环境气候条件指什么指标_环境气候学
1.影响主题公园选址的主要因素是什么
2.什么是自然条件
3.气候和自然环境是什么?
4.沙漠化环境地质指标体系
5.气候类型SN,N,ST,T是什么意思
1.河南省气候条件
(1)气候概况
河南省地跨北暖温带与北亚热带,属季风气候区。据河南省气象局1961~1990年30年的观测资料,年均总辐射量为4500~5200 MJ/m2,北高南低;年均日照为2000~2500小时,日照率为45%~55%,亦为北高南低;年均气温12~15℃(1月份均温-2.7~2.3℃,7月份均温24~28℃),气温分布特点为东、南高,西、北(山区)低;稳定通过10℃累积温度3700~4960℃,通过日数为196~230日,初日在3月下旬至4月中旬,终日在10月下旬至11月初;年均降水量为560~1300 mm,自南向北递减,干燥度 K值为0.7~1.5,属湿润—亚湿润区。
(2)气候区划带划分
选择热量与水分两大类指标进行区划。热量指标选取对作物积极生长有重要意义的日均温稳定通过10℃的累积温度和通过日数;水分指标选取较好反映水分收支的干燥度 K和年降雨量。依河南省1961~1990年气象资料,将我省气候区划指标选定如表10.1.1。气候区划依据上述指标与划分标准,将河南省区划分为2个气候带,10个气候区,24个气候小区(表10.1.3)。
2.河南省气象灾害
(1)热岛与冻害
我省城市普遍存在“热岛”现象。如郑州市热岛强度平均1.9℃,冬春可达2.4℃;晴日夜间城、郊温差可达5~7.5℃,影响高度可达1200 m。工业与火电设施发达区可形成大范围的“热岛”,如在鹤壁、焦作、洛阳(巩义)、汝州、平顶山一带,与同纬度邻区相比,极端最高气温可高出1~2℃,元月份均温高出0.5~2℃,7月份均温高出0.2~0.5℃,≥10℃积温高出100~200℃,稳定通过10℃日数多2~7日。“热岛”效应对其他环境因子会有一定程度的影响,如上述大型热岛区年均降水量比邻区偏少约30 mm。
表10.1.1 河南省气候分区标准
全省极端最低气温在-14~-24℃之间,多出现于元月份强寒潮期。对照元月份均温与年霜冷日数,我省极端低气温出现于林县太行山区、濮阳市—南乐、商丘—永城和伏牛山西段。这些地区年霜冻日超过80 d,元月份均温小于-1℃,或极端最低气温达-20~-24℃。
(2)干旱灾害
旱、涝是河南省最常发的自然灾害。依据我省气候特点确定的旱、涝指标计算(表10.1.2),近30年省内季节性干旱频率达80%~90%。黄河以南初夏旱与秋旱较重,黄河以北春旱与初夏旱较重。全省伏旱危害最重,初夏旱次之。豫北干旱最重,全年累计干旱频率大于70%;豫东平原与豫西浅山丘次之,干旱频率为60%~70%;伏牛山主脉属轻旱区,干旱频率<50%。
表10.1.2 河南省旱、涝灾害标准表
干旱给农业带来重大损失,并引起人畜饮水困难,1986、1988、1991年干旱成灾面积均超过400×104hm2,1997年秋旱66.67×104hm2以上的小麦未种上或未出苗。
(3)洪涝灾害
河南雨涝分春、初夏、夏和秋四期,全年雨涝率达50%~70%,以夏涝为主,初夏涝、春涝、秋涝频率以次降低。东部平原、南阳盆地以夏涝为主;淮南以春涝为主。1949~1990年间全省年均涝灾80万hm2,1980、、1989、1991、1992、1998年的涝灾面积均超133万hm2。1950~1999年间共发生较严重的洪涝灾害29次。
河南的洪涝灾害按综合降水量、降水变率、暴雨日数和历史记录,有以下几个暴雨中心:
a.豫北太行山东麓林县一带,年均降水量700~1000mm,较豫北平原多100~400 mm,平均年暴雨(≥50mm/d)多于2日,是太行山暴雨洪水形成的源地;
表10.1.3 河南省气候分区表
