蒙古高原东南缘现代灌丛沙丘的发育过程及其对沙漠化的指示意义

在蒙古高原东南缘,灌丛沙丘是主要的风沙地貌类型,也是与风蚀和沙漠化密切相关的风沙堆积,一般在土地开垦后大规模发育,因而记录了区域沙漠化的发展过程.本文对发育在这一地区的灌丛沙丘沉积物地球化学元素的变化进行了详细的解析,结果表明,沙丘沉积物的Zr/Rb比值良好地记录了区域风沙活动的演变情况:当沙丘高度发育至10 ～30cm,39 ～ 59cm,67 ～ 77cm,95～ 105cm,118～ 130cm和138 ～ 140cm时,区域处于风沙活动的活跃期;沙丘高度发育至78 ～ 94cm时,区域处于近80年以来风沙活动的低谷期.结合区域土地开垦史、现代器测气象资料、风沙活动与沙漠化等情况,可以确定,自20世纪30年代以来,蒙古高原东南缘经历了30年代末期至50年代初期沙漠化的初步发展时期,50年代后期至80年代中后期、90年代中后期和本世纪初的沙漠化快速发展时期,以及80年代末期至90年代中前期的沙漠化逆转期.鉴于无航测资料时期沙漠化正逆过程演变研究的缺失,这一区域所发育的灌丛沙丘是延长区域环境变化记录特别是沙漠化演变研究的良好载体.     

Carbon sequestration effects of shrublands in Three-North Shelterbelt Forest region,China

Three-North Shelterbelt Forest(TSF) program, is one of six key forestry programs and has a 73-year construction period, from 1978 to 2050. Quantitative analysis of the carbon sequestration of shrubs in this region is important for understanding the overall function of carbon sequestration of the forest and other terrestrial ecosystems in China. This study investigated the distribution area of shrubland in the TSF region based on remote sensing images in 1978 and 2008, and calculated the carbon density of shrubland in combination with the field investigation and previous data from published papers. The carbon sequestration quantity and rate from 1978 to 2008 was analyzed for four sub-regions and different types of shrubs in the TSF region. The results revealed that: 1) The area of shrubland in the study area and its four sub-regions increased during the past thirty years. The area of shrubland for the whole region in 2008 was 1.2 × 10~7 ha, 72.8% larger than that in 1978. The Inner Mongolia-Xinjiang Sub-region was the largest shrubland distribution area, while the highest coverage rate was found in the North China Sub-region. 2) In decreasing order of their carbon sequestration, the four types of shrubs considered in this study were Hippophae rhamnoides, Caragana spp., Haloxylon ammodendron and Vitex negundo var. heterophylla. The carbon sequestration of H. rhamnoides, with a maximum mean carbon density of 16.5 Mg C/ha, was significantly higher than that of the other three species. 3) The total carbon sequestration of shrubland in the study region was 4.5×10~7 Mg C with a mean annual carbon sequestration of 1.5 ×10~6 Mg C. The carbon density in the four sub-regions decreased in the following order: the Loess Plateau Sub-region, the North China Sub-region, the Northeast China Sub-region and the Inner Mongolia-Xinjiang Sub-region. The paucity of studies and data availability on the large-scale carbon sequestration of shrub species suggests this study provides a baseline reference for future research in this area.     

灌丛沙堆表面压力分布特征的实验研究

风成沙丘表面压力分布特征直接反映沙丘表面风蚀风积特点,因而是研究沙丘表面地貌过程的重要依据。依据风沙运动实验相似性理论,以新疆和田河流域实测柽柳沙堆为基础,按一定比例缩小制作成四组模型,选用起沙风速区间在6~14 m/s的5组不同风速分别对四组模型在风洞中作纯气流表面压力的模拟实验。结果表明,无植物覆盖的半球形沙堆和圆锥形沙堆的表面压力分布特征存在着较大差异,其中半球形沙堆迎风坡下部有较明显反射涡流,丘顶存在高压剪切气流区域,圆锥形沙堆则不存在这种风压变化,此外半球形和圆锥形沙堆两翼的高低压风蚀区域分布特点也不一致。人工“植物”引发的沙堆丘顶和背风坡区域表面风压的显著变化有利于截留沙尘、保护沙堆免受风蚀并促进沙堆增长。     

印尼沙堆煤田工程地质特征及勘探方法

介绍了印度尼西亚沙堆煤田的工程地质条件和勘探方法,以及采掘过程中可能遇到的主要工程地质问题。      

灌丛沙堆形成演化及年代学研究现状与进展

灌丛沙堆的形成演化与区域气候环境密切相关,是古环境演化领域的重要研究对象。灌丛沙堆多发育于晚全新世以来,可靠的、高分辨率测年数据及地层沉积序列是其演化得以重建的关键,但其形成演化及年代学研究在技术手段方面尚没有新的突破,有关其不同发育阶段高分辨率的年代数据缺乏。围绕灌丛沙堆的发育过程、年代学、地层沉积序列及其形成演化与区域环境等方面,综述了近年来国内外灌丛沙堆已有的研究成果,认为灌丛沙堆各发育阶段与年代学关系、高分辨率年代结果及其形成演化在反映高原内陆盆地古风沙活动、古环境变化等方面的研究还有待深入。     

面向对象灌丛沼泽湿地边界提取方法

以宁夏天湖为例,提出了一种基于面向对象最近邻监督分类法的灌丛沼泽湿地边界提取方法。首先,结合中国湿地调查数据,对试验区一年多期Landsat 8 TM遥感影像进行目视解译分析,确定灌丛沼泽边界特征最明显的时相;其次,将对应时相的高分二号影像融合进行多尺度分割和特征选择,利用最近邻监督分类法进行灌丛沼泽湿地提取,实现边界定位。试验表明,通过该方法提取的灌丛沼泽湿地边界与湿地调查和人工解译得到的边界相比,中误差和平均距离可以满足实际生产的需要,利用面向对象监督分类法提取灌丛沼泽湿地边界的方法可行。     

干旱区灌丛形态对水文连通性的响应及生态效应

干旱区生态系统的水文连通性影响植被斑块形态的空间分异。植被形态对水文连通性的适应是一个复杂且长期的过程。研究植被与水文连通性，过去多基于群落以上尺度，不涉及微观尺度。从植株个体角度探讨植被斑块形态与水文连通性关系，有助于挖掘微观尺度上景观格局对生态过程的驱动机制。本研究以黄土高原丘陵沟壑区多年生灌丛作为研究对象，以高分辨率无人机航拍照片解译和野外定点观测为研究手段，量化植被斑块形态与水文连通性之间定量关系，分析二者对泥沙截留与土壤固碳等关键生态过程的影响。结果表明：(1)坡面灌丛斑块总体呈现横向生长趋势，灌丛斑块纵横比小于1;灌丛斑块纵横比从坡顶到坡底逐渐增大，分别为0.64、0.70、0.79、0.83;(2)灌丛方向与水流方向夹角从坡顶到坡底先减小再增大；坡面中部的坡度最大，灌丛方向最接近与水流垂直的方向；(3)灌丛的汇流累积量从坡顶到坡底逐渐增大，表明其水文连通度逐渐增大；水文连通度与灌丛斑块纵横比呈正相关关系；当水文连通度足够大时，灌丛在横纵方向上的生长没有倾向，形状近似为圆形；(4)泥沙拦截量和固碳效率随坡位下降而下降，二次曲线拟合表明泥沙拦截量和固碳效率随水文连通度增加呈增...