巴丹吉林沙漠高大沙山典型区风沙地貌的分形特性

以分维为工具,以分维数为中介参数刻画巴丹吉林沙漠高大沙山典型区风沙地貌的形态特征,研究发现,该区星状沙山多单独分布,其沙山高度较综合型星状沙山及复合型星状沙山小,一般多在100~200 m之间,形态相对简单,因而其分维数较小(D=1.042462)。综合型星状沙山,为在巨大的沙山体上迭置有次一级的星状沙丘,其规模小于复合型星链状沙山,高度多达200~300 m,该类型沙山形态结构较星状沙山复杂,因而其分维数高于星状沙山(D=1.119346)。复合型星链状沙山,是构成该区域高大沙山的主体,其相对高度大于300 m,平均为30943 m,最高可达465 m,沙山形态结构颇复杂,在其巨大的沙山体上迭加有许多相同类型的次一级沙丘及古沙丘,规模也较综合型星状沙山大,因而其分维数最大(D=1.148164)。     

中国东北主要生态系统气温变化趋势比较

全球变暖是当前人类社会面临的主要环境问题,对同一区域不同生态系统气温变化差异的认知,是服务于当地生态环境评价和经济建设规划的基础。以1961-2012年的气温数据为基础,用Mann-Kendall(M-K)秩次相关法对中国东北地区纬度相差极小的农业(海伦站)、森林(博克图站)、草甸草原(海拉尔站)、干草原(满洲里站)4类生态系统的气温变化进行了比较分析。结果表明:(1)1961-2012年东北地区主要生态系统年最高气温变化趋势最显著,其次是年平均气温,年最低气温变化趋势不显著。(2)不同生态系统年平均气温、年最高气温、年最低气温的变化趋势具有一致性,同一生态系统年平均气温、年最高气温和年最低气温的变化趋势存在差异。(3)从年平均气温来看,草甸草原生态系统变化趋势最显著,气温变化率最大(0.44℃/10a),发生气温突变的时间最早;从年最高气温来看,农业生态系统一直呈上升趋势,20世纪90年代后期上升趋势显著,气温突变点出现的时间最早。     

半干旱地区城市化进程对区域沙漠化的影响

在“3S”技术和统计分析的支持下,对库布齐沙漠典型地区1987-2003年间的沙漠化和城市化进程进行了研究。结果显示:达拉特旗的城市化水平呈逐渐增加的趋势,变化在9.1%~19.1%之间,从1998年开始城市化水平进入了相对高增长时期,由之前的平均每年0.53%增加到0.7%。而同期的沙漠化程度呈下降的趋势,由1987年的0.269下降到2003年的0.214。沙漠化程度的变换主要是由半流动和半固定沙丘的变化所导致,其中在1987-1995年期间,半流动和半固定沙丘分别只有2.6%和12.3%保持不变,其余部分主要转移成其他沙丘类型和农田。城市化与沙漠化的相互关系分析表明,在城市化水平较低的1987-1995年(城市化水平变化在9.1%~13.5%之间),城市化与沙漠化之间有显著的线性回归关系[y=-0.0038x 0.3132(R=0.667>0.632=α0.05)];而在城市化水平较高的1995-2003年(大于14%),二者之间的关联程度降低,我国北方半干旱地区的城市化进程对区域沙漠化的影响具有明显的阶段性。     

沙丘人工差不嘎蒿植被建立后的微气候变化

运用文比热量平衡法和空气动力学梯度法初步分析了人工固定沙丘过程中的微气象变化。研究结果表明,随着流沙的固定,反射率减小;净辐射占太阳辐射的比例增大;热收支中,潜热通量所占的份额增多;近地表风速及其垂直切变减小。     

景观间隙度指数在沙漠化研究中的应用

综述了间隙度指数在景观生态学和沙漠化研究中的应用,用实例介绍了间隙度指数的定义和计算方法。详尽地分析了流动沙丘面积相同,分布形式不同而产生的间隙度指数差异。结果表明,沙丘的分布形式越集中,沙丘的间隙度指数越大;反之亦然。同时还阐述了间隙度指数在沙漠化评价和沙漠化指征研究中的作用,并对其应用范围和前景作了说明。     

