干旱与半干旱区一年生植物水势对模拟降水变化的响应

植物水势可以反映和度量植物水分状况.通过测量叶片水势,可以掌握植物受水分胁迫程度,以及植物对水分的敏感程度.以内蒙古干旱与半干旱区2种藜科一年生猪毛菜类植物:猪毛菜(Salsola collina)、雾冰藜(Bassia dasyphylla)和2种禾本科一年生小禾草类植物:虎尾草(Chloris virgata)、冠芒草(Pappophorum boreale)为研究对象,模拟5 mm、20mm、70 mm和150 mm四种降水量水平,通过监测叶片水势来研究一年生植物水势对降水量变化的响应.研究表明,一年生猪毛菜类植物比一年生小禾草类植物对降水更敏感,一年生小禾草类植物比一年生猪毛菜类植物更抗旱.一年生猪毛菜类植物表现出以相对较高的水势来延迟脱水的干旱适应方式,一年生小禾草类则表现出更多以较低的水势来忍耐脱水的干旱适应方式.     

东亚、北非干旱半干旱区边界层高度变化及其影响因素

利用欧洲中期天气预报中心ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasting)20世纪第一代再分析资料ERA-20C(the ECMWF twentieth century reanalysis)对东亚、北非2个典型干旱半干旱区1900-2010年边界层高度变化及其与气象要素变化之间联系进行了研究,结果表明:(1)两个地区的边界层高度在整体变化、年际变化以及年代际变化中基本呈现出相反的变化趋势,整体趋势中东亚为显著上升趋势,气候倾向率为1.87 m/10a,北非为显著下降趋势,气候倾向率为-2.13 m/10a;在11个年代里,有8个年代的变化呈相反趋势。(2)干旱半干旱区边界层高度的变化均与地气温差、相对湿度、风速的变化有一定联系,其中相对湿度与边界层高度的变化最为紧密,在两个地区均为显著性的负相关,相关系数分别为-0.778 4、-0.618 4。     

东亚干旱、半干旱区范围与边界层高度变化的关系分析

采用1979-2014年ERA-Interim再分析资料,对东亚干旱、半干旱区边界层高度(BLH)的时空变化特征进行了系统分析,初步探讨了BLH变化在干旱、半干旱区范围变化中的反馈作用.结果表明,BLH整体呈经向扁平分布,以塔克拉玛干沙漠为高值中心,其西部和北部边界层高度变化梯度较大、向东变化则较平缓,干旱、半干旱区的分界线与边界层高度的分布存在较好的一致性.36 a数据分析可知,边界层高度呈增大的趋势,分析年代际尺度变化发现,从20世纪末到21世纪初,边界层高度在高值中心及其北部呈先增后减的趋势,其西部、中部和东部的边界层高度呈减、增、减的年代际变化趋势,干旱、半干旱区分界线也有对应的变化趋势.边界层高度增加,分界线向外扩张;边界层高度减小,分界线向内缩减,干旱、半干旱区的范围也相应地扩大和缩小,进一步表明东亚干旱、半干旱区范围的变化与边界层高度的变化有着较好的对应关系.边界层高度的变化对干旱、半干旱区范围变化存在着反馈作用.边界层高度升高,增加了水分蒸发,使得大气中的水汽含量增多,空气变得湿润,在一定程度上缓解了气候变干的趋势,阻止干旱、半干旱区范围的持续扩大.     

干旱半干旱区不同下垫面边界层特征分析

选取干旱半干旱区具有不同下垫面特征的黄土高原和河西走廊代表站点2006-2013年的探空资料,对其边界层高度、边界层内的位温、比湿、风速等特征量在不同时间、不同高度的变化特点进行了比较分析,结果表明07:15两地区边界层高度多在300～600 m,且黄土高原地区要高于河西走廊地区;19:15两地区边界层高度多在200～500 m左右,且河西走廊地区要高于黄土高原地区.两地区边界层高度的变化均呈现出一定的周期性,在每年4、5月份左右达到峰值.黄土高原地区位温及其随高度递增率整体大于河西走廊地区;黄土高原地区比湿整体大于河西走廊地区;河西走廊地区风速廓线随高度变化差异大于黄土高原地区.各特征参数随着高度的增加,差异逐渐减小,说明下垫面对边界层特征的影响在近地层表现得尤为明显.     

