干旱区机械化集雨整地造林效果分析——“瓦勒拉尼系统”集雨造林效果研究

 从2006年到2009年,中国国家林业局与意大利环境国土海洋部合作,应用意大利机械化集雨抗旱整地造林技术——“瓦勒拉尼系统” 在内蒙古赤峰市进行造林试验示范。与传统的人工整地造林相比,降水利用率提高两倍,土壤紧实度降低82%,土壤含水率平均提高60%,造林成活率提高30%左右。对“瓦勒拉尼系统”整地造林各项技术参数的测试分析表明,该系统具有深耕集雨、快速高效、经济实用、适应性强等特点。该系统在集雨抗旱造林方面具有的优越性和先进性,为该系统在中国干旱区推广应用提供了科学依据和实用技术方法。     

Rainfall Harvesting and Sustainable Agriculture Development in the Loess Plateau of China

近年来 ,中国新发展的集水系统已使干旱区的农业生产焕然一新。人们利用屋顶、沥青铺面、土路、天然地表及人工集流面收集雨水并储存于地窖中作为农田补充灌溉水源或发展小型庭院经济。集雨与滴灌相结合可用于温室种植珍贵花卉和其他经济作物。小型集雨工程在黄土高原已经比较普及 ,但受脆弱环境条件的限制 ,设计大型集雨系统尚在试验阶段。某些关键性技术 (如集水区材料 ,水质保护和高效用水 )尚待解决。     

Rainfall Harvesting and Sustainable Agriculture Development in the L

近年来,中国新发展的集水系统已使干旱区的农业生产焕然一新。人们利用屋顶、沥青铺面、土路、天然地表及人工集流面收集雨水并储存于地窑中作为农田补充灌溉水源或发展小型庭院经济。集雨与滴灌相结合可用于温室种植珍贵花卉和其他经济作物。小型集雨工程在黄土高原已经比较普及,但受脆弱环境条件的限制,设计大型集雨系统尚在试验阶段。某些关键性技术（如集水区材料,水质保护和高效用水）沿待解决。     

砂田集雨补灌对西瓜产量和土壤水分的影响

砂田在干旱半干旱地区是传统保水保墒的耕作方式,至今已有300多年的历史。对传统的砂田配合现代集雨滴灌技术种植西瓜,供试品种是西农8号,试验处理为集雨滴灌砂田(DSF),传统砂田(CSF),不覆砂的传统土田(CEF)。通过甘肃景泰十里砂河村的田间试验表明,产量比传统砂田提高近3倍。产量提高最主要的因素是在西瓜水分受到胁迫的几个关键需水期,及时实施了集雨补灌技术。从田间水分变化分析了集雨补灌砂田的增产机理。     

兰州南北两山生态环境建设决策支持模式初探

兰州南北两山生态环境脆弱,自然状态下无法达到城市发展的绿化要求,必须进行生态环境建设。针对生态环境建设的决策困境,提出构建“决策支持系统+专家知识”的决策支持模式。在详细阐述此决策支持模式的基础上,以兰州南北两山作为研究案例,建立了兰州南北两山生态环境建设决策支持系统,通过该系统的试验结果讨论,最终给出兰州南北两山生态环境建设的两项用水措施建议,即： ①在多年平均降雨量大于400 mm的区域进行人工集雨;②在多年平均降雨量小于400 mm的区域进行人工灌溉(灌溉量相当于200 mm降雨)。最后结合专家知识形成兰州南北两山生态环境建设规划图,供决策者参考。     

垄膜保墒集雨对旱地桃园土壤养分及酶活性的影响

提高西北黄土高原旱地果园水分和肥料利用效率的途径和方法是该地区桃树稳产丰产的核心问题。探讨垄膜保墒集雨技术对土壤养分及酶活性的影响,为生产中合理利用垄膜覆盖提供理论依据。利用大田定位试验方法,在年均降雨量500 mm左右的西北黄土高原半干旱丘陵沟壑区选择5 a成龄"秦王桃"桃园,连续4 a研究了垄膜保墒集雨全年覆盖（PFM）、垄膜保墒集雨3~6月底覆盖（JM,2月底覆膜,6月底揭膜）及清耕（对照,CT）条件下不同土层（0~30 cm和30~60cm）土壤有机质、氮、磷、钾及酶活性的变化。实验表明：与CT相比,PFM和JM两种处理均显著改变了果园土壤有效养分成分,但两种处理之间存在差异。0~30 cm土层,土壤碱解氮PFM和JM分别较CT增加了27.7%和14.6%;其中0~30 cm土层有效磷PFM较JM减少了31.0%;在30~60 cm土层,碱解氮PFM较JM增加了9.7%、有效磷减少了11.5%;PFM、JM显著提高了土壤脲酶、磷酸酶的活性,降低根际过氧化氢酶活性。其中0~30 cm土壤PFM和JM较CT脲酶活性分别增加21.5%和51.42%,磷酸酶活性分别增加11.2%和21.4%,JM较PFM更有利于微生物和酶活性的提高。可见,垄膜保墒集雨技术JM处理更有利于果园土壤养分转化和树体养分利用,同时有利于土壤环境的改善。     

