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  • 生态问题与灾害风险:绿色“一带一路”建设的挑战与应对

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: “一带一路”跨越不同地理带和生态区,生态问题与灾害风险复杂多样,严重危及“一带一路”绿色发展与廊道安全。基于多源数据平台建设和试验示范研究,科学认知“一带一路”区域生态环境规律,系统集成重点地区和重要工程的生态环境安全与风险应对方案,将为推进绿色“一带一路”建设提供科技支撑,并为全球环境治理提供成功案例。

  • 大国治沙:中国方案与全球范式

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: “荒漠化”自1927年初创到1949年学术定名,在1977年成为全球热词,至今仍然是全球面临的重大环境问题和发展瓶颈,严重威胁着陆地生态安全与经济社会可持续发展。面对这一世界性顽疾——“地球癌症”,文章聚焦联合国2030年可持续发展目标,参照中国70年防治荒漠化的“四梁八柱”方略和经验,为全球荒漠化治理开出“四味良药”:制定公约议定书,统一全球履约和守约“度量衡”;构建全球观测网,遥看旱地变化方寸间;编制全球自然沙漠(遗产)名录,为后代留下一片原生沙海;启动“全球治理”行动,力争实现2030土地退化零增长目标。

  • 中国交通干线风沙危害防治模式及应用

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 公路和铁路是重要的陆地交通基础设施。我国风沙地区交通干线风沙危害的防治一直是国民经济和社会发展中的大事。针对我国风沙环境特征,面向铁路、公路安全运营的需求,我国开展了大量的交通干线风沙危害试验研究和防治实践,在防沙材料、防沙措施、防沙体系、维护管理等方面进行了系统创新,创建了4种不同风沙环境地区交通干线风沙危害防治模式,并在包兰铁路、青藏铁路、塔里木沙漠公路、准噶尔沙漠明渠等工程中得到成功应用。中国的交通干线风沙危害防治技术成果在世界干旱沙区尤其是“一带一路”沿线区域具有广阔的应用前景。

  • 新疆2018 年冬季雨雪风沙强降尘事件

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2023-05-30 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 2018年11月3012月3日中国西北新疆地区发生了罕见的冬季雨雪风沙强降尘天气事件,基于气象观测记录、环境监测和大气降尘连续观测数据,分析研究了此次异常天气过程的大气污染物的时空变化特点及其环境影响。结果显示:该天气过程造成新疆90%以上的绿洲城市遭受大气颗粒物污染,污染组分主要以粗颗粒污染物为主,环境PM1(0 空气动力学直径10 m的颗粒物)最大浓度高达4745 gm-3;大风天气与PM10浓度以及空气质量指数(Air Quality Index,AQI)高度正相关;首府乌鲁木齐市大气颗粒物总沉降量约90104~152104 t,大气降尘强度均值为85 gm-2,超过城市年均值的60%。此次冬季异常雨雪风沙天气过程导致环境空气重污染和高降尘量,风蚀沙尘颗粒物在大气环流场急流作用下传输到绿洲区域,对城市大气环境质量的恶化影响显著,塔克拉玛干沙漠是造成此次西北新疆地区大范围强降尘事件的主要源地。

  • 新月形沙丘对湖积平原风蚀荒漠化的影响

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-11-08 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 新月形沙丘是风蚀荒漠化过程中伴随的重要风积地貌类型,在以往的研究中主要侧重于沙丘体表面动力学过程,而关于沙丘在风蚀荒漠化过程中的作用鲜有报道。本文在台特玛湖的干涸湖盆区(曾经的塔里木河尾闾湖),采用测钎法,实地测定了新月形沙丘周围地表的蚀积变化,同时采用室内风洞模拟了典型新月形沙丘地表的气流分布模式,系统分析了新月形沙丘对地表蚀积影响的作用机理。结果表明:在新月形沙丘影响下,沙丘周围地表风蚀强度不均一,在沙丘迎风坡前区和沙丘左右翼,风蚀深度略大于不受沙丘影响区(CK),但单位面积平均净蚀积量接近平衡状态;在沙丘背风坡前区以风积为主,而在背风侧尾流区,地表以风蚀为主,且随着沙丘体积增加,单位面积平均净风蚀量也略有增大。在内陆干旱区干涸湖盆风蚀荒漠化过程中,新月形沙丘通过改变地表流场结构,使风沙流饱和度发生空间分异,从而影响了下伏地表蚀积的空间分布,尤其加剧了背风侧尾流区的风蚀,使新的风蚀面裸露,破坏沉积层结构,促进了河湖相沉积平原风蚀荒漠化的发展。

