北京郊区不同土地利用类型起沙起尘的特征研究

沙尘天气分沙尘暴、扬沙、浮尘三种,北京扬沙天气的沙尘源以就地起沙为主。为有效地进行北京地区的防沙治沙,在2003和2004年连续两年的春季里,对北京郊区不同土地利用类型进行了起沙起尘的实地观测,同时对各土地类型进行了土壤采样,分析了土壤的粒度特征。得到的初步结论为:京郊地区裸露地表的起沙风速为6 m/s左右,不同土地利用类型起沙起尘特性有很大不同,在同等风速条件下,可起沙性从大到小分别为翻耕地、留茬地、经济林地、荒地、防护林地和草地。不同土地利用类型起沙特性不同表明,调整土地利用结构是北京防沙治沙的重要途径。

中国北方农牧交错带与非洲萨哈尔地带全新世环境变迁的比较研究

中国北方农牧交错带和非洲萨哈尔带均为处在季风尾闾带的干旱向半湿润气候过渡的地带。通过对比分析 ,发现两个地带自然地理环境及其全新世以来的环境演变等具有很大程度的相似性 ;自全新世以来 ,两个地带均出现过几乎同步的 8个千年尺度的冷暖、干湿旋回 ;在近百年的干湿变化方面都有 10～ 2 0a变化周期 ;在少雨期和多雨期的转变过程中非洲萨哈尔带较中国北方农牧交错带提前 5a以上。这一超前信息的存在 ,为中国北方农牧交错带的气候预测提供了一个重要的前兆因素。

北京沙尘天气成因概率研究

沙尘天气的产生受到多种因素交错作用的影响,如何客观量化各种因素对沙尘天气的影响已成为相关评价的难点,建立有效的量化方法是问题的关键。基于沙尘天气的群聚群发性特征,通过对沙尘天气发生的时空资料进行集合运算,以北京为例建立了一种量化沙尘天气不同成因概率的方法。在北京及其周边13个国家基准站相关资料(1971-2000年)的基础上,评价出不同因素对北京沙尘天气的影响情况为:(1)浑善达克沙地是北京沙尘暴天气的主要外地来源,毛乌素沙地对北京沙尘暴天气的影响概率几乎为零,前者对北京浮尘、扬沙天气的影响概率约为后者的2倍;(2)外地沙源对浮尘、沙尘暴、扬沙天气的影响概率分别约是北京本地影响的4.6,2.2和1.6倍;(3)北京本地沙源影响中,自然因素对扬沙和沙尘暴天气的影响概率约为人为因素影响的4倍,人为因素对浮尘天气的影响概率几乎为零。

沙尘天气强度特征指数研究--以北京地区为例

利用1970-2000年北京及其周边地区以及影响北京沙尘天气的上风向共14个基准气象站的沙尘天气与相关气象因子资料,分析了沙尘天气与各因子之间的相关性。研究发现,风速、相对湿度与沙尘天气的相关关系最显著;同时,对能见度与沙尘浓度观测值的分析得出,二者存在非线性关系。在上述分析的基础上,用能见度、风速、相对湿度构建了沙尘强度特征指数,该指数与这3个因子均呈非线性关系,指数值越大表示沙尘天气强度越大,反之,指数值越小表示沙尘天气强度越小。经验说明,沙尘强度特征指数与相应沙尘浓度观测值有着较一致的变化趋势,该指数从气象和环境两个方面反映了沙尘天气的强度特征。

额济纳绿洲土地资源及其安全研究

本文以土地承载力为切入点,采用RS与GIS、定性与定量和系统动力学模型与Logistic增长模型结合的方法,探讨了额济纳绿洲的土地资源及其安全状况,并提出了保障和提高额济纳绿洲土地资源安全的措施和对策.

呼伦贝尔沙质草原风蚀坑研究(1)——形态、分类、研究意义

采用野外调查和测量、航片判读、室内制图、统计分析等方法对呼伦贝尔沙质草原典型地带的风蚀坑及坑后风沙沉积进行了研究。发现:①风蚀坑是由一个沙坑和坑后沙丘共同组成,两者具有一一对应关系;②风蚀坑和坑后沙丘可以根据形态特征、发展阶段、诱发原因进行分类;③呼伦贝尔三大沙带均由风蚀坑洼地及其坑后沙丘和背景沙质草原组成;④沙质草原风蚀坑的发生与人类活动关系密切,为气候干旱化与人类大范围强度活动干扰土层相耦合的环境事件所造成。该研究对沙质草原沙漠发生学,沙质草原地貌演化和沙漠化监测研究具有科学意义,对草原合理利用和沙漠化防治具有现实意义。

