干旱区研究

Select

封面

2019 (1): 0-0.

摘要 ( 2398 )

PDF(1205KB) ( 107 )

相关文章 | 计量指标

Select

青藏高原高寒荒漠地带与寒冷干旱核心区域

郑度, 赵东升

2019 (1): 1-6. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.01

摘要 ( 3541 )

PDF(1204KB) ( 672 )

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。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

咸海的过去、现在与未来

阿布都米吉提·阿布力克木, 葛拥晓, 王亚俊, 胡汝骥

2019 (1): 7-18. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.02

摘要 ( 1078 )

PDF(4937KB) ( 655 )

咸海曾经是世界第四大湖,如今缩小到原来面积的约1/10。咸海究竟如何形成,又经历了怎样的演变过程及其形成机制等,一直是人们关注的问题。咸海水系(阿姆河和锡尔河流域)是青藏高原的隆升,新特提斯海的退却以及新生代全球气候变冷与海平面下降等区域和全球要素共同作用下,构成的一个完整的以青藏高原为中心的亚洲水塔体系的主要组成部分。咸海水系,从形成至大约20世纪中叶,湖泊面积与水文格局大致保持一个相对稳定的状态,只是20世纪下半叶以来,经历了大规模掠夺式的水资源开发和利用,造成了咸海危机。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

亚洲中部高山降水稳定同位素空间分布特征

孙从建, 张子宇, 陈伟, 李伟, 陈若霞

2019 (1): 19-28. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.03

摘要 ( 626 )

PDF(2333KB) ( 251 )

为了揭示中亚高山地区大气降水稳定同位素的时空分布特征,开展不同尺度下干旱区水文循环的研究,分析了亚洲中部天山、昆仑山、祁连山地区18个站点的降水氢氧稳定同位素资料。结果表明:天山、昆仑山和祁连山地区降水稳定同位素季节变化较为明显,表现出夏半年高、冬半年低的变化趋势。3个地区降水稳定同位素的空间分布也呈现出显著的季节差异。除昆仑山外,天山和祁连山大气降水线方程的斜率均低于全球大气降水线,说明这些地区的降水受到较强的蒸发影响。研究区各站点降水稳定同位素均呈显著的温度效应,区域内降水量效应不明显。春、夏季昆仑山地区3站点的降水δ¹⁸O高程效应较明显,降水δ¹⁸O随海拔上升而降低,其余地区没有明显的高程效应。除昆仑山地区西合休外,亚洲高山地区氘盈余(d值)总体表现出冬半年高,夏半年低的变化趋势。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于LMDZ模型的西北干旱区水汽再循环率分析

余秀秀, 张明军, 王圣杰, 邱雪, 杜铭霞, 周苏娥, 孟鸿飞

2019 (1): 29-43. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.04

摘要 ( 642 )

PDF(4793KB) ( 352 )

局地水汽再循环是陆地水循环过程的重要环节。在我国西北干旱区水汽再循环的绝对量虽然有限,但对区域降水的贡献(即水汽再循环率)却不容忽视。本文基于嵌套同位素模块的LMDZ模式模拟数据,运用同位素混合模型,对西北干旱区1979—2007年水汽再循环率的时空特征及其作用机制进行了分析。结果表明:研究时段内,外来水汽对降水的月尺度和年尺度贡献率都明显高于再循环水汽,季节上呈夏高冬低,年际上呈逐渐上升的态势;而再循环水汽的贡献率较低,呈夏季低冬季高且逐年下降(冬半年植物蒸腾水汽的贡献率在年际上呈上升趋势)的特点。外来水汽对降水的贡献率存在空间差异,山区附近的值往往较高,荒漠平原区的值则较低。就地表蒸发与植物蒸腾而言,地表蒸发对降水的贡献率整体低于植物蒸腾,但在小范围地区也有相反的规律。外来水汽和地表蒸发水汽的贡献量与其贡献率的空间分布特征基本一致,而植物蒸腾水汽在山区的贡献量高于荒漠平原区。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

“一带一路”沿线分区用水结构与产业结构的分析比较

郝林钢, 左其亭, 韩春辉, 李佳璐

2019 (1): 44-51. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.05

摘要 ( 1065 )

PDF(1651KB) ( 370 )

“一带一路”沿线用水结构与产业结构的分析,对支撑沿线区域发展意义重大。基于“一带一路”主体水资源区分区及用水研究,采用赫芬达尔-赫希曼指数(HHI指数)分析了“一带一路”产业用水量和GDP的地理集中度,采取用水结构指数和产业结构指数分析了分区用水结构及产业结构的差异,应用洛伦茨曲线和基尼系数对“一带一路”全区用水量与GDP的匹配度进行研究,计算了“一带一路”分区基于数列的用水量与GDP匹配度。结果表明:① “一带一路”第一产业用水量和GDP产值的集中度在三大产业中均为最高,主要集中在东亚、西亚、南亚和东南亚;② 不同分区分产业用水量和GDP产值占各分区总量的比值,在空间分布差异上从大到小依次为第一、第三、第二产业;③ “一带一路”全区第三产业用水结构与GDP产值匹配度最差,南亚是第一产业和第三产业匹配度最差的分区。分析成果有助于系统了解“一带一路”区域用水和产业结构的基本情况,为深入分析分区水资源与经济社会关系提供指导。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

