黄河源区土地沙漠化研究

土地沙漠化是当今世界所面临的最大的环境一社会经济问题之一。由于其危害的严重性和分布的广泛性，使之成为全球共同关注的热点。黄河源区位于青藏高原的东北部，特殊的地理位置决定了其生态环境非常脆弱。近年来在自然因素和人为不合理经济活动的共同作用下，区内生态环境退化加剧，表现为土地沙漠化，草场退化和水土流失加剧等过程。在软硬件系统支持下应用GIS和遥感技术，结合前人研究成果和野外调查，通过基于知识的多重判据复合分类实现多源信息的集成，对黄河源区沙漠化现状进行了系统研究。研究结果表明，到2000年，黄河源区的沙漠化面积已达13434．8km^2，占整个研究区面积的14．65％。沙漠化主要发生在高平原地区和北部的共和盆地，且已草场沙漠化为主，耕地沙漠化面积极少。在野外调查的基础上，对源区沙漠化的特征做了简要的分析，指出共和盆地的沙漠化以地表粗化、沙丘活化和流沙入侵为主；而高平原地区的沙漠化主要是由于植被严重退化后形成裸地或“黑土滩型”退化草场。造成区内沙漠化强烈发展的原因是多方面的，包括地质构造背景，区域气候变化，人类不合理的经济活动和鼠害等，而超载过牧是其中最重要的原因。文章最后以共和盆地为例，分析了源区严重的超载过牧形势并提出了沙漠化防治的对策。     

基于区域开发的钦州市生态敏感性分析及防控对策

对基于区域开发的钦州市生态敏感性评价结果表明:中、低敏感区占全市土地总面积64.49%,高敏感区和非敏感区分别占19.22%和16.29%.通过对生态敏感与开发建设关系的分析,划分出生态高约束、生态适度约束及生态非约束3类区域,为全市工业化、城市化空间发展提供参考.从自然生态保护、水源涵养与供给、自然灾害影响及建设用地拓展4个方面提出维护区域生态安全、预防和控制生态敏感危害的对策.     

基于RS和GIS的嫩江下游土地沙漠化景观格局变化特征分析

以2004、2008年的MODIS数据为主要数据源,在ArcGIS 9.0、ERDAS IMAGE 9.0等软件支持下,利用FRAGSTATS软件分析土地沙漠化的景观格局变化.结果表明,研究区域沙漠化土地以轻度和中度沙漠化土地为主;各景观要素的边缘密度和斑块密度呈现一致性的减少,表明斑块形状趋向简单,景观整体破碎化程度降低,边缘效应影响减小;除水域景观外,其他景观要素的形状指数和分维数都呈现一致性的下降,表明整体景观的形状都向着简单化和稳定性方向发展,各景观要素的散布与并列指数和聚集度指数都呈现一致性的增加,反映出各要素斑块趋向大型化发展,景观整体连接度增强,破碎化程度降低,景观相互作用和空间关系增强.     

农田沙漠化过程对土壤性质和作物产量的影响

地处北方半干旱农牧交错带东端的科尔沁沙地,是我国现代沙漠化最严重的地区之一。选择科尔沁沙地不同沙漠化阶段（非沙漠化、轻度、中度、重度和严重沙漠化）农田,研究了沙漠化发展过程对土壤有机碳、全氮、颗粒组成、土壤温度、土壤持水能力以及作物生物量的影响。结果表明,随着农田的风蚀,土壤发生粗化和有机质含量下降,土壤环境明显恶化,导致生物产量大幅度下降。从非沙漠化农田分别到轻度、中度、重度和严重沙漠化农田,100 cm深土壤有机碳含量下降34.4%、52.8%、81.6%和90.9%,全氮含量下降42.4%、58.5%、82.7%和92.6%。从非沙漠化农田到严重沙漠化农田,2～0.1 mm的土壤颗粒含量从64.4%增加到96.1%,0.1～0.05 mm的颗粒含量从28.8%减少到2.7%,小于0.05 mm的颗粒含量从5.9%减少到0.7%。严重沙漠化农田土壤温度比非沙漠化农田高3.0℃,土壤饱和持水量和田间持水量分别比非沙漠化农田低45%和53%,单株地上部生物量比非沙漠化农田低31%。非沙漠化、轻度、中度和重度沙漠化农田单位面积玉米产量分别比严重沙漠化农田高3.4、3.5、2.5和1.5倍。在科尔沁沙地,加强农田防护林建设,实施保护性耕作和增施有机肥是防止农田沙漠化和提高作物产量的根本措施。     

