干旱区研究

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基于GIS的东北及邻近地区积雪深度空间化方法

赵晓萌, 李栋梁, 陈光宇

2012 (6): 927-933.

摘要 ( 1776 )

PDF(1541KB) ( 1125 )

根据近50 a东北及邻近地区122个地面测站逐日积雪深度观测资料,采用REOF方法划分为5个气候区,利用DEM资料建立经度、纬度、海拔高度3个宏观地形因子以及坡度、坡向和开放度3个微观地形因子的数据库,并结合三维二次趋势面方法对研究区域雪深进行GIS模拟。结果表明:宏观地形因子与雪深呈较好的正相关关系,大、小兴安岭是东北地区积雪分布较多区域,大致按山脉走向分布,海拔高、纬度高的地区雪深较大。分区模拟,微观地形因子对积雪深度的影响增大,突出积雪深度分布的局地特征,同时相对误差显著减小。

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石羊河流域中部太阳辐射变化的特征分析

杨永龙, 倾继祖, 钱莉, 刘明春, 丁文魁

2012 (6): 934-940.

摘要 ( 1751 )

PDF(2144KB) ( 940 )

利用2007—2010年石羊河流域中部观测的太阳辐射资料,结合下垫面和天气变化状况,应用数理统计,综合分析太阳辐射相关因子变化。结果表明:近年来年平均总辐射、反射辐射、地表长波辐射、大气逆辐射和净辐射总量分别为6 030.9 MJ·m^-2、1 596.1 MJ·m^-2、11 764.7 MJ·m^-2、8 892.8 MJ·m^-2和1 563 MJ·m^-2。年内相关辐射变化均呈单峰形,夏季(6—8月)处于高位,冬季(12月和1—2月)相对较低。地表反射率随着下垫面植被的增加逐步减小,冬季最大值为0.329,秋季(9—11月)最小值为0.241。晴好天气下除大气逆辐射近似波动的一条直线外,其余呈单峰形,一般地表长波辐射的峰值在中午前后滞后于总辐射的峰值1～2 h;阴雨雪天气,短波和长波辐射的日变化比较复杂,呈现多个峰值和谷值。春季和夏季阵性降雨后,云间大气透明度好,出现总辐射瞬时值异常增大,超过太阳常数的现象,最大超过159 W·m^-2,云对辐射具有附加效应。云量影响辐射量的变化,大气逆辐射在同一季节,典型晴天值要小于多云和阴雨(雪天)天气,净辐射在日出日落前后均出现正负值之间的跳变,但云可以减少跳变的幅度。

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青藏高原东北部冰雹和雷雨预警的风暴单体识别特征对比分析

朱平, 肖建设, 伏洋

2012 (6): 941-948.

摘要 ( 1706 )

PDF(2603KB) ( 927 )

利用2006年6月至2011年8月青藏高原东北部CINRAD/CD雷达探测资料,对局地对流发生前的风暴单体特征进行分析和比较,在有利的探空条件下筛选出具有预警意义的较强风暴单体(降雹单体和雷雨单体)。通常雷雨单体强中心高度偏低,且低于0 ℃层高度(H0),降雹单体30～45 dBz回波高度偏高(＞H0)、45 dBz高度(H45)大于18 dBz回波顶高度(H18)的1/2。当降雹单体出现垂直积分液态水含量(VIL)的跃增量≥ 6 kg·m^-2、VIL峰值≥15 kg·m^-2、VIL密度＞2.2 g·m^-3时,即可发布冰雹天气预警。当降雹单体H45-H0≥0.5 km、0 ℃层以上VIL≥3.8 kg·m^-2时,即可发布有降水产生的冰雹天气预警。此风暴单体预警特征指标,经2011年9月的逐日雷达体扫资料验证结果表明,应用该指标能正确识别出风暴单体类型和及时发布强对流天气预警信息。TS技术评分高于60%,对青藏高原东北部的强对流天气预警起到了重要参考作用。

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ENSO事件对河西走廊气候与气候灾害的影响

杨龙, 赵景波

2012 (6): 949-955.

