定,其他沙区为欠稳定或一般。因此,青海和甘肃河西沙区太阳能资源开发潜力最大,应加大对该区太阳能资源的开发投入,提高区域经济发展水平,改善沙区生态环境。

北方沙区樟子松造林技术

首先分析了樟子松成活率、保存率低的主要原因,然后详细分析了樟子松造林技术,最后指出了樟子松在北方沙区的应用前景。

中国北方沙区水量平衡自动模拟监测系统(沙坡头蒸渗仪群)

水量平衡始终是我国北方沙区植被建设所面临的核心科学问题,决定着植被-土壤系统的可持续性和稳定性。蒸发渗漏仪(以下简称“蒸渗仪”)是研究水量平衡的最可靠手段,但其目前存在研究站点单一、系统不匹配、精度不一致等问题,从而制约了沙区生态水文学研究的理论创新。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院沙坡头沙漠研究试验站于2019年建成了目前规模最大的中国北方沙区水量平衡自动模拟监测系统——沙坡头蒸渗仪群。该平台以36台大型称重式蒸渗仪为主体,集成了降水和地下水模拟、根系动态测量和土壤溶液提取等系统,配置了不同生物气候带沙区的土壤和典型固沙灌木,开发了数据管理信息系统。该平台可模拟降水和地下水,连续精确监测土壤水动态、蒸散发、植物生长等过程,实现不同生物气候带沙区水量平衡的自动监测-模拟-量化-集成研究,是科学认知、客观解析沙区植被-土壤系统生态水文互馈机制,探索植物固沙模式及沙区生态恢复与重建理论的重要研究平台。该平台显著提升了我国野外站的科学研究能力和解决国家重大科技需求的能力。

关于沙漠化概念的意见分歧及其成因浅析

针对当前学术界关于沙漠化概念意见分歧很大的现状,评述学者们提出的各种沙漠化概念,分析产生分歧的原因,得出:(1)沙漠化成因是沙漠化概念产生分歧的原因所在;(2)中国北方沙区沙漠化成因有自然因素,也有人为因素。在此基础上提出,沙漠化概念不应局限在成因问题上,沙漠化就是指在沙源丰富地区以风力作用形成的沙质荒漠化。