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    1. 植物叶片光合作用的气孔与非气孔限制研究综述
    高冠龙,冯起,张小由,司建华,鱼腾飞
    干旱区研究    2018, 35 (4): 929-937.   doi: 10.13866/j.azr.2018.04.22
    摘要168)      PDF (953KB)(200)   
    外界胁迫条件对植物生长和代谢的影响是多方面的,其中对光合作用的影响尤为突出。植物叶片的光合作用是影响生产力和产量高低的重要因素,因此,植物光合作用及其机制仍是当前植物生理生态领域研究的热点问题。然而,在自然或人工控制条件下,光合作用主要受气孔还是非气孔因子的限制,目前尚无定论。本文从气孔与非气孔限制值的计算方法、不同条件下植物叶片光合作用的气孔与非气孔限制以及对光合作用的影响三个方面展开了讨论:①对(相对)气孔与非气孔限制值的各种计算方法进行了总结,并分析了各种计算方法的局限性,为判断一定条件下光合作用的主要限制因子提供依据。②对以往光合作用的气孔与非气孔限制研究中涉及的外界胁迫条件进行了分类,从人工控制条件(水分胁迫、盐碱胁迫、多因子复合胁迫)及自然条件等方面进行了总结。③分析了气孔与非气孔限制因子对光合作用的影响途径。在未来的研究工作中,揭示和探讨同一物种在不同生长发育阶段、不同生境类型(水热盐养、人工控制与自然环境)等条件下的气孔与非气孔限制因子的变化特征与影响机理,这将是其发展趋势和重点方向。
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    2. 黑河径流对LUCC和气候变化的敏感性分析
    罗开盛,陶福禄
    干旱区研究    2018, 35 (4): 753-760.   doi: 10.13866/j.azr.2018.04.01
    摘要156)      PDF (1109KB)(254)   
    为了定量评估径流对土地利用变化(LUCC)和气候变化的敏感性及其时空变异,基于土地利用、土壤、数字高程(DEM)、气象和实测径流数据,借助SWAT模型并结合统计方法定量评估了黑河径流对LUCC和气候变化的敏感性。结果表明:1980—2009年流域径流对LUCC的敏感性值为0.020 mm·km-2。径流对LUCC的敏感性从大到小分别是上游(0.108 mm·km-2)、中游(0.004 mm·km-2)和下游(0.001 mm·km-2)。1 mm降雨变化在上游、中游和下游引起的产水量变化分别是0.49~0.288 mm、0.006~0.038 mm和0~0.002 mm。1℃气温变化在上游、中游和下游引起的产水量变化分别是13.413~78.902mm、1.105~6.500 mm和0.461~2.710 mm。径流对气温的敏感程度要远远高于对降水的敏感度。在时间趋势上,径流对LUCC的敏感性表现出下降趋势;上游表现出减少趋势,而下游表现出增加趋势。流域径流对气温的敏感性表现为上升趋势。
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    3. 保水剂与微生物菌剂对土壤水分、养分的影响
    宋双双,孙保平,张建锋,武毅
    干旱区研究    2018, 35 (4): 761-769.   doi: 10.13866/j.azr.2018.04.02
    摘要118)      PDF (1671KB)(184)   
    保水剂与其他肥料混施,可以在不同程度上改善土壤的水分和养分条件,促进植物生长。通过将聚丙烯酸钾盐型保水剂与微生物菌剂混合对油松、紫花苜蓿进行盆栽试验,通过对低、中、高(油松:10、20、30 g·株-1;紫花苜蓿:20、30、40 g·m-2)保水剂和低、中、高(油松:5、10、20 g·株-1;紫花苜蓿:15、30、45 g·m-2)微生物菌剂混施,分析土壤水分和土壤中速效氮、磷、钾含量变化,及其对土壤水分、养分和植物生长的影响。结果表明:不同处理不同程度地提高了土壤速效氮、磷、钾含量以及土壤含水量。高浓度保水剂和高浓度微生物菌剂混施对一年生油松土壤速效氮促进最显著,低浓度保水剂和中浓度微生物菌剂混施对土壤速效磷、速效钾促进最显著,分别较对照组提高12%、35%和36%;紫花苜蓿高浓度保水剂和高浓度微生物菌剂混施对土壤速效氮、速效磷促进最显著,低浓度保水剂和中浓度微生物菌剂混施对土壤速效钾促进最显著,分别较对照组提高35%、27%和40%。中浓度保水剂和中浓度菌剂混施处理下土壤保水效果最优,而对油松和紫花苜蓿生长的影响达到最佳的分别为低浓度保水剂与低浓度菌剂混施和低浓度保水剂与中浓度菌剂混施。
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    4. 亚洲中部干旱区降水异常的大气环流特征
    杨莲梅,关学锋,张迎新
    干旱区研究   
    5. 干旱区绿洲土壤盐分特征分析
    王巧焕,卢玉东,赛佳美,李环环
    干旱区研究    2018, 35 (3): 503-509.   doi: 10.13866/j.azr.2018.03.01
    摘要115)      PDF (1409KB)(316)   
