近现代阿拉善荒漠气候变化与环境演变机制研究进展

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2017.00002

摘要/Abstract

摘要： 阿拉善荒漠深居内陆，属暖温带荒漠气候，是典型的大陆性干旱区。区内集中了巴丹吉林、腾格里、乌兰布和三大沙漠，发源于青藏高原北部的两条内陆河尾闾深入其间。该区域是中国沙尘暴主要源区和西北重要路径之一，是国家“两屏三带”生态安全战略格局“北方防沙带”的重点区域。系统认识区域气候变化、环境演变及其驱动机制，对区域沙化土地治理及其决策具有重要现实意义。本文综述了器测和代用指标记录的近现代区域气候变化特征及其大气环流影响机制、区域及典型景观等环境演变特征、环境演变驱动机制和驱动因子贡献率量化方法等几个方面的研究进展，并提出了今后研究和关注的重点。

关键词: 阿拉善荒漠, 气候变化, 环境演变, 驱动机制

Abstract: Alxa Desert is the typical continental arid regions, and belongs to the warm temperature zone, which located in the center of Asia. Three deserts are distributed in the Alxa Plateau, including of Badain Jaran, Tengger and Wulanbuhe Desert. Two inland rivers, Heihe River and Shiyang River, terminated in this area. The Alxa Desert is also the sandstorm source region and the main sandstorm route in china. Therefore, this area was the key area of desertification controlling zone in the Ecosystem Security Initiatives Pattern of the China Ecosystem Barrier System. Understanding systematically the regional climate change, environment evolution and its driving mechanism is benefit to the controlling of desertification and the related policy making. Based on the aforementioned, this paper reviewed the study process on the characteristics of regional climate changes recorded by the instrumental and proxy indexes and the influencing mechanism of general atmospheric circulation, environment evolution features of the regional and typical landscapes, driving mechanism and quantitative methods of the driving factors' distribution, and put forward the key study points needed to pay attention on Alxa Desert in the nearest future.

Key words: Alxa Desert, climate change, environment evolution, driving mechanism

中图分类号:

P531

肖生春, 陈小红, 丁爱军. 近现代阿拉善荒漠气候变化与环境演变机制研究进展[J]. 中国沙漠, 2017, 37(6): 1102-1110.

Xiao Shengchun, Chen Xiaohong, Ding Aijun. Study Process of Climate Changes, Environment Evolution and Its Driving Mechanism in the Last Two Centuries in the Alxa Desert[J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2017, 37(6): 1102-1110.