  • 咸水滴灌下塔里木沙漠公路防护林土壤生化作用强度及微生物生态特征

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-06-29 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 土壤生化作用强度是表征土壤生物学活性的重要指标。选择传统研究方法,从氨化作用、硝化作用、固氮作用、纤维素分解、呼吸作用以及酶活性6个方面,揭示了咸水滴灌下塔里木沙漠公路防护林地土壤生化作用强度的分异规律。结果表明,(1)随防护林定植年限的增大,土壤氨化作用、固氮作用、纤维素分解和呼吸作用的强度均明显增强,其中氨化作用和呼吸作用变化尤为明显;而硝化作用强度有所减弱。(2)0-50 cm土体内,随土壤深度增大,生化作用强度提高,氨化作用、硝化作用、固氮作用、纤维素分解和呼吸作用强度的垂直差异均达极显著水平(F > F0.01)。(3)随防护林定植年限的增大,不同土壤酶活性的变化各异,其中,过氧化氢酶活性显著增大(F > F0.01),纤维素酶和蔗糖酶的活性明显提高(F > F0.05),而蛋白酶、磷酸酶和脲酶的活性变化不大(F F0.05)。(4)回归分析表明,不同生化强度因子与土壤环境因子的最优回归方程不同,但决定系数均大于0.95;全盐、全氮和速效氮进入了所有回归方程,是决定塔里木沙漠公路防护林地土壤生化强度的关键土壤环境因子。因此,咸水滴灌条件下,塔克拉玛干沙漠腹地防护林土壤生化作用强度不断提高的趋势,这对于防护林工程的科学管理有重要指示意义。

  • 大国治理:中国荒漠化防治的战略选择与未来愿景

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2023-08-23 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 中国70 余年来持续开展的荒漠化防治取得了巨大成就。当前中国荒漠化防治进入新阶段,仍面临沙化 土地基数大、治理难度高等问题,需要全方位满足生态建设、乡村振兴和沙戈荒地区风电光伏开发利用等国 家战略需求。新时期中国荒漠化防治的战略选择是整体提升、重点突破,战略核心是全域治理、创新驱动、 技术集成,分类施策的制度安排是全面实施一荒四制(养、防、治、用),全力打好打赢三北攻坚战的三大标志性战役,优先布局一批重点示范工程,加快政策更新,打造科技新引擎,助力荒漠化防治提质增效、擘画三生融合、人沙和谐的中国式现代化美好愿景,推进荒漠化防治的中国方案走向世 界、惠益全球。

  • 大国治理:中国荒漠化防治的战略选择与未来愿景

    分类: 统计学 >> 社会统计学 提交时间: 2023-08-12 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 中国70 余年来持续开展的荒漠化防治取得了巨大成就。当前中国荒漠化防治进入新阶段,仍面临沙化 土地基数大、治理难度高等问题,需要全方位满足生态建设、乡村振兴和沙戈荒地区风电光伏开发利用等国 家战略需求。新时期中国荒漠化防治的战略选择是整体提升、重点突破,战略核心是全域治理、创新驱动、 技术集成,分类施策的制度安排是全面实施“一荒四制”(养、防、治、用),全力打好打赢“三北”攻坚战的“三大标志性战役”,优先布局一批重点示范工程,加快政策更新,打造科技新引擎,助力荒漠化防治提质增效、擘画“三生”融合、人沙和谐的中国式现代化美好愿景,推进荒漠化防治的“中国方案”走向世 界、惠益全球。

  • 新疆和田吉亚乡新开垦地防护林小气候空间差异

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-06-10 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 2011年6月13日至8月3日通过对吉亚乡新开垦地防护林内外4种立地类型下的风速、温度、大气相对湿度(RH)、太阳辐射能和光合有效辐射(PAR)的日变化差异分析,比较了晴天和扬沙天气对4个下垫面不同气象要素的影响差异,运用野外观测、相关统计等方法,对其小气候要素空间差异进行了对比分析。结果表明:与流沙地相比,杨树林、沙拐枣林和柽柳林内1 m高处的日平均风速减小了76.43%、95.85%和78.74%;在0.5 m高处,分别下降了78.07%、97.80%和93.82%。新疆杨、沙拐枣和柽柳防护林植被覆盖度分别为12%、80%和40%,说明植被的覆盖率越高,防风阻沙效益越好,越接近地表,风速越小。与流沙地相比较,杨树林、沙拐枣林和柽柳林内的气温分别下降了0.93℃、1.31℃和0.82℃,RH分别下降了18.96%、23.34%和14.78%,说明夏季植被具有降温增湿作用。太阳辐射能和光合有效辐射的变化趋势大致相同,日平均太阳辐射能在流沙地表现为最大,日平均PAR值在沙拐枣林内表现为最大,在杨树林中的值都表现为最小。晴天和扬沙天气下的气温趋势大致相同。晴天上午大气相对湿度变化大,扬沙天气下从日出开始,大气相对湿度逐渐减小。在夏季,对防护林的树种、高度、植物的盖度、疏透度和防护林前后观测距离不同,均会引起新开垦地防护林小气候的空间差异。