    以内蒙古阿拉善盟腰坝绿洲为研究区,根据野外实地调查、样品采集及室内实验分析,采用描述性统计法、相关分析法、主成分分析法,分析腰坝绿洲表层土壤的含盐量及各盐分离子分布。结果表明:腰坝绿洲表层土壤呈碱性氯化物-硫酸盐型盐渍化土,土壤阳离子聚积以Ca2+和K++Na+为主,阴离子聚积以HCO3-为主,土壤全盐量呈西南部高东北部低的分布特征;土壤中K++Na+、SO42-和Cl-呈强变异性,全盐量、Ca2+、Mg2+和HCO3-呈中等变异性,pH呈弱变异性;土壤全盐量与SO42-、Ca2+、K++Na+、Cl-和Mg2+之间存在着极显著正相关,pH与Mg2+、Ca2+、Cl-和SO42-之间存在着极显著负相关;通过主成分分析,选取了反映土壤盐分组成和碱度的两个主成分因子,得出表征土壤盐渍化的特征因子为SO42-、K++Na+、Ca2+、Cl-,并进一步建立了主成分综合得分方程,计算出了42个土样的综合得分,分值范围为3.6~10.7,平均值为5,标准差为1.5,呈中等变异性。该研究可为研究区土壤盐渍化防治提供理论和实践依据。
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    6. 玛纳斯河流域两种典型土地利用变化分析
    贺 可,吴世新,周宏飞,杨中惠,杨怡
    干旱区研究    2018, 35 (4): 954-962.   doi: 10.13866/j.azr.2018.04.25
    摘要106)      PDF (3198KB)(183)   
    对比分析兵团和地方两种土地经营管理模式下两种典型土地利用变化的差异,对认识不同人类活动方式对土地利用的影响有重大意义。以新疆玛纳斯河流域兵团、地方为研究对象,利用1972—2015年Landsat MSS/TM/OLI以及CBERS-02B遥感影像数据,综合分析两种典型土地利用变化,结果表明:①兵团、地方土地利用变化差异主要体现在耕地、建设用地上,兵团耕地变化更为显著,地方建设用地变化更为显著。②不同于地方小规模自主经营模式,地块规模有限,破碎度较高;兵团实行大规模统一管理的土地利用模式,土地整合频率较高,地块不断集中,景观格局趋于简单。③兵团与地方土地利用变化程度及景观格局存在显著差异的主要原因在于土地经营管理模式的不同。
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    7. 西北干旱区大气水分循环要素变化研究进展
    姚俊强,杨青,毛炜峄,刘志辉
    干旱区研究   
    8. 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
    干旱区研究    2018, 35 (5): 1001-1011.   doi: 10.13866/j.azr.2018.05.01
    摘要96)      PDF (3275KB)(190)   
    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。
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    9. 新疆地区遥感、融合和陆面模式模拟的蒸散产品的不确定性分析
    崔俊杰,白洁,郑磊,李玉珍,赵洪飞,袁秀亮,李龙辉
    干旱区研究    2018, 35 (3): 597-605.   doi: 10.13866/j.azr.2018.03.12
    摘要95)      PDF (1722KB)(126)   
    蒸散是干旱区水资源消耗的主要方式,由于该地区地表植被覆盖稀疏且空间异质性较大,目前国际常用的众多蒸散产品的结果存在较大差异。故选取中分辨率成像光谱仪(MOD16)蒸散产品、全球陆地蒸散阿姆斯特丹模型(Global Land Evapotranspiration Amsterdam Model,GLEAM)和通用陆面模式(Common Land Model,CoLM)的蒸散产品为代表,利用三角帽(Three Cornered Hat,TCH)方法定量评价3种蒸散产品在新疆干旱区模拟结果的空间不确定性。结果表明:GLEAM和MOD16蒸散产品的空间分布规律相似,山区蒸散值均显著高于平原区;CoLM在阿勒泰山、天山蒸散值显著高于平原区。此外,全疆多年平均蒸散值分别为:GLEAM[(142.36±11.11)mm·a-1]、CoLM[(126.66±19.12)mm·a-1]、MOD16[(78.64±4.61)mm·a-1]。基于TCH方法的全疆蒸散模拟的不确定性结果大小依次为:CoLM(24.18 mm·a-1),GLEAM蒸散产品(21.58 mm·a-1),MOD16蒸散产品(17.66 mm·a-1)。在灌丛,山地半干旱区和山地半湿润区,3种蒸散产品的不确定性显著不同,其中CoLM不确定性最大(33.47 mm·a-1、30.46 mm·a-1、32.11 mm·a-1),MOD16不确定性最小(9.50 mm·a-1、14.80 mm·a-1、14.34 mm·a-1)。量化新疆地区蒸散的不确定性为更加准确估算该地的蒸散有着重要的科学意义。
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    10. 塔里木河下游柽柳沙包稳定同位素碳与灌丛的相关性