干旱半干旱区不同下垫面土壤温度计算方法比较研究

利用2009年7-8月敦煌、巴丹吉林沙漠边缘、巴丹吉林沙漠腹地和平凉的土壤温度观测资料,采用热传导方法和热传导一对流方法分别计算了4个地区的土壤热扩散率及水通量密度,并以5cm深处土壤为上边界,利用两种方法模拟了4个地区10cm深处的土壤温度值。结果表明：两种方法模拟出不同下垫面的土壤温度值及其日变化特征与实际观测基本...     

干旱半干旱区植被恢复技术途径探讨

干旱半干旱区植被恢复,一是空间上以水为核心,遵循植被生态水平衡原则,做到植被与水耦合;二是时间上遵循植被演替规律,按照持续、稳定、自组、有序、高效的原则实现植被稳定有序恢复。以水为核心,关键是实现植被建设中与水的三个耦合:(1)是植被与空间降水耦合;(2)植被与微观水分变异耦合;(3)是植被与调水耦合。遵循演替规律,恢复植被关键是:(1)草灌先行稳定有序;(2)“封、育、退、造、管”综合建设;(3)生态产业化带动植被建设。     

西北干旱半干旱区生态移民可持续发展策略探讨

近二十多年来，我国西北干旱半干旱区生态移民取得了巨大的成就．但还存在一些不可忽视的问题．章在分析西北干旱半干旱区生态移民存在基本问题的基础上．本着时序协调性、空间协调性、要素协调性等原则．探讨了实现西北干旱半干旱区生态移民可持续发展的四大战略，生态优先战略、多元经济战略、城镇化战略和科教振兴战略．以期对西北地区生态移民建设提供决策参考．     

中国干旱半干旱区地理信息资源开发利用初探

干旱半干旱区有着丰富的地理信息资源,信息社会的到来和市场经济的发展,为地理信息资源的开发利用提供了机遇和条件,科学技术的高速发展也使地理信息资源的开发利用具有了新的技术手段．结合本地区的特点,阐述了干旱半干旱区地理信息资源的特征,提出了合理开发地理信息资源的有效途径     

关注中国干旱半干旱区景观与环境变化

中德“中国干旱半干旱区景观与环境变化双边研讨会”于2007年7月16～22日在兰州大学举行。本次研讨会由国家自然科学基金委员会中德科学中心和教育部共同资助,由兰州大学、国际全球环境变化人文因素计划中国国家委员会（CNC—IHDP）、中国科学院地理科学与资源研究所、德国汉堡大学、德国柏林自由大学等共同主办,兰州大学中德干旱环境联合研究中心佰部环境教育部重点实验室承办。     

西北干旱半干旱区自然资源开发利用现状及存在问题

资源的优劣势在一定程度上制约着经济的发展速度，规模和水平，所以，摸清资源的现实情况（包括资源的数量、质量、可开发和可利用的程度、资源的开发利用状况等）是进行诸如经济建设、生态环境建设关键所在，也是将资源优势转化为经济发展优势的关键所在。基于本地区的资源状况和资源开发利用中存在的问题，在实施西部大开发的过程中，提出了本地区在利用资源优势推动经济建设和生态环境建设方面的资源对策。     

调整产业结构是干旱,半干旱区环境治理的重要途径

干旱、半干旱区环境治理问题其实质是一个经济发展的问题,而调整产业结构既是经济发展所必需,更是环境整治所必要。调整大产业结构的重点在于改变这一区域单靠农业的一元结构,大力发展工矿业和第三产业,用经济收益推进环境治理;调整小产业结构的重点在于增大该区域林、牧比重和大力发展灌溉农业,用“绿地效应”和“灌溉效应”推进环境治理。     

