干旱区土壤植被系统恢复的生态水文学研究进展

干旱区约占地球陆表面积的40%以上,所支撑的复杂多样的生态系统是全球陆地生态系统的重要组成,水是干旱区诸多生态系统过程的驱动力和关键的非生物限制因子。生态水文学作为新兴的交叉学科,为客观、全面地诠释干旱区植被与土壤系统相互作用与反馈机理提供了新的理念和途径,同时,也为干旱区以植被建设为主的生态恢复实践提供了理论基础。以沙坡头沙漠研究试验站在腾格里沙漠东南缘荒漠化草原和草原化荒漠过渡带的长期定位监测研究为例,分析、综述了我国在干旱区生态水文学研究领域所取得的主要成绩和相关进展,重点讨论了沙地植被从组成、结构和功能群演变等多层次上对土壤生态水文过程的响应,以及植被对土壤环境和水循环的长期反馈作用和调控机理;将生物土壤结皮首次作为影响植被-土壤系统水文过程的重要环节来考虑,对其发挥的生态水文功能的相关研究进行了总结;归纳了基于水量平衡的干旱区生态恢复理论模式及其在实践中的应用。     

生态城市理论研究进展

文章阐述了生态城市内涵认识的变迁过程,对国内外城市生态学与生态城市理论及建设实践进行了较为全面的分析总结。作者认为生态城市是当代城市研究和城市规划的热点领域,是人类最先进的城市发展模式之一：指出了目前国内外这一领域研究存在的主要问题,并展望了生态城市理论进一步发展的前景。     

中国干旱沙区的生态重建与恢复:沙坡头站60年重要研究进展综述

中国科学院沙坡头沙漠研究试验站建站60年来,服务于国家需求,推动了沙漠科学的发展。在沙害治理、沙漠生态重建与恢复、荒漠生态系统长期生态学、沙地生态水文学\,人工植被稳定性及干旱胁迫生理生态学方面取得了重要进展\.解决了在降水量小于200 mm的干旱沙漠地区植被建设的关键技术,证实了通过人为促进生态恢复是可行的,创造了人类活动(治理和利用)与沙漠自然和谐持续发展的模式;探讨了干旱沙区土壤水循环的植被调控机理,提出了生态恢复的关键技术及其应用模式;理论上探明了人工植被稳定性维持的生态学机理,提出了荒漠系统生态恢复的理论模型;揭示了荒漠生态系统碳、氮循环及其对环境因子的响应;引领了生物土壤结皮的生理生态功能及其水文学研究;拓展了干旱逆境生理生态学的研究。沙坡头站已成为国际沙漠科学与荒漠长期生态学研究的重要平台。     

湿地生态水文过程及其模拟研究进展

在明确生态水文学相关概念的基础上,概述了湿地生态水文的研究历程和目前的研究热点.总结和分析相关文献发现,湿地关键水文过程在不同时空尺度的变化规律、湿地生态过程和水文过程的耦合作用机制、多尺度湿地生态水文过程的模拟与调控是目前湿地生态水文学的热点研究内容.总体而言,湿地生态水文研究已经由关注单一类型湿地水文过程向研究多类...     

基于 SWAT模型的那棱格勒河流域径流模拟及水量平衡分析

那棱格勒河是柴达木盆地内流域面积和流量最大的内陆河流。本文在那棱格勒河上游构建了SWAT分布式水文模型,采用SUFI-2算法进行参数敏感度分析、率定和验证,对1979—2018年的月值径流量进行模拟分析。结果表明,敏感度最强的前3个参数依次为融雪基温、降雪气温及气温直减率,在率定期和验证期决定系数R²和Nash-Sutcliffe效率系数分别高于0.81和0.65。水量平衡分析结果显示1979—2018年流域的蒸发量、地表径流量、地下水补给量、地下侧流量分别占降水的92.30%、17.76%、16.18%和5.84%。表明流域内径流量主要来自冰雪融水,各水量平衡分量受温度影响较大。降水量变化趋势与地表径流量变化趋势较一致,说明降水转化为径流的时间较短。本研究对那棱格勒河流域水文研究及水资源调控具有参考意义。     

