沙尘暴发生日数与空气湿度和植物物候的关系——以民勤荒漠区为例

民勤荒漠区沙尘暴发生日数在波动中表现为减少趋势。为了研究探索沙尘暴减少的原因,运用1956年以来的沙尘暴观测资料、1961年以来的气象资料和1974年以来的植物物候观测资料,用标准差计算沙尘暴的月变差,用相关系数计算空气湿度等气候要素和植物物候与沙尘暴发生日数之间的相关关系。结果表明,沙尘暴日数的减少与空气相对湿度的增大密切相关,与春季植物物候的提前和秋季植物物候的推迟之间存在一定的相关关系。植物物候变化与沙尘暴发生日数变化的关系有待深入研究。     

宁夏中部干旱带生态恢复对沙尘暴的降频与减灾潜力分析

利用宁夏1971~2000年常规气象、自记风及同期亚洲环流资料,并结合1990~2000年宁夏八大类土地详查资料,建立了对宁夏中部干旱带春季3~5月份沙尘暴发生频次和平均持续时间拟合效果较好的生态/气候影响分析模型。通过对不同生态背景与气象条件下沙尘暴发生频次及平均持续时间的分类对比分析,基本摸清了产生沙尘暴的气象和生态因子间的量化对应关系。结果证实:在生态环境局部治理、整体退化背景下,20世纪70年代以来,宁夏沙尘暴起暴阈值随年代际显著下降、沙尘暴平均持续时间明显延长,沙尘暴发生机率随年代际显著提高、危害加大。揭示了20世纪80年代中期以来沙尘暴发生频率的降低主要由气候变暖、冷空气活动频次减少造成;但在生态退化显著、沙尘暴高频区宁夏盐池、同心一带,同等动力条件下,沙尘暴平均持续时间的显著延长则主要是由于生态退化所致。即在宁夏中部干旱带,生态环境的恢复与改良,对减少沙尘暴发生频次、尤其是降低沙尘暴平均持续时间及减轻沙尘暴灾害具有显著的生态调控潜力。     

塔克拉玛干沙尘暴源区空气细菌群落多样性

【目的】采集新疆塔克拉玛干沙漠腹地和周围沙尘暴源区空气样品,对不同样点沙尘暴发生前期、中期、后期空气细菌进行群落结构解析。阐明新疆沙尘暴源区空气细菌种属特征和群落多样性动态变化规律。【方法】基于Illumina HiSeq测序平台,利用双末端测序方法,构建16S rRNA小片段文库进行测序。【结果】塔克拉玛干沙尘暴源区空气细菌主要分为4门37个属,Proteobacteria占67.6%、Bacteroidetes占17.6%、Actinobacteria占11.7%、Firmicutes占2.9%;在属水平上,新疆沙尘暴源区有8个不同优势属,非度量多维尺度分析表明,不同样点在不同时期的细菌群落组成差异极显著;典范对应分析表明,环境因子对沙尘暴源区空气细菌多样性的影响大小为:海拔纬度经度湿度气压温度,且差异不显著。【结论】新疆沙尘暴源区空气细菌群落多样性和丰富度高;不同样点沙尘暴前期、中期、后期的空气细菌群落组成差异极显著;沙尘暴对5个源区固有细菌群落影响差异极显著。     

北京沙尘暴之前世今生

随着春季的来临，“沙尘暴”又成北京关注的焦点。2008年1月24日的新闻联播有这样一则新闻：北京近年来的沙尘暴实际上是尘暴，“沙尘暴”这个伴随北京人多年的词汇，也许将逐渐淡出人们生活，被“尘暴”替代。那么，北京的沙尘暴究竟呈怎样一种发展趋势呢？我们邀请专家对此进行解读。     

毛乌素沙地气候因素对沙尘暴频率影响作用的模拟研究

沙尘暴是一种强烈的风蚀输沙形式,是造成流沙蔓延和土地沙化最重要、最直接的作用过程之一。借鉴国际上最新的研究进展,建立了适合毛乌素沙地气候特征的定量模型,比较深入地考察了毛乌素沙地的气候因素对沙尘暴频率的影响作用,利用沙地位于不同方位的6个气象台站多年气候记录资料,分别计算了各月气候对沙尘暴频率的影响作用指数,分别对6个气象台站各月沙尘暴频率进行回归,并利用气候影响指数对沙尘暴频率进行了拟合,取得比较理想的效果。     