亚洲中部干旱区绿洲水热匹配与生物、农业技术适应性分析

潘旭东, 王江丽, 吴玲, 张建萍, 赖先齐

2019 (1): 52-57. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.06

摘要 ( 749 )

PDF(949KB) ( 294 )

亚洲中部干旱区“中亚天山北坡—新疆天山北坡—甘肃祁连山北坡”山前平原,在古丝绸之路和现代丝绸之路经济带时期均为社会、经济、文化最繁荣的重要地区。而一个地区某生物的生长发育除与降水、气温有关外,还与当地的水热匹配特征密切相关。中亚天山北坡区段水热不同步—新疆天山北坡区段水热较同步—甘肃祁连山北坡河西走廊区段水热同步的生态环境,深刻地影响着当地的天然动植物种类及其生长发育,使某些生物在研究区内各区段间形成了发生中心区、扩散区及无发生区的规律性分布;不同区段多项绿洲农业技术的差异性也反映出其对当地水热匹配特征的适应性。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

1957—2015年叶尔羌河流域气候变化特征及其径流响应

张雪琪, 满苏尔·沙比提, 刘海涛, 马国飞

2019 (1): 58-66. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.07

摘要 ( 35 )

PDF(1116KB) ( 0 )

根据流域内气象、水文站点的长期观测数据,利用线性趋势、相关系数、累积距平、Mann-kendall(M-K)突变检验等方法分析不同区域的干、湿季气候变化特征,并假定不同的气候情景组合,分析径流对气候变化的响应程度。结果表明:① 1957—2015年4个单元气温和降水量呈增加趋势;除上游外,相对湿度、平均风速和大风日数呈减小趋势,流域径流量呈增加趋势。② 气温在1996年发生突变;降水量未出现明显突变点;相对湿度在2005年左右发生突变;除下游外,平均风速在1983年发生突变;径流量于1993年发生突变,突变后径流量增加了9.08×10⁸ m³。③ 相关性分析显示,流域径流量与湿季平均气温、平均最低(最高)气温呈极显著正相关,与湿季平均风速、大风日数和相对湿度呈负相关,除上游径流与干季降水量呈正相关外,其他区域与降水量呈负相关。④ 敏感性分析表明,当降水量不变,气温升高1 ℃,径流量增加9.06%;当气温不变,降水量增加10%,径流量减小1.67%,这主要与径流组成有关。流域77.4%的径流量来自雪冰融水补给,当降水量增加时,气温降低,减少了冰川积雪的融化,因而流域径流与气温呈正相关,与降水量呈负相关,且对气温变化更敏感。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

锡林河流域径流量变化对气候变化与人类活动的响应

张艳霞, 于瑞宏, 薛浩, 多兰, 胡海珠, 吕喜玺

2019 (1): 67-76. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.08

摘要 ( 8 )

PDF(1725KB) ( 0 )

选取锡林河集水区域为研究区,基于1968—2015年水文和气象数据序列,采用Mann-Kendall趋势检验进行趋势分析,采用Mann-Kendall突变检验和双累积曲线法进行突变分析,继而利用双累积曲线法、累积量斜率变化率比较法及弹性分析法定量研究气候变化和人类活动对径流量影响的贡献率。研究表明:1968—2015年,锡林河流域年径流量呈显著下降趋势,且在1984年和2000年发生突变。基于此,将1968—1984年作为基准期、1985—2000年和2001—2015年则作为突变期;双累积曲线法得出的人类活动对径流影响贡献率介于86%~88%,与其他方法所得结果相差较大,而累积量变化率比较法则同时考虑降雨和蒸发对径流的影响,与弹性系数法得出的结果基本一致,贡献率分别介于52.44%~69.02%(1985—2000年)和42.39%~43.64%(2001—2015年)。综合而言,不同定量方法具有不同的基础和结构,使用包含多方法集成的弹性系数法相对于经验性统计法而言更可靠,且更适于锡林河流域径流量的定量响应研究。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

陇东苹果园生草复合体系土壤水分季节动态

曹铨, 王自奎, 沈禹颖

2019 (1): 77-84. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.09

摘要 ( 12 )

PDF(2685KB) ( 0 )