参考文献

[1] 裴浩,敖艳红,李云鹏,等.内蒙古阿拉善地区气候区划研究[J].干旱区资源与环境,2000,14(3):46-55.
[2] 钱正安,宋敏红,李万源,等.全球、中蒙干旱区及其部分地区降水分布细节[J].高原气象,2011,30(1):1-12.
[3] 刘禹,马利民,蔡秋芳,等.采用树轮稳定碳同位素重建贺兰山1890年以来夏季(6-8月)气温[J].中国科学,2002,32(8):667-674.
[4] Liu Y,Cai Q F,Liu W G,et al.Monsoon precipitation variation recorded by tree-ring δ¹⁸O in arid Northwest China since AD 1878[J].Chemical Geology,2008,252:56-61.
[5] 韩海涛,胡文超,司建华,等.阿拉善地区气候时空变化规律研究[J].干旱区资源与环境,2008,22(12):89-92.
[6] 李静,何清,姚俊强,等.内蒙古西部地区气候变化特征及影响因子分析[J].干旱区资源与环境,2014,28(5):186-191.
[7] 阿拉善盟地方志编纂委员会.阿拉善盟志(1990-2009)[M].呼和浩特:内蒙古文化出版社,2012:129-184.
[8] 阿拉善盟档案史志局和档案学会.阿拉善盟年鉴(2015卷)[M].2015:52-52.
[9] 周建秀,杨海,李艺雯,等.阿拉善地区沙尘暴的统计分析和发生规律及防治对策[J].内蒙古环境保护,2002,14(1):26-30.
[10] 王旭东.1961-2007 年阿拉善盟暖干(湿)气候变化特征及其影响研究[D].兰州:兰州大学,2009.
[11] 李春筱,董治宝,常佩静,等.阿拉善高原近45 a来气温变化特征分析[J].中国沙漠,2011,31(3):788-792.
[12] 春喜,丹丹,毕力格,等.阿拉善高原近60年的气候变化[J].水文,2013,33(2):43-50.
[13] 陈豫英,陈楠,钱正安,等.中蒙干旱半干旱区降水的时空变化特征(Ⅱ):综合气候分区及各分区降水周期变化的进一步分析[J].高原气象,2011,30(1):13-21.
[14] 刘禹,解利,李强,等.公元1820年以来甘肃东大山地区树轮宽度对3-9月平均最低温度的响应分析[J].地球环境学报,2012,3(3):900-908.
[14] 鲁瑞洁,夏虹.腾格里沙漠南缘油松树轮宽度变化及其对气候因子的响应[J].中国沙漠,2006,26(3):399-402.
[15] Chen F,Yuan Y J,Wen W S,et al.Tree-ring-based reconstruction of precipitation in the Changling Mountains,China,since A.D.1691[J].International Journal of Biometeorology,2012,56:765-774.
[16] Xiao S C,Xiao H L,Dong Z B,et al.Dry/wet variation recorded by shrub tree-rings in the central Badain Jaran Desert of northwestern China[J].Journal of Arid Environments,2012,87:85-94.
[17] Xiao S C,Xiao H L,Peng X M,et al.Hydroclimate-driven changes in the landscape structure of the terminal lakes and wetlands of the China's Heihe River[J].Environmental Monitoring and Assessment,2015,187(1):4091.
[18] Xiao S C,Xiao H L,SI J H,et al.Lake level changes recorded by tree rings of Lakeshore shrubs:a case study at the Lake West-Juyan,Inner Mongolia,China[J].Journal of Integrative Plant Biology,2005,47(11):1303-1314.
[19] 马燕,郑祥民,曹希强,等.近200 a来黑河下游天鹅湖湖泊沉积记录的环境变迁[J].湖泊科学,2006,18(3):261-266.
[20] 张永香,於琍,尹红.巴丹吉林沙漠南缘191 a来年降水量重建及初步分析[J].沙漠与绿洲气象,2015,9(1):12-16.
[21] 马金珠,陈发虎,赵华.1 000年以来巴丹吉林沙漠地下水补给与气候变化的包气带地球化学记录[J].科学通报,2004,29(1):22-26.
