库布齐沙漠典型地区沙漠化动态分析

 以库布齐沙漠东部达拉特旗的农牧交错区为研究区域,以达拉特旗1987年、1995年、2000年和2003年四期遥感影像为信息源,在3S技术支持下,对遥感影像进行解译,获得1987—2003年来沙漠化动态变化数据,分析了该地区20世纪80年代中期到21世纪初的沙漠化变化情况,从土地流向角度探讨了沙漠化发展演变的动力机制。结果表明：该地区近20 a来,四个时期的沙漠化土地面积处于减少—增加—再增加的过程中,而沙漠化程度呈现减少—减少—增加的趋势,且2000—2003年间,是该地区沙漠化程度动态变化最大的时期。从土地流向看,各种土地类型向沙漠化土地之间的转化是导致沙漠化的一个重要原因之一,而土地利用类型之间的转化主要是由人类不合理的土地利用方式造成的。     

塔里木河流域生态经济系统耦合态势分析

在过去50 a里,在资源开发和社会经济发展的同时,塔里木河流域生态环境发生了显著变化,生态与经济的矛盾日益突出。基于系统论视角与生态经济学原理,构建评价指标体系,用宏观流域尺度运用耦合态势定量评价模型对塔里木河流域生态经济系统耦合态势进行了评判。研究结果表明,2001—2005年间,在流域生态经济系统内部,生态环境子系统与社会经济子系统综合指数基本呈同步上升趋势;生态环境子系统的演化速度呈上升趋势,但是一直低于呈下降趋势的社会经济子系统的演化速度;生态经济系统耦合态势由2001—2003年的强烈开发不协调状态逐步调整为2004—2005年的协调发展型。     

库布齐沙漠治理对京津冀地区空气质量影响:2017年5月3-6日沙尘天气模拟

作为影响京津冀地区的沙尘途经地和发源地,对库布齐沙漠的治理工作一直在持续,成为使用科学技术手段将沙漠变废为宝、变害为利的成功案例,同时也是全球治沙范例。为研究库布齐沙漠治理工作对京津冀地区空气质量的改善效果,利用手工采样数据和城市空气质量监测数据,结合气团轨迹,筛选库布齐沙漠起沙并对京津冀地区产生影响的沙尘天气。选取2017年5月3-6日作为典型个例代表,使用嵌套网格空气质量预报模式系统（NAQPMS）,设计不同的起沙权重系数敏感试验,模拟研究该地区起沙和治理对京津冀地区的空气质量影响。结果表明：（1）气象模式较好地把握天气系统的演变以及地面风场的特征,保证NAQPMS模式可合理模拟沙尘的起沙区域、影响范围以及时空演变特征;（2）受沙尘影响城市的PM₁₀浓度模拟量值及变化与观测较为一致,表明模式合理再现了沙尘的输送过程;（3）库布齐沙漠起沙对京津冀地区的PM₁₀浓度贡献为35~150 μg·m^-3,贡献比例为10%~40%;（4）库布齐沙漠治理可使京津冀地区PM₁₀浓度降低35~75 μg·m^-3,下降比例为5%~20%,受影响城市PM₁₀浓度下降比例为7%~37%,沙漠治理工作可有效降低受影响地区的PM₁₀浓度。     

库布齐沙漠3种沙产业模式的经济效益评价

库布齐沙漠是中国第七大沙漠,2000-2015年沙产业发展迅速,规模较大。库布齐模式在国内外影响力很大,实现了防沙治沙和生态经济的双赢。但库布齐模式在科学界也存在较大争议,主要表现在库布齐模式的水资源承载力和沙产业的效益评价方面。运用数据包络分析方法（DEA法）评价了库布齐模式中3种沙产业模式2015年的经济效益。结果表明：在3种沙产业模式中,光伏发电综合利用模式和生态旅游模式投入产出综合效率最高,达到1.000,高于生态饲料加工模式的综合效率且3种沙产业模式的纯技术效率均实现DEA有效;3种沙产业模式投入产出规模效率均较高,均值为0.978,最优为光伏发电综合利用模式和生态旅游模式。在此基础上,提出了库布齐模式存在的问题、沙产业今后发展的方向与对策建议。     

