分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2021-02-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 通过野外样方调查河西走廊西段荒漠戈壁典型灌木群落多样性状况,研究探讨了 8 种典型 灌木群落物种多样性的空间分布格局及其与地理因子的关系,对荒漠戈壁植物群落的多样性的保 护和可持续发展具有重要意义。结果表明:(1) 8 个典型灌木群落 Shannon-Wiener 指数、Simpson 指 数、Margalef 指数和 Pielou 指数从高到低为:盐爪爪群落>麻黄群落>合头草群落>红砂群落>梭梭群 落>泡泡刺群落>多枝柽柳群落>沙拐枣群落;波动范围分别为 0.314 ~ 1.355、0.179 ~ 0.666、0.334 ~ 1.222 和 0.051 ~ 0.218,说明荒漠戈壁灌木群落物种多样性指数偏低,群落结构简单,物种组成稀 少。(2) 不同灌木群落内物种数越多,群落间 Jaccard 相似性系数越大。大部分灌木群落类型间 Jac⁃ card 相似性在 0.20 ~ 0.60 之间,群落间相似水平较低,群落相对稳定。(3) 随着海拔的升高,Margalef 指数、Pielou 指数和 Shannon-Wiener 指数均呈先增加后降低的单峰型分布格局,最大值出现在海拔 2 000 m,且与海拔显著相关(P0.05);在纬度梯度上,从南到北,Margalef 指数、Pielou 指数和 Shannon-Wiener 指数呈显著递增趋势(P<0.05)。总体上,荒漠戈壁灌木群落物 种多样性呈现出明显的垂直(海拔)和纬度地带性分布格局。
分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要: 荒漠是我国干旱、半干旱地区的典型原生生态系统,具有独特的结构、功能与服务。文章基于《荒漠生态系统服务评估规范》,利用第五次全国荒漠化和沙化监测数据(2010—2014年),首次估算出2014年我国荒漠生态系统服务总价值约为42279亿元人民币(2014年价格);其中,防风固沙、水文调控、土壤保育和固碳价值分别占比40.1%、24.2%、18.1%和17.0%,生物多样性保育和景观游憩所占比重合计不到1%。剔除价格因素影响,2009—2014年我国荒漠生态系统服务价值实际净增1202亿元人民币(2014年价格),其中防风固沙服务效益提升的贡献最大(达47.5%)。文章探索以荒漠生态系统服务价值与国内生产总值(GDP)的比值来衡量生态保护与经济增长的发展均衡度,2009—2014年该比值在荒漠生态系统涉及的所有地区均有下降,各地区降幅从19.4%到38.8%不等,这表明当前荒漠生态系统功能提升与服务增效的速度慢于区域经济增速。因此,在发展经济的同时需要加大荒漠生态系统的保护与修复力度,以促进我国西北干旱半干旱地区尽快步入荒漠生态系统提质增效与经济增长高度均衡的发展阶段。
分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 基于内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站近地层(0~50 m)风沙监测塔所收集的8次沙尘暴的沙尘水平通量、垂直通量和风速风向数据,对乌兰布和沙漠东北缘中小尺度条件下的防护林内外沙尘暴过程中风况变化、沙尘分布特征以及防护林对沙尘暴的影响进行研究。结果表明:① 沙尘暴发生过程中,防护林内外风速均随高度增加呈现递增趋势,风速廓线特征遵循幂函数,防护林内外均以W、WNW、NE方向为主,但每个方向所占比例不同。② 防护林外沙尘水平通量及沙尘浓度随高度增高显著减小,其垂直分布特征均符合指数函数关系;防护林内沙尘水平通量及沙尘浓度则随着高度增高缓慢上升,其垂直分布特征均符合幂函数关系。沙尘垂直通量则均随着高度的增高明显减小,其垂直分布特征均符合幂函数关系。③ 沙尘暴经过防护林体系时,风速显著削弱,平均消减31.03%;沙尘水平通量降低298.16 g·m-2,垂直通量降低0.37 g·m-2,沙尘浓度降低22.48 g·m-2。
