陕北气候变化与生态植被变迁

分析了128万年以来陕北气候变化及其生态植被变迁。结果表明,陕北黄土高原气候经历了多次冷、暖、干、湿的周期变化。陕北植被变迁在地质时期以及历史时期早期,主要由气候条件所控制,植被类型随气候的冷暖干湿变化而变迁。随着人类活动的加剧,气候条件不再是影响植被变迁的唯一因素,人类活动对植被的影响愈来愈明显。明清时期,气候冷干,旱灾频繁．陕北生态环境脆弱,大规模垦殖和滥烧使自然植被迅速减少,陕北自然植被遭到毁灭性破坏。20世纪50年代,陕北逐步开始生态环境治理,在对生态环境治理的同时,又对部分地区自然植被进行破坏。20世纪80年代以后,生态环境总体上趋于好转。     

陕北地区不同植被改善方案对环境影响的数值模拟

植被一直是地气相互作用研究的重点。数值模拟是目前研究植被对大气反馈作用的主要方法。全球和区域气候模式的网格距较大 ,以致于不能真实地描述地表植被覆盖差异 ,因而模拟结果存在一定的不确定性。目前 ,耦合陆面植被模式的中尺度气象模式已成为研究实际的植被建设方案影响天气过程的唯一有效手段。运用中尺度气象模式 MM5 ,模拟了陕北黄土高原地区一次区域性降雨过程及局地环境要素对两种不同的退耕还林方案的敏感性。模式的中心点定于 (37.8°N、1 0 8.8°E) ,模拟区域为(1 0 4 .0 2～ 1 1 3.5 8°E ,33.93～ 4 1 .4 8°N) ,水平分辨率 9km,垂直分层 2 3层 ,时间积分步长 30 s,以美国国家环境预测中心(NCEP)再分析资料作为大尺度背景场。模拟结果表明 ,陕北地区下垫面植被改善后 ,能够使区域降雨的雨带北移 ,降雨量增加 ,降雨过程延长 ,这对于改善陕北地区干旱的气候环境 ,扩展动植物的生存区域具有重要的意义。此外 ,陕北地区植被改善还能够使区域的地表径流减少 ,对于减少黄河输沙量 ,清洁黄河水源 ,保持当地水土具有积极的意义。由于下垫面的变化 ,局地的环境要素也发生了一些相应的变化 :空气湿度增加 ,土壤湿度在短时间内有一定程度的减少 ,长期有增加的趋势 ,气温和土壤温度有一定程度升高 ,