干旱区研究

Select

封面

2018 (5): 0-1.

摘要 ( 0 )

PDF(378KB) ( 0 )

相关文章 | 计量指标

Select

巴丹吉林沙漠湖泊形态初步研究

赵力强, 张律吕, 王乃昂, 张德忠, 牛震敏

2018 (5): 1001-1011. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.01 cstr: 32277.14.AZR.20180501

摘要 ( 882 )

PDF(3274KB) ( 701 )

湖泊形态是湖泊研究的基础,巴丹吉林沙漠湖泊受到各界广泛关注,却缺乏湖泊形态方面的研究。本文采用超声波测深仪与RTK-GPS测量系统相结合的方式,对巴丹吉林沙漠10个面积较大的湖泊进行了深度测量,得到了完整的湖泊形态数据。其中湖泊规模方面,布尔德以最大的湖泊面积与最小的湖泊最大深度区别于其余湖泊;湖泊形态方面,10个湖泊整体具有干旱区湖泊独有的浅水平底湖泊的特征。由于内生钙华与深处流动性沙漠的原因,利用湖泊周边地形估算湖泊容积的方法对于巴丹吉林沙漠湖泊并不适用。为此,利用测量数据,提出了估算巴丹吉林沙漠湖泊容积的经验公式。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

巴丹吉林沙漠湖泊水面蒸发与气象要素的动态关系

韩鹏飞, 王旭升, 胡晓农, 蒋小伟, 周燕怡

2018 (5): 1012-1020. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.02 cstr: 32277.14.AZR.20180502

摘要 ( 868 )

PDF(2009KB) ( 829 )

巴丹吉林沙漠腹地分布有大量湖泊,水面蒸发是湖泊水循环乃至整个沙漠水循环的关键控制因素。本文以在沙漠腹地湖泊——苏木巴润吉林建立自动气象站监测的2012年9月11日至2013年3月26日和2013年5月8日至2015年6月23日的长序列气象、蒸发数据,以及2012年9月13日至2014年6月20日的湖底压强数据为基础,在多时间尺度下分析湖泊水面蒸发与气象要素的动态关系。利用多元线性回归模型、非线性空气动力学模型和Penman公式对逐小时、逐日和逐月蒸发量进行模拟分析。结果表明:随着时间尺度的提升,蒸发量与同期气象要素之间的相关性增强。在逐小时尺度下,蒸发与同期气象要素的相关性较弱,用多元线性回归模型拟合效果不佳。在逐日和逐月时间尺度下,蒸发量与同期气温和水温的相关性最高,利用多元线性回归模型或非线性空气动力学模型可以较好地模拟蒸发量。Penman公式计算的逐日蒸发量在夏季偏大而冬季偏小。研究结果可为沙漠湖泊水量蒸发的评估提供科学依据。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

新疆克里雅河上游主要离子化学特征及其成因

邵跃杰, 罗光明, 王建, 颜伟, 刘景时

2018 (5): 1021-1029. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.03

摘要 ( 3 )

PDF(2031KB) ( 0 )

以克里雅流域上游河水为研究对象,收集克里雅站2004—2013年及部分20世纪90年代以前水文数据,结合气温、降水等资料,使用多元相关统计方法和水化学图示法等进行综合分析,揭示克里雅河河水的离子化学组成和变化特征,并探讨其影响因素。结果显示:① 克里雅河河水矿化度变化在203~1 081 mg·L^-1,平均值518 mg·L^-1,相对世界河流平均水平偏高;② 河水阳离子Na⁺+K⁺含量最高,主要阳离子浓度依次为(Na⁺+K⁺)>Ca²⁺>Mg²⁺,河水阴离子以HCO^-₃为主,主要阴离子浓度依次为HCO^-₃＞SO^2-₄＞Cl^-;③ 夏季河水离子浓度受流量控制最为明显,即流量越大(小),矿化度越小(大);丰水期克里雅河河水以地表径流补给为主,枯水期河水几乎全部来自地下水,由于不同时期汇流路径的不同,河水离子浓度出现随流量的年内变化;④ 河水离子主要来源于岩石风化,其中蒸发岩的风化影响最大。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

开都-孔雀河流域水资源优化配置

王文辉, 黄粤, 刘铁, 孟凡浩, 刘蛟

2018 (5): 1030-1039. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.04 cstr: 32277.14.AZR.20180504

摘要 ( 766 )

PDF(3921KB) ( 867 )

水资源是维持内陆河流域社会经济与生态环境协调发展的关键因素。针对水资源短缺现状,建立兼顾生态、生产和生活用水的优化配置方案是提高水资源利用效率、缓解供需矛盾的有效手段。本文以开都-孔雀河流域为研究区,采用二阶段区间优化算法,基于历史气象、水文、土地利用、社会经济等数据,构建水资源优化模型,对市政用水、生态用水、工农服务业用水等进行年、月、旬多尺度优化配置。该方法结合区间、概率优化的特点,可准确分析多水源来水和多用户用水的不确定性,实现不同政策情景下的水资源最优配置。研究表明:流域市政、畜牧业和二三产业需水基本能够满足,缺水主要发生在农业、生态用水和塔里木河下游输水。在区域分配上,库尔勒与和静县农业缺水最为显著;生态缺水主要发生在博湖县和库尔勒市,塔里木河下游生态输水单元最为缺水,在高来水水平下仍缺水0.27×10⁸~ 0.92×10⁸ m³·a^-1。年内配水量最大发生在7月,最小为1月;9月缺水程度最高,农业和生态缺水量分别为0.36×10⁸~1.43×10⁸ m³和0.90×10⁸ m³。不同的水资源管理政策将导致流域系统收益发生明显变化,与其他政策情景相比,经济效益优先的情景下,系统能获得更高的用水收益,是相对最优的水资源配置方案。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