1987-2012 年中国生态补偿研究进展及趋势

选取《中国学术文献网络出版总库》文献,从文献作者、研究领域、支撑平台、研究方法、研究区域、研究层次6 个方面,对1987-2012 年国内生态补偿研究进行评析。在文献作者方面,国内生态补偿研究尚未形成强大的核心作者群;从年度文献数量看,可将研究领域划分为4 种类型,即急剧上升型、平缓上升型、平缓稳定型和下降型;从研究区域看,国内生态补偿研究以省域层面的研究成果较多,涉及到30 多个地域类型区;在研究方法上,早期研究生态补偿大多为定性描述,目前过渡到定性与定量研究相结合;在研究层次方面,最初生态补偿研究大多为自然科学类基础与应用基础研究,后转向技术指导与政策决策支撑方面的社会科学应用研究。最后,从研究领域、研究区域、研究方法、项目支撑以及研究挑战5个方面讨论了国内生态补偿研究的未来发展趋势。     

景观生态风险研究进展及基于生态系统服务的评价框架: ESRISK

在快速城市化过程中,高强度人为活动对生态系统结构和服务功能造成极大扰动,进而产生一定生态风险。近年来,景观生态风险评价的兴起为景观格局—生态过程互馈研究提供了新的视角,可有效支持生态系统管理。本文在探讨生态风险、区域生态风险与景观生态风险联系与区别的基础上,重点评述了景观指数法和风险“源—汇”法等主要景观生态风险评价方法,归纳了基于生态系统服务的景观生态风险研究进展。进一步地,以生态系统服务退化为损失表征,从地形、人为胁迫、生态恢复力、景观脆弱性等维度构建概率表征指标体系,提出了基于生态系统服务的景观生态风险评价（ESRISK）框架,以期为景观生态风险研究提供一个更为完善、综合的评价方法参考,并辅助支持风险减缓策略制定和有限资源的高效分配。最后,从生态系统服务权衡与协同关系、评价结果不确定性分析、景观生态风险与景观格局多尺度关联关系、脆弱性研究深化等方面做出展望。     

生态脆弱区社会—生态景观恢复力时空演变及情景模拟

从最具操作性的景观尺度探究社会—生态系统恢复力的时空分异及其演变,对于揭示人类活动变化对生态环境及其景观服务的影响机制,促进区域可持续发展意义重大。以黄土丘陵沟壑区米脂县作为典型案例地,从生态、社会、生产3个系统维度构建社会—生态景观恢复力评价指标体系,分析研究区各子系统和整体社会—生态景观恢复力时空演变及其相互关系。结果显示：① 研究区2000-2015年社会—生态景观3子系统恢复力空间分异显著且都有增强。其中,“退耕还林”第1阶段（2000-2009年）增强突出,生态、社会、生产三系统恢复力指数分别上升0.134、0.048、0.028;第2阶段（2009-2015年）增强相对减缓,生态、社会、生产三系统恢复力指数分别上升0.038、0.017、0.021。② 总体社会—生态景观恢复力空间分异同样显著,其恢复力指数上升11.60%,呈现中间高东西低的空间格局。③ 子系统与整体景观系统恢复力变化之间有主导性正向关系,且3个子系统恢复力变化协同关系显著,两个或三个系统协同率达到90%以上。最后,运用有序加权平均法,基于干扰指标与适应能力指标的不同权重设置情景偏好,绘制出“不可持续导向型”“维持现状型”和“可持续导向型”3种情景下的社会—生态景观恢复力模拟图,为区域景观适应性管理提供决策支持。     

拉萨城市圈1994—2017年生态质量的时空动态监测及驱动力分析

拉萨城市圈是西藏自治区生态环境与城镇化作用突出的区域,近年来已经出现草场退化、土壤沙化等生态环境问题,对该区域生态质量状况的监测迫在眉睫,但目前又缺少对该区域精细尺度的生态质量状况研究。鉴于此,论文利用Google Earth Engine遥感大数据平台的并行计算优势,基于Landsat TM/ETM+卫星影像,通过遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI)方法监测了拉萨城市圈1994—2017年生态质量的时空变化,深入分析了生态质量变化的气候驱动因子和土地利用转移因子,探索了气候综合驱动的时空分布特征及其变化。结果表明：(1)在1994—2017年期间,拉萨城市圈的生态质量良好,在空间上呈现自西南向东北逐渐降低趋势,生态质量整体有改善趋势,改善比重为45.98%;(2)热度是RSEI的内部主控因素,对RSEI产生负向影响,体现了气候变暖对研究区生态质量的抑制作用;(3)蒸汽压亏缺、气候水分亏缺是生态质量变化的主要气候驱动因子,草地向其他用地的转移是主要的土地利用驱动因子;(4)气候综合驱动在研究期间整体有减弱趋势,分布格局自西南向东北逐渐...     