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-04-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 利用柴达木盆地8个气象站1960—2014年气温和降水的日值数据,分析该区域极端气候的时空变化趋势、周期特征及极端降水对南亚季风和西风环流变化的响应。结果表明:1960—2014年柴达木盆地极端温度总体表现出显著的变暖趋势,变化幅度在空间上表现为由西向东逐渐降低;极端降水频率、降水量和降水强度均有所增加,但中西部地区变化速率远小于东部,仅连续无雨日数通过了显著性检验。平均温差、霜冻日数、冷夜日数的周期特征较弱,结冰日数和生长季日数的显著周期都有变长的趋势,而最低气温的显著周期有变短趋势;极端降水指标均有显著的周期特征,其中连续无雨日数和最大5日降水量的显著周期有变短趋势。同时,南亚季风环流与各极端降水指标间相关振荡的凝聚性很强,具有较强的关联性;而西风环流只与普通日降水强度存在着较强的共振关系。研究结果可为柴达木盆地可持续发展和生态环境保护提供理论与实践参考。
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-06-21 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 内蒙古乌海市矿区沙(粉)尘污染严重,测定该地区典型尘源物质的起动风速、风蚀率,对研究该地区近地表输沙率、风蚀量预测与沙尘天气预报有重要作用。本研究以裸沙、壤质砂土、粉煤灰、焦煤、煤矸石5种典型尘源物质为对象,通过风洞试验测定其起动风速、风蚀率,通过室内实验测定尘源物质的容重、粒径分布,分析各因素对其影响,并研究含水率变化与风蚀特征之间的关系。结果显示:① 尘源物质起动风速依次为:裸沙>壤质砂土>焦煤>煤矸石>粉煤灰;裸沙风蚀率随风速呈线性增长趋势,壤质砂土、粉煤灰、焦煤呈幂函数增长趋势,煤矸石增长趋势接近于指数函数;② 尘源物质粒度组成相差较大情况下,较轻的物质更易起动,粒度组成相近情况下,粒径分布、中值粒径较小、难蚀颗粒分布频率高的物质抗蚀性更大;③ 裸沙、焦煤、煤矸石的起动风速与含水率呈正幂函数关系,壤质砂土、粉煤灰在含水率2%~4%、1.46%~4.16%时起动风速无明显变化;裸沙、焦煤、煤矸石的含水阈值在3%、4%、饱和含水率左右,壤质砂土、粉煤灰风蚀率与含水率呈负指数关系;④ 焦煤、煤矸石可通过提高含水率抑制风蚀,裸沙、壤质砂土、粉煤灰需结合环境与影响因素之间的关系合理布置防治措施。
分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-08 合作期刊: 《生态学报》
摘要: 气候和土地利用变化是影响水资源变化最直接的因素。应用SWAT模型对干旱半干旱区小流域宁夏清水河流域径流进行多情景模拟预测,以历史气候要素变化趋势和CA-Markov模型分别设置未来气候和土地利用变化情景,以决定系数R2和Nash-Sutcliffe模型效率系数Ens(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient)来衡量模拟值与实测值之间的拟合度,并评价模型在清水河流域的适用性。结果表明,韩府湾站在校准期和验证期的R2分别为0.80和0.71,Ens分别为0.77和0.69,泉眼山站在校准期和验证期的R2分别为0.66和0.63,Ens分别为0.62和0.56,表明构建的SWAT模型可以用于清水河流域的径流模拟。对未来气候和土地利用变化情景下径流的模拟结果显示,径流变化主要由降水变化主导,降水减少和气温升高的综合作用对流域径流变化影响最为显著;由于耕地和建设用地的增加,未来3种土地利用情景下流域径流量将均会呈现明显增加变化。与2010年相比,到2020年,自然增长情景流域径流将增加17.04%,林地保护情景径流将增加14.44%,规划情景径流将增加13.98%;综合降水、气温和土地利用的结合变化情景显示,未来流域径流将会有不同程度的下降,规划情景和气候变化的结合情景的径流下降最为明显,而有意增大林地和加强生态保护的林地保护情景对减缓流域径流下降具有一定作用。在气候变化的大背景下,根据水资源利用管理目标,可通过调整流域管理措施,特别是土地利用变化和改善区域小气候来减缓气候变化对流域水资源的负面效果,以此来改善流域径流和生态环境状况。
分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要: 20多年来,中国荒漠生态系统定位研究网络已建成国家级和局级生态站26个,布局涵盖我国八大沙漠、四大沙地、青藏高原高寒区和西南岩溶地区等特殊环境,承担我国荒漠生态系统的定位观测、监测评估、科学研究、示范服务和基地建设等任务。依托研究网络,组织大型沙漠、戈壁综合科考,填补我国沙漠科考的最后空白;探索荒漠化综合治理的中国方案,集成四大典型区域的经典模式,制定相关行业和学科标准。进入新时代,研究网络要立足行业优势,加强联网-并网协作,优化站网布局,精进观测技术,拓展研究尺度,面向国家重大战略需求、服务区域社会经济发展、回答社会和科学关切,为实现联合国2030年可持续发展目标提供全方位科技支撑。
