干旱沙区几种果树生理生态特性及其适应性研究

选择沙区栽培的金冠苹果、毛里斯苹果、新红星苹果、苹果梨、锦丰梨、民勤小枣等主要的经济树种及其常用砧木为研究对象,进行了各树种光合、水分生理指标和合理灌水生理指标的测试分析及各树种和其常用砧木PV曲线的绘制。分析讨论了几种果树的主要水分参数、抗旱特性及对沙区干旱环境条件的适应性,首次提出以水势和相对含水量等生理指标来确定几种主要经济树种合理灌水方案的观点和方法。同时结合几种主要经济树种在河西生态环境条件下生长表现情况,对它们在河西沙区的适应性进行了综合评价,提出河西沙区今后应以"三梨二枣和酿酒葡萄"作为经济林发展重点和方向。     

近50a来民勤沙尘暴的环境特征

根据民勤县气象局近50a来观测的1436次沙尘暴资料, 系统地分析了这一时段沙尘暴发生的时间特性。从沙尘暴发生的机制出发, 并结合当地的其他气象要素, 初步确定沙尘暴和与之对应的气象要素之间的关系, 为该地区治理沙害、恢复生态提供理论依据。     

石羊河下游民勤绿洲地下水矿化度的时空变异

结合地理信息系统,运用地统计学方法研究石羊河下游民勤绿洲近15年来的地下水矿化度的时空变异规律及其与土地利用变化的关系。结果表明:(1)在1987年和2001年的两个时期地下水矿化度的实验变异函数值与理论变异函数拟合较好,F检验达到极显著水平;(2)地下水矿化度在4km以下小尺度上的随机变异SHR特别小,而在4～40km的中尺度上的结构性变异SHA达99.9%,可以认为研究区域内地下水矿化度在整个尺度上具有恒定的变异;(3)Kriging插值及其与同期的绿洲景观类型图进行叠加运算表明,在变化趋势上,除坝区东南部略有下降外,整个绿洲地下水矿化度都增大,北部湖区最显著;在变化面积上,地下水矿化度在3.0g/L以下的面积从1987年的75.26%降到了2001年的58.54%;而其>4.5g/L的绿洲主要集中在湖区。地下水矿化度较低区域的耕地面积减少,而地下水矿化度3.0g/L以上的耕地面积从7.03%增加到了14.32%,特别是湖区,地下水的矿化已严重威胁到了耕地的存在。     

2000—2020年宁夏河东沙区沙漠化演变

宁夏河东沙区是中国北方农牧交错区具有过渡性地域特征的沙区,认识当地土地沙漠化发展的规律,有助于协调区域人地关系和指导生态建设工程实施。利用Landsat数据提取宁夏河东沙区2000、2005、2010、2015、2020年5期沙漠化土地信息,结合重心迁移模型分析其时空变化特征,并采用多元回归残差分析方法将气候变化和人类活动对区域沙漠化演变的影响进行剥离和重新组合。结果表明:2000—2020年,宁夏河东沙区沙漠化总体面积减少,沙漠化程度减轻,沙漠化呈逆转的趋势,区域北部沙漠化程度比南部严重;各类沙漠化土地的重心整体北移,南部沙漠化逆转程度比北部显著;区域沙漠化逆转主要受气候变化和人类活动综合影响。     

基于水资源承载力的民勤绿洲土地利用结构优化研究

 采用灰色线性规划方法,基于水资源承载力对民勤绿洲土地利用结构优化进行了研究。研究结果表明: ①在水资源刚性约束的条件下,土地利用结构优化的方向是减少高耗水的水浇地,增加大棚用地、牧草地、灌木林地和工业用地。②提出了土地利用结构优化最优方案,使万元GDP耗水下降了0.1618 m3,单位耗水产出增加了8.66元;③最优方案可以实现水资源消耗最小化,水资源消耗量比规划期可供水资源总量少0.48亿m3,可以缓减用水压力,有利于地下水位的逐步恢复;④土地利用结构调整优化必须与节水型社会建设同步推进,才能在确保综合效益的前提下达到水资源利用最小化,实现区域可持续发展。     