广州社区绿化环境对居民自评健康的邻里影响

良好的城市生态环境有益于居民的健康福祉。至今鲜有研究阐明绿化环境对中国城市居民健康的心理—社会—行为机制。本文运用广州调查问卷数据、遥感影像数据和百度街景数据,提取多种社区绿化指标,并运用多层线性回归模型和中介效应分析技术,阐明社区绿化环境影响居民自评健康的路径和机制,定量测度社区绿化环境的健康效应在不同社会群体间的差异。研究发现：① 社区绿化水平与居民的自评健康水平存在显著关联;② 社区绿化通过缓解心理压力提升居民的自评健康水平;③ 社区绿化的健康效应在不同收入群体和不同性别群体之间存在明显差异,表现为社区绿化水平与健身时长和心理压力的关系,中低收入群体强于高收入群体,女性群体强于男性群体。本文以期丰富健康地理学视角下的绿化环境与公共健康的实证研究,并为健康社区建设和人居环境提升提供科学依据。     

中国南极数据目录系统研究 I.南极数据目录的征集、加工、审核与提交

中国南极数据目录系统（ＣＮＡＤＤＳ）的研究与实践是在国际南极数据目录系统（ＡＤＤＳ）的总体框架下,遵循ＡＤＤＳ的研究方法和南极主目录（ＡＭＤ）的实施原则并根据我国南极数据管理的具体现况而开展的。ＣＮＡＤＤＳ目前需要解决的关键问题之一是及时生成和提交南极数据目录。本文就此问题的几个主要环节（数据目录的征集、加工、审核与提交）作了深入的探索并提出了数据目录生成的技术流程,为进一步研究ＣＮＡＤＤＳ奠定了基础。此外,为了促进数据目录的及时编写和提交、确保ＣＮＡＤＤＳ长期稳定地运作,本文还探讨了中国南极数据目录征集工作中的科学化管理问题,认为数据目录的征集需要一定的行政管理措施和技术服务两方面的努力。     

中国南极数据目录系统研究I.南极数据目录的征集、加工、审核与提交

中国南极数据目录系统（ＣＮ ＡＤＤＳ）的研究与实践是在国际南极数据目录系统（ＡＤＤＳ）的总体框架下,遵循ＡＤＤＳ的研究方法和南极主目录（ＡＭＤ）的实施原则并根据我国南极数据管理的具体现况而开展的。ＣＮ ＡＤＤＳ目前需要解决的关键问题之一是及时生成和提交南极数据目录。本文就此问题的几个主要环节（数据目录的征集、加工、审核与提交）作了深入的探索并提出了数据目录生成的技术流程,为进一步研究ＣＮ ＡＤＤＳ奠定了基础。此外,为了促进数据目录的及时编写和提交、确保ＣＮ ＡＤＤＳ长期稳定地运作,本文还探讨了中国南极数据目录征集工作中的科学化管理问题,认为数据目录的征集需要一定的行政管理措施和技术服务两方面的努力。     

北方农牧交错带马铃薯沟垄集雨技术适宜性研究

北方农牧交错带是典型的雨养农业区,降水少且变率大,绝大多数农田缺乏灌溉条件,降水成为限制作物生产力的重要因素。以农牧交错带半干旱偏旱典型地区武川县为例,利用1960-2012年地面气象观测资料,对该地区马铃薯沟垄集雨技术适宜性进行了分析。结果表明:武川地区马铃薯全生育期内需水量为414.7 mm,平均水分亏缺为155.1 mm,占全生育期需水量的37.4%;马铃薯生育期内≥10 mm降水次数占18.5%,其降水量占总降水量的2/3左右,容易形成径流,有利于沟垄集雨集中有限降水用于作物生长;沟垄集雨可缓解北方农牧交错带半干旱偏旱地区马铃薯需水亏缺,丰水年、平水年和歉水年马铃薯全生育期裸地垄面径流深度分别为81.1 mm,49.0 mm和21.0 mm。在当地的气象条件和环境条件下,垄面为裸地时,种植马铃薯推荐采用的沟垄宽度比为1∶2.6,垄面覆膜时,推荐沟垄宽度比为1∶0.48。     