    刘博,刘红玲,穆雨迪,李桂芳,贺亚玲,庄丽
    干旱区研究    2018, 35 (3): 735-742.   doi: 10.13866/j.azr.2018.03.28
    摘要94)      PDF (1314KB)(133)   
    选取新疆塔里木河下游英苏、阿布达勒、喀尔达依3个观测断面,以塔里木河荒漠河岸林的主要建群种——柽柳及其沙包为研究对象,探讨柽柳沙包年层δ13C的变化特征,以及不同年层δ13C值条件下柽柳灌丛与沙堆形态变化之间的关系。结果表明:① 随着柽柳沙包年层增加,年层凋落物中δ13C含量呈逐渐下降趋势。样品δ13C平均值为 -24.42‰ ,最大值为-22.09‰ ,最小值 为-25.24‰ 。② 随着柽柳沙包年层增加,δ13C逐年递减,而柽柳灌丛长轴、短轴、高度、空间占有率和柽柳沙包的高度、长度、宽度及空间占有率均呈增大趋势。③ 柽柳灌丛和沙包的形态参数存在明显相关性,其中柽柳沙包年层与柽柳沙包和灌丛的空间占有率存在显著相关性,表明柽柳沙包对柽柳灌丛生长的促进作用以及灌丛δ13C与沙堆间的互馈效应。
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    11. 塔克拉玛干沙漠北缘夏秋冬季地表能量平衡闭合特征
    曹寰琦,何清,金莉莉,李振杰,杨兴华,霍文
    干旱区研究    2018, 35 (4): 821-829.   doi: doi:10.13866/j.azr.2018.04.10
    摘要91)      PDF (2310KB)(166)   
    利用塔克拉玛干沙漠北缘肖塘陆—气相互作用观测站2014年7月—12月的陆面通量数据,通过最小二乘法(OLS)和能量平衡比率法(EBR)研究该地区能量平衡闭合特征。结果表明:能量通量各分量均呈倒“U”形单峰变化趋势,除潜热通量外,均有明显的季节变化特征,表现为:夏季>秋季>冬季。能量平衡闭合程度:全天>白天>夜间,且具有逐月递减的变化趋势。地表以下5cm处土壤热通量下的能量闭合程度明显高于地表土壤热通量下的能量闭合程度。能量闭合率在日出日落时段波动剧烈,夜间为负,且下午明显高于上午。不同天气下的能量闭合程度表现为:晴天>阴天>沙尘暴>降雨。
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    12. 柴达木盆地干旱时空变化特征
    尹文杰,张梦琳,胡立堂
    干旱区研究   
    13. 祁连山中段植被群落的时空格局变化
    葛丽娟,党 虹,戎战磊,高云飞,赵传燕,王红义
    干旱区研究   
    14. 1981-2015年中国西北牧区植被覆盖的时空变化
    牟乐,芦奕晓,杨惠敏,冯琦胜
    干旱区研究    2018, 35 (3): 615-623.   doi: 10.13866/j.azr.2018.03.14
    摘要88)      PDF (3645KB)(212)   
    我国西北牧区绝大部分属于中温带干旱半干旱地区,其植被对环境变化极为敏感,也易受人类活动干扰。近年来,西北牧区植被发生了明显变化,影响了农牧业生产和生态建设。因此,亟需进一步掌握国家生态工程和种植业结构调整措施下西北牧区植被覆盖的动态变化特性,为农牧业生产和生态建设提供理论支持。利用1981—2015年8 km × 8 km分辨率的GIMMS 3g NDVI产品,采用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验与Hurst指数等方法,研究西北牧区植被覆盖的时空变化特性。结果表明:1981—2015年,西北干旱牧区植被覆盖发生了明显变化,改善面积占总面积的41.9%,其中,2006—2015年植被覆盖改善最明显,占比达到63.7%。11种植被类型均呈恢复趋势,其中栽培植被改善面积占比超过80%,而草原和草丛改善超过60%。35 a来,西北干旱牧区植被覆盖呈正向可持续发展趋势,持续性恢复和稳定不变的面积占总面积的70%以上,其中,2006—2015年持续恢复和稳定不变的面积占总面积的63.8%。国家生态工程和种植业结构调整措施对西北牧区植被覆盖有明显影响,未来该区植被覆盖以持续性恢复为主。
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    15. 苹果小吉丁虫( Agrilus mali Matsumura )在野苹果林区域性危害及其评估
    崔志军, 张彦龙, 罗朝辉, 马怀亮, 吕昭智
    干旱区研究   
    录用日期: 2019-01-17

    16. 塔里木盆地中北部绿洲生态安全评价
    何珍珍,王宏卫,杨胜天,刘香云,王盼,王慧
    干旱区研究    2018, 35 (4): 963-970.   doi: 10.13866/j.azr.2018.04.26
    摘要85)      PDF (1401KB)(163)   