分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要: “荒漠化”自1927年初创到1949年学术定名,在1977年成为全球热词,至今仍然是全球面临的重大环境问题和发展瓶颈,严重威胁着陆地生态安全与经济社会可持续发展。面对这一世界性顽疾——“地球癌症”,文章聚焦联合国2030年可持续发展目标,参照中国70年防治荒漠化的“四梁八柱”方略和经验,为全球荒漠化治理开出“四味良药”:制定公约议定书,统一全球履约和守约“度量衡”;构建全球观测网,遥看旱地变化方寸间;编制全球自然沙漠(遗产)名录,为后代留下一片原生沙海;启动“全球治理”行动,力争实现2030土地退化零增长目标。
分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2018-10-26 合作期刊: 《广西植物》
摘要: 为探讨干旱胁迫对欧李表型可塑性的影响,本实验以欧李为实验材料,通过干旱胁迫处理,对欧李的形态特性、生长特性等方面进行研究。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,欧李根生物量、枝叶生物量、植株总生物量积累、根冠比和根冠比胁迫指数均呈现先升高后降低的趋势,在T1处理下达到最大值,并显著高于其他处理(α=0.05)。随土壤含水量的降低,欧李根的生物量分配指数呈先增加后降低的趋势,叶生物量与之相反,在T1处理下根的生物量分配指数最大,枝叶的最小(α=0.05)。在水分供应为60%-80%时,欧李的株高、冠幅、基径、二级分枝数、主根长、主根直径及侧根数量均达到最大值(α=0.05),对一级分枝数的生长没有显著影响。随着水分胁迫的加剧,叶片长从T2处理开始下降,叶片宽、单片叶面积及比叶面积均呈先增加后减少的趋势(α=0.05)。综上可得,欧李通过调整形态特性、各器官生物量及累及其分配对不同干旱胁迫条件产生较强的可塑性。
分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要: 联合国 2015 年通过的《变革我们的世界:2030 年可持续发展议程》中,土地退化零增长是可持续发展目标(SDGs)的重要具体目标(SDG 15.3)。由于不同地理、气候和土地利用类型条件下土地退化具有不同的表征,土地退化和恢复过程涉及的自然和人为因素的复杂性,时间和空间尺度的限定性,长期以来缺乏被普遍接受的土地退化评估指标和方法。SDG 15.3 的参考基准、进展监测等关键数据,仍处于严重缺乏状态,影响了 SDG 15.3 的实现进程。地球大数据作为数据密集型科学范式的典型代表,为解决 SDG 15.3 的数据空缺提供了可能。文章围绕 SDG 15.3 基准确定和进展监测 2 个方向,介绍了实现 SDG 15.3 面临的主要挑战、地球大数据的潜力及已经开展的实践,并展望了地球大数据促进 SDG 15.3实现的发展趋势。
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-06-22 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 通过了解乌兰布和沙漠典型灌木群落多样性及主要优势种的生态位特征,对完善和科学保育植物群落的多样性具有重要意义。分析表明:① 研究区8个典型灌木群落多样性Shannon-Wiener指数和丰富度Margalef指数依次均为:沙冬青群落>白刺群落>红砂群落>油蒿群落>驼绒藜群落>梭梭群落>盐爪爪群落>霸王群落;均匀度Pielou指数以红砂群落最高,梭梭群落最低;Shannon-Wiener、Margalef 和Pielou指数的范围分别为1.050~1.795、0.306~1.197和0.487~0.727,且各群落间存在差异。② 白刺的重要值和生态位宽度均最大,说明其适应能力强,分布范围大,作为乌兰布和沙漠植被群落中的广域种具有重要的生态地位和作用。优势物种间的生态位重叠值多数较小,小于0.5的占总种对的85.26%。③ 乌兰布和沙漠优势物种间总体呈不显著的正关联,大部分灌木群落类型间Jaccard相似性在0.30~0.60,表明该植被群落结构及其物种之间处于稳定共存的状态。