银川平原水体氢氧同位素及主要水化学参数特征

范广群, 张德忠, 张建明, 桑文翠, 赵力强

2018 (5): 1040-1049. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.05

摘要 ( 2 )

PDF(2211KB) ( 0 )

运用环境同位素和水化学技术,通过现场测试和室内分析,研究了银川平原不同水体的氢、氧同位素和基本水化学参数特征,结果表明:银川平原各水体δ¹⁸O、δD值基本分布在当地降水线和黄河水δD-δ¹⁸O关系线下方,由于湖水受到强烈的蒸发作用,与其他各地表水相比同位素组成明显偏正,但其氘盈余(负值)远低于全球降水线;同位素特征显示,地表水和地下水均接受黄河水补给,其中河水、渠水和部分地下水的同位素组成一致,表明地表水与地下水之间水力联系十分密切;研究区地下水δ¹⁷O-δ¹⁸O拟合线〔ln(δ¹⁷O+1)=0.524ln(δ¹⁸O+1)+0.000 94〕和全球降水线〔ln(δ¹⁷O+1)=0.528ln(δ¹⁸O+1)+0.000 33〕相近,但¹⁷O盈余大于海水;银川平原各水体均呈碱性,水体的化学类型主要有HCO₃-Na、HCO₃-Ca·Mg,阳离子以Na⁺为主,阴离子以HCO^-₃为主。Gibbs 图显示各水体离子组成主要与岩石风化、蒸发结晶有关。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

干旱区河床参数计算

介飞龙, 封丽华, 李升

2018 (5): 1050-1056. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.06

摘要 ( 2 )

PDF(1169KB) ( 0 )

干旱区地下水主要补给来源为河水入渗,评价干旱区地下水资源量需要准确计算河床的参数,包括垂向河床渗透系数(K)和垂向河水入渗速率(V)。本文描述了一种简化后的渗水仪和干旱区河床垂向渗透系数的计算公式,将该方法应用于新疆南部昆仑山北麓,测定了干旱区河流的河床参数。结果表明:此方法能够有效地测定干旱区河床垂向渗透系数,18个试验点的垂向河床渗透系数在0.864～14.832 m·d^-1。根据试验结果总结了干旱区河水垂向入渗速率与河水深度的关系,提出了一个用于描述干旱区河流河水入渗速率与河水深度关系的经验方程,表明河水垂向入渗速率(V)与河水深度(M)正相关,河水入渗速率的增长率dVdM与河水深度负相关,当河水深度很大时,河水入渗速率的增长率趋于0。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

吉兰泰盐湖盆地土壤铬、汞、砷污染的负荷特征与健康风险评价

张阿龙, 高瑞忠, 张生, 贾德彬, 杜丹丹, 秦子元, 王喜喜

2018 (5): 1057-1067. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.07 cstr: 32277.14.AZR.20180507

摘要 ( 819 )

PDF(2370KB) ( 627 )

选取西北旱区吉兰泰盐湖盆地为研究对象,土壤按照表土层(0~10 cm)、心土层(10～50 cm)和底土层(50～100 cm)分层取样,系统采集了120个土壤样品,测定了重金属Cr、Hg和As以及主要化学成分的含量,以数理统计法、Tomlinson污染负荷指数法、US EPA健康风险评估模型,解析评价了盐湖盆地Cr、Hg和As的污染及污染负荷特征、潜在健康风险水平及空间分布特征。结果表明:① 吉兰泰盐湖盆地土壤各层均含有Cr、Hg、As,以内蒙古地区背景值为基准,盐湖盆地土壤存在Cr、Hg、As的局部超标点或超标区域,Hg和As的超标率高达60%以上;Cr、Hg和As在不同土壤深度重金属含量差异性不显著;相对内蒙古整个地区来说,盐湖盆地土壤Cr、Hg、As含量较高;而对比《土壤环境质量标准》(GB 15618─1995)二级标准值,盐湖盆地的Cr、Hg、As含量均属于国家标准范围以内;② 基于内蒙古地区背景值,吉兰泰盐湖盆地土壤污染负荷整体属于轻微污染,主要在西南图格力高勒沟谷和低山台地区域,为中度污染或强度污染;不同土壤深度污染负荷依次为:表土层>心土层>底土层;③ 盐湖盆地的土壤对于Cr、Hg、As不存在非致癌的健康风险,而对于Cr、As,在沿巴彦乌拉山—贺兰山存在人体可耐受的致癌风险;非致癌风险或致癌风险对于儿童或成人在土壤各层差异不明显,非致癌风险儿童在所有土壤层均大于成年,致癌风险成人均大于儿童;④ 研究成果对于西北旱区盐湖盆地土壤或地下水的安全合理开发利用具有一定实际参考意义。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

模拟增温增雨对典型草原土壤酶活性的影响

钞然, 张东, 陈雅丽, 万志强, 高清竹, 包铁军, 杨劼

2018 (5): 1068-1074. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.08 cstr: 32277.14.AZR.20180508

