甘肃省河西绿洲农业区生态足迹动态研究

研究了甘肃省河西绿洲农业区1949～2000年生态足迹的动态变化、区域可持续发展程度及未来可持续发展的趋势．结果表明,河西全区的人均生态足迹在1949～2000年呈递增趋势,从0．426hm^2增加到2．158hm^2。1949～1970年平均为0．693hm^2,1975～1980年平均为1．029hm^2,1985～2000年平均为2．288hm^2：人均生态承载力由1949年的0．550hm^2增加到2000年的1．762hm^2,与人均生态足迹相比,增幅较小,增速亦慢．1949～1970年平均为0．782hm^2,1975～2000年平均为1．715hm^2;1949—1975年为生态盈余阶段,平均盈余为0．088hm^2,1980年首次出现赤字,1985年又恢复为盈余,到1991年后持续出现生态赤字。且赤字程度为加速度负增长,1991～2000年平均赤字为0．258hm^2．河西全区的区域经济正朝远离可持续的方向发展,且已处于不可持续状态．     

黑河中下游绿洲生态安全评价

生态安全包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全 ,尤指自然和半自然生态系统的安全 ,即生态系统完整性和健康的整体水平反映。生态安全是维护地区或国家乃至全球的生态环境不受威胁的状态 ,能为整个生态经济系统的持续发展提供生态保障。从水安全、土地安全、经济社会安全出发 ,选取水资源量供需比、地表水质量、地下水埋深和地下水矿化度 4种水安全评价指标 ;土地人口承载度、林地覆盖率、草地载畜度、绿洲面积变化率、绿洲土地沙化率、绿洲土地盐碱化率和抗灾度等 7种土地安全评价指标 ;人均 GDP产值、单位面积农业生产总值、农民人均纯收入、绿洲人口密度、城市化率和文明度等经济社会安全评价指标 ;共计 17项 ,建立了绿洲生态安全评价综合指标体系。然后 ,应用综合评价法、层次分析法和 GIS等多种方法与手段 ,在绿洲尺度上对黑河干流中下游地区的张掖、临泽、高台、鼎新和额济纳 5个绿洲进行绿洲生态安全综合评价。评价结果显示 :自黑河中游至下游 ,各个绿洲的生态安全状况依次降低 ,最下游的额济纳绿洲生态安全仅为 4级的差状态。其中 ,水安全是关键 ,土地安全是载体 ,经济社会安全是保障 ,以上几方面相互关联 ,共同作用导致绿洲的生态安全综合水平。     

额济纳天然绿洲景观演化驱动因子分析

额济纳天然绿洲位于我国西北干旱内陆河流域黑河流域下游 ,近年来 ,随着黑河中、上游地区下泄地表径流量的减少 ,额济纳天然绿洲景观退化严重。基于研究区近十几年来的景观演化总体特征 ,分别从气候因素、水文因素、人类干扰因素等几个主要的景观变化驱动因子入手 ,探讨其演化机制、揭示其演化规律。研究结果表明 :黑河流域中、上游下泄地表径流量的锐减而导致研究区地下水水位下降、地下水矿化度升高以及水质恶化是额济纳天然绿洲景观发生退化的根本原因 ,绿洲人类活动强度的增加、绿洲关键区域的超载和过牧以及蒸发度指数的升高、湿润系数的下降均加剧了研究区景观退化的程度。     

人工绿洲对夏季气候变化趋势的影响

在绿洲的气候环境效应方面 ,此前的研究主要是基于个别地点的短期 (几天或几个月 )观测资料进行对比 ,分析绿洲与荒漠之间的要素差异和能量交换机制。通过细致筛选那些观测环境变化小、人口密度低、没有进行大规模水土开发地区的气象站 ,建立了反映背景变化的气候序列 ,同时选择不同地区的气象站建立了绿洲气候序列 ,分析背景与绿洲在气温、降水、水汽压、蒸发、风速等 9个气候因子近 5 0 a来气候趋势变化率的差异 ,研究绿洲发展对长年代气候变化的综合影响。结果表明 ,绿洲发展产生的气候环境效应在影响局部地区长期气候变化趋势方面是十分明显的。在夏季 ,绿洲平均气温的增温变化趋势要小于背景变化趋势 ,有些绿洲地区如吐 -善 -托盆地和叶尔羌河流域绿洲气温变化趋势还略呈下降趋势。绿洲地区对最高气温的变化趋势有着明显的抑制作用。其中 ,叶尔羌河流域绿洲和塔里木河中游地区绿洲最高气温变化趋势略呈下降趋势。绿洲地区对最低气温上升的变化趋势有一定的加强影响 ,绿洲效应使日较差正在变的越来越小。夏季绿洲对空中水汽压的增加十分明显 ,使蒸发潜力变得越来越弱 ,对降水有一定程度的增加作用。绿洲效应最为显著的一个方面是风速的变化 ,绿洲使平均风速和大风日数大幅度减少     