我国东部七省生态系统对酸沉降的相对敏感性

讨论了影响亚热带生态系统对酸沉隆敏感怀的生态因子，提出了敏感性等级划分的指标体系，根据大量资料编制了我国东部７省１市生态系统对酸沉隆相对敏感性分区图。结果表明，在研究区域内生态系统的敏感性有相当大的差别，极敏感区和敏感区面积占全区总面积的１／３以上。主要分布在福建、浙江、江西３省。     

我国东部七省生态系统对酸沉降的相对敏感性

讨论了影响亚热带生态系统对酸沉降敏感性的生态因子，提出了敏感性等级划分的指标体系，根据大量资料编制了我国东部７省１市生态系统对酸沉降相对敏感性分区图。结果表明，在研究区域内生态系统的敏感性有相当大的差别，极敏感区和敏感区面积占全区总面积的１／３以上，主要分布在福建、浙江、江西３省。     

基于决策树的辽宁省北部沙漠化信息提取研究

以沙漠化问题较突出的辽宁省北部地区为例,选取2007年Landsat 5 TM遥感影像作为基本数据源,通过对影像中耕地、林地、草地、水域等常见地物及典型沙漠化土地进行光谱特征分析和波段间的相互运算,将修改型土壤调整植被指数（MSAVI）、归一化差异水体指数（NDWI）和遥感图像缨帽变换后的土壤亮度指数（SBI）、绿度植被指数（GVI）及湿度指数（WVI）等特征变量融入决策树分类模型后进行分层分离,从而实现对沙漠化信息的高精度提取。结果显示,决策树分类法可排除提取地物时的干扰信息,是保证沙漠化土地信息快速自动提取的方法之一。     

北方草原露天煤矿区植被退化因素分析

露天煤矿区植被退化问题日益严峻且对环境影响较大,确定植被退化主控因素并实施精准防治意义重大。为此,选取胜利与平庄露天矿区作为研究区域,以归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)反映植被退化程度。同时,将熵权法引入灰色关联分析来构建熵权灰色关联模型,利用该模型分析NDVI值与挖损、压占、沙漠化和土壤侵蚀4个因素的关联性,根据各因素的关联性排序确定引起植被退化的主控因素。结果表明:(1)胜利矿区不同因素熵权关联序排序为压占(熵权关联度为0. 294 7)沙漠化(0. 155 5)挖损(0. 151 0)土壤侵蚀(0. 119 3),平庄矿区则为挖损(0. 169 3)压占(0. 163 7)土壤侵蚀(0. 150 5)沙漠化(0. 103 4);(2)露天煤矿区植被退化最直接、最严重的影响因素是土地挖损、压占;(3)沙漠化、土壤侵蚀2项因素对植被退化影响比挖损、压占因素小,但亦不容忽视。基于研究结果提出了相应措施,有助于避免植被退化防治的盲目性。     

草地沙漠化过程中土壤与地上植被的变化及其相互关系

以科尔沁沙地4种不同退化程度沙地群落为研究对象,采用野外植物样方调查与室内土壤理化分析相结合的方法,系统分析了固定沙地(潜在沙漠化阶段)、半固定沙地(轻度沙漠化阶段)、半流动沙地(中度沙漠化阶段)和流动沙地(严重沙漠化阶段)4个群落的植被、土壤特征的变化以及土壤与植被之间的相互关系,为退化沙质草地群落地恢复与重建提供科学依据。结果表明,(1)草地沙漠化过程中,群落物种组成发生显著变化,物种数不断减少,从20下降到11。不同群落盖度(F=42.569,n=120,P0.001)、密度(F=38.817,n=120,P0.001)和地上生物量(F=29.017,n=120,P0.001)均存在显著差异,且下降趋势明显,下降幅度分别为82%、78%和85%。(2)草地沙漠化过程中,草本植物占据绝对优势,但其比例明显下降,多年生草本植物和灌木的物种数总体呈下降趋势。藜科植物具有广适性,数量相对稳定,重要值呈现上升趋势;禾本科和豆科植物种类和重要值都呈大幅下降趋势。菊科植物相对较少,从半固定沙地到流动沙地,差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)在群落中占有重要地位。(3)草地沙漠化过程中,Shannon-Wiener指数、Simpson指数、均匀度指数和Margalef指数均呈下降态势。(4)草地沙漠化过程中,土壤机械组成从固定沙地到流动沙地,粗砂含量增加,细砂粒、黏粉粒含量呈下降态势,土壤水分也不断减少。土壤养分全磷、全氮、速效磷、速效氮和有机质的含量随着沙漠化程度的加剧,表现出不同程度的降低,且差异显著(P0.05)。(5)草地沙漠化过程中,土壤与植被间呈现出显著的相关性(P0.05),说明土壤与植被紧密联系在一起,沙漠化过程实质就是土壤与植被协同退化的结果。     

