An analysis of oasis stability in arid areas:a case study in the northern slope areas of the Tianshan Mountains

This paper discusses oasis stability at regional scale with a case study in the northern slope areas of the Tianshan Mountains (NSTM). The results showed certain significant aspects. (1) As long as water resources in the oasis keep stable and their utilization efficiency can be maintained or gradually increased, the primary productivity could be continuously increased and the natural primary productivity keeped relatively stable. In this case, it is considered that the oasis is stable and its sustainable development can be achieved at regional scale. (2) Considering the availability of water resources in the oases, the oases on the alluvial-diluvial fans are highly stable. In the alluvial plain downstream of the groundwater overflowing zones the oases are moderately stable and in the lacustrine deltas or dry lacustrine deltas the oases are lowly stable. (3) Enlargement of oases and the increase of water resources and vegetation coverage in the oasis will certainly enhance the 'cold-island effect' of the oasis and increase the stability of oases.

Practice-based Research on Popularity of Tea Culture in Northern Mountainous Area and Improvement of Students' Humanism Spirit

In this paper,questionnaires about college tea culture and humanism spirit have been investigated in the undergraduates of Hebei Agricultural University in mountainous area of Northern China.After analyzing the survey results and the causes,the author made references and gave recommendations to the university students about the tea culture and humanism spirit cultivation.

暴雨条件下水土保持措施对坡面产流产沙的影响

[目的]探究暴雨条件下水土保持措施对坡面产流产沙的影响,可对科学制定高效的水土流失防治措施提供依据。[方法]依托北京密云区石匣小流域水土保持科技示范园的7个径流小区,选取了2010—2021年20场自然暴雨观测数据,运用统计和相关分析等方法探讨了不同水土保持措施对产流产沙和面源污染的影响,并分析了降雨、土壤、植被因子与产流产沙之间的相关性。[结果](1)在2010—2021年研究区年降雨总量相对平缓,但年降雨频率有所增加、暴雨发生次数呈现出上升趋势。(2)在20次暴雨条件样本中,荆条的减流率和减沙率分别为94.13%和99.76%,减流减沙效益优于刺槐+侧柏+鱼鳞坑、玉米+梯田等其他组合。荆条、刺槐+侧柏+鱼鳞坑对面源污染的防治效果较好,污染指标显著低于平均水平。(3)降雨因子、植被因子与径流泥沙的相关性分析显示,平均雨强、I30、I60与径流量呈显著正相关,相关系数分别为0.54,0.73,0.7;平均雨强、I60与泥沙量呈显著正相关,相关系数分别为0.58,0.5;植物盖度与径流量、泥沙量明显负相关,相关系数分别为-0.51,-0.58。[结论]综合考虑暴雨条件下的径流泥沙数据,我们认为在保障经济效益的前提下,推荐该地区采用荆条作为优先水土保持措施。

基于SBAS-InSAR和光学遥感的天津市北部山区潜在滑坡识别研究

以天津市北部山区为研究对象,开展潜在滑坡识别研究,利用差分干涉测量短基线集时序分析技术(SBAS-InSAR)处理2018-01—2022-08的56景Sentinel-1A数据,并结合2018—2022年的Landsat8光学遥感影像,分析形变与光学遥感影像特征以及NDVI,筛选出潜在滑坡区域。研究结果表明:基于SBAS-InSAR技术识别的天津北部山区的形变较大区域有20处,使用光学遥感影像结合各发育环境要素进行处理确定的区域有19处,其中5处经两种技术确认为滑坡隐患,通过对该5处沉降信息进行识别分析,该5处区域最大年形变速率可达-12 mm/a,需要进行重点监测预警,使用两种技术结合对滑坡隐患区域进行识别可以有效地提高识别准确度,为天津北部山区灾害监测提供新的方式。

昆仑山北坡水资源科学考察初报

2021年10月首批启动了第三次新疆科学考察——“昆仑山北坡水资源开发潜力及利用途径科学考察”。结合多源遥感信息和2022—2023年野外科考工作,对昆仑山北坡的水文水资源变化和水资源利用进行了调查研究。结果表明:(1)1990—2020年,昆仑山北坡山区的气温、降水分别以0.14℃·(10a)^(-1)和6.53 mm·(10a)^(-1)幅度增加。(2)冰川变化相对稳定,积雪面积和积雪深度表现为略微增加。(3)永久性水体和季节性水体面积分别显著增加79.89%和144.49%。(4)东昆仑-库木库里盆地的阿牙克库木湖和阿其克库勒湖两大湖泊的水域面积分别增加了68.91%和58.22%,盆地内多条河流具备水资源开发潜力。(5)昆仑山北坡陆地水储量总体呈增加趋势,表现为从西向东增加趋势越加显著。(6)昆仑山北坡的主要河流和田河、克里雅河和车尔臣河年均径流量2010—2023年较1957—2023年分别增加了20.24%、27.85%和45.17%。(7)基于不同气候变化情景模拟预测至21世纪中后叶,主要河流径流量将保持上升态势,区域水资源量总体呈增加趋势。昆仑山北坡的水资源禀赋可为区域绿色高质量发展提供有利的水资源保障条件。

