Effects of surface characteristics on infiltration patterns in an arid shrub desert

Precipitation is often the sole source of water replenishment in arid and semi‐arid areas and, thus, plays a pertinent role in sustaining desert ecosystems. Revegetation over 40 years using mainly Artemisia ordosica and Caragana korshinskii at Shapotou Desert Experimental Research Station near Lanzhou, China, has established a dwarf‐shrub and microbiotic soil crust cover on the stabilized sand dunes. The redistribution of infiltrated moisture through percolation, root extraction, and evapotranspiration pathways was investigated. Three sets of time‐domain reflectometry (TDR) probes were inserted horizontally at 5, 10, 15, 20, 30 and 40 cm depths below the ground surface in a soil pit. The three sets of TDR probes were installed in dwarf‐shrub sites of A. ordosica and C. korshinskii community with and without a microbiotic soil crust cover, and an additional set was placed in a bare sand dune area that had neither vegetation nor a microbiotic soil crust present. Volumetric soil moisture content was recorded at hourly intervals and used in the assessment of infiltration for the different surface covers. Infiltration varied greatly, from 7·5 cm to more than 45 cm, depending upon rainfall quantity and soil surface conditions. In the shrub community area without microbiotic soil crust cover, infiltration increased due to preferential flow associated with root tunnels. The microbiotic soil crust cover had a significant negative influence on the infiltration for small rainfall events (～10 mm), restricting the infiltration depth to less than 20 cm and increasing soil moisture content just beneath the soil profile of 10 cm, whereas it was not as strong or clear for larger rainfall events (～60 mm). For small rainfall events, the wetting front depth for the three kinds of surface cover was as follows: shrub community without microbiotic soil crust > bare area > shrub community with microbiotic soil crust. In contrast, for large rainfall events, infiltration was similar in shrub communities with and without microbiotic soil crust cover, but significantly higher than measured in the bare area. Soil water extraction by roots associated with evapotranspiration restricted the wetting front penetration after 1 to 3 h of rainfall. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

中国陆地生态系统脆弱带遥感模型

本研究通过对我国陆地生态系统8个典型样地的植被指数取样实验和图像计算结果发现，这8个样地植被指数随着水、热因子的季节变化，在时间和空间上具有一定的“绿波推移”和“景观更替”规律。在中国东部湿润的季风区（样地1－3），随着纬度的增高，其月平均植被指数与月平均气温有较大的相关。发现降水相对丰沛的地带，热量和光照条件的变化成为植被生长和变化的自然限制因子；而在中国北方森林－森林草原－典型昌原－荒漠草原－荒漠地带上，随着从东部（湿润地区）到西部（干旱地区）干湿条件的更替，月平均植被指数与降水多寡有较大的正相关关系。在8个样地上都呈现出共同的规律，即定向风的分布与植被指数的分布在时间和空间上具有逆相分布的“套合关系”。尤其在时间上有相逆套合关系，这正是中国北方沙尘暴和沙漠化加剧的自然原因。本研究定量地给出了我国陆地不同经纬度带生态系统脆弱季节和累积时间的分布。     

土地利用变化对流域生态需水的影响分析

人类对流域生态系统的干预,导致季节性淹没区减少,天然湿地丧失,生态环境的恶化和生物多样性锐减,土地利用方式发生了剧烈变化。以流域整体性理论、物种多样性理论、物种耐性理论和景观生态学理论为基础,分析了土地利用方式对生态需水的影响。结果表明,河岸天然植被生态系统通过削减洪峰、增补枯水和截留污染物的作用,来影响流域的水量分配和水质改善,使流域受水分不足威胁的程度降低,即在更大的时间与空间尺度上,保证了流域对生态水的需求。因此,为了流域生态系统的可持续发展,应采取保护湿地、河溪森林植被、水陆交错带等合理的土地利用方式。     

国际河流水文站网布局规划方法研究

随着近年来我国与周边国家在国际河流水资源利用与保护方面的合作工作的不断加强，以及边疆地区经济建设步伐的加快，国际河流水文资料收集，分析等基础工作显得越来越重要。为此，针对国际河流地区水文站点稀少，设施设备落后，监测能力薄弱的现实情况，水利部水文局组织编制了国际河流水文站网建设总体规划。简要介绍了该规划中有关国际河流的调查情况与规划河流的选择方法，说明了划定规划区范围的一般性原则和特殊性原则，提出了水文站网布局规划的思路，目标，原则与方法等。     

景像匹配仿真的一种新方法

分析了影响景像相关匹配精度的各种误差因素，并给出它们的误差仿真模型，该模型可以适应飞行姿态、飞行器特性，天候等条件变化时的匹配概率估计，并可以与图像特征参数分析方法相结合。实验验证了该模型的有效性，且可以快速地给出影像图的适配性估计图，用于飞行器的航迹规划。     

离散型人口发展模型在土地规划中的应用

人口预测是编制土地利用总体规划的基础性研究工作，以离散型人口发展模型，应用在广西田阳县土地利用总体规划中，得出了很好的结果。     

中国黄土研究的历史、现状和未来——一次事实与故事相结合的讨论

地质科学研究要以人为本,从可持续发展出发,开拓地质多样性,有所为有所不为.中国黄土研究经历了发现研究、比较研究和目的研究3个层次阶段,今后需要加强目的研究.中国已有条件从黄土所保存的各种信息,以揭示新生代以来全球干旱化的机制、规律和人类活动影响为目的,从区域性走向全球性研究,提出黄土"地质生态系统”研究的概念.基础研究方面,讨论了1)黄土序列连续性和间断性的间断平衡(PUNCTUATED EQUILIBRIUM)问题;2)黄土全球分布形成机制一元论问题;3)黄土地貌形态与地壳运动表现问题.应用研究方面,讨论了1)健康与黄土区域地球化学与地质生理学(GEOPHYSIOLOGY)问题;2)建设城乡与黄土地质生态结构问题;3)农业与黄土区域生态系统管理评价(REGIONAL ECOSYSTEM ASSESMENT).认为在黄土研究中会遇到社会和技术发展方面的挑战,但关键是科学工作者自己的挑战.     

济南市土地可持续利用研究

在具体分析济南市土地利用特点的基础之上，建立了土地可持续利用模型。此模型充分考虑了影响土地可持续利用的几类主要因素，体现了公平性与合理性，且具有较强的可操作性。针对济南市土地利用的状况进行了案例研究，取得了良好的效果，进一步对比分析规划期内新增城区和全部城区的可持续利用模式之后，提出了较为合理的土地可持续利用分配方案，为政府规划部门提供决策依据。     

试析台湾高速铁路的规划建设

高速铁路的规划建设是台湾地区至今单项投资和规模最大的公共工程。采用了与以往不同的融资模式。当局的意图在于，适应岛上西线铁路客运不断增长的需求，追赶国际上铁路运输技术现代化的先进水平，同时扩大内需市场，激活重心所在的西部走廊经济的进一步发展。在一个地域配置布局高速铁路运输生产力，要求区域有发达的经济、客运量大的市际高速客运和铁路客货分流任务、新线沿路网已形成的既有铁路线方向修筑等背景条件。有别于一般陆运线路。台湾在具备这些背景条件下规划建设高铁。它在背景时机条件的选择、技术适用性的论证，以及新融资模式的采用各方面，提供了有益的经验和借鉴。本文的分析论证提供了一个认识世界铁路运输新发展的案例。