b.南召、鲁山一带,年均降雨量800~860 mm,降水变率大于邻区2%~4%,年均暴雨日多于3 d,是唐白河与沙河水系洪水源和伏牛山中段地质灾害的诱因;
c.上蔡、驻马店一带,年均降水量900~1000 mm,较同纬度邻区多50~100 mm,年均暴雨日3~4 d,著名的洪汝河“75.8”暴雨洪水即发生于此区;
d.永城一隅,年均降水大于800 mm,多于邻区100~200 mm,年暴雨日大于3 d;
e.大别山北麓商城、新县一带,年降水1200~1500 mm,年暴雨日大于4 d。
(4)雹灾
豫西北、豫西山地为多雹区,年发生频率0.5~1次。个别地点如辉县沙窑沟,一年雹灾可达6~7次。
(5)大风与沙尘暴
大风指瞬时风速≥17.0 m/s(≥8级)的大风。全省平均大风日为5~15 d。鹤壁、郑州、平顶山一带(豫中)为多风区,年均大风日15~34 d,多于邻区7~27 d,极值出于鹤壁(34 d)。另渑池和永城一带年大风日也多于15 d。沙尘暴日是指强风扬尘造成空气污浊、水平能见度小于1000 m的日数。省内沙尘暴集中发生于黄河冲积平原,尤以黄河故道多沙地区最多,年均沙尘暴日可大于3 d,开封、兰考一线和内黄、南乐一带可达4~7 d。我省每年沙尘暴造成减产达10.6×104~50×104 hm2。2000年4~5月份,大风尘暴日达12 d,严重影响我省黄河流域的城乡环境质量。
(6)干热风
干热风多发于5月中下旬,我省北、东部发生几率较大,南、西部发生几率较小,豫东北平原每10年可达2~8次,淮南与豫西山区每10年可出现1~2次。
影响主题公园选址的主要因素是什么
矿井气候:矿井空气的温度、湿度和流速三个参数的综合作用。这三个参数也称为矿井气候条件的三要素。
矿井空气的降温与加热
随着开采浓度的不断增大,机械化程度日益提高,井下热害愈来愈严重,必须采取空气的降温措施。
北方冬季寒冷矿区,必须采取加热措施,防止井筒结冰而造成提井、运输事故。
微小气候对人体热调节的影响。1.温度:气温对人体热调节起着主要作用;2.湿度:湿度大、汗液蒸发困难、人体散热困难,容易导致人体热平衡破坏。3.风速:空气温度低于人体,风速大,散热量愈多,空气温度高于人体时,人体获得对流热。4.辐射:影响人体辐射散热的是人体周围物体的表面温度,当周围物体,表面温度高于人体时,人体就得到辐射热。
微气候对人体散热的影响 散热方式 主要影响因素 对流散热↑ 空气温度↓ 风速↑ 辐射散热↑ 人体周围物体表面温度↓ 汗分蒸发散热↑ 空气相对温度↓ 风速↑ 影响井下气温的因素
影响井下气温变化的主要因素有:1.矿井进风温度;2.井下风流的压缩和膨胀。3.机电设备散热。4.氧化放热;5.人体散热、散湿;6.地下热水散热。7.围岩与井下空气的热交换。
适应于不同作业的卡它度 作业静止程度 舒适的干卡它度 舒适的温卡它度 坐着工作 6 18 中等劳动 8 25 重劳动 10 30 矿井气候对人体热平衡的影响
新陈代谢是人类生命活动的基本过程之一。人体散热主要是通过人体皮肤表面与外界的对流、辐射和汗液蒸发这三种基本形式进行的。
对流散热取决于周围空气的温度和流速;
辐射散热主要取决于环境温度;
蒸发散热取决于周围空气的相对湿度和流速。
人体热平衡关系式:
qm-qw=qd+qz+qf+qch
qm——人体在新陈代谢中产热量,取决于人体活动量;
qW——人体用于做功而消耗的热量,qm-qw人体排出的多余热量;
qd——人体对流散热量,低于人体表面温度,为负,否则,为正;
qz——汗液蒸发或呼出水蒸气所带出的热量;
qf——人体与周围物体表面的辐谢散热量,可正,可负;
qch——人体由热量转化而没有排出体外的能量;人体热平衡时,qch=0;
当外界环境影响人体热平衡时,人体温度升高qch>0,人体温度降低, qch<0
