伊犁河谷土地资源开发研究

1 伊犁河谷地理位置和经济概况伊犁地处新疆西北边陲,亚欧大陆腹地,位于中天山之西端。伊犁河谷被婆罗科努山和哈尔克山夹峙。北、东、南三面环山,东狭西宽,呈喇叭状向西坦荡展开。谷地由伊犁河谷地、巩乃斯河谷地、特克斯河谷地、喀什河谷地和昭苏盆地组成。地理坐标北纬42°14′16″—44°50′30″;东经80°09′42″—80°56′50″。东西长约350km,南北宽60—180km,总面积55665km~2,西部与哈萨克斯坦共和国接壤,边境线长达432km。     

研究高寒区植物生长过程对气候变化响应的封顶式生长室系统

为了研究高寒区植物生长过程对主要全球气候变化因子[如环境CO2浓度加倍（EC）、环境温度升高（ET）]及其二者组合（ECT）条件下的响应和适应，在青藏高原东缘岷江上游中部的中国科学院成都生物研究所茂县生态站[A（E）103^o53’，φ（N）31^o41’，海拔1820m]建立了一组全封闭的生长室系统．系统由6个独立、自控、封闭的生长室和2个对照组成．本文首先描述了生长室系统的结构和控制原理，然后基于2004年的运行结果，分析了系统的各项指标特征．结果表明：（1）EC和ECT生长室内的CO2浓度在650～800μmol mol^-1之间的时间分别占91．32％和91．67％（目标CO2浓度=环境CO2浓度加倍）；（2）ET和ECT生长室内空气温度升高1．0～3．5℃的时间分别占95．06％和88．73％（目标温度=现行环境温度＋2℃）；（3）生长室内太阳辐射和光合有效辐射强度减少20％～40％的时间分别占90．42％和89．43％．生长室系统能够提供多种与自然环境变量较一致的环境条件，也能提供长期的、稳定的目标环境变量．是研究高寒区植物生长过程对全球气候变化响应和适廊的有效模拟实验系统．     

基于遥感技术的高寒矿区土地利用变化研究

采矿活动对环境造成的破坏常用土地利用变化去量化研究,土地利用变化能很好地从时空尺度揭示环境变化的好坏。为了解在高寒高海拔地区的采矿活动对当地环境的影响,该文以天山某高寒高海拔矿区为研究对象,融合地物光谱特征与纹理信息,运用监督分类方法与面向对象分类方法相结合对2000、2005、2010、2015、2019年共5期Landsat7/8卫星影像作地物分类处理以获取矿区开采前后的土地利用图。验证分类结果精度并以GIS统计分析方法分析土地利用时空变化特征,以揭示采矿活动对高寒高海拔地区环境的影响。结果表明:利用SVM算法的监督分类在高寒地区对地物分类精度高达95%以上;矿区土地利用转移的强度和方向在矿区开采前后有较大差异,开采前裸地和草地基本保持稳定,冰川积雪和水域之间相互转移;开采后各类型间相互转移强度增加,方向多样化;经过长时间环境演替和环境修复措施的作用,至2019年,矿区土地利用类型基本恢复到2000年水准,各土地利用间的转移趋于动态平衡。     

金沙江流域干热河谷上中下游草地植物群落结构与相似性

选择金沙江干流及支流小江干热河谷典型草地,采用标准样地调查法,对其上游、中游、下游以及支流干热河谷草地植物分布特征、群落结构、种群习性等开展研究,结果表明：（1）金沙江干热河谷草地植物群落结构自上游至下游,多年生草本植物种类的比例逐渐增加,灌木和一年生草本植物种类比例逐渐减少;金沙江干热河谷草地植物群落是以多年生草本为主灌木为辅的群落结构类型;支流小江干热河谷群落中,多年生草本和灌木植物种类比例相同,一年生草本植物种类比例较低。（2）金沙江流域干热河谷草地群落中,扭黄茅（Heteropogon contortus）为优势种群,次优种群随地理环境的改变而不同。（3）金沙江干热河谷存在种群扩散通道作用,但种群扩散通道作用受扩散距离的影响。（4）金沙江干热河谷草地植物种群的扩散、定居受到经向、纬向的影响。     

