从沙尘暴看西部大开发中生态环境保护的重要性

沙尘暴是我国北方经常发生的灾害性天气 ,且近年来发生频率增加 ,尤其是今年春季沙尘暴次数多、强度大 ,对国民经济造成重大损失。沙尘暴的发生需要大风、裸露的沙土质地表及不稳定的气流三者结合 ,但由于人类不合理的经济活动造成荒漠化的发展也是沙尘暴加剧的重要原因 ,因此 ,我们在西部大开发中一定要重视生态环境的保护和建设 ,保持这一地区的可持续发展。     

西北特殊地形与沙尘暴发生的关系探讨

应用西北地区沙尘暴多发区中心站和毗邻站1961-1999年沙尘暴日数、大风日数和降水资料, 参考相应地区的地形和地表覆盖资料, 结合卫星资料监测事实, 分析了沙尘暴中心站沙尘暴高发以及毗邻站沙尘暴发生较少的原因, 探讨了地形与沙尘暴发生的关系。结果表明: ①沙尘暴中心站沙尘暴高发是地表状况、大风和地形共同作用的结果, 而沙尘暴毗邻站沙尘暴较少的主要原因为沙源与大风不匹配; ②地形对沙尘暴发生有重要作用, 干燥的下垫面产生的热力不稳定和特殊地形产生的气流加速和抬升作用, 对局地沙尘暴的形成和强沙尘暴的触发有重要作用; ③大风和降水的配置对沙尘暴发生有一定影响, 大风日数多且降水较少的时段为沙尘暴的高发期, 随着雨季的到来, 沙尘暴日数明显下降; ④下垫面与沙尘暴发生关系密切, 戈壁地表不利于沙尘暴的发生, 植被覆盖度的增加对沙尘暴有明显的抑制作用。     

西北地区气溶胶的源和汇与沙尘暴研究综述

西北地区是我国沙尘暴发生次数频繁、发生强度最大的地区,近年来发生的大沙尘暴源地均位于新疆、甘肃和内蒙古的干燥沙漠或戈壁地带。由这些地区起源的沙尘既对全球气候有影响,又对全球化学物质的循环有重要意义。该地区荒漠化严重,已成为全球四大沙尘暴高发区之一的中亚沙尘暴区的重要组成部分,文中综合论述了中国西北地区沙尘气溶胶的源和汇与输运过程,概括性总结了近20多年来对西北地区沙尘暴的研究成果。     

近5a我国沙尘暴与高空急流关系的统计分析

利用Micaps常规资料,对我国2000-2004年的沙尘暴与高空急流进行了统计与分析。结果表明:沙尘暴具有很强的季节和日变化规律;有三个多发区;范围大、强度强的沙尘暴大都伴有强蒙古气旋和冷锋。沙尘暴与高空急流总是相伴出现。急流造成的沙尘暴可分为两类:单急流型和双急流型。沙尘暴多出现在西风、西南风、西北风急流的左侧及其右后方,以及西北+西南型双急流中心的左前+左后方。统计中还发现,在一些双急流中存在急流异变,急流异变对沙尘暴的发生和发展具有重要作用。     

西藏贡嘎机场周边风沙灾害成因分析研究

西藏贡嘎机场周边因沙源丰富，造成每年的1-5月扬沙满天，严重影响了飞机正常的起降和周边居民的生产、生活乃至生存。经实地调查和气象、水文资料的收集，以及对沙漠化影响因子相关性分析，提出机场周边地区土地沙化和风沙灾害的成因是自然因素和人为因素综合作用的结果，人为因素中的耕地面积、土地垦殖率因子和自然因素中的大风日数因子是风沙灾害形成的主导因子。     

Deposition of sandstorms in a vegetation-covered sand dune in Ejin Oasis and its characteristics

“Ejin Section” found in a typical vegetation-covered sand dune in Ejin Oasis was investigated. In this study, 263 samples were taken from the section for grain-size analysis, 25 for chemical analysis, 11 for 14C dating and 6 for scanning electron microscope (SEM). The results of the study indicate that 3 types of the sediments in the section can be identified, YS, LS and ST. YS, homogeneous yellow-brown dune sands, is equal to those of inland deserts, LS, loess-like sandy soils, is the same as the sandy loess in the middle Yellow River and modern falling dusts, and ST, sandy sediments interbeded with the deadwood and defoliation of Tamarix spp, represents the depositional process of the section interrupted by abrupt changes in climate. The Ejin Section has recorded the repeated dust-storms or sandstorms since 2500 yr BP and the peak periods of the dust-storms or sandstorms revealed by the section are consistent with the records of “dust rains” in historical literatures, indicating that the change of climate is a key factor to increase sandstorms or dust-storms, whereas, “artificial” factor may only be an accelerating one for desertification.     

