干旱区研究

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1. 南疆夏季不同类型暴雨精细化特征对比分析

杨霞,周鸿奎,许婷婷,华烨

干旱区研究 2021, 38 (3): 747-756. DOI: 10.13866/j.azr.2021.03.16

摘要（389）

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PDF（pc）（6635KB）（1382）

南疆暴雨是小概率事件,其预报预警的难度较大。南疆一些暴雨过程的历时短,降水强度大,并伴有短时强降水事件（即“短时强降水暴雨”）;而另一些暴雨过程的降水时间相对较长,未伴有短时强降水事件（即“非短时强降水暴雨”）。为探究南疆上述两类暴雨的差异,利用2013—2019年426个自动气象站逐小时降水资料,对比分析了南疆夏季短时强降水暴雨和非短时强降水暴雨的差异,结果表明:（1）南疆夏季以短时强降水暴雨为主,超过70%的站点在暴雨日中出现过短时强降水事件;短时强降水暴雨主要发生在7月,该月约95%的暴雨日中都出现过短时强降水事件。（2）南疆海拔在2000~2500 m的站点出现暴雨的比例最高,海拔低于1000 m的站点最低。南疆短时强降水暴雨主要发生在海拔低于2000 m的区域,非短时强降水暴雨则主要发生在海拔高于2000 m的区域,上述两类暴雨均具有明显的夜雨特征。（3）南疆总暴雨与短时强降水暴雨的累计降水量、降水频次和平均降水强度的日变化特征相似,二者与非短时强降水暴雨的差异较大。非短时强降水暴雨的累计降水量、降水频次和平均降水强度的峰值时段均出现在上午;短时强降水暴雨的累计降水量和平均降水强度的峰值时段出现在傍晚前后和前半夜,累计降水频次的峰值时段则主要出现在后半夜至清晨,短时强降水暴雨的降水强度与累计降水量的关系比降水频次更密切。南疆短时强降水暴雨和非短时强降水暴雨的观测特征存在显著差异,二者的降水形成机制也不相同。

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2. 地形影响下祁连山北麓不同类型降水特征对比分析

付双喜,张洪芬,杨丽杰,赵玉娟,张可心,陈祺

干旱区研究 2021, 38 (5): 1226-1234. DOI: 10.13866/j.azr.2021.05.04

摘要（517）

HTML （22）

PDF（pc）（6657KB）（1197）

利用张掖CINRAD/CC多普勒雷达资料,结合气象观测资料及L波段探空秒数据,分析祁连山北麓不同类型强降水过程中地形的影响效应,结果表明：不同类型强降水的形成机制及物理量条件各有差异,地形对降水的影响效应也各不相同;各类型降水的大值区集中在山区或山地北坡,地形升高造成的强迫抬升效应显著;局地小地形的阻挡、辐合和抬升作用在强对流性降水过程中较为突出;大地形整体抬升形成的列车效应及局地小地形的汇集作用共同造成了短时强降水型过程;而系统性冷空气影响降水过程中,地形作用的主要表现形式是承载层气流在“口袋”状地形影响下,强回波不断生成并长时间维持;探空数据上,高层冷云降水与低层暖云降水的表征项变化各不相同。

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3. 咸海流域降水时空特征及趋势分析

王浩轩,黄峰,郭利丹,钟瑞森

干旱区研究 2022, 39 (2): 359-367. DOI: 10.13866/j.azr.2022.02.03

摘要（541）

HTML （26）

PDF（pc）（4761KB）（977）

基于CRU（Climate Research Unit）数据集1945—2019年咸海流域月降水序列,利用气候倾向率、集中度与分摊熵、样本熵与排列熵方法,分别分析了咸海流域年降水量变化、降水的年内分配、降水序列复杂性变化的时空特征,并用Mann-Kendall法检验了各方法所得结果的趋势性。结果表明：咸海流域年降水量总体基本保持不变,呈微弱的上升趋势,其中,流域西北部及中东部区域降水量呈显著上升的趋势;咸海流域降水集中于每年的3月左右,降水的年内分配有微弱的均匀化趋势,流域西部、北部及东部降水年内分配相对更均匀,流域中部及南部降水年内分配相对更集中;咸海流域西部、北部及东部降水序列的复杂性相对较高,中部及南部降水序列的复杂性相对较低,流域整体的降水序列的复杂性呈一定的上升趋势,其中,流域北部与南部降水序列的复杂性呈显著下降的趋势,流域西部、中部与东部降水序列的复杂性呈显著上升的趋势。

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4. 和田地区沙尘暴时间分布及变化特征

买买提阿布都拉·依米尔,阿依夏木古丽·买买提,沙依然·外力,陈天宇,布帕提曼·艾拜都拉,阿依夏木·买买提托合提,毛炜峄

干旱区研究 2021, 38 (5): 1306-1317. DOI: 10.13866/j.azr.2021.05.12

摘要（3256）

HTML （36）

PDF（pc）（5462KB）（878）

采用4个气象站1961—2018年的沙尘暴监测资料,分析了和田地区沙尘暴频次和持续时间的分布特征和变化趋势,并探讨了沙尘暴长时间变化原因。结果表明：（1）和田地区年平均沙尘暴日数20.4 d,是我国沙尘暴最多的地区之一。（2）和田地区在春夏季沙尘暴频次最多,峰值在5月;冬季12月的沙尘暴过程持续时间最长,夏季6月的持续时间最短;持续时间在1~30 min的沙尘暴频率最多。（3）和田地区24 h都有可能出现沙尘暴,在18:00—23:00出现沙尘暴频次最多,后半夜至上午开始的沙尘暴持续时间最长。（4）和田地区在16个风向方位都会出现沙尘暴,来自西方路径沙尘暴的风速和频率大（多）于其余路径沙尘暴。（5）在和田地区,最大风速达3.0 m·s^-1就可能会引发沙尘暴,有87.5%的沙尘暴发生时极大风速未达到大风标准。（6）近58 a来,和田地区的年沙尘暴日数显著减少,年大风日数和最大风速也显著减少;沙尘暴频次20世纪60年代最多,从90年代开始明显减少,沙尘暴过程持续时间20世纪70—80年代最长,从21世纪00年代开始明显缩短。

