中国东北平原西部沙漠化现状、成因及其治理途径研究

中国东北平原西部土地沙漠化, 不仅影响该地区农、牧业和农村经济的发展, 而且已危及人民的生存。该地区科尔沁沙地土地沙漠化每年以1.5%~3.7%递增速度发展。沙漠化的形成有自然和人为两方面原因。该地区沙漠化发展具有脆弱性、可恢复性和可逆性的"三性"特征, 以及生态环境恢复的时间周期。并根据长期以来沙漠化整治试验示范成果, 加以集成优化, 提出一整套符合该区沙漠化综合治理的技术和模式, 有的技术已被当地政府推广和应用。     

中国东北平原及毗邻地区古水文网变迁研究综述

本文论述东北平原及毗邻地区黑龙江中游的第四纪水文网变迁与时代。首次完整、系统提出下松花江溯源侵蚀切穿佳~依分水岭,袭夺了上松花江、牡丹江形成松花江的袭夺水系。黑龙江中游由于三江平原平均每年以1~6 mm速度下沉,下黑龙江溯源侵蚀,切穿了中俄境内的小兴安岭,形成萝北—嘉荫峡谷,袭夺了上黑龙江、结雅河和布列亚河,形成黑龙江袭夺水系。根据依兰达连河煤矿钻孔岩芯岩相分析,发现在古近纪和新近纪时在达连河—祥顺地区有一古大湖,上松花江和牡丹江流向该大湖,沉积了厚700~1000多米的湖河相碎屑岩含煤地层。后因伊通—依兰裂谷上升,下松花江溯源侵蚀,袭夺了流向该大湖的上松花江和牡丹江。所以松花江和牡丹江从来没有向西流向松嫩平原。松花江和黑龙江袭夺水系的形成时期是在上新世末—早更新世初。此后,松辽平原偏西区域从早更新世至中更新世末形成古大湖,周围河流流向该大湖,呈向心状水系,从松辽平原湖相黏土层分布和古地磁测年确定,至中更新世末该古大湖衰亡。晚更新世以来松辽平原进入河流发展时期,松辽分水岭缓慢上升,并不断北移。黄、渤海在20年内下沉了60 mm,辽河溯源侵蚀,袭夺了东、西辽河。从此形成了辽河与松花江水系的基本格局。     

东北平原西部土地沙漠化综合治理与开发研究：以“八.五”国家科技攻关 …

在研究东北平原西部科尔沁沙地与松嫩沙地的分布与面积,类型与特征的基础上,在市场经济形势下,提出对轻度和潜在沙漠土地,采用林,果（包括瓜）,药,杂（杂粮）综合治理与开发模式,取得了十分显著的经济效益,社会效益和生态效益。     

东北平原西部土地沙漠化综合治理与开发研究——以“八·五”国家科技攻关大安试验区为例

在研究东北平原西部科尔沁沙地与松嫩沙地的分布与面积、类型与特征的基础上,在市场经济形势下,提出对轻度和潜在沙漠化土地,采用林、果（包括瓜）、药、杂（杂粮）综合治理与开发模式,取得了十分显著的经济效益、社会效益和生态效益。     

东北黑土区容许土壤流失量研究(英文)

Soil loss tolerance(T) is the maximum rate of annual soil erosion that is tolerated and still allows a high level of crop productivity to be sustained economically and indefinitely.In the black soil region of Northeast China,an empirically determined,default T value of 200(t/km2?a) is used for designing land restoration strategies for different types of soils.The ob-jective of this study was to provide a methodology to calculate a quantitative T for different black soil species.A field investigation was conducted to determine the typical soil profiles of 21 black soil species in the study area and a quantitative methodology based on a modified soil productivity index model was established to calculate the T values.These values,which varied from 68 t/km2?a to 358 t/km2?a,yielded an average T value of 141 t/km2?a for the 21 soil species.This is 29.5% lower than the current national standard T value.Two significant factors that influenced the T value were soil thickness and vulnerability to erosion.An ac-ceptable reduction rate of soil productivity over a planned time period of 1% is recommended as necessary for maintaining long-term sustainable soil productivity.Compared with the cur-rently used of regional unified standard T value,the proposed method,which determines T using specific soil profile indices,has more practical implications for effective,sustainable management of soil and water conservation.     

