發布時間：2015-09-22所屬分類：管理論文瀏覽：1次
摘 要： 有關現在氣候環境應用的新發展科技措施有哪些呢?我們應該怎樣來加強對環境的管理呢?對于環境的條例制度有哪些呢?本文選自： 《廣州環境科學》 ,《廣州環境科學》刊于1985年,是由廣州市環境科學學會主辦的環境保護綜合性科技刊物,為廣大從事環保工作的專家、
有關現在氣候環境應用的新發展科技措施有哪些呢?我們應該怎樣來加強對環境的管理呢?對于環境的條例制度有哪些呢?本文選自：《廣州環境科學》,《廣州環境科學》刊于1985年,是由廣州市環境科學學會主辦的環境保護綜合性科技刊物,為廣大從事環保工作的專家、學者、科技人員、管理干部及大專院校師生,提供發表論文進行學術交流的窗口。本刊堅持為社會主義服務的方向，堅持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導，貫徹“百花齊放、百家爭鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅持實事求是、理論與實際相結合的嚴謹學風，傳播先進的科學文化知識，弘揚民族優秀科學文化，促進國際科學文化交流，探索防災科技教育、教學及管理諸方面的規律，活躍教學與科研的學術風氣，為教學與科研服務。
摘要：在干旱環境強烈蒸發作用下,地下水位過高,會因蒸發而無效耗散,并導致土壤發生嚴重鹽漬化,對胡楊生長造成鹽脅迫;地下水位過低,胡楊生長則因受到水分脅迫而生命活動受到抑制,出現退化甚至死亡。當地下水埋藏深度在胡楊適宜生長范圍內時,地下水的水化學特征,特別是礦化度高低會對胡楊的生長產生顯著影響,絕大多數胡楊林的分布、長勢及演替規律明顯受地下水礦化度高低的影響。
關鍵詞：氣候環境,環境論文,論文發表
胡楊地理分布胡楊在全球的分布具有明顯的地理特征,主要分布在北緯30°~50°之間的亞洲中西部、地中海、北非和歐洲南端,生長于荒漠區的河流沿岸及湖濱地帶,一般可以在大陸性干旱氣候地區形成蔥郁的綠洲[2,5]。胡楊林在中亞荒漠區是分布最廣的喬木樹種之一,主要分布于中國西北、蒙古、哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦、土庫曼斯坦、中亞細亞、巴基斯坦、伊朗、阿富汗、印度、敘利亞、伊拉克、埃及、以色列、土耳其、阿爾及利亞和高加索等地區[5-9]。位于中亞42.5°~44°N,58°~60°E的Tu-ran低地的Amudarya三角洲地區分布著大面積的胡楊,該地區大部分位于烏茲別克斯坦境內,小部分位于土庫曼斯坦境內[6]。在伊拉克的DhiQar省、Euphrates幼發拉底河地帶,以及位于41°65'N、60°62'E的咸海AralSea殘留區南部250km的AmuDarya河下游地區,Karakum和Kizylkum沙漠過渡地區均有胡楊分布[7,9]。位于赤道上的肯尼亞也有胡楊分布,但屬于相對孤立的地域[5]。目前,全世界最大的胡楊天然林集中在中國新疆和哈薩克斯坦,由于人為干擾,許多國家的胡楊林已經遭到嚴重破壞,僅有零散分布(表略)中國的胡楊林主要分布于新疆、甘肅、內蒙、寧夏、青海等5個省份(自治區)。