青藏高原高寒牧区聚落用地适宜性评价及其重构——以藏北那曲县为例

本文建立了适用于高寒牧区的聚落布局适宜性评价体系,利用自组织神经网络（SOFM）对青藏高原藏北地区那曲县展开聚落布局适宜性评价,并评估其现状聚落布局的合理性,在此基础上提出其聚落未来重构的思路。结果表明:（1）那曲县对于聚落布局的适宜性整体较低,适宜性水平高于一般适宜的区域零散分布在海拔较低、地势低缓的河谷地区,仅占全县面积的12%。其他适宜性较低的区域占全县面积的88%,分布相对集中。不同乡镇对于聚落布局的适宜性差异显著。（2）那曲县现有的聚落空间占全县总面积的0.47%,为7594 hm²,其中分布在一般适宜及以上等级区的面积占聚落总面积的86.47%,而较不适宜、不适宜和禁建区内的聚落占比高达13.53%。那曲县聚落空间布局倾向于较高级别的适宜区,聚落用地适宜性条件较好的乡镇其布局合理性越高。那曲县局部聚落布局不合理的原因包括:缺失空间布局指引、村级行政区划欠佳、藏民对神山的宗教信仰和历史遗存的地域环境认同。（3）聚落的空间重构可推动生态移民、适度“村庄化”等要素的整合来实现。聚落的经济重构要建设由特色产业为基础的村镇系统、充分利用“点—轴”结构的辐射效应等结构要素的重组来实现。聚落的社会重构需要通过合理安排基础设施、增强藏族社会关系组织程度、提倡藏区优秀文化传承等优化功能的措施来实现。     

金沙江干热河谷不同区段土壤碳氮磷化学计量和酶活性研究

探明金沙江干热河谷土壤C、N、P化学计量和土壤酶活性特征,是该区域生态恢复的重要决策依据. 2021年1月通过野外调查、土样采集及室内分析,对金沙江干热河谷上、中、下游共32个样地表层土壤的C、N、P化学计量和酶活性特征及其相互关系进行研究. 结果表明:①金沙江干热河谷土壤C、N、P元素含量受气候、土壤和植被等环境因子影响,其含量均表现为上游>下游>中游的特征,而土壤C/N值(含量比)从上游向下游逐渐降低,土壤C/P值(含量比)和N/P值(含量比)均呈从上游向下游逐渐增加的趋势. ②土壤脲酶(Ure)、β-葡萄糖苷酶(BG)和酸性磷酸酶(AP)的酶活性受金沙江干热河谷上、中、下游气候以及土壤、植被等环境因子的影响,其活性均表现为上游>下游>中游的特征. ③金沙江干热河谷不同植被类型土壤C、N、P含量和酶活性均表现为天然林>人工林>稀树灌草丛的特征. 研究显示:金沙江干热河谷上、中、下游土壤C、N、P元素含量及其化学计量比和土壤酶活性存在空间差异,可能与不同区段的气候、土壤、植被等因素有关;适宜的气候、土壤和植被能增加土壤C、N、P元素含量,提高土壤Ure、BG和AP酶活性.      

藏北高寒草原样带土壤有机碳分布及其影响因素

沿藏北高寒草原冈底斯山-申扎-双湖样带（30°25′N至33°6′N）,在37个样点采集土壤和植物样品,分析藏北高寒草原土壤有机碳含量及其影响因素。结果表明：藏北高寒草原土壤0~15、15~30和0~30 cm有机碳含量分别为2.27、2.17和4.44 kg.m-2。土壤有机碳含量沿样带呈随着纬度的增加而减少的趋势。藏北高寒草原土壤质地总体偏粗,不同质地土壤之间有机碳含量大小关系为砂土〈壤质砂土〈粉壤土〈砂质壤土〈壤土。不同深度土壤有机碳含量与土壤颗粒含量相关性存在显著差异,0~15 cm土壤有机碳与粉粒、黏粒含量呈显著性正相关,与砂粒含量呈显著性负相关,而15~30 cm土壤有机碳含量与土壤颗粒组成相关性不显著。0~15 cm土壤有机碳含量与草地盖度、地下生物量和总生物量呈显著或极显著正相关,与优势种高度呈极显著负相关;15~30 cm土壤有机碳含量与优势种高度呈显著负相关。     