摘要 ( 672 )

PDF(852KB) ( 766 )

气候变化对生态系统的影响呈增加趋势。土壤酶作为草地土壤中活跃的组分之一,与草地土壤养分含量关系密切。为探究半干旱地区酶活性及土壤养分对气候变化的响应,利用开顶式生长室于2011—2016年在典型草原进行模拟增温增雨试验。结果表明:① 增温使0~10 cm土层的硝态氮和铵态氮含量分别增加40.2%和129.1%,增雨使硝态氮含量增加63.5%,铵态氮含量降低63.6%。② 土层的增温使0~10 cm土层的过氧化氢酶活性和蔗糖酶活性分别降低4.8%和13.3%。与增温的效果相反,增雨使碱性磷酸酶活性、蔗糖酶活性和脲酶活性分别提高7.1%、35.7%和14.9%,对过氧化氢酶无显著影响(P>0.05)。③ 0~10 cm土层的硝态氮和铵态氮含量有增加趋势(P<0.05),不同种类的土壤酶活性对气候变化的响应存在差异,这可能与气候变化趋势下土壤养分循环的变化有关。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

土壤调理剂改良风沙土的试验研究

喜银巧, 赵英, 董正武, 李生宇

2018 (5): 1075-1083. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.09

摘要 ( 5 )

PDF(1308KB) ( 0 )

为评估多种土壤调理剂(羧甲基纤维素钠、磷石膏和生物炭)对风沙土理化性质及植物生长的影响,以不同比例混合的改良剂和风沙土进行棉花盆栽实验,测定分析土壤理化性质及植物生长状况的变化,并运用主成分分析(PCA)和加权求和相结合的方法,构建改良效果评价体系,从而筛选得到最佳调理剂及其配比。结果表明:与对照相比,风沙土容重和pH减小,孔隙度、有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾增大,全钾含量变化不大;同时棉花株高、基茎和生物量均大幅增加。由综合评价方程计算得出,高灌水量下改良处理综合得分明显高于低灌水量下,高灌水量下生物炭处理综合得分最高,其次为磷石膏处理,羧甲基纤维素钠处理得分最低,综合得分排序为:CG3>CG2>CG1>BG3>BG2>AG3>BG1>AG2>AG1,其中施加生物炭45 g·kg^-1处理的改良效果最好,得分为4.69。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

疏水纳米材料修复酞酸酯污染土壤及水体

刘帅, 潘响亮

2018 (5): 1084-1090. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.10

摘要 ( 3 )

PDF(1201KB) ( 0 )

新疆农田土壤及周边河湖沉积物中酞酸酯污染非常严重,由于干旱的气候条件,现有微生物修复技术往往难以适用治理新疆地膜造成的酞酸酯污染。因此,迫切需要研发酞酸酯污染土壤及水体的修复技术及材料。基于应用材料表面的强疏水性对酞酸酯的优异吸附性能的原理,采用多巴胺聚合将3种纳米颗粒(BN、SiO₂、Fe₃O₄)改性得到疏水性良好的材料,并通过SEM-EDS、ATR-FTIR光谱、Raman光谱、N₂吸附脱附曲线等对改性材料进行表征。以新疆地膜污染土壤中常见的酞酸酯、邻苯二甲酸二丁酯作为目标污染物进行吸附性能实验,结果表明:所研发的改性材料对邻苯二甲酸二丁酯具有良好的吸附效果,平衡吸附量可达218.63 mg·g^-1;吸附可以在220 min内达到平衡,吸附动力学符合准二级动力学方程;吸附等温线用Langmuir与Freundlich模型均能良好的拟合,后者的相关性更好;并在pH(2~12)与氯化钠盐度 (高达4%)下,材料就能保持良好的吸附效果。该材料在修复干旱区酞酸酯污染土壤、沉积物及水体中具有广阔应用前景。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

聚谷氨酸抑制盐溶液中钙质磷酸盐沉淀机理

谭文娟, 张道勇, 潘响亮

2018 (5): 1091-1096. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.11

摘要 ( 2 )

PDF(1126KB) ( 0 )

如何提高盐碱土中磷养分的植物有效性是盐碱地农业的重要研究课题。聚谷氨酸(γ-PGA)被认为具有良好的保肥性能和缓释肥性能,但是其内在机理并不清晰。本文通过模拟盐溶液蒸发结晶实验,应用盐溶液pH和电导率(EC)的在线测定、盐溶液各组分之间及各组分与γ-PGA相互作用的热动力学参数测量,研究了聚谷氨酸抑制盐溶液中钙质磷酸盐沉淀的机理。实验表明,随着蒸发过程,盐溶液的pH总体上为先持续上升然后持续下降。当γ-PGA存在时,pH从上升变为下降的拐点所需的时间明显延长,这说明γ-PGA显著延缓了钙质矿物(如HAP和碳酸钙)的沉淀生成。这种延缓作用主要与γ-PGA和各种盐分离子之间络合作用的显著差异相关。虽然HPO^2-₄-Ca²⁺络合物的稳定性大于γ-PGA-HPO^2-₄及γ-PGA-Ca²⁺,但γ-PGA可以为Ca²⁺提供的结合位点数高出HPO^2-₄-Ca²⁺两个数量级,盐溶液中大量的Ca²⁺被γ-PGA络合,从而抑制了HPO^2-₄-Ca²⁺的反应及随后磷酸钙类矿物的沉淀。虽然γ-PGA可延缓钙质矿物的沉淀形成,但对溶液完全蒸发后产生的结晶产物没有明显影响。实验结果表明,γ-PGA可通过抑制磷酸盐与Ca²⁺形成沉淀,而提高盐碱土中植物对P养分的利用效率,通过与HPO^2-₄形成高稳定的络合物起到P肥缓释剂的作用。γ-PGA在实际土壤溶液和土壤中的应用还需要进一步研究。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