Ecological Functions of PV Power Plants in the Desert and Gobi

Photovoltaic (PV) power generation is an emerging energy industry that is developing rapidly. A number of PV power plants have been established in the desert and Gobi areas in northwest China in recent years. Is there any ecological significance to the establishment of PV power plants? If yes, what is it? This paper tries to find the answer by analyzing meteorological data from the Hexi Corridor as well as the observational data of light and vegetation in the Minqin desert area. The results show that the solar energy converted from 1 m² of PV panels is equivalent to the solar energy that is utilized by 260.75 m² of desert plants in the desert area. In China, there is vast area of desert and Gobi, with frequent dust storms and aeolian sand, as well as rich sunlight resources. Therefore, to develop the PV industry in the desert and Gobi regions will not only create considerable economic benefits, but will also be of great ecological significance. On the one hand, PV can effectively regulate thermodynamic equilibrium on the surface, helping to prevent sandstorms and reduce aeolian sand. The development of the PV industry is a win-win that generates economic returns and provides ecological protection by combating desertification. On the other hand, the PV industry can be developed without taking up arable land or other types of land. There are frequently high winds in the desert and Gobi region. PV power plants, together with wind power generation, are useful to transform and consume the power source that creates duststorms and aeolian sandflow in the desert and Gobi areas. This results in fewer sandstorms and reduced aeolian sandflow.     

生态退化状况下的宁夏沙尘暴发生发展规律特征

利用近10 a宁夏8大类土地详查资料和沙尘暴实况及风速资料,结合亚洲环流指数和NCEP(1990-2002年)全球再分析资料,对宁夏沙尘暴多发区生态环境年际变迁与沙尘暴演变规律特征进行了综合对比分析。结果表明:近10 a来,宁夏生态环境状况整体呈逐年退化趋势,尤其是中部干旱带地区,由于牧草地和耕地面积明显减少,草场品质及载畜量下降,恶化趋势更为严重;在同等气象条件下,多发区沙尘暴发生前后的风速为逐渐减小趋势,这与宁夏地区生态特征量有显著的相关关系,且近10 a沙尘暴多发的4月,其发生次数在20世纪90年代后期有所增多。即生态环境的退化,导致宁夏中部干旱带地区沙尘暴起暴阈值明显下降,发生机率在显著提高。     

额济纳绿洲沙尘暴沉积特征

1 Introduction Oases are unique ecosystems and important residences for our ancestors in arid and semiarid regions of the world, and have deeply been imprinted by human actions, such as Jericho oasis of Jordan Valley, Jarmo oasis of the Euphrates River an…     

阿拉善东南部自然环境演变与地面流沙路径的分析

阿拉善东南部包括腾格里和吉兰泰两区。腾格里和吉兰泰两区在晚更新世均是一个湖域广阔的淡水大湖。之后 ,吉兰泰大湖和腾格里大湖在封闭状态下 ,一方面因气候转为干旱、蒸发致使湖域减小直至完全干涸 ,露出的湖底在风的吹蚀作用下形成沙漠 ;另一方面在“狭管效应”作用下 ,由吉兰泰西部来自雅玛雷克沙漠和在腾格里西部来自巴丹吉林沙漠的风吹沙沿着地形上狭窄通道的侵进是加剧这两个湖盆沙漠化的另一个重要因素。对此 ,基于遥感的研究提出了研究区西缘挡沙固沙 ,建立生态保护带 ,区内分块治理、有效控制流沙的侵进和扩张以及通过改善下垫面性质来控制沙尘的发生与强度 ,逐步改善生态环境的措施。研究区风沙的治理 ,对于缓解京津沙尘灾害具有重要的意义。     

内蒙古土地沙漠化与气候变化和人类活动

基于对内蒙古自治区沙漠化土地面积的动态、气候变化和社会经济发展状况的综合分析，认为内蒙古中东部地区的土地沙漠化主要是人类过度的，不合理利用造成的，而其西部地区的土地沙漠化主要是人为活动加速了自然沙漠化的进程，还进行了沙漠化有关概念的探讨，以利于沙漠化理论的深入研究及防治沙实践。     