新疆农林外来入侵生物的发生现状、趋势及其研究进展

新疆属于我国西北干旱和半干旱地区,荒漠绿洲是其农林业发展的主要载体。由于特殊的地理生态和区位优势,新疆成为我国遭受农林外来入侵生物危害最为严重的区域之一。研究表明,近66年来新疆农林外来入侵生物多达95种。近些年,生物入侵呈现间隔期越来越短、突发性疫情频率越来越高的特点;特别是自1990年以来,新疆农林外来入侵生物呈暴发式增长态势,这一时期传入该地区的农林外来入侵生物有75种,占农林外来入侵生物总量的78.95%,新入侵生物种类年平均2.88种。农林外来生物入侵不仅造成了严重的经济损失,而且对新疆农业和林业生产安全构成了严重威胁。在"一带一路"战略实施和电子商务快速发展的背景下,通过对新疆农业生产发展状况、地理生态特点和区位优势进行分析,结合新疆农林外来入侵生物发生现状、趋势及其研究进展,提出新疆乃至我国西北荒漠绿洲生态区未来农林外来生物研究的主要方向和目标,以期为有效遏制农林外来生物入侵和危害,以及保障新疆乃至全国农业生产和生态安全提供服务。     

绿洲景观动态变化分析

以新疆石河子150团场为研究地区,对其1982－1995年景观动态及其原因进行了研究。结果表明,景观变化主要体现在以下方面：首先是景观基质由耕地转变为荒草地;其次,从嵌块体类型看,在绝对面积上,荒草地、林地和居民点是增加的,其余的嵌块体类型均呈现出减少的趋势。第三从嵌块体的转换过程看,菜地、弃耕地、园地和沙地的转化率最高,均在40％以上,而荒草地和耕地的转化率无在20％左右。就其原因而言,主要有人工绿洲垦殖过程中非人力为主观原因引起的绿洲地下水高水位区的形成,以及人口变化、粮食单产提高和经济环境变动等。     

SPOT4遥感数据在荒漠-绿洲景观分类研究中的初步应用

应用SPOT4多光谱遥感数据,结合GPS（Global positioning system）所测定的地面控制点和地面景观类型调查数据,对新疆塔克拉玛干沙漠南缘中部和田地区的策略流漠-绿洲景观分类法及其特征进行了研究,利用ERDAS IMAGINE图像处理软件,对SPOT 4卫片进行几何纠正、投影转换和监督分类、形成研究区的景观分类图,对策勒绿洲的景观分布格局进行了定性的描述,并进一步探讨了SPOT及其它遥感数据在荒漠-绿洲景观研究中的应用研究前景。     

干旱区景观异质性对地表甲虫多样性的影响

以古河道、绿洲农田和沙漠区3种景观条件下的11个生境为实验对象,采用陷阱技术,监测景观异质性条件下不同生境地表甲虫多样性动态分布。在整个监测期内11个生境中共采集地表甲虫1262头,地表甲虫隶属15科,其中拟步甲科Tenebrionidae、步甲科Carabida和象甲科Curculionidae为该地区的优势类群,分别占地表甲虫个体总量的58.72%、20.6%和8.72%;古河道和沙漠区物种丰富度大于绿洲区,但绿洲区有机农田防护林(L2)多样性指数在11个生境中最大,不同生态界面之间的多样性指数没有显著性差异,但小生境内存在差异性。群落排序表明:拟步甲喜好干旱、地表有一定凋落物的小生境;步甲则偏好有机质比较高、土壤湿度大的绿洲农业区。绿洲农业区域拟步甲类群数量相对沙漠区域下降近20倍,古河道区域该类甲虫数量下降近8倍。土地开垦导致景观破碎化和微环境变化是物种多样性丧失的重要因子。在干旱区管理中,土地开垦区域选择、残留地和动物通道的设置及环境友好农业生产建设,是保护地表甲虫的重要途径。     

