西北干旱荒漠区风蚀气候侵蚀力时空变化特征（英文）

土壤风蚀是制约西北干旱荒漠地区社会活动与经济发展的重要因素。为揭示西北干旱荒漠区土壤风蚀气候侵蚀力分布,通过中国区域地面长时间序列气象要素驱动数据,并结合Arc GIS软件分析,评估了该区风蚀气候侵蚀力时空变化与转移特征。研究结果显示：（1）西北干旱荒漠区在降水量、风速以及多年平均温度等气象因素均表现为随年代际递增的背景下,风蚀气候侵蚀力呈现出整体降低,大部分区域C值介于0-100,但在腹地及少数部分区域为增长趋势,C值高于150;(2)月际C值变化差异明显,春夏季最大、其次为冬季,最小为秋季;突变性检验发现风蚀气候侵蚀力在春季变异最强,有4个突变点,且长期处于波动式下降;（3）区域土壤风蚀程度由腹地向四周逐渐减小,且高侵蚀影响面积逐年递增;（4）风蚀气候侵蚀力时空转移变化特征表现为整体为小幅度衰减,但部分地区却表现为增加甚至明显增加趋势。研究成果可为西北干旱荒漠区风沙灾害防治提供相应的理论依据和科技支撑。     

基于RWEQ的20世纪90年代以来内蒙古锡林郭勒盟土壤风蚀研究

土壤风蚀是中国北方地区重要的生态环境问题。锡林郭勒盟位于中国干旱、半干旱地区,是中国北方典型风蚀区,其特殊的地理位置又使得本区成为华北重要的生态屏障,为此锡林郭勒盟全区均划入了京津风沙源治理工程区。为了更好地阐明锡林郭勒盟的土壤风力侵蚀过程,指导区域的荒漠化防治,,基于气象、遥感数据,利用RWEQ模型定量分析了20 世纪90 年代以来锡林郭勒盟的土壤风蚀时空格局,揭示土壤风蚀的主要影响因素。研究表明：锡林郭勒盟多年平均土壤风蚀量为3.39 亿t。土壤风蚀强度以微度和轻度为主,主要集中在植被较好,风蚀力较低,降雨量较高,雪被覆盖地表时间较长的东、中部地区以及南部地区。侵蚀强度为中度以上的侵蚀区集中在苏尼特右旗、正镶白旗和正蓝旗的浑善达克沙地;90 年代以来,锡林郭勒盟的土壤风蚀强度总体上呈减弱趋势,主要与风场强度的减弱,植被盖度等的变化有关。土壤风蚀多发生于风蚀力较大的春季,风蚀强度较大区域的春季植被盖度与风蚀量呈显著负相关（r>0.7,p<0.01）,且近20 年植被盖度提升有效降低了该区域的土壤风蚀。     

沙漠地区水土资源开发利用

5622 2003032112干旱、半干旱草原退化、沙化区的重要选择:设施草业生产二Faeility fodder produetion as important seleetion in deterio-raring。nd desert region of arid or semi一arid grassland/赵山志,夏明…//农业工程学报一2003,19(l)一184一186 针对干早、半干早草原退化、沙化区传统的靠天然草地的放牧型草原畜牧业走到了一个十分困难境地的现实,指出了在严重缺水地区发展露天人工草地会带来新的沙漠化和土地退化.提出了具有高技术、高投人、高产出特征的牧草生产新概念—设施草业.设施草业生产方式是牧草在日光温室内生长,如…     

内蒙古典型草原与荒漠草原NDVI对气象因子的响应

分析了内蒙古典型草原与荒漠草原NDVI的变化,探讨了干旱对NDVI的影响,建立了NDVI与气象因子的回归模型。结果表明:2000-2016年内蒙古典型草原与荒漠草原NDVI呈现波动变化,变异较小。干旱对典型草原区的羊草(Leymus chinensis)群落与大针茅(Stipa grandis)群落NDVI影响显著(P<0.05);与正常年份相比,干旱导致羊草群落与大针茅群落NDVI降低约23%。5-8月降水量和干燥度指数影响内蒙古典型草原羊草群落与大针茅群落NDVI;荒漠草原区羊草+短花针茅(Stipa breviflora)群落与沙生针茅(Stipa plareosa)群落NDVI的主要影响因子分别为年均气温与5-8月平均气温;5-8月降水量和年均气温是影响典型草原和荒漠草原NDVI的重要因子。基于气象因子的NDVI回归模型能够较好地对区域NDVI进行估测。生长季降水是影响典型草原NDVI的关键因素,而气温显著影响荒漠草原NDVI。在未来气候变化的背景下,内蒙古典型草原NDVI对干旱的响应会更加敏感。     