珠三角城市经济升级与社会升级的耦合协调关系及其影响因素

采用熵值法综合比较了2006―2019年珠三角经济升级和社会升级的现状,运用改进的耦合协调度模型定量衡量其经济升级和社会升级的耦合度、耦合协调度变化,并分析影响经济和社会升级耦合协调度的因素,结果表明：1）2006―2019年珠三角经济升级和社会升级过程总体上呈现波动上升的趋势,全球金融危机和珠三角的产业结构转型是影响2个系统升级过程的重要因素;2）2006―2019年珠三角2个系统的整体耦合度呈现“U”型演变的态势,由高水平耦合阶段降至磨合阶段再恢复至高水平耦合阶段;3）2006―2019年珠三角9市2个系统耦合协调度总体呈现上升趋势,经济升级系统和社会升级系统之间的协调性逐渐增强;4）人力资本、消费需求、外商投资和政府治理对珠三角经济升级和社会升级的耦合协调度有正向影响,而环境污染则起负面影响作用。     

洞庭湖区生态承载力系统耦合协调度时空分异

不同时空尺度下,生态承载力系统耦合协调度呈现不同差异和变化。在阐述耦合协调发展作用机理的基础上,构建了耦合协调度评价指标体系,利用容量耦合模型对洞庭湖区生态承载力系统耦合协调度进行时空分析。结果表明：① 时序变化上,2001~2012年洞庭湖区生态承载力系统耦合度和耦合协调度变化趋势基本趋同,大致呈现同步稳定上升态势,耦合度均值达0.499,处于拮抗阶段;耦合协调度均值达0.463,处于中度耦合协调阶段;年均增长率上,耦合度达3.35%,大于耦合协调度的3.05%。表明生态承载力内部系统耦合作用和协同效应明显,并且耦合作用的强度大于内部协调性。② 空间分异上,17个县域的耦合度出现了低水平耦合、拮抗阶段和磨合阶段3种状态,3种耦合状态的县域个数和区间变化呈现不同的差异。耦合协调度出现了低度耦合协调、中度耦合协调和高度耦合协调3种状态,其变化状况基本上与耦合度类似,但从协调状态的县域个数和区间变化来看,耦合协调度的变化稍滞后于耦合度的变化,空间分布与耦合度分布特征基本相似,高、低值区的空间分布由西南向东北大致呈现较低-高-低-高-较低的“M”型基本格局。③ 空间组合上,17个县域出现了低耦合低协调区、中耦合低协调区、中耦合中协调区、高耦合中协调区和高耦合高协调区5种空间组合类型,其基本空间格局是,低耦合低协调区集中分布在洞庭湖区中部和西南部,高耦合高协调区则沿京广线、石长线和常岳高速三线呈“三足鼎立”布局,其它不同组合类型则集中于高耦合高协调区外围呈“零星状”分布。     

生物土壤结皮对库布齐沙漠北缘土壤粒度特征的影响

对库布齐沙漠北缘不同发育阶段的生物土壤结皮及其下层土壤粒度特征进行分析。结果表明：流动沙地和藻类结皮表层均以细砂和中砂成分为主,藓类结皮表层以细砂和极细砂为主。生物土壤结皮表层的中粉砂至黏土、粗粉砂和极细砂含量均高于其下层土壤。两种结皮样地均属于分选性较差等级,但结皮下层土壤分选性中等,3类曲线均不对称,属于正偏-极正偏等级,藓类结皮和藻类结皮表层的峰形均属于中等尖锐水平,而流动沙地的曲线尖窄。生物土壤结皮的成土作用随着结皮的发育阶段和土层深度的增加而表现出差异性和复杂性。     

