近20a来海南岛西部土地沙漠化与气候变化关联度研究

根据生态基准面理论制定了海南岛西部沙漠化土地分级体系,运用遥感、野外调查和数理统计等方法,研究了海南岛西部近20a来沙漠化时空变化及其与气候变化的关系。近20a来,海南岛西部土地沙漠化总体缩小、局部反复,年均缩小6 23km2,沙漠化程度明显降低,降级率为-44.84%;气候呈增温增湿变化,出现多次异常年份。对近20a来气候变化与沙漠化的因子分析和关联度分析表明,人为活动的强度加大是海南岛西部沙漠化的主导作用,气候因子与沙漠化的关联序为:年均湿度>年均气温>大风日数>年均风速>年均降水>蒸发量,增温增湿的气候变化趋势对沙漠化逆转具有促进作用。

粤北岩溶山区土地石漠化过程的植被特征与多样性初步研究

粤北岩溶山区是广东省石漠化土地面积最大、程度最严重的区域。为了确定石漠化对植被生产力和物种多样性的影响,选择英德市岩背镇等地为研究样地,系统地调查了不同石漠化程度的植被特征和物种多样性变化,结果表明：随着石漠化程度的加深,石灰岩植被的生境向旱生化和岩生化发展,植物群落结构越来越趋于简单。植被盖度从轻度石漠化土地94.65%,降低到极重度石漠化的12.14%以下;现存生物量同样随着石漠化过程显著降低。同时,石漠化造成物种的数量和分布发生变化,物种多样性显著降低,从轻度石漠化到极重度石漠化,丰富度指数从1.61降到0.36,除从中度到重度石漠化阶段,丰富度指数都呈显著性下降趋势;Shannon-Wiener指数从轻度到中度、极重度显著下降;而Simpson指数显著增加。植被退化是石漠化发展的重要原因和标志。

海南岛西部八所组上部砂质沉积物的成因及其环境意义

海南岛西海岸地区砂质沉积物广泛发育。对昌化棋子湾剖面砂质沉积物的TL（热释光）测年表明，该地层沉积于32.1±3.30-10.30±1.30kaBP间，归属于上更新统八所组上部。通过对该地层沉积构造特征、粒度特征和石英颗粒扫描电镜分析，显示本区八所组上部自下而上为“风成砂—弱成壤—风成砂—冲积砂—风成砂”沉积“相序”，八所组上部总体上以厚层风成相为主，夹短周期气候波动引起的薄层河流相（Ⅱ层）和弱成壤风成相（Ⅳ层）沉积，与本区八所组陆相冲洪积成因地层为同期异相地层。由此说明，末次冰期时南海北部受冰期气候影响，海平面大幅度下降，大陆架广泛出露，局部沙漠化，并成为海岸风成沉积的物源区。

雨影区对海南岛西部土地沙漠化影响的风洞实验研究

风洞系列实验证明,山体雨影区与垂直平板绕流后回流区的作用原理是一致的,山体雨影区的宽度是山体高度的15H。据实验结果分析,海南岛西部雨影区形成的原因是季风气流沿山脉迎风坡面爬升冷却,坡脚形成热低压,在背风面回流收敛形成暖高压,气流变性为焚风。海南岛中南部多道山脉的雨影区和中南半岛长山山脉雨影区叠加、交汇后,强化了海南岛西部的干热化并形成热带半干旱气候环境,始终影响着土地沙漠化发展演变。

粤北石漠化地区137Cs分布特征与背景值研究

土壤侵蚀是决定土壤中^137Cs含量及其再分配的主要因素。粤北岩溶山区^137Cs背景值为1433.60±131.40 Bq/m^2,低于北半球的平均值,^137Cs剖面分布基本符合指数分布型式。石漠化地区土壤137Cs活度平均为6.54±0.57 Bq/kg,土壤中^137Cs水平随石漠化程度增加有先降低然后升高的趋势,表明在重度石漠化阶段。