风水复合侵蚀研究述评

风水复合侵蚀或风水交互作用是干旱、半干旱地区常见的侵蚀过程。这种风力与流水对同一侵蚀对象 (区域) 的共同作用或交替作用塑造了风蚀水蚀交错区特有的侵蚀地貌景观。作为一个相互联系、影响的复杂系统,风水复合侵蚀具有明显的时空分布特征,其侵蚀过程可以划分为古代过程与现代过程。由于以往的风蚀和水蚀研究相互独立,风水复合侵蚀的研究起步较晚。在研究中存在着尺度转化与研究方法不成熟等问题。对风水复合侵蚀的机理与防治以及土壤复合可蚀性的研究都将成为今后研究中的重点与难点。     

青海共和盆地土地沙漠化及其防治

共和盆地在自然带上属半湿润森林草原地带与干旱荒漠地带之间的高原温带内半干旱干草原和干旱荒漠草原的过渡生物气候亚带, 高寒干旱的气候和丰富的第四纪砂物质是我国沙漠化得以发生、发展的地区之一, 这对当地农牧业生产, 特别是龙羊峡库区造成巨大威胁。为此, 本文探讨了该区土地沙漠化现状、危害的基础上, 并提出土地沙漠化的初步区划、防治原则、途径和措施。     

土地利用动态与风力侵蚀动态对比研究——以内蒙古自治区为例

内蒙古是我国土壤风力侵蚀较为严重的地区之一,同时也是我国土地利用方式剧烈变化的地区之一。依据两期土地利用数据以及相应年代的土壤风力侵蚀数据,研究了20世纪90年代末期内蒙古自治区土地利用和风力侵蚀的静、动态格局。根据土地利用和风力侵蚀的空间分布及动态变化特点,设计了内蒙古土地利用-风力侵蚀动态区划,基于该区划详细讨论了内蒙古不同地区占主导地位的土地利用动态与风力侵蚀动态,由此揭示了两者之间存在的驱动--被驱动关系。研究发现,在20世纪90年代末期,内蒙古土地利用和风力侵蚀的基本格局没有太大变化,但风力侵蚀强度在总体上增强了;土地利用的变化主要反映为草地的退化和耕地的扩张。土地利用动态与风力侵蚀动态有着良好的时空对应关系:草地的退化与耕地的扩张导致了显著的风力侵蚀增强,而草地的改善以及耕地的收缩对风力侵蚀的影响不如前者明显,这表明了土地利用动态对风力侵蚀动态正、反向驱动的不平衡性。     

岷江上游干旱河谷灌丛研究

岷江上游干旱河谷灌丛现代植物区系的基本特征是温带分布属占优势而含有较多的热带分布属,以及拥有许多古地中海残遗种和本地特有种,其与古地中海在时间上、与现代中亚(草原和荒漠)在空间上有着渊缘联系,热带属的种与温带荒漠、草原种在此巧妙地聚集和组合是干旱河谷的特有现象,它可能是古地中海植物区系的延续和残遗的反映,在某种意义上可能是历史植物区系的"活化石"。幽深而封闭的峡谷地貌和青藏高原亚热带山地半干旱的暖温气候,以及干燥而贫瘠的山地(碱性)灰褐土是干旱河谷灌丛生境的基本特征。土壤湿度(水分相对含量)和肥力(有机质相对含量)的梯度分析,显示出半干旱-半贫瘠的土壤为其代表性的也是主要的生境类型。一种既无乔木群落(森林)又无草本群落(草原或草甸),而仅有矮灌木和半灌木占优势的灌木群落(矮灌丛),盖满了干旱河谷沿岸干燥山坡的荒凉景观,是岷江上游干旱河谷自然植被的现状概貌和基本特征。干旱河谷灌丛形成于特定的生态环境和地质历史的时空中,是一种处于森林与草原之间的而近似于草原灌丛的隐域性(非地带性或超地带性)植被。其含有的众多中亚荒漠、草原种,在干旱河谷多为中生或中生耐旱特性。因此,干旱河谷灌丛不是草原也更不是荒漠,而是中国-喜马拉雅地区夏雨性的冬旱灌丛(群系纲),它与地中海型气候的冬雨性夏旱灌丛(群系纲:如地中海的Macehia和北美洲的Chaparral等)同属于干旱(季节性)灌丛植被型的两个群系纲(Formation class)。从干旱河谷灌丛数量分析的样地相关性半矩阵中,析出的具有三角形网眼的灌丛之群系关联网(Relative net)和群系之样地关联网,显示了灌丛核心群系和群系的典型样地在关联网中的相关位置。干旱河谷灌丛沿着地质历史的长河在地貌形成与演化过程中,大约在上新世(或许更早)青藏高原尚处于夷平面发育时期,早先的干热性古植被(森林草原)中,就可能已经孕育着干旱河谷灌丛的雏型,至少与邻近的横断山区干旱河谷及中亚的荒漠、草原区(或泛、古地中海区)拥有许多共有种,继而在整个第四纪中不断发展和逐渐形成。在全新世最新的深切河谷中生存着第三纪古老植被的残遗类型和衍生后裔,是现代干旱河谷灌丛起源古老的历史性反映和植被现状的基本特征,它应该是一种原生性的植被(或顶极群落)。建立封山、禁止放牧和樵采以及保护自然植被的有效管理机制,综合开发干旱河谷自然环境中水、热优势资源的直接和间接的多种效益,是岷江上游干旱河谷保护和建设生态环境与发展区域经济的基本途径。岷江上游干旱河谷灌丛拥有十分特殊的古老植物区系和非常稀有的原始植被类型,在有限的地域内保存着古地中海植物区系的残遗成分和衍生后裔,在广阔的湿润森林地带的特定环境中生存着典型的冬旱灌丛,这些都是十分宝贵而稀有的自然遗产,对于研究我国西部的历史植物区系和自然地理,以及保护和建设现代生态环境和区域经济,都有着非常宝贵的科学价值和十分重要的现实意义。因此,特建议在岷江上游干旱河谷划出一定的面积建立自然保护区。保护地段可选设在杂谷脑河的甘堡至龙溪地区(包括主要支流的一部分河段)和岷江干流的飞虹桥至黑水河的沙坝(干旱中心)地区。     