库布齐沙漠恩格贝沙样中磷的化学赋存形态

通过采用七步连续萃取法对库布齐沙漠恩格贝沙样磷形态的分析,揭示了恩格贝沙样中磷的各种存在形态及含量分布。结果表明：所取沙样中总磷 (TP) 含量在94.33~251.04 μg·g-1 之间,且含量随沙样粒径的减小而增大。无机磷（IP）含量在 88.75~234.83 μg·g-1 之间,占TP含量的 94.08%~93.54%,其中以自生钙结合磷（Ca-P）和原生碎屑磷（De-P）为主,二者占到TP 含量的82.81%~86.13%。有机磷（Or-P）含量在5.58~16.21 μg·g-1之间,占总磷的5.91%~6.46%。在所有不同粒径沙样中各形态磷含量的高低顺序为：原生碎屑磷（De-P）、自生钙结合磷（Ca-P）、有机磷（Or-P）、吸附态磷（Ads-P）、铁磷（Fe-P）、铝磷（Al-P）、闭蓄态磷（Obs-P）,其中Obs-P含量极微。在所取沙样中 Ads-P、Fe-P、De-P、Or-P、Al-P、Obs-P 各自含量都随颗粒物粒径的减小而增大,但Al-P和Obs-P的变化幅度很小。而Ca-P含量受粒径影响较小,粗颗粒沙样中含量略高一些。     

塔里木河流域农牧资源与农牧经济耦合关系

通过构建农牧资源与农牧经济协调发展耦合评价指标体系,采用耦合度模型评价了2004-2011年塔里木河流域农牧资源与农牧经济耦合发展水平,并提出塔里木河流域农牧资源与农牧经济协调发展的对策建议。结果表明:(1)塔里木河流域农牧资源系统指数呈现稳中有升的态势,总体升势较为平稳,未出现较大波动。(2)西部大开发战略的顺利实施、对口援疆项目的落地,使塔里木河流域农牧经济得到快速发展,农牧经济系统指数实现较大幅度的增长。(3)农牧资源与农牧经济耦合发展水平上升趋势明显,但是协调度不太高,农牧经济的快速发展使农牧资源保护的难度持续增大,协调发展压力仍然较大。     

塔里木河流域农牧系统耦合协调度分析

种植业(农业系统中的小农业)和畜牧业是农业系统中的两大主要组成部分,其协调发展有利于现代农业的实现。塔里木河流域是新疆重要的农业生产区域,农牧耦合协调发展将有利于推动流域现代农业的进程,增加农牧民收入。在统计学"变异性系数"的基础之上对其进行改良,构建了塔里木河流域农牧系统的耦合度和耦合协调度模型,以2003-2014年的统计数据为基础,定量分析了流域农牧系统耦合度和协调度,得出以下结论:流域传统农业特征显著;流域农牧协调发展存在一定的难度;流域农牧耦合只是简单的初级耦合,农牧高级耦合发展后劲还不足;政策因素对流域农牧耦合影响较大。     

Comprehensive benefits assessment of the ecological management model in Hobq Desert of China

The Hobq Desert is the seventh largest desert in China. Since 1988, the effects of ecological management in Hobq Desert have been obvious and a typical desertification control model developed gradually, which is well known as the "Hobq model". It is important to evaluate the comprehensive benefits of the "Hobq model", but this has not been addressed in previous studies. Thus, we established an index system to comprehensively evaluate the benefits of the "Hobq model", using an analytic hierarchy process method from 1988 to 2013. The results show the following: ecological benefits of the "Hobq model" had a positive trend, but with fluctuations during 2008 and 2009; economic benefits increased by 74% and the maximum value occurred in 2013; and social benefits increased steadily, but with fluctuations in 2010 and 2011. The social benefits were higher than ecological and economic benefits in the same period. Trends in overall benefits of the "Hobq model" were similar to changes in ecological benefits, which increased each year.     

末次盛冰期以来库布齐沙漠环境变化

中国北方季风边缘区沙漠/沙地如何响应气候变化及其反馈研究对于理解干旱半干旱地区现代地表过程及其未来环境演变趋势有重要的科学意义.库布齐沙漠作为中国北方季风边缘区中东部唯一的以流动、半流动为主的沙漠,现代地表景观与周围沙地(如毛乌素沙地、浑善达克沙地、科尔沁沙地等)明显不同.晚第四纪以来库布齐沙漠与季风边缘区中东部沙地环...     