陇东黄土高原半干旱区降雨年际变化较大,且年内分布不均,果园种草实践的优化不仅有助于减少干旱季节牧草对果园土壤水分过度消耗,还会促进其生态涵养效应的更好发挥。为探究种植不同牧草对旱作果园土壤水分季节动态的影响。试验设置4个处理,分别为在苹果园行间种植鸭茅、白三叶和混播牧草(鸭茅和白三叶)及清耕果园。结果表明:春季轻度干旱条件下,种植鸭茅和豆—禾混播牧草会降低果园土壤水分,但种值白三叶对果园土壤水分影响不显著;在夏季经历长期干旱之后,种植牧草显著降低了果园各土层的水分含量;整个生长季种植鸭茅、混播牧草和白三叶果园的蒸散量分别比清耕果园高45.3 mm、55.4 mm和0.7 mm,由此可知,在陇东黄土高原半干旱区苹果园内,不宜种植鸭茅等高耗水的禾本科植物,但可以种植白三叶等耗水少的豆科植物来改善果园环境。该研究结果对于陇东黄土高原旱作果园生草实践的改进具有一定的指导意义。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

干涸盐湖地下水和土壤化学属性对自然植被分布的控制作用

程国帅, 刘东伟, 温璐, 刘华民, 董少刚, 王立新

2019 (1): 85-84. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.10

摘要 ( 11 )

PDF(1937KB) ( 0 )

我国西北地区湖泊萎缩、干涸,大面积裸露湖床成为化学粉尘的释放源。湖床植被能有效抑制粉尘排放,提高干涸湖床植被覆盖度成为生态治理的重要举措之一。本研究以内蒙古北部边缘典型现代干涸盐湖——巴拉嘎斯湖为研究区,通过野外调查,样带选择,实地采样分析和实验室统计分析,研究了干涸湖床地下水及土壤化学属性对湖区自然植被分布的控制作用。结果表明:在地下水和土壤化学属性影响下,湖区植被从干涸湖床至湖滨依次呈现芦苇群落、盐爪爪群落、芨芨草群落、红砂群落和小针茅群落的环状分布。湖区自然植被分布主要受地下水水位、地下水总溶解性固体(TDS)与土壤有效磷含量的控制。地下水埋深由湖床至湖滨逐渐增加,地下水TDS逐渐减小,当地下水埋深为4 m左右且TDS较低(＜10 g·L^-1)时,植被群落呈现最大生物量及最大覆盖度。土壤有效磷对植被分布影响最大,其次是土壤中SO^2-₄。当土壤含盐量能满足原生自然植被正常生存的条件时,地下水与土壤有效磷含量应是人工恢复植被优先考虑的因素。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于干旱指数与主成分分析的干旱评价——以锡林河流域为例

王慧敏, 郝祥云, 朱仲元

2019 (1): 95-103. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.11

摘要 ( 12 )

PDF(1746KB) ( 1 )

利用锡林河流域逐月气象数据,分析了历年降水与气温的最值变化;计算了标准化降水指数(SPI)与综合气象干旱指数(CI)并用其对研究区干旱状况进行表征;利用主成分分析法对锡林河流域的干旱情况进行评价。结果表明:1981—2016年的最高气温变化呈微弱的升高趋势,最低气温的变化趋势基本持平。最大降水量的变化趋势是减小的,各月的最小降水量基本趋于0。CI指数表明,36 a中只出现过轻旱事件,且春季最多,其次为秋季,夏季发生的最少。SPI指数表明,36 a中出现了重涝、中涝、轻涝、重旱、中旱、轻旱事件,且事件的危害程度越高发生的概率相对越小,冬季发生的旱涝事件大多危害程度相对较高。主成分分析结果表明,研究区气象因素的第一主成分主要反映水分胁迫对干旱的影响,第二主成分主要反映日照对干旱的影响,第三主成分主要反映气温对干旱的影响;综合得分结果表明,各地的干旱情况排名为:扎鲁特>巴林左旗>翁牛特旗>多伦县>化德>西乌珠穆沁>锡林浩特>林西县>东乌珠穆沁>朱日和>阿巴嘎旗>二连浩特>苏尼特左旗。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于MODIS数据的2001—2016年内蒙古积雪分布及其变化趋势

孙晓瑞, 高永, 丁延龙, 蒙仲举, 贾旭, 杜鹏, 梁钰美

2019 (1): 104-112. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.12

摘要 ( 13 )

PDF(1753KB) ( 0 )

积雪融水是干旱区重要的水资源之一,积雪分布变化的监测对区域雪冰资源的合理利用及灾害防治至关重要。基于内蒙古地区2001—2016年MOD10A2积雪数据对研究区进行分带提取,分析不同海拔高度积雪年内年际变化特征,结合气温和降水气象因素,分析其分布变化原因。研究表明:积雪面积、积雪覆盖率年内分布呈单峰形,10个海拔带的积雪期为9月到次年5月,峰值出现在冬季,积雪覆盖率增减的临界高度在952~1 114 m;不同高程带的积雪面积在春季、夏季、秋季整体上呈现出“增加—减少—增加—减少”的年际变化规律,冬季整体上表现出“减少—增加—减少”的变化规律;积雪面积受降水量和气温相互的影响,其中海拔高度可能起到间接作用。内蒙古地区春季、冬季积雪覆盖率均与冬季降水量呈显著正相关,各季节积雪覆盖率基本与温度呈负相关关系。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

水分处理对榆树幼苗不同器官非结构性碳水化合物的影响

王凯, 赵成姣, 林婷婷, 于国庆, 孙菊

2019 (1): 113-121. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.13

摘要 ( 13 )

