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当期目录

    2018年, 第35卷, 第3期 刊出日期:2018-05-15 上一期    下一期
    水土资源
    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
    2018 (3):  503-509.  doi: 10.13866/j.azr.2018.03.01
    摘要 ( 514 )   PDF(1409KB) ( 601 )  
    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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    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
    2018 (3):  524-531.  doi: 10.13866/j.azr.2018.03.04
    摘要 ( 653 )   PDF(1280KB) ( 569 )  
    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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    气候环境
    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
    2018 (3):  579-588.  doi: 10.13866/j.azr.2018.03.10
    摘要 ( 598 )   PDF(2534KB) ( 418 )  
    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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    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
    2018 (3):  597-605.  doi: 10.13866/j.azr.2018.03.12
    摘要 ( 677 )   PDF(1722KB) ( 674 )  
    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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    生物资源
    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
    2018 (3):  615-623.  doi: 10.13866/j.azr.2018.03.14
    摘要 ( 723 )   PDF(3645KB) ( 685 )  
    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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    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
    2018 (3):  624-632.  doi: 10.13866/j.azr.2018.03.15
    摘要 ( 571 )   PDF(1294KB) ( 522 )  
    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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    生态与环境
    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
    2018 (3):  695-704.  doi: 10.13866/j.azr.2018.03.24
    摘要 ( 619 )   PDF(2407KB) ( 934 )  
    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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    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
    2018 (3):  705-712.  doi: 10.13866/j.azr.2018.03.25
    摘要 ( 482 )   PDF(2357KB) ( 488 )  
    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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    其他
    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
    2018 (3):  713-721.  doi: 10.13866/j.azr.2018.03.26
    摘要 ( 507 )   PDF(2527KB) ( 612 )  
    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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    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
    2018 (3):  735-742.  doi: 10.13866/j.azr.2018.03.28
    摘要 ( 634 )   PDF(1314KB) ( 420 )  
    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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