干旱区研究

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2020 (1): 0-0.

摘要 ( 398 )

PDF(1951KB) ( 218 )

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基于ITPCAS再分析资料中国近地面风速时空变化特征

张晓龙, 沈冰, 黄领梅

2020 (1): 1-9.

摘要 ( 558 )

PDF(1951KB) ( 364 )

准确分析中国近地面风速时空变化规律对区域气候变化、蒸散发的估算、雾霾预报等研究具有重要意义。本文利用1979—2015年ITPCAS再分析资料的近地面风速(10 m)与中国110个气象站点的风速资料，分析该数据集在中国区域的适用性，并对2011－2012年风速数据进行修正，分析该区域近地面风速的时空变化特征。结果表明：①ITPCAS再分析数据集风速资料基本满足应用要求，但部分数据需修正。修正后的风速数据模拟精度得到较大提高，具有较好地应用前景，特别是在西北高寒、干旱地区；②1979—2015年中国62.12%的区域风速为下降趋势，全国平均风速每10 a变化速率为-0.073 m·s^-1，其中东南诸河流域每10 a变化速率最大（-0.202 m·s^-1）；③除珠江流域外，其他各流域风速均呈下降趋势。中国各月平均风速呈单峰型，最大值出现在4月，最小值出现在12月；④年平均风速变化主要表现在3—6月份下降速率最大，风速变化趋势在各个流域、各月份将保持趋势不变。

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东亚副热带急流经向位置对中国西北东部盛夏降水的影响

姬凯, 王士新, 左洪超, 王一璞, 丁瑞强

2020 (1): 10-17.

摘要 ( 477 )

PDF(2419KB) ( 391 )

选取国家气象信息中心整编的中国179个气象站逐日降水资料，以及NCEP/NCAR逐月再分析资料，在分析1979—2017年西北地区东部的盛夏（7、8月）降水变化特征的基础上，利用东亚副热带西风急流经向位置指数，重点讨论东亚副热带西风急流经向位置变化与西北地区东部盛夏降水的关系，以期进一步提高对西北地区旱涝灾害的预测水平。结果表明：在东亚副热带西风急流中心经向位置异常偏北年，西北地区东部偏北区域盛夏降水较常年多，而西北地区东部偏南区域盛夏降水较常年少，反之亦然。表现出东亚副热带西风急流经向位置变化对西北地区东部盛夏降水影响的南北带状反向分布特征。

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荒漠土壤成分对陆面过程的影响研究

李火青, 金莉莉 , 买买提艾力·买买提依明 , 赵佳伟

2020 (1): 18-25.

摘要 ( 562 )

PDF(1678KB) ( 234 )

采集塔克拉玛干沙漠北缘肖塘观测站附近的土壤，应用Mastersizer-2000激光粒度仪测定土壤粒径，按照伍登-温德华粒级标准进行土壤成分分类，发现土壤类型并非均质沙土，在0~30 cm深度的浅层存在10%~24%的黏土,根据土壤成分比例对Noah陆面模式的土壤参数重计算，然后利用肖塘站2011年3月22日至7月25日的观测数据驱动Noah模式，对比修正土壤参数前后的模拟效果。结果表明：更新土壤参数后10 cm土壤温度模拟偏差减少0.62 ℃，土壤热通量偏差减小10.47 W·m-2，感热通量偏差减少7.02 W·m-2，地表净辐射偏差减少5.48 W·m-2，且效率系数达到更高的接受程度。通过泰勒图分析了土壤参数修正对Noah模拟效果的整体作用，表明修正土壤参数后的模式中热量传输扩散有一定的优化作用，10 cm土壤温度和热通量土壤温度模拟效果得到改进。

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蒸散发估算方法及其驱动力研究进展

李晓媛, 于德永

2020 (1): 26-36.

摘要 ( 856 )

PDF(1511KB) ( 1232 )

蒸散发是水文循环的重要组成部分，也是度量土壤-植被-大气耦合系统中水文与能量传输的关键指标。因此，准确估算蒸散发，充分理解蒸散发的驱动力对干旱半干旱区水资源高效利用具有重要意义。本文对区域蒸散发估算方法进行了总结与归纳，并从气候变化和人类活动两个角度总结了干旱半干旱地区蒸散发变化的驱动力。最后，评论了当前蒸散发估算方法及其驱动力研究存在的问题，提出未来应加强蒸散发估算模型的改进与完善，合理规划土地利用，提高水资源利用效率，从而促进区域的可持续发展。

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东亚单层低云特性及其短波辐射强迫的季节变化

司钰文 , 郑宁, 杨洪海, 陈勇航, 刘琼, 夏俊荣, 张华

2020 (1): 37-45.

摘要 ( 425 )

PDF(2534KB) ( 289 )

利用云与地球辐射能量系统CERES（Clouds and the Earth's Radiant Energy System）资料，对2003—2016年东亚不同区域单层低云物理属性及地面短波辐射强迫的季节时空分布特征进行研究。结果表明：① 在空间分布上，辐射强迫与单层低云量在春秋两季有着较好的相似性，而与冰/液态水柱含量在春、夏、秋三个季节有着较好的一致性。 ② 在时间变化上，北方地区夏季的单层低云对短波辐射的削弱作用是最强的；南方地区和西北地区最强的削弱作用发生在春季；东部海域则发生在冬季。在空间分布上，春、秋、冬季最强的低云削弱效应在南方地区。夏季，东亚低云对短波辐射的削弱作用各区域都较弱，大部分区域的负辐射强迫的绝对值小于200 W^●m^-2。

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新疆和田绿洲空气质量状况与气象条件的关系

买买提阿布都拉·依米尔, 布帕提曼·艾拜都拉, 陈天宇, 玛依拉·麦麦提, 赵玉倩

2020 (1): 46-57.