    维护生态环境脆弱的西北干旱区绿洲生态安全,是实现区域可持续发展的重要前提。以渭干河-库车河绿洲为研究区,从绿洲生态系统结构、功能、效益三方面构建评价指标体系;运用三角模型,对2005—2014年该绿洲生态安全状态和趋势进行测算分析;采用灰色关联分析法对影响该绿洲生态安全的因子进行分析。结果表明:①生态系统非结构性指数(NSI)总体呈逐年下降趋势;生态系统非功能性指数(NFI),呈现出波动起伏变化趋势;生态系统效益性指数(BI)总体上呈现持续上升趋势。②在2005—2014年期间,渭干河-库车河绿洲生态安全经历了不安全-弱安全两个状态,并呈现出逐渐向安全且稳定发展的趋势。③2005—2014年影响生态渭-库绿洲生态安全的主要因子是水土协调度和造林面积。研究结果将为维持及进一步改善该绿洲生态环境提供科学依据。
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    17. 黄土高原南北样带土壤有机碳空间变异及其影响因素
    任广琦, 贾小旭, 贾玉华, 郭成久
    干旱区研究    2018, 35 (3): 524-531.   doi: 10.13866/j.azr.2018.03.04
    摘要85)      PDF (1280KB)(221)   
    为阐明黄土高原土壤有机碳空间变异特征及影响因素,在南北方向布设一条长860 km具有明显环境梯度的样带,采用经典统计学和地统计学方法,分析了0~500 cm剖面土壤有机碳的空间分布规律、变异特征及其与环境因子的关系。结果表明:土壤有机碳在水平方向上由南到北逐渐降低,垂直方向上0~100 cm随土层逐渐降低,100 cm以下趋于稳定;0~500 cm不同土层土壤有机碳均呈中等程度变异,变程60~270 km;0~40 cm土壤有机碳空间分布主要受降水和坡度的影响,40 cm以下主要受土壤质地和气候的影响,表明区域尺度浅层土壤有机碳空间分布取决于气候和地形条件,深层土壤有机碳主要受土壤质地和气候共同影响。
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    18. 叶尔羌河平原绿洲气候变化对粮食生产的影响
    张雪琪,满苏尔·沙比提,马国飞
    干旱区研究    2018, 35 (3): 705-712.   doi: 10.13866/j.azr.2018.03.25
    摘要83)      PDF (2357KB)(174)   
    为分析叶尔羌河流域粮食生产状况及其对气候变化的响应,利用气象、农业数据,结合线性趋势、累积距平、突变分析等方法,分析近60多年来研究区的气候变化特征及其对农业气候资源、粮食播种面积、粮食单产的影响,并构建多元线性回归方程模拟预测未来粮食产量的变化。结果表明:① 近60多年来研究区表现出明显的暖湿化趋势。气温增长倾向率为0.24 ℃·(10a)-1(P< 0.01),降水量增湿倾向率为4.49 mm·(10a)-1(P< 0.05),日照时数呈现减小趋势,倾向率为21.06 h·(10a)-1。气温在1996年发生突变,降水量、日照时数未出现明显突变点。② 随着气候变暖,近60多年≥10 ℃积温持续时间延长了19 d,负积温持续时间缩短了8 d。③ 除负积温外,粮食产量与气温、日照时数、≥10 ℃积温、播种面积及单产、化肥施用量呈正相关。④ 多元回归模型显示,在不考虑其他要素的前提下,引入的7个自变量因子可以解释粮食产量变异的99.70%。气候变化在一定程度上有利于粮食播种面积的扩大和单产的提高。
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    19. 基于协调发展度模型的叶尔羌河健康评价
    何 兵,高 凡,唐小雨,覃 姗
    干旱区研究    2018, 35 (6): 1262-1270.   doi: 10.13866/j.azr.2018.06.02
    摘要82)      PDF (1628KB)(105)   
    确定有效指示河流健康状态及其变化的影响因子并进行评价,对于内陆河流生态水文保育与河流适应性管理至关重要。以叶尔羌河卡群—艾里克塔木段为评价河段,基于压力-状态-响应模型建立了包含23项指标的河流健康评价指标体系;提出“可达最佳状态”的河流健康评价标准;在此基础上,将协调发展度理论引入河流健康评价,建立了基于协调发展度的河流健康评价模型,并建立协调发展度评价标准等级及河流健康等级划分,对评价河段现状水平2015年河流健康状态进行了评价与分析。结果表明:叶尔羌河评价河段协调发展D总=0.495,综合评价指数T总=0.537,协调发展类型属于“弱度不协调类”,健康状况属于“亚健康”等级,即健康状况处于健康向不健康过渡的临界状态,河流健康状况受到威胁,在今后河流综合管理方面应考虑提高压力-状态-响应因子三系统要素间的协调发展水平,同时应以恢复响应因子下相应指标水平为主。
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    20. 生态输水对青土湖周边区域植被覆盖度的影响
    赵 军,杨建霞,朱国锋
    干旱区研究    2018, 35 (6): 1251-1261.   doi: 10.13866/j.azr.2018.06.01
    摘要80)      PDF (4143KB)(204)   
