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.

基于AHP-EWM-TOPSIS的秦岭北麓西安段冰酒葡萄生态适宜性评价

本研究旨在评估冰酒葡萄(Ice wine grape)在秦岭北麓西安段的生态适宜性,以促进该作物种植的经济潜力并优化当地葡萄产业结构。根据冰酒葡萄生长需求和秦岭北麓自然气候特点,研究选取最冷月均温、≥10℃有效积温、生长季干燥度、坡度、土壤pH等评价因子,确立冰酒葡萄适宜性评价体系。基于秦岭北麓西安段2000—2021年逐日气象观测数据、生态数据,采用层次分析法(AHP)、改进熵值法(EWM)、TOPSIS综合评价法,本研究构建了一个冰酒葡萄种植综合区划评估模型,对影响冰酒葡萄种植的气候、地形、土壤三大指标的空间分布进行分析。经统计分析得出最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区4个等级。结果表明,所提出的方法能够有效地识别秦岭北麓西安段内冰酒葡萄种植的生态优势区域,且所得区划结果与实际情况高度一致。这一发现对冰酒葡萄种植的区域布局和科学规划提供了重要参考。

秦岭北麓生态安全性时空迁移特征及影响因素分析

为深入了解秦岭北麓地区生态状况,利用高分遥感数据,借助模糊层次法构建生态安全演变评估模型,并结合时空变异及其驱动因子分析,探讨秦岭北麓的生态安全现状。研究发现:秦岭北麓地区的生态安全性整体呈增长趋势,生态安全中级以上区域面积占比从67.5%增长到71.9%;生态安全性在南部整体高于北部,并存在明显的地带性分布特征;生态安全演化呈先下降后增长的态势,其中土地利用、归一化植被指数和PM_(2.5)被确认为主要的驱动因素,相关系数分别为0.90、0.86和0.79,说明城市化进程的人为活动和生态保护政策对秦岭北麓地区的生态安全性有显著影响。研究结果不仅为秦岭北麓地区的生态安全性提供了科学评估,还为区域生态保护与可持续发展策略制定提供了有力的决策支持。

地域文化视角下秦岭北麓隧道洞口景观设计研究

本文以秦岭北麓隧道洞口景观为例,从地域文化视角下,总结和思考隧道洞口景观设计方法。首先对不同类型的隧道洞口及其视觉美学特点进行研究归纳;其次提出了隧道洞口景观设计的六个基本原则;最后对秦岭北麓隧道洞口地域文化进行概述,提取该地区特色文化符号,进而总结秦岭北麓的隧道洞口的在地性设计手法。

秦岭北麓猕猴桃果园施肥现状与评价——以周至县俞家河流域为例

【目的】秦岭北麓是陕西省优质猕猴桃(Actinidia deliciosa)适栽区和分布最为集中的区域之一。摸清该地区猕猴桃果园的施肥现状、养分输入特征和养分管理中存在的问题,对于提高果品质量、增加果农经济收益和规范猕猴桃产业良好发展具有重要意义。【方法】秦岭北麓猕猴桃主产区俞家河流域是一个典型的闭合流域。采用实地走访结合问卷记录的方式,于2012 2013年连续两年调查了该流域内240余个果园的生产和养分管理现状。调查内容主要包括:建园基本情况、果园面积、主栽品种、树龄、栽种密度、施肥量、肥料品种、施肥时期、施肥方法、果实产量和灌溉等。根据调查果园的实际肥料投入量和各肥料产品中标注的有效养分含量,计算化肥中各养分的投入量;根据《中国有机肥养分志》提供的标准值,计算有机肥提供的养分量。结合该区域文献资料推荐的果园肥料用量最终确定了果园的合理施肥量,并以此为标准对该流域果园养分投入现状进行了初步评价。【结果】通过实际调查和文献资料汇总,当猕猴桃产量在24 42 t/hm2时,建议化肥用量分别为:N 375 500 kg/hm2,P2O5186 266 kg/hm2,K2O 286 350 kg/hm2,有机肥用量为30000 65000 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O养分比例约为1∶0.5∶0.73。果园养分投入评价结果显示,流域内果园有机肥投入比例及用量严重不足。其中,完全不施有机肥的果园占36.4%,即使在施用有机肥的果园中,亦有94.3%的果园有机肥投入不足,其提供养分的比例不足总养分的30%。化学氮肥投入量普遍偏高,平均为N 891 kg/hm2。氮肥投入合理(N 375 500 kg/hm2)的比例仅为5.0%,过量(N 500 750 kg/hm2)的比例22.7%,过高(N>750 kg/hm2)的比例高达59.1%。磷肥投入合理(P2O5186 266 kg/hm2)的比例为19.4%,不足(P2O5<186 kg/hm2)和过量(P2O5>266 kg/hm2)的比例分别为28.9%和51.7%。钾肥投入合理(K2O 286 350 kg/hm2)的比例仅为10.7%,不足(K2O<286 kg/hm2)的比例为30.6%,过量(K2O>350 kg/hm2)的比例为58.7%。【结论】秦岭北麓俞家河流域猕猴桃果园有机肥投入严重不足。氮肥过量投入问题严重,过量比例高达81.8%。磷、钾肥过量和不足现象并存。因此,在今后该区域果树养分管理中,应大力增加有机肥投入量和施用比例,大幅度降低氮肥用量,同时合理引导磷、钾肥的科学施用。另外,因研究区耕地多以坡地为主,优化养分管理和减少养分损失带来的农业面源污染问题也是今后重点研究的方向。