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5. 北疆地区草地TI-NDVI与NDVImax时空异质性评价

焦阿永,陈伏龙,闫俊杰,凌红波,申瑞华

干旱区研究 2022, 39 (4): 1155-1165. DOI: 10.13866/j.azr.2022.04.16

摘要（226）

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PDF（pc）（5443KB）（823）

选择草地类型丰富多样的北疆作为研究区。基于MODIS NDVI数据,获取时间累积归一化植被指数TI-NDVI和年最大NDVI(NDVImax),借助GIS空间分析技术、变异系数（C_V）及Mann-Kendall非参数趋势检验等方法,对2000—2019年北疆地区草地覆盖动态变化进行了分析,并探究了TI-NDVI和NDVImax对草地时空异质性的表达能力的比较优势。结果表明：（1）用NDVImax和TI-NDVI表征的北疆草地呈现明显海拔分异。TI-NDVI总体随NDVImax的增大而增大,但NDVImax或TI-NDVI相同的区域,其TI-NDVI或NDVImax却存在较大差异。（2） 2000—2019年北疆地区草地TI-NDVI和NDVImax总体呈显著增加趋势（P<0.01）,但草地TI-NDVI变化的空间分异与NDVImax明显不同,全区17.55%的草地TI-NDVI变化趋势与NDVImax变化趋势相反。尤其阿尔泰山与伊犁河谷,高覆盖草地分布区的NDVImax与TI-NDVI均呈相反变化趋势。（3）在时间和空间维度上,北疆山区高覆盖草地TI-NDVI的C_V均高于NDVImax。TI-NDVI对高覆盖草地的时空异质性反映更敏感,能在一定程度上削弱草地动态评价中NDVI光饱和缺陷的影响。

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6. 不同时间尺度下新疆气候“暖湿化”特征

姚俊强,李漠岩,迪丽努尔·托列吾别克,陈静,毛炜峄

干旱区研究 2022, 39 (2): 333-346. DOI: 10.13866/j.azr.2022.02.01

摘要（1877）

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21世纪初有研究提出我国西北尤其是新疆气候出现“暖湿化”的论断,但针对不同时间尺度下新疆气候“暖湿化”特征还缺乏明确结论。基于新疆区域观测的气候水文资料,结合近年来发表的新成果,对中国新疆区域历史时期至年代际尺度“暖湿化”特征进行了全面梳理和对比分析,综合评估了新疆气候“暖湿化”在不同时间尺度下的演变特征。结果表明：（1）过去千年和百年新疆气候主要呈“暖干-冷湿”的水热配置特征,近百年存在显著的年代际变化特征,其中20世纪80年代以来经历了明显的“暖湿化”过程,但变幅未超出历史各时段的变率范围;（2）1961年以来北半球中高纬度地区气候总体呈“暖湿化”特征,其中新疆及以北西伯利亚地区、欧洲北部等均有明显的“暖湿化”特征,新疆连接着发生“暖湿化”的高纬度地区和青藏高原地区,说明气候“暖湿化”并不是新疆所独有的,但新疆气候增湿过程在同中纬度地区具有独特性;（3） 1961—2019年新疆气候年际温湿以“暖湿-暖干”配置为主,20世纪90年代之后新疆年及季节多呈暖湿配置;增暖增湿速率在逐气候态时段增强,但在当前时段有减缓趋势,说明增温增湿趋势有阶段性特征,并呈非线性增加态势。虽然近30 a以来新疆气候“暖湿化”趋势明显,变暖程度逐渐增强,蒸发需求旺盛,但降水增加绝对量并不大,当前的增湿特征并不能改变新疆的干旱气候环境。研究成果为不同空间尺度下新疆气候和“暖湿化”评估提供重要的科学基础。

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7. 汾河流域土地利用变化及生态环境效应

苏迎庆,张恩月,刘源,刘庚,林菲

干旱区研究 2022, 39 (3): 968-977. DOI: 10.13866/j.azr.2022.03.30

摘要（386）

HTML （12）

PDF（pc）（5691KB）（797）

选取汾河流域为研究区,采用土地利用动态度、地学信息图谱、生态价值指数和植被覆盖度综合分析研究区2000年、2005年、2010年、2015年及2018年土地利用变化及生态环境影响效应问题。结果表明：（1） 2000—2018年,流域建设用地、林地呈现增长趋势,增长面积分别为1350.90 km²、85.50 km²,增长率分别为92.83%、0.96%;耕地、草地出现小幅下降趋势,缩减面积分别为729 km²、674.10 km²,缩减率分别为-5.02%、-7.63%;水域及未利用土地维持多年平均水平,平均面积为297 km²、7.92 km²。空间格局呈现建设用地、耕地集中于流域核心区,草地、林地集中于边缘区的分异特征。（2）各时序综合土地利用动态度、土地转移图谱、土地利用涨落势变化近似,显著变化区主要位于流域盆地及其与山地过渡区,多年综合土地利用动态度为4.34%,单一土地利用动态度及土地利用涨势幅度最高的是建设用地及林地。（3）基于不同的主导土地利用类型影响,生态价值指数时序演变呈现“下降-增长-下降”的波浪状曲线特征;植被覆盖度经历“增长-下降-增长”的演变特征;空间格局上与土地利用变化区域呈现空间斑块重叠。地形结构、用地标准、社会经济及环保政策等因子驱动下,未来流域土地利用变化或将加大,对生态环境的胁迫增强。

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8. 1979—2017年CRU、ERA5、CMFD格点降水数据在青藏高原适用性评估