东北地区水稻扩张的海拔优势区间分析

及时掌握水稻的时空分布信息,对调整和优化农业生产结构至关重要。论文利用综合考虑植被物候和地表水变化的水稻自动制图方法,结合海拔、地表水体因素开展2001—2017年东北地区水稻分布的时空演变研究。通过889个地面调研点位对水稻分类结果验证,总体精度达90.66%,Kappa系数为0.8128。研究表明:① 21世纪初,东北地区水稻种植面积呈先略减后持续增加的趋势,2017年水稻种植面积达2001年的2.13倍。其中,水稻扩张面积的60%分布在三江平原,30%分布在松嫩平原,下辽河平原仅占不足5%。水稻扩张的海拔优势区间在200 m范围内,随着海拔的上升水稻扩张与地表水关系越来越密切。② 三江平原内,水稻扩张幅度在海拔30~70 m范围内逐渐增加,使优势区间从相对高度70 m缩减至40 m内,也使得分布优势逐渐趋向于距地表水体较远的区域。而松嫩平原和下辽河平原水稻种植分布的海拔优势区间始终分别保持在相对高度100 m、40 m内。③ 三江平原水稻的集中分布和急剧扩张,使水稻分布优势逐渐趋向于距地表水体远的区域,这将对地下水带来更大的压力;而松嫩平原水稻分布受地表水体影响较大,分布优势随着距地表水体距离的增加而减小。研究可为农业部门评估水资源承载力、保障农业可持续发展提供数据支撑及理论参考。     

东北黑土区土壤剖面地温和水分变化规律

东北黑土区土壤侵蚀的结果使土壤在坡面上发生再分配,土壤腐殖质层厚度的空间变异增大。腐殖质层厚度的变化又引起地温和土壤水分等土壤物理性质的变化,地温和水分是影响和反映冻融侵蚀作用的重要因子,也是影响地表和土壤剖面物质运移的重要因素。本文通过实测不同厚度腐殖质层剖面的地温和土壤水分,分析了地温和水分随时间和土壤剖面深度的变化规律。结果显示腐殖质层厚度对土壤温度和含水量有显著影响,腐殖质层较厚的剖面解冻速度比薄层黑土区要慢,不同深度土层温度到达0℃的日期也不相同,腐殖质层较厚的剖面冻结时间要滞后1周左右。同时,腐殖质层较厚的黑土区土壤含水量明显大于薄层黑土区,土壤水分运移的深度范围也大。     

基于TETIS模型的黑土区乌裕尔河流域径流与侵蚀产沙模拟研究

为科学地认识中国东北黑土区流域土壤侵蚀特征,探讨TETIS模型在该区的适用性,本文以乌裕尔河流域为例,利用1971-1987年日径流与泥沙实测数据对TETIS模型进行了校正与验证,进而分析了流域土壤侵蚀强度特征及其与坡度、土地利用方式的关系。研究结果表明：TETIS模型在乌裕尔河流域适用性好,日径流与日输沙量的纳什效率系数在0.52~0.70之间,决定系数在0.60~0.71之间,体积误差均不超过15%。流域平均侵蚀模数为397.2 t/(km²·a),流域以微度和轻度侵蚀为主,约90%的产沙来自于坡面。平均土壤侵蚀模数随坡度的增大而增大,流域侵蚀量主要来自于0°~5°坡面。不同土地利用方式具不同的土壤侵蚀模数,耕地土壤侵蚀模数最大,达556.3 t/(km²·a)。坡度较大的耕地和植被覆盖度较低的区域是水土流失治理的重点。研究表明,TETIS模型在黑土区模拟土壤侵蚀产沙应用前景好,可为研究区制定水土保持措施提供科学依据。     

东北地区城市可持续城市化潜力评估（英文）

Sustainable urbanization is not only an important research topic in the field of urbanization, but also the development direction of new-type urbanization. In this paper, we construct an index system to evaluate sustainable urbanization potential with the entropy method. Results show that potential values of sustainable urbanization in most cities are not high. Cities with higher sustainable urbanization potential values are mainly located in the central part of Northeast China. Environmental potential of sustainable urbanization is the main contributor to sustainable urbanization potential in Northeast China. There is no absolute relationship between city size and potential value, large city does not always mean greater potential. Correlation analysis shows that urbanization rate cannot reflect the sustainable urbanization potential of a region. Population urbanization is not the ultimate goal of sustainable urbanization. Unilateral pursue urbanization rate cannot improve the potential of sustainable urbanization. Towards sustainable urbanization, governments in Northeast China should revitalize local economy, pay more attention to the rural areas and develop low-carbon economy or ecological economy. Finally, this paper highlights the importance of choosing more integrated methodology or new models for measuring sustainable urbanization potential in view of the shortcomings of one method.     