PDF(1546KB) ( 0 )

设置正常供水、轻度、中度和重度干旱处理,分析两年生榆树幼苗不同器官的可溶性糖、淀粉及非结构性碳水化合物(NSC)随处理时间延长(15、30、45 d和60 d)的变化特征。结果表明:水分处理15 d时,随着干旱程度增加,叶片和细根可溶性糖含量呈下降趋势,叶片淀粉含量在中度和重度干旱处理最低,为(18.35±0.06)mg·g^-1,茎和粗根可溶性糖含量在重度干旱处理显著低于其他处理。处理30 d时,叶片淀粉和NSC含量随干旱程度增加呈上升趋势,且叶片淀粉含量在重度干旱处理最高,为(47.83±0.27)mg·g^-1,茎和粗根淀粉及NSC含量在轻度干旱处理下显著低于适宜水分处理。处理45 d时,随干旱程度增加,细根可溶性糖/淀粉呈下降趋势,叶片可溶性糖含量、可溶性糖/淀粉和茎淀粉含量在重度干旱处理显著高于其他处理。处理60 d时,随着干旱程度增加,叶片和细根可溶性糖/淀粉逐渐增加,粗根可溶性糖、淀粉和NSC含量在重度干旱处理显著高于其他处理,并且NSC含量达到最大值(68.88±1.01)mg·g^-1。以上结果表明,榆树幼苗各器官可溶性糖、淀粉及NSC含量随着处理时间延长做出不同的响应,各器官NSC下降,并在粗根中积累。这为科尔沁沙地榆树防护林的水分管理提供依据。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

民勤绿洲外围不同立地类型黑果枸杞种群分布格局

马俊梅, 郭春秀, 何芳兰, 金红喜, 赵鹏, 满多清, 张锦春

2019 (1): 122-130. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.14

摘要 ( 10 )

PDF(2026KB) ( 2 )

通过测定石羊河下游民勤绿洲外围4个不同立地类型黑果枸杞群落植被特征和黑果枸杞株数、株高、冠幅等生物学特征,以及黑果枸杞分布格局的点坐标,采用空间点格局分析方法中的Ripley’s K函数,分析了民勤绿洲外围不同立地类型上黑果枸杞空间分布格局。结果表明:① 4个不同立地类型中植被物种数为:砾石地﹥盐碱地﹥固定或半固定沙丘地、覆沙地,植物群落结构比较简单,存在多个科单属单种现象。② 黑果枸杞株数在盐碱地中最多,覆沙地次之,固定或半固定沙丘地和砾石地中最少;而平均株高由高到低依次是固定或半固定沙丘地、盐碱地、覆沙地、砾石地;平均冠幅分布与平均株高类似。③ 在4个样地中,固定或半固定沙丘地和砾石地中的黑果枸杞呈现聚集分布;覆沙地中,黑果枸杞在较小尺度(0.2～0.5 m)呈现聚集分布,在较大尺度(1.5～2.5 m)呈现随机分布;盐碱地中,黑果枸杞种群表现为完全的随机分布。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

荒漠草原中间锦鸡儿(Caragana intermedia) 冠层穿透雨的发生与分布特征

杨新国, 古君龙, 王兴, 陈林, 王磊, 宋乃平, 曲文杰

2019 (1): 131-138. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.15

摘要 ( 607 )

PDF(1435KB) ( 433 )

为进一步认识荒漠草原带状人工中间锦鸡儿林(Caragana intermedia)植被稳定性维持的生态水文过程机制,通过对行生和散生中间锦鸡儿冠层穿透雨的对比研究,结果表明:① 两者对降水变化响应显著,但是差异不显著。散生和行生中间锦鸡儿穿透雨百分比变化范围分别为25.6%~96.5%(Cv = 23%)和25.4%~96.1%(Cv = 19%),穿透雨量均值分别为7.55 mm和7.40 mm。穿透雨量与降雨量、降雨历时、降雨强度都具有极显著的线性回归关系,但是穿透雨百分比与降水特征参数以幂函数关系为主。② 冠层下穿透雨分布存在明显的空间异质性。穿透雨百分比普遍随距灌丛基部距离的增大而线性增大。 “旱区”集中出现在散生中间锦鸡儿灌木的基部,向外百分比逐步提高;行生中间锦鸡儿则出现了多个旱区和雨极镶嵌分布的情况。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

冷荒漠草本植物数量特征对不同水分输入和气象因子的响应

范连连, 李耀明, Nataliia Terekhina, 马学喜, 马杰

2019 (1): 139-146. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.16

摘要 ( 504 )

PDF(1353KB) ( 198 )