科尔沁沙地南缘虻石沟黄土地层孢粉分析与古环境的探讨

本文通过对科尔沁沙地南缘虻石沟黄土地层孢粉分析, 划出四个花粉带。Ⅰ带是榆, 榛, 蒿; Ⅱ和Ⅳ带是蒿、藜; Ⅲ带是蒿、菊科、禾本科。从中更新世至晚更新世期间植被与气候变化, 经历了榆树疏林草原(温和偏湿)→半荒漠草原(干冷)→干草原(温凉稍湿)→半荒漠草原(干冷)多次变化过程。孢粉分析表明, 我国北方黄土地层孢粉沮合特点, 由种类贫乏喜干旱的草本花粉组成, 木本花粉数量很少, 反映黄土堆积的干燥气候占主导。植被景观多半是森林草原, 疏林草原, 干草原, 榆树疏林草原, 半荒漠草原或荒漠草原型植被。     

干旱、半干旱区几种典型生境大型土壤动物群落多样性比较研究

对中国北方干旱、半干旱地区3种大型土壤动物群落的组成、多样性和相似性进行了比较研究。调查共得123类大型土壤动物,优势类群为蚁科成虫和鳃金龟科幼虫。其中,有15个广布类群,31个中布类群,而狭布群在沙地生态系统和草原生态系统分布较多,荒漠生态系统分布较少。3 个大型土壤动物群落在类群数、个体数优势类群组成和相似性等方面,沙地生态系统和草原生态系统是较为接近的,且它们的群落类群多样性明显高荒漠生态系统。在对研究区大型土壤动物群落多样性的测度中,含有样方大小的物种丰富度指数(d_GL)、密度群指数(DG)、群落复杂性指数(C_j)能较好地反映实际情况。     

基于遥感和137Cs方法的半干旱草原区土壤侵蚀量估算

结合遥感地学分析方法和地球化学放射性同位素——137Cs示踪技术对青藏高原东北部共和盆地塔拉滩草原地区的土壤风蚀量进行估算。利用遥感数据获取研究区土壤侵蚀强度相对等级图斑,在不同等级侵蚀空间信息中选取137Cs样品采集点,并测定土壤样品中的137Cs含量,以此确定不同等级侵蚀类型的土壤侵蚀量。结果表明,在本研究区发生的风力侵蚀强度不大,主要属于微度侵蚀和轻度侵蚀类型,分别占研究区总面积的47.12%和35.58%,二者占研究区总面积的82.70%,侵蚀模数介于220.28~580.13 t·km-2·a-1之间;只有极小区域发生了强烈以上侵蚀,面积为22.14 km2。在本区还发生强烈的堆积过程,出现大面积的风沙堆积区域,面积约322.67 km2,占研究区总面积的11.78%。本区年均土壤总侵蚀量约为87~115万t,总堆积量约为55~78万t,平均每年由塔拉滩向龙羊峡水库输入的土壤量约为32~37万t。此方法可以对干旱环境中土壤风力侵蚀进行快速的较为客观的估算,具有一定的应用前景。     