东北地区水稻延迟型冷害时空特征及其与气候变暖的关系

利用水稻延迟型冷害分级指标和1951-2010 年东北地区101 个气象台站的逐日气温资料,采用累计距平、相关系数、气候倾向率、趋势系数等方法分析东北地区水稻延迟型冷害时空变化特征及其对气候变化的响应。结果表明：蒙东地区西部、吉林东部和黑龙江交界延迟型冷害出现的频率较大,辽宁中南部延迟型冷害出现的频率较小。东北地区严重冷害出现频率高于轻度冷害和中度冷害。轻度、中度、严重延迟型冷害都呈下降的趋势,特别在1994 年后延迟型冷害呈快速下降的趋势,东北地区水稻延迟型冷害与气候变暖有着较好的对应关系,5-9 月平均气温和延迟型冷害呈明显反相关,5-9 月平均气温升高1℃,水稻延迟型冷害减少约45次。     

东北地区水稻冷害气候风险度和经济脆弱度及其分区研究

应用历年气象、水稻产量资料和冷害指标,分析东北地区水稻低温冷害发生的温度条件、气候频率和风险概率,建立了水稻冷害气候风险度模式,将东北地区分成高、偏高、中等、较低和低风险5级水稻冷害气候风险度区.在气候风险性分析的基础上,考虑各地水稻冷害减产率、总产量和面积比例等经济损失因素,建立水稻生产对低温冷害反应的经济脆弱度模式...     

东北三省粮食主产区农业比较优势与增长 优势时空演变研究

采用区位商和增长商指数,对1990—2018年黑龙江、吉林和辽宁三省的农业,及种植业、林业、畜牧业和渔业的比较优势和增长优势进行研究。结果表明：①从比较优势看,黑龙江省的农业、种植业、畜牧业和林业,吉林省的畜牧业,以及辽宁省的渔业和畜牧业,在全国具有突出的比较优势;东北三省的玉米、黑龙江省的大豆,及黑龙江和吉林省的牛肉生产具有显著的比较优势。②从增长优势看,1990—2018年,东北三省的种植业经济增速迟缓,而畜牧业经济具有明显的部门增长优势和区域增长优势,且增长优势突出,发展潜力较大。③从空间格局看,东北三省有75%的地级市农业具有比较优势;72%的地级市畜牧业产值增速高于全国平均水平,具有部门增长优势,优势突出。尽管东北三省种植业在全国的比较优势较强,但其产值增长速度相对迟缓。为推进粮食主产区农业发展,应提高现代农业发展水平,促进农业综合发展。     

气候变化和物候变动对东北黑土区农业生产的协同作用及未来粮食生产风险

东北黑土区是中国重要的粮食生产基地,也是中国气候变化最敏感的地区之一。然而,气候变化背景下东北黑土区气候及物候变化对农业生产力的综合影响并不清晰,未来农业生产风险评估的定量化程度不够,风险等级制定缺乏依据。本文借助遥感产品、气候资料和模拟数据等资料,综合运用多元线性回归、相关分析及干旱危险性指数等方法,探究东北黑土区作物物候动态及其气候响应特征,辨识气候与物候变化对农业生产的复合效应及未来可能风险。结果表明：① 2000—2017年东北黑土区29.76%的区域作物生长季开始期呈显著延后趋势,16.71%的区域作物生长季结束期呈提前态势,生长季开始期受气温的影响范围广,且滞后时间长;生长季结束期与前期气候变化关系更加密切,且带状差异性响应格局尤其明显。② 气候变化和物候期改变对作物生产的解释能力较生长季同期气候变化的解释能力增加了70.23%,解释面积扩大了85.04%。③ RCP8.5情景下东北黑土区粮食总产量呈现上升趋势,粮食生产风险表现出“南增北减”的演变特征,风险区面积不断扩大,全球温升2.0 ℃时,松嫩黑土亚区南部粮食减产量可能达到10%。研究有助于深入认识气候—物候—作物生产的关联机理及未来粮食生产风险,对制定气候变化应对策略,保障国家粮食安全具有重要意义。     

50年来东北黑土区土地利用变化对沟蚀的影响——以克东地区为例

以位于东北典型黑土区的克东地区作为研究区,以1965年的Corona、2005年的SPOT5和2015年高分一号影像作为数据源,通过目视解译获取研究区对应年份的侵蚀沟分布状况;以1954年地形图和1975年的Landsat/MSS、2005年和2015年的Landsat/TM影像为数据源分别获取1965年、2005年和2015年土地利用数据;以侵蚀沟裂度为指标从土地利用变化角度分析研究区近50年来沟蚀变化状况。结果表明：黑土区沟壑侵蚀状况日益严重,耕地中侵蚀沟面积最大、侵蚀沟裂度增长速度最快;耕地、草地和建设用地上沟蚀状况的加剧伴随着林地和未利用地的开垦;耕地和草地相互转换裂度变化最大,退耕还林还草短期内侵蚀沟裂度仍然很高,但随着近10年来“退耕还林”的推行和用地状况的改善,沟蚀虽仍在发展但速度趋于缓慢。