华北夏季降水年代际变化与东亚夏季风、大气环流异常

利用华北夏季降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,对华北夏季降水、东亚夏季风年代际变化特征及大气环流异常进行研究,发现一些有意义的结果:华北夏季降水变化存在明显的8a、18a周期,东亚夏季风变化18a、28a周期性比较明显,二者年代际变化特征明显,但华北夏季降水变化和东亚夏季风变化的周期不完全一致.华北夏季降水量变化在60年代中期发生了突变,东亚夏季风变化在70年代中期发生了突变.华北夏季降水与东亚夏季风变化存在很好的相关关系,强夏季风年,华北夏季降水一般偏多,弱夏季风年,华北夏季降水一般偏少,但又不完全一致.东亚夏季风减弱是造成华北夏季降水减少的一个重要因素,但不是唯一因素,华北夏季降水减少还与环流异常密切相关.在地面上,青臧高原地区、华北地区气温下降造成华北低压系统活动减少,不利于降水.在850 hPa层上,东亚中纬度的西南季风和副热带高压南部的偏东风、西北部的西南风异常减弱,使得西南气流输送水汽很多难以到达30°N以北的地区,而副热带高压西部外围偏东南、偏南气流输送到华北地区的水汽也大量减少,水汽不足造成华北夏季降水偏少.在500 hPa高度场上,80年代欧亚遥相关型表现与50年代相反,变为欧洲( )、乌拉尔山(-)、中亚( )形势,这种环流使得乌拉尔山高压脊减弱,贝加尔湖至青藏高原高空槽变浅,纬向环流表现突出,不利于冷暖空气南北交换.同时在500 hPa气温场上,80年代,西伯利亚至青藏高原西北部的冷槽明显东移南压到蒙古至华北地区,锋区位于华北以东以南位置,使得华北地区冷暖空气交汇减少,降水也因此减少.华北夏季降水减少是由于东亚夏季风减弱和大气环流异常造成的.     

景观结构调整和干旱半干旱区水资源的可持续利用

分析了干旱半干旱区存在的一些生态问题,论述了与干旱半干旱区水资源可持续利用有关的景观生态学理论,其中包括景观连通性、自然干扰、河流廊道和斑块水文功能.在此基础上,提出了一些景观结构调整措施:1)调整水源涵养斑块和耗水斑块面积组成比例和空间分布;2)营建防风林带;3)保护和恢复河流廊道;4)保留景观内水体斑块;5)拆除某些水利设施等.这种景观尺度上的结构调整因其更大的宏观性和整体性优势,将起到农业作物结构调整所不能起到的一些作用,这对改善半干旱区水资源状况和实现半干旱区水资源可持续利用具有重要意义.     

ENSO对东亚夏季风和我国夏季降水的影响研究进展

回顾了最近几年我国学者在ENSO对东亚夏季风和我国夏季降水影响方面的研究成果,通过夏季风时降水的影响分析ENSO对夏季降水的作用,结合1997-1998年的ENSO现象,对前人的理论和统计结果进行了讨论,指出除了ENSO发生的时间、区域、强度外,其增长和衰减率在这一问题的研究中也值得关注。     

滴灌节水技术在山丹县干旱半干旱区造林中的研究与应用

面对山丹县干旱缺水、生态恶化、风沙严重、经济落后的现状,如何立足实际,大力开展节水造林工程、改善日益恶化的生态环境成为林业科技部门面临的一项严峻课题.山丹县林业局结合单位职能,在新型工业园区生态保障区绿化工程中坚持因地制宜、适地适树的原则,采取滴灌节水措施进行造林,同时开展了滴灌节水技术的研究与应用,从而构筑起了工业园区的绿色生态防护林屏障,使工业园区局部环境得到明显改善.本论述是根据节水造林工程建设思路和要求,结合当地实际,通过开展滴灌节水造林技术研究、应用和推广工作,探索、总结、创新适宜本地推广的节水造林模式.     