沙尘暴对北京市空气细菌多样性特征的影响

亚洲沙尘暴携带着各类污染物质,严重影响下风向地区大气过程及生态系统和相关人群的健康。然而,沙尘天气对中国华北地区空气细菌群落及多样性特征影响的研究较少。以北京市为例,系统研究了沙尘暴对城市空气细菌多样性特征的影响。2015年4月,通过定点采样连续收集了一次沙尘暴及其前后4天的空气颗粒物样本,DNA提取、PCR扩增后进行16S rRNA基因高通量测序。共获得169122条高质量序列,生物信息学分析表明,北京市空气细菌物种多样性较高,沙尘暴不能引起细菌OTU数目的增加,但沙尘暴天气下细菌群落Pielou、Shannon和Simpson指数显著增加。菌群分类分析发现,北京市空气细菌由35个细菌门构成,其中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度最高,分别占总序列的32.76%、28.09%、25.46%和6.32%;芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)次之,分别占序列总数的2.11%和1.81%,其他细菌门的相对丰度均低于1%。沙尘暴天气下,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)显著升高(P<0.05),分别由31.67%、5.74%、1.82%、1.51%升高至41.46%、10.98%、4.48%和4.26%;而放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)显著降低(P <0.05),分别由28.84%、27.10%降低至22.13%和12.35%。冷杆菌属(Psychrobacter),纤维单胞菌属(Cellulomonas),不动杆菌属(Acinetobacter),假单胞菌属(Pseudomonas)和梭菌属(Clostridium)可能含有人类条件病原菌,其在沙尘暴天气中相对丰度下降,但绝对丰度会大幅增加。沙尘暴能降低人体免疫力,因此致病菌潜在健康风险可能显著增强。通过聚类分析和主成分分析发现,沙尘暴日与非沙尘暴日空气细菌群落差异较大,而沙尘暴前后群落结构差异较小。沙尘暴前后空气细菌群落α-多样性和β多样性均无显著差异,推测沙尘暴只能暂时影响空气细菌群落特征,不能显著改变其群落结构。本研究通过分析了沙尘暴侵袭下北京市空气细菌群落多样性特征及动态,为制定中国北方城市沙尘暴灾害预警措施和建立气传疾病的防控机制提供数据支持。     

沙尘暴对北京市空气细菌多样性特征的影响

亚洲沙尘暴携带着各类污染物质,严重影响下风向地区大气过程及生态系统和相关人群的健康。然而,沙尘天气对中国华北地区空气细菌群落及多样性特征影响的研究较少。本文以北京市为例,系统研究了沙尘暴对城市空气细菌多样性特征的影响。2015年4月,通过定点采样连续收集了一次沙尘暴及其前后4天的空气颗粒物样本,DNA提取、PCR扩增后进行16S rRNA基因高通量测序。共获得169122条高质量序列,生物信息学分析表明,北京市空气细菌物种多样性较高,沙尘暴不能引起细菌OTU数目的增加,但沙尘暴天气下细菌群落Pielou、Shannon和Simpson指数显著增加。菌群分类分析发现,北京市空气细菌由35个细菌门构成,其中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度最高,分别占总序列的32.76%、28.09%、25.46%和6.32%;芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)次之,分别占序列总数的2.11%和1.81%,其他细菌门的相对丰度均低于1%。沙尘暴天气下,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)显著升高(P0.05),分别由31.67%、5.74%、1.82%、1.51%升高至41.46%、10.98%、4.48%和4.26%;而放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)显著降低(P0.05),分别由28.84%、27.10%降低至22.13%和12.35%。冷杆菌属(Psychrobacter),纤维单胞菌属(Cellulomonas),不动杆菌属(Acinetobacter),假单胞菌属(Pseudomonas)和梭菌属(Clostridium)可能含有人类条件病原菌,其在沙尘暴天气中相对丰度下降,但绝对丰度会大幅增加。沙尘暴能降低人体免疫力,因此致病菌潜在健康风险可能显著增强。通过聚类分析和主成分分析发现,沙尘暴日与非沙尘暴日空气细菌群落差异较大,而沙尘暴前后群落结构差异较小。沙尘暴前后空气细菌群落α-多样性和β多样性均无显著差异,推测沙尘暴只能暂时影响空气细菌群落特征,不能显著改变其群落结构。本研究通过分析了沙尘暴侵袭下北京市空气细菌群落多样性特征及动态,为制定中国北方城市沙尘暴灾害预警措施和建立气传疾病的防控机制提供数据支持。     