干旱区绿洲荒漠化演变趋势及成因分析——以吐鲁番绿洲为例

基于吐鲁番绿洲SPOT遥感影像,利用决策树分类,对荒漠化信息进行提取,分析荒漠化演变、发展及转换特点。结果表明:吐鲁番荒漠化土地以风蚀、盐碱为主,且中度风蚀荒漠面积所占的比例最大。由于轻度风蚀荒漠化土地的开垦,荒漠化总面积1986~2004年减少9.77%,但部分轻度风蚀荒漠转化为成为程度更高的中度重度风蚀荒漠,重度风蚀荒漠和盐碱地面积分别扩大2和12倍。研究区荒漠化土地面积出现缩减,但荒漠化程度加深,发展速度加快,对生态环境带来了极大的压力。     

甘宁蒙陕农牧交错区不宜大规模开垦

通过对甘宁蒙陕农牧交错区的自然特征和生态功能、人类活动对该区环境的影响、水资源状况、国内外开垦草原的教训等方面的分析、论证,说明该区不宜大规模开垦,并提出该区生态保护与建设的对策。     

2000—2020年中国西北地区区域性沙尘暴特征及成因北大核心CSCD

利用地面观测资料分析了2000—2020年中国西北地区区域性沙尘暴特征,同时基于气候动力因子、温度、降水和NDVI资料,研究西北地区区域性沙尘暴成因。结果表明:2000—2020年西北地区区域性沙尘暴年总日数呈波动下降趋势,且存在两个高(低)频期。春季是区域性沙尘暴高发季,其中4月总日数最高,达47 d;相较于上旬和中旬,春季各月下旬更易出现区域性沙尘暴。新疆南部的塔里木盆地、内蒙古中西部和甘肃河西是西北地区区域性沙尘暴高发区,总日数均在10 d以上,其余大部分地方总日数均小于8 d。北半球极涡面积指数、强度指数及亚洲区极涡强度指数均与区域性沙尘暴日数显著正相关,北半球极涡从扩张期到收缩期转变及其强度的减弱,是西北地区区域性沙尘暴减少的重要气候动力因素。西北地区年(春季)降水量和平均NDVI均与区域性沙尘暴日数显著负相关,近21年西北地区大部分地方气候趋于暖湿化,植被覆盖整体以改善为主要趋势,此种转变有利于沙化面积收缩,减少非输入性沙尘暴的发生。     

科尔沁地区现代沙漠化过程的驱动因素分析

基于近50a科尔沁地区沙漠化土地发展-再发展-逆转的时空变化的研究结果, 以气候波动和人类活动变化作为主驱动因子, 探讨现代沙漠化过程的驱动因素的作用。近40多年气候的波动在一定程度上直接地通过不同时期的降水-温度组合影响着沙漠化的进程, 间接地通过人类对气候波动的响应而产生的经济活动来加速沙漠化的进程。尽管科尔沁地区的气候驱动因子呈现出有利于沙漠化发展过程的趋势, 但在近10多年来, 这种驱动力的作用被有利于沙漠化逆转过程的驱动力所抵消。人类活动是研究区沙漠化过程中更加活跃的驱动因子, 体现在土地利用方式的转变和强度的增加, 以及由此而产生的对自然植被群落毁灭性的破坏而加速了沙漠化的进程。以土壤风蚀为例, 这种加速可以是自然条件下的4~10倍; 随着沙漠化程度的加剧, 所产生的在土壤养分、生物多样性和生物生产量等方面退化的加速也与自然条件下的情况相差3~10倍以上。同样是人类活动, 在合理的土地利用、采取各种沙漠化防治措施的情况下, 又可使沙漠化过程逆转。从这一点上来说, 人为驱动因素应是起绝对主导作用的。     

吉林省西部土地沙化动态变化

The sandy land of the western part of Jilin Province is located in the ecotone of semi-humid and semi-arid area in the temperate zone of China. The sandy desertification has widely spread in the region because of the vulnerable natural conditions and the unreasonable human activity; as a result of this, the precious land resources and the economic development in the area have been seriously impacted. In this paper, the sandy land ecologic environment geographic information system is established based on the multi-spectral, multi-temporal Landsat TM images and field investigation. The comprehensive indexes of sandy desertification extent assessment which include vegetation degradation, wind erosion extent and soil depth are presented to classify the sandy land in western Jilin into three levels--slight, moderate and severe sandy desertification with the support of GIS platform. The results demonstrate that the sandy desertification has been partly controlled in the past twenty years, except some small sites. However, this doesn‘t necessarily mean that there is nothing for more concern. The two main causes of sandy desertification have not been eliminated yet, one is its natural factor, especially the physical and chemical characters of sandy soil and dry climate; another is the immoderate economic activity of human being that has highly accelerated the sandy desertification process.     