摘要 ( 2029 )

PDF(4207KB) ( 1304 )

通过对河西走廊敦煌、酒泉、张掖、武威4个城市58 a来气温和降水资料的搜集和整理,分析该区域气温和降水的变化、ENSO事件对该区气候以及旱涝灾害的影响。结果表明:1952年以来,该区年均气温总体呈波动上升趋势,气温增长率约0.3 ℃/10 a;年均降水量略有增加,增长率约2.3 mm/10 a。在58 a内该区发生旱涝灾害的频率为50%。小波分析显示,该区域轻度旱涝灾害周期为4~5 a,中度旱涝灾害周期为13~14 a,大的旱涝灾害周期为18~19 a,重的旱涝灾害周期为26~27 a。ENSO事件对该区平均气温的影响比平均降水量的影响明显,厄尔尼诺年气温明显升高,降水量略有增加;拉尼娜年气温明显降低,但年均降水量增加了10.5 mm。ENSO事件与该区旱涝灾害关系显著,该区域的旱灾和涝灾主要发生在ENSO事件年或前后年,并且旱涝灾害多发生在连续性的ENSO事件年。

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近54 a来甘肃省河东地区气候时空变化特征

赵一飞, 张勃, 汪宝龙, 何旭强, 靳生理, 尹海霞

2012 (6): 956-964.

摘要 ( 2029 )

PDF(3511KB) ( 1109 )

用甘肃省河东及其周围地区近54 a来26个观测站气温、降水量资料,分析气温和降水的时空变化特征及其突变情况。结果表明:近54 a来甘肃河东地区气温呈明显的上升趋势,年平均气温倾向率为0.26 ℃/10 a,特别是20世纪90年代以来气温明显升高;空间分布上,年平均气温变化总体上呈增加趋势,以陇东高原中北部和陇中高原北部地区升温幅度最为明显;季节上气温均呈升高趋势,其中以冬季气温升高最为显著。近54 a来全区年平均降水量呈减少趋势,平均每10 a减少12.01 mm,其东南部地区减少的幅度高于西北部。此外,甘肃河东地区气温在1997年发生了由冷到暖的突变,而降水量突变不明显。进而讨论了气温升高和降水减少对该地区农业生产的影响。

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近51 a甘肃夏季气温和降水极端事件变化

孔祥伟, 陶健红

2012 (6): 965-971.

摘要 ( 1705 )

PDF(2780KB) ( 872 )

利用1960—2010年甘肃35站夏季(6—8月)逐日观测资料,分析暴雨、干燥和异常温度事件的变化特征。结果表明:近51 a甘肃河西区暴雨基本稳定在0.1次/a左右,而河东区在20世纪70年代中期前为显著下降趋势,之后其变化趋势不显著。两区暴雨事件的强度变化均不显著,但在时间上分布比较分散,80年代中期之后暴雨事件发生的时段较之前提前了约2候;河东、河西区的严重干燥事件频次均在1991年发生突变,突变后的显著增加主要是受降水日数在同期突变后显著减少的影响;异常高、低温频次均在90年代中期发生突变,突变后异常高温频次显著增加,异常低温频次显著减少。

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大气氮沉降研究进展

常运华, 刘学军, 李凯辉, 吕金岭, 宋韦

2012 (6): 972-979.

摘要 ( 3759 )

PDF(1244KB) ( 3528 )

含氮化合物从大气中移除并降落到地表的过程称为大气氮沉降(N deposition),它是氮素生物地球化学循环中的重要环节。化石燃料燃烧、氮肥施用、畜禽养殖等人为活动,致使活性氮的排放量增加,这部分氮素最终以干/湿沉降的方式返回到地球表面,以营养源和酸源的形式介入陆地和水生生态系统,改变了氮素的自然循环。中国是全球氮沉降3大热点地区之一。在简要回顾大气氮沉降的研究历史后,综述了近年来国内外大气氮沉降的研究进展,主要包括:不同生态系统对氮沉降的响应、环境氮素损失的评估、氮沉降监测分析方法的改进、有机氮沉降研究与中国氮沉降现状,氮沉降纳入农田养分资源综合管理的前景及氮沉降监测网络的发展等方面。鉴于氮沉降研究的复杂性,建立全国性的监测网络,辅之以模型模拟将是今后关注的重点方向。

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宁夏平罗盐碱地泥质和砂质排水渠道能耗率变化研究

范小黎, 王随继, 杜俊, 万书勤

2012 (6): 980-983.