“沙龙”的警示

今年三、四月,内蒙古西起阿拉善,东至呼伦贝尔,频繁出现沙尘暴和扬尘天气。尤其是4月6日,由于受蒙古冷空气的影响,冷空气进入锡林郭勒盟境内以后,在长达1050公里的边境线上开始扬沙,途经浑善达克沙地以后,大风输沙量逐渐加大转化为沙尘暴,并以每小时120公里的速度直逼北京城,使北京出现了少有的沙尘暴天气。此后,沙尘暴多次袭击北京、天津,对当地生态环境和人民群众的生产生活带来了严重影响,甚至还殃及到长江流域。沙尘暴向全国人民敲响了警钟! 浑善达克沙地东起内蒙古的克什克腾旗,西至内蒙古的苏尼特右旗,横贯内蒙古锡林郭勒盟的腹部,沙地东西长约450公     

亲历沙尘暴

最近,因为反复说着沙尘暴的话题,于是翻看了2006年4月初内蒙浑善达克沙地之行的照片,那是我,一个在北京生活了十几年的人,第一次真正感受到沙尘暴的威力。     

新疆沙尘源区空气微生物碳代谢特征解析

[目的]采集新疆沙尘暴源区沙尘暴发生前期、中期和后期的空气样品。[方法]基于BIOLOG生态微平板技术,记录不同培养时间下平均吸光度值的变化。[结果]4个地区的沙尘暴空气微生物对31种碳基质的代谢能力不同,其中塔中地区最低为0.93,尉犁地区最高为1.28;单因素方差分析显示:组间差异性显著;沙尘暴空气微生物碳代谢的水平为:多聚物碳水化合物氨基酸羧酸类酚酸类胺类,且差异极显著(P=0.001);PCA结果表明,六大类碳基质被分为主要的两类基质PC1和PC2,贡献率分别为76.414%和19.264%。[结论]新疆沙尘源区空气微生物对碳基质的代谢差异极显著P=0.001,尉犁地区碳基质利用量最高为1.28,塔中地区碳基质利用量最低为0.93。4个沙尘暴源区在沙尘暴发生前期、中期、后期碳代谢特征和群落活性不同。     

沙尘暴的危害及农业防治措施

沙尘暴是一种灾害性天气现象,它的发生与地表植被状况有密切关系,冬春季节农田裸露和退化草地植被覆盖度低是沙尘暴的主要沙尘来源,采用农业措施整治裸露农田和退化草地是沙尘源治理的关键。本文从沙尘暴的时空分布特征、沙尘暴成因、沙尘暴的危害和沙尘暴的农业防治措施等方面进行了论述,强调了以农业措施作为沙尘源治理技术核心的观点。农业措施主要包括:(1)调整农业种植结构,改变北方目前单一的种植方式,推广粮草混作技术、粮草间作套种、草田轮作,将牧草和越冬作物(冬小麦、冬牧70黑麦等)引入农田耕作系统,增加农田冬春季节的地表覆盖;(2)推广保护性耕作制度,通过免耕、提高留茬量和留茬高度,增加冬春季根茬固土能力和地表秸秆覆盖;(3)加强草原保护和建设,通过严禁新的草原开垦,严格限制超载放牧,禁止滥采滥挖,推广分区轮牧和舍饲圈养,加大围栏封育的力度等措施恢复和重建草原植被;(4)发展集约化农牧业,推广集约化种植和养殖技术,把人们的生产活动集中在条件较好的土地上,减少沙化农田和草地压力。     

