中国北方和蒙古南部植被退化对区域气候的影响

奇异值分解(SVD)分析归一化植被指数(NDVI)和降水给出的新证据, 揭示出中国北方过渡带及附近地区可能是植被覆盖变化对中国夏季降水影响的最敏感地区. 利用再分析资料和测站资料对土地利用变化影响温度的统计分析还表明, 年代际尺度上, 土地利用变化对中国温度的影响最明显地表现在使北方温度的升高. 基于观测上的一些新事实, 利用一个高分辨率的区域环境系统集成模式(RIEMS)通过多年积分, 研究了中国北方过渡带及附近地区(中国北方和蒙古南部)植被退化对区域气候的影响. 模拟结果表明, 植被退化可以造成中国北方和南方的降水减少和江淮流域的降水增加, 及植被变化区的温度的升高和华中地区温度的降低. 此外, 植被退化对大气环流也产生了重要影响. 模拟的表面气候和大气环流的变化与最近50年来观测的年代际气候异常都比较一致. 统计和模拟结果表明, 中国北方过渡带及其附近地区的植被退化, 可能是造成中国气候异常尤其是北方干旱化的重要原因之一.     

退化高寒草地的近自然恢复:理论基础与技术途径

近几十年来,青藏高原高寒草地植被活动整体上趋于向好,但大部分草地仍然存在不同程度的退化,局部有恶化的态势.在青藏高原生态屏障保护与建设过程中,由于建植或改良的草地草种单一、优良乡土草种少,加之受高寒气候的限制,群落稳定性和可持续性不强,使得生态系统多功能性和多服务性往往难以完全恢复.因此,探索行之有效的可持续恢复模式迫在眉睫.本文提出了对青藏高原高寒草地实施近自然恢复(close-to-nature restoration)的理念,从生物多样性、生态系统多功能性和多服务性、生态系统稳定性的理论出发,结合青藏高原高寒生态系统的特点,论述了近自然恢复是退化高寒草地生态恢复的必然选择.据此,本文提出优良乡土草种扩繁、组配及其补播技术是高寒草地近自然恢复技术亟须解决的瓶颈,土壤养分及微生物调控相结合是"近自然恢复"技术的重要辅助措施.该理论与技术途径为青藏高原退化高寒草地生态系统恢复提供了一个基于自然的解决方案.     

退化草原植被免耕补播修复理论与实践

退化草原植被修复是当前我国草原生态治理最紧迫的任务,免耕补播是退化草原植被修复关键技术,其意义是在不破坏或少破坏草原植被的条件下,通过补播适宜的优良草种,提高退化草原生产力和物种多样性.该技术与其他补播改良方式的不同之处在于免耕,难点也在于如何在不扰动或少扰动原生植被的前提下成功补播修复草原,其关键技术主要包括补播物种的选择、补播技术和补播后草原管理.本文针对上述技术难点,提出补播物种选择假说、免耕补播的空斑原则和补播后亚顶级群落管理模型,根据《天然草地退化、沙化、盐渍化的分级指标》国家标准,制定了针对不同退化程度草原的免耕补播技术方案;依据全国草原气候和土壤等条件,提出了全国草原实施免耕补播修复的规划,对我国草原生态文明建设具有重大意义.     

中国桥梁技术的现状与展望

桥梁是交通设施互联互通的关键节点和枢纽工程,是国民经济发展和社会生活安全的重要保障,在化解传统产业产能过剩、推动战略新兴产业和第三产业发展、促进产业融合升级、拉动经济增长等方面发挥着重要作用.改革开放30多年来,中国桥梁在学习引进国外先进桥梁技术的基础上,走自主建设和创新发展之路,实现了跨越式发展,取得了一批自主创新成果,推动了中国桥梁由大国向强国的迈进,但在核心技术、材料、软件、装备、标准规范等方面与发达国家相比还存在一定差距.桥梁建养和安全长寿的巨大需求,以及工业化、信息化、智能化的发展趋势,均要求站在更高起点上审视中国桥梁技术发展,面向国家战略需求,坚持问题导向和需求导向,提出未来中国桥梁技术的发展方向和目标任务.本文总结了改革开放30多年来中国桥梁在建设技术、新结构与高性能材料、监测检测评估与管养技术、信息化技术、标准规范等方面取得的主要进展与不足,指出为了支撑国家重大发展战略、保障庞大桥梁安全长寿和实现桥梁强国梦,必须进一步提升中国桥梁技术创新水平,尽快实施以重点专项"智能桥梁(Intelligent Bridge)"为主题的"中国桥梁2025"科技计划,并通过组建"中国桥梁产业技术创新战略联盟"保障其顺利实施.     