干旱半干旱区几种典型灌木半灌木茎叶水分传导系统的结构特征

植物茎干叶片的水力结构特征决定了植物的生态适应能力.本研究在干旱半干旱地区不同的地点采取了几种典型的灌木半灌木植物小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、荆条、沙棘、油蒿为研究对象,探究不同环境中灌木半灌木茎叶水分传导系统的水力结构特征,分析环境差异对这几种典型灌木水力结构特征的影响.结果表明:荆条具有最大的导管直径,沙棘的导管密度最大,几种灌木半灌植物85%以上的导管都为小导管.半灌木油蒿的叶片最厚,中间锦鸡儿的叶脉密度最大,柠条锦鸡儿具有最大的比叶重(LMA)(面积质量).导管密度与导水率呈显著正相关关系(R~2=0.69,P0.05).叶脉密度与比叶重显著正相关(P0.05),说明叶脉密度越高就需要更多的物质成本来构建叶脉.叶脉密度的增加提供了而更多的水分运输路径.年均降雨量与叶片厚度、比叶重、叶脉密度呈显著负相关关系(P0.05).年平均温度与叶脉密度呈显著正相关关系(P0.05),与叶片厚度、比叶重呈不显著的负相关关系(P0.05),说明环境因子的差异是造成植物水力结构差异的主要原因,揭示了灌木半灌木水力结构对不同环境的适应性策略.     

华北夏季降水80年振荡及其与东亚夏季风的关系

根据1470～1999年共530 a中国东部25个站旱涝等级资料和1951～1999年共49 a中国160个站降水的观测资料,利用相关分析、功率谱分析和小波分析对中国华北地区降水的年代际振荡及其与东亚夏季风的关系进行了研究,结果表明华北降水的80 a振荡与东亚夏季风强度的长期变化有很好的对应关系.CCM2.0 30 a模拟研究进一步证明了中国东部降水与东亚夏季风之间的密切关系.     

夏季青藏高原与东亚及热带的降水廓线差异分析

利用热带测雨卫星上测雨雷达的探测结果,考察了青藏高原与东亚及热带地区降水廓线的异同.结果表明高原深厚弱对流降水为高原上最主要的降水类型,占降水总样本近90%,而对总降水量的贡献超过70%,其雨顶高度接近海拔13 km,最大降水率出现在近地面.高原与陆面(非高原地区)及洋面的降水廓线差异主要表现在:①高原上缺少陆面和洋面上的层云降水;②高原深厚对流降水云团在垂直方向上只有2层,难以从平均廓线中辨认深厚降水云团中的冰水混合层和冰晶过冷水层;③高原深厚强对流降水在垂直方向的厚度受到了"压缩",平均最大厚度约10 km,显著小于陆面及洋面地区的平均厚度;④高原深厚弱对流降水平均廓线斜率大于其他地区对流降水平均廓线斜率,表明8 km以上的降水率垂直变率大,由此将释放出更多的潜热,造成显著高于周边地区的对中高层大气的加热.     

干旱半干旱区的“生态卫士”——浅谈生物土壤结皮

2009年6月17日是第15个“世界防治荒漠化和干旱日”。荒漠化是指由于气候异常和人类活动等因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。半个多世纪以来,由于人类过度耕种、放牧和滥伐森林,植被遭到破坏,水土流失严重,从而加剧了荒漠化对人类的威胁。虽然今年的主题还未确定,但关注荒漠化、号召人们积极投身于治理荒漠化和防治土地退化一直是“世界防治荒漠化和干旱日”的重点。近年来,生物土壤结皮以其重要的生态水文功能引起了科学界的广泛关注。那么什么是生物土壤结皮呢？