矿井气候条件的三要素是影响人体热平衡的主要因素。
空气温度:对人体对流散热起着主要作用。
相对湿度:影响人体蒸发散热的效果。
风速:影响人体的对流散热和蒸发散热的效果。对流换热强度随风速而增大。同时湿交换效果也随风速增大而加强。如有风的天气,凉衣服干得快。
衡量矿井气候条件的指标
1.干球温度 干球温度是我国现行的评价矿井气候条件的指标之一。 特点:在一定程度上直接反映出矿井气候条件的好坏。指标比较简单,使用方便。但这个指标只反映了气温对矿井气候条件的影响,而没有反映出气候条件对人体热平衡的综合作用。
2.湿球温度 湿球温度这个指标可以反映空气温度和相对湿度对人体热平衡的影响,比干球温度要合理些。但这个指标仍没有反映风速对人体热平衡的影响。3.等效温度 等效温度定义为湿空气的焓与比热的比值。它是一个以能量为基础来评价矿井气候条件的指标。
4 .同感温度 同感温度(也称有效温度)是1923年由美国采暖工程师协会提出的。这个指标是通过实验,凭受试者对环境的感觉而得出的同感温度计算图。
5.卡他度 卡他度是1916年由英国L.希尔等人提出的。卡他度用卡他计测定。 卡他度分为:干卡他度、湿卡他度 干卡他度:反映了气温和风速对气候条件的影响,但没有反映空气湿度的影响。为了测出温度、湿度和风速三者的综合作用效果, K d=41.868F/t W/m 湿卡他度(Kw):是在卡他计贮液球上包裹上一层湿纱布时测得的卡他度,其实测和计算方法完全与干卡他度相同。
矿井气候条件的安全标准
我国现行评价矿井气候条件的指标是干球温度。1982年国务院颁布的《矿山安全条例》第53条规定,矿井空气最高容许干球温度为28℃。
来自地面的新鲜空气和井下产生的有害气体和浮尘的总称
新鲜空气:井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气
污浊空气:通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气
矿井空气中常见有害气体:CO、NO2、SO2 NH3 H2
什么是自然条件
影响主题公园选址的主要因素有自然,市场,文化,投资环境。
1.自然因素:这里主要是指气候状况和地理特征等。气候条件主要是指那些气候季节差异较大,影响主题公园的经营状况;地理特征的不同,主要体现在依托地的地貌、地形状况,这些因素将会影响到主题公园的前期建设成本。
2.市场因素:主要包括客源市场状况和竞争市场状况两个方面。客源市场不仅要有充足的“量”,而且要有一定的“质”。客源市场的“量”是由主题公园所在地的常住人口数量和流动人口数量决定的。客源市场的“质”是由目标客源的消费能力和消费习惯决定的。市场竞争状况指在同一空间区域内,竞争对手的积聚程度和竞争状况。
3.文化因素:主要体现在三个方面:既有的区域形象、社区居民的文化观念和地方政府的政策制度。 过于激烈,没有发展空间。
4.投资环境:主要是对投资依托地的软硬件及其投资成本进行分析,考察是否适宜投资。投资环境主要包括以下指标:法律制度,基础设施,交通状况,区域经济水平,土地价格,劳动力成本等。法律制度是投资的软环境,是进行投资的制度保障。基础设施主要是该依托地的通信、服务、银行等基础设施以及与旅游业相关的一些辅助服务设施。
小型主题公园的客流吸引力较弱,需要利用园址所在地区已有的旅游资源和市场知名度带来客源,主题公园设计公司认为它们一般设在大型主题公园主要市场附近,或设在避暑和旅游观光胜地,又或者多个小型的不同主题的主题公园组合聚集在一起,为游客提供多样化的服务。孤零零偏处一隅的小型主题公园一般很难吸引到足够客源。自然条件、市场因素、文化因素、投资环境是主题公园选址的关键影响因素。
气候和自然环境是什么?