草本层是古尔班通古特沙漠植被的重要组成部分,在维持沙漠稳定、养分循环等方面具有重要意义。水分通常以积雪和降雨形式输入到土壤,输入方式及数量变化对荒漠植物的存活和生长有重要影响。本文以古尔班通古特沙漠南缘草本层为研究对象,利用人工增减积雪的方法,共设置4个积雪处理(0,50%,100%,200%积雪,其中100%积雪为对照),于2009—2016年春季调查草本植物的数量特征和物种丰富度,分析草本植物数量特征对水分变化的响应;同时结合气象数据,分析不同年份一年生荒漠草本植物数量特征与主要气象因子的关系。结果表明:表层土壤含水量与积雪厚度成正比,相应的草本植物的幼苗密度与积雪水当量、表层土壤含水量成正比关系;2009—2016年,年内积雪量的变化对物种丰富度没有显著影响,各积雪处理间物种丰富度差异不显著;2009—2016年自然处理下年际间物种丰富度差异显著,2015年物种丰富度显著小于其余年份。结合气象数据分析发现,物种丰富度年际变化主要受幼苗建成期的降雨调控,并且干旱年份过后的湿润年份物种丰富度不受前一年降水的影响,说明荒漠草本植物层片具有较强的自我调节能力;自然处理下,不同年份草本植物旺盛期的存活数量与大气干旱程度(空气饱和差)呈显著负相关关系(R²值为0.611,P<0.05),与生长季的降雨量呈正相关关系(R²值为0.162,P>0.05),说明大气干旱程度更能表征荒漠草本植物生长峰值期的存活情况。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

西宁盆地4种草本和灌木植物降盐效应试验研究

李淑霞, 刘亚斌, 钟鹏, 余冬梅, 胡夏嵩, 杨幼清

2019 (1): 147-158. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.17

摘要 ( 9 )

PDF(3303KB) ( 0 )

以西宁盆地长岭沟流域自建试验区为研究区,筛选出适宜当地气候条件下生长的2种灌木植物柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)、霸王〔Zygophyllum xanthoxylon (Bunge) Maxim.〕和2种草本植物细茎冰草(Agropyron trachycaulum cv.Slender)、紫花苜蓿(Medicago sativa Linn.)作为试验供试种,在试验区对4种植物采用单一种植和组合种植方式,探讨2种种植条件下植物根系在边坡地表以下垂直方向土体中K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺、SO^2-₄、Cl^-、HCO^-₃、CO^2-₃等8种易溶盐离子含量及其变化特征,评价了区内2种草本和2种灌木植物降低边坡土体盐分的能力。结果表明:单一种植细茎冰草、紫花苜蓿、柠条锦鸡儿、霸王对边坡土体中SO^2-₄、Ca²⁺、Na⁺具有显著降低作用,草本与灌木组合Ⅰ(柠条锦鸡儿+紫花苜蓿+细茎冰草组合)和草本与灌木组合Ⅱ(霸王+紫花苜蓿+细茎冰草组合)对边坡土体中SO^2-₄、Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Na⁺表现出显著降低作用;紫花苜蓿的降盐效果相对较为显著、其次为柠条锦鸡儿和细茎冰草,霸王的降盐效果不及前者显著;草本与灌木组合Ⅱ的降盐效果相对显著于草本与灌木组合Ⅰ。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

胡杨叶黄期对气候变化的时空响应与区域差异

陈娟, 刘普幸

2019 (1): 159-168. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.18

摘要 ( 20 )

PDF(2847KB) ( 4 )

利用中国绿洲的41个胡杨分布区地面气象站点近57 a的逐日平均气温资料,运用线性趋势、ArcGIS的反距离加权(IDW) 插值法、Morlet小波功率谱、Mann-Kendall检验和相关分析法等方法,分析中国绿洲胡杨叶黄期的时空特征、区域增暖响应与差异。结果表明:近57 a来,中国绿洲胡杨叶黄起止日均明显推迟、叶黄期呈延长的变化趋势,变化倾向率分别为0.72 d·(10a)^-1、1.39 d·(10a)^-1 (α≥0.05) 和0.66 d·(10a)^-1;胡杨叶黄起止日均呈自西南向东北逐渐提前的变化规律,其中,柴达木绿洲推迟趋势最明显,新疆南部绿洲不明显。除新疆北部外,叶黄期呈自南向北逐渐缩短的变化规律,空间差异十分明显;且分别存在2.2 a、3.0 a和5.2~5.6 a的短周期,与大气环流2~4 a和厄尔尼诺2~7 a的周期相吻合;胡杨叶黄起止日及叶黄期分别在2003年、1990年、1961年发生了突变,各绿洲区突变不尽相同;研究区胡杨叶黄起止日与叶黄期分别与前期 (6—8月和7—9月) 月平均气温、所在月 (9—11月) 平均气温呈显著相关,相关系数分别为0.703、0.697和0.715 (α≥0.001)。反映了中国绿洲胡杨叶黄期对全球气候变暖的响应既敏感又有区域差异。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

播娘蒿花部综合征与传粉模式的适应性研究

买金梅, 牛豆, 汤小港, 刘航, 张爱勤

2019 (1): 169-175. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.19

摘要 ( 11 )

PDF(1232KB) ( 1 )

