佳芦河流域山水林田湖草沙生态保护修复实践研究

流域生态系统是以地表水和地下水为主要纽带，具有明确边界的国土空间地理单元，是国土空间生态修复的最佳实施单元。基于流域生态恢复理论，以黄土高原地区佳芦河流域为研究对象，在全面客观了解流域生态环境现状与生态问题的基础上，按照“保持水土资源，恢复自然生态”的理念，突出水资源涵养和科学利用措施，以保水为主线的基于自然的解决方案，将流域划分为8个修复单元，实施13类工程措施，部署4个子项目，形成小流域山水林田湖草沙一体化保护和修复体系，对流域山水林田湖草沙生命共同体进行系统保护和修复。研究结果表明，开展流域山水林田湖草沙生态保护修复，有助于控制佳芦河流域及沿岸生态系统脆弱、水土流失严重、工矿与城镇水污染凸显、历史遗留矿山、农用地质量较低、生态保护和修复能力较弱等问题，有效缓解水土流失状况和减少入黄泥沙，持续提升流域生态环境质量，增强山水林田湖草沙生命共同体的稳定性，提高生态系统服务功能，筑牢中国北方生态安全屏障，对黄土高原地区流域生态保护修复具有启示意义。     

1955—2021年黄土高原地区相对湿度时空演变规律

黄土高原是我国气候变化敏感区，研究该区相对湿度(RH)时空演变及其与地理因子、气象要素之间的关系，有利于全面了解黄土高原气候变化规律。基于黄土高原及其周边地区90个气象站点逐日RH观测资料，利用趋势分析、敏感性分析和空间插值等方法，分析了1960—2021年及生态工程实施前后RH变化特征。结果表明：(1)时间上，黄土高原地区年均RH为57.66%，以-0.376%·(10a)^-1速率显著减少(P<0.05)，经历了“减弱-增强-减弱”年代际变化特征；除秋季以微弱幅度增大外，其他季节皆呈减少趋势，且减少幅度春季最高[-0.945%·(10a)^-1]，冬季最少[-0.194%·(10a)^-1]。(2)空间上，黄土高原年及春夏秋季平均RH皆呈自南向北逐渐降低，而冬季表现为南部最高、中北部自东向西逐渐降低；年均及四季平均RH变化趋势空间态势各异。(3)在黄土高原生态工程实施后，年及春夏冬季平均RH不同程度减少，年及夏冬季的趋势变化皆由增大转为减少；所有时序RH均值及趋势变化的空间特征存在较大差异，最典型的趋势变化组合类型是...     

黄土高原新近纪红粘土粒度特征及环境意义

黄土高原红粘土的风成成因已得到一致的认可，目前发现最早的红粘土出现在渐新世末中新世初，表明古近纪末中国西北内陆地区干旱化环境就已形成。黄土高原红粘土的粒度特征显示自北而南平均粒径逐渐减小，表明了初始的季风系统已经建立，冬季风对风尘物质的传输具有重要作用。红粘土的粒度分布曲线显示其有两个组分组成，其中粗粒（>20μm）代表了近地面风（冬季风）传输部分，而细粒（<5μm）代表了高空西风传输部分，粒度组成特征很好地记录了大气环流的发展变化。自渐新世末，六盘山以西的红粘土显示在21.3～20.2 Ma、16.0～13.3 Ma和8.7～6.9 Ma三个时期平均粒径增大，沉积速率升高，其可能与全球变冷和青藏高原阶段性隆升有关，其中8.7～6.9 Ma主要受全球变冷控制。而六盘山以东的红粘土剖面，粒度变化特征显示在7.6～6.2 Ma，或至5.4 Ma粒径都较粗，表明冬季风较强；之后至3.6 Ma平均粒径较细，沉积速率较低，指示了冬季风发育较弱，为气候环境较好的阶段；从3.6～2.6 Ma，大多数剖面都显示平均粒径增大，沉积速率增加，冬夏季风同时增强，进入向第四纪冰期过渡的阶段。北极冰...     

