浑善达克沙地古云杉木材的发现及其古生态学意义

在内蒙古浑善达克沙地中发现了(10040±100)aBP的古鱼鳞云杉(Piceajezoensis)木材,这是我国北方迄今为止发现的较古老的木材标本之一.孢粉和哺乳动物化石资料进一步证明,此地区在全新世早期存在以云杉和桦为主的针阔混交林.这一发现对于分析当地的古气候、古植被以及景观演化有着重要的意义.     

21世纪初期气候波动下浑善达克沙地荒漠化动态变化分析

基于EOS-MODIS遥感数据,利用GIS计算出归一化植被指数(NDVI)和植被覆盖指数(PV),计算得到荒漠化指数(DI)对浑善达克沙地荒漠化进行识别,根据像元数统计不同荒漠化类型的面积及其变化数据,再分析荒漠化面积与气象要素的相关性,进而得出近13 a在气候波动下浑善达克沙地荒漠化的动态变化。结果表明:浑善达克沙地年平均气温呈下降趋势,年平均降水量呈增加趋势,且平均降水量对荒漠化动态变化的影响比平均气温对荒漠化动态变化的影响大。在气候波动影响下浑善达克沙地以荒漠化面积缩小为主,中度荒漠化,重度荒漠化和极重度荒漠化对荒漠化的演替贡献较大,表现为高程度荒漠化向低程度荒漠化转换。空间分布上,表现为西部极重度荒漠化面积明显减少,主要转化为重度荒漠化类型,东中部重度荒漠化明显减少,主要转化为未荒漠化和轻度荒漠化类型。     

放牧对浑善达克沙地丘间低地植被群落及土壤的影响

为探究放牧对丘间低地植被群落及土壤的影响，分析了浑善达克沙地丘间低地在重度和轻度放牧下植被的地上生物量、物种重要值、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson生态优势度指数及0~10 cm土壤中黏粒、粉粒、砂粒、有机碳和全氮含量。结果表明：（1）植被地上生物量、土壤黏粒、粉粒、砂粒、土壤有机碳和全氮含量在不同放牧程度下存在极显著差异（P<0.01），物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数在不同放牧程度下差异不显著（P>0.05），Simpson生态优势度指数在不同放牧程度下差异显著（P<0.05）。（2）放牧区植被以禾本科为主，禾本科植被地上生物量占整个植被群落的54.88%~57.76%；重度放牧区植被地上生物量为63.59 g·m^-2，比轻度放牧区低26.61%。（3）羊草（Leymus chinensis）和狗尾草（Setaria viridis）是放牧区的优势种，其重要值依次为14.16%（重度放牧区）和19.10%（轻度放牧区）、13.40%（重度放牧区）和15.42%（轻度放牧区），重度放牧下雾滨藜（Bassia dasyphylla）、克氏针茅（Stipa krylovii）和猪毛蒿（Artemisia scoparia）的重要值较显著高于轻度放牧区，而羊草则低于轻度放牧区。（4）重度放牧加剧了土壤沙漠化，使砂粒含量增加，草地生产力下降，土壤有机碳和全氮含量降低。     

近30a浑善达克沙地沙漠化时空演变特征及驱动机制研究

浑善达克沙地作为中国北方沙漠化最严重的地区之一,已被列入全国重点生态环境建设地区,其沙漠化发展过程及其影响因素研究具有重要意义。利用1985—2017年浑善达克沙地5期遥感影像数据,通过e Cognition 9.0软件,采用面向对象计算机自动分类法,获取沙漠化指数,进行浑善达克沙地沙漠化时空演变特征研究,并利用主成分分析法,进行了沙漠化驱动机制研究。结果表明:近30 a,浑善达克沙地沙漠化土地面积以2002年为转折点呈现先增加后减少的趋势,其中轻度沙漠化土地面积先减少后增加,由42.1%减少到20.9%后又增加到32.1%,主要分布于东部地区;中度沙漠化有逐渐增加的趋势,由20.6%增加到39.0%,分布于中部地区;重度沙漠化土地由30.3%减少到22.6%,而极度沙漠化先增加后减少,由7.0%增加到16.0%后又减少到6.3%,分布于西部及以南逐渐往西北方向移动。沙漠化程度空间上形成由西向东逐渐减轻的趋势。浑善达克沙地沙漠化发展过程受年末总人口、国内生产总值、三次产业、载畜量、耕地面积等人为因素影响较大,自然因素起到辅助作用。因此,沙漠化治理过程中,有效实施退耕还林还草和禁牧、休牧等政策,合理开展治沙防沙工程,进一步改善浑善达克沙地沙漠化,推动区域生态环境的健康发展。     