“蒸发悖论”在秦岭南北地区的探讨

潜在蒸散量(ET0)是大气蒸发的估计值,已经广泛应用于灌溉管理和无实测蒸发资料地区的估算。分析ET0的时空变化是研究水资源对气候变化响应的基础工作,同时对于农业水资源的优化利用也具有重要意义。根据秦岭南北47个气象站1960—2011年逐日数据,利用FAO Penman-Monteith公式计算出各站的潜在蒸散量(ET0),研究了气温、降水与ET0之间的长期变化趋势关系,对导致ET0下降的主要原因进行了讨论,着重对秦岭南北地区是否存在"蒸发悖论"进行验证。结果表明:(1)秦岭南北整体气温经历了先降后升的变化过程,1993年为突变年份,1960—1993年的降温速率和1994—2011年的升温速率均表现出由南向北递减的规律,1960—2011年整体升温速率由北向南递减。(2)1979年和1993年是ET0变化的转折点,以1979和1993为界ET0经历了"升—降—降"的变化阶段。1960—1979年仅汉水流域和巴巫谷地存在"蒸发悖论"现象,1980—1993、1994—2011和1960—2011年3个时段区域整体和各子区均发现了"蒸发悖论"现象。秋季后18a和52a整体以及冬季前34a和52a整体均存在"蒸发悖论"现象,冬季最为明显。(3)近52年整体降水表现出不显著的下降趋势,相较于年尺度,夏季降水与ET0逆向变化趋势更为明显。(4)年尺度上,太阳辐射(日照时数)下降引起的潜热通量减少是造成ET0下降即"蒸发悖论"现象的主要原因。季节尺度,春季ET0下降的主导因素为风速,其它季节均为太阳辐射(日照时数)。

秦岭中段北坡不同海拔土壤中细菌群落的分布特征及区域差异比较

为深入理解土壤细菌群落沿海拔梯度的分布特征,以秦岭山脉中段的朱雀国家森林公园朱雀山北坡(简称“朱雀北坡”)与太白山自然保护区太白山北坡(简称“太白山北坡”)为研究区域,海拔梯度上每隔400 m设置采样点,通过高通量测序研究土壤细菌群落的海拔变化规律及其关键影响因素.结果表明:研究区域内,随海拔升高,土壤pH趋于降低(太白山北坡不明显),w(TC)、w(TN)、w(TOC)均显著升高,w(TP)也趋于升高(朱雀北坡不明显).两个区域土壤细菌中相对丰度最高的均为变形菌门和酸杆菌门,朱雀北坡随海拔梯度变化显著的细菌主要包括变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉状菌门、酸杆菌门、放线菌门,其中,硝化螺旋菌门相对丰度与海拔呈正相关,放线菌门相对丰度与海拔呈负相关;太白山北坡随海拔梯度变化显著的细菌主要包括放线菌门、疣微菌门、浮霉状菌门、绿弯菌门,其中,放线菌门相对丰度与海拔呈负相关,其余三者相对丰度与海拔呈正相关.两个区域土壤细菌多样性指数(如Shannon-Wiener指数、Chao1指数、observed-species指数、PD_whole_tree指数等)沿海拔梯度均无明显变化规律,但太白山北坡数值整体上高于朱雀北坡.典范对应分析(canonical correlation analysis,CCA)结果显示,影响朱雀北坡和太白山北坡土壤细菌群落结构的主要因素均为pH和w(TOC).研究显示,不同海拔梯度也是导致秦岭中段北坡土壤细菌群落差异的重要因素.