摘要 ( 722 )

PDF(1580KB) ( 291 )

利用和田绿洲空气质量日报数据和同期的常规气象资料，分析了2015年1月1日至2017年12月31日该区的空气质量特征，探讨了气象条件和空气质量之间的相互关系。结果表明：和田绿洲近3 a平均环境空气质量指数（AQI）为199，达到空气质量中度污染标准，污染天数占总日数的78.1%。其中，春季空气质量最差，以严重污染为主；其次是夏季，以轻度和严重污染为主；再次是秋季和冬季，以轻度污染为主。PM₁₀、PM_2.5浓度年平均分别为332 μg·m^-3和100 μg·m^-3，超标率为75.7%和49.5%，其余污染物超标率在3%以下，其中PM₁₀浓度春季最大，夏、秋季其次，冬季最小；PM_2.5浓度春季最大，夏、冬季其次，秋季最小；SO₂、NO₂、CO浓度冬季最大，春、秋季次之，夏季最小；O₃浓度夏季最大，春、秋季次之，冬季最小。除降水量外，AQI与其余气象因子均呈极显著相关；除平均气温与PM_2.5、相对湿度与CO、降水与SO₂、PM₁₀、O₃、PM_2.5无相关外，其余气象因子对污染物浓度均有显著影响；能见度与AQI和各类污染物浓度均为极显著相关。随着能见度的上升，AQI下降，在同样能见度条件下，AQI在沙尘多发期的夏半年高于沙尘少发期的冬半年；不管在沙尘多发期还是少发期，随着能见度的转好，SO₂、PM₁₀、CO、PM_2.5污染物浓度呈减少趋势，O₃浓度呈增多趋势，NO₂浓度无明显的规律，而且PM₁₀、O₃、PM_2.5浓度夏半年高于冬半年，SO₂、CO、NO₂浓度冬半年高于夏半年。在沙尘天气期间，最低能见度小于1 km的浓浮尘和沙尘暴天气AQI相互接近，最低能见度在1～3.5 km的浮尘和扬沙天气AQI相互接近，当最低能见度大于3.5 km时，浮尘天气的AQI高于扬沙天气的AQI；PM₁₀、PM_2.5浓度随着最低能见度升高而变小，其他污染物浓度虽然随着最低能见度的变化有一定的差别，但规律不明显。

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新疆夏季高温日数的变化特征及其影响因子

陈颖, 邵伟玲, 曹萌, 吕新生

2020 (1): 58-66.

摘要 ( 576 )

PDF(2914KB) ( 424 )

根据1961—2018年新疆夏季高温日数的气候特征分析，新疆夏季高温日数的空间分布型可以分为全疆一致型、南北反相型和东西反相型。全疆一致型分布为新疆夏季高温日数的主要空间分布形态，在20世纪90年代中后期发生了一致增多的突变；南北反相型的分布在21世纪是多发的；21世纪以来，东西反相型多表现为偏西地区高温日数偏少、偏东地区高温日数偏多的分布特征。与3类分布型显著相关的环流场关键区域均位于中低纬度，当南亚高压偏强且南亚高压中心位置偏北时，夏季中低纬度尤其是30°～50°N位势高度明显升高，有利于新疆高温日数偏多。对于位于中纬度的新疆区域，从高度场的合成和温度平流的分析来看，厄尔尼诺事件不利于新疆夏季高温日数的偏多。

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中国西北干旱区城市水、大气污染排放与FDI关系研究

赵领娣, 冯剑, 孙凌霄, 于翔, 赵鹏

2020 (1): 67-73.

摘要 ( 662 )

PDF(857KB) ( 367 )

“一带一路”倡议在中国西北干旱半干旱区的实施，是否会带来水、大气的污染转移效应引起广泛关注。匮乏的水资源、脆弱的生态环境决定了其不宜引入污染密集型的外商直接投资（FDI）。有别于以往文献从国家、省级层面或分东、中、西地区对FDI的污染转移效应进行研究，本文使用更能体现干旱半干旱区生态、经济差异的城市级数据，运用灰色关联、双重差分方法，研究“一带一路”倡议下，FDI是否对中国西北干旱半干旱区城市水、大气产生污染转移效应。结果显示，“一带一路”倡议实施以来，西北干旱区城市水、大气污染排放与FDI的关联程度下降；且半干旱区远大于干旱区的FDI增幅，并没有导致西北半干旱区与干旱区城市间显著的水、大气污染排放的差异。

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近60 a来内蒙古极端降水的时空变化及其影响

马爱华, 岳大鹏, 赵景波, 胡倩

2020 (1): 74-85.