海南岛滨海沙地风沙活动的^(137)Cs示踪初步研究

采用137Cs示踪法研究了海南岛滨海地区风沙活动特征,初步查明:由于137Cs沉积量有限,海南岛137Cs背景值含量较低,距海越近沙地中137Cs含量越低,在植被覆盖较好的草地与林地土壤中137Cs含量稍高;根据灌丛沙丘及丘间地剖面的137Cs分布态势,丘间地剖面137Cs含量趋于微量的均匀化,表现出长期稳定沉积特征,而灌丛沙丘具有人为扰动剖面的特征;海南岛西部沙地风沙沉积速率约为1.25 cm.a-1。

粤北石漠化地区坡地入渗产流规律试验研究

在粤北山区石漠化地区的裸地、草坡地和耕地等3种类型土地的坡面上,采用0.3,0.48,0.72,1.08mm/min4种降雨强度进行了36场人工降雨模拟试验。结果表明:在岩溶发育的石漠化地区,受基岩的非均质性因素影响,出流过程均呈现出具有一定波动性质的较为曲折的峰谷相间的特点;初期波动性较大,后渐趋稳定;达到稳定的坡面径流量与雨强之间具有十分明显的线性正相关关系。3种土地利用类型的坡面径流量的增幅随雨强增大而显著增加;增幅最为明显的是裸地。其入渗率虽也随雨强的增加而增加,却在增幅上明显小于前者,其中,裸地的增幅最小,基本上能保持稳定。在土壤前期含水量影响较小的情况下,产流时间均随着雨强的增大而迅速缩短,表现为十分明显的幂函数关系,3种土地利用类型均需达到一定降雨量后才能产流。

粤北石漠化地区土壤侵蚀的^(137)Cs法研究

据2005年10月的野外调查及对TM卫星影像解译分析结果,研究了粤北不同程度的石漠化地区、不同利用类型土地的137Cs区域分布以及土壤侵蚀速率特征。结果表明:粤北石漠化地区土壤137Cs活度的平均值为(6.54±0.57)Bq·kg-1,土壤中137Cs水平随石漠化程度增加有先降低然后升高的趋势,表明在重度石漠化阶段,过高的基岩裸露率导致其周围土壤对137Cs的集中吸附,137Cs在某些沉积小环境内逐渐富集。研究区137Cs背景值为(1 433.60±131.40)Bq·m-2,低于北半球的平均值,137Cs剖面分布基本符合指数分布,最高值出现在2 4 cm深度范围内。在轻度、中度石漠化地区,非耕作土壤侵蚀速率的平均值分别为1 369.0、1 833.5 t·km-2.a-1;耕作土壤侵蚀速率远高于非耕作土壤,坡度对土壤侵蚀影响非常明显。

海南岛西部热带沙漠化土地特征与成因

海南岛西部沙漠化土地具有热带海岸沙地的地域特征、形态特征、旱生植被景观特征和土地利用快速演变特征。在大气环流、雨影区和海流的共同影响下,岛西形成热带半干旱气候和热带稀树草原环境,孕育并存在自然沙漠化发展的动力、空间和物质基础。岛西历史时期沙漠化受气候变化和毁林开荒等活动的影响,但仍是自然沙漠化为主的沙漠化过程。20世纪以来现代沙漠化经历了发展、恢复、再发展、逆转、波动等5个阶段,沙漠化既受数年或数十年尺度的气候变化的作用,又受人为不合理经济活动的影响。用因子分析等诊断、分析后认为人为活动的贡献率远大于气候变化的贡献率,现代沙漠化已演变为以人为沙漠化为主的沙漠化过程。

石漠化土地分级指征及其遥感影像特征分析——以粤北岩溶山区为例

建立准确的石漠化土地分级指征及其卫星遥感影像特征是提高石漠化土地监测与评价的基础和关键。以生态基准面概念为理论依据,在综合性、主导性、可操作性原则指导下,选取基岩、植被、土壤、土地利用等指标,建立了粤北山区石漠化土地分级指征,并提出了各级石漠化土地的解译标志。结果表明:选取的分级指征及解译标志能够有效地揭示粤北石漠化土地的现状。

