新疆塔里木河下游(上段)地区天然草地生态脆弱性研究

塔里木河(以下简称塔河)流域是我国生态脆弱地区之一,其中塔河下游地区为严重脆弱地区。塔河下游地区广大的天然草地主要分布在绿洲-荒漠过渡带,该地带也是一个典型的生态脆弱带。依据有关生态脆弱带评价方法,结合塔河下游天然草地分布的实际状况,建立生态脆弱性评价体系。对垂直于塔河河道不同距离上的草地生态环境进行了分析,得出在距离河道500 m以上的地带草地生态环境表现为中度生态脆弱,<350 m的草地生态环境表现为一般脆弱。评价结果基本符合实际情况,对指导当地合理开发和利用草地资源具有一定的价值。     

生态交错带理论及其在海洋生态学中的应用

在介绍生态交错带理论的基础上,提出开展海洋生态交错带研究。海洋生态交错带定义为相邻海洋生态系统之间的过渡区。海洋生态交错带主要研究内容包括：①建立海洋生态交错带的划分标准;②生态交错带的三维结构;③生态交错带的生态功能;④海洋生态交错带对全球变化的敏感成分和响应机制;⑤海洋生态交错带的生物多样性维持机制;⑥海洋生态交错带与渔场形成的关系。讨论了海洋生态交错带与陆地生态交错带和海洋锋面的不同之处,指出海洋生态交错带研究极有希望成为海洋生态学新的生长点。     

中国北方农牧交错带鄂尔多斯高原段土壤表层粒度特征

土壤粒度是描述土壤性质的重要参数,研究农牧交错带土壤表层粒度对土壤质量和沙化程度评价具有科学意义。对不同沉积物类型及土地利用方式土壤表层(0~5 cm深度)粒度进行分析。结果表明:(1)沙黄土、覆沙黄土残积物、风化残积物中粉粒最多,其次为极细砂和细砂,这3个粒级含量之和表现为沙黄土(96.51%)>覆沙黄土残积物(88.29%)>风化残积物(77.58%);风成沙土壤表层以细砂(53.85%)和中砂(26.13%)为主。(2)平均粒径由小到大依次为沙黄土(4.78Φ)、覆沙黄土残积物(4.62Φ)、风化残积物(3.80Φ)、风成沙(2.46Φ);分选性由差到好依次为风化残积物、覆沙黄土残积物、沙黄土、风成沙;偏度呈现为正偏或极正偏;峰值表明风成沙(2.30)粒径分布最为集中。(3)同一地表沉积物中,砾石和极粗砂等粗颗粒在农田较多,粉粒在草地较多,极细砂在林地较多;风成沙中,粉粒在固定沙丘略多,细砂在半固定沙丘较多,砾石、极粗砂等粗颗粒仅在流动沙丘地中分布。(4)土壤颗粒分形维数表现为沙黄土(2.5242)>覆沙黄土残积物(2.4373)>风化残积物(2.3554)>风成沙(2.2815);地表沉积物类型不同,表层土壤分形维数与粒级含量相关性有着明显差异。     

塔克拉玛干沙漠北缘夏季典型晴天近地层湍流能谱特征

利用塔克拉玛干沙漠北缘肖塘地区涡动相关系统三维方向风速（u,v,w）、气温、CO₂、H₂O等观测数据,分析了夏季典型晴天不同大气稳定度条件下湍流功率谱和协谱。结果表明：大部分情况下湍流速度谱分布满足-2/3幂指数率,垂直方向高频段惯性副区符合程度更高,水平方向次之;CO₂和H₂O浓度则符合程度较低;温度谱与无因次频率总体上都具有很好的相关性。垂直风速与径向风速u的协谱斜率拟合值大多数情况下更接近-1,而在近中性层结条件下更符合-4/5斜线。稳定层结条件下的协谱峰值比不稳定层结时更大,且约大一个量级;不稳定层结条件下高频段协谱近直线型下降。u谱对应的谱峰波长随稳定度增加而减小,v谱和T谱对应的谱峰波长随稳定度的增加没有规律性增减;u、v、w、T谱谱峰波长约67~827、69~2417、4~54、12~661 m。     

Increase in medium-size rainfall events will enhance the C-sequestration capacity of biological soil crusts

Biological soil crusts(BSCs) play important roles in the carbon(C) balance in arid regions. Net C balance of BSCs is strongly dependent on rainfall and consequent activation of microbes in the BSCs. The compensation-rainfall size for BSCs(the minimum rainfall amount for a positive net C balance) is assumed to be different with BSCs of different developmental stages. A field experiment with simulated rainfall amount(SRA) of 0, 1, 5, 10, 20, and 40 mm was conducted to examine the C fluxes and compensation-rainfall size of BSCs in different parts of fixed dunes in the ecotone between the Badain Jaran Desert and the Minqin Oasis. We found algae-lichen crust on the interdunes and crest, algae crust on the leeward side, and lichen-moss crust on the windward. Even a small rainfall(1 mm) can activate both photosynthesis and respiration of all types of BSCs. The gross ecosystem production, ecosystem respiration, and net ecosystem exchange were significantly affected by SRA, hours after the simulated rainfall, position on a dune, and their interactions. The rapid activation of photosynthesis provides a C source and therefore could be responsible for the increase of C efflux after each rewetting. C-uptake and-emission capacity of all the BSCs positively correlated with rainfall size, with the lowest C fluxes on the leeward side. The compensation rainfall for a net C uptake was 3.80, 15.54, 8.62, and 1.88 mm for BSCs on the interdunes, the leeward side, the crest, and the windward side, respectively. The whole dune started to show a net C uptake with an SRA of 5 mm and maximized with an SRA of about 30 mm. The compensation-rainfall size is negatively correlated with chlorophyll content. Our results suggest that BSCs will be favored in terms of C balance, and sand dune stabilization could be sustained with an increasing frequency of 5-10 mm rainfall events in the desert-oasis transitional zone.-     

