川北若尔盖高原表土孢粉的特征及其与现代植被的关系

通过对若尔盖高原不同植被带34个表土样的孢粉分析,研究了各植被带的表土孢粉组合与现代植被的关系。结果显示：表土孢粉组合基本上能够反映出现代植被的整体特征,与现代植被带在空间分布、建群种和优势种属方面基本相同,但不完全等于植被组成,影响其差异的原因可能是人类活动、孢粉保存、孢粉产量、外来孢粉和孢粉鉴定。表土花粉的代表性因种属的不同而各有差异。乔木花粉中,松属具有超代表性,云杉属代表性较好,而桦木属不具有超代表性;草本花粉中,菊科具较好的代表性,蒿属和藜科等具代表性,而禾本科和莎草科具低代表性;蕨类孢子具等代表性。     

川北若尔盖高原表土孢粉的特征及其 与现代植被的关系

通过对若尔盖高原不同植被带34个表土样的孢粉分析,研究了各植被带的表土孢粉组合与现代植被的关系。结果显示：表土孢粉组合基本上能够反映出现代植被的整体特征,与现代植被带在空间分布、建群种和优势种属方面基本相同,但不完全等于植被组成,影响其差异的原因可能是人类活动、孢粉保存、孢粉产量、外来孢粉和孢粉鉴定。表土花粉的代表性因种属的不同而各有差异。乔木花粉中,松属具有超代表性,云杉属代表性较好,而桦木属不具有超代表性;草本花粉中,菊科具较好的代表性,蒿属和藜科等具代表性,而禾本科和莎草科具低代表性;蕨类孢子具等代表性。     

沉积环境对孢粉组合影响的探讨--以石羊河流域为例

西部干旱区小型内陆流域 (石羊河流域 )内三个地点孢粉分析显示不同地点全新世孢粉组合差异极大。三角域剖面孢粉组合完全以针叶树为主;洪水河剖面孢粉组合下部以旱生草本为主,上部以针叶树为主;终闾区表土孢粉组合中 90 %为旱生草本、灌木。其差异已远远超出气候环境变化所导致的差异。结合沉积相、沉积环境、孢粉在不同沉积环境中的传播、扩散特性的综合分析,笔者认为这种差异是沉积环境、搬运介质差异造成的。三角城剖面处于半封闭环境,接纳储存来自上游的所有沉积物的信息,孢粉组合反映的是流域上游祁连山上的植被状况。洪水河剖面下部冲积地层发育时,剖面处于开放环境,孢粉组合反映当地植被;上部湖相层发育时,剖面处于半封闭环境,孢粉组合的环境指示意义与三角城剖面一致。终闾区表土孢粉组合反映现代风媒环境终闾区植被状况。古环境重建不能仅从孢粉组合出发,必须结合沉积环境综合分析,否则,古环境重建的结果是不可靠的.     

川北若尔盖高原玛曲-红原一带表土中孢粉组合的特征

通过对四川若尔盖高原玛曲—红原一带20个表土孢粉样的分析,研究了该区域表土孢粉组合与现代植被的关系。结果显示,玛曲—红原一带表土的孢粉组合基本反映了现代植被的整体特征,与现代植被在植被类型、植被带的空间排列、主要建群种属和优势种属等方面基本一致。依据孢粉的百分含量,可以划分为亚高山灌丛植被区,亚高山灌丛、亚高山草甸植被区和高寒草甸、草原植被区3个植被带。表土花粉的代表性因种属的不同而各有差异,松属和菊科花粉具超代表性,云杉属花粉的代表性较好,禾本科和莎草科具低代表性,而桦木属则不具有超代表性,可能与桦木属花粉不易搬运有关。3个植被区中的表土孢粉的种类、比例与现代植被均存在一定的差别,这可能与植被退化有关。     

岩溶石漠化区不同植被类型表土孢粉组合特征——以重庆市南川区南平镇石漠化区为例

通过对南平次生林地、杂草丛、坡耕地不同植被类型表土调查和采样,利用LuoPacias孢粉鉴定系统对所采的表土样品进行分析鉴定,以研究该区表土的孢粉组合特征。结果显示:（1）样品植物孢粉共由123种植物组成,其中以草本和蕨类植物占据优势,其孢粉含量为46.40%～76.47%,平均为65.55%,其次是乔木（主要为马尾松）,花粉含量为17.73%～46.84%,平均为26.40%,灌木植物花粉含量最小,为5.79%～12.50%,平均为8.26%,显示该区植被退化严重;（2）不同植被类型的表土孢粉组合差别明显, 次生马尾松林和次生樟树林的孢粉组合特征依次为马尾松—火棘—大楼梯草—里白和樟树—火棘—构棘—泽芹;杂草丛为裂叶荨麻—圆叶藜—车前子—里白;坡耕地为异叶花椒—裂叶荨麻—剑叶凤尾蕨—玉米,与其相应的实际植被情况大致相同,较好地反映出了石漠化地区现代植被的基本状况。      