中国南方岩溶区土地石漠化的成因与过程

中国南方岩溶区是石漠化广为发展的脆弱生态区域。南方岩溶区土地石漠化的起因既有自然因素,也有人为因素。在地质-历史时期其自身环境孕育和存在着自然石漠化过程,在历史时期—现代自然石漠化过程又叠加了人为石漠化过程,人为活动加速、加剧了石漠化的发展。清朝初、中期是人为活动影响石漠化的重要转折时期,此后人为因素作用比重逐渐超过自然因素的作用比重。岩溶区土地石漠化过程是由植被退化丧失过程、土壤侵蚀过程、地表水流失过程、基岩溶蚀侵蚀过程、土地生物生产力退化过程合成的地表生态过程,其实质是形成石质荒漠的土地退化过程。

土地石漠化概念与分级问题再探讨

针对前人研究中将石漠化发生的地域限定在亚热带,将发生的时间限定在人类历史时期,将发生的原因均归结为人为不合理的经济活动,而忽视了石漠化可能发生的其它地域、其它时期和其它成因等问题,对土地石漠化概念作了修正。认为土地石漠化是在湿润、半湿润气候环境和岩溶环境中,由于人类活动和/或气候变化等因素作用,造成地表植被退化、土壤侵蚀、地表水流失、基岩裸露,形成类似石质荒漠景观的土地退化过程,并对其内涵作出释义。在此基础上依据生态基准面的理论,以坡面形态、溶蚀岩溶地貌形态、基岩出露率、土壤厚度和土被覆盖度、土壤侵蚀程度、植被覆盖率和植物种群、土地利用类型等为景观指征,将石漠化土地分为轻度、中度、重度和极重度4个等级,并以粤北岩溶山区为例,拟定了区域性石漠化土地分级及其综合景观指征。

藏北高山嵩草草甸植被和多样性在沙漠化过程中的变化

为确定沙漠化对高山嵩草草甸植被组成、结构和物种多样性的影响,了解高寒区草甸沙漠化的原因,选择西藏那曲安多县南部沙漠化严重区域为调查区,按照沙漠化的不同程度设置样地,系统调查了轻度、中度、重度和极重度沙化草甸的植被变化,结果表明:中度、重度和极重度沙化区的植被与轻度沙化草甸有显著的差异;在中度和重度沙化区,高寒草甸的建群种高山嵩草已被家畜不喜食或更具抗性的植物种所取代,而在极重度沙化的流动沙丘上无植被生长;从过牧的退化草甸到半流动、流动沙丘,植物种多样性呈显著的降低趋势。轻度沙化草甸物种数、个体密度和丰富度指数最多;中度沙化草甸的Shannon-Wiener指数和均匀度指数最大,而优势度指数最小;在沙化过程中,高寒草甸的植被盖度显著下降,地上生物量也在下降,虽然轻度、中度和重度沙化草地的地上生物量显著高于极重度沙化区,但前者之间却无显著差异。地下根系生物量也呈显著下降的趋势。过牧是造成高山嵩草草甸沙化的主要原因。

青藏高原冻融荒漠化的若干问题——以藏西-藏北荒漠化区为例

冻融荒漠化是高海拔地区特有的土地退化过程, 依据生态基准面理论将青藏高原冻融荒漠化划分为极重度、重度、中度和轻度4个等级. 藏西-藏北区冻融荒漠化面积达44303.73 km2, 多呈斑块状零星分布和片状分散分布. 高原冻土区具有冻融荒漠化形成的环境基质, 近40 a区域气候持续变暖, 人为活动频率与强度加剧, 鼠类活动猖獗, 使浅层多年冻土的冻融过程加剧, 从而形成冻融荒漠化土地. 其形成过程主要有多年冻土季节融化层增厚-地下水位下降-地表土壤干燥化、地表覆盖改变或地下融水增加-冻土融冻界面热融-地表沉陷破碎、冻融作用过程和斜坡过程受到强化等. 预测未来20～30 a冻融荒漠化继续发展, 程度加重. 防治冻融荒漠化的对策主要是减轻草场压力、恢复草地植被, 加强鼠害防治和合理布局开发工程、采用工程与生物措施等.

