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当期目录

    2022年, 第39卷, 第3期 刊出日期:2022-05-15 上一期    下一期
    泛第三极环境与绿色丝路
    全新世西风模态下中亚干旱区孢粉类型多样性变化特征——以阿尔泰山为例
    张东良
    2022 (3):  667-675.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.01
    摘要 ( 272 )   HTML ( 38 )   PDF(7948KB) ( 160 )  

    气候变暖对中亚干旱区植物带来了巨大的威胁。因观测时间受限,我们无法更好地理解长时间尺度干旱区植物多样性与气候变化之间的关系。但地质记录中的孢粉给我们提供了机会来理解过去植物存在、分布和多样性特征。以阿尔泰山为例,选择不同海拔的3个孢粉序列(高海拔-哈拉萨孜泥炭、中海拔-娜仁夏泥炭和低海拔-喀纳斯湖)来研究孢粉类型多样性变化特征及其对全新世气候变化的响应模式。结果显示:(1) 阿尔泰山全新世孢粉类型多样性变化呈现出独特的格局。详细来说,全新世早期随着气候的变暖,森林上限开始向上迁移,使得高海拔孢粉类型多样性增加。(2) 全新世中期气候暖湿,森林上限和下限的向上和向下迁移使得高低海拔孢粉类型多样性较高,但以泰加林主导的森林带孢粉类型多样性偏低,主要归咎于物种均匀度的下降。(3) 全新世晚期气候变冷且更湿润,森林带上限向下移动,使得中海拔孢粉类型多样性显著提高。全新世阶段森林带内孢粉类型多样性变化幅度最大,该区域是气候响应最敏感区和最脆弱区。本研究有助于我们掌握山地植被带对全新世气候变化的响应模式,为探索山地植被迁移历史提供关键证据。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    中亚高山冰川表面高程变化时序重建
    都伟冰,张世琼,李均力,包安明,王双亭,史宁可,许琳娟,高鑫,马丹丹,郑岩超
    2022 (3):  676-683.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.02
    摘要 ( 161 )   HTML ( 21 )   PDF(6799KB) ( 198 )  

    中亚高山冰川区地形复杂,站点观测和传统实地测量范围十分有限。卫星激光测高技术可实现大范围冰川表面高程变化监测。以2003—2009年ICESat激光测高数据为数据源,参考2000年的SRTM高程数据,建立冰川区点云去噪及其精度优化算法和多尺度冰川区表面高程时空变化分析模型,并分析了2003—2009年间中亚山区整体与各分区冰川表面高程时序变化。结果表明:中亚高山冰川区的冰川表面平均高程整体呈下降趋势,表现出明显的区域差异。其中,2003—2009年中亚冰川表面高程总体下降了9.59±1.89 m;I区(即西藏和青海南部)的冰川表面高程下降了6.51±2.9 m;II区(即新疆、青海北部和甘肃部分地区)下降了7.87±5.03 m;III区(即中国境外,中亚地区的部分国家)下降了9.81±5.1 m,且监测到2004—2005年冰川表面高程上升。本研究方法对冰川区点云类高程脚点监测具有一定的通用性,但对基准DEM的依赖度较高。

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    1979—2017年CRU、ERA5、CMFD格点降水数据在青藏高原适用性评估
    温婷婷,郭英香,董少睿,东元祯,来晓玲
    2022 (3):  684-697.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.03
    摘要 ( 658 )   HTML ( 24 )   PDF(6996KB) ( 378 )  