温婷婷,郭英香,董少睿,东元祯,来晓玲

干旱区研究 2022, 39 (3): 684-697. DOI: 10.13866/j.azr.2022.03.03

摘要（1856）

HTML （76）

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利用1979—2017年青藏高原131个气象台站实测降水资料,分别从年、季尺度对CRU、ERA5和CMFD 3种再分析降水资料在青藏高原的适用性进行了评估。结果表明：（1） CRU、ERA5、CMFD 3种数据对青藏高原年降水的模拟能力都很强,与观测值的相关系数均超过了0.9,较观测降水量值均偏大;CRU和CMFD的春季降水较为接近观测值,CMFD夏、秋季降水与观测值最接近,3种数据对冬季降水模拟能力均较弱。（2）从降水量分布来看,CMFD数据对青藏高原年、春季、夏季、冬季降水的分布模拟能力最好,3种数据对青藏高原秋季降水的模拟能力具有区域差异性,CRU、CMFD在青藏高原西部的降水与观测值较为接近。（3）从变化趋势来看,青藏高原年、春季、夏季、秋季降水均呈增加趋势,其中夏季增加幅度较大,冬季降水整体呈减少趋势。（4） CRU数据对青藏高原年、春季、夏季、秋季降水的变化趋势与观测值较为一致,其次为ERA5,ERA5冬季降水与观测值较为一致。（5）从偏差分析来看,CMFD数据与观测值的年、季降水偏差最小,最接近观测值。（6） 3种数据与站点平均的年、季降水的时间变化序列表明,CMFD的年、春季、夏季、秋季降水与观测值的变化最为接近,其次为CRU;CMFD冬季降水较观测值最为接近,但相关系数未通过95%的显著性检验。

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9. 降水梯度对青海湖河源湿地温室气体排放日变化的影响

杨紫唯,车子涵,刘芙梅,陈克龙

干旱区研究 2022, 39 (3): 754-766. DOI: 10.13866/j.azr.2022.03.09

摘要（295）

HTML （8）

PDF（pc）（6795KB）（638）

水分是影响高寒生态系统生长发育的主要限制因素,为探明不同水分条件对湿地温室气体排放特征的影响,选取青海湖流域瓦颜山河源湿地为研究对象,利用不同的水分特征湿地,通过静态箱-气相色谱法,监测了湿地24 h温室气体排放特征,探究了2020年和2021年8月（生长旺季）的CK（对照处理）、+25%（增雨25%处理）、-25%（减雨25%处理）、+75%（增雨75%处理）、-75%（减雨75%处理）条件下,对二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、氧化亚氮（N₂O）日变化趋势。结果表明：（1） CO₂排放范围为47.52~123.71 mg·m^-2·h^-1,CH₄通量范围为-8.50~6.74 µg·m^-2·h^-1,N₂O通量范围为-15.82~6.90 µg·m^-2·h^-1。（2） CK、+25%、+75%处理下CO₂、CH₄、N₂O日变化表现为排放状态;-25%处理下CO₂日变化表现为排放状态,CH₄、N₂O表现为吸收状态;-75%处理下CO₂、N₂O日变化表现为排放状态,CH₄表现为吸收状态,不同降水处理之间存在显著差异（P<0.05）。（3） CO₂与0~10 cm土壤温度呈显著正相关（P<0.05）,与土壤水分呈显著负相关（P<0.05）;CH₄与土壤温度呈显著负相关（P<0.05）,与土壤水分呈显著负相关（P<0.05）;N₂O与土壤温度呈正相关（P<0.05）,而CK处理与土壤水分呈负相关,减雨处理呈正相关（P<0.05）,但无明显规律。（4）不同水分处理下植物群落发生小幅度演替情况。土壤水分、温度的平衡对该区的温室气体排放通量影响较为显著,应避免失调导致温室气体排放量升高。

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10. 准噶尔盆地植被变化趋势及相关因素分析

马小梅,杜秉晨曦,程勇翔,吴玲

干旱区研究 2021, 38 (5): 1401-1410. DOI: 10.13866/j.azr.2021.05.22

摘要（530）

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PDF（pc）（5299KB）（613）

为探讨植被对环境变化的响应,采用2000—2019年MOD09A1遥感影像数据,利用最大值合成法、Mann-Kendall、Hurst趋势分析、水热配合分析等方法对准噶尔盆地植被动态变化及相关因素进行了分析。结果表明：受区域气候暖湿化、冷季降水增加及滴灌技术普及的影响,近20 a来准噶尔盆地植被整体呈增加趋势,增加区面积各季节平均占比为85.47%,减少区面积平均占比为12.61%。局部地势低洼易于积水、聚盐的区域植被表现为减少趋势。植被指数与盐渍化指数相关性分析表明两者呈负相关关系。绿洲区域植被变化主要受人类活动调控。Hurst趋势预测结果表明,盆地植被未来变化趋势方向与近20 a变化趋势的方向基本保持一致。研究结果对全球变暖和人类活动背景下盆地各生境植物群落的演替规律及成因具有一定的参考价值。

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11. 皇甫川流域水沙变化特征及其影响因素

刘强,尉飞鸿,常康飞,王瑞,景元宁,穆兴民

干旱区研究 2021, 38 (6): 1506-1513. DOI: 10.13866/j.azr.2021.06.02

摘要（542）

HTML （20）

PDF（pc）（3182KB）（587）

基于1954—2018年皇甫川流域长时间序列降水量、径流量和输沙量监测数据,运用线性趋势法、Mann-Kendall检验、累积距平法等方法研究了皇甫川流域水沙周期演变特征,应用水文分析法定量评估了降水变化和人类活动对皇甫川流域径流量和输沙量变化的贡献率。研究结果表明：皇甫川流域降水量随时间变化呈不明显减小趋势,而径流量和输沙量随时间变化却呈显著减小趋势,且径流量减少趋势大于输沙量减少趋势。径流量和输沙量均从1986年发生由丰到枯的突变。以1954—1986年为基准期,1987—2018年人类活动对皇甫川流域径流量和输沙量的影响分别为83.04%和75.24%,降水变化对皇甫川流域径流量和输沙量影响分别为16.96%和24.76%。突变年前后输沙量出现明显的下降,产流能力对输沙量变化的贡献率超过了85%。降水变化和人类活动是造成皇甫川流域水沙减少的影响因素,其中流域内逐年增强的人类活动是促使皇甫川流域径流和输沙减少的主要因素,而气候变化引起的降水减少是次要因素。