鄂尔多斯草原沙漠交错区生态系统健康评价——以十大孔兑为例

生态系统健康是生态学在景观和区域尺度的主要研究领域,应用RS技术判读生态系统格局变化是生态系统健康评价有效手段。十大孔兑地处中国草原沙漠交错区,受到的干扰较多,生态系统健康状况在中国生态交错区具有代表性。基于生态系统（土地利用）格局和相应生态系统服务价值当量应用RS和GIS技术评价了十大孔兑地区不同地理类型区生态系统健康状况。结果表明：（1）十大孔兑生态系统以健康区为主,面积为686 925.72 hm²,占总面积64.66%;研究区南部（草原区）、中部（沙漠区）和北部（平原区）健康区比例都大于50%。（2）健康区最大斑块指数（LPI）总体为62.47%,从北到南分别为22.42%、65.04%、66.25%;平均欧几里得距离（ENN_MN）总体为526.51 m,从北到南分别为293.47、287.14、298.09 m。（3）健康区在十大孔兑以集中连片团聚结构为绝对优势,尤其是南部和中部表现明显,但是北部团聚性较南部和中部弱;良好区和恶化区呈现为低频率离散分布,北部较南部和中部良好区分布频率更高、更聚集,南部较中部和北部恶化区分布频率更低、更离散;较好区和较差区呈现高频率离散分布。     

荒漠绿洲交错区景观稳定性与维持机制

景观稳定性与维持机制是景观生态学理论的重要基础。由于人类活动干扰和景观斑块自然属性及资源条件约束,荒漠绿洲交错区景观稳定性研究成为干旱区生态学研究热点。选取描述景观斑块大小（MPA）、数量（PD）、大斑块优势度（LPI）和斑块空间关系（ENN）等4个指数,采用统计学中的变异系数和景观稳定性指数分析了荒漠绿洲交错区不同景观水平稳定性。从景观指数稳定性来看,无论是景观或斑块类型水平,斑块间平均距离指数稳定性最高,平均斑块面积指数次之,斑块密度指数居第三,大斑块优势度指数最低。景观与斑块类型水平比较而言,景观尺度同类指数稳定性都高于斑块类型尺度。从景观稳定性时间尺度依赖特征来看,线性趋势分析表明景观水平尺度依赖特征达到了显著水平（P=0.003）,低于斑块类型水平的沙质荒漠（P<0.001）与砾质荒漠（P<0.001）。从景观稳定性维持机制来看,Pearson相关分析显示人类活动导致的绿洲化和地下水埋深是影响荒漠绿洲交错区景观稳定性的主要原因（双侧检查都为P<0.01）;沙漠化过程（0.01 < P < 0.05）和相邻斑块属性等自然现状是次要原因。     

提高北方农牧交错带农业生态系统生产力的对策与建议

北方农牧交错带是中、东部平原农区的重要生态屏障,在我国具有重要的地位,并由于其系统生产力水平低下,生态和经济问题比较严重而倍受关注。如何协调农牧业生产及农牧民收入稳定增长,提高农业系统生产力是该区域的核心研究问题。围绕提高其系统生产力实现可持续发展的目标,提出了一些具体的对策和建议。     

热红外遥感技术探测干旱区绿洲-荒漠交错带地下水分布的方法研究

利用遥感的热红外数据探测干旱区绿洲-荒漠交错带地下水地分布主要目的，以Landsat-7 ETM 的第6波段为数据源，结合实地考察获取地下水位、土壤温度和相关辅助资料的基础上，应用遥感-数学相结合的方法，建立了地表温度和地下水的相关方程，制定了反演地下水水位的定量模型。该模型在新疆于田绿洲——荒漠交错带试验结果表明，研究结果符合实际，实地测量值与模型反演值的相关系数为0．893。     

绿洲荒漠过渡带夏季晴天地表辐射和能量平衡及小气候特征

利用张掖试验基地2006年6月24日至7月17日的加密观测资料,系统分析了夏季典型晴天张掖绿洲荒漠过渡带地表辐射收支和地表能量平衡特征及小气候特征。结果表明:夏季晴天绿洲荒漠过渡带总辐射值还是比较大的,并且净辐射值也很大,这说明绿洲荒漠过渡带地表具有比较充足的可利用热能,为加热大气和土壤提供了必要的热能条件。在地表能量分配中,晴天绿洲荒漠过渡区主要用于大气运动引起的感热交换,其次是土壤交换,用于水蒸发相变的能量相对较小。近地层空气温度和湿度的变化刚好相反。气温白天随高度的增加而递增,夜晚随高度的增加而递减。近地层大气温度变化要比地表温度缓慢。白天土壤辐射增温,越接近地表增温越快,夜间辐射冷却,地表温度下降最为明显。近地层水平风速在白天较大,夜间逐渐减小。在绿洲荒漠过渡带全天以上升气流为主,水平风速随高度增加明显递增。