首都圈典型沙区近40余年气候变化特征简析——以张北、怀来、丰宁3县为例

采用张北、丰宁、怀来建站以来气象资料 (气温、地表温度、降水、风速 ) ,分析了研究区 40余年的气候变化特征。结果表明 :2 0世纪 70年代以来研究区温度上升的速度持续增加 ;其中 1 985年是研究区气候变化的一个转折点 ,1 985年以前气候变化幅度较大 ,1 985年以后变化趋于稳定。     

半干旱地区沙漠化发展的内在动因

我国半干旱地区(年降水等雨线250-450mm之间的地带)存在着严重的环境退化问题。这里分布着54.0万km²黄土高原的水土流失区和近16.5万km²以风蚀为主的沙漠化土地。本文分析若干典型区为案例, 从人口和资源的关系入手, 认识半干旱地区近年来引起环境退化的内在动因。当前半干旱地区入口、土地、环境之间不协调状况是十分值得注意的。现有土地对人口支持能力已处于临界限度; 现有的经营水平上, 土地资源难以支持现有的人口, 就成为这里土地退化的主要原因。退化后土地供应力的降低导致对土地压力的再度加大, 引起更大的环境退化, 这就构成沙漠化土地在该区加剧发展的内在动因。消除引起沙漠化的内在动因, 摆脱对环境压力的危机状态, 在目前最根本的出路在于有计划控制人口增长速度, 降低农业人口的比重和提高土地潜在生产力。但是只要认真采取对策, 人口、资源、环境协调发展的前景是可以达到的。     

Spatial distribution of sandy desertification change in the west of Jilin Province

The sandy land of the western part of Jilin Province is located in the ecotone of semi-humid and semi-arid area in the temperate zone of China. The sandy desertification has widely spread in the region because of the vulnerable natural conditions and the unreasonable human activity; as a result of this, the precious land resources and the economic development in the area have been seriously impacted. In this paper, the sandy land ecologic environment geographic information system is established based on the multi-spectral, multi-temporal Landsat TM images and field investigation. The comprehensive indexes of sandy desertification extent assessment which include vegetation degradation, wind erosion extent and soil depth are presented to classify the sandy land in western Jilin into three levels--slight, moderate and severe sandy desertification with the support of GIS platform. The results demonstrate that the sandy desertification has been partly controlled in the past twenty years, except some small sites. However, this doesn't necessarily mean that there is nothing for more concern. The two main causes of sandy desertification have not been eliminated yet, one is its natural factor, especially the physical and chemical characters of sandy soil and dry climate; another is the immoderate economic activity of human being that has highly accelerated the sandy desertification process.     

基于Logistic回归模型的内蒙古多伦县土地沙漠化驱动力分析

以内蒙古多伦县1960、1975、1987、1995、2000、2005年的土地沙漠化矢量数据及2010年2015年的遥感影像、地形图为主要数据来源，运用NEVI5.0和ArcGIS10.2软件提取8个时期土地沙漠化空间信息，划分为轻度沙漠化、中度沙漠化、重度沙漠化、严重沙漠化等不同类型进行时空分异特征分析。结合研究区实际情况，选取海拔高程、年均气温、降水量、平均风速、牲畜数量、第一产业、居民点距离等统计数据，运用Logistic回归模型定量分析了土地沙漠化动力机制，为京津风沙源区防治土地沙漠化，改善生态环境提供科学理论依据。结果表明：1960-2015年间多伦县土地沙漠化面积呈减少趋势，其中1960年到1995年间呈发展趋势，1995-2015年间呈减少趋势；1960-1995年间各类土地沙漠化增长的主导因子是第一产业和居民点距离；而在1995-2015年间影响各类土地沙漠化的主导因子是降水量、牲畜数量、第一产业和居民点距离。今后，继续控制牲畜数量、实施土地沙漠化治理政策来逆转土地沙漠化发展。