[22] Ulrike H,Kurschner H,Battarbee R,et al.Desert plant pollen production and a 160-year record of vegetation and climate change on the Alashan Plateau,NW China[J].Vegetation Historical Archaeobotany,2006(15):181-190.
[23] 高尚玉,鲁瑞洁,强明瑞,等.140年来腾格里沙漠南缘树木年轮记录的降水量变化[J].科学通报,2006,51(3):326-331.
[24] Liu Y,Lei Y,Sun B,et al.Annual precipitation variability inferred from tree-ring width chronologies in the Changling-Shoulu region, China,during AD 1853-2007[J]. Dendrochronologia,2013,31:290-296.
[25] 马利民,刘禹,蔡秋芳,等.贺兰山树轮晚材宽度记录中的降水量变化[J].海洋地质与第四纪地质,2003,23(4):109-114.
[26] 蔡秋芳,刘禹.油松树轮记录的1776年以来贺兰山地区气温变化[J].地理学报,2006,61(9):929-936.
[27] 陈峰,袁玉江,魏文寿,等.树轮记录的贺兰山北部近208年5-7月温度变化[J].应用气象学报,2011,22(4):463-471.
[28] 刘禹,史江峰, Shishvo V,等.以树轮晚材宽度重建公元726 年以来贺兰山北部5-7月降水量[J].科学通报,2004,49(3):265-270.
[29] Liu Y,Ma L M,Leavittb S W,et al.A preliminary seasonal precipitation reconstruction from tree-ring stable carbon isotopes at Mt. Helan, China, since AD 1804[J].Global and Planetary Change,2004,41:229-239.
[30] 范子昂,魏文寿,陈峰,等.树轮记录的腾格里沙漠东缘1775-2005年降水变化[J].中国沙漠,2012,32(4):996-1002.
[31] 史江峰,刘禹,Vaganov E,等.贺兰山油松生长的气候响应机制初步探讨[J].第四纪研究,2005,25(2):245-251.
[32] 史江峰,刘禹,蔡秋芳,等.油松(Pinus tabulaeformis)树轮宽度与气候因子统计相关的生理机制——以贺兰山地区为例[J].生态学报,2006,26(3):697-705.
[33] 赵守栋,何新,张冰琦,等.贺兰山东坡高山林线青海云杉径向生长对气候因子的响应[J].北京师范大学学报:自然科学版,2013,49(5):501-505.
[34] Li J B,Chen F H,Cook E R,et al.Drought reconstruction for north central China from tree rings:the value of the Palmer drought severity index[J].International Journal of Climatology,2007,27:903-909.
[35] 陈峰,袁玉江,魏文寿,等.树轮记录的甘肃山丹近224年降水变化[J].地理与地理信息科学,2010,26(5):82-86.
[36] 刘禹,王雷,史江峰,等.利用贺兰山北部树轮资料重建过去270年以来6-8月平均干燥指数[J].第四纪研究,2005,25(5):540-544.
[37] 蔡秋芳.贺兰山油松生长对三种不同水分指数的响应及1-7月Walter 指数重建[J].海洋地质与第四纪地质,2009,29(6):131-136.
[38] 张永香,勾晓华,胡文东,等.树轮记录的贺兰山区近百年来的干旱事件[J].生态学报,2005,25(8):2121-2126.
[39] 马利民,刘禹,赵建夫.贺兰山油松年轮中稳定碳同位素含量和环境的关系[J].环境科学,2003,24(5):49-53.
[40] 史江峰,刘禹,蔡秋芳,对.贺兰山过去196年降水的树轮宽度重建及降水变率[J].海洋地质与第四纪地质,2007,27(1):95-100.
[41] 钱正安,吴统文,宋敏红,等.干旱灾害和我国西北干旱气候的研究进展及问题[J].地球科学进展,2001,16(1):28-38.
[42] 吴统文,钱正安.西北干旱区干、湿年夏季环流和高原动力影响差异的对比分析[J].高原气象,1996,15(4):558-568.
[43] 王可丽,江灏,赵红岩.西风带与季风对中国西北地区的水汽输送[J].水科学进展,2005,16(3):432-438.
[44] 周建琴,钱正安,蔡英,等.夏季不同源地水汽对我国西北区降水影响的数值模拟(Ⅱ)[J].高原气象,2009,28(6):1220-1232.