浑善达克沙地锦鸡儿属(Caragana)灌丛沙堆形态特征研究

灌丛沙堆在维持草地生态功能和土地沙漠化过程中扮演着非常重要角色。浑善达克沙地分布着众多灌丛沙堆,其中以锦鸡儿属(Caragana)灌丛沙堆最为典型。选择不同沙漠化程度(轻度沙漠化、中度沙漠化、重度沙漠化、严重沙漠化)沙地上的锦鸡儿属灌丛沙堆,进行野外调查和灌丛沙堆形态指标测量,对比不同沙漠化程度沙地上锦鸡儿属灌丛沙堆的形态特征,分析灌丛和沙堆形态参数间的关系及其影响因子。结果表明:(1)不同沙漠化程度沙地灌丛沙堆大小不同,总体表现为灌丛沙堆规模从严重沙漠化、重度沙漠化、中度沙漠化到轻度沙漠化逐渐减小的特点,轻度和中度沙漠化沙地的灌丛沙堆形态在水平面上的垂直投影类似椭圆形、形状类似半椭圆球体,重度和严重沙漠化沙地的灌丛沙堆形态在水平面上的垂直投影类似不规则棱形、形状类似四棱锥体,沙堆形态的主要影响因素可能与沙源丰富度有关。(2)不同沙漠化程度沙地上的锦鸡儿属灌丛的各形态参数呈显著相关,重度和严重沙漠化沙地上的锦鸡儿属灌丛沙堆形态参数间的相关系数比中度和轻度的更高,总体上灌丛沙堆长轴、短轴和沙堆高度之间协同发展。(3)轻度和中度沙漠化沙地上的锦鸡儿属灌丛沙堆的长轴、短轴与高度间呈幂函数关系,表明灌丛沙堆还存在较大发展空间,重度和严重沙漠化沙地上灌丛沙堆的长轴、短轴与高度间呈二次函数关系,表明灌丛沙堆已经发育成熟,且易因根系水分供应不足等导致灌丛向衰亡方向发展。     

浑善达克沙地的形成时代与成因初步研究

根据较广泛的含风成砂地层的野外调查与有关室内样品分析结果,浑善达克沙地至少形成于晚第三纪。当时受暖干亚热带动力高压控制和较弱东亚季风影响,出现温暖干旱荒漠、半干旱草原及森林草原之间的环境变化,形成亚热带红色季风性沙漠沉积。第四纪,受东亚季风及其变迁影响,环境在温带荒漠草原至森林草原之间波动变化,出现一系列沙丘活化、沙漠扩展与沙丘固定、沙漠收缩的波动过程,形成温带黄色季风型沙漠沉积。     

克什克腾世界地质公司

位于内蒙古自治区克什腾旗境内,由达里诺尔火山地貌园区,青山岩白花岗石地貌园区,阿斯哈图花岗岩石林园区,浑善达克沙地园区,西拉沐伦大峡谷园区,热水塘泉园区和黄岗梁第四纪冰川遗迹园区等8个园区组成,     

2000-2013年浑善达克沙地植被净初级生产力变化研究

利用卫星遥感资料和地面气象观测资料,基于CASA模型及其他数理方法估算了浑善达克沙地2000-2013年生长季（4-10月）植被净初级生产力（NPP）,并对其时空变化特征进行了分析,讨论了气候因子和人类活动对植被净初级生产力的影响。结果表明： 14年间,研究区生长季的植被净初级生产力呈波动中增加趋势,多年平均NPP为239.8 gC·m^-2·a^-1。整个研究区表现为高NPP值（大于150 gC·m^-2·a^-1）的植被面积在增加,低NPP值（小于150 gC·m^-2·a^-1）的植被面积在减少。在空间分布上,研究区的北部、中部和南部边缘区域的植被NPP增加趋势较明显,而东部和西部部分区域未发生明显的趋势性变化。总体而言,研究区植被净初级生产力变化趋势与降水量的关系更密切,其相关系数达到0.86,是驱动植被NPP年际波动的最直接因素。而与温度呈负相关,相关系数为-0.42。综合考虑气候因素和人类活动对沙地NPP的影响发现,温度降低、种饲料面积、年末牲畜存栏头数和羊的数量的减少是NPP值提高的关键因素。     

浑善达克沙地遥感监测研究

基于对20世纪80年代、90年代和2002年3期陆地卫星影像的解译,通过统计计算和对比分析方法,研究了浑善达克沙地20多年来植被和土地覆盖的变化情况。结果表明,浑善达克沙地内部植被退化总趋势明显,东、西部各形成了一个植被重度受损区;由于沙地周边的湿地和灌木丛环、沙地内部湿地形成的网状结构对沙地的扩张有一定的抑制作用,同时人类活动的强度和作用时间还比较有限,而且现在的气候不像沙地形成时那样恶劣,虽然沙地内部植被发生退化,但沙地总体范围保持相对稳定;近年来沙地退化趋势受到一定的抑制,主要得益于生态建设工程的实施和禁牧封育等措施。另外,对沙地的保护与利用进行了探讨,提出了有参考价值的建议。     

沙漠地区春季近地层气象要素分布规律的观测研究

利用2005年1月至2006年4月朱日和地区20 m气象塔的风向、风速、气温、相对湿度的观测资料,分析沙漠地区春季近地层气象要素的分布规律。结果表明: 春季温度回升,风速最大,相对湿度最小,利于起沙,故沙尘天气频繁。风速满足幂指数率分布规律,并且幂指数m能够很好的反映出风速梯度的变化情况;在沙尘暴、扬沙、背景、浮尘的天气条件下,春季近地面层风速梯度依次增大,湍流动量、热量交换系数依次减小;风向以西南为主。浮尘、扬沙天气各气层平均增温率分别大于或小于同时段的背景大气;沙尘暴期间温度下降,平均降温率为0.61 ℃\5h-1。春季相对湿度的平均递减率(递增率)与平均增温率(降温率)的大小正相关。浮尘天气相对湿度的平均递减率大于同时段的背景大气;扬沙天气相对湿度的平均递减率小于同时段的背景大气;沙尘暴天气相对湿度增大,平均增大率为2.80%\5h-1。