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12. 锡林郭勒草原土壤有机碳分布特征及其影响因素

常帅,于红博,曹聪明,马梓策,刘月璇,李想

干旱区研究 2021, 38 (5): 1355-1366. DOI: 10.13866/j.azr.2021.05.17

摘要（1232）

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PDF（pc）（9031KB）（574）

土壤有机碳是土壤养分评测和质量分析的重要指标之一,研究不同草原类型土壤有机碳的空间分布规律有利于草地的生态恢复和土地的合理利用。以锡林郭勒草原为研究对象,运用克里格插值法、相关性分析法、一元线性回归法和主成分分析法探讨土壤有机碳的空间分异规律,以期揭示不同影响因素对草原土壤有机碳的影响程度。结果表明：（1）在草甸草原中,土壤有机碳含量在0~10 cm、20~30 cm、40~50 cm土层的含量依次为23.28 g·kg^-1、12.71 g·kg^-1、9.28 g·kg^-1;在典型草原中,含量变化依次为16.75 g·kg^-1、10.75 g·kg^-1、7.20 g·kg^-1;在荒漠草原中,含量依次为1.62 g·kg^-1、2.00 g·kg^-1、1.73 g·kg^-1。表明草甸和典型草原土壤有机碳含量随土壤深度增加而逐渐降低,而荒漠草原不同土层间无显著性差异。（2）不同草原类型对土壤有机碳含量的影响程度不同,对于同一土层深度,基本表现为草甸草原>典型草原>荒漠草原。水平方向上有机碳含量与植被盖度分布相一致,呈由东南向西北逐渐递减的趋势。（3）在对影响因素的分析中,土壤有机碳与海拔、气温、pH均呈极显著负相关关系（P<0.01）,与降水、土壤含水量、速效氮、速效磷呈极显著正相关关系（P<0.01）,与坡度、坡向、速效钾无明显相关性关系（P>0.05）。（4）影响土壤有机碳的主要因子为速效氮、降水量和气温,次要因子为土壤含水量和速效钾,因此,应注重对不同草原氮素的摄入以及水热条件的把控。

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13. 黄土丘陵区覆沙坡面产流产沙过程及水沙关系

苏远逸,冯朝红,张扬,雷娜,张庭瑜

干旱区研究 2022, 39 (4): 1166-1173. DOI: 10.13866/j.azr.2022.04.17

摘要（297）

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通过室内放水冲刷试验,对4种覆沙条件和3种径流坡长条件下的产流产沙过程及水沙关系特征进行了研究。结果表明：覆沙坡面的初始产流时间相比于黄土坡面明显延长,初始产流时间随着覆沙厚度的增加而增大,且产流量和产沙量峰值出现的时间存在不同步性。不同坡面的产流率在试验初期较小,随着产流历时的延长逐渐增大并且趋于稳定。黄土坡面的产沙率随产流历时的延长变化趋势较为平稳,覆沙坡面的产沙率波动范围较大。不同坡面的累积产沙量均随着累积产流量的增加而逐渐增大,并且两者之间呈幂函数关系。由于沙层具有一定的蓄水功能,导致覆沙坡面的侵蚀过程明显不同于黄土坡面,覆沙厚度是影响坡面侵蚀特征的重要因子,该研究为进一步揭示复合坡面的侵蚀特征提供科学依据。

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14. 氮沉降促进西北干旱区高寒湿地生态系统N₂O排放

申志博,韩耀光,王家力,陈康怡,胡洋,朱新萍,贾宏涛

干旱区研究 2022, 39 (5): 1655-1662. DOI: 10.13866/j.azr.2022.05.29

摘要（180）

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PDF（pc）（1019KB）（534）

在气候变化背景下,大气氮沉降的增加会对干旱区高寒湿地N₂O排放产生影响。以天山中部的巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地,不同水分条件的常年淹水区、季节性淹水区和常年干燥区为研究区,设置3个氮添加量处理（0、10 kg ·hm^-2·a^-1和20 kg ·hm^-2·a^-1）,采用静态箱-气相色谱法监测了植物生长季生态系统N₂O的排放量,并探究了N₂O排放与主要环境因子之间的关系。研究结果表明：（1）在不同水分条件下,氮素增加显著促进了生态系统N₂O的排放（P<0.05）;在植物生长季不增氮的处理下,生态系统N₂O累积排放量表现为吸收,10 kg ·hm^-2·a^-1和20 kg ·hm^-2·a^-1处理N₂O累积排放量均表现为排放;氮沉降量增加显著增加了不同水分条件下N₂O累积排放量,氮沉降增加会促进湿地生态系统由N₂O的“汇”向“源”转变。（2）氮施加量极显著影响生态系统N₂O排放速率（P<0.01）,季节性淹水条件生态系统N₂O平均排放速率(F)与施氮量(N)、土壤5 cm地温(T)呈多元一次方程关系（F=-2.763+0.209N+0.151T,R²=0.483,P<0.01）。综上所述,氮沉降的增加促进了干旱区高寒湿地生态系统N₂O排放。

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15. 基于博弈论组合赋权的洪水风险评价——以武威地区为例