长江上游侵蚀产沙格局及其控制因素

基于长江上游110个相互独立的子流域控制性水文站1956～1987年的输沙模数,结合GIS空间分析技术,对长江上游侵蚀产沙空间分布特征进行研究,并从土壤、地形、降雨、土地利用和岩性等方面分区探讨了侵蚀产沙区域分异的原因.结果表明:(1)上世纪50年代至80年代,长江上游侵蚀产沙的空间变化主要受自然环境控制,人为活动的影响是次要的.降雨是侵蚀产沙的主控因子,土壤特性与地形条件也有重要影响.(2)降雨和土壤特性对各地区产沙分异的影响最为普遍;地形在地势起伏不大的地区,表现更为突出;岩性在重点产沙区具有显著影响.总体上自然因子对西部人口分布较少的地区解释力较高,对东部人口密度较大的地区解释力较低.     

基于TVDI的羌塘高原夏季土壤湿度变化分析

土壤湿度是生态系统的关键参数,实时、有效地监测土壤湿度有助于增强对区域气候与环境变化的理解。利用温度植被干旱指数法(TVDI)反演羌塘高原2000-2014年夏季土壤湿度,以2014年为例分析该年夏季土壤湿度空间分布并探讨2000-2014年土壤湿度的动态特征。结果表明:(1)2014年羌塘高原夏季土壤湿度空间分布表现为东南部偏湿润、西北部偏干旱。从东到西土壤湿度逐渐降低,南北干湿状况交替分布。土壤湿度干旱、偏干、正常、偏湿、湿润面积比分别为3.84%、27.17%、37.64%、29.63%、1.72%。(2)2000-2014年羌塘高原北部和中部地区夏季土壤湿度呈现显著变干的趋势,而南部大部分地区土壤湿度变化趋势不显著。15年间土壤干旱和湿润面积比例最小且波动小,偏干、正常、偏湿土壤面积均出现不同程度的波动。(3)降水量是影响TVDI的重要因子且具有一定的滞后性,而气温影响相对较小。     

松嫩沙地晚更新世以来的孢粉记录及古植被古气候

松嫩沙地的形成演化经历了一个漫长的地质历史过程, 孢粉记录反映出这个地区从晚更新世以来植被曾被发生过多次更替, 经历了半荒漠(半荒漠草原)→疏林草原→干草原的演替, 气候经过多次冷暖-干湿波动, 沙漠化也经历了多次扩张和收缩。与中国北方其它沙漠化土地一样, 气候变干是松嫩沙地形成和扩张的决定因素, 而人类的各种活动对这一地区的土地沙漠化起着诱发和促进作用     

近50年河北省干旱时空分布特征

干旱是影响我国的主要气象灾害之一,本文采用标准化降水指数SPI作为干旱评价因子对近50年来河北省干旱的时空变化特征进行了研究,得出以下主要结论:(1)春季干旱最为严重,干旱率呈逐渐降低的趋势,夏季干旱率呈逐渐增加、秋季和冬季干旱率略有降低的趋势;(2)春季干旱在20世纪70年代最为严重,夏季、秋季和冬季的年代际干旱分别以2000年以来、20世纪60年代和90年代最为严重;(3)春季干旱发生概率均大于20%,发生概率大于30%的旱情多发地区在各市均有分布;全省大部分地区夏季、秋季和冬季干旱发生概率为20%~30%,夏季干旱多发地区主要集中在河北省北部和西南部,秋季干旱多发地区主要集中在河北省西部和南部,冬季干旱多发地区主要集中在河北省北部。     

温度植被干旱指数（TVDI）在草原干旱监测中的应用研究

以内蒙古锡林郭勒盟地区为研究对象,选取2010年研究区旱情发生显著变化的9、10月份的MODIS植被指数和陆地表面温度数据,构建草原地区NDVI-LST和EVI-LST特征空间,进而由此构建了草原地区的温度植被干旱指数（TVDI）,并结合当地气象数据和野外同步实地测量得到的土壤含水量数据对该指数进行定量验证。结果表明：（1）基于EVI-TS特征空间构建的TVDI,同样适用于旱情研究;且在研究区植被覆盖度不高的条件下,基于NDVI-TS特征空间的TVDI更适用于干旱监测;（2）构建的NDVI-TS和EVI-TS特征空间,其散点图符合三角形的关系,与前人研究成果相符;（3）TVDI可以很好地反映研究区的旱情变化情况,可以对研究区进行旱情动态监测;（4）基于NDVI-TS及EVI-TS空间构建的TVDI均与实地同步野外采集的土壤含水量数据结果显著负相关。且通过对基于TVDI的干旱监测结果与研究区实际情况对比分析发现,两者在旱区分布范围、旱情强度等级、干旱发展进程等方面基本吻合,说明TVDI可以在时间上很好监测旱情变化,TVDI可以用来评价草原干旱状况。     