摘要 ( 1328 )

PDF(858KB) ( 891 )

灌溉排水渠道在开发农田水利工程方面扮演着重要的角色,在防御涝渍灾害和土壤盐碱化等方面起着积极的作用。根据宁夏平罗西大滩地区以白僵土、沙土所铺设成的排水渠道的能耗率特点,采用水槽试验的方法,来分析不同土质排水渠道的稳定性及其侵蚀特征。结果表明:在给定的条件下,泥质排水渠道能耗率大大小于沙质排水渠道,并且能够很快降低能耗率,以达到河道的平衡状态,在排水方面具有相对的高效性,同时泥质渠道比沙质渠道具有更高的稳定性。所以,在宁夏平罗地区盐碱地开发及治理中,宜采用泥质排水渠道。

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塔里木河干流河道生态需水量研究

刘新华, 徐海量, 凌红波, 白元, 傅荩仪, 戴岳

2012 (6): 984-991.

摘要 ( 1574 )

PDF(1243KB) ( 1479 )

基于有序聚类法,在对1957—2006年塔里木河干流径流序列受人类活动显著影响突变点判别的基础上,对干流新渠满、乌斯满和恰拉3个水文断面河道逐月最小生态需水量和适宜需水量进行计算。结果表明:① 近50 a来,人类活动对干流水资源影响程度不断增大,1976年前的径流量可以近似看作自然状态;② 新渠满、乌斯满和恰拉河道年最小需水量分别为17.68×10⁸ m³、10.02×10⁸ m³和3.29×10⁸ m³,年适宜需水量分别为35.65×10⁸ m³、18.23×10⁸ m³和7.00×10⁸ m³;③一般用水期(10月至翌年3月)保证新渠满、乌斯满和恰拉河道最小需水量5.33×10⁸ m³、3.77×10⁸ m³和1.32×10⁸ m³,用水敏感期(4—9月)保证适宜需水量28.99×10⁸ m³、13.70×10⁸ m³和5.09×10⁸ m³即可确保干流河道生态系统健康。

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西藏玛旁雍错流域湖泊面积变化及成因分析

拉巴, 边多, 次珍, 拉巴卓玛, 陈涛

2012 (6): 992-996.

摘要 ( 3739 )

PDF(1292KB) ( 1264 )

利用1975年地形图、1990年、1999—2009年TM卫星遥感影像和近35 a(1975—2009年)气温、降水、积雪日数、蒸发量等气候资料,分析研究了位于西藏阿里地区南部普兰县境内玛旁雍错、拉昂错湖泊面积变化对气候变化的响应。结果表明:在过去35 a里玛旁雍错、拉昂错面积先减少后增加,总体呈减小趋势,到2009年玛旁雍错面积为415.44 km²,拉昂错面积为261.36 km²。与1975年相比2个湖泊面积分别减少了1.56 km²和11.01 km²;受气候变暖的影响,流域附近的冰川面积也在加速退缩。对1975—2009年普兰县气象资料统计分析可知,降水量减少是导致湖泊面积缩小的主要原因,蒸发量不显著的增加及雪冰消融也是近几年湖泊面积波动变化的原因之一。

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长期围栏封育对亚高山草原土壤有机碳空间变异的影响

苏建红, 朱新萍, 王新军, 贾宏涛, 赵成义, 胡玉昆, 李丽君

2012 (6): 997-1002.

摘要 ( 1618 )

PDF(1022KB) ( 1252 )

以中国科学院新疆生态与地理研究所巴音布鲁克草原生态站的长期围栏封育样地为对象,利用经典统计学和地统计学相结合的方法,研究长期围栏封育对亚高山草原土壤有机碳空间变异特征的影响。结果表明:① 长期围栏封育可以增加土壤有机碳含量,围栏内0~20 cm土壤有机碳含量均值为40.76 g/kg,围栏外土壤有机碳含量均值为38.50 g/kg;围栏内20~40 cm土壤有机碳含量均值为20.98 g/kg,围栏外土壤有机碳含量均值为18.70 g/kg,土壤有机碳在水平方向上围栏内均高于围栏外;② 围栏内土壤有机碳的变异性程度均显著高于围栏外,不管是围栏内外、上层和下层,土壤有机碳均具有中等的空间相关性,且上层土壤的有机碳变异程度均高于下层土壤;③ 土壤有机碳在水平空间分布呈现出不均匀性,围栏内土壤有机碳含量空间分布水平高于围栏外,在空间插值图上看,围栏内外0~20 cm土壤有机碳含量高的位置,在20~40 cm土壤有机碳含量却相反。

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秸秆还田及施肥对小麦复种油菜农田土壤呼吸的影响

何向南, 黄高宝, 黄鹏

2012 (6): 1003-1008.