西北寒旱区铁路建设生态系统完整性影响评价——以兰新铁路二线民乐至玉门段为例

以新建兰新铁路二线民乐至玉门段为例,借助遥感与地理信息系统技术阐明沿线地区生态系统的生态脆弱性,综合评价西北生态脆弱区铁路建设对生态系统完整性的影响.结果表明,铁路沿线生态系统类型包括灌从、荒漠、草原、草甸、沼泽、高山植被和农田等,各类生态系统脆弱度均为中度以上,工程建设对荒漠生态系统影响指数最高,对沼泽和高山植被生态系统影响较小.在铁路两侧10 km范围内,工程占用和破坏的生态系统面积均小于同类生态系统总面积的0.5％,工程施工对沿线生态系统总体影响较小.     

鄂尔多斯不同地形下土壤养分的空间变异

通过野外调查采样与室内土壤理化分析相结合,对鄂尔多斯荒漠区不同地貌类型下的土壤养分分布特征进行了初步分析,研究表明:鄂尔多斯沙地土壤养分含量普遍较低,两断面表层有效钾的均值在６４．７３－７０．９５ｍｇ/ｋｇ之间,有机质含量在０．４９３%－０．５０８%之间,ｐＨ值在８．０左右。在地形部位较高的硬梁、丘顶处土壤养分含量最低,软梁次之,而在地势较低的滩地、丘间地土壤养分含量较高。硬梁、软梁、滩地表层土壤有机质和有效钾含量分别为０．１８%、０,５０%、１．１６%和 ３５．２９ｍｇ/ｋｇ、６０、６７ｍｇ/ｋｇ、９８．３２ ｍｇ/ｋｇ,丘顶、丘间、农田表层土壤有机质和有效钾的含量分别为０．０９%、１．０９%、０．８４%和２３．９１ ｍｇ/ｋｇ、６０．３４ｍｇ/ｋｇ、７７．４２ ｍｇ/ｋｇ。在多数土壤剖面上,土壤养分从上到下递减。通过对两地形断面上土壤有机质和有效钾的一维半方差函数均表现出明显的空间结构性,并且各种养分的独立较大,在艾碱壕断面上土壤有效钾和有机质的独立间距为７０．８９ｍ和６９．１５ｍ,在深海沟断面上土壤有效钾和有机质的独立间距为１２．４８ｍ和３５．９８ ｍ,说明在调查区域内土壤养分存在一定的相关关系。     

河西走廊灌丛植被的生态学研究

本文从生态学基本原理出发 ,对河西走廊灌丛植被以群落建群种为基础进行了分类研究 ,将灌丛植被划分为 8个类型 ,分别对灌丛群落的分布、生物学特性、生态学意义以及各类灌丛植被与土壤之间的关系 ,特别是对灌丛植被在改善河西走廊生态环境的作用、在干旱荒漠系统的防风固沙、建立荒漠草场以及防治荒漠化等方面进行了研究 ,并就河西走廊荒漠系统生态重建与可持续发展提出了对策     

不同等级石漠化环境下人工乔木林的植被与土壤物理特征

目前石漠化地区的植被恢复是生态系统研究的一大难题.以武陵山石漠化综合治理国家长期科研基地人工林为研究区,通过野外踏查选定樟树-马尾松人工林为研究对象,采用单因素方差分析、相关性分析和主成分分析相结合的方法,研究该地区樟树Cinnamomum camphora-马尾松Pinus massoniana林在无石漠化、轻度石漠...     

西南喀斯特典型土壤在不同植被类型下的土壤呼吸特征

为了研究喀斯特地区不同植被类型覆盖下的典型土壤呼吸变化规律,采取野外原位观测的方法,监测了2种典型植被类型（林地和灌草地）下的红壤、棕色石灰土、黑色石灰土在不同时刻的土壤呼吸过程。通过对土壤呼吸的日变化、季节变化和在旱季、雨季的差异的分析,探讨了喀斯特典型土壤的土壤呼吸规律。结果表明,3种土壤不同植被呼吸速率相比,旱季红壤和棕色石灰土的土壤呼吸速率均有：林地〉灌草地（P〈0.05）,黑色石灰土的土壤呼吸速率有：灌草地〉林地（P〈0.05）;雨季为红壤：灌草地〉林地（P〈0.05）,石灰土：林地〉灌草地（P〈0.05）。灌草地土壤呼吸速率对温度湿度的响应比林地敏感。西南喀斯特地区土壤呼吸特征的变化因植被类型不同而存在差异。不同的植被覆盖状况会影响到土壤呼吸对不同土壤类型的敏感程度。     

