中国陆地生态系统对全球变化的反应模式研究进展

综述了国家自然科学基金“八五”重大项目“中国陆地生态系统对全球变化的反应模式研究”的最新进展，主要有对全球变化反应的植物生态生理学基础模型研究，对全球变化反应的植物群落学模型与气候（植被关系，全球变化中的我国生物群区遥感监测技术与相关模型研究，以及生态系统对全球气候变化响应的预测。最后指出未来中国进行全球变化与陆地生态系统关系研究拟注重各计划间的交叉及应加强研究的领域。     

关于重力勘查的高度改正应采用何种高程系统的讨论

重力勘查的观测值必须进行正常场与高度改正,为此要测量重力测点的平面位置与高程,尤其对高程测量精度要求甚严。以前测地工作使用经纬仪、水准仪和测距仪等,高程系统按“规范”(1)采用大地水准面的“正高系统”.近来全球卫星定位系统(GPS)开始应用于重力勘查中,GPS测量的高程为WGS-84的“大地高系统”,这样需要把“大地高”换算到“正高”.这样做即要花费许多工作量,又会增加换算中产生的误差。本文通过对地球正常重力场理论公式的分析,认为可以采用GPS测量的大地高进行重力高度改正。     

可持续发展能力“资产负债表”理论解析

论述了制订区域可持续发展能力“资产负债表”的意义。从可持续发展系统学研究方向,对区域可持续发展能力作了系统解析。提出了制订区域可持续发展能力“资产负债表”的基本原理与基本方法,进一步设计了区域可持续发展能力“资产”与“负债”的计量方法。“资产负债表”的制定为开展区域“发展质量”精确评判奠定了坚实的理论基础。     

全球荒漠化的现状、未来情景及防治对策

简要介绍了千年生态系统评估（MA）项目针对荒漠化问题编写的《生态系统与人类福祉：荒漠化综合报告》的核心内容。报告表明：① 除南极洲以外的其它各洲均存在荒漠化土地,荒漠化是旱区居民满足基本生存需求的主要障碍,它已被列为当今世界具有局地与全球效应的最为严重的环境问题;② 根据MA构建的4种情景的分析结果,预计荒漠化在未来50年（2000—2050年）内仍会不断加剧,但是在不同情景条件下其发展程度也不相同;③ 荒漠化已成为实现联合国千年发展目标的主要障碍,为了有效地防治荒漠化,必须在局地至全球的各级层次上对当前的生态系统管理方式、习惯行为和政策做出重大调整,同时最好是将工作重点放在预防上,因为试图修复荒漠化区域不仅成本昂贵,而且往往收效甚微;④ 为了更好地认识荒漠化的本质,当前亟待在全球尺度上建立准确一致的荒漠化本底数据库和评估指标体系,并对科学认知方面的一些不确定性进行深入研究。     

工程地质钻孔信息模型及数据库研究

为了建立结构规范统一的工程地质勘察信息数据库,提出了“用户”与“系统”两级数据库相互映射的技术,把用户对数据的操作和计算机处理数据的过程分离开来。其中用户数据库面向用户的需要,系统数据库则满足信息管理的要求。在系统数据库中采用“块-层”结构的地层数据模型,对钻探区域进行了“地层层序”优化。“块-层”模型把钻探区域的“优化地层层序”作为一个基本块,针对性强,层次清晰地表达了复杂多变的地层信息,将有不同地层层序的各个钻探点统一成相同的结构,解决了在地层模型中难以表达地层翻转、缺失信息的问题,极大地方便了后续的信息处理和钻孔数据插值的进行。     

海岸带陆海相互作用(LOICZ)研究及我们的策略

介绍了全球变化研究中关于“海岸带”的定义，海岸带在地球系统研究中的重要地位及其生态系统的脆弱性。我国海岸带地跨三大气候带，海岸类型多种多样，不但有黄河、长江等大河入海，每年有巨大的向海物质通量（包括从大气中的粉尘输入），有宽阔的陆架，有陆架区和近洋之间强烈的物质和能量交换，而且沿海人口密集，大河流域经济活动频繁，人类活动和自然因素冲突集中。近年来海岸带环境和生态系统已经发生了巨大变化。今后，在全球变化条件下为使我国的海岸带环境和生态系统进入良性循环和制定科学的长期管理政策，亟待通过陆海相互作用研究提高对其未来变化的预测能力。文中根据国际ＬＯＩＣＺ运行计划和我国的特点，提出开展我国ＬＯＩＣＺ研究的策略和主要科学问题。     