    以人工干预的形式输水恢复退化的生态是目前缓解生态问题的一种有效方式。石羊河尾闾湖——青土湖是典型应用案例之一,生态输水对区域各种环境机制如何影响备受关注。本文利用青土湖1987—2016年Landsat影像反演植被覆盖度(FVC),首先探究FVC总体动态变化特征,其次分析其变化除受气候因素的影响外与生态输水之间的关系。研究显示:30a来青土湖周边区域平均植被覆盖度由10%左右增加到20%以上;2010年前后植被覆盖度变化趋势明显不同。利用趋势分析对比2010年9月生态输水前后植被覆盖度的变化特征,结果表明:尽管气候变化是影响大范围植被覆盖度的主要因素,但在该研究中气候变化对青土湖周边植被覆盖度上升的影响较弱;植被覆盖度主要在靠近湖区区域显著增加,生态输水是其增加的主要影响因素。2010年生态输水前年平均植被覆盖度变化趋势不明显,2010年生态输水后呈显著上升趋势。
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    21. 黄土区坡沟系统容重、饱和导水率和土壤含水量变化分析
    甘淼,贾玉华,李同川,毛娜,赵明阳
    干旱区研究   
    22.  毛乌素沙地臭柏(Sabina vulgaris Ant.)光抑制响应机制研究意义
    张金玲, 陈海鹏, 程达, 李玉灵
    干旱区研究    2018, 35 (4): 882-890.   doi: 10.13866/j.azr.2018.04.16
    摘要79)      PDF (1075KB)(118)   
    光抑制现象普遍存在于自然条件下生长的植物中,为了物种的延续,植物在长期的适应和进化过程中,形成了多种光抑制防御机制。臭柏(Sabina vulgaris Ant.)是毛乌素沙地唯一的天然常绿针叶灌木,在沙漠强光环境下完成更新,其热耗散等光抑制防御机制必然发挥重要作用。通过简要综述植物光抑制现象,以及强光下植物主要的光抑制防御机制,对臭柏光抑制防御机制研究现状进行梳理和展望。总体而言,有关臭柏光抑制防御机制的研究尚属初步探索阶段,臭柏应对光抑制的生理机理和分子机制尚不明确,从分子层面研究毛乌素沙地臭柏抵御光抑制的机制,可揭示臭柏是如何通过光抑制防御机制来适应恶劣的沙漠环境。
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    23. 1982—2015年可可西里NDVI变化特征及其气候响应
    陈登魁,马 超,王夏冰,刘 畅
    干旱区研究    2018, 35 (6): 1410-1417.   doi: 10.13866/j.azr.2018.06.18
    摘要79)      PDF (2128KB)(161)   
    利用最新的GIMMS NDVI 3g+数据,辅以MVC、趋势分析、变异系数及偏相关分析等方法,探讨了1982—2015年可可西里世界自然文化遗产保护区NDVI时空分布特征及变化趋势,并对其驱动因素进行分析。研究发现:①由于海拔引起的水热条件的变化,该研究区NDVI由西北向东南逐渐增大;②34 a来研究区NDVI具有明显增长趋势,核心区NDVI增速为0.69%·(10a)-1,比缓冲区NDVI增速高出0.41%·(10a)-1;③研究区NDVI改善面积远大于退化面积,总体上呈缓慢上升趋势,其中核心区NDVI呈改善和退化趋势的面积分别占47.92%和3.00%,缓冲区中有65.70%的面积基本不变;④ 34 a间研究区NDVI相对较低波动变化和中等波动变化共占全区的75.54%,主要分布在核心区的中部和南部以及缓冲区大部分区域;⑤相关和偏相关分析结果表明,该研究区NDVI受温度和降水共同影响,与降水相比,温度是影响该研究区NDVI变化的主要因素。
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    24. 积雪和丛枝菌根真菌网络对尖喙牻牛儿苗幼苗生长的影响
    吴楠,张静,王玥,殷进飞,张元明
    干旱区研究    2018, 35 (3): 624-632.   doi: 10.13866/j.azr.2018.03.15
    摘要77)      PDF (1294KB)(145)   
    本文通过野外原位监测及室内分析相结合,剖析了生物因素(土壤真菌菌丝网络)和物理因素(积雪改变)对古尔班通古特沙漠优势短命植物尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)生长的影响。结果表明:减雪与菌丝网络对该植物的生长具有显著复合生态效应。具体表现为:① 在叶片性状指标方面,PVC旋转造成丛枝菌根真菌菌丝网络被阻断后,尖喙牻牛儿苗各项叶片性状均有所下降。其中以减雪处理组最为明显,生长末期叶面积减少70.92%、叶周长减少37.26%。② 在植株高度及根系长度方面,菌丝网络被阻断后,尖喙牻牛儿苗株高均有所下降,加雪、减雪处理时下降显著(P<0.05,分别下降40.45%、39.47%);根长在减雪组下降显著(下降47.75%)。③在植株地上地下生物量分配方面,菌丝网络被阻断后,尖喙牻牛儿苗地上、地下生物量均有所下降,其中减雪处理组下降显著(P<0.05,分别为80.32%和65.74%)。可见,生物因素和物理因素对植物生长具有双重影响,其中减雪处理与菌丝网络阻隔处理对尖喙牻牛儿苗幼苗生长发育具有显著复合生态效应。为推测荒漠短命植物对冬季降水变化的适应机制及荒漠生态系统的保育提供了科学依据。