被子植物中花部特征和形态多变性显示出对多种传粉模式的适应性。前期观测发现,早春短命植物播娘蒿(Descurainia sophia)因花小、不够醒目表现出与自花传粉相适应的花部特征,而花药状的花瓣、宿存的花萼似乎与吸引传粉者有一定的关系。为了探讨其花部综合征与传粉模式的相互关系,通过野外观测、人工控制试验等对其开花习性、花部特征、花瓣的广告效应和交配系统等进行了研究,结果表明:播娘蒿为兼性自交的交配系统类型,自交亲和但保持异交能力。晴朗天气,10:00左右开放,17:00左右闭合,花期1~2 d;开放后的单花,雌蕊不断伸长,经历了低于雄蕊、与雄蕊等高和高于雄蕊3个阶段。播娘蒿有传粉者,但访花频率极低,分别为 (0.062±0.027) flower·h^-1 (2015年)和 (0.01±0.005) flower·h^-1(2016年)。控制试验显示花药状花瓣和宿存花萼不具有增强吸引传粉者的广告效应。播娘蒿柱头花粉主要来源于自花粉,自花粉的传递发生在雌蕊与两轮雄蕊分别等高的时期。播娘蒿极小的花、花药状花瓣、较低的胚珠比(P/O值)等是花器官资源投入减少的结果,是与自花传粉模式相适应的繁殖对策。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

阿尔泰山北部过去2 000 a来的气候记录集成

张东良, 李寅波, 杨运鹏, 兰波

2019 (1): 176-185. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.20

摘要 ( 588 )

PDF(2167KB) ( 226 )

在综述阿尔泰山北部过去2 000 a气候变化研究成果的基础上,归纳了文献中所包含气候信息的地理一致性。就气温而言,基于阿尔泰山北部湖芯、树轮和冰芯重建的气温序列真实记录了北半球的重要气候事件,包括罗马最适宜期(0—400年)、黑暗时代冷期(400—600年)、中世纪暖期(800—1200年)、小冰期(1400—1860年)和现代暖期(自1860年以来)。由太阳活动主控的太阳辐射变化是过去2 000 a来阿尔泰山北部气温变化的主导因素,过去150 a来大气CO₂的增加是现代暖期(自1860年以来)升温的主导因素。就降水而言,阿尔泰山北部过去2 000 a的降水变化趋势显示,高降水时段出现在0—450年、600—800年、1050—1300年、1650—1860年,低降水时段出现在450—600年、800—1050年、1300—1650年、1860—2000年。此外,阿尔泰山北部过去2 000 a来气温和降水的组合并不支持所谓的“暖干—冷湿”水热配置模式。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

青海湖流域湿地小气候特征

高黎明, 张乐乐, 陈克龙

2019 (1): 186-192. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.21

摘要 ( 15 )

PDF(1168KB) ( 0 )

利用青海湖流域小泊湖湿地和瓦颜山湿地的气象观测资料,分析了湿地小气候特征。结果表明: 青海湖流域是太阳辐射较强的区域,反射辐射最大值出现在4 月,总辐射、大气长波辐射、地面长波辐射、净辐射和土壤热通量均表现为夏季高、冬季低。瓦颜山湿地年平均地表反照率为0.26,夏季平均地表反照率为0.2,低于隆宝湿地、西大滩和五道梁。瓦颜山和小泊湖站比湿最大值出现在夏季,最小值出现在冬季,降水主要集中在5—9月,占全年降水量的90%以上。2站气温和5 cm地温最高值出现在8月,最低值出现在1月,受湖陆热力性质差异的影响,小泊湖站全年白天盛行西风和偏西风,夜晚盛行东风;瓦颜山站则受地形影响,全年盛行西南风。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

WRF模式在天山地区模拟能力的敏感性评估

陈淑莹, 胡琪, 张弛, 陈曦, 邱源, 杜皓阳, 魏彩霞

2019 (1): 193-203. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.22

摘要 ( 6 )

PDF(2395KB) ( 0 )

为探寻天山地区气候模拟WRF(weather research and forecasting)模式中最优参数化方案组合,针对云微物理方案(MIC)、积云对流方案(CS)、行星边界层/近地面层方案(PBL/SLS)、陆面过程方案(LSM)以及长短波辐射方案(LSW)设计了6组季节尺度物理参数化方案敏感性试验,模拟时间设为2014-11-28—2015-12-01。利用地面气象站观测数据和GPM(global precipitation measurement)卫星降水数据(R≥0.6),对模式模拟的日最高、最低气温及降水进行验证。结果表明:WRF模式对气温的模拟效果较好,且对日最高气温(0.8<R<0.95)的模拟优于日最低气温(0.62<R<0.88),日最低气温对陆面过程方案和云微物理方案敏感。模式对降水(R≈0.6)的模拟效果一般,各方案间表现差异大。云微物理方案WSM 6-class计算量较小且能较好地模拟降水,积云对流方案Kain-Fristch无法准确处理天山地区强对流与复杂地形,夏季模拟出现日最低气温极大偏差和负值降水。得出的最优组合为:WSM 6-class(MIC)、Betts-Miller-Janjic scheme(CS)、Mellor-Yamada-Janjic scheme/Monin-Obukhov(Janjic Eta), scheme(PBL/SLS)、NOAH(LSM)、Community Atmosphere Model(LSW)。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