半干旱区雨水集流研究进展及其现状

论述了国内外半干旱区雨水集流研究的发展和存在问题。国外雨水集流研究的发展可分为三个阶段:20世纪50年代以前为雨水的初始利用阶段;20世纪50年代到80年代为基础性研究和技术开发大发展阶段;20世纪80年代以后为系统研究阶段。国内雨水集流研究相对较晚,20世纪60年代为初步研究阶段,20世纪80年代以后为系统研究阶段。集水技术操作简单,适应性强,费用低,开发潜力大,从事的生产领域广泛,采用这种技术可以建立新的农业生态系统并改善半干旱区生态环境。     

低覆盖度治沙理论的核心水文原理概述

土壤水分的渗漏过程是陆地生态水文的3个最核心过程之一,降水向土壤深层渗漏或者补给地下水,关系到干旱沙区水平衡维持和植被稳定持续发育.多年的治沙实践和研究结果表明:(1)天然分布稳定的沙生植被,覆盖度一般低于30％,降水均能够渗漏到土壤深层或者补给地下水;(2)人工营造的固沙林,当林分的覆盖度大于40％后,林下土壤含水率...     

基于遥感的贺兰山两侧沙漠边缘带植被覆盖演变及对气候响应

使用NOAA/AVHRR 8KM 1981-2001数据,以及准同期逐日观测气象数据,用GIS与RS空间分析方法和数理统计的分析方法对数据进行了归纳和插值处理。对贺兰山东西两侧腾格里与毛乌素两大沙漠的南缘带植被覆盖、气候要素的降水与气温变化特征以及它们之间的响应关系进行了分析。通过比较得出不同干湿条件沙漠边缘带植被覆盖状态变化的差异,以及各自生境对气候变化的响应特征。研究表明:气候条件中水分条件是决定干旱区与半干旱区土地覆盖状态的关键性因素;但是地形条件对植被覆盖的季相差异的影响也不可忽视;与植被覆盖相比,低覆盖植被分布面积的变化可以更好的揭示生态环境对气候变化的响应;整个研究期气候整体趋于暖干化,暖干程度在1999-2000年达到了高峰,随之植被覆盖在2000-2001年达到了最低值。这说明生态环境对气候变化的响应存在一种时间上的滞后性。从RS与GIS角度为干旱区与半干旱区沙漠边缘带宏观土地覆盖变化研究提供了一种较为可靠方法,为因地制宜进行生态环境综合治理与防治土地沙漠化也提供一种新的参考。     

1999-2010年陕甘宁黄土高原区荒漠化空间特征

荒漠化是中国当前面临的主要生态环境问题之一。本文以长时间序列的遥感数据NDVI为基础,关注其年际动态变化特征,选取植被降水利用率作为评价指标,利用时间序列分析方法和残差法,评价陕甘宁地区1999-2010年的荒漠化发展态势以及人类活动在土地退化中所起的作用,并初步讨论荒漠化逆转问题。结果表明：近12年,陕甘宁地区大部分地区植被功能显著增强,生态环境状况趋于好转,尤其在研究区域的中部以及黄河沿岸生态环境趋于好转较明显,只有极少数地区出现退化现象。陕甘宁地区植被生态功能适宜年降水量在300~500 mm区间,当年降水量大于500 mm时,植被功能恢复能力会出现衰退趋势。在研究区,人类活动主要表现为正作用,只有1.65%表现为负作用较少,且为不显著负作用,分布零散。干旱区、半干旱区荒漠界线不稳定,容易造成荒漠化逆转的假象,误导人们对荒漠化逆转评价。因此,判断荒漠化逆转问题要在特定的时空尺度上,同时要结合当年的气候以及人类活动的因素影响进行分析。     

北京地区降水量时空分布规律分析

通过运用非参数检验方法(Mann-Kendall法),利用北京地区20个气象站点44年(1961-2004)观测的逐月降水资料,分析了北京地区降水量的时空分布规律。结果表明:在时间上,年平均降水量总趋势以每年1.72 mm的变化率减少,这种减少主要是由夏季、冬季降水量减少所引起的,尤以夏季最为显著,变化率为-3.26 mm/a,而在春、秋两季降水量则呈现出增加的趋势,变化率分别为0.34 mm/a和0.77 mm/a。降水期主要集中于夏季(6~8月),可占全年降水量的72.5%。在空间上,年降水量的高值区位于山前迎风坡一带,大致呈带状自西南伸向东北,高值区的西北、东南两侧雨量逐渐减少。市区形成一个明显的下降中心,其中海淀区年均减少3.7mm,降幅最大。     