基于“两山”理论的秦岭北麓乡村空间营建策略研究

空间营建是秦岭北麓乡村地区“两山”实践的重要保障.研究提出在乡村“资源-资产-资本”的转化过程中,应构建“两环节、三层次、多主体”的“两山”转化空间营建路径:以生态基础培育和多元增值开发为两大空间营建环节,构建“区域→单元→地块”三层次营建体系,建立多主体参与共赢的营建机制.研究以西安鄠邑区为例,梳理其在大都市圈发展背景下“两山”转化的乡村空间营建问题,提出“要素统筹、生境修复、产居转型、有序共建”四方面空间营建策略,形成地域适宜性的绿色共建模式,以期为地区乡村振兴和高质量建设提供借鉴.

北方土石山区坡面水土流失特征研究

[目的]揭示北方土石山区坡面水土流失规律,为山区土壤侵蚀防治和生态建设提供科学依据。[方法]利用1988—1991年坡面径流小区观测数据,运用统计和相关分析等方法,对不同下垫面条件下坡面水土流失特征进行了分析,并探讨了坡面径流深度、土壤侵蚀模数、土壤入渗率与有效降雨量、平均降雨强度、降雨历时、降雨等级的关系。[结果](1)在5°08′~24°08′坡度范围内,坡面径流深度随坡度增加逐渐减小,土壤侵蚀模数和土壤入渗率随坡度增加逐渐增大;(2)在2.18~33.19 m坡长范围内,坡面径流深度随坡长增加逐渐减小,土壤侵蚀模数和土壤入渗率随坡长增加呈现先增后减的变化趋势,存在临界坡长;(3)随着植被覆盖度增加,坡面径流深度、土壤侵蚀模数迅速减小,土壤入渗率逐渐增加;裸地的坡面径流深度和土壤侵蚀模数显著高于30%植被覆盖度坡面,但植被覆盖度由30%增加到60%,90%时,坡面水土流失过程的影响差异并不明显,说明在水土流失治理中存在临界植被覆盖度;(4)坡面径流深度、土壤侵蚀模数主要受到有效降雨量和平均降雨强度影响,且均呈显著正相关;而土壤入渗率主要受到平均降雨强度和降雨历时影响,与平均降雨强度呈显著正相关,与降雨历时呈显著负相关;随降雨等级的增加,坡面径流深度和土壤侵蚀模数呈增加趋势而土壤入渗率呈先增加后减少的趋势。[结论]下垫面条件和降雨因素对北方土石山区坡面水土流失过程产生了重要影响。未来应结合室内试验和模型模拟,进一步加强该区域不同自然因素和人类活动对坡面水土流失过程和影响机制的研究。

北方山区特色生态农业产业发展模式典型案例分析

特色生态农业产业在乡村振兴中具有重要作用,是促进农民增收和乡村发展的抓手,发展前景广阔。本研究基于循环农业理论、协同治理理论和产业集群理论,分析了北方山区特色生态农业产业发展的3个典型案例,并对案例发展模式进行归纳和对比分析。结果表明,特色生态农业产业在促进资源高效利用、产业融合、科技创新、市场拓展等环节发挥了至关重要的作用,提升了北方山区的自我发展能力,在助力区域经济可持续发展和乡村振兴中效果显著;3个案例发展模式因区域优势要素资源、参与主体利益目标以及发展项目不同而各具特色,体现了特色生态农业产业发展的模式创新性和多样化路径。未来发展重点应着重于资源整合、产业融合、利益机制构建、科技支撑等方面,创新多业态、多类型、多元化特色生态农业产业发展模式。