风蚀区¹³⁷Cs与有机质剖面分布及其关系——以新疆准东地区为例

赵来朋, 樊梦成, 胥鹏海, 丁肇龙, 刘巍, 杨建军

2018 (5): 1097-1104. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.12

摘要 ( 4 )

PDF(2241KB) ( 0 )

通过对新疆准东地区沙地、裸地、戈壁、耕地和草地进行土样采集,分析了土壤¹³⁷Cs和有机质的分布特征,估算各土地利用类型的土壤侵蚀量并对其进行验证,同时探讨¹³⁷Cs与有机质之间的关系。结果发现:非耕地土壤¹³⁷Cs基本分布在地表15 cm以内,耕地土壤¹³⁷Cs主要分布在犁耕层;非耕地¹³⁷Cs均随土壤深度的增加呈下降趋势,耕地呈现均匀分布;草地土壤有机质随土壤深度增加呈减少趋势,戈壁和裸地有机质含量变化不明显,耕地有机质含量呈均匀状态分布;各土地利用类型下¹³⁷Cs含量总体表现为:草地＞固定沙地＞戈壁＞耕地＞裸地＞半固定沙地,而有机质含量呈现为:草地和耕地＞戈壁＞固定沙地＞半固定沙地和裸地。各样点利用¹³⁷Cs示踪法估算土壤侵蚀速率之间的差异,¹³⁷Cs示踪技术在风蚀地区测定的土壤风蚀并不可靠。准东土壤¹³⁷Cs与有机质呈现为弱相关或不相关,在准东风蚀区用¹³⁷Cs监测土壤有机质动态的效果并不明显。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

梭梭射线组织特征与非结构性碳水化合物含量的关系

周朝彬, 王梦瑶, 龚伟

2018 (5): 1105-1110. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.13 cstr: 32277.14.AZR.20180513

摘要 ( 672 )

PDF(1048KB) ( 419 )

目前,木质部射线组织与非结构性碳水化合物(NSC)含量之间的关系还存在不一致的结论。本文以古尔班通古特沙漠地区优势种梭梭(Haloxylon ammodendron)为供试材料,测定了3种生态类型梭梭木质部射线组织特征、NSC及其组分含量等。结果表明:砾石生态类型的梭梭木射线密度、射线比量、NSC及其组分含量最大,土质生态类型刚好相反。射线比量与NSC(P< 0.01)和淀粉含量(P< 0.05)呈显著正相关,射线细胞壁厚度与NSC含量呈显著负相关(P< 0.01)。这些结果表明,梭梭在较恶劣的条件下通过降低射线细胞壁厚度、增加射线比量和NSC来适应恶劣环境。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

干旱胁迫环境下的胡杨叶片气孔变化

夏振华, 陈亚宁, 朱成刚, 周莹莹, 陈晓林

2018 (5): 1111-1117. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.14 cstr: 32277.14.AZR.20180514

摘要 ( 1043 )

PDF(1642KB) ( 1300 )

研究胡杨叶片气孔特征有助于解读干旱胁迫环境下的水分利用特征和抗旱机理。本文选取塔里木河下游英苏、阿拉干、依干布及麻3个典型断面,以胡杨为研究对象,探讨不同干旱胁迫梯度下胡杨叶片气孔密度与气孔长度的变化规律,分析胡杨雌、雄株在干旱胁迫下的响应差异。结果显示:① 胡杨叶片气孔密度随干旱胁迫程度的增加呈上升趋势,而叶片气孔长度随干旱胁迫程度的加大呈减小趋势;② 干旱胁迫环境下,胡杨雌、雄株叶片的气孔密度和气孔长度的变化率存在一定差异,表现为在干旱胁迫环境下,胡杨雄株的叶片下表皮气孔密度增长率较小,而胡杨雌株叶片的下表皮气孔长度负增长率显著大于雄性的下表皮;③ 胡杨叶片气孔密度和长度的变化反映胡杨雌、雄株的抗干旱能力,从胡杨叶片的气孔密度与气孔长度的变化结果显示,在干旱胁迫环境下,胡杨雄株的保水能力和耐受能力强于雌株。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

苗期盐穗木在不同盐浓度处理下的渗调和抗氧化系统

冯肖莉, 樊寿德, 周莲洁, 张富春, 王艳

2018 (5): 1118-1128. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.15

摘要 ( 5 )

PDF(3691KB) ( 0 )