高寒草甸退化对甘肃马先蒿生长状况与花期资源分配的影响

甘肃马先蒿（Pedicularis kansuensis）作为高寒草甸退化进程中的一种入侵毒杂草,其生长状况和繁殖特征为草地退化状况的重要指标,也是衡量高寒草甸演替进程的重要指示植物。通过比较重度退化和未退化高寒草甸的群落特征,甘肃马先蒿的生长状况与花期资源分配,结果表明：退化的高寒草甸土壤-植被系统变化明显,高寒草甸退化显著影响了甘肃马先蒿的生长状况和资源分配特征。在重度退化的黑土滩样地中,甘肃马先蒿个体形态特征如株高、根长、分叉数、叶片数、花数、总生物量都显著高于未退化高寒矮嵩草草甸样地;重度退化草甸中甘肃马先蒿花期各器官的资源投资状况,如根系投资、茎叶投资、繁殖投资分别为7.46%、48.76%、43.78%,未退化样地中甘肃马先蒿的根系投资、茎叶投资、繁殖投资分别为10.12%、54.34%、35.54%。在重度退化高寒草甸中甘肃马先蒿占据较大的生态位,长势良好,且将资源更多地用于繁殖投入。而未退化草甸中甘肃马先蒿优势度不大,更多的是将资源分配到根系和茎叶等营养器官,以期获得较多的水分、无机盐、光照等资源,增强个体竞争力。甘肃马先蒿在不同生境下资源分配的显著差异实质反映了草地退化的影响,亦是植物对外部环境改变的一种适应机制,同时也是植物可塑性的重要表现形式。     

横断山区干旱河谷气候变化趋势研究

利用横断山区干旱河谷内20个典型气象台站的长时序逐月气温、降水、相对湿度、日照时间、极端最高气温和极端最低气温等数据,采用线性倾向估计、Mann-Kendall趋势检验以及集中度和集中期等分析方法,研究了横断山区干旱河谷的气候变化趋势.结果表明：（1）全球变化背景下,横断山区干旱河谷平均气温总体呈现升高趋势,升幅为0.11℃·（10 a）-1,较整个横断山区的0.15℃·（10 a）-1略低,冬季升温幅度高于其他季节;（2）金沙江下游的元谋、东川和巧家段河谷呈现持续降温趋势,特别是春季降温较为明显;（3）横断山区干旱河谷降水量呈微弱减少趋势,为-1.48 mm·（10 a）-1,这主要是由于夏季降水减少量超过其他季节降水增加量所致;（4）多数河谷站点年降水量的集中度呈微弱下降趋势,而集中期则有所提前,但不明显;（5）干旱河谷相对湿度和日照时间在近几十年间均呈现减少趋势,相对湿度每10 a约减少0.16百分点,而日照时间则平均每10a减少24.26 h.     

冀西北高寒半干旱区西芹硝酸盐积累状况及分析

参考WHO／FAO规定的日允许摄入量换算得到的评价标准，调查评价了坝上地区西芹硝酸盐的积累状况。分析结果表明，西芹的品种及不同部位间硝酸盐含量差异较大，不同部位的积累量为：茎＞叶。另外，同一部位不同部分的含量也有较大差异，一般外叶＞内叶，茎下部＞茎上部。从农产品安全卫生学的评价标准表明，坝上高施肥老菜区西芹硝酸盐含量相当一部分超标。