自然条件指一个地域经历上千万年的天然非人为因素改造成形的基本情况,包括地形条件、气候条件、土壤条件、动、植物资源、矿产资源、水利资源、土特产品。
1、地形是指地表各种各样的形态,具体指地表以上分布的固定物体所共同呈现出的高低起伏的各种状态。地形与地势、地貌不完全一样,地形多偏向于局部结构,而地势讲走向,地貌则一定是指整体特征。如:鞍部是地形,山谷是地貌。
2、气候,自然科学名词,是大气物理特征的长期平均状态,与天气不同,它具有稳定性。时间尺度为月、季、年、数年到数百年以上。气候以冷、暖、干、湿这些特征来衡量,通常由某一时期的平均值和离差值表征。研究气候的学科是气候学。
3、土壤是指地球表面的一层疏松的物质,由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成,能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物,微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质),氧化的腐殖质等组成。
扩展资料
土壤构成:
土壤里的物质可以概括为三个部分:固体部分、液体部分和气体部分。?
土壤矿物质是岩石经过风化作用形成的不同大小的矿物颗粒(砂粒、土粒和胶粒)。土壤矿物质种类很多,化学组成复杂,它直接影响土壤的物理、化学性质,是作物养分的重要来源之一。
土壤由矿物质和腐殖质组成的固体土粒是土壤的主体,约占土壤体积的50%,固体颗粒间的孔隙由气体和水分占据。
土壤气体中绝大部分是由大气层进入的氧气、氮气等,小部分为土壤内的生命活动产生的二氧化碳和水汽等。土壤中的水分主要由地表进入土中,其中包括许多溶解物质。
土壤中还有各种动物、植物和微生物。
百度百科-自然条件
沙漠化环境地质指标体系
在自然景观的一切方面,没有一个比自然植被受气候的影响更大。每种植物只存活在阳光、气温、降水、湿度、土壤水分和风的一定的范围之内。这些要素的变化直接反映在地球植被的变化上。气候和植被之间的一致性是如此地明显,以至气候的类型与一个地区占优势的自然植被是一致的,而且就以植被的名字命名气候的类型。
一个地区的土壤也在一定程度上受气候的影响。在温暖潮湿的气候里,土壤的风化和形成比在凉的干燥的气候里快。结果是潮湿的热带的土壤一般比荒漠或者极地森林地区的土壤厚。不过干燥气候下的土壤趋向于比潮湿气候下的土壤更肥沃。这主要是因为干燥气候地区的淋洗作用较小,或者说由于水的向下的渗滤,从土壤流失的植物营养物质比较少的缘故。土壤的组成也受气候的影响。气候决定植被的类型,而这些植被最终都会分解成为土壤的一部分。这就是为什么草原的土壤比森林的土壤肥沃的缘故。
气候的不同对地球的地貌起着显著的作用。在湿润地区,水是主要的侵蚀力,地貌趋向于圆形轮廓。在干燥的情况下形成的地貌却很可能是锯齿状的,角形的。这部分地是因为在干燥的情况下风蚀起着主要的作用。干燥地区流水侵蚀的次数少又来得突然和湍急,不像有植被覆盖的地方能够减慢水的径流的速度。
气候类型SN,N,ST,T是什么意思
沙漠化在空间上既可发生在原非沙漠地区,又可以发生在原系沙漠的地域;在时间上,既可以发生在人类历史时期,也可以发生在地质历史时期。无论是从地质还是人类时间尺度看,导致沙漠化发生与发展的基本条件:一是气候背景,即干旱气候条件;二是物质基础,即丰富的沙源。