[45] 张庆乐,刘卫国,刘禹,等.贺兰山地区树轮碳氧同位素与夏季风降水的相关性讨论[J].地球化学,2005,34(1):51-56.
[46] 陈峰,袁玉江,魏文寿,等.树轮记录的贺兰山北部5-7月PDSI变化[J].气候变化研究进展,2010,6(5):344-348.
[47] 冯文,王可丽,江灏.夏季区域西风指数对中国西北地区水汽场特征影响的对比分析[J].高原气象,2004,23(2):271-275.
[48] 蔡英,宋敏红,钱正安,等.西北干旱区夏季强干、湿事件降水环流及水汽输送的再分析[J].高原气象,2015,34(3):597-610.
[49] 李秀彬.全球环境变化研究的核心领域——土地利用/土地覆被变化的国际研究动向[J].地理学报,1996,51(6):553-558.
[50] 周建秀,谷雨,达来,等.阿拉善地区荒漠化遥感监测及动态变化[J].干旱区资源与环境,2014(1):126-130.
[51] 何磊.基于遥感方法的阿拉善盟荒漠化研究[D].兰州:兰州大学,2013.
[52] 马文瑛,何磊,赵传燕.2000-2012阿拉善荒漠化动态[J].兰州大学学报:自然科学版,2015,51(1):55-61.
[53] 朱金峰.巴丹吉林沙漠边缘地区近20年土地沙漠化遥感监测研究[D].兰州:兰州大学,2011.
[54] 王涛,颜长珍,宋翔.近30年内蒙古阿拉善盟不同生态系统土地利用动态遥感监测[J].中国沙漠,2008,28(6):1001-1004
[55] 谢家丽,颜长珍,李森,等.近35 a内蒙古阿拉善盟绿洲化过程遥感分析[J].中国沙漠,2012,32(4):1142-1147.
[56] 周建秀,刘志宁,谷雨,等.黄河西岸乌兰布和沙漠综合治理区生态环境状况及动态变化[J].干旱区资源与环境,2014,28(4):28-34.
[57] 张振瑜,王乃昂,马宁,等.近40 a巴丹吉林沙漠腹地湖泊面积变化及其影响因素[J].中国沙漠,2012,32(6):1743-1750.
[58] 任昱,高永,虞毅等.乌兰布和沙漠湖泊变化与气候关系[J].干旱区研究,2011,28(1):168-174.
[59] 乔江,裴浩,王永利,等.腾格里沙漠内湖泊及湖盆绿洲的动态研究[J].内蒙古气象,2006,26(2):26-28.
[60] 刘淑娟,马剑平,刘世增,等.青土湖水面形成过程对荒漠植物多样性的影响[J].水土保持通报,2016,36(1):27-32.
[61] Xiao S C,Peng X M,Tian Q Y.Climatic and human drivers of recent lake-level change in East Juyan Lake,China[J].Regional Environmental Change,2016,16(4):1063-1073.
[62] 肖生春,肖洪浪,周茂先,等.近百年来西居延海湖泊水位变化的湖岸林树轮记录[J].冰川冻土,2004,26(5):557-562.
[63] 彭小梅,肖生春,程国栋,等.胡杨树轮记录的20世纪40年代前后黑河下游分水过程及其生态影响[J].中国沙漠,2016,36(1):206-215.
[64] Peng X M,Xiao S C,Cheng G D,et al.Human activity impacts on the stem radial growth of Populus euphratica riparian forests in China’s Ejina Oasis,using tree-ring analysis[J].Trees,2017,31(2):379-392.
[65] 肖生春,肖洪浪,肖笃宁,等.额济纳蒙古族民间景观格局反映的区域环境状况[J].冰川冻土,2006,28(4):492-499.
[66] 廖杰.黑河流域绿洲演变研究[D].北京:中国科学院研究生院,2011.
[67] 许端阳,李春蕾,庄大方,等.气候变化和人类活动在沙漠化过程中相对作用评价综述[J].地理学报,2011,66(1):68-76.
[68] 许端阳,佟贺丰,李春蕾,等.耦合自然-人文因素的沙漠化动态系统动力学模型[J].中国沙漠,2015,35(2):267-275.
[69] 孙建国,张卓,韩惠,等.气候和人类因素在黄土高原西北部植被变化中的贡献率研究[J].遥感信息,2014,29(2):85-90.
[70] 何磊,马文瑛,赵传燕.人类活动和自然因素在阿拉善盟荒漠化过程中的相对作用[J].兰州大学学报:自然科学版,2015,51(3):344-350.
[71] 龚家栋.阿拉善地区生态环境综合治理意见[J].中国沙漠,2005,25(1):98-107
[72] 丁涛,张武文,张宇.阿拉善盟土地利用对生态环境的影响分析[J].内蒙古农业大学学报,2011,32(1):102-106.
[73] 刘羽,王秀红,张雪芹,等.巴丹吉林-腾格里沙漠间沙丘活化带发展过程及其驱动力分析[J].干旱区研究,2011,28(6):957-966.
[74] 李晓光.基于MODIS-NDVI的内蒙古植被覆盖变化及其驱动因子分析[D].呼和浩特:内蒙古大学,2014.