拟通过对盐穗木2月龄幼苗和6月龄成苗在不同NaCl浓度(0、100、300 mmol·L^-1和 500 mmol·L^-1)处理15 d后的相对含水量、脂质过氧化物(MDA)、无机(Na⁺、K⁺和Ca²⁺)和有机渗透调节物质(脯氨酸和甜菜碱)及抗氧化指标(SOD、CAT、APX、POD、AsA和GSH)的检测,分析并比较盐穗木不同发育阶段应对不同盐浓度的渗透调节和抗氧化防御系统,为盐穗木的研究与开发利用以及新疆生态环境的治理提供依据。结果表明:500 mmol·L^-1高盐胁迫下,盐穗木幼苗和成苗相对含水量与对照组相比均显著下降;结合相对含水量和MDA含量显示,100 mmol·L^-1和300 mmol·L^-1 NaCl均未对盐穗木造成胁迫;渗透调节系统中,无机离子Na⁺和有机物质甜菜碱(GB)分别在盐穗木幼苗和成苗的渗透调节中发挥主导作用;抗氧化系统中,除盐穗木成苗在500 mmol·L^-1处理下抗坏血酸(AsA)含量升高外,超氧化物歧化酶(SOD)和CAT活性及谷胱甘肽(GSH)含量随盐浓度的增加一直保持较高水平且变化很小;相关系数分析显示AsA和SOD分别在盐穗木幼苗和成苗中发挥了重要的抗氧化作用。由此可见,新疆牧草盐穗木在苗期的不同生长阶段采用不同的渗透调节和抗氧化策略应对盐渍生境。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

樟子松人工固沙林冠幅—胸径模型

韩艳刚, 雷泽勇, 赵国军, 周晏平, 徐畅

2018 (5): 1129-1137. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.16

摘要 ( 3 )

PDF(1326KB) ( 0 )

基于章古台地区22块樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工纯林标准地的702棵樟子松立木数据,构建了樟子松固沙林冠幅—胸径关系的基础模型、广义模型及基于混合效应的基础模型和广义模型;比较了随机选择样本木、选择平均胸径树、选胸径较小树和选胸径较大树4种方案,计算混合模型随机参数时的混合模型预测精度;最后分析了不同林木因子和林分变量对冠幅—胸径关系的影响。模型评价指标包括决定系数(R²)、平均绝对误差(MAE)以及均方根误差(RMSE)。结果表明:枝下高(HCB)、相对植距(RS)和林龄(A)对冠幅—胸径关系影响最为显著;混合模型拟合精度(基础混合模型R²、MAE和RMSE分别是0.703 0、0.386 6和0.515 4;广义混合模型R²、MAE和RMSE为0.705 1、0.382 2和0.513 6)高于最小二乘法回归(OLS)模型(基础模型R²、MAE和RMSE分别为0.587 5、0.469 6、0.607 5;广义模型R²、MAE和RMSE分别为0.661 8、0.415 5和0.550 0)。基础混合模型和广义混合模型差异较小(2模型R²、MAE和RMSE均相差1%左右)。冠幅随HCB和A的增大而减小,随RS的增大而增大。进行冠幅预测时,推荐使用基础混合模型并从每块标准地选择2棵平均木冠幅计算其随机参数,或使用方法较为简单的OLS广义模型预测单木冠幅大小。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

古尔班通古特沙漠土壤种子库和幼苗的空间格局——灌丛的“保护效应”

张盈, 李君

2018 (5): 1138-1145. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.17

摘要 ( 3 )

PDF(1102KB) ( 0 )

荒漠生态系统中灌丛通过生境改造而对其周围植物产生“保护效应”,这种正交互作用是荒漠植物群落构建的重要驱动力。本文采用室内萌发法观测了古尔班通古特沙漠南缘不同沙丘部位梭梭冠下、冠缘和灌丛间地3种微生境土壤种子库,并调查了相同采样微生境自然条件下幼苗密度及物种组成,以探讨梭梭“保护效应”对其周围植物生活史早期阶段的影响。研究结果:① 土壤种子库和地上幼苗库中以一年生草本和短命植物占绝对优势。② 土壤种子库密度从梭梭冠下经冠缘至灌丛间地逐渐减小,在冠下、冠缘与灌丛间地分别为(689±67)粒·m^-2、(578±58)粒·m^-2、(350±48)粒·m^-2,梭梭灌丛对植物种子具有明显的聚集效应,但这种聚集效应在沙丘顶部不明显。③ 梭梭冠缘处自然条件下相对萌发率最高,为61%,冠下和灌丛间地则差异不明显,表明灌丛覆盖对种子萌发的影响在灌丛中心至灌丛间地这一小尺度上具有分异,冠缘处植物从梭梭“保护效应”中获益最大。土壤种子库和幼苗库的空间格局表明,古尔班通古特沙漠梭梭通过对种子的聚集效应及对种子库萌发成苗的促进作用,对其冠下植物在萌发期这一生活史早期阶段具有明显的“保护效应”。研究结果对深入理解荒漠生态系统中种间正交互作用的发生机理具有重要意义。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

新疆准东荒漠区5种典型植物水分来源

彭丽萍, 戴岳, 师庆东

2018 (5): 1146-1152. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.18

摘要 ( 2 )

PDF(1136KB) ( 0 )