摘要 ( 1744 )

PDF(1225KB) ( 942 )

在甘肃省石羊河绿洲灌区连续3 a的小麦复种油菜田间定位试验的基础上,采用EGM-4密闭式土壤呼吸测量系统,测定了不同施肥水平和不同秸秆还田方式下小麦复种油菜农田的土壤呼吸速率。结果表明:在整个观测期内, 土壤呼吸速率最高值出现在8月下旬(152.06~199.58 mg·m^-2·h^-1),最低值出现在10月中旬(12.67~19.01 mg·m^-2·h^-1)。土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线,最高值出现在12:00—14:00, 4:00左右达最低值;不同秸秆还田方式下, 高茬收割免耕播种油菜的处理明显降低了土壤呼吸速率,且在秸秆处理后的油菜生育期内降低效果更加明显;不同施肥水平下,在N、P减量15%的情况下,土壤呼吸速率显著下降;各试验处理措施下, 土壤呼吸速率与5 cm和10 cm土壤温度、30 cm各层土壤含水量均呈极显著正相关,并且土壤呼吸速率与0~30 cm土壤水分的相关性较土壤温度高;不同处理下土壤呼吸速率与土壤孔隙度基本上呈负相关,但是两者之间相关性并不显著。

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防护林对科尔沁沙地耕地土壤理化性质的影响

王永芳, 包慧娟, 海春兴, 银山

2012 (6): 1009-1013.

摘要 ( 1581 )

PDF(654KB) ( 1138 )

为了探究防护林对不同地貌类型耕地的影响,选择科尔沁沙地奈曼旗境内坨耕地和甸耕地,对比分析了在有、无防护林情况下坨耕地和甸耕地土壤理化性质及其变化特征。结果表明:① 有防护林耕地土壤理化性质优于无防护林耕地;② 防护林对坨耕地的影响大于甸耕地,其影响在样点1、样点2和样点3都有显现,且在样点1和样点2较为突出,而防护林对甸耕地的影响只在样点1较为明显。

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土壤呼吸对不同来源水分响应的研究进展

高进长, 苏永红

2012 (6): 1014-1021.

摘要 ( 1863 )

PDF(941KB) ( 1673 )

土壤是陆地生态系统最大的碳源,也是最大的碳汇。土壤呼吸作为全球碳循环的一个重要组成部分,是调控全球碳循环和气候变化的关键过程,也是当前全球变化生态学研究的重要领域和碳循环中碳收支研究中的一个热点问题。水分是土壤呼吸的重要扰动因子,比较不同来源土壤水分对土壤呼吸的影响,对准确估算土壤呼吸具有重要意义,这在干旱和半干旱地区尤为明显。通过土壤水分的3种主要来源:降水、灌溉和地下水,比较分析了土壤呼吸对不同来源水分的响应过程和规律,为今后土壤呼吸方面的研究提供参考。

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塔克拉玛干沙漠腹地10种灌木光合器官的滞尘能力评价

李生宇, 谷峰, 邱永志, 靳正忠, 李应罡, 高晓阳

2012 (6): 1022-1031.

摘要 ( 1929 )

PDF(2919KB) ( 1063 )