近年来,随着我国土地沙漠化研究的不断深入,一些研究者也认识到“沙漠化过程的起因主要包括气候和人类活动两个方面,两者在土地沙漠化中的贡献率及其耦合效应是国际科学界长期悬而未决的问题。如何复原特征时期沙漠与沙漠化土地空间格局,通过对比、个例分析和系统分析建立和提取沙漠化过程响应气候变化和人为干扰的判据指标与量化方法,是必须解决的关键问题”。从目前一些国内外研究趋势来看,地学方法正在成为探讨自然沙漠化对气候环境响应过程的最重要研究途径之一。土地沙漠化地学指标体系的建立,已成为国内、外沙漠化过程与地质环境研究中十分关注的首要议题,为此,我们拟在大量的土地沙漠化研究资料的基础上,结合地学方法,针对土地沙漠化及其生态环境脆弱区的地质环境,基于实地调查,研究土地沙漠化环境地质指标体系。为科学评价我国北方地质环境演化与土地沙漠化的发展过程,监测生态地质环境质量与土地沙漠化程度,分析地质环境变化与土地沙漠化趋势,结合人类活动的影响,从自然环境地学角度提供技术支撑。
一、沙漠化地质环境调查指标体系
从地学角度来看,土地沙漠化的风蚀、风积过程,是地球表面由气圈、水圈、生物圈、岩土圈相互作用,而正在进行的以风营力为主的地质过程。土地沙漠化的发生、发展与地质、地理和自然气候环境变迁有着不可分割的因果关系。而这种自然过程及变化(发生在土壤、基岩、地表水和地下水之中的物理、化学过程)决定地表景观和物化环境的基本特征,进而影响着地表生物的演替与生存。人类不合理的经济活动,则是基于此种动态的自然环境背景下,在一定区域内加剧了当地沙漠化强度和土地沙漠化正向进程。为此,本项目将以沙漠化发生、演化的环境地质过程研究为基础,以地球各圈相互作用为驱动,以地表(或近地表)的表征景观和物化地质环境特征为标志,以自然生态功能平衡为基准,进行环境地质指标体系研究、定义与设计。
依据土地沙漠化过程的定义、成因、发展过程及其危害(图3-2),调查指标内容应包括影响指标、状态指标和后果指标三个方面(具体指标见表3-6。)。
图3-2 沙漠化的形成及危害示意图
表3-6 沙漠化环境地质调查指标框架
沙漠化影响指标调查:沙漠化定义表明,沙漠化是在干旱、多风和疏松地表条件下,由于过度的人为活动造成的,其中干旱、多风与疏松地表构成的脆弱生态环境是沙漠化发生与发展的物质与动力基础,强化的人为因素则是沙漠化的触发因子。调查内容应包括上述两个方面的有关指标的调查,通过对脆弱生态环境与各种人为活动的监测与分析,揭示干旱半干旱区土地沙漠化过程的脆弱性及其程度,区内人口=—资源、环境—经济问题的复杂关系等。
沙漠化状态指标调查:指在一定时间、一定地区所发生沙漠化变化的状态的监测。这是沙漠化过程最直接的反映,旨在通过对沙漠化发展的速度、程度等指标的调查和分析,揭示沙漠化的运行规律,预测其发展趋势,为沙漠化防治提供重要的科学依据。
沙漠化后果指标调查:后果指标调查主要指沙漠化的危害调查。沙漠化的发生与发展,造成自然环境中地表形态、土壤、植被等方面的急剧变化,影响到生态系统的发展,危及到调查区内农牧业生产。对沙漠化危害的调查可以全面反映土地沙漠化的本质特征以及沙漠化土地整治的紧迫性和重要性。
其中沙漠化状态监测是其核心,是沙漠化过程最直接、最重要的反映,危险性调查和危害调查对沙漠化的状态调查起着辅助与补充说明作用。上述整个沙漠化的调查内容,实质上是对土地沙漠化的形成、发展过程、强度、发展趋势全方位的调查,三个方面相互结合,能够全面、准确地揭示土地沙漠化之本质,显示其过程,反映其特点。
(一)影响指标