摘要 ( 567 )

PDF(3617KB) ( 356 )

基于内蒙古地区41个气象站点1958—2017年的逐日降水数据，采用世界气象组织等推荐的9个极端降水指数，运用线性趋势分析、克里金插值法、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析和主成分分析等方法研究了内蒙古地区近60 a来极端降水的时空变化、周期规律和气象灾害效应。结果表明：内蒙古地区近60 a来出现了干燥化趋势，即伴随着降水量的减少，各极端降水指数出现不同程度的下降趋势，以20世纪60年代和21世纪初下降最为明显。各极端降水指数倾向率在空间上大体呈现出从东西部向中部递减的规律，大都以集宁、呼和浩特、通辽和新巴尔虎右旗为低值中心。各极端降水指数的最大概率突变年为1995年，此后出现了不显著下降的趋势。各极端降水指数均存在3~5 a、14~17 a、20 a左右的周期变化。除连续无雨日数外，各极端降水指数与年降水量之间均存在较好的相关性。内蒙古极端降水变化导致该区旱灾与风灾增多加重，草原沙漠化加强，洪灾与低温冻害减少减轻，应有针对性地采取措施加强旱灾与风灾预防。

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基于MODIS TVDI和模糊数学方法的藏北地区旱情等级遥感监测

刘一哲, 冯文兰, 扎西央宗, 梁丽, 李潼

2020 (1): 86-96.

摘要 ( 447 )

PDF(3644KB) ( 260 )

为了实现对藏北区域范围内春夏旱情的动态连续监测，基于温度植被干旱指数（TVDI）和模糊数学方法建立了遥感干旱的划分标准，研究时段为1980—2017年。首先利用MODIS产品数据计算TVDI，然后根据气象干旱等级监测结果，采用模糊数学法建立基于MODIS TVDI的干旱等级划分标准，并对监测结果进行精度验证，最后分析了近年来藏北地区旱情的时空变化特征。得到的主要结论：①基于归一化植被指数（NDVI）和增强植被指数（EVI）计算得到的温度植被干旱指数TVDIN和TVDIE，均与20 cm实测土壤水分含量在0.05的水平达到显著相关，TVDIE的决定系数更高；②基于TVDIE将旱情划分为无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱5个等级，其中，据此标准获得的藏北地区旱情等级与气象干旱等级监测结果大体一致；③近年来藏北地区旱情整体不太严重，且总体趋缓，其中，2009年最严重，发生中旱及以上旱情的区域面积达24%，年内旱情在6月最严重。就旱情的空间分布特征而言，研究区西南部和中部干旱比较严重，北部和东南部相对较轻。研究成果可为藏北地区干旱监测提供数据支撑，遥感干旱等级的划分方法可为其他地区的干旱研究提供参考。

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季节性河道土壤水分及其渗漏特征初探

陈新均 , 王学全, 卢琦 , 杨文斌, 张立恒, 李永华

2020 (1): 97-104.

摘要 ( 469 )

PDF(1522KB) ( 201 )

利用土壤深层水分渗漏仪和水分自动监测系统获取相应的监测数据，分析干旱区季节性河流（库姆塔格沙漠东南部崔木土沟）沟道内部的洪水入渗过程及不同深度土壤水分变化规律。结果表明：① 河道内以砂粒为主，土壤最大持水量在26.08%～31.75%。② 监测期内，每次洪水过程，水分均能入渗到200 cm以下的土层，但50 cm以下土层的水分入渗基本为非饱和入渗；每次入渗过程，湿润锋到达土层的深度与入渗时间具有良好的线性相关关系，但这一相关关系在春、夏季具有明显的分异，春季水分入渗更为缓慢。③ 监测期内，160 cm土层共出现4次明显的连续渗漏过程，渗漏总量为2 165.8 mm，最大渗漏强度为21.4 mm·（2h）^-1，160 cm土壤水分渗漏速率随土壤水分含量增加呈指数增加趋势，但每次开始出现连续渗漏的土壤初始含水率并不一致。该研究可为进一步揭示干旱区河流廊道生态系统生存、变化提供了科学支撑。

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新疆昌吉州东部平原区地下水水文地球化学演化分析

雷米, 周金龙, 吴彬, 范薇, 张杰

2020 (1): 105-115.

摘要 ( 410 )

PDF(2082KB) ( 273 )

为探究新疆昌吉州东部平原区地下水水质演化过程，采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比法对昌吉州东部平原区2016年63组地下水水质取样点及54组2012—2015年地下水水质监测数据进行分析。结果表明：昌吉州东部平原区2012年地下水阳离子平均含量总体为Ca²⁺>K⁺+Na⁺>Mg²⁺，阴离子平均含量总体为HCO^3->SO₄^2->Cl^-；从2013年开始，SO₄^2-逐渐增大，Ca²⁺逐渐减小；到2016年阳离子平均含量总体为Ca²⁺>K⁺+Na⁺>Mg²⁺，阴离子平均含量总体为HCO₃^->SO₄^2->Cl^-。水化学类型由2012年HCO₃—Ca·Mg（Ca·Na、Ca·Na·Mg）型向2016年HCO₃·SO₄—Ca·Na·Mg（Ca·Mg、Ca·Na）演化，这主要与含水介质的风化作用和蒸发浓缩作用有关，而蒸发浓缩作用更加体现在承压水区的上部潜水中。地下水中Na⁺、K⁺、Cl^-主要来自岩盐的溶解；Ca²⁺、Mg²⁺主要来自蒸发岩溶解；SO₄^2-主要来自石膏（CaSO₄·2H₂O）和芒硝（Na₂SO₄·10H₂O）的溶解。Cl^-、SO₄^2-除来自岩盐的溶解外，还受到人类活动的影响。

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塔里木河下游荒漠河岸林地下水蒸散发

孙海涛, 陈亚鹏, 陈亚宁, 张颖, 何振磊

2020 (1): 116-125.