    利用1979—2017年青藏高原131个气象台站实测降水资料,分别从年、季尺度对CRU、ERA5和CMFD 3种再分析降水资料在青藏高原的适用性进行了评估。结果表明:(1) CRU、ERA5、CMFD 3种数据对青藏高原年降水的模拟能力都很强,与观测值的相关系数均超过了0.9,较观测降水量值均偏大;CRU和CMFD的春季降水较为接近观测值,CMFD夏、秋季降水与观测值最接近,3种数据对冬季降水模拟能力均较弱。(2) 从降水量分布来看,CMFD数据对青藏高原年、春季、夏季、冬季降水的分布模拟能力最好,3种数据对青藏高原秋季降水的模拟能力具有区域差异性,CRU、CMFD在青藏高原西部的降水与观测值较为接近。(3) 从变化趋势来看,青藏高原年、春季、夏季、秋季降水均呈增加趋势,其中夏季增加幅度较大,冬季降水整体呈减少趋势。(4) CRU数据对青藏高原年、春季、夏季、秋季降水的变化趋势与观测值较为一致,其次为ERA5,ERA5冬季降水与观测值较为一致。(5) 从偏差分析来看,CMFD数据与观测值的年、季降水偏差最小,最接近观测值。(6) 3种数据与站点平均的年、季降水的时间变化序列表明,CMFD的年、春季、夏季、秋季降水与观测值的变化最为接近,其次为CRU;CMFD冬季降水较观测值最为接近,但相关系数未通过95%的显著性检验。

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    中亚草地NPP时空动态及其驱动因素研究
    张赟鑫,郝海超,范连连,李耀明,张仁平,李凯辉
    2022 (3):  698-707.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.04
    摘要 ( 198 )   HTML ( 18 )   PDF(9614KB) ( 123 )  

    基于CASA模型和Miami模型计算中亚五国(哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦)的草地净初级生产力(NPP),旨在探究2001—2019年中亚草地NPP的时空动态及其驱动因素。结果表明:2001—2019年中亚地区草地的实际净初级生产力(ANPP)均值为118.9 g C·m-2·a-1;在空间尺度上,平原地区的草地ANPP随纬度增加而呈现由南到北逐渐增加的趋势,从平原到山地草地ANPP随海拔升高呈现明显的增加趋势;在时间尺度上,ANPP总体呈现不显著的增长趋势,近60%区域的草地ANPP未来的变化趋势将与过去相反,但不显著;在中亚草地ANPP增加的区域,人类活动占主导地位;在中亚草地ANPP降低的区域,气候变化是主要驱动力;中亚草地的ANPP与降水呈现显著正相关的区域达到67.8%,温度与中亚草地ANPP的变化关系不显著,降水是影响中亚草地ANPP变化的主要气候因子。

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    天气与气候
    过去近60 a黄河流域降水时空变化特征及未来30 a变化趋势
    王澄海,杨金涛,杨凯,张飞民,张晟宁,李课臣,杨毅
    2022 (3):  708-722.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.05
    摘要 ( 214 )   HTML ( 15 )   PDF(7846KB) ( 143 )  

    近60 a来,黄河流域的气候发生了明显的改变,对流域地表水文、生态等过程产生了显著影响。利用1961—2018年黄河流域气象站观测的降水资料,分析了近60 a黄河流域降水时空变化特征,在此基础上,利用CMIP6模式中SSP245情景下未来30 a(2018—2047年)的预估结果,结合基于周期叠加的统计预估方法,对未来30 a黄河流域降水的可能变化趋势进行了预估。结果表明:黄河流域降水存在明显的年内、年际和年代际变化特征,显著振荡周期为2~4 a。在整个流域上,年和季节降水在年际尺度上表现出同位相变化特征,而年际变化异常显著区域不同。黄河流域年降水量的变率受季节降水的调制,夏季的降水多而呈现出强烈的区域性,而冬季降水少且全流域变化差异较小;黄河源区的降水在年内和年际尺度上都具有很好的稳定性;流域内受夏季风活动影响区域内的降水减少,受冬季风影响区域内的降水增加。黄河源区过去60 a的年降水表现出20.96 mm·(10a)-1的增加趋势;预计未来30 a,年降水将以11.53~17.62 mm·(10a)-1的速率继续增加;河套地区的年降水在过去60 a持续增加,增速为2.71 mm·(10a)-1,未来年降水也会增加,但增长速率趋为平缓,约为0.52 mm·(10a)-1;黄河下游地区过去60 a的降水呈现出减少趋势,未来仍会以5.46 mm·(10a)-1的速率减少。

