全国干湿分布区动态变化研究

在全球气候变化的背景下,我国的干湿状况发生相应变化。本文主要研究过去60年全国干湿状况动态变化,以便于了解气候变化对我国干湿状况的影响。基于1951~2010年全国756个气象站点的气象数据,根据Penman-Monteith潜在蒸散量方法计算潜在蒸散发量,再结合降水量数据计算干燥度指数。利用干湿区划分阈值,划分1951~2010年不同干湿分区,主要有极端干旱区、干旱区、半干旱区、干性半湿润区、半湿润区、湿性半湿润区、湿润区分区,并研究1951~2010年10年年际动态变化。研究结果表明,全国在总体上趋向于干旱,尤其东北地区最为严重,而北疆地区趋向于湿润。不同年代呈现不同的干湿波动性规律,80年代为湿润时期,90年代为极端干旱时期,半干旱区范围明显增加并往东南移动。本研究对理解我国植被空间分布的变化和生态环境建设具有一定的指导意义。     

半干旱草原地-气温室气体交换速率测定

重点介绍采用静态箱 -气相色谱法测定低交换速率的半干旱草原地 -气间温室气体交换速率的采样分析系统的配置及操作 .将静态采样箱置于采样点 ,用 50 cm³或 100 cm³的塑料注射器现场取样 ,转存于气袋中并送到实验室分析 .用改进了的进样系统并装有 FID和 ECD的气相色谱仪 ( GC)分析其中的 CH₄、CO₂ 和 N₂O浓度 ,计算出地 -气痕量温室气体的交换速率 .对内蒙古羊草草原、草甸草原 N₂O、CO₂ 和 CH₄交换速率日变化规律实测结果分析表明 ,该方法简便易行、准确可靠 .     

太子河流域大型底栖动物群落结构空间分布特征

根据2009年5月太子河流域大型底栖动物野外调查结果,分别采用聚类分析(CA)、偏典范对应分析(pCCA)和指示种分析等方法,探讨了大型底栖动物在太子河流域的空间分布特征,确定了影响该流域大型底栖动物空间分布的主要环境要素,分析了不同生态区中大型底栖动物的群落差异. 结果显示,太子河流域大型底栖动物群落的空间分布差异明显,可将其划为3个空间分布区,即上游山地生态区、中游丘陵生态区和下游平原生态区;土地利用、水污染、河道物理特征和基本水质指标是影响该流域大型底栖动物群落分布的主要环境要素,总体解释率约为36.6%. 表明太子河流域大型底栖动物受到多种人为活动的干扰.      

半干旱山区采矿扰动植被指数时空变化规律

选取潞安矿区7个生产矿井中的8个试验工作面,采用概率积分法预测开采沉陷值;对2004—2007年7个时相(分别为2004年7月8日、11月1日,2005年2月1日、8月26日,2006年5月22日,2007年4月9日和6月1日)的SPOT2/4卫星遥感数据进行大气校正及波段运算,提取工作面开采沉陷前后的NDVI(归一化植被指数)平均值,经离散傅立叶变换得到NDVI时间序列曲线,以研究采矿扰动区植被指数的时空变化规律. 结果表明:①试验工作面地表覆被NDVI变化与采矿扰动区具有空间相关性. 非采矿扰动区(伪不变特征区)森林冠层的NDVI最大值由2004年的0.619451增至2007年的0.739987,平均年净增加6.18%. 在采矿扰动区,虽然开采前地表NDVI最大值呈增加趋势,但开采当年却显著下降,年均降幅达11.91%. ②试验工作面地表NDVI变化与采矿扰动具有时间相关性. NDVI在开采前表现相对稳定,受开采扰动虽出现下降但却滞后4～6个月,并且持续1～2a,其后转入上升期. 常村矿的S1-1#、S3-2#、N1-4#,漳村矿的2101#、2102#、2201#,五阳矿的5100#,王庄矿的5210#等8个试验工作面NDVI最大值年均降幅分别为12.24%、27.81%、15.79%、19.19%、7.19%、21.48%、13.25%和1.66%,平均值为14.83%. 在气候、耕作、采矿扰动等诸多因素影响下,采矿扰动是半干旱山区采矿区地表NDVI变化的主要诱因.      

石羊河流域生态环境的变迁与水资源利用对策

本文对石羊河流域水资源开发利用中存在的问题提出新观点,认为:①人们以往只注意强化地表水控制,削弱了天然地下水库的调节作用;②只注意农田用水,忽视了绿洲生态用水;⑧目前采用的落后灌溉方式造成水资源的严重浪费。针对这些问题,本文提出石羊河流域水资源管理综合决策方案,建立多目标管理决策模型,把该流域划分为16个管理亚区,以绿洲农田生态系统和植被生态系统的需水量为决策变量,对经济发展、开发水资源投资、生态环填改善等方面的9个目标作综合考虑。通过模型的模拟运转,展示了该流域生态环境日趋恶化的状况可以得到有效的控制。     

西南喀斯特山地的土壤硅酸盐矿物物质平衡与土壤流失

本文阐明了西南喀斯特山地土壤的流失方式,给出了土壤硅酸盐矿物的物质平衡框图。主要利用西南喀斯特山地区地质、土壤、岩溶、地球化学、植物化学、水文、植被、土壤侵蚀等多学科的前人研究成果,以茂兰喀斯特森林自然保护区为例,给出了无人类干扰的纯碳酸盐岩山地的土壤硅酸盐矿物物质平衡;在此基础上分析了岩石组成和人类活动对土壤硅酸盐矿物物质平衡的影响,并进行了粗略计算。     