摘要 ( 574 )

PDF(1903KB) ( 255 )

通过对塔里木河下游4个观测点地下水位的监测和地下水蒸散发的估算，分析荒漠河岸林地下水位月和日的波动、地下水蒸散发（ETg）的时空变化及其主要影响因素。结果表明：① 在生态输水前（7月21日至8月12日），4个观测点地下水位呈整体下降趋势；而生态输水后，水位保持稳定上升趋势。在整个观测期内，地下水位都表现出明显的昼夜波动现象。② ETg 均呈现出单峰变化特征，8:00开始快速增加，在12:00—16:00维持在一个较高水平上，18:00以后快速下降，最高值出现在当地时间14:00。③ ETg随着植被类型、覆盖度的不同而存在显著差异，同时又受地下水位埋深的影响。④ 太阳辐射、温度和饱和水气压差是影响塔里木河下游地下水蒸散发日变化的主要因素，风速对其无显著影响。

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水分优化对温室葡萄产量及土壤生物学特性的影响

蔺宝军, 张芮, 董博, 王引弟, 张小艳

2020 (1): 126-133.

摘要 ( 468 )

PDF(1376KB) ( 192 )

为揭示滴灌不同水分调控下设施栽培葡萄产量与土壤学特性等相关指标的响应关系，在甘肃省永登县设施葡萄试验基地开展葡萄滴灌不同生育期水分调控田间灌溉试验，分析水分调控对设施栽培葡萄土壤积温、蔗糖酶和淀粉酶活性、有机碳（TOC）、微生物量碳（MBC）和微生物熵（qMB）等土壤学特性的影响，基于隶属函数综合分析明确了影响葡萄产量及各项土壤生物学特性指标的最佳水分优化处理。结果表明：新梢期水分胁迫的土壤积温、土壤酶、TOC、MBC、qMB均显著（P＜0.05）高于对照；新梢期水分胁迫较对照可增产44.6%；果实膨大期作为葡萄生长的关键阶段，此时水分胁迫对土壤淀粉酶影响不显著，但对其他土壤学特性指标具有一定的抑制作用，并且可减产9.7%；隶属函数综合分析表明，土壤生物学特性指标及产量综合隶属排名为：PS﹥FS﹥CS﹥CK﹥ES。

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樟子松固沙林土壤理化特性对林分密度的响应

于东伟, 雷泽勇, 赵国军, 张岩松, 于德良, 白津宁, 李尧

2020 (1): 134-141.

摘要 ( 315 )

PDF(1887KB) ( 199 )

为了研究樟子松人工固沙林林分密度对土壤理化特性的影响，在章古台地区选取林分密度分别为625（P₁）、775（P₂）、1 025（P₃）、1 175（P₄）株·hm^-2和1 250（P₅）株·hm^-2的樟子松中龄林（林龄为23~27 a）为研究对象，对0~100 cm深度的樟子松林地土壤按0~10、10~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm进行分层，分析其理化特性。结果表明：0~10 cm土层全氮和20~40 cm土层土壤容重随密度增加呈上升趋势，P₅显著高于P₁（P < 0.05）；0~80 cm土层全钾和0~60 cm土层pH随密度增加先升高后降低，P₃最高，且P₃样地全钾在10~60 cm土层显著高于P₁（P < 0.05）；pH在0~40 cm土层显著高于其他样地（P < 0.05）；0~10 cm土层全磷随密度增加而减小，P₁显著高于P₃~P₅（P < 0.05）；P₄或P₅样地有效钾在0~40 cm土层显著高于P₁、P₂样地（P < 0.05），在40~100 cm土层显著高于P₃样地（P < 0.05）；P₂~P₄样地的土壤孔隙度在40~100 cm土层低于P₁和P₅样地。综合考虑林分密度对樟子松中龄林土壤理化特性的影响，章古台地区樟子松林的合理林分密度为1 025~1 175株·hm^-2，可采取间伐等营林管理措施调节林分密度，确保樟子松固沙林生长具有良好的土壤条件。

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新疆民丰县农田土壤微量营养元素含量及分布

顾思博, 周金龙, 曾妍妍, 陈云飞, 王松涛, 杜江岩

2020 (1): 142-149.

摘要 ( 513 )

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基于新疆民丰县85组农田表层土壤样品中的6种微量营养元素（Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo）的实测含量，运用地统计学方法对研究区土壤中微量营养元素的含量及空间分布进行分析。结果表明：Cu、Fe、Mn元素的块金系数在25%~75%，为中等程度的空间自相关性，空间变异同时受到自然因素和人为因素的影响；土壤B、Zn、Mo元素的块金系数小于25%，具有强烈程度的空间自相关性，空间变异受到影响的因素主要有成土母质、气候等自然条件。Fe、B、Zn元素的平均含量处于较缺乏水平，Mn、Cu元素的平均含量处于中等水平，Mo元素的平均含量处于较丰富水平。研究区土壤中6种微量元素之间存在一定程度的相关性。土壤有机质和pH对土壤微量营养元素含量均有不同程度的影响。

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基于InVEST模型的祁连山国家级自然保护区土壤保持现状与功能

陈童尧, 贾燕锋, 王佳楠, 张宇, 李萍, 刘楚颖

2020 (1): 150-159.