半干旱地区天然草地灌丛化与土壤异质性关系研究进展

回顾了半干旱地区天然草地灌丛化的成因和机理、灌丛化导致草地土壤水分和养分空间异质性及其对生态系统生物地球化学过程的影响 ,以及土壤异质性与土地退化关系等方面的研究进展。周期性气候干旱和过度放牧是天然草地灌丛化的主要原因 ,伴随灌木入侵而出现的草地土壤水分和养分的空间异质性 ,是造成生态系统水分和养分流失 ,以及土壤加速侵蚀的原因之一。因此 ,半干旱地区天然草地的灌丛化应得到一定的控制 ,使群落中灌丛保持适宜的密度 。

粤北石漠化地区土壤侵蚀初步研究

土壤流失是石漠化最基本的过程之一。本文采用广东省阳山县江英镇实验小区的观测资料,分析粤北岩溶山区不同土地利用类型的侵蚀差异。结果表明,裸地表层的养分流失速度很快,其侵蚀量是无人为扰动的原始草坡的60余倍,耕地的侵蚀量平均也达到原始草坡的15倍左右。有植被覆盖的原始草坡地和耕地的侵蚀量均与次降水量的相关性更高,而裸地的侵蚀量与连续30分钟最大雨强的相关性高,这一观测结果表明地表植被抵御短期强降水侵蚀土壤的效果明显。

近10年西藏高原土地沙漠化动态变化与发展态势

依据生态基准面的理论制定了西藏高原沙漠化土地分类分级体系。运用遥感、野外调查与GIS等方法,对20世纪90年代沙漠化动态变化进行了研究,研究结果表明:西藏高原沙漠化扩大2151.68km2,升级率达2.3%,动态度为0.154%,沙漠化程度明显加重,形成沙漠化发展、稳定及逆转三种类型区。高原沙漠化发展演化的内在驱动力是以气候为主的自然因素,外在驱动力则是人为的"三滥"活动。预测到2005年、2010年沙漠化仍将缓慢发展。西藏高原是我国沙漠化正在发展—强烈发展的区域,发展态势严峻。高原沙漠化防治的基本策略应是全面保护、综合治理、适度开发、协调发展。

土壤风蚀研究进展与评述

按照时间顺序,分阶段论述了国内外风蚀研究的概况及成果,系统地总结与评述了国内外土壤风蚀研究的进展,指出把土壤风蚀研究与农田耕作制度的研究结合起来,将是以后研究的重要方向。

民勤绿洲边缘带灌丛沙丘防风作用研究

对民勤天然绿洲边缘带的固定、半固定及半流动风速灌丛沙丘实地观测表明,气流通过单个固定灌丛沙丘时,近地面平均风速降低4.4%,在965 m观测样线内降低57%,且风是连续降低的,愈靠近内侧降低得愈多,到绿洲内部农田边缘处时,平均风速仅有对照点的21%。深入了解灌丛沙丘对绿洲的防护机理,对于合理保护和恢复绿洲边缘带灌丛沙丘,避免绿洲遭受风沙侵袭具有重要意义。

浑善达克沙地现代土地沙漠化发展动态与成因分析

为探讨浑善达克沙地近40年来土地沙漠化发展动态与成因,根据最新的遥感数据,从植被覆盖度变化的角度,分析浑善达克沙地近20年来土地沙漠化发展特点,并根据若干气象站点的气象资料和研究区社会统计资料,分析影响浑善达克沙地现代土地沙漠化发展的自然和人为因素。认为近几十年来,该区气候出现暖湿化——增湿增温趋势,有利于沙漠化过程的逆发展,而人类不合理的经济活动,是导致浑善达克沙地土地沙漠化恶性发展的主要因素。

生态安全条件下亚洲沙区土地利用结构研究

基于数字地图与遥感影像资料,通过分析土地利用格局与沙尘传输关系,研究了生态安全条件下土地利用结构优化的模式、方法与技术。研究表明:①亚洲生态安全条件下的土地利用/覆盖宏观三圈格局为:内圈以自然保护为主的沙漠地带;中圈以建设人工草地为主,辅以大面积自然恢复的草原地带;外圈以农、林、牧复合为主的交错地带。中国处在宏观三圈格局的中东部,北方沙区是影响东亚沙尘暴的重要源区。②中国半干旱沙区土地利用呈现微观三圈模式,基于RS数据,依据“大面积搞生态,小面积搞生产”的原则进行的土地利用结构优化,提出了外圈沙丘地恢复天然草地生态用地———中圈草原地带大面积搞生态—小面积搞牧业生产———内圈甸子地高效农业生产用地的生态—生产范式。③典型区科尔沁沙地土地利用结构优化的成套技术,可为类似地区政府土地利用决策与生态补偿机制提供支持。