从反“理论风”看“四人帮”形而上学猖獗——批驳姚文元的“基础的基础”论

一九七二年以来,自然科学领域刮起了一股反“理论风”的妖风,其矛头直接对准伟大领袖毛主席和敬爱的周总理。这股妖风的风源,盖出于王张江姚“四人帮”反党集团。一九七二年,毛主席对一位科学家关于加强自然科学基础理论研究和教学的意见,表示了称赞。周总理根据毛主席的革命科技路线,做了重要的指示和部署。“四人帮”心怀叵测,借以发端。     

浅埋煤层地表厚砂土层“拱梁”结构模型研究

西部地区拥有储量最大的浅埋煤田,煤层顶板主要特点是基岩薄,地表为厚砂土层。浅埋煤层采动后,上覆岩层垮落运动将直接波及地表厚砂土层,引起采场强烈来压及地表塌陷等灾害。通过物理模拟试验,揭示了厚砂土层贯通地表裂缝的形成和发展规律,发现地表厚砂土层初次垮落的“拱梁”和周期垮落的“弧形岩柱”结构。通过建立厚砂土层“拱梁”结构数学模型,得出了“拱梁”内的应力分量,并给出了厚砂土层破裂的判据和出现拉裂缝的位置,为确定周期性“弧形岩柱”的有关参数提供了依据,为工作面顶板压力控制和地表塌陷的分析提供了基础。     

鄂尔多斯盆地南缘铜川地区三叠系延长组油页岩中“钙质结核”的成因初探

在鄂尔多斯盆地南缘铜川地区野外露头三叠系延长组长7段油页岩中发现了一些“钙质结核”,野外露头中呈层状发育于长7段油页岩中,形态为“透镜状”、“椭球状”、“飞碟状”,直径大小约为10～70 cm。为探明其岩石类型和主要岩石组分,运用显微镜薄片鉴定、电子探针实验、能谱分析等方法,对结核体进行岩石学特征分析。在此基础上,对其成因进行初步探讨。岩石学特征显示,霸王庄和宜君套滩剖面的“钙质结核”主要成分为重结晶方解石和晶粒方解石,具“球粒状”结构,岩石类型为灰岩;瑶曲聂家河剖面结核体主要岩石类型为泥-粉晶白云岩。分析认为这些“钙质结核”其野外产状和岩石成分,符合热水沉积碳酸盐岩和受热液活动影响的特征,并且铜川地区在长7期具备热液活动的条件。初步认为这些“钙质结核”为湖底热液活动成因的湖相碳酸盐岩。     

深厚淤泥爆破挤淤堤坝沉降计算与分析

爆破挤淤技术在海洋围垦和潮汐电站等工程堤坝建设中发挥着重要作用,随着海洋工程的不断推进,堤坝修建需要处理淤泥(软基)厚度在逐渐加深,在超过12 m的深厚淤泥中往往采用“悬浮式”堤坝结构,对该种堤坝结构开展沉降计算与分析有着重要的意义和应用价值。以惠州港兴盛油库护岸工程为工程实例,分别采用传统沉降计算方法、基于多孔介质渗透理论的考虑浮力作用沉降计算方法及数值模拟方法,对其爆破挤淤形成的“悬浮式”堤坝开展沉降计算,并与实际监测结果对比验证,分析几种沉降计算方法的适用性和合理性。研究表明,传统沉降计算方法得到的沉降值比实际监测值明显偏大,不适合于“悬浮式”堤坝沉降计算;考虑浮力作用方法和数值模拟方法的计算结果较为接近实际监测值,可用于“悬浮式”堤坝沉降计算。     