摘要 ( 610 )

PDF(1630KB) ( 432 )

运用InVEST模型，对甘肃祁连山自然保护区土壤保持现状与功能进行了定量评估，分析了不同土地利用、海拔高度、坡度以及土壤类型下的保土状况。结果表明：2015年甘肃祁连山自然保护区土壤侵蚀量与土壤保持量分别为1.67×10⁸ t、4.21×10⁸ t。从侵蚀面积来看，保护区以微度和轻度侵蚀为主，占总面积的63.95%；虽草地的土壤保持能力弱于其他自然植被类型，但草地是土壤保持总量最高的土地利用类型；不同海拔梯度下的土壤保持总量随海拔增加呈现先增后减的趋势，保护区内海拔2 500~3 500 m的土壤保持功能最好；栗钙土的土壤保持量最高，黑毡土在草原土壤类型中土壤保持强度较低；坡度为15°~25°的区域土壤保持量最大，占土壤保持总量的31.93%；甘肃祁连山保护区生态系统减少泥沙淤积和减少土地废弃的价值分别为5.76×10⁸元和1.44×10⁸元，保护区内林草地保肥价值为9.03×10¹⁰元。

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不同植被覆盖度沙垄土壤化学性质的空间分异

李浙华, 李生宇, 李丙文, 范敬龙, 蒋进, 李亚萍, 宋春武

2020 (1): 160-167.

摘要 ( 438 )

PDF(1282KB) ( 243 )

为了研究温带固定半固定沙漠土壤化学性质与地表植被的关系，本文以古尔班通古特沙漠西南缘莫索湾地区沙漠–绿洲过渡带为研究区，分别选取植被覆盖度为10%和15%的半固定沙垄及植被盖度为30%的固定沙垄。采集了各沙垄不同地貌部位的土壤样品，室内测试了土壤pH、电导率、有机质、全氮和全磷等指标。结果表明：① 随着植被覆盖度下降，沙垄西坡、坡顶和东坡，土壤pH、电导率、有机质、全氮和全磷呈逐渐降低趋势；② 不同地貌部位的分布格局各沙垄表现不一致，沙垄A和沙垄B的 pH、电导率、有机质、全氮和全磷含量最大值均出现在垄间地，其他部位之间没有明显的规律，沙垄C 的pH和电导率最大值出现在垄间地，而土壤养分含量于坡顶部位富集；③ 各沙垄不同土层土壤性质分布规律相对一致，土壤pH、电导率随着土层深度的增加呈上升的趋势，而土壤养分随着土层深度的增加而降低；④ 土壤化学性质空间分布异质性与植被的分布格局密切相关，相互影响，当植被覆盖度较高时，生物作用起主导作用，当植被覆盖度较低时，风蚀、地形等非生物因素作用加强，影响生物作用，植被对土壤颗粒和养分的拦截及富集作用逐渐减弱或消失。

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乌拉特荒漠草原群落物种多样性和生物量关系对放牧强度的响应

赵生龙, 左小安, 张铜会, 吕朋, 岳平, 张晶

2020 (1): 168-177.

摘要 ( 392 )

PDF(1474KB) ( 313 )

以内蒙古乌拉特荒漠草原灌丛和草本植物群落为对象，研究这2种植物群落的物种组成、物种多样性及其与地上生物量关系对不同放牧处理（对照、中牧、重牧）的响应。结果表明：① 随着放牧强度的增加，灌丛群落中红砂（Reaumuria songarica）和碱韭（Allium polyrhizum）的优势度增大，沙生针茅（Stipa glareosa）的优势度减小；重牧降低草本群落中沙生针茅的优势度，增加了蒙古韭（Allium mongolicum）和碱韭的优势度。② 不同放牧处理显著降低了灌丛和草本群落的盖度、高度以及灌丛群落的密度，消除了灌丛和草本群落之间盖度的差异（P>0.05）。中牧降低灌丛群落的Pielou 均匀度指数，重牧降低灌丛群落的物种丰富度，灌丛和草本群落的其他多样性指数在放牧处理之间无显著差异（P>0.05）。除物种丰富度外，其他多样性指数在灌丛和草本群落之间差异显著（P<0.05）。③ 不同放牧处理降低了灌丛和草本群落的地上生物量和凋落物量，导致灌丛和草本群落之间地上生物量的显著差异（P<0.05）。④ 地上生物量与Simpson优势度指数负相关，与Shannon-Wienner多样性指数和Pielou 均匀度指数正相关；放牧处理下地上生物量与密度、物种丰富度正相关。放牧处理改变了荒漠草原植物群落组成、结构和功能，进而改变了群落结构和功能的重要关系。

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石羊河下游不同立地类型黑果枸杞种群分布格局

郭春秀, 刘开琳, 马俊梅, 王理德, 何芳兰, 赵鹏, 付贵全, 赵艳丽

2020 (1): 178-184.