苏广全,吕海深,朱永华,陈庭兴,花佳程

干旱区研究 2022, 39 (3): 801-809. DOI: 10.13866/j.azr.2022.03.13

摘要（399）

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PDF（pc）（3928KB）（531）

洪水灾害是世界范围内发生最为频繁的自然灾害。中国是世界上洪水风险增长最显著的地区之一。针对甘肃省武威市山洪灾害多发的实情,采用结合主客观权重的博弈论组合赋权的洪水评价方法,应用GIS技术,从致灾因子危害性、孕灾环境稳定性和承灾体脆弱性三方面出发,共选取7个指标构建洪水风险评价指标体系,得到了各评价单元的洪水风险度空间分布。评价结果表明：武威市整体洪水风险等级为较低风险,与历史洪水事件数据吻合较好。其中,洪水高风险区只占总面积的4.94%,集中分布于凉州区与古浪县交界处和天祝藏族自治县西南部地区;较低风险区与低风险区之和占总面积的43.84%,集中于民勤县的东部沙漠区。通过将单一赋权方法与博弈论组合赋权法进行了比较,表明博弈论组合赋权法可以减少单一赋权方法的主观性,提高洪水风险图的精度,为洪水风险管理提供依据。

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16. 植物根系水力再分配量及影响因素分析

杨贵森,黄磊,杨利贞,陈嘉嘉

干旱区研究 2021, 38 (5): 1411-1419. DOI: 10.13866/j.azr.2021.05.23

摘要（494）

HTML （11）

PDF（pc）（3174KB）（505）

植物根系水力再分配（Hydraulic Redistribution,HR）指水分在根-土界面水势梯度的驱动下,经由植物根系在土壤不同部位之间的被动传输过程。它是植物根系为了适应土壤水分的空间异质性而形成的一种生理调节对策,不仅能够优化植物对水分的利用,而且对生态系统的地球化学循环过程具有一定影响。因此,开展水分限制环境下HR的研究对深入理解干旱区植物生存的生态水文学机理及其调控对策具有重要的意义。基于此,本文通过回顾和分析HR国内外的最新研究动态及进展,分别从HR的发展历程、在生态水文中的作用、量的大小、普遍性和影响因素进行较为系统的评述。利用数据挖掘在全球尺度上对HR定量化描述,发现HR主要发生在较干旱的乔木植物群落中。此外,HR占蒸腾比例介于3%~79%,平均值为32%;从气候因子、植被特征、土壤特性等方面重点讨论了HR的影响因素,发现干燥指数和土壤质地显著影响HR的量（P<0.05）。最后,结合全球变化背景下HR面临的新挑战,提出了当前HR研究面临的难点问题及其在生态水文效应中应重点关注的科学前沿问题。本研究为今后HR的研究提供了一定的借鉴。

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17. 宁夏降水资源格局演变特征

王素艳,李欣,王璠,马阳,张雯,黄莹,高睿娜

干旱区研究 2021, 38 (3): 733-746. DOI: 10.13866/j.azr.2021.03.15

摘要（667）

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PDF（pc）（3837KB）（503）

利用1961—2019年宁夏20个气象站逐日气象资料以及农业用水量和耗水量等资料,采用数理统计方法,从降水量的时空差异、潜在蒸散量和降水量差值、持续“湿”和“干”过程时长、关键等雨量线、不同等级降水日数和降水强度及其对降水量的贡献、农业用水量和耗水量等方面,从1961—1982年、1983—2010年、2011—2019年3个时段分析了宁夏降水资源在西北暖湿化背景下的演变特征。结果表明:（1）年降水量总体呈减少趋势,阶段性特征明显、区域性和季节性差异大,各地、各季节在2011年以来降水量增多,且超过1961—1982年和1983—2010年。（2）区域间降水量增加幅度差异增大及年际间的不同步,尤其中雨量和大雨量的变化差异使得区域间降水之差越来越大,南北“暖湿”和“暖干”现象同时出现的几率增大;（3）潜在蒸散量增加,降水量减少,两者之差增加,中北部春季、南部山区秋季增加最多;（4）引黄灌区持续“干”时长增长,春、夏旱或春夏连旱仍然频繁发生,农业耗水量占用水量比例仍然较大,中南部持续“干”时长缩短,持续“湿”时长增长;（5）总体上,200 mm等雨量线有南移趋势,400 mm等雨量线的西侧有南移趋势,2010年以来随着降水量增加有所北移;（6）降水总日数减少,降水强度增强;小雨日数均为减少趋势,大部分量级降水强度呈增强趋势;春季中雨量和大雨量、夏季大雨量和暴雨量、秋季小雨量和中雨量的变化对总雨量的变化作用突出。总体上,2011年以来降水增多有利于生态环境恢复,然而也会使得极端降水及无雨日数增加,增加了城市内涝、山洪泥石流等次生灾害的风险,同时,南北差异增大,增加了防灾减灾难度。

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18. 冻融作用下地下水浅埋区土壤盐分及离子变化特征

刘磊,陈军锋,吕棚棚,赵德星,杜琦

干旱区研究 2022, 39 (2): 448-455. DOI: 10.13866/j.azr.2022.02.12

摘要（446）

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PDF（pc）（6305KB）（500）

冻融作用是地下水浅埋区土壤盐渍化的重要原因之一,了解其对土壤盐分及离子变化的影响对土壤盐渍化防治具有重要意义。为探究冻融作用下土壤盐分及离子的分布及变化规律,以太谷均衡实验站地中蒸渗仪系统为试验设备,结合野外和室内试验分析了2020—2021年冻融期内6种不同地下水埋深下土壤剖面水分、可溶性盐分及离子含量的变化特征以及冻结层在冻融过程中对土壤盐分运移的影响,并采用灰色关联法分析了土壤含盐量与离子间的关联度。结果表明：（1）蒸渗仪土壤中以Na⁺、Ca²⁺、HCO₃^-、SO₄^2-及Cl^-为主,土壤含盐量与Na⁺和HCO₃^-极显著相关,与Ca²⁺、SO₄^2-和Cl^-显著相关。（2）冻结层在整个冻融过程中对于Ca²⁺和Cl^-变化影响较小,对Na⁺,HCO₃^-,SO₄^2-及土壤总盐分变化影响较大。当冻结层全部处于最大毛细水上升高度范围内时,冻结层起积盐作用;当冻结层未处于最大毛细水上升高度范围内时,冻结层对于盐分运移起阻碍作用。（3）土壤含盐量与地下水埋深之间呈反比关系。当地下水埋深为3.0 m时,土壤含盐量变化值远小于0.5~2.5 m埋深。该研究可为地下水浅埋区土壤盐渍化的防治提供理论依据。