秦岭北坡土壤发生特性与系统分类

根据野外调查资料和典型土壤剖面理化性质 ,包括室内化验数据综合分析表明 :秦岭北坡土壤的主要发生特性随海拔高度呈有规律的变化 ,依照《中国土壤系统分类 (修订方案 )》检索 ,土壤垂直带谱结构为

全球气候变化下秦岭南北气温变化特征

选取秦岭南麓1 000 m划分方案,运用气候倾向率、线性拟合方程、Mann-Kendall非参数检验、小波分析等气候数理统计方法,分析秦岭南北气温变化特征。结果表明:近50 a秦岭南北气候变化具有同步性,增温趋势明显;在气温突变方面,关中地区气温突变(1995年)早于陕南(1998年)。通过近10 a秦岭南北气温时空格局演变分析,认为秦岭地区气温变化符合全球变化规律,其变化是自然因素和人类活动共同作用的结果,在小尺度上人类活动干扰尤为明显(特别体现在快速城市化影响气温上升)。

东秦岭北坡中元古代晚期微体生物群——一个早期生命的新窗口

山西南部永济地区位于东秦岭北坡 ,在该地区出露良好未变质的中—新元古代地层。在水幽剖面的中元古界汝阳群北大尖组中保存类型多样的微体化石 ,包括具刺疑源类 (Shuiyousphaeridium (Du)Yan ,emend .Yin ,1 997;TappaniaYin ,1 997) ,球形、舟形疑源类和多种带状、管状藻类化石。其大的膜壳 ,突起附属物 ,脱囊开口 ,以及同平面不规则分枝丝体等都显示了真核原生物的形态特征。线形和螺旋形微细管体和网状结构物首次见于部分带状丝体和膜状碎片 ,推测这些管状物是底栖藻类为适应干旱缺水环境而发育的输导或加固支撑的结构物。当前 ,以具刺疑源类Tappania为特征的相似微体化石组合相继在印度、澳大利亚南部中元古代地层中发现 ,揭示了约 1

天山北坡区域发展与生态环境协调度评价

选取与区域发展水平和生态环境状况密切相关的34个指标,分别建立区域发展、生态环境综合评价指标体系,利用综合型协调度评价方法,构建了天山北坡经济带区域发展—生态环境协调度评价模型,对区域发展与生态环境之间的协调度及其整体发展水平作了定量研究。研究表明,天北各县市区域发展水平不均衡,生态环境条件不一致,各县市区域发展水平与生态环境的协调性也不尽相同。以协调度为分类标准,结合协调发展度与区域发展、生态环境综合评价指数,将天山北坡各县市分为3种类型:①同步协调型,包括石河子、米泉、阜康、奎屯、昌吉和玛纳斯;②趋近协调型,包括乌鲁木齐、克拉玛依、呼图壁、博乐、奇台、木垒;③生态主导型,包括温泉、精河、乌苏、沙湾、吉木萨尔。针对不同类型区域发展水平与生态环境状况,分析其社会经济与生态环境协调发展的制约因素与关键所在,并在此基础上提出相应的可持续发展对策。

秦岭南北风速时空变化及突变特征分析

根据秦岭南北47个气象站1960-2011年逐月风速和气温资料,采用样条曲线插值法（Spline）、Pettitt突变点检验、气候倾向率和相关分析等方法对该区风速的空间分布、时空演变特征及其可能影响因素进行了分析。结果表明：①秦岭南北风速空间分布呈东高西低、北高南低格局,按其大小排序为秦岭以北〉秦岭南坡〉汉水流域〉巴巫谷地。四季风速排序为春季〉冬季〉夏季〉秋季,均以秦岭以北最大。②近52 a来,秦岭南北整体和各子区年平均风速呈现一致的显著下降趋势,下降最快的为秦岭南坡,最慢的为汉水流域。四季风速下降速率排序为冬季〉春季〉秋季〉夏季。③年和季节尺度风速的突变集中出现在1969-1974、1978-1981和1990-1994年间,秦岭南北整体于1981年突变。④气象台站周边的城市化发展和风速测量仪器的更换都对风速的变化产生了一定影响,但都不是风速显著下降的主要原因,大气环流变化和气候变暖才是造成风速减小的可能原因。

