沙漠光谱测量及其分析

新疆沙漠面积40.4万平方公里,占全国沙漠面积的63%,占新疆总面积的25%。研究沙漠的反射光谱特性对确定其遥感仪器的最佳工作波段,建立相应的遥感图象的判读标志是必要的,对于编制沙漠类型图,研究沙漠成因和沙丘移动规律、监测沙漠化防治效果都具有重要     

新疆的绿洲农业

新疆地处我国西北边陲,是我国面积最大的一个省区,多达165万平方公里,约占我国国土总面积的1/6。本区气候干旱,在广袤的土地上广泛分布着沙漠和戈壁,其面积达71.3万平方公里,占总土地面积的43％以上。境内还有终年积雪的高大山脉。因此,能进行人工灌溉、有农牧业分布的土地——绿洲的面积是很有限的,其总面积不过7万平方公里,仅占新疆面积的4.2％。     

巴州水资源开发利用的方向

巴音郭楞蒙古自治州(以下简称巴州)位于新疆的东南部,塔里木河贯流其间,面积约48万平方公里,占新疆四分之一强,是我国最大的地州。境内有世界第二大流动沙漠即塔克拉玛干沙漠,有我国最大的内陆淡水湖博斯腾湖,有水草丰茂的巴音布鲁克草原及我国保护珍禽天鹅的自然保护区,也有神秘莫测的罗布洼地。图1。解放后,经过30多年的建设,特别是水利建设,比1950年,农业产值增长15倍,工业产值增长60倍,使区内经济发生了深刻     

新疆荒漠类型特征及其保护利用

新疆荒漠具有分布广泛、成因复杂、类型多样等特点。利用新疆数字地貌图结合Landsat卫星TM数据与GIS制图技术,通过长期野外调查结合有关资料编制荒漠类型图,获得荒漠类型面积数据,据此探讨荒漠分布规律、结构特征、形成演变,并提出利用和保护荒漠的建议。主要结果和结论如下：（1）新疆荒漠具有水平地带性分布与垂直地带性分布的规律及非地带性分布特点,荒漠多分布于干旱程度较高的南疆和东部吐鲁番及哈密地区,东部荒漠占新疆面积的45.86 %,占东部区域面积的91.77 %。（2）荒漠分布广,面积大,总面积达1 31.3 ?104 km2,占新疆面积的80.55 %。荒漠类型面积最大的是沙漠为42.7?104 km2,占荒漠面积32.49 %,泥漠面积仅10 638.5?104 km2,占0.81 %。（3）荒漠类型复杂多样,成因各异,有沙漠、砾漠、盐漠等11种类型,分别主要由气候、地貌、地表物质组成、人为作用等因素单独或共同作用所形成。（4）受自然环境变化与人为作用,荒漠类型之间、荒漠类型与其它地物之间可发生演变。（5）各种荒漠类型的要素特征不同,宜合理利用荒漠资源,划分荒漠环境退化敏感区,保护荒漠环境,针对不同荒漠类型采取适应保护措施,以保障区域可持续发展。     

塔克拉玛干沙漠成因的探讨

塔克拉玛干沙漠位于新疆塔里木盆地的中央,面积约33万平方公里,是我国最大的沙漠,也是世界上最著名的大沙漠之一。该沙漠早已引起中外学者的兴趣,先后有不少探险家,地理、地质学家到过这里进行考察;但是,关于沙漠和各种沙丘形态的成因,迄今仍然是众说纷纭,没有搞清楚。     

中亚干旱区马雷绿洲和于田绿洲LUCC演变对比研究

当前新疆与中亚国家的经济形势进入平稳发展的新时期,新疆在经济合作中的地位逐渐明晰,产业结构、资源条件等是开展合作的直接影响主因。利用遥感技术开展LUCC研究,可直观探讨自然和非自然因素对LUCC影响,为区域可持续发展提供决策依据。以土库曼斯坦马雷绿洲1976年、2001年、2010年和中国新疆于田绿洲1977年、2000年和2011年共6期TM和MSS影像为数据源,对中亚地区两个生态环境皆较脆弱的绿洲进行土地利用/覆被变化（LUCC）分析,对比研究干旱区绿洲LUCC,并分析其自然和非自然因素。在研究期间,马雷绿洲中轻度盐渍地变化最多,相对变化达到2.21,净变化速度为3.49%,面积下降最多的是沙漠类型,相对变化为-0.59,净变化速度为-2.60%;于田绿洲水体面积变化最多,相对变化为5.54,净变化速度达5.51%,沙漠面积也下降最多,相对变化为-0.97,净变化速度为-9.31%。结果表明：（1）马雷绿洲和于田绿洲具有相似的地类变化趋势：耕地、中轻度盐渍地、其它地类面积有所增加,而林地、重度盐渍地、沙漠面积减少;（2）LUCC是由自然因素和非自然因素共同作用引起的。     