秦岭北麓地区CO_(2)和水汽湍流输送实验研究

利用中国气象局秦岭气溶胶与云微物理野外科学试验基地长安站2021年4月~2022年3月涡动相关系统观测资料,结合气象观测资料,研究了秦岭北麓城郊过渡带近地面大气CO_(2)、H_(2)O浓度、蒸发量以及湍流通量演变特征,并讨论了气象要素对碳通量的影响.结果表明:观测时段内CO_(2)小时浓度年均值为(404.4±27.9)×10^(-6),与瓦里关大气背景观测站和全球背景观测站CO_(2)年均值浓度水平相当,水汽小时浓度年均值为9.44g/m^(3),年总蒸发量为1321.5mm;CO_(2)、水汽浓度和蒸发量均存在显著的月、季节变化特征;CO_(2)和水汽通量存在明显的日、月和季节变化,全年白天均表现为较强的碳吸收,观测时段内CO_(2)总吸收量约为-3047g/m^(2);夜间表现为碳排放,观测时段内总排放量约为2631g/m^(2);气温、土壤温度、相对湿度和风速的变化均会对区域内CO_(2)通量产生影响,温度升高会增加区域内植被的固碳能力;白天CO_(2)通量负值多出现在西风条件下,农田和植被覆盖率较大的区域为CO_(2)通量的主要贡献区域;夜间CO_(2)通量正值主要来自于植被、土壤呼吸作用和人类活动排放的贡献.总体而言,秦岭北麓城郊过渡带呈现较为明显的碳汇属性,实验时段内CO_(2)的净吸收量约为-416g/m^(2).

1974—2020年大兴安岭北部多年冻土区积雪变化及其与地面、空气温度的关系

基于大兴安岭北部多年冻土区5个气象站1974—2020年逐日气温、地面温度、积雪深度资料,利用气象统计方法分析了积雪气候特征及长期变化、积雪物候变化及积雪对温度的影响,结果表明:大兴安岭北部冻土区积雪深度年内变化呈单峰型,积雪深度最大出现在2月,平均17.9 cm,年积雪日数为161.5 d,积雪日数和积雪深度最大月份不重合。年均积雪深度为10.6 cm,最大积雪深度平均为22.6 cm,近47 a年均积雪深度呈弱的上升趋势。积雪初日显著推迟,终日显著提前,使得积雪持续日数明显缩短。研究区年均积雪深度和冷季地面−雪面温差呈较好的正相关,年最大积雪深度和冷季地面−雪面温差亦呈较好的正相关,积雪深度越大其对地面的隔热作用越大,年均积雪深度每增加1 cm,地面−雪面温差升高0.4211℃,年最大积雪深度每增加1 cm,地面−雪面温差升高0.2889℃,年均积雪深度对冷季地面−雪面温差的影响更大。

粤北山区2013—2022年短时强降水的统计特征

针对地形复杂的粤北山区,基于2013—2022年412个地面气象观测站逐小时降水数据,总结粤北山区短时强降水时空分布特征。结果表明:(1)粤北山区短时强降水频次有明显的年际变化,平均强度没有明显年际差异。(2)粤北山区短时强降水5月最多,6月次之,8月更次之;南海季风爆发时间和强度对粤北山区短时强降水频次及雨强甚至极端雨强都没有明显指示意义。(3)粤北山区短时强降水日变化呈双峰型,17:00前后为主高峰、06:00前后为次高峰;从冬到秋季,主高峰由凌晨过渡到傍晚。(4)短时强降水的空间分布大体呈现西南多东北少,易发区主要集中在清远英德到河源龙门一带。4到6月以佛冈为中心显著增多;7到9月短时强降水多发生于山谷地区。

冀北山地桦木林土壤细菌群落特征对坡向的响应

为了揭示冀北山地桦木林土壤细菌群落特征对坡向的响应规律,以冀北山地阴坡、半阴坡和半阳坡桦木林土壤为研究对象,采用高通量测序技术,分析了土壤细菌群落结构和多样性。结果表明:细菌群落组成主要包含41门、107纲,其中优势细菌门为变形菌门和酸杆菌门;土壤细菌群落α多样性指数在坡向间存在显著差异,阴坡>半阴坡>半阳坡;土壤含水量、容重、硝态氮和氨态氮均影响细菌微生物群落的结构组成,其中,土壤含水量与多种细菌门存在显著相关性,且与细菌α多样性存在极显著的正相关性。综上所述,不同坡向桦木林土壤细菌群落结构和多样性呈现出一定的变化规律,坡向和土层深度变化引起的土壤含水量变化是该地区桦木林土壤细菌群落结构和多样性差异的主要因素。