摘要 ( 373 )

PDF(935KB) ( 164 )

在样地调查的基础上，结合相邻格子取样方法，采用扩散系数（C）、丛生指标（I）、负二项参数(K)、聚块性系数（C_a）、平均拥挤指标（m*）、聚集度指标（G）、Moristia指数（I_δ）、Green指数（I_G）等8个指标，对石羊河下游不同立地类型黑果枸杞种群分布格局、聚集强度进行了研究，结果表明：①沙地和盐碱地黑果枸杞个体数量较多，聚集程度相对较高，砾石和固定半固定沙地黑果枸杞的个体数量较少，聚集程度相对较低；②盐碱地和沙地黑果枸杞种群呈现聚集分布，固定半固定沙地和砾石样地相对于沙地和盐碱地的聚集程度有所减弱，有一定的随机趋势；③不同发育阶段的黑果枸杞种群格局类型总体呈现聚集分布的特点，随着龄级的增大，黑果枸杞种群分布格局表现出由聚集向均匀分布的变化趋势。

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新疆猪毛菜属植物多样性及其地理分布特征

闻志彬, 冯缨

2020 (1): 185-192.

摘要 ( 441 )

PDF(1477KB) ( 371 )

猪毛菜属（Salsola L.）是藜科中最大的属之一，在新疆植物区系和植物资源开发利用中占有重要地位。通过对新疆猪毛菜属32种植物的果时花被片附属物和叶片解剖结构的特征及其地理分布的分析，结果表明：① 果期花被片的附属物可分为两类，其中具翅状附属物的形态更加丰富； ② 得到4种叶片解剖结构类型，包括C₃-SYMP型、C₃-C₄中间型、C₄-SALS+H型和C₄-SALS-H型。依据叶片解剖结构类型判断，新疆猪毛菜属中C₄植物占到绝大多数； ③ 在新疆分布的猪毛菜属种类以草本植物居多，其生境主要以旱生和盐生环境为主；④ 猪毛菜属植物分布在新疆的6个地理分布地区，其中以准噶尔亚地区分布最多，塔城伊犁亚地区分布次之； ⑤ 新疆猪毛菜属植物与国外邻近地区的共有种明显多于国内邻近地区。

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水分胁迫及复水过程4种牧草形态及其生理特征表达

张静鸽, 田福平, 苗海涛, 黄泽, 武高林

2020 (1): 193-201.

摘要 ( 610 )

PDF(1649KB) ( 171 )

草地作为半干旱区的主要植被类型之一，开展牧草对土壤水分变化响应机制的研究，对于该地区水资源的可持续利用和生态环境的建设均有重要意义。本文以选取半干旱区4种典型牧草作为研究对象，在对其进行干旱及旱后复水处理模拟自然降水过程的基础上，分析牧草的形态、水分生理、光合生理等特征对土壤水分变化的响应，结果表明：① 水分胁迫下牧草地上形态指标（单叶面积、地上干重）呈显著的下降趋势，而地下形态指标（地下干重、根冠比）则反之；复水结束后，牧草形态特征指标有明显的恢复，披碱草(Elymus nutans Griseb.)和黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)出现了超补偿效应。 ② 水分胁迫下牧草水分生理特征表现为明显的下降趋势，复水后逐渐恢复，复水14~21 d后基本恢复对照组水平。干旱条件下，2种豆科牧草能维持较高的水势，属于高水势延迟脱水型；而禾本科牧草属于低水势忍耐脱水型。 ③ 水分胁迫下，牧草光合生理特征也表现为明显的下降趋势，轻微水分胁迫能够暂时提高豆科牧草光合能力；豆科和禾本科牧草叶片光合特性对干旱的响应机制存在一定的差异，面对干旱胁迫，豆科牧草通过及时关闭气孔来减少水分散失，而禾本科牧草通过延缓气孔关闭牺牲叶片水分的方式维持正常生长。

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内陆河湿地芦苇叶功能性状特征及其对土壤环境因子的响应

焦亮, 关雪, 刘雪蕊, 董小刚, 李方

2020 (1): 202-211.

摘要 ( 552 )

PDF(1727KB) ( 334 )

植物功能性状是连接植物与外界环境的重要桥梁，其在不同环境梯度下的变化表现出了对异质环境的适应机制。本文以敦煌西湖国家级自然保护区克隆植物芦苇（Phragmites australis）为研究对象，设置了未退化、轻度退化、中度退化和重度退化4个梯度样地，研究环境异质条件下芦苇叶功能性状特征及其对土壤环境因子的响应。结果表明：① 各环境梯度下，芦苇叶功能性状特征变化显著（P<0.05），叶长、叶宽、叶面积、叶干重随环境梯度退化呈下降趋势，比叶面积随梯度退化呈上升趋势；② 芦苇各叶功能性状间呈协同变化的特征，叶长、叶宽、叶面积、叶干重之间呈极显著正相关（P<0.01），比叶面积与叶长、叶干重呈显著负相关（P<0.05）；③ 叶长、叶宽、叶面积、叶干重与土壤表层（0~30 cm）、中层（30~60 cm）水分呈显著正相关（P<0.05），而与土壤表层、中层含盐量呈显著负相关（P<0.05），说明土壤表层与中层的水分与盐分是芦苇叶功能性状最主要的驱动力。研究结果对干旱区内陆河湿地的保护、生态恢复及管理具有重要的指导意义。

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高寒沙区中间锦鸡儿人工林细根动态及其周转

张立恒, 李清雪, 王学全, 贾志清, 李少华

2020 (1): 212-219.