沙漠绿洲过渡带柽柳灌丛沙堆-丘间地系统土壤养分空间异质性

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒沙漠绿洲过渡带为研究区,选取植被盖度依次为30%、15%—20%、10%和5%的4个典型样地,对各样地的柽柳灌丛沙堆-丘间地系统典型部位0—10 cm和10—20 cm土壤进行系统采样,分析土壤枯落物、有机质、全效N、P、K和速效N、P、K含量,从风沙地貌的角度研究过渡带沙漠化进程中土壤养分分布特征。结果表明:(1)随着植被总盖度的降低,灌丛沙堆表层0—10 cm土壤的枯落物、有机质、全N、全K、速效K含量呈降低趋势,平均降幅为69.3%、37.0%、35.3%、8.3%和24.5%。全P含量没有明显的变化,速效N和速效P含量呈先减小后增大的趋势;(2)从灌丛下→沙堆边缘→丘间地→风影区,土壤枯落物、有机质、全N、全P、速效N、速效P、速效K含量表现出先减小后增大的趋势,最大值位于灌丛下部位,最小值位于丘间地,但在植被盖度5%的样地,沙堆-丘间地系统各部位之间养分含量无显著性差异;(3)与0—10 cm土层相比,10—20 cm土层的枯落物、有机质、全N、全P和速效P含量显著降低,平均降幅为40.0%、27.0%、25.0%、4.5%和2.0%,全K、速效N和速效K含量明显增加,平均增幅为4.8%、103.3%和12.1%。随着植被盖度的降低,10—20 cm土层的养分含量具有与0—10 cm土层相对一致的变化趋势;(4)灌丛的生物反馈作用使得灌丛下部位具有明显的养分富集效应,但随着植被总盖度的降低和风沙活动不断加剧,非生物因素逐渐占据主导,灌丛的养分富集效应趋于减弱和消失。     

民勤绿洲边缘梭梭林衰败过程中土壤种子库动态及其与地上植被的关系

为了探明民勤绿洲边缘梭梭林衰败过程中土壤种子库演变特征及其与地上植被的关系,以民勤西沙窝——民勤治沙综合试验站1987年建植的未衰败(ND)、轻度衰败(SLD)、中度衰败(MD)以及重度衰败(SD)梭梭林为对象,通过野外调查及室内萌发的方法对林地土壤种子库物种组成、密度、物种多样性及其与地上植被的关系进行了研究。结果表明:1)梭梭林由未衰败向重度衰败演变过程中,种子库草本植物物种数先急剧增大再缓慢减小(峰值在SLD阶段),木本植物物种数先急剧减小再保持恒定;种子库优势种呈现出由沙生植物向沙旱生植物演替的趋势;大部分林地种子库与地上植被物种间存在较高的相似性。2)梭梭林衰败过程中,草本植物种子库密度呈现出急剧增大后缓慢减小趋势,SLD、MD及SD的密度分别是ND的2.57、2.32、2.28倍;木本植物种子库密度处于持续增大状态,SLD、MD、SD的密度分别是ND的5.25、11.38、14.74倍;种子库与地上植株密度间存在正相关关系,其中,草本植物为对数曲线,木本植物为二次函曲线。3)梭梭林从衰败初期(SLD)演变到后期(SD),种子库中草本植物物种多样性指数D_(ma)、D_(sim)、H'、J_(sw)均呈现出先稳定后变化的状态,而木本植物的4种指数一直呈现出减小的趋势;种子库草本植物物种多样性指数变化趋势与其地上植被存在差异,但其变化幅度基本一致;种子库木本植物与地上植被的物种多样性指数变化趋势完全一致,其种子库的变化幅度小于地上植被。基于以上结果得出,民勤梭梭林衰败过程中林地植物群落发生了由沙生植物向沙旱生植物的演替,林地植被与土壤种子库间存在很强的依赖性,衰败梭梭林林地土壤种子库具有较高的植被恢复能力。