北方滨海山地公园雨洪管理策略的水文成本效益分析

【目的】针对北方滨海山地区域雨洪管理快排模式导致下游易发洪涝灾害且难以滞蓄雨水资源等问题,探索具有水文成本效益优势的蓄用结合导向的雨洪管理策略。【方法】以烟台市岱王山公园为研究区域,提出“源头削减、过程截流、末端蓄用”的山地水文调控策略,在年径流总量控制率达标、滞留调蓄设施容积相等的约束条件下,比较从侧重源头到侧重末端,再到二者结合的多种雨洪管控方案,通过SWMM模型评估水文成本效益。【结果】模拟显示:1)渗透滞留效能受降雨强度和雨水管控设施布局的共同作用,对源头改造方案可提升雨水径流总量管控效能,对末端改造方案可促进峰值流量的管控;2)储蓄利用效能受季节性降水规律与雨洪管控景观设施体系的综合影响,夏季降雨量大、径流利用率高,其他季节降雨量低、径流利用率低,从源头到末端的综合改造方案储蓄利用效能最大;3)水文成本效益由水文管控效能及全生命周期成本决定,从源头到末端的综合改造方案充分利用了场地的滞蓄空间,可大幅削峰,促进雨水滞蓄入渗,以最小成本实现雨水的回收利用,水文成本效益最佳。【结论】构建了山地公园的水文成本效益分析框架,提出了兼具经济性和有效性的山地公园适宜性雨洪管理策略,为烟台及相近自然条件下的山地公园规划建设提供一定参考。

陕北安塞山地苹果树干液流变化特征及其对环境因子的响应

为揭示陕北黄土区不同生育期山地苹果树蒸腾耗水规律及其对环境因子的响应,为陕北黄土区农业水资源的高效利用及山地苹果产业的可持续发展提供科学依据。采用热扩散式探针法(TDP)和自动气象站对陕北黄土区山地苹果树干液流速率和环境因子进行连续动态监测,分析山地苹果液流速率的变化规律及其与太阳辐射、气温和大气相对湿度等环境因子的关系。结果表明:不同生育期山地苹果树干液流速率日变化总体上呈“几”字型曲线,具有明显的昼夜变化规律,有微弱的夜间液流产生;不同生育期山地苹果树干液流日累积量表现为果实膨大期(14.396 kg·d^(-1))>幼果期(14.10 kg·d^(-1))>果实成熟期(9.682 kg·d^(-1))>开花期(6.49 kg·d^(-1))>着色期(4.104 kg·d^(-1));晴天山地苹果树干液流速率高于多云和阴雨天气;构建了山地苹果树干液流速率与环境因子的多元回归模型,各方程均达到了极显著水平,各生育期方程决定系数R2均大于0.81,拟合良好。陕北黄土区夏季果实膨大期蒸腾耗水量最大,应及时于日落前或日出后进行补水灌溉。

冀北山区沙地人工植被恢复关键技术研究

为提高沙地人工造林成活率,开展了不同的整地方式、苗木类型、保水措施对冀北山区沙地人工造林成活率影响的试验。结果表明:在冀北山区沙地植被恢复中采用樟子松容器苗造林,提前开沟整地,栽植后覆膜保水效果明显,成活率较高。结合分析结果,构建了成活率与苗木类型、整地方式、保水措施等三项的回归模型,有效解释成活率的88.9%变化原因。

太行山北段赤瓦屋铜钼矿及外围地-物-化-遥综合信息找矿靶区预测

【研究目的】赤瓦屋铜钼矿位于太行山北段成矿带,属于找矿突破战略的重点勘查区域,目前找矿工作进入瓶颈期,本研究对下一步找矿突破具有重要指导意义。【研究方法】本文基于对赋矿岩体、矿床地质特征、地球物理、地球化学和遥感地质的综合研究,分析找矿标志。【研究结果】认为赤瓦屋铜钼矿与深部花岗斑岩有关,具有斑岩型矿床的典型矿化特征,形成于早白垩世;研究区环形构造发育,大型环形构造与赤瓦屋岩体及外围隐伏岩体有关,小微型环形构造多数与隐蔽爆破角砾岩或隐伏小岩株有关;地球化学异常及遥感蚀变异常的空间分布吻合程度高,对矿化具有显著的控制作用;提出了4个找矿靶区。【结论】在赤瓦屋岩体内部应把确定隐爆角砾岩体和隐伏花岗斑岩体的空间位置作为找矿工作的重点,以寻找Cu、Mo矿为主;外围应以Cu、Au、Ag多金属矿为主。