影响指标相关的类别有气候、社会经济和水文。其中气候类别包括降水、蒸发和风三项环境地质指标;社会经济类别包括人口和牧畜环境地质指标;水文类别包括地表水和地下水两个环境地质指标。
气候:气候因素对沙漠化的作用主要是干旱的影响,是指1~2年或更多年份内降雨量低于平均值的情况,或者是一个干旱时期持续达10年之久的干旱化,干旱程度的变化可以加速或延缓荒漠化(朱震达,1994)。因此,以风速、降水量和蒸发量来表征气候因素对沙漠化的影响。
社会经济:人为压力是沙漠化的主要触发因子,因此社会经济对土地沙漠化的影响中考虑人口和牲畜两个因素。
人口的增加是沙漠化发展因素之一。随着人口的增长,加大了土地资源利用的压力,不合理的垦荒、滥牧和滥樵等方式造成地表植被和土壤的破坏。在干旱气候作用下,可以使土地沙漠化尤其是风蚀沙漠化急剧增加(表3-7)这种沙漠化速度高出了自然状态下数倍、数十倍甚至是百倍的速度。它们之间的相关是很密切的(表3-8)。因此,人口快速增长是诱发沙漠化的重要因素,土地沙漠化地区也是我国人口集中分布的地区。
表3-7 人为因素对土壤风蚀的加剧效应(风洞试验)
表3-8 荒漠化单因子相关分析
牧畜数量的增加使草场负荷量过大,超负荷的草原植被变的低矮,覆盖率降低,裸露的地表面积不断增大,在牲畜的践踏下,土地表层结皮碾碎,形成裸露沙地,成为风力作用的突破口,为土地沙漠化提供了条件。
水文:在干旱区水资源是最主要的限制因素,水资源利用不当,会导致植被衰退和死亡,进而导致土地沙漠化的发生和发展。因此,在水文对沙漠化的影响中考虑地表水和地下水两项因素。
自古以来,我国干旱地区绿洲的兴衰大多与水资源的变化有关。“无水是荒漠,有水是绿洲。”所以稳定和充足的水源是绿洲可持续存在与发展的条件。尤其在内陆河的下游地段,表现最为明显。如新疆塔里木河沿岸,随着中上游地段农业开发用水量不断增大,使下游水资源显著减少,甚至断流,地下水位也随之下降,矿化度上升。随着水分条件的变化,天然植被生长衰退,灌木丛大量死亡,胡杨林也失去了更新能力,加之人为活动,致使地表裸露,沙漠化面积逐渐扩大。因此水资源利用不当,是关系到生态环境的一个重要问题。
(二)状态指标
状态指标相关的类别仅土壤指标,包括物理指标和化学指标。
土壤:是覆盖在地球陆地表面上能够生长植物的疏松层,它由生物、气候、母岩、地貌、时间等五大自然成土因素综合作用和人类活动影响的产物,它是人类赖于生存和生产的物质基础和条件。土壤的有机质含量、生物和物理化学质量均对植被的类型和生长状态具有决定性作用,土壤一旦丧失,将使生物失去存在的基础,生态系统将极难以恢复到稳定的高等级状态,因此,对植物来说,土壤环境质量的好坏,水分养分供给能力的强弱,将直接关系到植被的生存和繁衍。而在土地沙漠化过程中,由于土壤蚀积,常导致土壤质地和水肥条件的恶化,进而对植被产生危害,最终导致风沙环境的形成。因此本文选择土壤的物理和化学指标作为调查的指标。土壤物理指标包括土壤粘粒率、土壤粒径、含水率;土壤化学指标包括土壤有机质含量、磷、钾、氮含量、盐分等。
(三)后果指标
后果指标相关的类别有生态、环境和地表形态。其中生态类别以植被作为代表;环境类别选择尘暴指标为代表;地表形态类别包括沙丘、风蚀和风积三个环境地质指标。
植被:土地沙漠化的生态过程,最明显的直观特征是植被的迅速退化。地表植被也是保护表土层免受风蚀的重要条件。沙漠化特征在生态上主要反映在两个方面,一是植被组成的变化,二是植被覆盖度的变化。从景观生态学的意义上来说,生物群落的均质化,说明沙漠化将会从轻度向重度发展。当地表缺乏植被保护时,地表直接处于裸露和半裸露状态,特别是冬春季节,由于天然植被的枯萎以及农田作物的收割,地表土地直接与风接触,从而使得地表物质非常容易被风吹扬移动,形成风沙危害,使沙漠化加剧。