水是植物的主要限制性因子之一,不同生活型植物水分来源不同。运用稳定同位素示踪技术,对准东荒漠区5种典型植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(H.persicum)、刺旋花(Convolvulus tragacanthoides)、琵琶柴(Reaumuria soongonica)和盐生假木贼(Anabasil salsa)的小枝木质部水及其潜在水源的氧稳定同位素(δ¹⁸O)的组成进行测定,采用IsoSource模型分析这5种植物对各潜在水源的利用比例,相似性比例指数(PS指数)定量分析不同植物间水分利用关系。结果表明:5种植物主要利用土壤水,但其吸水层位不同,梭梭和白梭梭主要利用深层土壤水(140~200 cm),利用比例分别为73%~87%和43%~74%,吸水层位于140~160 cm;琵琶柴主要利用浅层土壤水(0~80 cm),利用比例为49%~85%,吸水层位于60~80 cm;盐生假木贼和刺旋花主要利用浅层土壤水(0~60 cm),利用比例分别为80%~91%和24%~79%,盐生假木贼吸水层位于20~40 cm,刺旋花吸水层位于40~60 cm。梭梭和白梭梭、盐生假木贼和刺旋花两两存在水源竞争的现象。此研究为荒漠地区生态恢复与重建以及对植物在干旱环境下的适应性探索提供参考依据。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

苹果小吉丁虫(Agrilus mali Matsumura)对野苹果林的危害及其评估

崔志军, 张彦龙, 罗朝辉, 马怀亮, 吕昭智

2018 (5): 1153-1159. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.19

摘要 ( 4 )

PDF(948KB) ( 0 )

苹果小吉丁虫(Agrilus mali Matsumura)自1995年入侵以来,对新疆天山北坡的野苹果林造成了巨大的威胁,但在区域尺度上的危害缺乏系统的评估。选取野苹果林典型分布区——新源县(新源改良场、八连、萨哈)和巩留县(交勒赛、小莫合、大莫合、二乡)进行试验观测,统计样地内每棵野苹果树的受害等级、果实产量、受害枝条的旧羽化孔密度等指标。结果表明:新源改良场受害最为严重,交勒赛、二乡和大莫合受害最轻;各调查点间果实产量和苹果小吉丁虫的旧羽化孔密度差异显著;在管理强度高的栽培果园内,苹果小吉丁虫的危害较轻。建议在危害严重区域(如新源)采用人工修剪措施;在适合飞机飞行的区域(如小莫合和大莫合)采用航空防治;在高山区建立围栏保护防治措施(如二乡和八连);在人工容易到达或者适合人工作业的地方,采用生物防治和人工修剪措施(交勒赛和萨哈)。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

敏麻蜥的两性异形和雌性繁殖输出

梁涛, 李叶, 郑鹏, 时磊

2018 (5): 1160-1166. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.20

摘要 ( 2 )

PDF(929KB) ( 0 )

两性异形在动物界中普遍存在,一般是由于雌雄两性在生活史上所扮演的角色不同所导致,它反映了两性在不同选择压力作用下适应的结果。为研究敏麻蜥的两性异形和雌性繁殖输出,于2014—2017年在新疆北部地区捕捉的152号活体进行8项形态学指标测量,怀卵雌性室内暂养用于收集繁殖数据。结果表明:敏麻蜥的雄性成体具有更大的头部、四肢以及更长的尾部,这是受性选择驱使;两性间局部形态的两性异形与异速增长无关,表明两性之间的差异可能在亚成体阶段乃至幼体阶段就已形成;雌性受繁殖力选择作用而具有更大的腋跨距,雌性通过增加对单个卵的投入,以及增加窝卵数来提高繁殖输出;雌雄两性间的断尾率与咬痕率没有显著差异,表明性选择作用在两性尾部上的选择压力相等,因为性选择作用下的雄性间竞争与雌雄个体的交配过程均有咬尾行为。表明性选择与繁殖力选择的共同作用,导致了敏麻蜥局部形态的两性异形,并使头体长表现为雌雄同型。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

扎龙盐沼湿地旱化特征及其对演替的影响

罗金明, 王永洁, 柏林, 刘复刚

2018 (5): 1167-1172. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.21 cstr: 32277.14.AZR.20180501

摘要 ( 539 )

PDF(3083KB) ( 623 )

结合降水量、湿地蓄水量以及水面面积数据,研究扎龙盐沼湿地近年来的旱化特征及其对湿地演替的影响。结果表明:近年来,扎龙湿地呈现出持续干旱的状态是多种要素综合作用的结果。1970年以前,研究区的旱涝情况主要受自然环境的影响(降水量的年际变化、厄尔尼诺事件以及太阳黑子周期性变化等);1970年以后,湿地的旱涝程度是自然环境与人为活动共同作用的。1860—1970年,扎龙湿地旱涝变化以3~6 a和20~30 a周期为主。近半个世纪以来,扎龙湿地表现出干旱缺水的状态,其原因主要与人类活动限制了乌裕尔河上游径流进入湿地有关。扎龙湿地持续干旱缺水,导致大面积沼泽消失并形成盐渍化土壤,研究区盐渍土面积已经由1979年的170 km²增加到2017年的245 km²,并且有相当一部分土壤盐渍化过程发生在湿地核心区。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

1962—2015年宁夏平均气温和极端气温的变化特征

刘学智, 李王成, 苏振娟, 王帅, 李晨, 王霞

2018 (5): 1173-1180. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.22

摘要 ( 2 )

PDF(1794KB) ( 0 )