中国东部沙区表层沉积物粒度特征

通过分析中国东部沙区表层沉积物粒度特征及其与风力、植被覆盖的相关性,探讨了东部沙区现代风沙沉积环境及其区域差异性。结果显示:东部沙区各沙漠/沙地粒径级配相对一致,均以细沙、中沙为主,粒度分布整体呈单峰形态,中等分选,粒度分布和分选性均与西部沙区有较大不同。风力和植被覆盖状况的差异决定了各沙地所处的风沙环境性质和风沙活动强度不同,导致东部沙区表层沉积物粒度特征存在明显的区域差异性。其中,库布齐沙漠粒度特征与该区风蚀、搬运、堆积过程频繁交替的风沙活动方式密切关联;呼伦贝尔沙地粒度特征反映了风蚀主导的风沙环境;科尔沁沙地、浑善达克沙地,毛乌素沙地粒度特征和风沙活动方式相对复杂,与这3个沙地内部风蚀主导区和沙尘沉降主导区镶嵌分布的格局有关。东部沙区表层沉积物平均粒径和分选系数均与沙地年均风速和植被总盖度双因素之间具有显著的非线性相关性。     

北方荒漠及荒漠化地区草地地上生物量空间分布特征

 北方典型荒漠及荒漠化地区草地地上生物量的空间分布特征对揭示中国陆地生态系统的碳储量具有重要意义,同时对于了解区域尺度上畜牧业发展潜力、生物多样性现状、以及生态系统稳定性具有一定的作用。利用北方典型荒漠及荒漠化地区144个草地样点的植被地上生物量数据,分析地上生物量的空间分布特征及其与多年平均降水量、多年平均温度、海拔高度等环境因素的相关关系。结果表明,北方典型荒漠及荒漠化地区草地单位面积地上生物量的空间分布高度异质,在5.5~371.2 g·m-2之间波动,平均地上生物量为83.3 g·m-2。北方典型荒漠及荒漠化地区草地地上生物量在经向和纬向上的分布均有明显的规律性。相关分析显示,植被地上生物量与纬度之间呈显著的负相关关系(P<0.05),与经度之间呈显著正相关关系(P<0.001)。草地地上生物量与年降水量之间存在显著的正相关关系(P<0.001),但和海拔高度、年平均温度之间无显著相关性,这意味着水分条件是导致北方典型荒漠及荒漠化地区草地地上生物量空间分异的重要因素。     

中国北方荒漠区降水空间结构型及变异性研究

依据中国北方荒漠区35个站点1951—2005年降水资料,运用(旋转)经验正交函数分解(EOF/REOF)、主成分分析、分形理论及地统计学等方法探讨了北方荒漠区降水空间结构型及空间变异性。结果表明,降水空间分布以“相间复杂”型和“东西相反”型为主（对总体方差贡献分别为35.8%和20.4%）;降水趋势自西向东逐渐减弱,有西部增加、中部地区小幅增大而东部地区趋于干旱的可能。新疆地区对全区降水波动方差贡献率达70.4%。新疆地区及青海-河西-河套地区变异函数曲线符合球状模型,内蒙古高原中东部地区符合指数模型;随机因素引起的空间异质性占0.01%~1.62%。20世纪50年代和70年代青海-河西-河套地区变异性最强,新疆地区次之,内蒙古高原中东部地区最弱,90年代以后新疆地区最强,内蒙古高原中东部地区次之,青海-河西-河套地区最弱。新疆地区、青海-河西-河套地区及内蒙古高原中东部地区降水分别在南北方向、东西方向及东北-西南方向异质性最强。     

生态水文阈值在中国沙区人工植被生态系统管理中的意义

中国北方风沙区是全球沙漠化发展和生态退化最为严重的地区之一。利用植被固沙是遏制沙化土地扩张和生态重建与恢复的主要途径,但人工植被的稳定维持是可持续性风沙治理所长期面临的挑战。作为人工植被生态系统管理的依据,对生态水文阈值的认识及界定具有重要的理论和实践意义。本文以固沙植被中人工种植的灌木和乔木（仅限东部沙区）的盖度与深层土壤水分含量互馈互调作用的长期变化为依据,基于对中国不同气候带沙区典型人工植被系统生态和水文过程的模拟,通过建立生态水文模型初步界定了不同沙区适宜于人工植被生态系统管理的生态水文阈值,对现有沙区固沙植被的生态系统管理和未来风沙区植被建设具有一定的借鉴意义。     