  • 长期生态学研究支撑新疆南疆生态建设和科技扶贫

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 中国科学院策勒沙漠研究站(以下简称“策勒站”)位于新疆南部塔克拉玛干沙漠南缘。脆弱的生态环境、频繁的风沙危害,严重地影响了人民群众的生产生活,制约了地区的经济社会发展。20世纪80年代初,沙漠持续前移,“沙临城下”——距策勒县城仅1.5km。流动沙丘不断掩埋良田,蚕食绿洲。策勒站围绕区域脆弱生态环境治理和农牧民脱贫增收所急需的关键科技问题,通过长期监测研究和试验示范,系统阐明了极端干旱区主要优势植物的逆境响应机制和适应策略,构建了流沙治理模式,提出了引洪灌溉大面积恢复柽柳植被的技术体系,解除了流沙侵袭对策勒县城的威胁;同时,还提出了绿洲外围新垦沙荒地棉花高产稳产种植模式和肉苁蓉接种的技术体系,创建了区域水资源优化利用的技术体系,并在新疆推广应用,取得了良好的经济效益和社会效益。策勒站已成为国家部署在新疆南部的重要科技研发平台和试验示范基地,为区域生态环境建设和经济社会发展作出了重要贡献。

  • 不同覆盖度沙粒胶结体风蚀抑制效益研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-01-06 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 以塔克拉玛干沙漠腹地的沙粒胶结体(Sand Cemented Bodies,SCB)为研究对象,通过野外自然状态下吹蚀不同沙粒胶结体覆盖度的沙盘,计算沙面风蚀(积)量,并对覆盖度与风蚀率、抗风蚀效率的关系进行分析。结果表明:风蚀量随沙粒胶结体覆盖度的增加而减小,随吹蚀时间的增加而增加;当覆盖度大于30%时,沙面发生风沙堆积,且堆积量随覆盖度和吹蚀时间的增加而增加;沙粒胶结体的抗风蚀效率随覆盖度的增加而线性增大。沙面蚀积转化临界覆盖度为30%左右,且该覆盖度下床面抗风蚀效益最佳。通过对比沙粒胶结体抗风蚀效益的风洞模拟和野外实验,表明风况、风速、沙粒胶结体粒径组合不同可导致沙面蚀积差异和临界覆盖度不同。因此,塔克拉玛干沙漠腹地发育的沙粒胶结体具有很好的风蚀抑制功能,可作为流沙固定新措施继续研究开发。

  • 塔克拉玛干沙漠南缘策勒流沙前缘与绿洲内部近地面逆温逆湿特征研究

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用新疆策勒流沙前缘及绿洲内部的野外气象观测数据,运用同步对比与统计分析方法,分析塔克拉玛干沙漠流沙前缘及绿洲内部近地表0.5 m和2 m高度之间逆温逆湿特征,揭示不同时期、典型天气状况下的逆温逆湿特征,为沙漠与绿洲内部的热量和水汽运移交换提供理论依据。结果表明:流沙前缘月平均相对湿度最大值出现在10月,最小值出现在4月,气温最高出现在8月,最低出现在1月。2011年7月逆温逆湿强度最大,逆湿日数占总逆湿日数的38.71%,逆温日数占总逆温日数的3.76%。逆温时间集中在傍晚19:00至上午10:00之间,逆湿出现在上午10:00至晚上21:00之间。绿洲内部月最低气温出现在2011年1月,最高气温出现在2011年7月,相对湿度最小值出现在2011年4月,最大值(74.91%)出现在2010年9月。最强逆温逆湿现象出现在2010年的11月,平均日温差3.48 ℃,垂直高度湿差达2.27%。总体上,在流沙前缘与绿洲内部,冬季的相对湿度整体上大于夏季的相对湿度,而气温整体上表现为夏季高冬季低,同一高度的温度与湿度呈现较好的负相关性。在4种典型天气情况下,流沙前缘与绿洲内部出现的温湿度变化和逆温逆湿特征变化趋势基本一样,但出现的时间上基本存在绿洲内部提前流沙前缘滞后的现象,但在晴天和扬沙天气下,逆湿在流沙地出现的时间提前而流沙前缘滞后。绿洲内部出现的逆温逆湿持续时间一般比流沙地持续的时间较长。