湿润地区的荒漠化

本文根据类似荒漠境况的出现是判断荒漠化发生与否的重要标志这一原则,并结合在中国南方开展的一些研究,对湿润地区的荒漠化进行了初步的探讨。研究表明,湿润地区的荒漠化并不包含所有存在侵蚀作用的退化土地,而专指人为侵蚀作用导致的出现了具类似荒漠境况的退化土地。中国南方湿润地区土地荒漠化分布最显著的特征为斑点状分布于丘陵山区或河、湖、海滨的冲积平原,面积为1．98×105km²,其中流水作用导致的荒漠化面积为1．78×105km²,风力作用的为0．11×105km²,其它0．09×105km²。自然因素,特别是气候和地貌因素对荒漠化的形成和发展起着积极的影响作用,但不是决定作用。人为不合理的经济活动,才是造成荒漠化的主要原因。文章最后还简要介绍了湿润地区荒漠化的防治问题。     

中国土地荒漠化的概念、成因与防治

荒漠化是指人类历史时期以来,由于人类不合理的经济活动和脆弱生态环境相互作用造成土地生产力下降,土地资源丧失,地表呈现类似荒漠景观的土地退化过程。在中国北方荒漠化形成因素中过度放牧占30．1％,过度农垦占26．9％,过度樵采占32．7％,水资源利用不当占96％,工矿交通建设中不注意环境保护占0．7％,在地区上以北方农牧交错及旱农地区荒漠化最为严重。要采取因地制宜措施和建立健全而完善的治理实施系统以达到生态、经济和社会三个效益的目的。     

全球变化与荒漠化

文章以干旱、半干旱地区沙质荒漠化为例，分析了其成因过程、发展趋势。指出干旱是荒漠化的原因，而频繁、过度的人为活动则更加剧其发展。在中国北方荒漠化土地的成因类型中，有３０．１％是由于过度放牧，２６．９％是由于过度开垦，３２．７％是由于过度樵采，有９．６％是由于水资源利用不当，有０．７％是由于工矿交通建设过程中不重视环境保护而造成的。所以合理利用土地和采取相应的防治措施是防治荒漠化的重要途径     

中国沙漠化研究的理论与实践

中国的沙漠化研究的理论与实践在过去的十多年里取得了一些成果。据此,本文对沙漠化的概念、成因、过程、指征、后果、发展趋势及其治理等方面进行扼要的介绍。研究表明,沙漠化是一种人为活动与自然资源、环境不相协调所产生的以风沙活动为主要标志的土地退化过程。我国北方沙漠化土地的蔓延速率从50年代末期至70年代中期的年均1560km²发展到近十多年来的年均2100km²;实践证明,沙漠化土地作为一种土地资源可以通过合理的整治过程而恢复其原有的生产潜力。     

沙质荒漠化的遥感监测与评估──以中国北方沙质荒漠化区内的实践为例

土地荒漠化已成为受其影响地区经济发展和环境保护的一个重要障碍,及时了解其过程、现状和发展趋势,对确定荒漠化防治的战略和措施均有重要意义。本文以我国北方沙质荒漠化为研究对象,对其开展了遥感监测和评估及其方法论的研究。结果表明,在沙质荒漠化土地程度分级和遥感监测判别指标体系确立后,采用合适的方法可以在短时间内完成大范围的动态监测,使对土地沙质荒漠化的定量评价成为可能。     

中国东北平原西部荒漠化现状、成因及其治理途径研究

中国东北平原西部土地荒漠化,主要表现为土地沙漠化和土地盐碱化,它属于荒漠化的两种类型。东北 平原西部分布着科尔沁沙地和松嫩沙地,前者是全国五大沙漠之一。文章全面、系统地对该地区编制了 1∶1000000荒漠化图和量算出土地沙漠化面积。东北平原西部土地沙漠化面积为72280.6km²,占土地总面积的 22.2%。自20世纪50年代至80年代末,土地沙漠化面积迅速扩大,平均每年以1.5%～3.7%的速度递增;自9 年代以来,沙漠化呈现出逆转趋势,但就总体而言,沙漠化发展仍然大于逆转。东北平原西部土地盐碱化面积 33850.79km²,占土地总面积10.44%,主要分布在松嫩平原,面积为23329.19km²,占土地总面积15.2%,它是世 界上苏打盐碱化土壤的三大片之一,土地盐碱化每年以1.4%～2.5%速率正在发展。所以,该地区的土地荒漠化 不仅制约着当地农、牧业和农村经济的发展,影响周围和毗邻国家的生态环境安全,而且已危及当地人民的生存。 东北平原西部荒漠化的形成有自然因素和人为因素,前者有物源和气候变化等原因,后者有草原超载过牧、滥 垦、滥伐滥櫵、乱挖,河流上中游修建水库等原因,以及冻融作用的特殊原因,致使荒漠化形成和发展。文章总结了 该地区沙漠化正、逆过程的演变,并提出荒漠化的治理应根据荒漠化     