古尔班通古特沙漠生物结皮的分布特征

新疆古尔班通古特沙漠是我国最大的固定和半固定沙漠，其间广泛发育着以地衣植物为主的生物结皮，是除种子植物以外的固定沙面的重要生物因子。研究表明，选择适当的时段，应用遥感技术并结合地面调查来研究沙漠生物结皮的空间分布格局是可行的，遥感制图与地面调查的结果基本一致。该沙漠南部是生物结皮最为丰富的区域，各种类型的生物结皮均有充分发育，呈连续分布，但其分布模式向北、向西和向东变得破碎。通过统计生物结皮像元的面积，得到生物结皮覆盖率超过33％的像元面积占研究区总面积的28．7％。生物结皮的分布对地貌部位有较强的选择性，生物结皮的不同发育阶段种类组成亦有较大的差别。     

保护好荒漠地带珍贵的胡杨森林资源

胡楊林是我国干旱地区荒漠条件下形成的独特的森林类型。新疆南部塔里木盆地的河谷地带分布最为集中, 形成走廊式的河岸森林, 向东经由罗布泊低地和哈密嘎顺戈壁至甘肃河西走廊西端敦煌等地。此外, 在准噶尔盆地、伊犁盆地、青海柴达木盆地以及内蒙西部额济纳谷地和内蒙阿拉善沙漠也有小片胡楊林分布。新疆的胡裼林分布之广, 面积之大为举世罕见。     

1992-2015年中国沙漠面积变化的遥感监测与气候影响分析

目前,关于中国全域年际分辨率长时间序列沙漠面积变化及影响机制的研究较少。利用1995-2015年全国土地利用数据对1992-2015年地表覆被数据中的裸地进行校正,并采用2000年和2002年腾格里沙漠遥感影像解译结果对校正后的沙漠面积的精度进行验证,同时分析不同大气环流区沙漠面积变化的气候变化影响机制。结果表明：1992-2015年中国沙漠面积减少了86 704 km²,东部季风区沙漠面积减少最明显,其次是青藏高寒区,西北干旱区减少最小,减少面积分别是46 109、23 470、17 125 km²。其中,东部季风区沙漠面积减少占比最为明显,达到18.13%。土壤湿度是影响西北干旱区和青藏高寒区沙漠面积年际变化的关键因素,降水、相对湿度和土壤湿度对东部季风区沙漠面积变化有直接影响,林业生态建设工程、退耕还林还草等措施也有一定关系。近20年来中国北方风力减小和人类保护可能是东部季风区沙漠面积减少的主要因素。     

青海省沙漠概况与治理途径

青海省的沙漠面积广阔, 仅次于新疆、内蒙古居全国第三位。因此, 研究、治理沙漠是一项重要任务。中国科学院治沙队及南京大学、兰州大学等学者对此进行过大量研究。在此基础上, 又经过近几年的考察, 现将其变化情况、治理现状和治理途径等整理成文, 供参考。     

中国北方地区40年来湿润指数和气候干湿带界线的变化

本文研究了中国北方地区 196 1～ 2 0 0 0年 4 0年间气候干湿带界线分布和 10年际变化。 4 0年来中国北方地区 ,在东经 10 0°以东地区 ,半干旱区和半湿润区的分界线不断波动向东推进 ,2 0世纪 90年代比 6 0年代向东和向南扩展 ,半干旱区面积扩大 ,半湿润区面积缩小 ,气候趋向干旱化 ;东经 10 0°以西地区 ,极端干旱区面积在缩小 ,湿润指数有增大趋势。如果把温度和湿润指数相结合 ,东经 10 0°以东的黄淮海区和黄土高原区为持续的干暖型 ;东经 10 0°以西的西北地区 ,则由干暖型向湿暖型转变 :河西走廊和东疆盆地转型的时间发生在 2 0世纪 70年代初 ,北疆山地绿洲荒漠地区转型的时间发生 2 0世纪 80年代中期前后。气候干湿带界线的变化取决于降水和潜在蒸发的变化速率。 4 0年来 ,在东经 10 0°以东地区 ,降水和潜在蒸发都呈下降趋势 ,但降水减少速率大于潜在蒸发下降速率 ;在东经 10 0°以西地区变湿的原因 ,研究认为除了降水有所增加外 ,潜在蒸发也在下降 ,而且潜在蒸发下降速率的绝对值大于降水增加速率。     