秦岭北坡杨树人工林细根分布与土壤特性的关系

在秦岭山区北坡，对5年生杨树人工林细根表面积、细根体积、根长密度和细根生物量的垂直分布特征，以及这些根系参数与土壤理化特性的关系进行研究。结果表明：杨树人工林细根表面积、细根体积、根长密度和细根生物量基本上表现为随土壤深度增加而减少的趋势；各细根集中分布在0～20cm土层中，其中0～10cm土层中占40％左右，10～20cm中集中了20％以上。土壤理化特性在0～80cm土层中呈现各自的变化规律，土壤体积质量基本随土层加深而增加，土壤水分表现为变化不大的波动。土壤pH变动范围为6．14～6．71，且随土层加深呈波动变化趋势。土壤有机质、全氮、速效氮垂直变化趋势相似，随土层深度的增加而减少。在杨树人工林中，细根参数与多种土壤理化因子之间存在着不同程度的相关性，说明杨树人工林细根分布特征受土壤理化特性的影响，这反映了植物长期适应生境条件的有效策略。

猕猴桃园氮素投入特点及硝态氮累积和迁移特性研究

为指导果园科学施肥及合理评价施肥对环境的影响,2014年对该区域的陕西省周至县俞家河小流域氮素投入状况进行了调查,并采集猕猴桃园土壤样品进行测定,评价了猕猴桃园土壤硝态氮(NO_3^--N)累积及降雨对坡地猕猴桃园NO_3^--N迁移特性的影响。结果表明:该区域猕猴桃园氮素投入量过高,盈余量高达1195 kg·hm^(-2),0~200 cm土壤剖面NO_3^--N累积量高达827kg·hm^(-2),且52.1%的NO_3^--N累积在100~200 cm土层;对于坡地猕猴桃园,坡下部0~200 cm土壤剖面NO_3^--N累积量明显高于坡上部,在经过一个雨季后,0~200 cm土壤剖面NO_3^--N发生明显的向深层土壤淋溶现象且坡下部与坡上部0~200 cm土壤剖面NO_3^--N累积量差异增大。俞家河小流域猕猴桃园大量氮素盈余,造成土壤NO_3^--N过分累积,在集中降雨条件下,NO_3^--N出现明显的向深层土壤淋溶且可能存在顺坡向下迁移的趋势,不仅造成氮肥的损失,而且对地表及地下水环境构成潜在威胁。

秦岭-黄淮平原交界带自然地理若干特征分析

文章探讨了秦岭-黄淮平原交界带划分的依据和方法,然后就其自然地理过渡性、暴雨频繁发生和坡地暖带及其自然地理效应进行讨论。研究表明:交界带自然地理要素不仅具有西部山地和东部平原之间的过渡性,而且北亚热带和暖温带地理成分在这里彼此交汇。交界带暴雨频繁,且以大暴雨为主,集中分布在海拔100～200m之间。交界带冬季气温高于平原0.5～0.8℃,1月最高气温出现在海拔350～400m之间,形成特有的坡地暖带,暖带厚度100～250m。交界带暴雨频繁和暖坡效应是大气环流和交界带地貌格局共同作用的结果,且对本区土壤发育和植物分布等具有重大影响。

秦岭南北地区绝对湿度的时空变化及其与潜在蒸发量的关系

基于秦岭南北地区1960—2011年的气象观测资料,分别利用绝对湿度计算公式和Penman-Monteith公式估算大气绝对湿度和潜在蒸发量,并进一步分析了绝对湿度的空间分布规律、时空变化特征及其与潜在蒸发量变化的响应关系。结果表明:(1)秦岭南北地区绝对湿度由南向北顺次递减,具有较好的海拔地带性和纬度地带性。季节平均湿度以夏季为最大,冬季最小。(2)近52年绝对湿度除巴巫谷地表现出不显著下降趋势外,其它子区均呈现出增加趋势。1986年和1998年是湿度变化的转折点,1960—1986年以微弱下降为主,此后直至1998年震荡上升,1998年以后呈下降趋势。(3)年尺度和春、秋两季,除巴巫谷地外,湿度和潜在蒸发量均表现出显著的负相关关系;而在夏季和冬季,除汉水流域和巴巫谷地不显著正相关以外,其它区域也均为负相关。年度和春、秋两季两个指标负相关的紧密程度随着区域的南移而逐渐减弱。1960—2011年间,年度和季节尺度潜在蒸发和绝对湿度呈反向变化趋势;而在1960—1989年间,两者同向变化;1990—2011年间,年度和春、冬两季潜在蒸发上升,而同期的绝对湿度则是先上升再下降。(4)实际蒸发量的增加导致空气中水汽含量(湿度)增加,反过来抑制了水面蒸发(潜在蒸发量)。秦岭以北、秦岭南坡、汉水流域和巴巫谷地部分地区绝对湿度和潜在蒸发量为互补关系,由北向南随着水分限制作用的不断减弱两者逐渐转化为不显著的正相关关系。