新疆胡楊分布于北緯36°30'~47°、東經82°30'~96°之間的廣大地區,分布面積占全國的91.1%,其中89.1%的胡楊分布于塔里木盆地,主要集中在塔里木河上游葉爾羌河、喀什河以及塔里木河中游一帶,是目前全世界最大的一片天然胡楊林,面積為35.2萬hm2[5,11](表2)。此外,在準噶爾盆地、伊犁河谷、天山南坡、塔什庫爾干和昆侖山也有胡楊分布。從新疆塔里木河谷形成的走廊狀沿岸森林斷續向東,經羅布低地和哈順戈壁而至甘肅河西走廊西端的額濟納谷地均有胡楊分布。在內蒙古烏蘭察布盟(四王子旗北部)、伊克昭盟(杭錦旗西部)、巴顏淖爾盟、阿拉善盟以及寧夏中衛縣也有胡楊分布。青海省西部的柴達木盆地以西、昆侖山北麓、拖拉海沿岸的河灘階地和阿拉山沙漠區是胡楊天然林分布的東部界限。
胡楊分布區域的氣候環境特征及人類活動
胡楊是荒漠地區天然分布的唯一可以建群的高大喬木樹種,適應于極端干旱的氣候環境條件,耐鹽堿、水濕,抗干旱、風沙,具有維護分布區內生態平衡等作用[4]。胡楊生長區域的氣候、水資源、地下水、土壤等環境條件的獨特性、生態系統的脆弱性以及人類活動的長期干擾,對區域生態環境有較大影響。面對全球氣候環境變化以及人類活動影響的相互疊加,對胡楊分布區域氣候環境特征和變化規律,以及胡楊自身的適應性進行研究具有重要意義。氣候特征胡楊生長區域多屬于典型的干旱大陸性荒漠氣候條件,干旱氣候指標中,降水要素特征尤為重要[11]。胡楊生長區域年降水高度集中,多集中在夏季,6~8月的降水量可占年總量的50%~65%,降水常集中在一、二場雨上,有“濕年一場雨”之說。另外,降水變率較大,我國新疆(特別是南疆)有近一半氣象臺站的降水資料表明,年降水變率在0.3~0.5之間[10,12]。河西走廊及柴達木盆地亦相近,一年中降水多集中在7~8月,而且形成有效降水的頻率很少,多是零星的小陣雨[11,14]。溫度空間分布受地形影響,地域性不及降水強,年溫差和日溫差較大。新疆塔里木河胡楊分布區內平均溫度年較差為28.5~44.1℃,日較差20~27.5℃,極端最高40.6℃,極端最低-25.5℃,大于10℃年積溫在4040~4210℃,年日照時數為573.5h,無霜期218d,多年平均降水量為45.2mm,蒸發量則高達2900mm以上。內蒙古黑河流域額濟納胡楊分布區多年平均氣溫為8.3℃,極端最高氣溫42.2℃,極端最低氣溫-37.6℃,空氣極為干燥,平均相對濕度為35%左右,潛在蒸發量高達3706mm,是降水量的近100倍。在以變暖為主要特征的全球氣候變化背景下,我國西北內陸地區近30年來的溫度也在波動增長,20世紀80年代后35°N以北地區的增溫更為明顯,特別是冬季增溫顯著,增溫幅度最大的新疆北部近10年的年平均氣溫比前10年的平均值增長了1.0℃[14-15]。胡楊生長區域總的氣候特征是:溫差大、變化多、水量少、干燥、頻繁的干熱風和大風、蒸發量高,冬季嚴寒、夏季酷熱。水資源特征胡楊生長區域內高的蒸發量和低的降水量,決定了以胡楊為建群種的荒漠河岸林綠洲生態景觀的維持高度依賴于河流徑流以及受河流徑流影響的地下潛水系統。大多數內陸河流徑流主要由上游山區水源形成區的高山冰川積雪融水下泄形成,以及中下游的小部分大氣降水匯入。由于河流流經區域氣候極其干旱,降水稀少,蒸發量大,中下游地表徑流水量占總徑流量的比例均很低,中下游反而多是河流徑流的耗散區和消亡區[16]。