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    25. ITPCAS和CMORPH两种遥感降水产品在陕西地区的适用性研究
    王玉丹,陈浩,刘璨然,丁永建
    干旱区研究    2018, 35 (3): 579-588.   doi: 10.13866/j.azr.2018.03.10
    摘要74)      PDF (2534KB)(184)   
    与气象站观测数据相比,遥感降水产品能够更好地反映降水的空间分布特征。利用36个国家标准气象站点以及23个区域气象站点的观测数据,通过对降水事件的探测能力、不同降水量级的捕捉率和不同时空尺度的降水量误差等指标的分析,评估ITPCAS和CMORPH两种高时空分辨率的遥感降水产品在陕西地区的适用性。结果表明:ITPCAS在多年平均日降水误差、空报率、漏报率、中雨及以上降水等级的捕捉率、多年平均年降水的空间分布及站点误差等方面,均显著好于CMORPH,能够较好地体现陕西地区降水的空间分布特征和变化趋势。
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    26. 干旱区地膜覆盖玉米农田地表反照率动态参数化方法及其模拟效果分析
    陆莎,左洪超,苗文辉,陈继伟,郭阳,王士新
    干旱区研究   
    27. 中国北方一次强沙尘暴天气过程的大气污染效应
    蒋雨荷,王式功1、靳双龙2、樊晋1
    干旱区研究    2018, 35 (6): 1344-1351.   doi: 10.13866/j.azr.2018.06.11
    摘要74)      PDF (3137KB)(156)   
    利用常规环境监测的污染物浓度数据、NCEP/NCAR 0.5°×0.5°再分析资料以及常规气象观测资料,对2017年5月3—6日先后影响了我国13个省(自治区、直辖市)的强沙尘暴大气污染过程进行了研究。结果表明:主要受影响城市的PM10日平均浓度相对月平均浓度增长了2~10倍,PM2.5日平均浓度相对月平均浓度增长了5~8倍。强沙尘暴爆发期间颗粒物浓度呈明显的上升趋势,且PM10浓度值较PM2.5浓度值增幅更加明显,表明沙尘暴挟裹了大量的粗颗粒污染物;相反,沙尘暴发生期间,SO2、CO和NO2三种气态污染物的日平均浓度均呈下降趋势,表明沙尘暴对气态污染物有一定的扩散效应,而对O3浓度变化无显著影响。此外,沙尘暴爆发期间能见度低值区、PM10浓度高值区以及3h正变压区的位置基本一致,都位于地面冷锋的后部地区,这为沙尘暴及其污染预报和预防提供了天气学依据
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    28. 高寒沙地植物的沙堆形态特征及其成因分析
    吴汪洋,张登山,田丽慧,张明远,周鑫
    干旱区研究    2018, 35 (3): 713-721.   doi: 10.13866/j.azr.2018.03.26
    摘要73)      PDF (2527KB)(154)   
    固沙植物沙堆的形态特征是高寒植物生态适应性与防治效益的重要体现,对高寒沙地幼龄人工植物沙堆的形态研究有益于探索植被与风沙的相互关系,以指导生物治沙工作。通过对青海湖东岸主要固沙植物沙堆的形态拟合与蚀积监测发现: ① 强堆积型的沙棘与沙蒿沙堆在堆积高度、面积与体积上均大于弱堆积型或弱侵蚀型的樟子松与小叶杨沙堆,这主要受株高、冠幅等植物生长因子及其交互作用的影响;② 根据8方位蚀积断面观测,各沙堆堆积部位主要在NE-E-SE方位带,沙蒿、乌柳沙堆的蚀积强度具有显著的方位差异,这与同方位输沙强度呈现显著的负相关性。在W、NW、SE等方位,沙堆间的物种差异显著;③ 根据各植物沙堆的固沙强度和林下地表输沙强度分析,沙棘、乌柳、樟子松、小叶杨与沙蒿年均固沙效益分别为40.45%、15.53%、4.69%、4.20%与62.72%,沙棘、乌柳与沙蒿均为优良的固沙树种。
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    29. 新疆3大山区云中液态水时空分布特征
    张小娟,王军,黄观,陈勇航,杨莲梅,李红军,李曼,郑宁
    干旱区研究    2018, 35 (4): 846-854.   doi: 10.13866/j.azr.2018.04.12
    摘要73)      PDF (6396KB)(165)   
    采用2003-2015年美国宇航局(NASA)发布的AIRS/Aqua L2 Standard Physical Retrieval (AIRS+AMSU) V006 (AIRX2RET)云数据集,选取新疆地区,特别是其云水量较丰富的3大山区为研究区域,研究其云中液态水的时空分布特征。结果表明:从空间分布看,北疆的云水量高于南疆,山区比沙漠盆地丰富,山区迎风面更为丰富,高达500×10-6 kg·m-2,呈西多东少的趋势。受大气环流的影响,整个研究区域、天山和阿尔泰山的云水量在春季分布较丰富,均高于350×10-6 kg·m-2,昆仑山在夏季分布较丰富;整个研究区域秋季的云水量分布均较少,在20×10-6 kg·m-2以下。近13a研究区域云水量的年均值为42.47×10-6 kg·m-2-455.32×10-6 kg·m-2,整个研究区域云水量总体平稳,3大山区则呈下降趋势;在2009-2010年研究区域的云水量总体呈上升趋势,天山变化较明显。3大山区云水量的年变化呈“单峰形”,阿尔泰山、天山和昆仑山云水量最高时段分别出现在2-4月、3-5月和4-8月,峰值分别为822.30×10-6 kg·m-2、869.75×10-6 kg·m-2和742.82×10-6 kg·m-2