内蒙古温暖与寒冷指数在气温突变前后异常变化特征

代海燕, 朝鲁门, 杨丽萍, 郭瑞清, 陈素华, 都瓦拉

2019 (1): 204-211. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.23

摘要 ( 8 )

PDF(1922KB) ( 0 )

通过分析内蒙古地区1961—2016年温暖指数(warmth index)和寒冷指数(coldness index),得出该区域平均和突变前后指数的时空分布。结果表明:突变前WI和CI倾向率局地镶嵌分布,整体以上升趋势为主;突变后WI倾向率以上升为主,CI以下降为主。在气候变暖大背景下,气温突变后内蒙古东部区CI呈整体降低趋势,表明气候在变暖同时东部区冷季也在变冷,地区气候两极化趋势明显,存在明显的“冷暖急转”的现象。5 a 滑动平均结果表明,暖季热量增加相对稳定,而冷季热量增减波动较大,进入21世纪CI呈下降趋势,比WI提前10 a进入下降阶段。内蒙古东部区CI指数倾向率在气温突变后呈明显的区域下降趋势,而在中西部区呈上升和下降的镶嵌格局。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

近56 a新疆北部地区气候变化特征

张扬, 楚新正, 杨少敏, 郭超

2019 (1): 212-219. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.24 cstr: 32277.14.AZR.20190124

摘要 ( 439 )

PDF(2160KB) ( 516 )

根据新疆北部40个站点1961—2016年逐日气温、降水数据,采用数理统计、倾向率法、Mann-Kendall突变检验和小波分析等方法,研究北疆地区近56 a气候变化特征、变化趋势以及变化的空间差异。结果表明:在研究时段内,气候总体呈气温升高、降水量增加的暖湿化趋势,年平均气温以0.34 ℃·(10a)^-1速率上升,年降水量递增速率12.05 mm·(10a)^-1;Mann-Kendall突变检验显示,气温在1991年发生突变后升高,降水量1987年出现突变后逐渐增多;年平均气温变化表现出6 a、14 a和28 a周期性规律,降水量变化有4 a、12 a和22 a的规律;在空间上,气温增速东西大于南北,降水量增量山区多于平原和盆地,西部多于东部。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于光合有效辐射瞬时值估算日均值的方法

张璟, 谢亚楠, 汪鸣泉, 王茂华

2019 (1): 220-227. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.25

摘要 ( 7 )

PDF(1550KB) ( 0 )

光合有效辐射是太阳辐射的一部分,是植被进行光合作用和陆地生态系统碳循环的核心因素,对估算植被生产力具有重要影响。本文基于SURFRAD多年观测数据,建立了一个线性回归模型,由上午、下午瞬时光合有效辐射值估算日均值。该模型模拟效果较好,单个观测站的均方误差低于9 W·m^-2,判定系数不低于0.96,并适用于不同经纬度、气候条件和海拔高度下的区域,总的均方误差为8.863 1 W·m^-2, 判定系数R²为0.977,表明该模型和方法有较好的可行性和可靠性。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

京张区域生态系统健康评价与应对策略

马振刚, 李黎黎, 杨润田, 王宝钧

2019 (1): 228-236. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.26

摘要 ( 9 )

PDF(1265KB) ( 0 )

利用遥感和GIS空间分析方法,以66个小流域为评价单元,对京张区域生态系统状况进行了分析,提出了相应对策。研究表明:① 京张区域生态系统健康水平整体较差,近6成面积区域生态不健康或较不健康;② 京张两市交界处存在一个健康指数高的生态绿带,由此向东南、西北两侧健康指数逐渐降低,北京生态健康指数整体高于张家口;③ 京张区域生态健康状况在县域尺度上出现了两级分化的情况,健康等级面积占比高于80%的县区和低于30%的县区占大多数;④ 平均斑块面积指数低是制约京张全域生态健康的全局性因素;初级生产力低、人类干扰程度高、河网密度低等是生态不健康区域的主要影响因素。对策:① 保护好京张交界处的生态绿带,重点加强37号小流域生态建设;② 加强京张区域东南、西北两翼边缘地区生态建设,坝上边缘加大退耕还林草,北京东南缘的66号和39号小流域要重点控制城市面积扩展,提高自然植被斑块面积;③ 加强对一般健康流域的监管,促使小的镶嵌斑块发展为连片面状健康区域;优先治理张家口连片生态较不健康区域;④ 生态建设重点是提高植被斑块面积和植被覆盖度,降低大规模的耕种和城市化建设,修复河网;⑤ 在张家口建立生态特区。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

柯西河流域干旱对作物产量的影响及其空间差异

朱冉, 方一平

2019 (1): 237-243. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.27

摘要 ( 15 )

PDF(1482KB) ( 0 )