科尔沁沙地不同尺度上沙丘景观格局动态变化分析

研究了科尔沁沙地过去30 a不同尺度上沙丘景观格局及其动态变化。结果表明,大尺度研究区（892.74 km2）从1975—1995年流动沙丘面积、斑块数、景观面积百分比和最大斑块指数逐渐增加;1995—2005年流动和半流动沙丘面积减小,半固定沙丘和固定沙丘面积增加。中尺度（110.42 km2）和小尺度（14.14 km2和14.10 km2）研究区从1975—1985年流动沙丘面积、斑块数增加,1985年后流沙面积减小。通过沙漠化过程指数计算表明,大尺度上沙漠化经历了发展（1975—1995年）—逆转（1995—2005年）的过程,中尺度和小尺度上,沙漠化经历了发展（1975—1985年）—逆转（1985—2005年）的过程。科尔沁沙地不同尺度上景观结构变化具有差异性,显示出景观空间格局变化存在尺度效应;景观格局变化主要受流动沙丘斑块变化的影响,而这一变化的主要原因是人类生产活动引起的。     

科尔沁沙地土地沙漠化与景观结构变化的关系分析

从时空尺度分析了科尔沁沙地典型地区1975—2005年景观结构的动态变化对土地沙漠化的影响,结果表明:沙漠化程度在1975—2005年之间呈典型的抛物线变化趋势,其中在1985年达到最大值0.398;30 a来,景观尺度上的斑块密度由21个\5hm-2增加到52个\5hm-2,分维数由1.203增大到1.244,说明景观破碎化增强,结构趋向复杂、稳定;景观结构动态对沙漠化程度的影响分析表明,景观的多样化,促进沙漠化的正向发展;斑块密度越大,沙漠化程度越大,说明高的景观的破碎化程度和空间异质性对沙漠化过程对有促进作用。分维数对沙漠化过程的影响较为复杂,在2005年,分维数对沙漠化程度影响是正相关的,且有显著的线性回归关系,但在其他时间段上分维数对沙漠化的程度是负相关的,相关性不够显著。     

荒漠绿洲交错区绿洲扩张与主要水文过程

干旱区绿洲扩张主要发生在荒漠绿洲交错区(边缘区),绿洲空间变化对地表主要水文过程有直接影响。为了更好地了解这一变化机制,以绿洲与沙漠、荒漠、石质裸山交错分布的张掖绿洲边缘区为对象,采用F显著性检查和Mann-Kandell趋势分析对1987年以来绿洲与不同生态系统之间转化特点与趋势进行了研究,同时分析了绿洲扩张与主要水文过程关系。结果表明:1987-2017年来荒漠绿洲交错区不同生态系统空间变化主要发生在绿洲与沙漠和荒漠3种生态系统之间。转化以绿洲扩张为主要特点,累积扩张了1 696.86 hm^2,平均每年56.56 hm^2。其中,沙漠和荒漠分别转化了31.73 hm^2·a^-1和24.83 hm^2·a^-1。黑河中游干流用水量在研究时段内无显著性突变,多年平均为7.68×108 m^3,对绿洲面积扩张无显著性影响。但是地下水埋深在1998年发生显著性突变,突变周期发生在1997-2000年。总体来看,绿洲面积每增加520 hm^2,地下水埋深下降1 m。地下水位埋深对绿洲扩张有显著性影响,是绿洲扩张最敏感的水文过程要素。     

科尔沁沙地植物多样性对生产力的影响及分布格局

采用种丰富度和以Shannon-Wiener指数为计算方法的功能多样性和组成多样性为指标,探讨了植物多样性对科尔沁沙地草场生产力的影响以及其分布格局特征。结果表明,科尔沁沙地植被不同的物种多样性指数对系统生产力的影响以组成多样性最大,功能多样性次之,植物种丰富度最小。在小尺度上,组成多样性只存在一种格局且具有分形结构,其格局对干扰过程反应不明显;功能多样性有多种格局存在,对多种干扰过程反应敏感。从提高沙地草场生产力和增强系统的稳定性角度出发,草场改良的依据应建立在种的引进和引进种所产生的组成多样性上。     

Spatial-Temporal Scale and Hierarchy of Vulnerable Ecotone

生态脆弱带（Vulnerable Ecotone）的物质、结构和能量流动特征依赖于主观所划分的空间域,脆弱带的空间尺度不同其特征也不尽相同,空间域的大小决定着所研究生态脆弱带的复杂性和稳定性。在一定的空间尺度下,脆弱带的组成要素随时间尺度的变化而变化,变化的速率依赖于空间尺度的大小,空间尺度越大,变化速率越小。除界面物理特征外,生态脆弱带的其它特性具有等级结构,空间尺度决定研究单元的等级位置,研究单元的尺度越大,其等级位置越高。