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    30. 陇中半干旱区不同类型农户抗旱适应能力定量评价——以榆中县为例
    王婷,石育中,刘倩,温腾飞,杨新军
    干旱区研究    2018, 35 (4): 992-1000.   doi: 10.13866/j.azr.2018.04.30
    摘要73)      PDF (1240KB)(126)   
    干旱是全球气候变化背景下备受关注的科学问题之一,不仅影响农业生产,威胁农户生计,甚至阻碍乡村可持续发展。研究农户抗旱适应能力,有助于提升农户生计可持续性。选择榆中县为研究区,借助社会-生态系统框架(SES)下适应能力的概念,构建农户抗旱适应能力评价模型;基于农户调查数据的生计特征统计,将农户分为补贴依赖型、务农专业型、务工专业型、兼业型和职业型,定量评价榆中县农户抗旱适应能力,并分析其影响因素。结果表明:①农户类型呈现多元化,其中务工专业型农户最多,职业型农户最少。②农户抗旱适应能力整体稳定性较差,且存在较大的内部差异;不同类型农户抗旱适应能力稳定性从高到低依次为:补贴依赖型>务农专业型>务工专业型>兼业型>职业型。③农户抗旱适应能力障碍因素主要有干旱损失、自然资本、农户认知、节水灌溉和社会资本5大维度。
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    31. 近40 a三江源地区土地利用变化动态分析及预测
    许 茜, 李奇, 陈懂懂, 罗彩云, 赵新全, 赵 亮
    干旱区研究    2018, 35 (3): 695-704.   doi: 10.13866/j.azr.2018.03.24
    摘要72)      PDF (2407KB)(236)   
    针对三江源草地退化、水土流失及环境恶化等问题,根据三江源1980—2015年七期1:100 000土地利用数据集,运用ARCGIS 10.0空间统计分析工具,定性与定量相结合的方法分析了该区土地利用时空动态变化及未来变化趋势,结果表明:① 研究期土地利用变化显著,分为三个时期:前15 a(1980—1995年)草地退化,中间5a(1995—2000)年,土地利用变化缓慢,后15 a(2000—2015年)退化草地恢复。② 从土地利用结构看,1980—2015年,低、高覆盖度草地、水域、建设用地波动上升,未利用地明显减少,减少了17.61%,中覆盖度草地和林地基本不变,草地总面积增加了13.45%,主要由未利用土地转化而来。③ 从土地利用类型转化看,以低中高覆盖度草地、未利用土地与水域之间的转化为主。④ 据CA-Markov模型预测:水域基本保持不变,高、低覆盖度草地、未利用土地、耕地和建设用地面积不断增加,林地面积减少。⑤ 人口、经济结构变化及政策的实施是土地利用变化的主要原因,生态资产的供需平衡是驱动因子。因此提出加强基础文化建设、保护天然草地、优化土地利用生产模式,使土地得到合理利用,促进该区可持续发展。
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    32. 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2*,包铁军1,杨劼1
    干旱区研究    2018, 35 (5): 1068-1074.   doi: 10.13866/j.azr.2018.05.08
    摘要71)      PDF (853KB)(117)   
    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)增温使土层0~10 cm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)土层的增温使土层0~10 cm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)土层0~10 cm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。
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    33. 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
    干旱区研究    2018, 35 (5): 1167-1172.   doi: 10.13866/j.azr.2018.05.01
    摘要70)      PDF (3084KB)(159)   
    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。
    关键词:盐沼湿地;旱涝等级;径流量;小波分析;马尔可夫链预测;扎龙;松嫩平原