干旱是柯西河流域中山区发生最为频繁的气象灾害之一,对农业生产造成极大的影响。利用气象、农业数据,结合线性趋势、回归分析等方法,分析了1998—2015年研究区的干旱变化特征及其对作物单产增长率的影响。结果表明:① 研究区作物缺水指数呈先上升后下降的趋势,就作物缺水程度来看,南部干旱灾害最为严重,中部其次,北部最轻;② 干旱对不同作物产量的影响差异显著。当0.60≤CWSI(作物缺水指数)＜0.63时,小麦单产增长率受到干旱的影响;当0.63≤CWSI＜0.64时,马铃薯和小麦受到干旱影响;当0.64≤CWSI＜0.65时,大麦、马铃薯和小麦受到干旱影响;当0.65≤CWSI＜0.66时,玉米、大麦、马铃薯和小麦受到干旱影响;当CWSI≥0.66时,玉米、大麦、马铃薯、小麦和水稻等5种作物均受到干旱影响;③ 干旱对作物产量的影响存在显著的区域差异,不同地区的作物受干旱影响的临界值和程度不同。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

新疆艾比湖绿洲干燥指数变化特征

张桉赫, 丁建丽, 董煜, 张钧泳, 谭娇

2019 (1): 244-252. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.28

摘要 ( 14 )

PDF(1513KB) ( 0 )

基于艾比湖绿洲4个气象站1960—2013年逐月的气候资料,计算了干燥指数。结果表明:① 艾比湖绿洲近54 a干燥指数的均值为6.97,属于干旱地区,干燥指数呈显著下降趋势,并且持续性较强,下降幅度约为0.49·(10a) ^-1(P<0.05);夏季的干燥指数最大,为9.04,冬季最小,仅为2.20。② 艾比湖绿洲全年干燥指数在1985年发生突变性减小,夏季和冬季发生突变性减小的年份为1991年和1983年,而春季和秋季不存在突变点。③ 艾比湖绿洲干燥指数的演变过程存在着7~8 a和20~21 a的周期变化,其变化的第一主周期为9 a,第二、三周期分别为21 a和5 a。④ 干燥指数对于风速的变化最为敏感,并且相对贡献率最高,而日照时数的变化最不敏感。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

不同生境白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆形态特征

魏亚娟, 汪季, 党晓宏, 张勇, 解云虎, 沈桂露, 丁延龙, 万芳

2019 (1): 253-261. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.29

摘要 ( 12 )

PDF(1496KB) ( 0 )

以吉兰泰荒漠绿洲过渡带为研究区,通过对不同生境条件下的白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆形态特征、各形态参数间关系及白刺灌丛生长特征进行定量分析。结果表明:① 随着梭梭(Haloxylon ammodendron)林龄的增加(白刺纯林除外),白刺灌丛沙堆各形态参数变化范围较大,并向长椭球形方向发展,部分向不对称“蝌蚪状”方向演化。② 4种不同生境条件下,白刺灌丛沙堆各形态参数相关系数均在0.782以上(P<0.01),表现为显著性相关,这是各生境白刺灌丛沙堆协同发展的结果。③ 对各生境白刺灌丛沙堆长轴与短轴、水平尺度与沙堆高度之间进行回归方程分析,分别呈显著性线性关系(R²>0.721 7)和幂函数、二次函数关系(R²>0.835 1)且斜率均为正,表明4种生境灌丛沙堆均处于发育阶段。④ 白刺灌丛株高和盖度对灌丛沙堆形态特征有明显影响,即白刺灌丛株高越高、盖度越大,白刺灌丛沙堆高度、底面积和体积也逐渐增大。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

干涸湖床不同类型盐土地表净风吹蚀实验研究

韩旭娇, 张国明, 雷洁, 刘连友, 戴佳栋, 杨岩岩

2019 (1): 262-268. doi: 10.13866/j.azr.2019.01.30

摘要 ( 9 )

PDF(1790KB) ( 0 )

以内蒙古东乌珠穆沁旗及浑善达克沙地区域干涸湖床3种不同形态的盐土原状土为对象,通过风洞模拟实验,研究了干涸湖床不同类型盐土地表的净风吹蚀速率。对比风洞实验测定结果发现,3种盐土净风吹蚀速率依次是:蓬松盐霜盐土(14.44 g·m^-2·min^-1)>普通盐土(1.00 g·m^-2·min^-1)>结皮盐土(0.42 g·m^-2·min^-1)。风蚀过程中,不同类型盐土的近地表物质输移主要集中分布在0~10 cm的高度范围内,初始运动中,实验盐土风蚀颗粒物质以就地滚动和近距离跃移为主。实验观测发现,随着风速的增大,更多、更大的表面物质会受到更强烈的撞击与磨蚀作用,形成较细小的粉尘物质释放于空中,因此,干旱区盐土地表是形成区域盐碱浮尘或含盐沙尘天气的重要物源。不同类型盐土近地表物质输移总量从大到小依次是:蓬松盐霜盐土(3.17 g)、结皮盐土(0.42 g)、普通盐土(0.35 g)。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

当期目录