尘暴:尘暴是干旱和半干旱地区风搬运粉尘和其他微细沉积物结果,与土地沙漠化紧密相关。一方面沙尘暴是土地沙漠化的恶果,因为土地发生沙漠化,地面失去植被保护,水分条件变差,遇风起沙为沙尘暴的发生建立了地面的条件;另一方面,沙尘暴又是土地沙漠化的爆发过程。沙尘暴发生时,破坏地面植被,对地面产生强烈的侵蚀,地面物质、土壤有机质和微量元素又一次在沙尘暴的作用下损失,土地沙漠化迅速发展。因此沙尘暴是沙漠化环境变化的重要体现。
地表形态:这是沙漠化最明显的标志,往往是衡量沙漠化发展各阶段的主要指征,以沙丘、风蚀和风积来表征。由于不同沙漠化类型地区沙漠化过程的差异,所引起的地表形态也不相同。在原来没有类似沙漠景观的沙质草原,在各种人为因素破坏植被以后,一般经历了地表风蚀,灌丛沙堆,斑点状或片状流沙发育,并进一步发展成以新月形沙丘和沙丘链为主的密集沙丘。
在干旱荒漠地带绿洲边缘以沙丘活化为主的沙漠化地区,沙漠化发展结果,其地表形态由固定的灌丛沙堆演变为具有流沙分布的吹扬灌丛沙堆和新月形沙丘及沙丘链。
二、沙漠化地质环境监测指标
根据沙漠化地质环境调查指标体系,针对沙漠化演化趋势和防治对策,结合易测、广泛使用性;对沙漠化状况变化的敏感性;经得起定量检查的原则确定土地沙漠化地质环境监测指标。具体内容详见表3-9。
表3-9 沙漠化地质环境监测指标
(一)响应指标
水文:在干旱、半干旱地区,水文环境对沙漠化的进程具有重要的控制作用,水文是沙漠化进程的重要监测指标之一。
水文的影响首先表现为潜水面对风蚀作用的制约。Nash(1997)在研究地下水与风沙作用过程时指出,由于孔隙水的表面张力作用,靠近潜水面附近的湿润沙粒粘合力增大,不易被风力吹移。贺大良等(1988)所作的风洞试验也表明,只有在沙的含水率小于1%时,沙粒才能起动。而在这种情况下,风总是先吹干地面,再将沙粒吹离地面产生迁移。另外,较高的潜水面在强蒸发作用下,有助于胶结物聚集形成胶结硬化层,抵御风蚀作用。因此,潜水面也是沙漠区的风蚀基准面。
潜水位埋深对植物生长的影响,也会进而影响沙漠化进程。植物需要有适宜其自身生长的地下水位,其最低水位称为凋萎水位。一般沙生植物的适生水位深度为1~5 m(崔亚莉等,2001)。一旦地下水位下降到低于凋萎水位,植物即发生枯死,这是土地沙漠化的主要原因之一。
气候:气候因素对沙漠化的作用主要是干旱的影响,气候因素的表征指标包括风速、降水量和蒸发量。降雨的时空分布以及降雨量大小,不仅影响了整个水循环系统,而且直接影响了植被的成活率和农作物的收成。监测1~2年或更多年份内降雨量的变化情况,可以表征某地区的干旱程度变化。
社会经济:沙漠化形成的人为方面原因主要为掠夺式的土地利用方式,人口、牲畜的超载,加大了土地资源利用的压力,人口承载力可作为评价沙漠化发展趋势的监测指标。
在土地质量相对较差的半干旱地区,生态环境承受自然灾害的能力差,随着人口的增长,对土地掠夺式经营活动频繁出现,势必造成人口承载力的降低。人口承载力的高低可作为沙漠化监测的指示性压力指标。
(二)状态指标
土壤环境:选择土壤环境作为监测指标,源于土壤是土地沙漠化的物质基础。土壤的物理指标(土壤粒径、含水率)和化学指标(土壤有机质含量、磷、钾、氮含量)制约着土壤温度和湿度的变化,进而影响土壤的肥力,土壤有机质反映了地面植被生长的情况。因此,土壤含水量、地表物质颗粒组成及其营养物质是土壤沙漠化的基础,也是沙漠化监测的主要状态指标。