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    34. 内蒙古巴拉格尔河径流变化的驱动因素分析
    白勇,高瑞忠,王喜喜,刘廷玺,王威娜
    干旱区研究    doi: 10.13866/j.azr.2018.02.06
    35. 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
    干旱区研究    2018, 35 (5): 1012-1020.   doi: 10.13866/j.azr.2018.05.02
    摘要69)      PDF (2010KB)(141)   
    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。
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    36. 东天山哈密榆树沟流域夏季降水的化学特征研究
    王晓艳,蒋缠文
    干旱区研究   
    37. 叶圈微生物的群落结构与生态功能研究进展
    刘 燕,徐志才,唐立松
    干旱区研究   
    38. 盐湖区生态系统碳密度及其分配格局
    李典鹏,孙 涛,姚美思,刘隋赟昊,王丽萍,王辉,贾宏涛
    干旱区研究    2018, 35 (4): 984-991.   doi: 10.13866/j.azr.2018.04.29
    摘要64)      PDF (1263KB)(147)   
    由于对陆地生态系统土壤、植被碳蓄积量了解的缺乏,故在预测气候变化中存在较大分歧,因此很有必要对不同生态系统碳分布情况进行研究。本文以干旱盐湖为研究对象,探究盐湖生态系统碳分布特征。结果表明:土壤有机碳密度分布随土层深度的增加而降低,土壤无机碳呈无规律分布;100 cm土层内有机碳密度介于7.55~15.75 kg·m-2之间,平均为12.54 kg·m-2,占植物群落和土壤总有机碳密度的97.84%。黑果枸杞和铃铛刺为盐生群落的优势种,地上平均生物量为261.38 g·m-2,占总生物量的70.49%,草本植物群落平均生物量仅为109.45 g·m-2;灌木和草本层地上生物量显著高于凋落物层(84.81±9.22)g·m-2和(79.76±8.61)g·m-2。盐生植物地下生物量随土层的增加而降低,0~100 cm土层总地下生物量为77.74 g·m-2。盐生植物总生物量碳密度为276.48 g·m-2,其中地上、凋落物和地下生物量分别占62.09%、25.75%和12.16%;地上植被和凋落物碳密度显著高于草本植物,根系生物量碳密度在剖面上分布不均,96.55%集中在0~50 cm土层。盐生植物地上地下以及凋落物平均碳含量43.09%,与经验系数(50%)换算得到碳密度相比实际碳密度高出13.80%,这将对植被碳储量的估算产生较大的偏差。
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    39. 青藏高原高寒荒漠地带与寒冷干旱核心区域
    郑度, 赵东升
    干旱区研究    2019, 36 (1): 1-6.  
    摘要64)      PDF (1204KB)(61)   
    青藏高原高寒荒漠地带位于高原主体西北部地势最高的部分。该区域气候极其寒冷干燥,属于高原亚寒带,高山高原地貌多被横向断陷盆地所切割;多年冻土发育,冰缘作用普遍;自然过程年青,高山寒漠土壤浅薄;生物区系成分交错,高寒荒漠景观突出;生态环境脆弱,需加大自然保护建设与管理。高寒荒漠地带腹地为寒冷干旱核心区域,是全球高原高山区域,具有独特地位的地生态格局。
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    40. 新月形沙丘对湖积平原风蚀荒漠化的影响
    蔡东旭,李生宇,雷加强,王海峰,孟晓于
    干旱区研究    2018, 35 (6): 1496-1504.   doi: 10.13866/j.azr.2018.06.28
    摘要62)      PDF (2087KB)(138)   
    新月形沙丘是风蚀荒漠化过程中伴随的重要风积地貌类型,在以往的研究中主要侧重于沙丘体表面动力学过程,而关于沙丘在风蚀荒漠化过程中的作用鲜有报道。本文在台特玛湖的干涸湖盆区(曾经的塔里木河尾闾湖),采用测钎法,实地测定了新月形沙丘周围地表的蚀积变化,同时采用室内风洞模拟了典型新月形沙丘地表的气流分布模式,系统分析了新月形沙丘对地表蚀积影响的作用机理。结果表明:在新月形沙丘影响下,沙丘周围地表风蚀强度不均一,在沙丘迎风坡前区和沙丘左右翼,风蚀深度略大于不受沙丘影响区(CK),但单位面积平均净蚀积量接近平衡状态;在沙丘背风坡前区以风积为主,而在背风侧尾流区,地表以风蚀为主,且随着沙丘体积增加,单位面积平均净风蚀量也略有增大。在内陆干旱区干涸湖盆风蚀荒漠化过程中,新月形沙丘通过改变地表流场结构,使风沙流饱和度发生空间分异,从而影响了下伏地表蚀积的空间分布,尤其加剧了背风侧尾流区的风蚀,使新的风蚀面裸露,破坏沉积层结构,促进了河湖相沉积平原风蚀荒漠化的发展。
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