摘要 ( 348 )

PDF(1313KB) ( 481 )

通过对青海省治沙试验站3 a、5 a、10 a、16 a和30 a生的中间锦鸡儿（Caragana intermedia Kuang et H. C. Fu）人工林细根生物量的测定分析，了解其细根生物量的垂直分布和动态变化特征以及周转速率。结果表明：① 中间锦鸡儿人工林约41％的活细根和39％的死细根分布在0～20 cm 的土层，38％的活细根和死细根分布在20～40 cm 的土层，21％的活细根和23％的死细根分布在40～60 cm 的土层。② 细根生物量表现出明显的季节动态性，活细根生物量峰值出现在6月和8月或者6月和9月，8月或9月达到最大值；死细根生物量峰值出现8月和9月，也是8月或9月达到最大值。③ 不同林龄人工林细根周转速率分别为：0.53、0.66、0.56、0.73、0.78次﹒a^-1。细根生物量和周转率均随林龄增大而增加，随土层加深而减小。

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塔里木河下游植被种间关系与稳定性分析

史浩伯, 陈亚宁, 李卫红, 孙桂丽

2020 (1): 220-226.

摘要 ( 362 )

PDF(1114KB) ( 250 )

在样方调查的基础上，对塔里木河下游的英苏、喀尔达依、阿拉干和依干不及麻4个监测断面的样地植被状况进行调查，在2×2列联表基础上，采用方差比率法(VR)，应用联结系数(AC)、c²检验与M.Godron稳定性测度方法对植被群落进行了种间联结分析与稳定性研究，得到如下结论：① 总体相关性检验结果表明，4个断面中没有出现显著正联结的植物群落，塔里木河下游植物群落演替目前尚未达到稳定水平，且阿拉干与依干不及麻断面的植物群落正处于发育初期。② 植物群落种间关系不显著，分布松散，更倾向于独立分布。群落的结构不稳定，存在于同一个样地内种对之间的依赖性不强，个别区域植物群落物种之间存在一定的竞争关系与排它作用。③ 根据已有的种间关系，可将塔里木河下游的植物群落划分为3个生态种组。

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裸果木渗透调节物质和抗氧化酶活性对干旱的响应

黄海霞, 连转红, 王亮, 杨琦琦, 魏振艳, 马彦军, 张金霞

2020 (1): 227-235.

摘要 ( 375 )

PDF(1253KB) ( 305 )

裸果木（Gymnocarpos przewalskii）起源于古地中海，为荒漠区少有的第三纪孑遗植物种。本文用2017年6月、7月和8月采集于甘肃安西自然保护区内的裸果木中龄和老龄植株叶片，分析自然干旱影响下叶片渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化。结果表明：随着干旱程度的增加，裸果木叶片的可溶性蛋白（SP）显著积累，发挥着重要的渗透调节作用，中龄植株叶片的可溶性糖（SS）含量和老龄植株叶片的脯氨酸（Pro）含量先增加后显著降低，渗透调节作用有限。干旱加剧时，中龄植株叶片的超氧化物歧化酶（SOD）活性和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性呈明显的先增后降。严重干旱时，过氧化物酶（POD）活性和过氧化氢酶（CAT）活性明显增强，说明其通过4种酶的协同作用清除过剩的活性氧，减轻过氧化伤害；老龄植株叶片的CAT活性持续增强，APX活性明显的先升后降，POD活性在重度干旱时显著增强，主要通过这3种酶减轻膜系统伤害。丙二醛（MDA）含量则随干旱程度增大显著增加，膜脂过氧化程度不断加深。在相同的降雨条件下，裸果木中、老龄植株的Pro、SS、SP含量、POD和CAT活性、MDA含量对干旱的响应程度存在显著差异，隶属度函数评价法表明，老龄植株的抗旱能力大于中龄植株，表明裸果木的抗旱性随年龄的增大而提高。

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渭河流域生态功能区划

王丽霞, 张茗爽, 隋立春, 张双成, 杨耘

2020 (1): 236-243.

摘要 ( 637 )

PDF(2018KB) ( 399 )

本文以渭河流域为研究对象，根据流域生态环境现状，建立合理的指标体系，结合GIS与RS技术对研究区进行区划，并针对各功能区的主导生态功能或主要生态问题制定相应生态环境保护与建设重点。结果表明：渭河流域可被划分为7个生态功能区：① 防旱抗旱区；② 农业种植区；③ 牧业发展区；④ 水源涵养区；⑤ 防风固沙区；⑥ 植被保护区；⑦ 土壤侵蚀控制区。本研究为区域有效开发利用资源，合理制定生态环境保护措施提供科学依据。

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1982—2015年中国北方生长季NDVI变化及其对气温极值的响应

何航, 张勃, 候启, 李帅, 马彬, 马尚谦

2020 (1): 244-253.