今年沙尘暴的形势如何？北京会有尘暴发生吗？

随着全球变暖,影响全球的灾害性天气也在增加。春节前后发生在南方的雪灾和东北地区的少雪都说明去冬今春南方暖湿空气较弱,北方冷空气势力相对较强。我们讲到了沙尘暴形成的基本条件,地面缺乏植被覆盖和沙土物质丰富这两项在短时期内是难以改观的;空气的不稳定层结在地面结构现状下,随时都会发生;冷空气侵入多寡就成了判断中长期沙尘暴发展趋势的唯一可变条件。因此,我判断2008年春季的沙尘暴有增多的趋势,至少会多于去年。北京“下土了”的浮尘天气也会增多。     

北水南调治理西北沙尘暴

20 0 0年 10场沙尘暴袭击内蒙和北京地区 ,影响到飞机的正常起降及人民的日常生活 ,且在每 1场沙尘暴后 ,沙丘以 2～ 3m的速度逼近北京。受沙尘暴影响的地区还扩散到中国东部多省 (包括台湾 )、朝鲜半岛、日本 ,远至美国夏威夷。受影响的地区降尘量增加 ,且改变地球太阳能副射的分配。因此 ,国内外不但公众关注 ,学术界也纷纷陈述已见。沙尘暴的成因一方面是由于植被的破坏和土地的不合理使用 ,更重要的原因是全球气候的变化所致。气候受太阳黑子周期活动规律的影响 ,也受具有温室效应的大气气体所左右。这些气体包括二氧化碳、甲烷、氮的氧…     

野象的报复

在自然面前的任何肆意．都要受到惩罚。与洪水、沙尘暴一样．野象也对人类发起了疯狂的报复。     

浑善达克

人们不会忘记,刚刚过去的2000年春天,北京城连续出现的十几次沙尘暴,着实使人们感悟到了大自然对人类的惩罚是多么的无情!一时间,沙尘暴成了人们谈论最多的热门话题。人们不禁要问,这沙尘是从哪儿来的呢?据说,距北京只有180公里的浑善达克沙地便是直接的沙源之一。因而使“浑善达克”这一名字一下子传播开来。然而,这是一块什么样的沙地呢?它的今昔是怎样的呢?我们不妨一起走进浑善达克……     

生物技术应用于改造沙漠

沙漠化的危害是人所共知的,沙尘暴的威力更是让越来琥多的人领教了.人类是沙漠的导致,也是沙漠的受害     

承受生态恶果——塔河溯源行

正在消失的村落 斯马伊·卡斯穆今年58岁,对于他来说,那些河水丰美的日子已经一去不返．对于他的后辈来说,则更像是一个传说了。我们相遇时,一场沙尘暴正在逐渐散去。     

集沙仪开发研究现状、问题及突破点

输沙(尘)量观测是沙漠化监测、沙尘暴和风沙流研究以及土地风蚀沙化研究的主要内容之一,也是干旱沙漠化地区生态环境观测研究的重要手段之一。集沙仪是其监测必不可少的重要工具之一。目前,开发研制的集沙仪不少,但至今没有统一的观测标准和准确有效的观测仪器。国外用光学颗粒流传感器和等动力方法检验集沙仪的集沙效率,结果表明,集沙仪的集沙效率低于70%。中国多采用风洞测验集沙仪的集沙效率,检验结果为72%~89%。集沙仪开发的难点是难以使得集沙仪管内气流速度等于外界风速,突破点是研制出管内气流流速等于外界风速的集沙仪。主动式集沙仪可解决这一问题。然而,由于需要动力等原因,而未真正进入应用。需要制订统一的观测标准,提高集沙仪开发研制质量和观测质量。这样,才能揭示沙尘暴、风沙流的真实情况,也便于纵向和横向对比分析,有效推进沙漠化和沙尘暴研究的进程。     

生态之难VS生存之艰

2006年7月24日,作者和另外10名来自清华大学、山东大学的学生组织了一支年轻的队伍,在中国科学院蒋高明研究员的带领下,从北京出发远赴内蒙古浑善达克地区。为我们带来了关于“沙尘暴、生态、生存”等一系列话题的第一手资料。     

草原恢复不能靠造林

草原退化诱发的沙尘暴严重危害了人们的生活。但在草原地区,那些被人恨之入骨的沙尘却是植被赖以生存的土壤物质。这些土壤里含有大量的养分、水分、袍子,甚至植物的种子,它们都是草原的宝贝,一旦被吹走了,便不可能再回到草原。