通过全株光合器官取样,利用质量差减法,对塔中植物园10种灌木的滞尘能力进行多指标比较。结果表明:① 植物光合器官滞尘量与所处环境条件有关,在沙漠地区同种植物光合器官滞尘量大于沙漠以外区域。② 梭梭和沙拐枣的光合器官退化为同化枝,形态类似针叶树种的针叶,但尚有极度退化的叶片,其滞尘量大于其他区域针叶树种;与沙拐枣相比,梭梭同化枝节间距较短,叶片数量相对较多,因此梭梭的滞尘能力大于沙拐枣。③ 柽柳属植物虽然叶片也极度退化,但具有数量众多、分布密集、被覆绒毛、分泌盐分等特性,而且树冠光合器官密度大,具有很强的滞尘能力,光合器官滞尘量大于梭梭和沙拐枣,也大于阔叶灌木和阔叶乔木;由于光合器官表面滞尘特性、叶片数量以及树冠光合器官密度的差异,柽柳属植物光合器官滞尘能力也存在种间差异。④ 全植株光合器官滞尘量、单位重量光合器官滞尘量、单位表面积光合器官滞尘量都只能从一个侧面反映植物光合器官的滞尘能力,而单位树冠体积的光合器官滞尘量则可较全面地反映植物光合器官的滞尘能力。以单位体积树冠空间光合器官滞尘量为评价指标,10种灌木光合器官滞尘能力的排序为:甘蒙柽柳>长穗柽柳>华北柽柳>紫杆柽柳>刚毛柽柳>多花柽柳>多枝柽柳>沙生柽柳>梭梭>头状沙拐枣。

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古尔班通古特沙漠地衣结皮对放牧踩踏干扰的小尺度响应

吴楠, 张元明, 潘惠霞

2012 (6): 1032-1038.

摘要 ( 1728 )

PDF(1454KB) ( 1133 )

古尔班通古特沙漠地衣结皮对放牧踩踏干扰及其所引起的生境异质性具有重要的指示作用。研究表明:① 放牧踩踏干扰主要集中于结皮层(0~5 cm),随机调查的样方中,90%的样方干扰率均低于30%,生物土壤结皮(BSCs)破损尚处于较安全的范围;② 放牧踩踏干扰降低了BSCs总盖度,不同类型的结皮对践踏干扰的反应具差异性,其中,真菌-藻类共生形成的地衣结皮与干扰率呈极显著负相关(P<0.01),干扰率>30%的样方中,抗风蚀能力较强的苔藓结皮、地衣结皮盖度均显著低于未受干扰样方,地衣共生体的破坏导致真菌数量显著增加(P<0.05);③ 有机质、土壤容重等土壤理化指标均与干扰率呈负相关,干扰率>30%的样方中各指标均低于未受干扰样方。其中,土壤容重是对放牧干扰比较敏感的指标,与地衣结皮盖度亦呈极显著正相关(P<0.01),与流沙盖度呈显著负相关(P<0.05)。

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盐胁迫条件下骆驼刺与绿豆光合日变化特征及午休现象的成因

吾木提汗·卡克木, 海利力·库尔班, 陈其军, 王学臣

2012 (6): 1039-1045.

摘要 ( 1785 )

PDF(2290KB) ( 967 )

为了研究盐生豆科植物骆驼刺与盐敏感植物绿豆在盐胁迫下光合日变化与光合“午休”现象的成因,在网室培养,并用0 mmol·L^-1(对照)、50 mmol·L^-1、100 mmol·L^-1、200 mmol·L^-1 NaCl处理2周,测定光合作用日变化、叶绿素含量和Rubisco大亚基基因的表达等参数。结果表明:未经盐处理时,骆驼刺和绿豆光合日变化均呈单峰型;经盐处理后,两者光合日变化响应有明显差异。骆驼刺50～200 mmol·L^-1NaCl处理后,其净光合速率(Pn)均比未处理(对照)上升速率快,而其他处理峰值与对照之间没有显著差异;绿豆对照光合速率的上升则比盐处理的快,盐处理光合速率峰值低于对照。骆驼刺50 mmol·L^-1、100 mmol·L^-1和绿豆50 mmol·L^-1处理Pn没有出现“午休”现象,而骆驼刺200 mmol·L^-1处理与绿豆100 mmol·L^-1处理出现“午休”现象。骆驼刺在重度盐胁迫下,由于气孔导度(Gs)下降而引起轻微的“午休”现象,而盐处理绿豆中Rubisco被抑制,对Pn 午休的贡献比其Gs的贡献更为显著。在绿豆中大亚基基因(rbcL)的表达量随着盐胁迫的提高而下降。骆驼刺中rbcL的表达在50 mmol·L^-1和100 mmol·L^-1处理下有所增加,而在200 mmol·L^-1处理显著降低。绿豆和骆驼刺的总叶绿素含量及其Chl a/b比值的动态变化表明,绿豆PSI复合体下降速率较PSII快;与此相反,骆驼刺盐处理后PSI复合体浓度的增加却比PSII复合体快。

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塔里木沙漠公路防护林凋落物的持水特性

张栋栋, 靳正忠, 徐新文, 李生宇, 雷加强, 王永东, 王迎菊

2012 (6): 1046-1053.