库布齐沙漠几种沙生灌木叶解剖结构耐旱特征研究

采用石蜡切片法,对库布齐沙漠的主要造林灌木四翅滨藜、小叶锦鸡儿、杨柴、柽柳、互叶醉鱼草和蒙古莸等叶的解剖结构进行了显微观察。选择叶片厚度、角质层厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织细胞长、栅栏组织细胞宽、栅栏细胞密度、CTR等多指标。结果表明,柽柳叶片厚度高于其他5种,互叶醉鱼草叶片厚度最小。互叶醉鱼草角质层厚度最厚,角质层与叶片厚度的比值大小顺序为:互叶醉鱼草>四翅滨藜>柽柳>小叶锦鸡儿>蒙古莸>杨柴。CTR大小顺序为:蒙古莸>杨柴>小叶锦鸡儿>互叶醉鱼草>四翅滨藜>柽柳。利用隶属函数综合评价,结果表明:6种树种耐旱能力大小依次为杨柴>四翅宾藜>柽柳>蒙古莸>小叶锦鸡儿>互叶醉鱼草。     

库布齐沙漠沙柳无性快速培育技术对比研究

沙柳是库布齐沙漠重要的生物与生态资源之一。通过对沙柳扦插苗进行生根粉（ABT）、保水剂、有机肥和‘四枝一穴’栽植密度的不同处理后,连续3 a对其高生长、基径生长、生物量及平茬后枝条萌发数进行了测定。对测定结果的分析发现：与对照相比,四种处理都能够不同程度地提高沙柳的高生长、基径生长、生物量及平茬后枝条萌发数量。其中保水剂的作用最好,使沙柳的成活率、平茬后的枝条数和生物量分别提高了61.0%,70.4%和71.4%。     

库布齐固定沙丘土壤微生物生物量的垂直分布研究

对库布齐固定沙丘土壤微生物生物量的垂直分布研究表明:①好气性细菌生物量的垂直分布是0~0.5cm(结皮层) > 0.5~10cm > 60~70cm > 30~40cm > 150~160cm,好气性细菌生物量的峰值在0~0.5cm(结皮层);②芽孢型细菌生物量的垂直分布是0.5~10cm > 0~0.5cm > 60~70cm > 30~40cm > 150~160cm,芽孢型细菌生物量的峰值在0.5~10cm;③厌气性细菌生物量的垂直分布是30~40cm=60~70cm > 0~0.5cm=0.5~10cm=150~160cm,厌气性细菌生物量的峰值在30~40cm和60~70cm;④丝状微生物生物量的垂直分布是0~0.5cm(结皮层) > 0.5~10cm > 30~40cm > 60~70cm > 150~160cm,丝状微生物生物量的峰值在0~0.5cm(结皮层);⑤库布齐固定沙丘土壤微生物生物量、土壤酶活性和养分含量的垂直分布相一致,均随土层深度增加而递减,具有明显的层次性。     

库布齐沙漠南缘沙丘固定与活化过程中的形态演变

以1998-2014年5期库布齐沙漠南缘的遥感影像为主要数据源,结合野外调查分析了沙丘固定与活化过程中的形态演变,探讨了区域风况和降水等气象要素对沙丘固定与活化及形态演变的影响。结果表明：研究区沙丘随降水量的年际波动经历了固定-活化-再固定3个阶段。监测初期的片状流动沙丘演变为大型抛物线形沙丘并得以固定,固定的抛物线形沙丘以发育风蚀坑形式活化,进而形成多个抛物线形沙丘,最后这些沙丘又被植被固定,沙丘形态趋于更加复杂。但在此过程中,风的作用并不显著.研究区抛物线形沙丘既可起源于新月形沙丘或片状流沙,也可由风蚀坑发育而成,其中植被作为沙丘的重要组成部分,起着重要作用。同时发现在抛物线形沙丘移动过程中,当背风坡发育滑落面时,沙丘的移动最快。