我国荒漠地区大规模太阳能的开发利用应该起步

简要介绍了荒漠地区作为未来大规模太阳能开发利用基地的重大意义、太阳能发电、能源植物繁殖与制氢的进展与展望。期望我国能与国际大体同步,积极在科技前沿开展有关的基础性、前瞻性与战略性的研究发展工作。     

中国沙漠旅游研究现状及展望

随着沙漠旅游备受青睐,中国关于沙漠旅游的学术研究也逐渐增多。在时间维度上可划分为3个阶段:萌芽阶段、初步探索阶段、综合深化阶段;研究内容主要集中在沙漠旅游的概念、沙漠旅游资源的特点、沙漠旅游资源的开发,从沙漠旅游适宜性、沙漠旅游市场、生态环境效应等方面进行的研究相对较少;研究方法以定性为主;空间地域研究以单个景区为主。未来沙漠旅游应与生态旅游、沙产业相结合,加强区域合作,重视市场研究,突出区域文化特色,同时创新宣传促销方式。在研究方法上应注重定量分析、定性与定量分析相结合,加强案例研究,并充分发挥GIS、RS等计算机技术在沙漠旅游研究中的作用。     

我国沙漠旅游发展特点及对策

沙漠旅游是一项具有地域性、综合性的新兴旅游产品.在分析我国沙漠旅游发展现状的基础上,总结了所具有的特点,即:资源丰富,景观独特;景区档次高,类型多样;旅游产品多元化,旅游项目注重参与体验;和生态旅游有机结合,注重环保教育等.为促进沙漠旅游的可持续发展,实现沙漠旅游的环境效益、经济效益和社会效益的统一,提出了发展沙漠生态旅游,实施沙漠知识经济战略,发挥沙漠旅游的社会教育功能等发展思路.     

荒漠地区两种生态型芦苇叶片的抗氧化生理特性分析

以生长于腾格里沙漠南缘的沙丘芦苇（沙芦,DR）和戈壁盐湖芦苇（盐芦,GSR）为研究对象,以水生芦苇（SR）为对照材料,研究荒漠地区两种生态型芦苇在各自自然生境下改变体内还原状态的抗氧化机制。结果表明,沙芦和盐芦的脂质过氧化水平高于水芦,过氧化氢和一氧化氮含量也高,类胡萝卜素与叶绿素的比率增加,且盐芦高于沙芦。这表明沙芦和盐芦的体内氧化水平高于水芦,盐芦的氧化程度更高。抗氧化系统酶活性的响应分析表明,沙芦和盐芦叶片中总抗氧化能力大于水芦,超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶和一氧化氮合酶活性也高于水芦,但过氧化氢酶和谷胱甘肽还原酶活性没有明显的差异,而过氧化物酶活性却比水芦低。与质膜渗透调节能力相关的Na+/K+-ATP酶和Ca2+/Mg2+-ATP酶活性在盐芦中明显高于沙芦和水芦。这表明芦苇在干旱和盐渍条件下忍受诱导的次级氧化胁迫的能力提高。     

西部荒漠地区的湿地和水禽多样性

我国西部荒漠地区约有自然和人工湿地 96 180km2 ,这些湿地按成因分为断层陷落积水成湿地 ,冰川湖湿地 ,地下水浅出湿地 ,灌溉退水湿地和人工湿地。栖息着《湿地公约》规定的水禽 14 2种 ,占我国水禽种数的5 4 .8% ,其中繁殖种类 74种 ,占 5 2 .1%。列入国家野生动物重点保护名录的 2 6种 ,占 18.3% ,占我国列入保护名录水禽种数的 5 0 .0 %。列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约》(CITES)的 12种 ,占 8.4 % ;列入《中日候鸟及其栖息环境保护协定》的 84种 ,占 5 9.2 %。荒漠地区湿地对水禽迁徙、繁殖、越冬有着特殊重要的作用。自然环境改变 ,尤其气候变干旱和人类活动严重影响着荒漠地区湿地的存在 ,对水禽的物种多样性和种群数量产生了强烈影响。应加强荒漠地区湿地保护