摘要 ( 1465 )

PDF(2557KB) ( 914 )

采用野外典型抽样和室内浸水的方法,对4种定植年限不同的塔里木沙漠公路防护林带内凋落物的储量、持水量和吸水速率进行研究。结果表明:① 不同定植年限防护林内凋落物储量依次为:13 a林带 (42.3 t·hm^-2) >6 a林带 (39.6 t·hm^-2) > 10 a林带 (39.1 t·hm^-2) > 7 a林带 (16.2 t·hm^-2)。② 沙漠公路防护林的林下未分解层凋落物持水量的排序为:梭梭 >柽柳>沙拐枣;而半分解层凋落物持水量的排序是:柽柳>梭梭>沙拐枣,且防护林内凋落物最大持水量半分解层均大于未分解层。③ 各林龄不同树种不同分解程度的凋落物持水量与浸水时间之间呈对数关系,最佳拟合关系式为:W=b+alg t,吸水速率与浸水时间之间呈幂函数关系,关系式为:V=ktⁿ,凋落物吸水速率在0～1 h内急剧下降,4 h以后下降平稳,其吸水作用逐渐减小。

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杜鹃叶片气孔长度和密度对海拔变化的响应

徐浩杰, 杨太保, 曾彪

2012 (6): 1054-1058.

摘要 ( 2177 )

PDF(1538KB) ( 1164 )

利用光学显微镜,研究陇西黄土高原兴隆山自然保护区2 600～3 100 m海拔带内高山杜鹃(Rhododendron lapponicum)和烈香杜鹃(Rhododendron anthopogonoides)(高山杜鹃分布在北坡,烈香杜鹃分布在南坡)叶片气孔长度和密度随海拔高度的变化情况,并通过建立大气温度、大气CO₂浓度等环境因子与海拔高度之间的变化关系,探讨了杜鹃叶片气孔长度和密度随海拔高度升高而发生变化的原因。结果表明:海拔高度由低到高,高山杜鹃叶片气孔长度有减小趋势,气孔密度有显著增加趋势;烈香杜鹃叶片气孔长度随海拔高度升高先增大后减小,气孔密度先减小后增大。海拔高度的变化能够引起大气温度、大气CO₂浓度和地势等的变化。高山杜鹃通过增加叶片气孔长度并减小叶片气孔密度来适应环境温度和CO₂浓度的变化,烈香杜鹃则通过增加叶片气孔长度,并减小叶片气孔密度达到对环境温度、CO₂浓度和土壤湿度的最大适合度。

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二歧法与多歧法结合应用于树木分类检索表的编制 ——以《乌鲁木齐园林树种分类检索表》编制为例

买买提江·吐尔逊, 迪利夏提·哈斯木, 张胜

2012 (6): 1059-1068.

摘要 ( 1921 )

PDF(1078KB) ( 899 )

以《乌鲁木齐园林树种分类检索表》的编制为例,探讨了传统植物检索表在应用中存在的检索障碍。通过实地调查、文献查阅,并根据多年的教学、科研实践中野外采集、分类、鉴定所积累的第一手资料,采用二歧法和多歧法相结合,不按分类系统直接划分的方法编制了《乌鲁木齐园林树种分类检索表》,对传统的按分类系统,且只用二歧分类法编制检索表的格式进行了改良。该方法的主要优点:① 对于某一区域植物的检索鉴定,不受分类系统位置和分类单位等级的限制,便于使用;② 二歧法与多歧法相结合,更便于检索表的编制和应用,编排的种类过多时篇幅相对少,降低因植物种类多而产生的编排难度;③ 检索表选用简便通俗而稳定的性状特征,在整个生长季节对各种树木的鉴定几乎都不会出现因缺乏树种观察器官而产生的检索障碍。本检索表将会给该地区大中专院校的教学、科研和园林工作带来极大的方便。

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防渗用膨润土的抗冻特性

周春生, 史海滨, 于健

2012 (6): 1069-1076.