土壤结皮的发育特征及其生态功能研究述评

土壤结皮是干旱半干旱地区普遍存在的地被物,在土壤一水分—植被系统演变过程中发挥重要的生态功能。在阅览大量文献的基础上,回顾了近几十年特别是20世纪80年代以来有关土壤结皮的研究工作成果,总结了有待进一步探讨的问题。主要结论有：1)在自然界,土壤结皮的两大类即生物结皮和物理结皮往往同时存在、相互影响,目前缺乏对两类结皮发育关系的认识;2)土壤结皮的发育具有明显的过程复杂性和空间分异性,其生态作用在不同区域的表现不一,甚至有相反的情况发生;3)部分地区特别是黄土高原地区,相关研究工作起步较晚,迫切需要认识结皮对土壤侵蚀、生态水文等过程的作用。需加快相关研究进程,为精准侵蚀预报模型的构建提供理论依据,为合理保护与利用土壤结皮资源提供科学依据。     

陕西黄土高原土壤干层对植树造林的影响

根据野外考察和陕北、关中土壤含水量测定,讨论了陕西黄土高原土壤干层的分布范围及其对恢复植被的影响。资料表明,黄土高原土壤干层分布普遍,向南分布已达关中平原地区。不同植被带土壤干层发生原因有一定差别,干层发育程度有明显不同。在生态环境建设中,应根据不同地区土壤干层发育强度差别恢复不同类型的植被。在以往划分的延安以南的落叶阔叶林带,土壤干层发育较轻,可采取草、灌、乔木相结合的措施逐步恢复森林植被。在延安到长城之间的森林草原带,土壤干层发育严重,应当先发展草灌植被,后恢复森林草原植被。在长城以北的草原带应自然恢复草原植被。在土壤干层发育严重的地区,造林一般不能带来环境效益与经济效益,反而会导致深部土壤水分的过量消耗等不良后果,是不适于造林的地区。在黄土高原退耕还林还草的生态建设中,不论是发展人工林还是发展草灌为主的植被,都不宜选择耗水多、生长快的植物种,而应当发展生长适中偏慢的乔、灌、草种。     

中国戈壁综合自然区划研究

中国戈壁广泛分布于北方的干旱与极干旱区域,直至目前尚未系统地开展戈壁分区研究。本文在综合分析戈壁特征与形成发生机制关系后认为,我国戈壁的最主要特征是地表砾质覆盖;表层具孔状漆漠结皮,其下具棕红色紧实层及石膏层;植物覆盖度极低,生长旱生极旱生灌木—半灌木。戈壁形成发生的区域仅限于干燥度4以上的干旱、极干旱区域。根据戈壁特征及发生条件的区域分异,选取干温指标、区域地质地貌建造指标、地表物质成因形态指标,将中国戈壁分布区划分为温性干旱极干旱戈壁区、暖性干旱极干旱戈壁区和青藏高原北部亚寒干旱极干旱戈壁区3个一级区(区),其下按区域地质地貌建造特征划分出9个二级区(地区),再按戈壁地表物质成因与形态差异划分出19个三级区(亚地区)。还可根据土壤和植被的地域分异进一步划分出若干个四级区(小区)。     

干旱沙区植被恢复过程中土壤颗粒分形特征

统计分析了干旱沙漠地区植被恢复过程中土壤颗粒分形特征及其与土壤沙粒(>0.05mm)、粉粒(0.05~0.002mm)和粘粒(<0.002mm)含量和土壤养分状况间的关系。结果表明:土壤颗粒分形维数随恢复时间延长有增大的趋势,土壤颗粒分形维数大小与土壤质地的细粒化有一致的变化趋势。0.05mm粒径成为土壤各粒径的分界值--即土壤分形维数的临界粒径,大于这一粒径颗粒含量越高,土壤分形维数越小;而小于这一粒径的颗粒含量越高,分形维数越大。土壤各养分状况均与土壤颗粒分形维数有极显著的线性正相关关系(p<0.0001),表明了土壤颗粒分形维数能客观地反映土壤肥力特征。在干旱沙漠地区,伴随着植被恢复和流沙固定,土壤颗粒分形维数可作为一个评价土壤演变程度的综合定量指标。