河流徑流量在不同季節洪枯懸殊的特征非常明顯。徑流水量的消耗除蒸發外,主要形式為滲漏、兩岸漫溢以及形成大小不等的季節性湖泊。新疆塔里木河是典型的西北內陸河流,以上游冰雪融水為補給,徑流量與高山冰川儲水量、積雪量和山區溫度高低有密切的關系,一般從當年10月到來年3月為枯水期,每年3、4月有不明顯的春汛,7、8月出現洪峰;洪枯懸殊,冬春兩季缺水,夏季洪水過剩,易發生洪災[16-17]。另外,4至6月份當地農業生產活動增加,灌溉引用大量河水,易造成徑流量進一步減少,這一時期也是荒漠綠洲生態用水的高峰期,徑流量的銳減必然影響到胡楊樹木正常的萌發生長,農業生產與生態環境之間的用水矛盾問題日益凸顯。近年來,由于對水資源的不合理利用而導致的河流流量銳減對綠洲植被造成了幾乎毀滅性的打擊,植物群落受到干擾后其自然演替過程和動態平衡關系被打破,隨之發生逆行演替[14]。地下水特征胡楊具有延伸到地下潛水層附近的龐大根系,有強大的根部滲透壓和含碳酸氫鈉的樹葉,比一般中生樹種抗旱和耐鹽堿,但對胡楊抗旱性和耐鹽性卻不能過分夸大。事實上,胡楊在荒漠中是不能完全脫離潛水或徑流水而生存的。在荒漠干旱氣候條件下,地下潛水位深淺,或者有無地表徑流灌溉是影響胡楊生長的直接的決定性因素。新疆塔里木河谷,胡楊與潛水位的關系大致是:潛水位1~3m,胡楊生長良好,能萌蘗更新;4~5m,生長停滯,樹木稀疏,幼樹枯萎;6~8m,大樹枯梢,小樹枯死;9m以下,大部分胡楊枯死[10,17]。而在氣候相對濕潤的溫帶荒漠地帶,有徑流水補給或沙丘凝聚水供給的情況下,胡楊生長較少受潛水位的限制[15]。生長在荒漠河岸附近的胡楊,距離河道越遠,地下水越深,胡楊長勢越差,平均胸徑、冠幅、樹高等指標均逐漸變小[10]。
水中的無機鹽有些是植物需要的,但濃度高于植物根細胞液的濃度時,細胞中的水分會滲透出來,造成植物脫水萎蔫,不同植物對所吸收水分的含鹽量有其不同適應范圍[15]。胡楊對地下水礦化度也有最佳適宜濃度,超過就會出現衰敗。一般而言,地下潛水礦化度比較低時,胡楊普遍生長較好。塔里木流域相關研究表明,地下水的礦化度<5g/L,在0.288~5.275g/L之間,基本適宜胡楊生長[14]。
周茅先、肖洪浪等在研究額濟納州地下水水鹽特征與植被的生長關系時也指出,胡楊在地下水位為2m左右、礦化度小于1g/L的環境中生長較好[19]。另外,地下水中Cl-含量過高,也會抑制胡楊生長[14]。土壤類型土壤含水量、含鹽量以及土壤有機質含量是決定胡楊生長的主要因素。胡楊的生長與土壤水關系非常密切,土壤含水量是限制胡楊生長發育的主要生態因子。當土壤的有效含水量不能滿足胡楊的生理需要時會形成土壤干旱。當地下潛水位下降至一定深度,地表蒸騰條件不變,土壤包氣帶含水量下降到植物難以從土壤中吸收到足以維持其生態的水分,會造成胡楊及其他灌叢植被的衰退與死亡[14]。