近30年来粤北岩溶山区石漠化土地景观动态分析

在野外调查的基础上,对粤北岩溶山区进行了不同时期卫星影像的解译和制图,分析了近30年来该地区石漠化土地的景观动态与格局变化。结果表明:近30年来,粤北石漠化景观呈逆转趋势,研究区石漠化土地面积持续减少,1974年石漠化土地面积为2042.43 km2,占喀斯特分布区的42.47%,1988年与2004年分别下降至33.95%和21.14%;轻度石漠化土地面积减少速度最快,至2004年中度石漠化土地取代轻度石漠化土地成为分布面积最广的石漠化类型;研究区景观异质性持续降低,潜在石漠化土地面积不断增加,景观连接度升高;石漠化土地斑块密度增大但平均斑块面积减小,斑块趋于均匀。

西藏自治区沙漠化地理信息系统的研制和应用

基于西藏自治区沙漠化普查数据库和图库,研制西藏自治区沙漠化地理信息系统,建立起"图形-属性"、"属性-图形"双向链接互通功能。系统具有主视图、属性表、统计图表、和图版等功能。利用GIS的存储、查询和地理分析功能研究沙漠化的现状,了解沙漠化危害程度,预测沙漠化发展趋势及规划防沙治沙措施等具有十分重要的意义。而将GIS应用于计算机制图、荒漠化指标体系的建立、荒漠化监测等工作中,将西藏沙漠化研究推向一个新的高度起到重要作用。

阿里高原土地沙漠化发展演变与驱动因素分析

阿里高原沙漠化土地具有高寒干旱景观特色和脆弱的生态学属性。运用遥感、野外调查与GIS等方法监测近10a高原沙漠化的发展演变,沙漠化面积减少219.58km2,平均升级率为-0.36%,动态度为-0.052%。近40a来,阿里高原沙漠化的发展演变是由气候暖干化、人为不合理的经济活动以及鼠类活动等驱动因素综合作用的结果,人为活动在其中具有更大的效力与作用。高原沙漠化正在向自然沙漠化过程+人为沙漠化过程发展。防治土地沙漠化是本区一项长期的战略任务,其基本策略是全面保护、综合治理、适度开发、协调发展。

海南岛西部近53年来气候统计特征分析

根据海南岛西部1951～2003年气候资料，统计分析了气温、降水、干燥度和风等几个主要气候指标，研究表明：近53年来海南岛西部多年平均气温24．8℃，平均年较差16．1℃，冬季气温变异系数大，稳定性差；降水集中，季节分配不均，多年平均降水量为967．5mm，冬半年平均雨量106．4mm，年降水离差系数较大，冬、春两季降水不稳定，年降水日数偏少且季节分配差异明显，冬、春季无降水日数长；多年平均干燥度为1．97，属于半干旱区，年平均风速为4．6m／s，全年大风日数达30d以上，大风日数以冬半年较多。

RS与GIS支持下近50a海南岛西部土地沙漠化时空演变过程研究

海南岛西部是我国惟一的热带稀树干草原沙漠化地区,选取5期遥感数据,采用室内解译和野外检验修正的方法,获得海南岛西部不同时期土地沙漠化数据库。结果分析表明,海南岛西部土地沙漠化在时间上经历了快速发展—初步逆转—全面逆转—波动反复的变化过程;在空间上由沿岸带向昌化、莺歌海两重心收缩、逆转;同时,其发展/逆转过程以沙漠化土地与林地、耕地相互转化为主,伴随着沙漠化土地内部复杂程度间转化。总之,总体逆转、局部反复波动是近50 a海南岛西部土地沙漠化时空演变的基本趋势。

38ka以来海南岛东海岸风成沙的粒度特征及其反映的沉积环境演变过程

木堆地层剖面是海南岛东海岸沙丘与丘间地沉积过程的典型记录。在对该剖面地层高密度采样和光释光定年的基础上,对风成沙及相关沉积物的粒度组成、粒度参数和概率累积曲线及粒度敏感指标(SC/D值)的分析表明,风成沙、弱沙质古土壤、风水两相沉积物和泻湖相沉积物的粒度特征各异,反映38 ka BP来海南岛东海岸沉积环境经历了阶段Ⅰ(38～22 ka BP)、阶段Ⅱ(22～17 ka BP)、阶段Ⅲ(17～10 ka BP)、阶段Ⅳ(10 ka BP至今)等4个演变阶段,气候环境经历了暖湿—暖干—暖湿—暖干—暖湿—干凉—温湿—波动—暖湿的演变,沉积环境也经历了泻湖沉积—沙丘与丘间地沉积—沙丘固定成壤—流沙沉积的演变过程。