Landscape change and sandy desertification in arid areas: a case study in the Zhangye Region of Gansu Province, China

The Zhangye Region of Gansu Province is an important agricultural base in arid northwestern China. During the twentieth century, especially in the last five decades, the region has experienced sandy desertification. To document the status and causes of this deterioration, satellite images, meteorological and socioeconomic data to assess landscape change from 1993 to 2002 were interpreted and analyzed. The results show that during the intervening 9-year period the area of sandy lands has increased by 642.2 km², which consist of aeolian sand dune (357.1 km²) and potential sandy land (216.3 km²). Although the development and reversion of sandy desertification co-exist, the sandy desertification in this area seems serious and is attributable to the irrational use of water and land.     

第四纪地质环境的人工再造作用与土地荒漠化

第四纪地质环境的人工再造作用是一个新概念。文章在回顾人类文明历史发展的基础上,重点阐述了近50年来全球土地荒漠化发展的严重趋势。人工再造作用是人类过量的经济活动对岩石圈与生物圈接触介面产生的一种破坏作用,其动力是不断增长的世界人口及其巨大的物质需求。可将人工再造作用看作是第四纪中最新的一个地质事件。研究发现,这一破坏作用过程符合Logistic曲线的变化规律,因此可以采用Logistic数学模型开展深入研究。第四纪地质学家、环境地质学家对资源、环境、人口和可持续发展问题应给以更多的关注。     

未来气候变化对中国荒漠化的潜在影响

气候变化与荒漠化间的反馈机制已成为全球研究的重点问题之一 ,减缓温室气体增加与防治荒漠化也成为全球协同行动的领域。作为一个发展中国家 ,中国的荒漠化及其防治不仅影响到全球气候变化 ,同时气候变化对中国的荒漠化也会产生显著影响。文中采用全国 1914个气象站的数据作为基线数据 ,在根据植被区划图在青藏高原上对Thornthwaite方程做适当订正的基础上 ,选择未来两个具代表性的年份 (2 0 30年和 2 0 5 6年 )用HadCM 2模型来预测全球变化框架下中国未来荒漠化生物气候类型区的变化。结果表明 ,各生物气候类型区的面积基本上均呈增加的趋势 ,其中以亚湿润干旱区增加为主 ,半干旱区次之。与 1990年的 395 6 5 81万km2 的荒漠化生物气候类型区面积相比 ,在GHGs年增量为 1%且考虑硫酸盐溶胶影响的情况下 ,2 0 30年和 2 0 5 6年分别提高了 11 33%和12 94% ,而在GHGs年增量为 0 5 %且考虑硫酸盐溶胶影响的情况下 ,则分别提高了 3 75 %和6 95 % ,比前者分别减少了 7 5 8和 5 99个百分点。虽然在GHGs年增量 0 5 %的减少情况下 ,中国未来荒漠化生物气候类型区面积扩大和程度加剧的速度有所减缓 ,但其总体增加仍很显著。因此进一步开展气候变化与荒漠化间相互作用的研究 ,并用以指导中国的荒漠化防治工?     

Change trends for desertified lands in the Horqin Sandy Land at the beginning of the twenty-first century

The dynamics of desertification in the Horqin Sandy Land between 2000 and 2005 were analyzed using Landsat TM/ETM images and the data-processing function of geographical information software. The results showed that the extent of desertified land decreased at a rate of slightly more than 0.1 km² year⁻¹, from 22,423.1 km² in 2000 to 22,422.4 km² in 2005, indicating that desertification has been controlled in this area and that desert areas may be approaching a steady state. The dynamics of desertification differed among land types. Desertification decreased most obviously in areas of previous desert land. The area in which desertification was ameliorated was higher than the area that underwent further degradation, but non-desertified land (113.3 km²) deteriorated at a rate of 22.7 km² year⁻¹ during this period. This significant change requires careful attention by managers in the study area.