气候环境是生态健康、社会持续发展中不可控因素,而温度是维持气候系统稳定,提供人类宜居环境的重要条件。为明确宁夏地区平均气温与极端气温事件,运用线性倾向、小波分析、相关分析等,对宁夏1962—2015年平均气温和极端气温事件进行了分析。结果表明:1962年以来宁夏全区、北部、中部干旱带及南部山区以0.38 ℃·(10a)^-1、0.42 ℃·(10a)^-1、0.36 ℃·(10a)^-1、0.38 ℃·(10a)^-1速度增温;冷暖气温主要存在20～32 a、8～19 a、2～7 a的周期,主周期13 a和32 a,分别有8 a与20 a的次周期;极端低温事件频率、持续时长低于高温事件,低温四季增幅大于高温,且冬季变幅更为突出。平均气温和极端高温的升高会加大宁夏地区的干旱程度,加剧全区气候的不平衡性,极端低温指数的减少会增加农田、森林等的病虫害,使生态系统进一步恶化,应做好相应防御措施。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

1961—2014年新疆北部地区气温时空变化特征

谭娇, 丁建丽, 张钧泳, 武鹏飞

2018 (5): 1181-1191. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.23

摘要 ( 2 )

PDF(4455KB) ( 0 )

利用新疆北部地区(下称北疆)41个气象站1961—2014年月平均气温资料,运用线性倾向率、滑动平均、基于ArcGIS的混合插值法、累积距平分析、Mann-Kendall突变检验,基于Matlab的Morlet小波分析等方法对北疆地区年及季节气温变化进行分析。结果表明:① 北疆地区年及季节平均气温出现多次冷暖波动,均呈显著增温趋势。其中,年及春、夏、秋季从20纪90年代以后增温显著,冬季20世纪80年代以后增温显著。② 北疆地区年平均气温倾向率为0.35 ℃·(10a)^-1,增温幅度较大区域主要在准噶尔盆地、塔城地区及富蕴。③ 北疆地区年及四季平均气温均发生突变。其中,年、春、夏、秋季平均气温突变主要发生在20世纪90年代,冬季气温突变主要发生在70年代末。④ 北疆地区年平均气温在近54 a存在27 a主周期和14 a次周期,气温冷暖交替,周期表现具有全域性。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

塔城地区棉花生育期需水量变化的气候响应

薛亚荣, 巴特尔·巴克, 罗那那, 康丽娟, 王孟辉

2018 (5): 1192-1198. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.24

摘要 ( 3 )

PDF(1963KB) ( 0 )

为了探究塔城地区棉花生育期需水量的变化趋势,进而研究其变化趋势与气象因子之间的关系,为气候变化影响下棉花的灌水排水提供理论基础和科学依据。利用塔城地区1961—2013年逐日气温、降水、日照时数、风速、相对湿度等数据进行整合运算,计算塔城地区近53 a棉花的需水量和灌溉需水量,并探究其对气候变化的响应。结果表明:① 近53 a,塔城地区棉花需水量总体呈减少趋势,花铃期减少趋势尤为显著,气候倾向率为 -1.51 mm·(10a)^-1;棉花需水量在花铃期为103.96 mm,且高于其他生育期。② 棉花的灌溉需水量总体上呈现出减少趋势,其中花铃期灌溉需水量最大,均值为77.79 mm,花铃期减少趋势最为明显(气候倾向率为-2.90 mm·(10a)^-1,P<0.01)。③ 气象因子与棉花各生育期的需水量以及灌溉需水量之间呈现出很强的相关性,在气象因子中,对棉花灌溉需水量影响最大的是降水。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

晋陕蒙典型化石能源开发区土地利用变化及其生态响应

宋永永, 薛东前, 代兰海, 夏四友, 黄小刚

2018 (5): 1199-1207. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.25

摘要 ( 2 )

PDF(1827KB) ( 0 )

以晋陕蒙典型化石能源开发区——晋陕蒙接壤区为例,基于1995年、2000年、2005年、2010年和2015年5期土地利用遥感解译数据,采用土地利用转移矩阵模型和土地利用转型的生态响应模型,研究1995—2015年区域土地利用变化特征及其生态响应。结果表明: ① 1995—2015年,研究区耕地和草地面积分别减少676 km²和 1 808 km²,林地、建设用地、水域和未利用地面积分别增加1 063 km²、966 km²、29 km²和426 km²,耕地、草地和未利用地的相互转换是土地利用变化的主导类型。② 1995年以来,区域生态系统服务价值呈现增长态势,20 a间共增加了1.86×10¹⁰元,其中林地、草地和水域的贡献最为突出。③ 近20 a,区域环境质量整体呈现先上升后下降的演变态势,在地域上存在恶化、稳定和改善3种演化类型,分别占区域总面积的21.89%、57.08%和21.03%。④ 水域、草地和林地的退化是区域环境质量恶化的主导因子,耕地和未利用地转换为草地、林地和水域,以及草地转换为林地和水域是区域环境质量改善的重要驱动因子。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于NPP的石羊河流域环境治理工程成效评价

李传华, 赵军, 师银芳, 魏伟

2018 (5): 1208-1216. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.26

摘要 ( 3 )

PDF(1681KB) ( 0 )