海岛养殖户台风灾害适应性行为及其影响因素分析

水产养殖是保障粮食安全、提升适应力需要关注的关键部门之一。农户层面的灾害适应性行为及其影响因素研究对增强养殖户灾害适应能力,确保养殖户生计安全、海岛可持续发展和渔村振兴具有重要价值。基于海岛水产养殖户调查数据对养殖户灾害全过程适应性行为进行研究,并运用Multivariate Probit模型实证分析了适应性行为的影响因素,结果表明：（1）较多地采用无悔反应和低悔战术,很少采用预先应对策略、更容易的早期策略以及未来获益策略使得大多数养殖户适应行为的成效不太显著。（2）同一因素对养殖户选择的多种适应策略有正负不同方向的显著影响,不同适应策略之间也存在着显著的互补和替代效应。（3）年龄、家庭劳动力、5年遭灾次数是养殖户适应行为的重要影响因素,投入、健康状况、灾害感知强度、收入、教育程度、社会资本都对养殖户采取的适应行为有显著影响。（4）海岛地区养殖户灾害适应行为的影响因素及其影响方向具有特殊性。研究识别了海岛养殖户台风灾害适应行为的关键影响因子和薄弱环节,结论可为政府和养殖户灾害适应策略的优化调整提供依据。     

基于遥感技术的干旱荒漠区露天煤矿植被群落受损评估

以新疆准东五彩湾露天煤矿开采区为研究靶区,基于2006~2011年的Landsat TM卫星遥感影像数据,借助植被指数和植被覆盖度指数,对干旱荒漠区露天煤矿开采对植被的扰动进行分析.利用植被覆盖度特征和植被覆盖度转移矩阵,分析了露天煤矿开采中不同等级植被群落的受损速度和面积变化情况,通过植被覆盖度的时空变化趋势和波动程度,研究了植被覆盖度随时间的变化特征,并定量分析了研究区植被受损范围与受损程度.结果表明,2006~2011年,露天煤矿开采对研究区植被破坏程度呈逐年增加趋势,研究区内植被覆盖度年均减少1.2%,并且植被等级越低,植被受损速度也越快.其中植被受煤矿开采粉尘影响的范围较大,占研究区总面积的44.69%,影响的平均最大距离约为3.2km,并且煤矿的开采规模越大,影响的距离越远．煤矿采掘区、排土场压占区和占用区内植被覆盖稀疏,有植被区域占该区域面积的12.15%,尽管该区域植被覆盖面积不大,但所在区域植被覆盖度的波动程度在0.05~0.15之间,植被受损严重.     

人工防护林碳储量估算——以新疆墨玉为例

通过2009年8月对新疆墨玉县人工减排林样地进行实地调查取样,获得该地区人工减排林生态系统植被生长状况各种数据,利用这些数据采用生物量与蓄积量关系为基础的植物碳储量估算方法及土壤剖面有机质百分含量推算土壤碳储量的方法分别对干旱区人工林植被、土壤碳储量进行估算。结果表明,干旱区墨玉县玉北固阻结合流沙固定技术试验示范区人工减排林现有碳储量4522.01Mg,波斯坦库勒天然稀疏植被封育区现有碳储量1840.12Mg,土壤平均碳储量相差不大,分别为25.91t/100m2和27.39t/100m2。波斯坦库勒天然稀疏植被封育区内大多是幼龄林,碳储量并未达到最大,随着树木的生长,这些林木还能够固定一定量的大气碳,波斯坦库勒天然稀疏植被封育区的生态系统碳储量能力还有很大的提升空间。新疆减排林区碳储量将进一步增加。     

干旱区中小城市降雪中金属元素沉降通量研究

文章以干旱区中小城市昌吉市为研究区,选择2011年12月至2012年2月期间较为典型的6场次降雪进行采样,利用ICP-MS测定降雪中20种金属元素,并探讨金属元素的沉降通量、富集特征及其来源。研究表明,降雪中Al的年沉降通量最大,为10.32 mg/m²;Fe、Ba、Zn、V、Cu的年沉降通量次之,集中在1.40~6.11 mg/m²;As、Ni、Mn、Cr、Mo、Sb年沉降通量较小,集中在0.08~0.39 mg/m²;Be、Co、Cd、Pb、Hg、Tl、Th、U的年沉降通量最小,集中在0.001~0.053 mg/m²。Al、Fe、Mn、Be、Th富集系数在0.32~3.05之间,这些金属元素主要来自自然来源;Cd与Hg富集系数分别为923.23、2511.47,达到严重富集的程度;其余金属元素富集系数在10~500之间,属中度富集。昌吉州境内煤炭资源丰富,近年煤炭开采量较大,城区供暖面积不断加大,供暖不断加强;市区车流量急剧增加,运输排放加剧;近郊及周边地区各类工业的分布等是各类金属元素在雪中富集的主要原因。冰雪节后冰灯拆除,降雪可有效捕集大气中的汞,冬季气温不利于Hg挥发等对Hg的严重富集也有重要影响。