喀斯特石漠化生态系统恢复演替过程中土壤质量特性研究——以广西都安县澄江小流域为例

采用空间序列代替时间序列的方法,以广西都安县澄江小流域为例,研究广西喀斯特山区石漠化生态系统恢复演替过程中土壤质量的变化特征.在研究区内选择石漠化恢复演替的8个阶段,即石漠化土地、坡耕地、矮草丛、高草丛、灌草丛、灌丛、人工恢复乔木林、自然恢复乔木林的典型样地,对土壤化学和生物学性状进行了比较研究,以探讨石漠化生态系统恢复演替过程中土壤质量的修复状况.结果表明:不同的演替阶段导致了土壤化学和生物学性质的显著差异,而且在植被向更高一级阶段发展过程中土壤各项指标都得到提高,土壤质量总体呈现改良的态势.随着植被演替的正向进行,土壤质量指数呈增长趋势,不同演替阶段土壤质量综合指数分别为:石漠化土地,134.78;坡耕地,192.24;矮草丛,235.18;高草丛,260.67;灌草丛,317.89;灌丛,359.80;人工恢复乔木林,363.39;自然恢复乔木林,460.77.自然植被的正向演替是提高土壤质量的有效途径,恰与石漠化过程相反.     

青藏铁路建设对沿线景观格局的影响

采用遥感和地理信息系统技术,通过对青藏铁路唐古拉山口至拉萨段铁路沿线景观进行分类和制图以及对铁路修建前后景观指数的计算,分析了铁路修建前后景观格局的变化。结果表明铁路建设工程对沿线小范围的景观格局影响较大,对沿线较大范围的景观格局影响较小。     

Ecological issues and risk assessment in China

As a result of economic development and population explosion, global ecological environments have been severely disturbed and markedly changed. An ecological crisis involving desertification, soil erosion, degradation of land quality, loss of biodiversity and global climate change has been brought about all over the world. In order to manage ecosystems efficiently, it is necessary to assess ecological risk at multiple scales. Ecological risk is the probability that a region and/or site will experience defined ecological or environmental problems. In this paper, the ecological risks of soil erosion, desertification, and acid deposition have been assessed on a national scale according to natural and human factors, such as topography, soil, vegetation and climate. This assessment has provided very useful information for ecological environmental management in China.     

草原不同沙化地段蝗虫与植物群落多样性的变化及相互关系的数值分析

通过对植物和蝗虫种群生物量的调查，研究了宁夏盐池县干草原沙化过程中植物和蝗虫群落结构、多样性与丰富度的变化，以及其相互关系．结果表明，植物和蝗虫群落随着草地的沙化程度表现出序列性演替过程，蝗虫群落多样性直接受植物群密结构变化的影响，但二者的变化趋势并不完全平行．草地沙化对蝗虫群落多样性和丰富度是一种灾变性影响：沙化导致植被结构与土壤硬度的变化，造成蝗虫产卵地条件的改变．     

赤泥对土地处理系统中植物除磷效果的影响研究

将赤泥按0％、2.5％、5％、7.5％、10％的重量比例与土壤混合,考察赤泥掺混对土地处理系统中植物除磷效果的影响.结果表明,赤泥从生物量以及磷吸收两方面影响植物除磷.适量的赤泥掺混可提高植物生物量,掺混比为5％时生物量最大.另一方面,赤泥掺混越多,对植物磷吸收的抑制也越大.总体效果上,掺混比例为5％时,黑麦草和高羊茅...     

共和盆地沙质荒漠化过程植被群落特征变化

青海共和盆地是我国西部荒漠化比较严重地区之一。荒漠化不仅表现为植被结构和功能的退化,也伴随着土壤性质的退化。作者对共和盆地典型荒漠化区域设置样带进行植被、土壤调查,利用TWINSPAN对研究区植被进行数量分类,在此基础上确定荒漠化发展阶段类型及所包含的植被群落类型,分析了不同荒漠化发展阶段的植被群落组成、盖度、生物量及土壤质地、有机质和全氮含量。结果表明：研究区荒漠化梯度划分为未退化草地、轻度退化草地、轻度沙化草地、中度退化草地、中度沙化草地。随着荒漠化的发展,群落组成从简单趋于复杂再到简单;群落盖度逐渐减小,其中未退化草地样方的平均盖度达到48．40％4±3．25％,而中度沙化草地的平均盖度仅为15．34％±2．78％;轻度干扰下样方群落生物量先增加,随着干扰加剧,生物量逐渐减小,轻度退化草地地上、地下及总生物量均最高,中度沙化草地的均最低;土壤0-20cm,20-40cm层有机质和全氮含量逐渐减小,粒度组成也发生明显变化。沙化对土壤有机质、全氮含量及粒度组成的影响显著。