  • 咸海生态危机:荒漠化趋势与生态恢复防控对策

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 土地荒漠化是全球可持续发展面临的问题和挑战。中国政府提出将“丝绸之路经济带”建设与中亚的生态环境保护融于一体,打造中国-中亚命运共同体,推动“绿色丝绸之路”的可持续发展。然而,咸海生态危机引发水体大幅缩减,生物多样性丧失,以及土地盐渍化、沙化、盐尘等已成为“绿色丝绸之路”建设在中亚遇到的重大环境问题。文章在梳理咸海生态危机引发的土地荒漠化问题的基础上,科学分析了近 30 年来咸海地区沙化和盐渍化土地发展的趋势,探讨了阿姆河流域-咸海地区植被稳定性和承载力的空间分异性,提出基于多学科融合的沙化和盐渍化土地生态恢复的思路和防控对策。助力解决咸海生态危机及荒漠化问题是建设“绿色丝绸之路”的焦点之一,也是构建人类命运共同体和践行生态文明全球价值观的重要体现。

  • 南疆塔中-38团沙漠公路沿线风沙输移规律与 防沙体系研究

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 在建塔中-38团沙漠公路由塔克拉玛干沙漠腹地延伸至其东南缘,全程皆分布不同程度的风沙危害形 式,对沙漠公路的建设、服役、养护等造成严重威胁。基于该地区的遥感影像解译及风况数据分析,揭示了沙漠公 路沿线不同区段内的风沙环境特征和沙丘移动规律,在此基础上提出了相应的沙害防治体系框架。通过研究发 现:(1)沙漠公路沿线区段盛行起沙风向为NE、ENE、E,起沙风频率由21.7%增长至33.8%,风向特征由锐双峰态势 发展为钝双峰态势,风沙环境逐步恶劣;(2)沿线区段输沙势介于178.23~309.43 VU,风能环境为低至中等,合成输 沙方向介于SW-WSW,风向变率为中等;(3)区段沙丘年平均移动速度在3.16~6.26 ma-1 之间,沙丘移动速度和方 向存在明显空间差异,且部分区段沙丘移动方向与合成输沙方向一致性较差。基于以上沙漠公路区段环境特征, 提出阻-固结合的沙漠公路防沙体系,对沙漠公路沙害的发展变化规律与公路的可持续研究具有实际应用价值。

  • 新疆荒漠类型特征及其保护利用

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2019-01-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 新疆荒漠具有分布广泛、成因复杂、类型多样等特点。利用新疆数字地貌图结合Landsat卫星TM数据与GIS制图技术,通过长期野外调查结合有关资料编制荒漠类型图,获得荒漠类型面积数据,据此探讨荒漠分布规律、结构特征、形成演变,并提出利用和保护荒漠的建议。主要结果和结论如下:(1)新疆荒漠具有水平地带性分布与垂直地带性分布的规律及非地带性分布特点,荒漠多分布于干旱程度较高的南疆和东部吐鲁番及哈密地区,东部荒漠占新疆面积的45.86 %,占东部区域面积的91.77 %。(2)荒漠分布广,面积大,总面积达1 31.3 104 km2,占新疆面积的80.55 %。荒漠类型面积最大的是沙漠为42.7104 km2,占荒漠面积32.49 %,泥漠面积仅10 638.5104 km2,占0.81 %。(3)荒漠类型复杂多样,成因各异,有沙漠、砾漠、盐漠等11种类型,分别主要由气候、地貌、地表物质组成、人为作用等因素单独或共同作用所形成。(4)受自然环境变化与人为作用,荒漠类型之间、荒漠类型与其它地物之间可发生演变。(5)各种荒漠类型的要素特征不同,宜合理利用荒漠资源,划分荒漠环境退化敏感区,保护荒漠环境,针对不同荒漠类型采取适应保护措施,以保障区域可持续发展。