摘要 ( 617 )

PDF(2374KB) ( 367 )

基于GIMMS NDVI 3g v1.0数据集和日值气象数据，结合极端气温指数，辅以极点对称模态分解、趋势分析、Mann-Kendall趋势检验、相关分析等方法，探讨中国北方生长季植被覆盖及极端气温的变化特征，研究植被覆盖对气温极值的响应状况。结果表明：① 1982—2015年中国北方生长季NDVI以0.002·（10a）^-1的速率上升（P<0.05），ESMD（极点对称模态分解方法）显示生长季NDVI波动上升；针叶林、灌丛、荒漠植被、草地以及栽培植被呈增长趋势，栽培植被增速最快，针阔混交林、落叶阔叶林和高山植被呈不显著减少趋势。② 空间上，NDVI显著增加区域超过全区的33%，主要分布在天山、塔里木盆地北部、祁连山、陇南山区、黄土高原、河套平原、吕梁山和太行山、大别山以及辽西丘陵地区；显著下降区域仅占12%，主要分布在大兴安岭、小兴安岭和长白山区。③ 极端气温指数中，除TNmean（日最低气温平均值）和TNn（日最低气温极低值）呈上升趋势外，其余冷极值指数均呈下降趋势；所有暖极值指数均呈上升趋势；其他指数中，DTR（气温日较差）呈减小趋势，GSL（生长季日数）呈增加趋势。④ 中国北方NDVI与极端气温指数的相关性表明，冷极值指数中NDVI与FD0（霜冻日数）、TN10p（冷夜日数）、TX10p（冷昼日数）呈显著负相关（P＜0.05），与TNmean呈显著正相关（P＜0.01）；NDVI与所有暖极值指数呈正相关，与TR20（热夜日数）、TXmean（日最高气温平均值）、TX90p（暖昼日数）以及TN90p（暖夜日数）存在显著相关性（P＜0.05）；NDVI与GSL呈显著正相关（P＜0.05）。⑤ 天山、塔里木盆地北缘、祁连山区、河套平原、黄土高原、太行山和吕梁山区等NDVI显著增加区域对极端气温指数的响应强烈。NDVI显著增加区主要对FD0、TNmean、TN90p、GSL等指数响应较强。NDVI显著减少区域对指数的响应各异，主要与SU25（夏季日数）呈显著负相关（P＜0.05）。

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哈萨克斯坦农业水土资源承载力评价及其影响因素识别

朱薇, 周宏飞, 李兰海, 闫英杰

2020 (1): 254-263.

摘要 ( 762 )

PDF(1835KB) ( 211 )

水土资源的数量与质量对农业可持续发展具有重要意义。选取22个指标建立了哈萨克斯坦农业水土资源承载力评价体系，将层次分析法、熵权法与模糊综合评价模型相结合，分析了哈萨克斯坦2001—2017年农业水土资源承载力的动态变化及区域差异，用障碍度法定量识别其影响因素。结果表明：① 2001—2017年，哈萨克斯坦农业水土资源承载力整体呈波动缓慢上升趋势，水土资源子系统和经济子系统的评价指数缓慢上升，生态子系统和社会子系统评价指数明显下降。② 农业水土资源承载力在地区间差异显著，高承载力区主要集中在北部、中部和东部地区，低承载力区在南部和西部地区。北哈萨克斯坦州、科斯塔奈州和阿克莫拉州的承载力高，呈逐年增大趋势，阿特劳州和南哈萨克斯坦州的承载力较低，且呈减小趋势。③ 承载力在2001—2009年主要受垦殖率、单位耕地面积农业产值及农业灌溉率的影响，在2010—2017年主要受农业水土资源匹配系数、人口密度及单位土地污水负荷的影响，生态环境因素逐渐成为承载力障碍因子。

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印度河上游流域冰川度日因子变化及其影响因素

巫建逢, 张寅生, 高海峰, 邹小娟, Muhammad Atif Wazir

2020 (1): 264-274.

摘要 ( 617 )

PDF(1893KB) ( 317 )

当前，基于正积温的度日模型广泛应用于冰川消融研究中，该模型的核心参数是度日因子。根据印度河上游Sachen、Gharko、Barpu冰川2014—2016年的物质平衡和气温实测资料，计算得到消融期内各冰川研究区的度日因子，并分析了度日因子的时空变化特征及影响因素。研究结果显示：Sachen、Gharko、Barpu冰川度日因子均值分别为2.83 mm?d^-1?℃^-1、3.74 mm?d^-1?℃^-1、3.91 mm?d^-1?℃^-1；各冰川度日因子皆随着海拔升高而递增，海拔递增率分别为0.003 7 mm?d^-1?℃^-1?m^-1、0.007 4 mm?d^-1?℃^-1?m^-1、0.004 1 mm?d^-1?℃^-1?m^-1；对于同一观测点而言，度日因子不是一个常数，会随着时间的变化而改变，冰川度日因子随着年际变化呈增加的趋势；度日因子受表碛影响显著，度日因子整体上随着表碛厚度的增加而递减。然而表碛厚度低于2 cm时，表碛的覆盖作用促进了冰川的消融，表碛覆盖区冰川度日因子大于裸露区冰川；冰川朝向的变化对度日因子产生了一定的影响，面向阳坡的冰川度日因子随海拔递增率大于阴坡。

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