分类: 生物学 >> 植物学 提交时间: 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 多样性反映了群落间物种组成差异。通过研究多样性可以为区域的生物多样性保护提供科学依据。 以敦煌北山及马鬃山地区为研究区域,采用系统布设样方法,共设置79个植物群落样地,探讨群落间多样性及其 组分,分析其与气候因素、土壤因素和地理距离之间的相互关系。结果表明:( 1)敦煌北山及马鬃山地区的植物群 落存在地理衰减格局,群落间差异较大, 多样性以更替组分为主。( 2)气候、土壤和地理距离对多样性及其更替组 分有显著影响,其中气候因素影响最大,地理距离影响最小。( 3)通过多元回归分析(MRM)表明,气候因素、土壤因 素与地理距离对多样性及其更替组分作用存在差异,气候和土壤因素作用远大于地理距离。综上所述,敦煌北山 及马鬃山地区植物群落多样性及其更替组分是生境过滤和扩散限制共同作用的结果,生境过滤对其影响占有较 大的比重,环境的异质性是影响该地区物种差异的重要因素。
分类: 农、林、牧、渔 >> 土壤学 提交时间: 2023-05-30 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 为了科学评价吉兰泰盐湖防护体系对土壤养分积累的影响。以吉兰泰盐湖防护体系不同防护体系类型(流沙固阻带、封沙育草带、防风阻沙带和盐湖防护林带)为研究对象,采用野外取样与室内实验相结合的方法,对其土壤养分积累状况进行对比研究,从而为吉兰泰盐湖防护林的管理提供理论依据。结果表明:(1)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)和速效磷(AP)含量增加量分别介于0.45~1.92 gkg-1、0.03~0.58 gkg-1、0.15~0.43 gkg-1、1.33~13.31 mgkg-1和0.12~12.94 mgkg-1,且土层深度、防护体系类型及其二者的相互作用对土壤SOC、TN、TP和AP含量增加影响显著。(2)盐湖防护体系营建对0~100 cm土层土壤养分有显著正效应,且土层深度、防护体系类型及其二者的相互作用对土壤TP相对相互作用强度(RIITP)、AN相对相互作用强度(RIIAN)、AP相对相互作用强度(RIIAP)和总相对相互作用强度(RII总)影响显著。(3)土壤养分恢复指数表明盐湖防护体系内不同防护体系类型土壤养分均有不同程度提高,流沙固阻带、封沙育草带、防风阻沙带和盐湖防护林带土壤养分恢复指数分别为7.83%、37.72%、185.12%和252.36%。吉兰泰盐湖防护体系经过38 a的营建能有效促进土壤养分累积,有利于吉兰泰盐湖周边生态恢复和重建。
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科 提交时间: 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 利用库姆塔格沙漠南北两侧洪积扇2017年6月至2018年5月的野外实测降水数据,对其降水特征进行了详细的分析,结果表明:(1)受地理位置、地形等的影响,库姆塔格沙漠降水空间分布差异较大。北侧北山洪积扇三垄沙地区的年降水量最小,为21.6 mm;南侧阿尔金山洪积扇降水量自西向东逐渐增多,胡杨沟上游、乌什喀特、赛马沟和多坝沟的年降水量分别为73.0、75.2、176.0 mm和137.4 mm;南侧阿尔金山洪积扇降水量大致自北向南逐渐增多,胡杨沟下游和中游年降水量分别为58.0 mm和56.4 mm,小于胡杨沟上游。(2)库姆塔格沙漠南北两侧洪积扇的降水主要发生在5—8月,累计降水量占到全年90 %左右。(3)库姆塔格沙漠南北两侧洪积扇年降水次数介于11~26次,数量较少的大降水事件对年总降水量贡献率大。
分类: 农、林、牧、渔 >> 土壤学 提交时间: 2023-05-30 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 为探讨乌兰布和沙漠典型防沙治沙生态工程实施后对土壤水分物理性质及持水性能的影响,以流沙地为对照、选择草方格沙障+两种乡土树种(梭梭、花棒)为主的防沙治沙工程为研究对象,采用野外取样与室内分析相结合的方法,对各样地0~100 cm深度内不同土层的土壤粒度组成、水分含量、容重、孔隙度、持水性能等进行了分析。结果表明:营建以草方格沙障+乡土树种为主的防沙治沙生态工程对沙地土壤水分物理性质及持水性能均有一定的改良作用。(1)表层土壤粒度组成整体出现细化趋势,土壤容重减小,土壤孔隙度增大,土壤持水量和贮水量增大,土壤持水性能明显提升。(2)乌兰布和沙漠典型防沙治沙生态工程实施后,土壤成土作用较明显、持水性能明显提升,沙化土地治理效果良好。研究结果可为区域防沙治沙的成效评估提供基础数据,同时也可为区域防沙治沙生态工程的类型选择提供科学依据和参考。