摘要 ( 1503 )

PDF(1875KB) ( 903 )

为研究防渗用膨润土在寒旱区的适用性,对不同产地的3种膨润土的抗冻特性进行了研究。结果表明:水化液为黄河水31次冻融后,膨润土自由膨胀体积增加了32.8%,溶液电导率(EC)均值增加了27.7%,切应力增加了40.6%,滤出液累积量降低了23.5%,滤失量降低了23.4%,滤饼厚度降低了15.4%。方差分析可知,冻融循环对膨润土自由膨胀体积、溶液EC值、切应力、滤出液累积量均有极显著影响(F＞F_0.01)。冻融后膨润土微观结构参数变化范围为86.02 ~372.12 μm,孔隙以板状及不规则孔隙为主,形态指标F值在0.12~0.40,孔隙表面分维在1.18~1.21。

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不同砾石盖度戈壁床面动力学特征研究

张克存, 张伟民, 屈建军, 安志山, 谭立海

2012 (6): 1077-1082.

摘要 ( 1751 )

PDF(1859KB) ( 1039 )

利用野外车载移动式风洞,对莫高窟顶不同砾石盖度戈壁床面的动力学特征进行了实地模拟实验。结果表明:砾石盖度直接决定戈壁床面的粗糙元数量和分布状况,进而影响近地表风速廓线、摩阻速度、床面粗糙度和剪切力;随着风洞进口指示风速的增加,摩阻速度呈线性递增,而动力学粗糙度在波动中呈下降趋势;相同高度,随着砾石盖度的增加,近地表风速逐渐降低,而摩阻速度、动力学粗糙度和剪切力呈线性增加;当床面盖度增加至35%时,动力学粗糙度达到0.30 cm,摩阻速度相应提高到0.93 cm/s,床面剪切力增加至1.11 N/cm。

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黄土丘陵沟壑区陡坡微地形分布研究

邝高明, 朱清科, 赵磊磊, 常存, 郑学良

2012 (6): 1083-1088.

摘要 ( 1690 )

PDF(1600KB) ( 1006 )

水分是黄土丘陵沟壑区植被建设的主要限制因素,而陡坡的水分条件差,导致坡面上水分空间差异的微地形成为陡坡坡面植被恢复的关键因素。利用三维激光扫描全站仪实测陕西省吴起县合家沟流域的地形参数,以Arc GIS 9.2为平台,对切沟、浅沟、缓台、塌陷和陡坎5种微地形在陡坡坡面的分布情况进行了研究。结果表明:陡坡坡面微地形占坡面面积比例介于18%～30%,平均为23.13%;各类微地形占坡面面积比例平均值从大到小依次为切沟8.44%、缓台6.66%、浅沟5.00%、陡坎1.53%、塌陷1.52%;坡面坡向和坡面坡度是影响浅沟、切沟和塌陷占坡面面积比例的主要地形要素,陡坎占坡面面积比例主要受坡面坡度的影响,而坡面坡向与坡面坡度对缓台占坡面面积比例均没有明显的影响;不同坡向陡坡微地形占坡面面积比例大小顺序为:阳坡＞半阳坡＞半阴坡＞阴坡,塌陷、浅沟和切沟占坡面面积比例为阳坡和半阳坡大于半阴坡和阴坡;陡坎、浅沟和切沟占坡面面积比例随着坡度的增大而减小、塌陷占坡面面积比例随着坡度的增大而增大。

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猪野泽不同位置沉积物碳酸盐含量与花粉保存

郭晨露, 李育, 程颖, 于达奇, 张成琦

2012 (6): 1089-1093.

摘要 ( 1732 )

PDF(1168KB) ( 923 )

孢粉是恢复古气候、古植被重要的代用指标。根据已有的研究成果,猪野泽孢粉组合所指示的全新世气候环境变化存在较大分歧。湖泊碳酸盐沉积可以指示碱性沉积环境,而碱性环境对孢粉的腐蚀较大,影响花粉的保存。所以,研究湖泊沉积物中碳酸盐含量与孢粉保存的关系,可以探讨该区域花粉保存是否受到过盐湖沉积的影响,并可进一步探讨该区域花粉组合的差异是否与花粉保存有关。结果表明:在猪野泽全新世两个成湖期,高碳酸盐含量与高孢粉浓度相对应。虽然,高碳酸盐含量对应的强碱性环境对孢粉的腐蚀性大,但当时猪野泽成湖期内气候温暖湿润,孢粉输入量非常大,以至于碱性沉积环境不足以改变孢粉的浓度。因此,猪野泽不同位置沉积物碳酸盐含量与花粉保存情况无明显相关关系,以上分歧的出现不是由孢粉保存引起的。

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罗布泊红柳沙包记录的极端气候事件及影响因素

赵娟, 赵元杰, 夏训诚

2012 (6): 1094-1099.