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19. 大同土林地貌沉积物粒度特征分析

蔡莹莹,李继彦,屈欣,王萌,王颖颖

干旱区研究 2021, 38 (3): 892-900. DOI: 10.13866/j.azr.2021.03.31

摘要（838）

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PDF（pc）（2998KB）（489）

土林是在干旱-半干旱地区典型的流水侵蚀地貌,研究其物质组成可揭示土林沉积环境演变过程,为进一步探究土林的发育演化奠定基础。本文采用粒度分析方法,对其地层剖面沉积物组成特征进行了研究。结果表明：（1）大同土林沉积物的粒度组成以粉沙为主,平均含量高达50.6%,其次为黏土,平均含量为36.01%,粗颗粒组分的含量较低。（2）自然频率分布曲线呈单峰和双峰分布模式,相应的累积频率曲线也呈单一直线型和两段型分布模式,表明土林沉积物组成以悬移组分占主导。（3）随着土层深度的增加,土林沉积物平均粒径呈波动变粗的趋势,分选性由较差向差波动变化,偏度由负偏经近对称向正偏转变,峰态多为宽和中等。大同土林沉积物主要形成于河流相和湖泊相沉积的环境,并夹有风成地层,且这些地层在垂直剖面上呈互层分布。土林的形成受内、外营力的共同影响,其发育演化过程与当地气候变化密切相关。

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20. 气候变化下的塔里木盆地西南部内陆河流域径流组分特征分析

孙从建,陈伟,王诗语

干旱区研究 2022, 39 (1): 113-122. DOI: 10.13866/j.azr.2022. 01.12

摘要（499）

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气候变化对中亚高山区水循环影响显著,加剧了区域水资源供需矛盾。认识区域内陆河径流组分特征对于水资源管理具有重要意义。基于塔里木盆地西南部提孜那甫河流域过去60 a（1957—2016年）的气象、径流数据,分析了区域气候变化特征及径流组分的响应。结果表明：（1）过去60 a来,流域气温及山区降水呈现出明显的上升趋势,自2010年以来区域增温增湿趋势更为明显,这一变化下提孜纳甫河夏、秋季径流呈现显著增长。（2）径流分割结果显示：冰雪融水、地下水及降水对于年径流的贡献率分别为17%,40%及43%;不同的季节的径流组分差异明显,降水对流域夏季径流的贡献较为显著。作为塔里木盆地西南部典型的内陆河流,未来区域气候变化尤其是降水的变化将会对于提孜纳甫河水资源的可持续利用影响显著。

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21. 新疆荒漠一年生植物区系组成、分布及资源类型

杜佳倩,刘彤,王寒月,赵文轩,王杰,徐文斌

干旱区研究 2022, 39 (1): 185-209. DOI: 10.13866/j.azr.2022.01.19

摘要（776）

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荒漠一年生植物生长速度快、繁殖力强,具有重要的饲用、药用和生态价值。通过文献资料与标本采集信息的考证和野外调查,明确了新疆荒漠一年生植物的物种数量、分布特征及资源类型。结果表明：新疆荒漠一年生植物共有236种,隶属于20科109属,其中藜科为优势科,猪毛菜属为优势属。科可划分为4个分布区类型,以世界广布科为主,占总科数的65%;属可划分为9个分布区类型、8个变型,以温带分布属为主,占总属数的77.98%。在主要荒漠类型中,沙质、砾质和盐质荒漠中一年生植物分别有126种、96种和51种,分别占总种数的53.38%、40.67%和21.61%。在这些物种中,具有饲用和药用价值的资源分别有51种和55种,其中藜科和菊科植物占优势;具有重要生态价值的冬季一年生植物有64种,主要集中在十字花科、禾本科、菊科和紫草科。

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22. 蒙古高原交通干线风沙（雪）危害防治技术方案

李生宇,范敬龙,王海峰,崔珂军,雷加强

干旱区研究 2021, 38 (6): 1760-1770. DOI: 10.13866/j.azr.2021.06.28

摘要（605）

HTML （7）

PDF（pc）（6023KB）（462）

中蒙俄经济走廊建设是“一带一路”的重要组成部分,将丝绸之路经济带与俄罗斯欧亚大铁路、蒙古国“草原之路”对接联通,对推进区域经济合作发挥着重要作用。区域自然灾害防治是陆路交通干线建设与安全运营的重要关键。中蒙俄经济走廊蒙古高原段在气候变化和人类活动共同作用下,草场退化及风蚀荒漠化问题较为普遍,风沙（雪）害防治则是区域交通干线安全保障的重要课题。结合前人相关的试验理论分析,基于多次大范围实地考察,本文综述了当前蒙古高原交通干线的风沙（雪）害的主要类型及发生机制,预判了路面积沙是未来高等级公路的主要沙害类型;针对现有公路和铁路及未来高等级公路的风沙（雪）危害,结合蒙古高原的生态环境特点,制定了相应防治技术方案和建设性建议,可为蒙古高原段交通干线建设提供科技支撑。

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23. 基于高亚洲精细再分析数据模拟普若岗日冰原2012—2014年表面能量-物质平衡