西北干旱、半干旱区区域可持续发展综合评价模型研究

以西北干旱、半干旱区为研究背景,针对区域可持续发展评价问题,运用Fuzzy数学方法,建立了二级层次结构的综合评价模型。其中,一级评价模型建立在各评价因素子集上,它着眼于各评价因素子集中每一个具体的评价因素,建立隶属度矩阵以及最理想与最不理想单元,计算各区域可持续发展的隶属度。二级评价模型建立在整个评价因素集合上,它着眼于各评价因素子集,在一级评价模型评价计算的基础上,建立综合评价模型,计算各区域可持续发展的隶属度。应用该模型对三西地区某11个区域进行评价,计算出了每一个区域可持续发展的隶属度。     

半干旱区生态风险时空演变及其影响因素的地理探测——以宁夏盐池县为例

深入探究半干旱区景观格局变化规律,明确其生态风险时空演变特征与影响因素,对优化半干旱区景观格局、防范和治理生态风险、促进区域可持续高质量发展具有重要意义。以宁夏回族自治区盐池县为例,基于2000—2020年土地利用数据,通过景观格局指数构建生态风险模型,结合地统计分析和地理探测器模型,对其景观格局变化及生态风险时空演变与影响因素进行综合研究。结果表明：（1） 2000—2020年盐池县耕地和未利用地面积下降,其余地类均呈增加趋势,其中建设用地扩张速度最快,年均增长率为6.90%。（2） 2000—2020年盐池县景观斑块数、斑块密度、景观形状指数和香浓多样性指数上升,最大斑块指数和蔓延度指数下降,表明景观格局呈破碎化、复杂化和分散化的发展态势。（3） 2000—2020年盐池县生态风险指数由0.1465下降至0.1312,其中高、较高和中等风险区面积占比分别下降5.25%、24.21%和5.44%,而低和较低风险区面积占比分别增加14.11%和20.79%,空间上呈现出北高南低的分布格局。（4） 随着社会需求的日益增长和人类活动的加剧,自然因素对生态风险空间分异格局的影响逐渐弱化,而社会经济因素作用不断增强。     

干旱半干旱地区土壤微生物结皮的生态学意义及若干研究进展

土壤微生物结皮广泛存在于干旱半干旱地区，且具有重要的生态学意义。文章对微生物结皮的形成、发育过程的特点，以及它对微生境的影响，包括对土壤理化性质、风蚀水蚀的抗性、土壤水分时空分布特点、养分及微量元素地球生物化学循环等土壤学过程和对植被的影响与作用等方面的国内外研究进展进行了综述，并对一些有争议研究结论进行了分析；探讨了土壤微生物结皮在中国干旱沙漠地区生态恢复中的地位及作用。     

A 10-Year Study on Techniques for Vegetation Restoration in a Desertified Salt Lake Area

Vegetation restoration is one of the most common and effective ways to combat desertification and prevent adjacent areas from sand encroachment in many of the desertified regions of the world. However, vegetation restoration in desertified regions is very difficult because of low rainfall, the mobile ground surface, and cost. An effective, low-cost method of afforestation is urgently required. To determine such a method, a 10-year study was carried out in the Jilantai Salt Lake area. Five different afforestation areas were established: a ‘comparison area,’ a ‘land enclosure area,’ a ‘land enclosure + irrigation area,’ a ‘leveled-afforestation area’ (the dune areas were leveled and then planted with seedlings with added irrigation), and a ‘protected afforestation area’ (the dune areas were planted with seedlings, and the surviving natural vegetation was protected as much as possible). Vegetation-related parameters (survival rate, height, trunk diameter, coverage, canopy size, and density) and environment-related factors (relative humidity, wind velocity, and amount of sand encroachment) were measured by standard methods. Results show that the protected afforestation method had the following advantages: (1) the survival rate was higher for seedlings planted in the protected afforestation area than in the leveled afforestation area; (2) vigor (height, trunk diameter, coverage, and canopy size) was better in seedlings planted in the protected afforestation area than in the leveled afforestation area, especially in the beginning period of revegetation; (3) coverage (of individual species, of all planted vegetation, and of all vegetation) was larger in the protected afforestation area than in the leveled afforestation area; (4) density of naturally germinated plant species was higher in the protected afforestation area than in the other areas, showing that the protected afforestation method provided a suitable growing environment not only for planted species but also for naturally growing species; (5) in the protected vegetation area, relative humidity of air increased and wind velocity was greatly reduced; (6) after the establishment of vegetation by the protected afforestation method, sand encroachment into the salt lake area was significantly reduced. These results suggest that protected afforestation is an effective method of vegetation rehabilitation that has the potential not only to be applied to arid lands in China but also to desertified areas throughout the world; (7) cost-effective calculation shows that the leveled afforestation area costs much more than other areas.