基于树轮宽度的太白山地区春季干湿变化重建

秦岭为我国气候分界线和南水北调中线重要水源地,太白山为其最高峰,了解太白山区域的过去干湿变化特征对气候变化机制研究和未来水资源持续利用具有重要意义。基于秦岭太白山地区太白红杉树木年轮资料及其附近的宝鸡、眉县气象站1959—2016年气象数据进行分析,重建了1852—2016年春季（3~5月）SPEI值,分析了近165 a太白山春季干湿变化特征及其与大尺度环流变化关系。结果表明：（1） 太白山地区太白红杉径向生长主要受春季气候限制;与春季SPEI值相关性最高,达到–0.72（P<0.01）,重建方程方差解释量为51.8%（调整自由度后为51.0%）。（2） 重建结果表明,近165 a来,有29 a春季为湿润年份,有23 a春季为干旱年份,分别占比为17.58%和13.94%。极端干旱年份为1892年、1929年、1945年和2006年,极端湿润年份为1881年、1921年和1990年,其中1892年（–1.73）和1881年（1.53）分别为最干旱和最湿润的年份。（3） 重建结果得到了周边地区干湿变化重建结果和历史文献灾害记载的验证;太白山地区干湿变化可以准确表征大区域干湿变化且存在2.5 a、3.1 a、3.8 a和8.4 a周期变化。太白山地区SPEI与赤道东太平洋海面温度成负相关以及与赤道西太平洋海面温度呈正相关,其干湿变化可能与ENSO活动有关。     

云南千湖山第四纪冰川发育特点与环境变化

千湖山(4249 m) 是横断山脉中段保存确切第四纪冰川遗迹的山地,受西南季风影响强烈。对于研究青藏高原边缘山地冰川发育与气候和构造之间的耦合关系具有十分重要的科学意义。在千湖山海拔3500 m以上保存着古冰川侵蚀与堆积地貌,冰川发育依托海拔4000~4200 m的夷平面及其支谷地形。冰川形态类型为小型的冰帽以及由冰帽边缘溢流进入山谷的山谷冰川。应用相对地貌法,光释光(OSL) 年代测试,本文确定千湖山地区的冰进系列:末次冰盛期(LGM,22.2±1.9 ka BP)、末次冰期中期(MIS3b,37.3±3.7 ka BP、45.6±4.3 ka BP45.6±4.3 ka BP)、末次冰期早期(MIS4)。千湖山冰川前进规模是MIS3b 阶段大于末次冰盛期,主要原因是末次冰期中期(MIS3b) 时本区气候相对湿润,而在末次冰盛期(MIS2) 时气候条件比较干燥。在总体相似的气候背景下,与横断山其它存在多期次冰川作用的山地相比,千湖山只发育末次冰期的冰川作用,其差异性说明该地区冰川发育主要受山体构造抬升控制。     

Rock varnish microlamination dating of late Quaternary geomorphic features in the drylands of western USA

Varnish microlamination (VML) dating is a correlative age determination technique that can be used to date and correlate various geomorphic features in deserts. In this study, we establish a generalized late Quaternary (i.e., 0–300 ka) varnish layering sequence for the drylands of western USA and tentatively correlate it with the SPECMAP oxygen isotope record. We then use this climatically correlated varnish layering sequence as a correlative dating tool to determine surface exposure ages for late Quaternary geomorphic features in the study region. VML dating of alluvial fan deposits in Death Valley of eastern California indicates that, during the mid to late Pleistocene, 5–15 ky long aggradation events occurred during either wet or dry climatic periods and that major climate shifts between glacial and interglacial conditions may be the pacemaker for alteration of major episodes of fan aggradation. During the Holocene interglacial time, however, 0.5–1 ky long brief episodes of fan deposition may be linked to short periods of relatively wet climate. VML dating of alluvial desert pavements in Death Valley and the Mojave Desert reveals that pavements can be developed rapidly (< 10 ky) during the Holocene (and probably late Pleistocene) in the arid lowlands (< 800 m msl) of these regions; but once formed, they may survive for 74–85 ky or even longer without being significantly disturbed by geomorphic processes operative at the pavement surface. Data from this study also support the currently accepted, “being born at the surface” model of desert pavement formation. VML dating of colluvial boulder deposits on the west slope of Yucca Mountain, southern Nevada, yields a minimum age of 46 ka for the emplacement of these deposits on the slope, suggesting that they were probably formed during the early phase of the last glaciation or before. These results, combined with those from our previous studies, demonstrate that VML dating has great potential to yield numerical age estimates for various late Quaternary geomorphic features in the western USA drylands.     