西藏沙漠化典型分布区沙漠化过程中的生物生产力和物种多样性变化

阿里地区狮泉河谷、日喀则江当河谷阶地和安多错那湖东侧是西藏自治区沙漠化土地分布比较集中的3个典型区,并代表了西藏高原3个不同的生物气候带。为确定沙漠化对植被生产力和物种多样性的影响,选择这3个典型区内代表沙漠化发展过程的不同地貌类型为调查样地。结果表明:沙漠化造成3个典型区植被盖度显著降低,尤其从潜在沙漠化土地到固定沙丘或半固定沙丘,植被盖度下降幅度最大;3个典型区的现存生物量同样随着沙漠化过程显著降低。同时,沙漠化造成狮泉河谷和江当河谷阶地多年生灌木物种消失,流动沙丘仅有少数一年生植物分布;沙漠化造成原有物种的数量和分布发生变化,尤其在固定沙丘逐渐活化,形成流动沙丘的过程中,丰富度指数显著下降。3个典型区的Shannon-Wiener指数在沙漠化前期和后期表现不同,但从固定沙丘至半流动沙丘均为显著性下降趋势。总体而言,从潜在沙漠化土地到流动沙丘,Shannon-Wiener指数显著降低。

青海共和盆地土壤风蚀的^(137)Cs法研究

选择青海共和盆地作为研究区 ,探讨1 37Cs法在土壤风蚀研究中应用的可行性。通过野外考察和大量的1 37Cs取样分析 ,初步查明了共和盆地不同类型地表的1 37Cs含量及其剖面分布 ,确定了区域1 37Cs背景值为 2 691 78± 196 0 8Bqm- 2 ,建立了风蚀速率的1 37Cs评估模型 ,估算出四个样方的土壤风蚀速率 ,并由此转化为区域风蚀速率 ,计算出共和盆地区域土壤风蚀速率为 12 5 5 6thm- 2 a- 1 ,通过蚀积平衡检验 ,其误差水平小于 10 %。

半湿润地区农田土壤粉尘释放的风洞模拟研究

采用风洞模拟手段对地处半湿润区的北京市农田土壤风蚀中的粉尘释放规律进行研究。结果表明,研究区农田粉尘释放强度随风速增大呈指数规律增大,粉尘在风蚀物的含量随风速增大呈指数规律降低。近地表粉尘质量流量随高度增加呈幂函数规律降低,在风蚀物中的含量随高度增加呈线性增大。粉尘粒径随风速增大而变粗,之后达到稳定状态。近地表粉尘粒度组成沿垂直方向的变化可以划分为两段,0～20 cm高度层的双峰态分布和20～60 cm高度层的三峰态分布。随着高度增加,释尘粒度组成变细。

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。

北京市平原区农田土壤蚀积特征分析

采用野外观测、风洞模拟和实验室分析等手段,对北京市平原区土壤风蚀和大气降尘两种自然过程共同作用下的农田土壤蚀积状况及其对土壤理化性质的影响问题进行了研究。结果表明,2009年研究区农田土壤风蚀强度为0.64t/hm2,风蚀物颗粒以粒径在20～80μm的尘粒为主;大气降尘强度为1.00t/hm2,降尘颗粒以粒径在10～50μm的尘粒为主。降尘强度大于土壤风蚀强度,农田地表以沉积为主,强度约为0.36t/hm2.a。降尘粒径比风蚀物粒径明显偏细,长期的蚀积作用导致土壤粒度组成变细。降尘中重金属元素的含量明显大于土壤和风蚀物中的含量,长期沉积作用导致土壤中重金属元素的累积。

中国沙漠化科学研究的又一部重要著作——评《西藏土地沙漠化及其防治》一书

西藏高原是中国沙漠化问题十分突出、过程十分典型的正在发展的重要区域之一。20世纪90年代以前，有关西藏土地沙漠化的研究基本上处于空白。原中国科学院兰州沙漠研究所所长、第三世界科学院院士、中国沙漠和沙漠化科学的奠基人朱震达先生在1989年了解到西藏地区严重的沙漠化问题后，以战略科学家独具的眼光，决定组织科技人员开展西藏地区沙漠化的调查研究及典型区风沙灾害的防治规划和设计。