李建江,李佳,吴立新,汪赢政,郭磊

干旱区研究 2021, 38 (4): 919-929. DOI: 10.13866/j.azr.2021.04.03

摘要（380）

HTML （18）

PDF（pc）（4521KB）（460）

采用高亚洲精细再分析数据(High Asia Refined analysis,HAR)以及Coupled Snowpack and Ice Surface Energy and Mass balance Model(COSIMA)模拟了青藏高原最大冰原——普若岗日2012-04-23—2014-05-11的能量-物质平衡,并分析了普若岗日冰原消融机理。模拟的2012-04-23—2013-05-23与2013-05-23—2014-05-11的物质平衡分别为-0.18 m w.e.、-0.36 m w.e.。在整个研究时段内,冰原西部、中北部等海拔低于5800 m的区域处于物质亏损状态,最大达到-2.69 m w.e.;冰原北部区域因为海拔较高的原因,处于物质积累状态,在东北部区域最高值达到0.85 m w.e.。2013-05-23—2014-05-11用于消融的能量相比2012-04-23—2013-05-23减少,冰川表面消融减速,但普若岗日冰原上空2013-05-23—2014-05-11的固态降水量少于2012-04-23—2013-05-23,因此冰川在2013-05-23—2014-05-11日的表面净物质平衡反而减少。

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24. 关中平原极端降水时空变化及其与大气环流的关系

丁莹莹,邱德勋,吴常雪,穆兴民,高鹏

干旱区研究 2022, 39 (1): 104-112. DOI: 10.13866/j.azr.2022.01.11

摘要（522）

HTML （9）

PDF（pc）（3754KB）（454）

基于关中平原13个气象站1957—2019年逐日降水资料,运用一元线性回归、Pearson相关分析和小波相干分析等方法,计算各极端降水指数,分析其时空变化特征,探讨极端降水与大气环流的关系。结果表明：（1）在时间上,除极端降水强度以0.007 mm·d^-1·(10a)^-1速率的上升外,其他极端降水指数均呈下降趋势,其中年均极端降水总量（PRCPTOT）下降最快,下降速率为-5.528 mm·(10a)^-1,并且各极端降水指数均无显著突变点。（2）在空间上,极端降水指数南高北低,空间差异显著。（3）反映大气环流的南方涛动指数（SOI）对极端降水影响最为显著。SOI越大,关中平原越易出现少雨现象。本研究可为关中平原洪水灾害防治提供科学理论依据。

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25. 陕西省冰雹气候变化特征及其关键影响因素分析

马荣君,李潇斐,毛彦霖,薛宇桐,吴战昊

干旱区研究 2022, 39 (3): 767-773. DOI: 10.13866/j.azr.2022.03.10

摘要（466）

HTML （13）

PDF（pc）（5395KB）（431）

基于2000—2019年99个地面观测站记录的冰雹数据及ECMWF提供的ERA5各项参数月平均数据,结合线性回归、5 a滑动平均等方法,分析了陕西省冰雹变化特征及关键影响因素。结果表明：（1）陕西省冰雹次数在地理位置上呈现由南到北增加的特征,海拔高度与年平均冰雹次数在低海拔表现出显著的正相关关系。（2）陕西省冰雹受季节影响程度呈现由南到北增强的特征,其中陕北、关中冰雹次数夏多冬少,陕南冰雹次数各季节相对平均。（3）陕西省年际冰雹次数整体呈下降趋势,其中陕北地区下降速度最快,关中地区其次,而陕南地区年际变化无明显变化趋势。（4）对流有效位能（CAPE）对陕西省冰雹年际趋势起主导作用;K指数对陕北夏季、关中春季冰雹次数变化趋势起主导作用;0 ℃层高度对关中夏、秋季与陕南春、夏季冰雹次数变化趋势起主导作用。

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26. 伊犁河谷西部土地植被覆盖演化及驱动力分析

文广超,赵梅娟,谢洪波,张毅,张娟

干旱区研究 2021, 38 (3): 843-854. DOI: 10.13866/j.azr.2021.03.26

摘要（763）

HTML （19）

PDF（pc）（6446KB）（430）

为了揭示伊犁河谷西部地区土地植被覆盖演化的驱动因素,选取2001—2016年16景卫星影像数据,基于“3S”技术,运用图像分类、叠加分析、统计分析等方法,分析了研究区土地植被覆盖时空演化规律,应用地理探测器模型定量探究了影响土地植被覆盖演化的主要驱动力。结果表明：（1） 2001—2016年,裸地、草地、林地、耕地占总面积87%,占土地利用类型主导地位,构成区域土地利用基本格局,建设用地持续增加,冰川、沙地及水域面积持续减少;（2）研究区植被大面积稳定演进,低植被覆盖面积减少约1333 km²,高植被覆盖等级面积持续增加1020 km²,植被覆盖由中低等水平向较高和高植被覆盖等级转变;（3）利用地理探测器识别出研究区土地植被覆盖演化受自然和人类因素共同影响,降雨、气温、人口、GDP及高程为演化的主要因子,部分因子对土地植被变化的差异性显著,出现双因子协同增强现象;（4）气象要素是区域土地植被覆盖演化的主要驱动因素,人类活动为次要驱动因素。

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27. 乌鲁木齐市生态环境遥感评价及驱动因子分析

排日海·合力力,昝梅,阿里木江·卡斯木

干旱区研究 2021, 38 (5): 1484-1496. DOI: 10.13866/j.azr.2021.05.31

摘要（511）

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生态环境质量评估对于区域社会经济的可持续发展至关重要。以新疆乌鲁木齐市为研究区,通过对2000年、2010年和2019年3期Landsat系列数据进行预处理,利用主成分分析法构建遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index, RSEI）,使用地理探测器中单因子分析和多因子交互作用分析法对RSEI的8个影响因子（人口密度、土地利用类型、海拔高度、经济密度、绿度、湿度、热度和干度）进行影响程度的定量探测,进而揭示出影响研究区生态环境质量的主导因素。结果表明：（1） 2000年、2010年和2019年乌鲁木齐市RSEI均值分别为0.21、0.21、0.23呈增加趋势,研究期内乌鲁木齐市生态变好的面积大于变差的面积,说明乌鲁木齐市的生态环境质量处于转好的状态;（2）近20 a研究区8个影响因子中单因子热度指标对RSEI的空间分异特征解释力最强;（3）研究区生态环境的空间分布特征是多种影响因子共同交互作用的结果,在考虑多因子交互作用情景下人口密度,绿度指标和干度指标是区域生态环境质量状况的主要影响因素和关键驱动力。评价区域生态环境质量,了解生态环境状况及掌握其变化规律,不仅有利于促进区域经济可持续发展,而且对于城市生态文明建设具有重要的现实意义和参考价值。