土壤的粒径决定土壤的抗风蚀能力,土地沙漠化首先起源于土壤风蚀。Bagnold(1941)指出,风吹砂粒的粒径一般在0.15~0.30 mm,土壤中粒径0.05~0.5mm的颗粒比重越高,土壤越容易发生风蚀且风蚀程度越大。吴正(1987)和胡梦春的实验结果表明,不同粒径的土壤颗粒启动风速不同,相同风速下不同粒级的吹蚀也有很大差异。在12.47m/s风速下,中细砂的吹蚀量是粉砂的1000 倍。伴随着土壤风蚀,形成了土壤粗化过程。
土壤粗化过程是土地沙漠化过程中最为普遍的现象。土地开始发生沙漠化,首先表现为土壤粒级中细粒物质的减少,粗大物质占绝对优势。如表3-10所示。
表3-10 沙漠化土地粒级组成的变化
大量风洞实验结果表明,沙土含水量<2%时,抗风蚀能力变化大,当>2%时抗风蚀能力变化趋于稳定。当沙土含水量达到饱和持水量4.73%时,抗风蚀极限风速稳定在14m/s左右,即可抗御6~7级大风。而当风速一定时,沙土风蚀模数随含水量减少而增加。胡梦春、刘玉璋等人的风洞实验还表明,土壤含水量对土壤颗粒的风蚀启动风速也有很大影响。流沙在干燥的情况下启动风速较低,约为4.5~5.0m。随着土壤含水量的提高,启动风速也迅速提高。当达到最大持水量时,起沙风速需要提高近2倍。另外,不同植物种群对土壤含水率的要求各异,草本植物一般要求土壤含水率在8%以上,而沙生植物对土壤含水率只要求在3%以上。在我国西北地区,当土壤含水率<7%时,天然植被开始退化,土地开始沙化;当土壤含水率<5%时,植被退化,土地沙化明显;当土壤含水率<3%时,基本无植被生长,土地严重沙化。科尔沁地区,对于大部分0~2cm的表层土壤,其含水量在春季不足1%,甚至低于0.3%(赵哈林等,2003)。如此低的含水量,植被大量死亡,地面裸露,大约4~5m/s的风速即可引起风蚀,这为多风的科尔沁沙地土壤风蚀、沙化奠定了基础。
土壤中的养分随着沙漠化的发展发生了由多到少的变化(表3-11)。由于土壤中养分的减少,导致了土壤的贫瘠化,从而使沙漠化土地的生产潜力下降,促使土地进入恶性循环。
表3-11 沙漠化土地养分
地表形态:是沙漠化最明显的标志,不同沙漠化类型地区沙漠化过程的差异,所引起的地表形态也不相同。风蚀和风积可以作为表征沙漠化发展各阶段的主要指征,作为沙漠化的状态监测指标。
(三)压力指标
生态环境:植被是表述沙漠化土地的基本特征之一,它直接影响风沙地貌的形成、发育和演化,特别是在风沙地貌形成之初和衰亡之时,这种影响成为沙漠化土地等级划分工作中的难点与关键。也是易于判断沙漠化程度的指标,可以作为直接信息衡量土地沙漠化程度。
在沙漠化过程中,植被的盖度和种群基本反映了沙漠化程度(表3-12)。
表3-12 不同沙漠化土地类型植被盖度和类型
这些字母代表不同的气候类型,用于描述冰箱的适用环境温度范围。
SN:亚温带型,适宜的使用环境温度为+10℃至+32℃;
N:温带型,适宜的使用环境温度为+16℃至+32℃;
ST:亚热带型,适宜的使用环境温度为+18℃至+38℃;
T:热带型,适宜的使用环境温度为+18℃至+43℃。
这些气候类型是根据国际标准制定的,用于指导消费者在购买冰箱时选择适合自己所在地区气候条件的产品。
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