榆林位于陕甘宁蒙晋五省交界地,总土地面积4.3万km2,常住人口 362万.在榆林北部,约1.58万km2的区域是毛乌素沙漠,占据榆林总面积的36.7％.在解放初,榆林的林草覆盖率只有0.9％,现在榆林城区的很多地方,在当时都是沙漠.经过60年的不懈努力,榆林对毛乌素沙漠的治理取得了显著成效,把陕西的绿色版图向北推移了400 km,也因此被联合国认定为全球荒漠化治理的典范.自1958年开始飞播造林,主要草种是沙蒿.后来飞播终止,榆林市共造林750万亩(1亩≈666.7 m2),成林面积400万亩.

“一带一路”所涉及的许多国家都遭受着不同类型的荒漠化、土地退化和干旱危害.中国在荒漠化治理的过程中积累了丰富的经验,具有丰富的抗荒漠化中药资源.设计全球首套针对“一带一路”荒漠化治理的中药引种筛查系统,通过云端中药种植大数据分析和终端要素参数采集,建立中药种植指导系统,实现数据存储、分析和实时更新.该系统通过中药产品的附加值改善当地民生,也可以为“一带一路”荒漠化治理提供中国答案.

科学评价北方荒漠草原的生态质量,有助于草地景观的生态修复与荒漠化防治.以内蒙古四子王旗为例,采用景观生态视角,通过构建生态质量评价体系,结合综合指数法和自然间断法,对研究区内130个行政村域的草地生态质量进行综合评价及类别划定;通过引入地理加权回归模型并对比最小二乘回归模型,评估外源压力对草地生态质量的影响.结果 表明:(1)2016年四子王旗村域草地生态质量的指数变化幅度为0.003-0.765,呈现出北高南低的区域差异;在空间分布上,高高集聚、低低集聚和低高集聚的空间特征反映出村域草地生态质量的非均衡特征及空间依赖;(2)对比模型估计参数,地理加权回归模型具有解释草地生态质量空间异质性和处理数据非平稳性的优势,预测精度优于最小二乘回归模型;(3)6种变量对草地生态质量的回归系数表明,经济压力和环境压力的影响效应明显高于人口压力和资源压力.与草地生态质量变化呈正相关的因素依次为:生态用地比、人均耕地面积和草地载畜量,而与至城镇中心距离、劳动人口比和人均GDP则依次呈现出负相关关系.研究结果可为草地生态保护与治理提供参考.

为了对生态治理技术进行更加科学合理的评价,在确定了指标体系构建思路的基础上,根据评价指标的筛选原则,通过对评价指标的理论初选和专家筛选,构建了能够揭示生态治理技术本身属性、相宜性、应用效果、推广潜力等的综合评价指标体系.该指标体系包含目标层和指标层两个层次,目标层为生态治理技术适应效果,指标层分为控制性指标和分类评价指标.控制性指标包含5个一级指标和14个二级指标,适用于所有类型的生态治理技术;分类评价指标为三级指标,共有水土保持技术、荒漠化治理技术、石漠化治理技术和生态恢复技术四个类型的三级指标各29个,针对不同的生态治理技术可以选用合适的三级指标对其进行评价.这样的评价指标体系既可体现区域差异,又可建立公共评价平台,为生态治理技术的评估提供了科学依据和关键技术支撑.

自上世纪60年代以来,由于塔里木河上中游水资源的不合理开发利用,导致河流下游及台特玛湖干涸,干涸的湖底荒漠化快速发展.生态输水后,湖泊面积恢复并扩大,生态环境改善,荒漠化逆转.根据对研究区域多次实地考察、结合前人研究的成果资料、借助GIS(Geographic Information System)和RS(Remote Sensing)技术对1990-2018年台特玛湖湖区水域面积变化及其对生态环境的影响进行了分析.结果 表明:生态输水后台特玛湖水域面积明显扩大,生态环境明显改善.深入分析引起台特玛湖区域生态环境变化的原因并进行敏感性评价,最终提出科学合理的台特玛湖区域生态环境综合治理方案,为塔里木河下游环境保护管理决策提供科学依据和技术支撑.

农户是生态治理政策的“践行者”,也是政策效果的“检验者”,其满意度对政策的可持续实施至关重要.基于甘肃省沙化土地封禁保护区周边1417份农户调查数据,运用帕累托分析方法和Ordered Logit模型,就沙化土地封禁保护政策的农户满意度及影响因素展开分析.研究结果表明:沙化土地封禁保护政策的农户总体满意度介于“一般”和“满意”之间,均值为3.67(“非常满意”为5);外部影响因素分析表明,政策实施效果中风沙危害削减程度、荒漠化逆转程度、家庭收入提升状况、破坏行为减少程度与农户满意度之间存在正相关性;生态变化感知中的风沙强度、水资源紧缺程度对农户满意度起负向作用,降雨(雪)次数变化、荒漠植被盖度对农户满意度起正向作用.农户内部自身因素中,家庭人均收入、耕地、政府补贴、性别、教育程度、健康状况与农户满意度均通过显著性检验.控制变量因素中地方政府治理重视程度与农户满意度呈正相关性,平原地区的农户满意度明显高于山区.从政策角度看,农户生计改善是未来沙化土地封禁保护政策成功实施的关键保障.

以塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带中的典型植物柽柳(Tamarix ramosissima)、盐节木(Halocnemum strobilaceum)、盐穗木(Halostachys caspica)和芦苇(Phragmites australis为研究对象,依据野外调查数据,采用典型植物的冠幅和株高等单一因子及其派生因子为自变量,构建典型植物地上生物量的估测模型,并对模型的拟合效果进行精度验证.结果 表明:柽柳、盐节木和盐穗木的冠幅与株高相比,对其地上生物量的影响更大,芦苇则相反;复合变量相对于单一变量而言,其地上生物量具有更高的相关性(P＜0.01);柽柳、盐节木和盐穗木的地上生物量最优模型均为S型曲线模型,芦苇的地上生物量最优模型为三次曲线模型,拟合指数(R2)分别为0.591、0.623、0.754和0.640;估测模型的回归效果均达到极显著(P＜0.001).构建典型植物的地上生物量估测模型,对准确估算塔里木盆地北缘荒漠生态系统的地上生物量具有重要的现实意义,同时可为其他荒漠植物生物量的估算以及塔里木盆地北缘土地荒漠化的治理和碳储量研究提供理论参考.

为评价石羊河流域治理工程实施的成效,本文选用流域重点区域——武威市作为研究区,在综合考虑武威市土地实际状况的基础上,利用遥感数据,借助GIS和RS技术,选取土壤侵蚀、土壤荒漠化、土壤含水量和土壤盐溃化4个指数,构建武威市土地生态敏感性评价体系,运用主成分分析法综合各指数,得到1995、2000、2005、2010、2015和2018年的土地生态敏感性空间分布数据,并对其时空演变规律进行了探讨.结果 表明:(1)武威市土地生态敏感性整体呈现西南低、东北高、渐进式的分布格局,随时间推移,部分中、强度敏感性土地转变为轻、微度敏感性土地,总体上敏感性有所降低;(2)武威市50％以上的土地其敏感性变化频次处于较低水平,未发生大规模的高频转化现象,不同地物类型之间频次差异明显,而内部分布相对集中;(3)武威市90％以上的土地变化趋势为稳定不变或波动变化模式,局部地区为波动下降或波动上升模式,整体而言土地恢复面积大于退化面积,土地生态环境趋于良好;(4)武威市土地生态敏感性波动范围在0～1.8,处于不稳定状态,经历了1995-2005年先恶化、2005-2018年逐步恢复的过程,表明石羊河流域治理工程实施后,生态环境得到改善,生态治理效果较显著.

榆林市是陕西省最北部城市,处于黄土高原与内蒙古高原过渡区, 在中国四大沙漠之一的毛乌素沙漠南沿, 又被誉为 "沙漠之城". 毛乌素沙漠的沙尘暴不仅侵扰陕西, 也会影响山西、 河北、 北京等邻地. 1959年陕西省正式迈入漫长的防沙治沙之路, 其中有效的治沙方法—— "麦草方格" 固沙法, 被国外媒体赞为 "中国魔方"; 50多年时间里, 毛乌素沙漠以每年 1. 62％的荒漠化逆转率,不断缩小, 沙化土地治理率已达到93. 24％, 榆林现已变成一座 "小江南" (图1).

为了探明荒漠生态系统优势种白刺的生存和生长策略,以便更好地服务于退化生态系统恢复及荒漠化治理.根据空气相对湿度选取阿拉善地区3个典型白刺群落样点,研究白刺根、茎、叶中非结构性碳水化合物(NSCs)的积累及分配和碳:氮:磷(C∶N∶P)计量比特征的变化,并分析相应区域的土壤有机质、全N、全P含量.结果表明:(1)随干旱程度加剧,白刺根、茎、叶中NSCs绝对含量减小,可溶性糖先增加后降低,淀粉先降低后增加;白刺叶片中N、P含量先增加后降低,C∶N和C∶P先降低后增加,在最为干旱的Plot3样点叶片N∶P＞16.(2)在Plotl样点,器官间根系可溶性糖显著高于茎干和叶片,根系淀粉含量显著低于茎干和叶片,在Plot3样点叶片可溶性糖含量显著高于茎干和根系,根系中淀粉含量显著高于叶片和茎干;白刺根、茎全C含量显著高于叶片,叶片N含量显著＞根系＞茎干;在Plot1和PLot2样点叶片P含量显著大于根系和茎干,在Plot3样点根系＞茎干＞叶片.(3)NSCs及构成与C∶N∶P计量比间关系表明叶片N、P含量与茎、叶可溶性糖含量正相关和淀粉含量负相关,根中P含量与根中淀粉含量正相关和可溶性糖含量负相关.以上结果表明,随干旱加剧白刺的生长受到水分和P的双重限制,白刺通过调整器官间NSCs积累及分配和提高N、P利用效率的策略来适应干旱生境,P含量的变化影响器官间可溶性糖和淀粉的相互转化,对NSCs构成和含量的波动起着调节作用.