苏鲁人类扰动区表土花粉组合与植被关系的研究

利用江苏和山东地区70个农田和非农田表土样品研究不同土地类型的花粉特征,为使用孢粉作为研究手段分析古代农业提供重要参考资料。结果表明所有植被类型的花粉谱均以草本花粉为主,但是含量明显不同,表现为农田>荒地>林地。其中禾本科谷物类型含量的变化最大,农田最高达41%,荒地高于11%,林地低于8%。谷物类禾本科花粉传播距离很短,其百分含量在10~20m内急剧衰减至27.6%,500m以外降低至20%以下;十字花科花粉也有相似的变化规律。藜科花粉对农田和荒地具有同等指示意义,可能与人类活动强度与方式有关。中华卷柏含量增加表明人类活动加强。油菜、水稻、小麦和玉米等谷物类花粉产量或者在土壤中保存存在差异:十字花科>玉米型禾本科>水稻型禾本科>小麦型禾本科。降趋势对应分析(DCA)结果表明,通过花粉相对百分含量,可以较好地区分水田、麦田和非农田,但油稻田与麦稻田、荒地与林地难以区分。     

神农架南坡表土孢粉植物群初步研究

神农架南坡表土孢粉分析表明,从山麓到山顶可以划分出五个特征明显的孢粉带,代表五个不同高度带内的主要植物群落。它们基本反映了现代植被的整体特征,在群落类型和主要成分等方面具有一致性,在种属数量、相对比率和分布高度等方面基本相似,略有差异.     

青海共和盆地达连海湖泊流域的表土孢粉研究

对青海共和盆地内的达连海湖泊流域54个样点进行植被调查及表土花粉分析,研究了植被与表土花粉之间的关系. 结果显示： 表土花粉组合可反映出该区植被的总体特征;达连海湖泊流域花粉沉积来源于整个流域植被,花粉与主要植被类型之间相关性良好,但不能完全反映出群落的建群种、优势种和盖度等. 蒿属和藜科花粉具有超代表性,禾本科表现为低代表性,蒿/藜比具有区域植被生态特点与气候指示意义,在不同的植被区域A/C变化明显;影响达连海湖泊流域表土花粉组合的主要控制因素是风力作用.     

青藏高原表土孢粉定量重建的气候参数探讨

孢粉在古环境研究中具有重要价值,尤其是在重建古气候方面,既可以定性地恢复过去的植被类型变化,也能定量地重建气候变化规律,是古气候研究中最常用、较可靠和较成熟的环境代用指标。现代类比法是探讨表土孢粉与气候定量关系的方法之一,适用性较为广泛。本文利用青藏高原及其毗邻地区495个现代表土样点的孢粉谱,及现代气象站点器测资料,采用现代类比法得到气候参数的模拟值,并分析模拟值与气候参数观测值之间的关系。结果表明:相关性最高的气候因子是年均降水(r=0.894),其次为年均相对湿度(r=0.863)和年均蒸发量(r=0.801),最低的是干燥度(r=0.18)。因此在重建古气候时降水的可信度较高,相对湿度和蒸发量也具有一定的可信度。并选用相关性较好的年均降水指标,分析其与11个孢粉类型之间的相关性,然后将相关性较高的孢粉组合与降水之间建立孢粉-气候函数模型,用以重建该地区过去气候变化。     

重庆中梁山岩溶槽谷区表土孢粉与现代植被的关系研究

本文选取重庆中梁山岩溶槽谷区的表土和苔藓样品做孢粉分析,探讨其与现代植被的关系,并初步推断中梁山岩溶洼地的花粉来源,为其洼地剖面花粉来源提供参考。结果表明:表土花粉组合与现代植被类型具有较好的对应关系,耕地、撂荒地、灌木丛、马尾松林以及竹林能够较好地反映母体植被的群落组成;混交林与母体植被群落对应关系较差。由于洼地对区域花粉的汇聚作用,其表土花粉谱更能反映整个区域的植被状况。洼地表层样品中松属花粉来源是中梁山地区与西南风区域的花粉;落叶栎属、桤木属、枫杨属、葎草属等的主要来源是周围山地;禾本科花粉来源相对复杂。本研究可为在这一地区利用孢粉学开展第四纪古植被、古气候和古环境等研究提供参考性依据。      