張元明、陳亞寧等對新疆塔里木河中游地區植被進行多元統計分析,從定量角度揭示了決定塔里木河中游地區植物群落分布的環境因子主要是地下水埋深和土壤含水量,胡楊長勢差的原因與土壤含水量有密切關系[20]。土壤含鹽量對植物的生長發育也有影響。土壤中鹽分含量高時,會抑制植被對養分的吸收。就胡楊而言,其生存不僅依賴于水源條件,還取決于水土的鹽分條件[21]。徐海量、宋郁東等指出,在干旱地區影響植被生長的主要因素是土壤水分和鹽分[22]。趙楓、金海龍等研究表明,影響胡楊生長的因素除地下水埋深、礦化度等外,還與土壤含鹽量有關,尤其是包氣帶土壤的含鹽量[21]。在地下水水位與礦化度、土壤含水量等指標均適宜于胡楊生長時,土壤中有機質含量的高低與胡楊分布蓋度和長勢有一定的相關關系,有機質含量高,胡楊分布密集長勢較好,反之蓋度低、長勢差[20-22]。人類活動隨著社會經濟的進一步發展,人類活動對天然胡楊生長的影響日益加劇。
新疆塔里木河流域水文資料表明,20世紀50年代中期至60年代,塔河三源流(即和田河、葉爾羌河、阿克蘇河)平均下泄到塔河干流的年水量在51.79×108m3,到了90年代,三源流下泄到塔河干流年水量僅為42.04×108m3,平均以每年0.25×108m3速率下降[17]。近幾十年來,由于干旱氣候和沙質土壤等自然原因與人類在經濟利益驅動下對水資源的盲目掠奪開發等社會原因,導致內陸河流在中下游段水文過程完全喪失,河道斷流、尾閭干涸、地下水位下降、土地沙漠化、鹽堿化及植被退化過程加劇等一系列生態環境問題。大量農田灌溉排水進入河流,使河水的礦化度增加,水質鹽化。河流沿岸區域植被破壞,土壤侵蝕加劇,使河水泥沙匯集量增加[20,22]。
胡楊對氣候環境的適應及其更新演替和相關保護復壯措施
對氣候環境的適應胡楊適應氣候環境能力極強,具有耐鹽堿、耐水濕、抗風沙等特性,但對所處環境水分條件極為敏感。胡楊外在形態,特別是葉形的變化是其對氣候環境適應的明顯特征,葉形變化的原因及不同葉形的功能差異引起了學者的關注[23]。蘇培璽等研究表明,卵圓形葉光合效率和水分利用效率比披針形葉高[24]。胡楊葉和皮中相對較高的酚類物質對于其抵御強烈的紫外輻射,減少高溫傷害,維持胡楊體內正常的生理活動具有重要的意義。程春龍等研究了中國西北極端干旱區胡楊酚類次生代謝物質與土壤水分的關系,結果表明卵圓形葉中酚類物質含量跟土壤水分含量有顯著的負相關性[4]。
酚類物質分子中芳環是疏水部分,但由于帶有大量的親水的酚羥基或其他親水基團,使整個分子顯示較強的親水性,表明酚類次生物質可能具有保水的功能,能夠降低葉片的水分蒸騰作用,減少水分散失,初步證明了胡楊能夠合成和調節體內酚類次生代謝物質的含量以適應土壤水分條件的變化。胡楊通過調節酚類次生代謝物質的體內的合成、轉運和轉化等過程來抵御極端干旱環境下各種環境因子的脅迫[4]。植物的光合作用是植物生長發育和形成生產力的物質基礎,植物氣孔是葉片與外界進行氣體交換的門戶,同時可防止植物因蒸騰作用所引起水分的過多損失[23]。胡楊葉片光合速率和蒸騰速率明顯受氣孔導度的影響,光合速率、蒸騰速率和氣孔導度間高的相關性說明胡楊屬于氣孔限制型植物[24]。
胡楊的更新演替及保護復壯措施胡楊林是荒漠區特有的珍貴森林資源,它的首要作用在于防風固沙,創造適宜的綠洲氣候和形成肥沃的土壤,具有調節氣候、阻止沙漠漫延、穩定河道及維持荒漠區生態平衡的生態功能。天然或人為的河流改道是造成胡楊林衰退的根本原因。不適當的采伐、毀林墾荒以及過度放牧都會造成森林資源的破壞和土地風蝕,最終導致土地荒漠化加劇[25]。
SCISSCIAHCI