秦岭北坡4种植被类型的土壤养分状况和微生物特征比较研究

通过实地调查和试验分析,研究了秦岭北坡杨树人工林、刺槐人工林、油松人工林和荒坡等4种植被类型的土壤养分状况和微生物特征。结果表明:①4种植被类型土壤养分存在差异,杨树人工林与刺槐人工林土壤养分含量均较高,油松人工林养分含量相对较低,荒坡最低。②4种植被类型中,土壤微生物数量以细菌最多,其次为放线菌,真菌最少。除真菌数量外,细菌、放线菌和微生物总量依次为杨树人工林最多,刺槐人工林较多,再次为油松人工林,荒坡最少。③4种植被类型土壤养分含量与土壤微生物数量基本均随土层加深表现为减少趋势,表明土壤微生物数量与土壤养分含量有关。④4种植被类型中土壤养分含量和土壤微生物数量比较研究表明,人工林能够较好地改善土壤状况,阔叶林改善土壤状况较针叶林更为有效。

1960～2011年秦岭南北气温和降水变化对植被净第一性生产力的影响研究

基于秦岭南北1960～2011年月平均气温和降水量等气候要素资料,应用周广胜-张新时模型计算了近52年的植被净第一性生产力(NPP),分析其年际和年代际变化特征及其对温度和降水的响应。结果表明:(1)研究区多年平均气温呈南高北低分布格局,1993年为气温变化转折点,此前为降温趋势,秦岭以南降温更明显,此后研究区大面积升温,近52年间98%以上的站点呈升温趋势。(2)降水量由北向南递增,1985年为降水变化转折点,此前降水呈减少趋势,此后70%以上站点降水增多;1960～2011年间秦岭以北地区有变干趋势,而秦岭南坡以变湿为主,其余地区变化不明显。(3)周广胜-张新时模型的模拟结果与实测值的平均误差为11.1%,整体上精度较高,说明模型可以用于秦岭南北地区NPP的估算;研究区NPP呈南高北低分布格局,NPP增加的站点所占比例排序为汉水流域>秦岭南坡>巴巫谷地>秦岭以北;NPP年际波动较小,极值比介于1.34～1.89之间。(4)未来气候变化对NPP的可能影响预测结果显示,水热条件同时改善(a情景)的情况下NPP普遍增加14.8%以上,秦岭以北增加趋势更明显,温带落叶阔叶林增幅最大,温带草丛增幅最小;温度升高而降水减少(b情景)的情况下大部分站点NPP减少,亚热带(热带)常绿(落叶阔叶)林减幅最大,温带落叶阔叶林减幅最小;c情景下NPP增幅有限,明显小于a情景,秦岭以北地区的增加趋势更明显,不同植被类型的变化趋势与a情景一致,但明显小于前者。

秦岭北坡几种人工林根系及土壤有机碳剖面分布特征的研究

对秦岭北坡浅山区刺槐、油松、侧柏人工林根系生物量、土壤有机碳含量以及土壤氮素进行了测定分析。结果表明，3种人工林之间的根系生物量存在差异，变异系数达到27．75％；土壤有机碳含量差异不明显，变异系数只有3．36％；在土壤剖面上，3种人工林根系生物量的垂直分布有明显差异，但土壤有机碳含量的层次变化基本一致，土壤有机碳主要集中在0～10cm土层中，其含量超过0～60cm土层总量的40％；3种人工林土壤全氮与土壤有机碳含量之间都呈显著的线性正相关。

秦岭南北近地面水汽时空变化特征

利用秦岭南北地区47个气象站1960—2011年的观测资料,借助Spline空间插值、Pettitt突变点检验、Morlet小波分析等方法对水汽的空间分布、时空演变、突变特征和周期特征及其可能影响因素进行分析。结果表明:①秦岭南北近地面水汽呈南高北低、东高西低的空间分布格局,各子区水汽由南向北递减,季节分布规律与年尺度基本一致,以夏季最大,冬季最小。②近52年平均水汽压呈上升趋势,秦岭南坡和汉水流域上升速率较快,巴巫谷地呈下降趋势;③53%的站点冬季水汽压发生突变,集中分布于秦岭以南的部分地区,突变集中发生在1985—1988年间,与冬季气温突变时间一致,其余季节突变现象不明显。④水汽在21a时间尺度下经历了4次干湿交替变化,各季节水汽变化规律与年尺度基本一致,未来一段时间该地区仍然处于相对干旱状态。⑤水汽压受到包括气温、风速、日照在内的多种气象因素的综合作用,影响力大小排序为气温>降水量>日照时数>相对湿度。