石羊河流域植被指数时空变化及荒漠化遥感监测

利用SPOT VGT NDVI数据对石羊河流域1999—2010年期间植被覆盖的时空变化进行了研究,并基于像元二分模型求算植被覆盖度,以植被覆盖度为指标对研究区荒漠化程度进行定量监测与评价。结果表明:12年来石羊河流域植被覆盖度整体呈增加的趋势,增加速率为0.003 2 a-1。植被改善的面积远大于植被退化的面积,植被改善区域的面积为11 130 km2,占研究区总面积的26.45%,主要分布在金昌、永昌、民勤、武威东部以及古浪的西北部地区;植被退化区域的面积为3 546 km2,占研究区总面积的8.43%,主要分布在天祝藏族自治县的东部和古浪南部的乌鞘岭地区。荒漠化土地面积整体呈下降的趋势,极重度荒漠化土地明显减少,转化为重度荒漠化;非荒漠化土地的增加主要以绿洲的扩张为主。     

Long-term Reconstructions and Simulations of the Hydrological Cycle in the Inland Rivers,Arid China: A Case Study of the Shiyang River Drainage Basin

Hydrological cycles of inland rivers are highlighted in paleoclimate studies of arid regions. A great number of studies have been published in this regard, but most of the studies have mainly used climate proxies to reconstruct the evolution of paleoclimate and paleoenvironment, and there have been little long-term simulation and reconstruction experiments. Concerning this issue, we systematically carried out the long-term reconstruction and simulation experiments of hydrological cycle based on paleoenvironment records of the Shiyang River drainage basin with a lot of methods such as paleoclimate simulations, the Holocene monsoon simulations, lake water and energy balance model and quantitative reconstruction of paleo-precipitation and paleo-runoff. The results showed that the simulation results had a good consistency with the reconstruction results, indicating that mid-Holocene was “climatic optimum” in the Holocene. This research provided a new perspective for reconstruction and simulation studies of climate change in arid areas.     

黑河流域山区植被生态水文功能的研究

依据土壤-植被-大气系统的结构特性,从林冠层、苔藓-枯枝落叶层、土壤层剖面结构分析了黑河流域山区水源涵养林在水文过程中的作用.观测试验表明,林冠截留大气降水的32.7%,使到达林地的水分相对减少而养分增加,而林冠遮荫使林内土壤蒸发仅为林外草地的34.2%.苔藓-枯枝落叶层疏松多孔,最大持水量可达12.5mm水层深,加上表层较高的体积含水量和较小的水分变差系数,使其在涵蓄一部分大气降水的同时具有良好的保水性能.林地土壤具有良好的渗透性和涵蓄大气降水的能力,从而减少了地表径流量.森林的蒸散发使林区空气湿度高于周边地区17%,形成山区独特的森林小气候,从而进一步影响着山区的水文过程.     

石羊河流域中下游绿洲土地利用变化与水资源动态研究

根据1986年和2000年的TM影像数据,利用地理信息系统(GIS)技术通过景观斑块的转移矩阵计算,分析了石羊河流域凉州区和民勤两个典型绿洲近15年来的土地利用变化;并利用不同时期中下游绿洲水资源量和开发利用程度,结合种植业结构,分析了该区域水资源利用动态变化。结果表明,耕地大量增加,凉州区和民勤绿洲分别增加了6302 hm2和36434 hm2,民勤绿洲林地大面积减少,2000年林地面积仅为1986年的55%,绿洲面积减少了23365 hm2;而中游凉州区绿洲面积却增加了8167 hm2;上下游用水量之比从20世纪50年代的1.612急剧增大到90年代的8.33,用水矛盾日益突出,下游水库来水量40年来下降达63.1%;地下水开采强度日益增加,机井分布密集,地下水位大幅度下降;种植业结构不合理,耗水量较大的粮食作物所占的比例过大。     

10ka BP来石羊河流域气候演变特征分析

根据石羊河流域及周边地区的大量研究结果分析,整理和建立了10 ka BP来石羊河流域气候演变序列,可以划分出主要的7个气候湿润期和6个干旱期.近50 a以来石羊河流域气候干旱化趋于显著,有4个主要特点:1971—2000年比1951—1980年平原绿洲地区年平均降水(气温)增加(正常);高山和沙漠边缘地区降水量减少(气温正常或偏高);大部分地方年平均蒸发量普遍减少10～131 mm;年平均沙尘暴、雷暴日数减少.     