摘要 ( 1635 )

PDF(2429KB) ( 929 )

罗布泊地区的红柳沙包,具有清晰的沉积纹层,与树木年轮一样,具有准确的计年和储存环境信息的功能。通过对罗布泊典型红柳沙包中沙层沉积厚度、落叶阳离子含量、C/N、δ¹³C、δD、δ¹⁸O等序列中记录的环境代用指标极端值与极端气候事件的相关性分析发现,环境代用指标极端值与极端气候事件之间有很好的对应关系。依此分析了近160 a罗布泊地区极端气候事件的发生规律和影响因素。

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策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿近地面不同方向的输沙特征

杨兴华, 何清, 霍文, 程玉景

2012 (6): 1100-1104.

摘要 ( 1577 )

PDF(1113KB) ( 1085 )

利用策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿输沙资料及风速风向资料,分析这一区域近地面输沙的方向分布特征。结果表明:① 风沙前沿起沙风风向以W、WNW为主,风向变化比较单一;② 观测点输沙量集中于NW、WNW、W、SW、WSW 5个方位,合计占总输沙量的68.3%;0～40 cm高度年输沙量为96.0 kg,年合成输沙量为45.9 kg,合成输沙方向为102.5°;③ 观测点年输沙势为43.2 VU,年合成输沙势为31.04 VU,输沙势的方向分布与实测输沙量存在较大差异。

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近30 a来黑龙江省气候变化及其对玉米产量的影响

王秀芬, 杨艳昭, 尤飞

2012 (6): 1105-1111.

摘要 ( 1519 )

PDF(1719KB) ( 1029 )

基于全球气候变化,以黑龙江省为例,在收集1980—2009年气象站点农业气象资料的基础上,运用线性倾向率方法,分析了近30 a来黑龙江省玉米生长季和3个主要生育阶段的气候变化特征;在此基础上分析了玉米气象产量与不同生育阶段气候要素的相关性。结果表明:平均、最高和最低温度指标从时间变化来看,在各个生育阶段都表现为升高趋势,从空间变化来看,温度升高趋势基本表现为从东到西的增加趋势;日照时数和参考作物蒸散量的变化从时间上来看,除在播种—苗期表现为减少趋势外,在其他生育阶段都表现为增加趋势;从空间上来看,其变化幅度在各个生育阶段基本上表现为从西南向东北递增的趋势;降水量时间上主要表现为减少趋势,空间变化趋势则不明显。相关分析表明:穗期和花粒期的最低温度与玉米的气象产量呈正相关关系,花粒期的最高温度与玉米的气象产量呈负相关关系。

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基于粮食安全的渭干河流域农业结构调整

唐宏, 杨德刚, 木坎热木·乃买提, 汪菲, 刘云同

2012 (6): 1112-1120.

摘要 ( 1394 )

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基于渭干河流域近30 a耕地利用数据,分析流域耕地资源和耕地压力,探讨耕地利用效益的影响因素,并尝试在保障粮食安全的前提下,探讨流域农业结构调整的合理空间。结果表明:① 近30 a渭干河流域耕地面积总体呈增长趋势,人均耕地趋于下降;流域始终处于耕地盈余,盈余量在波动中有所增加,但各县之间、不同时期的耕地变化与耕地压力情况不一致。② 粮食作物播种面积比例较大的县,人均农业产值和农牧民人均纯收入相对较少,调整农业结构,降低粮作比,有助于增加农业产值,提高农牧民经济收入。③ 在控制流域耕地面积,保障流域粮食安全,满足粮食库存消费比30%的要求下,流域2015年和2020年的粮作比需求预测值低于2009年实际粮作比,农业结构具有一定的调整空间。考虑各县差异,对粮作比预测值进行调整,得出各县合理的粮作比。地区应该加大粮食种植补贴力度,提高流域农民种植粮食作物的积极性。

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