干旱区研究

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黑河径流对LUCC和气候变化的敏感性分析

罗开盛，陶福禄

2018 (4): 753-760. doi: 10.13866/j.azr.2018.04.01

摘要 ( 913 )

PDF(1109KB) ( 671 )

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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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

2018 (4): 761-769. doi: 10.13866/j.azr.2018.04.02

摘要 ( 846 )

PDF(1671KB) ( 655 )

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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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

2018 (4): 821-829. doi: doi:10.13866/j.azr.2018.04.10

摘要 ( 594 )

PDF(2310KB) ( 477 )

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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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

2018 (4): 846-854. doi: 10.13866/j.azr.2018.04.12

摘要 ( 676 )

PDF(6396KB) ( 410 )

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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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

2018 (4): 882-890. doi: 10.13866/j.azr.2018.04.16

摘要 ( 603 )

PDF(1075KB) ( 385 )

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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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

2018 (4): 929-937. doi: 10.13866/j.azr.2018.04.22

摘要 ( 3760 )

PDF(953KB) ( 1363 )

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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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

2018 (4): 954-962. doi: 10.13866/j.azr.2018.04.25

摘要 ( 637 )

PDF(3198KB) ( 497 )

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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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

2018 (4): 963-970. doi: 10.13866/j.azr.2018.04.26

摘要 ( 530 )

PDF(1401KB) ( 473 )

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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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

2018 (4): 984-991. doi: 10.13866/j.azr.2018.04.29

摘要 ( 548 )

PDF(1263KB) ( 478 )

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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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

2018 (4): 992-1000. doi: 10.13866/j.azr.2018.04.30

摘要 ( 398 )

PDF(1240KB) ( 339 )

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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