基于MODIS数据的石羊河流域地表温度空间格局

利用2010年4期MODIS影像, 基于植被指数、 地表比辐射率、 大气透过率和星上亮度温度, 采用分裂窗口算法, 反演石羊河流域不同季节地表温度并对其进行验证. 结果表明: 石羊河流域四季地表温度变化明显, 昼夜温差很大, 其中, 春季温度分布在-13.45~29.27℃之间; 夏季温度分布在-3.75~56.29℃之间; 秋季温度分布在-10.15~32.67℃之间; 冬季温度分布在-17.15~12.75℃之间. 从地表温度空间分布上看, 在武威、 民勤、 古浪等绿洲地区地表热量丰富, 水土和植被效应显著, 热量呈圈状空间递减趋势; 在下游地区腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠地区夏季温度最高, 祁连山东端的石羊河上游地区由于受常年积雪、 河流、 地表植被和海拔等因素影响地表温度较低. MODIS数据为宏观小流域热环境监测提供了新的途径, 且将遥感数据和地表下垫面数据相结合能提高反演精度.     

石羊河流域下游生态系统服务功能价值的评估

以石羊河流域下游民勤为主要研究范围, 对民勤县1994-2005年12 a间生态系统服务的价值进行了估算和对比分析. 结果表明, 1994年区域生态系统服务的总价值为9.976×10~8元, 2005年区域生态系统服务的总价值为8.475×10~8元, 12 a来区域内的生态系统服务价值下降了近1.501×10~8元. 由于缺乏对盐碱地、建筑用地等服务价值的相关研究信息, 该结果仅是对民勤生态系统服务价值的保守估算. 总的来说, 研究区域生态系统服务价值呈现快速下降趋势.     

黄河源区冻土对植被的影响

黄河源区由于近年来气候变化的影响,打破了高寒植被与冻土环境之间稳定的适应性关系,由此引发了一系列生态环境退化的现象.在黄河源区多年野外工作的基础上,定量分析了冻土与植被之间的关系.研究表明:多年冻土埋深通过影响浅层土壤含水量影响植被生长的,多年冻土的埋深与浅层土壤含水率和植被的覆盖率具有良好的相关性规律.冻土埋深<2 m时,冻土埋深决定浅层土壤含水率,成为影响植被的生长主要因素;埋深>2 m时,冻结层上水水位低、补给量少,冻结层上水水量小,毛细上升高度不能达到植被根系分布的浅层土壤中,植被生长环境干旱化,多数植被生长受限制,这时只有少量根系发达的耐旱植被存活,覆盖率小,一般不超过35%.因此,2 m的多年冻土埋深为“生态冻土埋深”.近20 a来,黄河源区地温长期处于增温状态,多年冻土出现表层融化,形成深埋的或少冰的冻土等现象;部分地带完全融化消失,连续多年冻土变成不连续冻土或岛状冻土.多年冻土退化后,土壤含水量减少,导致植被物种更替、“黑土滩”等退化现象.     

石羊河流域冰川变化与地形因子的关系探究

以甘肃省石羊河流域为研究区,运用GIS和RS技术结合人工目视解译,提取了1995年、2002年、2009年、2015年、2016年5期遥感影像冰川边界信息。结合DEM数据提取了坡度、朝向、海拔三个地形因子。基于相关性分析与地理探测器的方法,对冰川变化与地形因子进行了相关分析,并研究了冰川变化与地形因子之间的空间关系。结果表明：（1）该地区冰川年均面积变化率由1973-1995年的-1.27%·a^-1变为2015-2016年的-2.87%·a^-1,消融速度加快,面积小于0.1 km²的小冰川消融显著;（2）石羊河流域冰川分布主要的朝向是N、NE、NW,朝向与冰川变化具有一定相关性,南坡退缩较快;（3）坡度与冰川变化呈异向相关,海拔高度控制着冰川的消融速度,低海拔冰川的退缩幅度更大;（4）地形因子对冰川变化空间分异的影响显著不同,海拔是冰川变化空间分异最重要的控制因素,其次是朝向,最后是坡度。