基于知识图谱和综合征的科学环境知识挖掘——以民勤荒漠化为例

科学环境知识是实现区域土地可持续利用和管理的依据。民勤作为典型的荒漠化区域,对其荒漠化的发展过程及机制等科学环境知识的认识有助于指导干旱区土地荒漠化的防治。因此基于知识图谱方法,结合传统的文献综述方法,挖掘民勤科学环境知识并运用综合征框架进行知识组织管理。研究发现,常兆丰等、肖笃宁等、颉耀文等、康绍忠等、孙丹峰等、冯起等几个较成熟的团队在民勤进行了大量且较为成熟可信的研究,是本文获取科学环境知识的基础;民勤土地荒漠化研究主要集中于土地利用/覆被、荒漠化监测、景观格局变化,水资源利用及监测,荒漠植被演化和保护,环境变化及沙尘暴以及气候和人类活动的驱动5个相互联系耦合的热点方面;近60 a民勤土地荒漠化主要分为1949-1998年和1998-2010年主要的两个阶段,1949-1998年呈现耕地增长和荒漠化加剧的恶性循环过程,1998-2010年呈现荒漠化减弱以及地下水位下降的减缓,但仍表现为耕地的增长和自然植被的减少过程;并以民勤荒漠化的发展过程及机制为基础建立了综合征框架--民勤土地荒漠化是一个人类和自然综合作用下,土地利用/覆被、水资源、植被以及区域环境之间相互联系、相互影响的过程;科学环境知识综合征框架的挖掘集成可为后期系统建模与情景分析提供支持,为后续政策响应和措施制订提供参考。     

民勤干旱区冬季浓雾形成的边界层条件分析

利用民勤县气象站过程地面小时观测资料、逐日08时和20时每隔50 m探空资料和NECP再分析资料,对2015年11月9—13日出现在干旱区民勤县的一次罕见浓雾天气过程进行了研究分析。结果表明:前期降水后地面相对湿度增大,为大雾形成提供了必要的水汽条件,稳定的高低层环流配置提供了大雾形成的稳定层结和弱风条件。雾层的厚度和强度与近地面逆温层的强度和厚度、边界层高度、水汽垂直运动以及夜间地气温差绝对值密切相关,边界层高度越高,逆温层越厚,雾层越厚;逆温层越强,夜间地气温差绝对值越小,雾层越强。高空环流形势稳定少动,近地层强逆温层、稳定等温层以及饱和湿层长时间维持,导致此次大雾强度和持续时间异常罕见。     

样品前处理对沙区石英δ18O值测定结果的影响

由于石英的δ~(18)O值能够提供有力的地球化学证据[1,2],这一方法近来被应用于沙漠物源研究[3～5]。在测定沙漠石英δ~(18)O值的实验中,样品前处理多采用焦硫酸钠熔融-氟硅酸浸泡法[6]提纯石英和五氟化溴法[7]提取石英中的氧。而这一流程在处理具体的沙漠沙样品时,部分环节还有     

民勤盆地地下水地球化学演化模拟

根据稳定同位素分析,民勤盆地地下水在第四系总体补给环境较现代凉。在200m以下的深层地下水为晚更新世补给的古封存水,表现为还原环境。60m—120m左右的浅层水为古地下水与现代降水的混合水,但古地下水占的成分较多,部分水样为氧化环境。民勤盆地地下水地球化学特征主要形成于山区,在沿途运移过程强烈的蒸发浓缩作用占据主导地位,形成了浅层高矿化盐碱水,深层地下水活跃的阳离子交换作用形成高钠浓度水。通过利用PHREEEQC法对民勤盆地地下水化学进行质量平衡模拟,表明民勤盆地地下水水化学沿水流路径以HCO3^-、SO4^2-、Cl^-、Ca^2 、Na^ 升高为主要特征,方解石、白云石的饱和指数随水流路径有减少趋势,而石膏、芒硝和岩盐的饱和指数有增加的趋势：沿水流途径白云石、CO2、石膏、岩盐和芒硝溶解量逐渐增加是常量离子浓度升高的物质来源。