XRF和 ICP-MS测定风成沉积铜镍锌等 9种重金属元素的对比分析

风成沉积的重金属元素对生态环境变化具有指示意义,因此快速、准确地测定其含量显得特别重要。目前,主要通过 XRF(X射线荧光光谱)和 ICP-MS(电感耦合等离子体质谱)方法测定重金属元素的含量。文章对四个风成沉积剖面(黄土高原西峰剖面,青藏高原东北部种羊场剖面、泉吉河剖面、依毛剖面) 247件样品进行了 XRF和 ICP-MS分析,并对其中 9种重金属元素的含量进行了初步对比分析。结果表明: 1.Cu、Ni、Zn的 XRF测试结果和 ICP-MS测试结果高度一致(Pearson相关系数 r大于 0.84)。2.Co、Pb的 XRF测试结果和 ICP-MS测试结果在大多数剖面中具有较好的一致性,但在个别剖面中的一致性较差。 3.在种羊场和泉吉河剖面中, Th的 XRF测试结果比 ICP-MS的测试结果略低。两种方法测得的 As的含量在四个剖面中随深度的变化趋势高度一致; As的 XRF测试结果明显比 ICP-MS的测试结果低,差值可达 11.5μg/g(相对于 XRF法测定值的变化幅度达 214%)。 4.Cr和 T的 XRF测试结果高于 ICP-MS的测试结果,两种方法测得的 Cr含量的差值达 40μg/g。尽管 ICP-MS法具有比 XRF法更高的精度,但对于 Cu、Ni、Zn,采用高效廉价的 XRF法能得到与 ICP-MS法相媲美的测试结果。 5.西峰、种羊场剖面采用 XRF法测得的 Cu、Ni、Zn、As含量与磁化率呈现相似的变化,表明这些元素亦可指示风成沉积记录的气候环境变化。     

黄土高原山水林田湖草生态保护修复模式与实践

针对黄土高原地区城市化与工业化的发展，生态退化问题日益严重的问题，该文基于生态恢复理论，以黄土高原地区绥德县郭家沟村和常家沟村为研究对象，在全面客观了解区域生态环境现状与生态问题的基础上，按照“保持水土资源，恢复自然生态”的理念，提出以保水为主线的基于自然的解决方案。将研究区诊断为自然恢复类、辅助再生类和恢复重建类修复模式，并划分为一带、两岸和三坡3个生态保护修复单元，对区内受损、退化、功能与服务下降的生态系统进行整体保护、系统修复和综合治理。研究结果表明开展山水林田湖草生态保护修复，有助于提升黄土高原生态脆弱区生态系统自我恢复能力，增强生态系统稳定性，遏制黄河中游水土流失最为严重地区的泥沙流失现象，对黄土高原地区生态保护修复具有参考。     

干旱区灌丛形态对水文连通性的响应及生态效应

干旱区生态系统的水文连通性影响植被斑块形态的空间分异。植被形态对水文连通性的适应是一个复杂且长期的过程。研究植被与水文连通性，过去多基于群落以上尺度，不涉及微观尺度。从植株个体角度探讨植被斑块形态与水文连通性关系，有助于挖掘微观尺度上景观格局对生态过程的驱动机制。本研究以黄土高原丘陵沟壑区多年生灌丛作为研究对象，以高分辨率无人机航拍照片解译和野外定点观测为研究手段，量化植被斑块形态与水文连通性之间定量关系，分析二者对泥沙截留与土壤固碳等关键生态过程的影响。结果表明：(1)坡面灌丛斑块总体呈现横向生长趋势，灌丛斑块纵横比小于1;灌丛斑块纵横比从坡顶到坡底逐渐增大，分别为0.64、0.70、0.79、0.83;(2)灌丛方向与水流方向夹角从坡顶到坡底先减小再增大；坡面中部的坡度最大，灌丛方向最接近与水流垂直的方向；(3)灌丛的汇流累积量从坡顶到坡底逐渐增大，表明其水文连通度逐渐增大；水文连通度与灌丛斑块纵横比呈正相关关系；当水文连通度足够大时，灌丛在横纵方向上的生长没有倾向，形状近似为圆形；(4)泥沙拦截量和固碳效率随坡位下降而下降，二次曲线拟合表明泥沙拦截量和固碳效率随水文连通度增加呈增...