青藏高原退化高寒草地生态系统恢复和可持续发展探讨

近年来,青藏高原草地生态环境安全引起人们的高度重视,但是其生态环境仍处于不断恶化的状态。本文分析了青藏高原高寒草地生态系统的草地退化现状、退化因素和改良技术研究等,并针对其现状和恢复目标,为高寒草地生态系统和草地畜牧业的可持续发展提出了一些建议:加强高寒草地生态系统的基础研究,建立综合的草地改良和恢复技术体系,加强草地生态系统的管理,建立合理的草地放牧制度体系,并建立高效的饲草供应人工草地,在退化草地上建立集约化的高效社区模式草地畜牧业体系,改变退化草地生态功能,是实现退化高寒草地生态恢复、生物多样性保护和经济可持续发展的最佳措施。     

从正相互作用角度诠释过度放牧引起的草原退化

过度放牧引起的草原退化已是不争的事实,为生态学领域重大的科学问题.不同学者从不同角度进行探讨,但尚未回答"过度放牧为什么会引起草原退化?"这一本质问题.近年来,以胁迫梯度假说为核心的正相互作用成为生态学家关注的焦点,是驱动群落结构和功能的基本动力.正相互作用对于草原退化意味着什么?本文尝试从正相互作用的角度解读过度放牧引发的草原退化,回答"过度放牧为什么会引起草原退化?",从新的视角认识过度放牧导致的草原退化.     

中国西北干旱区土地退化与生态建设问题

本文阐述了西北干旱区自然环境的基本特点，讨论了土地退化中土地沙漠化、土地盐渍化和草地退化问题。指出生态建设应当尊重自然,不宜大面积植树造林，采取生态修复措施和建立自然保护区有助于环境整治与生态建设。在区域发展中应当重视土地与水资源的合理开发利用以及区域间环境与发展协调等问题。     

若尔盖地区湿地萎缩、草地退化沙化与北方沙尘干旱地区因果关系探索

分析若尔盖高原盆地的地质地貌、高原特有的热力学特性、流经此地的季风与控制北方干旱区的西风带的相互关系以及环境退化后下垫面改变引起的地空传递关系变化等因素；对近半个世纪以来若尔盖的降雨等气候条件与北方地区的干旱沙尘天气发生情况进行对比分析，发现北方地区的干旱风沙天气与若尔盖的降水频率存在很大程度上的相互关系。表明沙化中的若尔盖地区是一个潜在的沙源地，并有可能通过季风影响到我国北方主要干旱地区的干旱程度。在研究卫星图片、大量的气象资料的基础上，设计出了探索若尔盖地区与我国北方干旱沙尘地区关系研究的野外考查路线。并组成了多学科的联合研究小组展开了研究工作。     

高原湿地功能退化的表征及其恢复中的生态需水量

湿地功能退化是指在自然或人为作用下湿地功能的消弱或失衡,进而导致湿地不能正常发挥其特有功能或者使其发挥功能的效果减弱的现象．文章利用模糊度函数进行湿地功能退化分级,求得湿地各功能指数值,对湿地功能退化进行定量分析,并根据综合功能发挥状况对应的水位和水量确定异龙湖湿地的各级需水量．应用该方法所取得的结果具有可比性、全面性及合理性．同时,将各级湿地生态需水量与湿地的生态恢复相结合确定不同级别的湿地恢复方案．结果表明:异龙湖湿地综合功能从20世纪50年代至今总体呈下降趋势;异龙湖湿地维持其功能正常发挥所需要的最小水量为1．30×108m3;异龙湖现在处于疾病状态,根据以上计算,提出三级恢复方案:低方案将其恢复到水位1414．53 m,水量为1．30×108m3,中方案将其恢复到水位1415．38 m,水量为1．78×108m3,高方案将其恢复到水位1416．87 m,水量2．14×108m3．文中计算的生态需水量考虑了各种补水、耗水及水污染等综合状况,未来如果在补水工程、污染控制等环境保护措施实施较得力的情况下,异龙湖维持其健康需要的各级水量会相应小于计算值．     

中国北方的人工增雨

今年春夏,我国西北、华北、东北地区遭到几十年上百年一遇的大旱灾。河流断流,水库干涸,大批村庄人畜饮水发生困难,政府出动水槽车队紧急施救。许多群众望着天上飘过的云彩,希望它变成雨降下来。     

中国草原的困境及其转型

天然草地是我国最大的陆地生态系统,占国土面积的41.67%,但其畜牧业生产力很低,产值仅为农业产值的5%,约为全国畜牧业产值的1/6.本文根据温性草原的起源和草地畜牧业的5个发展阶段构建了营养级金字塔,通过草原生态系统的不可持续性、草原环境的不可持续性和草原经济系统的不可持续性3个方面论证了当前中国草原面临的困境.因此,中国草原的生产方式亟需转型,由基本上源于一万年前新石器时期的传统、粗放、落后、低生产力和生态不友好的天然草地放牧的畜牧业生产方式,向以优质高产人工草地和草地农业为基础的现代化畜牧业生产方式转型.建议:(ⅰ)在今后30~40年内建设约占天然草原1/10面积的优质高产的集约型人工草地4×10~7hm~2,以人工草地接替天然草地的生产功能并恢复天然草地的生态功能;(ⅱ)在草原带南缘的农牧交错带与农区普遍发展草地农业,即草田轮作制;(ⅲ)把草和畜牧业的元素融入农业系统中,以先进的草基农业系统改造我国传统的粮-经二元农业和原始的天然草地放牧业.在此基础上构建未来的草地金字塔结构,预示在上述生产方式的革命性调整之后,我国的草地畜牧业将进入一个由现代化的草基农业和"返璞归真"的天然草地相结合的可持续发展的新阶段.     