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28. 黑河中游正义峡径流变化趋势及归因分析

胡广录,陶虎,焦娇,白元儒,陈海志,麻进

干旱区研究 2023, 40 (9): 1414-1424. DOI: 10.13866/j.azr.2023.09.05

摘要（146）

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以黑河中游正义峡水文站的实测径流量数据为基础，采用线性回归法、Mann-Kendall突变检验法、滑动t检验法、Pettitt检验法和累积距平法分析了正义峡水文站1970―2020年径流序列的变化趋势和突变年份，并利用基于Budyko假设的水热耦合平衡方程，对正义峡径流量变化趋势进行了归因分析。结果表明：（1）研究期内正义峡径流量波动变化，丰枯交替，但整体呈现增加趋势，2004年径流发生突变，突变后的年平均径流量增加了3.08×10⁸ m³，增加率为32.7%。（2）突变后的2005―2020年，正义峡径流量对降水、潜在蒸发和下垫面参数的弹性系数分别为1.40、-0.40、-1.57，且各因子对径流的贡献率分别为42.73%、-12.52%、69.79%，表明径流量对下垫面变化最为敏感，气候因子中降水对径流的影响大于潜在蒸发。（3）在一定的区域气候条件下，植被覆盖、土地利用、流域调水等人类活动引起的中游下垫面变化是正义峡径流量变化的主要原因。研究结果可为流域管理部门制定水资源合理分配及调用方案提供科学依据。

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29. 中亚高山冰川表面高程变化时序重建

都伟冰,张世琼,李均力,包安明,王双亭,史宁可,许琳娟,高鑫,马丹丹,郑岩超

干旱区研究 2022, 39 (3): 676-683. DOI: 10.13866/j.azr.2022.03.02

摘要（408）

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中亚高山冰川区地形复杂,站点观测和传统实地测量范围十分有限。卫星激光测高技术可实现大范围冰川表面高程变化监测。以2003—2009年ICESat激光测高数据为数据源,参考2000年的SRTM高程数据,建立冰川区点云去噪及其精度优化算法和多尺度冰川区表面高程时空变化分析模型,并分析了2003—2009年间中亚山区整体与各分区冰川表面高程时序变化。结果表明：中亚高山冰川区的冰川表面平均高程整体呈下降趋势,表现出明显的区域差异。其中,2003—2009年中亚冰川表面高程总体下降了9.59±1.89 m;I区（即西藏和青海南部）的冰川表面高程下降了6.51±2.9 m;II区（即新疆、青海北部和甘肃部分地区）下降了7.87±5.03 m;III区（即中国境外,中亚地区的部分国家）下降了9.81±5.1 m,且监测到2004—2005年冰川表面高程上升。本研究方法对冰川区点云类高程脚点监测具有一定的通用性,但对基准DEM的依赖度较高。

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30. 新疆葱属植物区系地理特征

张巧关,张道远,刘会良

干旱区研究 2022, 39 (2): 522-540. DOI: 10.13866/j.azr.2022.02.20

摘要（559）

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葱属（Allium Linnaeus）植物是具有重要价值的植物资源。中国新疆地区位于亚欧大陆腹地,地处亚洲中部,且具有丰富的葱属植物多样性。查证葱属植物相关书著、文献资料及标本信息记录,探讨新疆葱属植物资源及其区系地理特征,为该属植物的系统分类、生物多样性保育以及资源合理开发利用等方面提供参考。依据已有的葱属相关记录和资料,新疆葱属植物有58种、1亚种、2变种、6栽培种。新疆分布的葱属植物的区系地理特征：（1）新疆葱属植物的分布地域主要集中在天山、伊犁塔城、阿勒泰、喀什地区,新疆葱属植物多生长于荒漠、草原、干旱坡地、砾石地、山地、高山、林下（森林）生境;（2）在地理成分的分布区类型中,新疆葱属植物主要分布在II C5b准噶尔亚地区,II C5b的区系属于温带荒漠性质;ⅠA2 阿尔泰地区、ⅡC5a 塔城伊犁亚地区、ⅠA3 天山地区、ⅡC6c 喀什亚地区也相对较多;（3）在新疆植被区划的系统单位类型中,新疆葱属植物分布在ⅠB1（阿尔泰山-北塔山草原省）、ⅡA2（东天山北坡草原云杉林及高山草甸植被省）、ⅡA1（准噶尔盆地半灌木荒漠植被省）、ⅡB3（天山南坡荒漠及山地草原植被省）植被省的种类较多,其次是ⅡB1（东疆砾质戈壁灌木荒漠植被省）、ⅠA1（准噶尔盆地西部山地草原省）、ⅡB2（塔里木盆地灌木荒漠植被省）植被省,分布在ⅡB4（帕米尔-昆仑-阿尔金山地荒漠与高山草原植被省）、ⅠC1（新疆南部高寒草原省）植被省的种类相对较少;（4）新疆葱属植物的水平分布和垂直分布均存在分异;（5）新疆葱属植物与哈萨克斯坦、俄罗斯的共有种较多,中国新疆地区与哈萨克斯坦、俄罗斯之间的葱属植物共有种数无太大差异且共有种的相似度较高。今后还应综合分子系统发育（植物系统发育区系地理学）、演化历史（历史植物地理学）、分子生物地理学等方面进行纵深研究。

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