人类活动是净第一性生产力(NPP)变化的重要影响因子,计算人类活动对NPP的影响可以定量评估其对生态环境的影响,对评价环境治理工程成效也具有重要意义。本文以石羊河流域为研究区,通过变异系数法计算治理前后的NPP人为影响值,比较2个时段NPP人为影响值的空间格局、变化及趋势,并以行政区为单元评价生态环境治理的成效。研究表明:① 人类活动对植被NPP的影响覆盖了大部分区域,2000—2006年人为影响值为-588.31~653.57 g·m^-2·a^-1,2007—2010年为-644.30~673.63 g·m^-2·a^-1。2个时段人为作用对全流域植被NPP的正负影响均十分剧烈,整体都表现为正影响,净影响值从0.37 Tg ·a^-1减少到0.33 Tg·a^-1。② 治理后流域60.13%的区域NPP人为影响发生改变,主要表现为正向影响减弱(占36.54%)和负向影响减弱(占12.09%),人类活动在直接作用区域有所放缓;但人为影响的方向变化较少,仅占5.60%。这说明虽然治理局部取得了一定成效,但要从根本上治理将是一个长期的过程。③ 各行政区治理成效各异,民勤与凉州区成效最为显著,其他依次为古浪、天祝、永昌、肃南、金川等县市。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

克拉玛依市中部城区外围生态敏感性评价

韩鹏冉, 严成, 孙永秀, 岳健

2018 (5): 1217-1222. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.27

摘要 ( 2 )

PDF(1145KB) ( 0 )

运用GIS空间分析技术,选取土壤侵蚀、土地沙漠化、土壤盐渍化、生物多样性4个生态环境因素进行敏感性评价。结果表明:克拉玛依市中部城区外围以极敏感、高度敏感为主,极敏感区主要分布在克拉玛依市外围的石西公路北部、工业园区南部、无名湖湿地以及西部加依尔山山前地带,占37.38%;高度敏感区主要分布在石西公路以南除湿地外的广大平原区及西南部加依尔山山麓的部分区域,占51.71%;轻度敏感区和非敏感区零星分布在西部和北部加依尔山前,仅占0.76%。研究区生态敏感性整体偏高,极敏感及高度敏感区域应严禁非保护性开发,中度、轻度敏感区域应在生态优先的理念下适度开发。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于地形因子的TVDI修正——以陕西省为例

郑发美, 白建军

2018 (5): 1223-1233. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.28

摘要 ( 3 )

PDF(5049KB) ( 0 )

近年来,温度植被干旱指数(temperature vegetation drought index,TVDI)在遥感旱情监测中得到广泛的应用,但传统的TVDI没有考虑地形因子对指数精度的影响。本文以陕西省为例,利用DEM数据对地表温度做高程修正,同时引入归一化差值山地植被指数(normalized difference mountain vegetation index,NDMVI)代替归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI),以减弱地形起伏对植被指数的影响,进而构建新的TVDI。分别利用修正前后的地表温度以及NDMVI和NDVI构建了4种TVDI,并分析4种指数与土壤湿度及降水的关系,分析比较其监测农业干旱的精度。结果表明:高程与地形起伏对TVDI监测干旱的精度有较大的影响。经过修正后的TVDI与传统TVDI相比,其与土壤相对湿度的相关系数从-0.342提高至-0.711,且能更准确地体现降水的变化特征,说明修正后的TVDI能够更有效地反映区域土壤水分状况,可对农业干旱进行更加精确地监测。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

巨菌草留茬沙障防风固沙效益及其适宜模式研究

王强, 左合君, 李钢铁, 郭婧宇, 魏翔宏, 刘宇胜, 闫敏

2018 (5): 1234-1241. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.29

摘要 ( 2 )

PDF(1437KB) ( 1 )

基于对乌兰布和沙漠刘拐沙头黄河沿岸相近株距(10~15 cm)、不同行距(1 m,2 m)、不同留茬高度(10 cm,30 cm)巨菌草的防风阻沙试验的观测数据分析。结果表明:① 巨菌草留茬沙障的防风固沙效益与沙障的高度和行距有直接关系,高度一定,行数越多,带距越小,防护效果越好,但所需材料增加。② 巨菌草留茬沙障内输沙量主要集中在地表15 cm以下,近地表0~5 cm处沙障对风沙流的阻碍能力较强。沙障行距为1 m、2 m时,高10 cm的沙障分别经9 带、12 带后风速降至起沙风速以下;高30 cm的沙障对风的阻碍能力增强,分别经7 带、9 带后地表无流沙运动。③ 沙障的设置应在保证高效的前提下降低成本。行距2 m、高30 cm的巨菌草留茬沙障,气流经过9 个条带(18 m宽)后,风速可降至起沙风速以下,此设置模式宜在干旱地区推广。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

干旱区生态网络构建——以吐鲁番市高昌区为例

祖拜旦·阿克木, 阿里木江·卡斯木, 陈探, 刘玉贞

2018 (5): 1242-1249. doi: 10.13866/j.azr.2018.05.30

摘要 ( 2 )

PDF(2076KB) ( 0 )

以吐鲁番市高昌区为例,利用2015 Landsat,通过形态学空间格局分析(MSPA)方法,将绿地景观划分为7种类型;然后从MSPA景观类型中提取对生态网络构建具有重要作用的核心区和桥接区进行连接度评价,根据结果选取“源地”;采用最小路径方法建立研究区的潜在生态廊道。结果表明:该研究区生态网络是由26条潜在廊道组成,廊道大多分布在研究区南部,潜在廊道数目较少。该成果可为干旱区的生态网络构建研究提供参考和依据,具有一定的借鉴意义。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

当期目录