  • 塔里木沙漠公路防护林地表凋落物分解对施肥的响应

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-22 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 为探讨沙漠公路防护林地表凋落物的分解速率和养分释放动态对施肥的响应,采用凋落物分解袋法,对塔里木沙漠公路防护林地乔木状沙拐枣(Calligonum arborescens)同化枝、梭梭(Haloxylon ammodendron)同化枝和多枝柽柳(Tamarix ramosissima)枝凋落物在施肥处理下的分解及养分释放特征进行研究。结果表明:经过420d的分解,3种凋落物质量残留率在对照(不施肥)、施用氮肥、施用磷钾复合肥处理间存在显著性差异(P< 0.05)。乔木状沙拐枣同化枝、梭梭同化枝和多枝柽柳枝在对照处理下的质量残留率分别为56.95%、31.32%和50.24%。施肥处理下3种凋落物均呈现出梭梭同化枝分解速率最快,多枝柽柳枝次之,乔木状沙拐枣同化枝分解最慢。施用磷钾复合肥极显著提高了3种凋落物的分解速率(P < 0.01);施用氮肥则促进多枝柽柳枝的分解,抑制乔木状沙拐枣和梭梭同化枝的分解。凋落物分解过程中,对照组3种植物凋落物的C、N、P和K元素均呈现净释放状态;施肥后凋落物的N、P和K元素呈现出富集-释放的模式。凋落物初始P含量和C/N、C/P比值是分解初期的主导因素,初始K、木质素、纤维素含量和C/N、木质素/N比值是分解后期的主要控制因素。研究表明,施肥显著影响沙漠公路防护林地表凋落物的分解,增加防护林地表凋落物的养分归还量,延后养分释放的时间,改善塔里木沙漠公路防护林地的土壤肥力。凋落物初始C/N比值是预测塔里木沙漠凋落物分解的重要因素,且不同分解时期影响凋落物分解的初始化学组成有所差异。

  • 河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘阻击战:风沙形势与防治任务

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2023-08-23 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 为落实习近平总书记在加强荒漠化综合防治和推进三北等重点生态工程建设座谈会上的重要讲话 精神,文章以打好河西走廊塔克拉玛干沙漠边缘阻击战为主要目标,深入开展了河西走廊塔克拉玛干沙 漠边缘风沙形势与防治任务研究工作。依据河西走廊塔克拉玛干沙漠边缘沙化土地特征和风沙活动形势, 以流沙不再漫延,尘源有效防控为目标指向,以防风、阻沙、控尘为核心课题,确定河西走廊塔 克拉玛干沙漠边缘阻击战的思路。通过系统梳理风、沙、尘的源区和路径,瞄准沙漠边缘防沙治沙关键 带和突出沙害治理重点,提出了河西走廊塔克拉玛干沙漠边缘防沙治沙重点任务区和重点任务,以期为打 好、打赢河西走廊塔克拉玛干沙漠边缘阻击战提供科技支撑。

  • 河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘阻击战:风沙形势与防治任务

    分类: 统计学 >> 社会统计学 提交时间: 2023-08-12 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 为落实习近平总书记在加强荒漠化综合防治和推进“三北”等重点生态工程建设座谈会上的重要讲话 精神,文章以打好河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘阻击战为主要目标,深入开展了河西走廊—塔克拉玛干沙 漠边缘风沙形势与防治任务研究工作。依据河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘沙化土地特征和风沙活动形势, 以“流沙不再漫延,尘源有效防控”为目标指向,以“防风、阻沙、控尘”为核心课题,确定河西走廊—塔 克拉玛干沙漠边缘阻击战的思路。通过系统梳理“风、沙、尘”的源区和路径,瞄准沙漠边缘防沙治沙关键 带和突出沙害治理重点,提出了河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘防沙治沙重点任务区和重点任务,以期为打 好、打赢河西走廊—塔克拉玛干沙漠边缘阻击战提供科技支撑。

  • 北非埃及地区风蚀沙尘时空变化研究

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 通过分析19902020年北非埃及气象观测数据和卫星遥感资料,研究风蚀沙尘的时空变化特点,并阐明主要影响因素。结果显示:埃及近30 a沙尘天气发生频次在20~65 da-1之间变化,整体呈现出逐渐降低的变化趋势,总悬浮颗粒物(Total Suspended Particulates,TSP)年均浓度在400~1200 gmg-3之间波动,在全球干旱区处于较高强度水平;扬沙天气发生频率最高,其次是浮尘、沙尘暴和强沙尘暴天气,其中春、夏两季扬沙天气日数占全年沙尘天气总日数的60%以上,环境TSP浓度与沙尘天气发生频次高度相关;近30 a埃及地面风速呈现减小趋势,风力侵蚀作用是影响地区空气质量的关键因素;沙尘天气频率与大西洋多年代际振荡(Atlantic Multidecadal Oscillation,AMO)指数显著负相关,相关系数约为-0.67。本研究为全面了解北非埃及地区风蚀沙尘的时空变化特征和预防沙尘暴灾害提供理论依据和数据支持。