外国人眼中的中国北方河流

从北京出发,朝任一方向开出160千米,看不到一条健康的河流。朝西进入中国的产煤大省山西省,人们看到的是一条又一条枯竭的河流。即使是那些仍然有水的河流,其中80%的水质已被政府评价为四级,即“不适合人类接触”。     

恢复中国的天然植被

天然植被 无价之宝 说到植被具有的重要作用,许多人都能说出一些,比如提供新鲜空气,调节温度、气候,保持水土等等,可是你知道这些作用是怎样实现的吗?让我们看看森林吧。 森林的水源保护功能是通过植被的“海绵效应”实现的。森林树冠层拦截的雨水量高达15％～40％,     

中国北方旱地农业发展的若干策略

北方旱地在业是指沿昆仑山－秦岭－淮河一线以北的干旱、半干旱和半湿润易旱地区的依靠天然降水补充灌溉农业．旱地农业的发展趋势是；宏观再拓宽更综合，微观再分散更深化。作者提出若干具有全局性、方向性的研究领域和内容．在加强旱地在业综合研究的同时，应迅速适应商品农业生产的新形势，为发展我国北方高产、优质、高效的旱地农业做出贡献。     

中国北方土地利用/覆盖变化的情景模拟与预测

以北方13省(市)为研究区, 借助系统动力学(SD: System Dynamics)、人工神经网络(ANN: Artificial Neural Network)和元胞自动机(CA: Cellular Automata)模型建立了 “自上而下“和“自下而上”相结合, 数量变化与空间分布相结合的不同情景下土地利用/覆盖变化时空演变规律的动态模拟模型, 并对研究区多种土地利用/覆盖类型变化的时空特征进行模拟. 模型充分发挥了各子模型的特点和优势, 综合了土地利用/覆盖变化的宏观驱动因素与微观格局演化特征, 较全面地考虑了多种土地利用/覆盖变化驱动因子, 并引入CA模型中, 利用BP神经网络简化了CA模型模拟过程中参量权重确定问题, 提高了参量权值确定的精度和模拟结果的可靠性, 模拟精度约74%, 在一定程度上反映了大区域土地利用/覆盖变化的空间格局演变特征, 对脆弱生态区土地利用/覆盖变化的复杂性和生态环境响应研究具有一定参考价值. 模拟结果表明, 未来30 a中城建用地、林地、水体将明显增加, 耕地和未利用地将不断减少, 草地的数量则在波动变化中相对保持稳定; 空间上, 农牧交错带和东-南部地区变化最为显著.     

北方涛动与中国东部季风雨和北美气温的关系

大气低频遥相关型的研究对长期天气预报和短期气候变化有很重要的理论意义和应用价值。Walker和Bliss早年从南太平洋和印度洋海平面气压场确定的南方涛动就是一个典型的例子。南方涛动与赤道太平洋的厄尔尼诺(El Nino)现象有非常密切的关系。大量观测事实表明,南方涛动和厄尔尼诺不仅对它们所在热带地区的云量和降水存在直接影响,而且还同温带大气环流异常有关,是目前预兆世界性年际气候异常最有效的信号。     

中国沙漠化土地普查与监测现状

中国沙漠化土地普查与监测现状高级工程师刘明兴林业部西北林业调查规划设计院助理工程师魏智海沙漠化是当今世界十大环境问题之首．成为全人类的共同灾难，已引起国际社会的普遍关注。为此，１９７７年联合国召开了沙漠化会议．提出了“停止并扭转引起环境沙漠化的进程，...     

中国植物分类学的现状与挑战

基于中国植物分类学的历史,全面而详细地对中国植物分类学的现状,特别是对文献与标本收藏、人才队伍和志书编写与质量等进行了总结.结合生物多样性保护公约、中国植物保护战略及中国本土物种编目等工作需求,分析了中国植物分类学当前的处境,特别是与世界先进水平的差距;指出问题的关键在于对基础研究工作的评价和导向.论述了中国植物分类本底资料的贫乏如何严重影响植物编目工作的质量及以此为基础的红色名录与黑色名录的建立等.分析了今后的发展方向及有影响的工作,提出应利用中国的地缘与资源优势参与到国际性工作中,做出既符合国家整体形象又满足国家战略需求的具体研究工作;同时应对国家的生物多样性保护、各类物种编目与评估等学术性研究和资源保护、科技发展、政策制定等管理性工作提供准确而又权威的咨询.