天山黄土记录的古尔班通古特沙漠形成演化

沙漠形成演化是第四纪古气候、古环境研究的重要内容之一。通过位于古尔班通古特沙漠下风向天山北坡河流最高阶地上的厚层风成黄土的形成时代和>63 μm砂含量变化的研究,确定古尔班通古特沙漠最迟在0.8 Ma前已经存在。0.8 Ma以来沙漠发育经历了基本稳定期(0.8~0.4 Ma)、强烈波动扩展期(0.4~0.13 Ma)和收缩稳定期(0.13~0 Ma)三个阶段。昆黄运动造成东亚大气环流形势的改变,使准噶尔、塔里木盆地等我国西北地区降雨减少,气候显著变干及冬季风强化,盆地中湖泊萎缩消失、大片河湖相松散物质裸露产生的丰富物源为沙漠形成提供了充足的条件,沙漠开始广泛发育,沙漠主体形成。     

绿洲景观若干理论问题的探讨

本文应用近年来日益活跃的景观生态学研究成果，对绿洲的概念，基本特征，分布，景观类型，景观命名等理论问题进行了探讨。     

《联合国防治荒漠化公约》的荒漠化土地范畴

在论述了荒漠与荒漠化的内涵概念及演变后,根据《联合国防治荒漠化公约》的荒漠化定义,分析了荒漠与荒漠化土地的概念范畴,认为荒漠是气候变化影响下形成的较稳定的景观,也是土地荒漠化正过程的可能最终结果,其植被构成较稳定的顶极或亚顶极群落,组成稳定的生态系统;并提出了荒漠化发展程度"先逆后正"的评价方法。     

新疆伊犁河谷风沙沉积晚全新世孢粉记录及气候变化

 通过地处亚洲中部干旱区的新疆伊犁河谷塔克尔莫乎尔沙漠沉积剖面(TKP)73块孢粉样品的鉴定分析,结合光释光(OSL)测年数据,获取了TKP沉积剖面晚全新世(约3.78~0 ka BP)植被变化特征与古气候历史。TKP剖面孢粉资料揭示出该研究区3.7 ka BP以来经历了多次的气候干湿波动,大致以2.2 ka BP为界,分为前后两个时期,前期孢粉总浓度较低,平均仅有5粒·g-1,主体表现为沙漠,气候整体干旱; 后期孢粉总浓度明显增加,平均为85粒·g-1,为荒漠植被,并存在4个相对干湿的变化阶段; 最近0.3 ka BP以来,孢粉总浓度并不十分丰富(33粒·g-1),整体表现变干的趋势。TKP剖面孢粉资料反映的晚全新世干湿波动与其他相邻区域具有较好的可比性,具有区域一致性特征。在小冰期时TKP剖面表现为冷湿的气候特征,有可能是受到中高纬度北大西洋气候变化的影响。     

毛乌素沙地东南缘全新世气候不稳定性

毛乌素沙地处于中国季风区的西北边缘,对气候变化敏感,是古气候演化和古环境变迁研究的理想场所。全新世气温回暖期,气候整体稳定但存在暖湿冷干的次级波动,不同类型沉积相组成的地层序列记录了全新世千年、百年尺度的气候不稳定性。对毛乌素沙地不同沉积序列的研究表明:(1)毛乌素沙地东南缘的沙漠/黄土边界带DLT、NB剖面粒度及Rb/Sr比值可作为气候变化的代用指标。>63 μm砂含量增加,Rb/Sr比值降低,揭示东亚冬季风增强,风成砂堆积,风沙活动加剧,气候干冷;反之,东亚夏季风增强,降水增多,风化成壤程度加大,气候暖湿。(2)毛乌素沙地东南缘沙漠/黄土边界带及低洼沟谷区年代概率密度函数的分析显示,全新世早期~8\^5 ka BP风成砂堆积,风沙活动加剧,气候表现为干冷;全新世中期8\^5 ka~3\^0 ka BP地势较高处古土壤广泛发育,地势低洼处发育湖沼相/泥炭层,但在6.0 ka BP左右存在气候转冷过程;全新世晚期3\^0 ka BP以来气候波动频繁。(3)毛乌素沙地气候变化与北大西洋冰筏冷事件、董哥洞石笋、季风边缘区湖泊、东部沙地等记录具有可对比性和相对一致性,反映出全新世千年和百年尺度上的气候变化主要受全球变化的影响,这对预测和模拟未来气候变化具有借鉴意义。     

中国草地农业气候分区及其饲草栽培适宜性

为了草地农业区域优化发展,依W Koppen世界气候分类途径,进行了中国气候分类及草地农业气候分区,依据相应途径,制作了中国饲草寒冷度分区图和中国饲草炎热度分区图,分析了各饲草气候区适宜的饲草作物种类及管理对策。中国气候及草地农业气候有17个类型,归并为6个饲草气候系统,中国饲草寒冷度分11个区,中国饲草炎热度分8个区。每个气候系统及寒冷度分区和炎热度分区内,分别有适宜的饲草作物,其评价标准为：生态适应、生长状态正常、发挥潜在遗传产量、有经济效益。干旱饲草气候系统发展低密度放牧饲养,湿润饲草气候系统发展规模化集约饲养,为中国草地畜牧业生产模式的基本理论选择。