大兴安岭北部十五里桥地区磁场特征及成矿预测

十五里桥地区位于大兴安岭北部漠河前陆盆地东南部,属典型森林沼泽浅覆盖区,直接获取地质信息难度大。在1∶5万磁法数据综合解译的基础上,结合地质矿产、化探等信息,建立区域成矿预测模型、圈定成矿预测区,为十五里桥地区找矿等工作提供必要的小比例尺物探信息。综合分析结果表明,十五里桥地区各类地质单元磁场区分明显,火山岩地层表现为高磁化率、高剩余磁场强度,早白垩世侵入岩次之,沉积岩地层表现为低磁化率、低剩余磁场强度;高磁异常梯度带为成矿有利部位,沉积岩区磁异常值为20~80 nT,火山岩区磁异常值为120~180 nT;圈定Ⅱ级成矿预测区3处,Ⅲ级成矿预测区5处。其中,Ⅱ级成矿预测区成矿地质条件较好,综合信息强度高,找矿潜力较大。

冀北攻坚造林区樟子松幼树叶片功能性状对微地形的响应

【目的】探究冀北山区干旱石质阳坡不同地形对于樟子松幼树叶片功能性状的影响。【方法】以我国北方沙地造林常见树种人工樟子松幼龄林为研究对象,采用样地布设和植被调查的方法,通过方差分析对比幼树的叶面积(LA)、叶长(LL)、叶宽(LW)、叶曲率(LC)、比叶面积(SLA)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)、全碳(C)九种叶片功能性状在不同坡度和坡位的差异。【结果】(1)在叶片外部形态方面,平地LL和SLA比坡地显著高出15.25%和5.52%。在叶片养分方面,除C之外,其余养分指标在平地和坡地之间均呈现出显著差异。其中,平地的N、P和K比坡地分别显著高出3.76%、31.14%和9.11%。(2)对于不同坡度,除了LC之外,其余均存在显著差异。LA和LL均表现为陡坡最高,陡坡比中坡平均分别高出20.8%和14.9%;LW表现为缓坡数值最大,分别比陡坡和中坡高出8.9%和5.3%;SLA表现为缓坡和中坡显著比陡坡高出8.6%和8.5%。叶片养分方面全氮含量(N)和全钾含量(K)随着坡度的增加表现出显著下降的趋势,全磷含量(P)则相反,中坡和陡坡显著比缓坡高出31.3%和30.2%。(3)叶片功能性状综合得分排序表明中坡和缓坡地形对樟子松幼树叶片的功能发育有正向促进作用,而陡坡则不利于叶片发育。【结论】本研究综合分析了樟子松幼树叶片功能性状对微地形的响应表现,对集成和优化困难立地植被恢复技术提供一定理论基础。

泰国北部山区土壤侵蚀调查报告

[目的]在泰国北部山区开展实地调查,研究该区土壤侵蚀特征,旨在为泛第三极暖湿区的土壤侵蚀预报和水土流失治理提供依据。[方法]以位于北部山区的清莱府为泰国土壤侵蚀典型区域的代表区域,选取18个调查单元(小流域/矩形区),于2018年11月22—29日调查了该区土壤侵蚀的类型与特征、土地利用类型及其空间分布、植被类型及盖度、耕地状况和作物类型、水土保持措施等。[结果]土壤侵蚀主要发生在道路、田地边坡、坡耕地(尤其是新耕种的坡地)和建设用地边坡,部分林下也可见侵蚀沟发育。未经硬化的土路大多存在不同程度的侵蚀,部分道路形成严重的侵蚀沟。坡耕地的侵蚀在新耕种的田块及其边坡处尤为严重,田块内部主要表现为细沟和浅沟侵蚀,以新近种植的菠萝地最为严重。林下土壤侵蚀主要出现在林下裸露的橡胶纯林内,甚至有浅沟和切沟出现。18个调查单元的平均土壤侵蚀模数介于480.9～3 565.3t/(km^2·a)之间,总体平均为1 767.9t/(km^2·a)。该区域土壤侵蚀模数及其空间变异的主控因素是地形因子。[结论]泰国北部山区虽有大面积的森林覆盖,但采用的水土保持措施相对简单,对开垦坡地的不合理利用引起了严重的人为加速侵蚀,加之该区地形复杂,导致土壤侵蚀严重威胁生态安全和粮食安全。同时,该区的土壤侵蚀基础观测资料缺乏,迫切需要加强土壤侵蚀的基础研究和基础数据的采集,提升对该区域土壤侵蚀过程与机理的认识,注重水土保持措施的综合运用,同时加强土壤培肥、污染防治和土壤保育等措施,保障泰国农业的可持续健康发展。