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    基于SPEI的黄河流域多尺度干湿特征分析
    高秉丽,巩杰,李焱,靳甜甜
    2022 (3):  723-733.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.06
    摘要 ( 154 )   HTML ( 12 )   PDF(6615KB) ( 82 )  

    基于1960—2020年黄河流域70个气象站点逐日观测资料,利用降水量和潜在蒸散发计算标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),研究了1960—2020年黄河流域干湿演变及持续性特征,分析了气象因子对流域干湿变化的影响。结果表明:(1) 不同时间尺度上,SPEI反映的干湿等级及频率有一定的差异性,干湿等级以正常和轻度为主;年际变化上,1960—2020年黄河流域夏季呈不显著变湿趋势,流域年、春季、秋季和冬季均呈不显著的变干趋势。空间尺度上,夏季以变湿为主,SPEI呈上升趋势的站点占总站点的比例为64.29%;流域年、春季、秋季和冬季以变干为主,SPEI呈下降趋势的站点占总站点的比例分别为51.43%、62.86%、64.29%和51.43%。(2) 从干湿事件的不同时间尺度看,1970—1979年为典型的偏干时段,而1960—1969年为典型的偏湿时段,干湿事件发生频率为:秋季>夏季>春季>冬季。(3) 从干湿事件的持续性特征看,持续性干旱事件强度变大,主要发生在秋季和冬季;持续性湿润事件强度增加,主要发生在秋季。(4) 1960—2020年黄河流域年SPEI呈下降趋势,主要是由降水量、平均风速及相对湿度的降低共同作用的。

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    基于CEEMD的LSTM和ARIMA模型干旱预测适用性研究——以新疆为例
    丁严,许德合,曹连海,管相荣
    2022 (3):  734-744.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.07
    摘要 ( 152 )   HTML ( 6 )   PDF(7895KB) ( 56 )  

    干旱的频繁发生对农业生产和经济发展造成了不可忽视的危害,准确预测干旱的发生具有重要的现实意义。基于1960—2019年新疆气象站点的逐日降水量数据,计算1、3、6、9、12个月及24个月时间尺度的标准化降水指数。建立差分自回归移动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average,ARIMA)、长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)、互补集合经验模态分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)-ARIMA组合模型和CEEMD-LSTM组合模型。通过4种模型对多时间尺度SPI序列进行预测,确定各模型在干旱预测中的适用性。结果表明:(1) 4种模型的预测精度均随时间尺度的增加而逐渐提高,在24个月时间尺度时达到最高;(2) CEEMD能够有效平稳时间序列,各时间尺度下,组合模型均达到了较高的预测精度,相较单一模型更适用于干旱预测;(3) 4种模型预测结果精度由低到高分别为:LSTM、ARIMA、CEEMD-LSTM、CEEMD-ARIMA(决定系数最大值分别为:0.8882、0.9103、0.9403、0.9846),CEEMD-ARIMA模型相比其他3种模型效果较好,最适用于干旱预测。

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    近60 a石羊河流域蒸发量变化及其原因分析
    李小琴,冉宸,张晓霞,冉新民
    2022 (3):  745-753.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.08
    摘要 ( 196 )   HTML ( 9 )   PDF(8572KB) ( 104 )  

    蒸发是水循环的关键环节,理解蒸发变化及其原因对于水资源可持续利用具有重要意义。以石羊河流域为例,选取自南向北沿海拔梯度递减的乌鞘岭、永昌、武威和民勤4个气象站近60 a(1958—2017年)数据资料,基于改进的PenPan模型分析了石羊河流域蒸发量时空变化特征及其原因。结果表明:(1) 空间上,石羊河流域蒸发量变化存在海拔效应,随着海拔的增加蒸发量显著减少,递减率约为38 mm·(100m)-1;时间上,蒸发量变化存在明显的分段特征,1958—1970年蒸发量减少,20世纪70年代以来蒸发量增加,尤其是平原区最为明显。(2) 改进的PenPan模型能较好地模拟各站点日尺度和月尺度蒸发量的变化(R2>0.85),为进一步提高模拟精度,模型中的风速函数有待修正。(3) 改进的PenPan模型计算的辐射组分年际变化不大,但空气动力学组分波动上升,这与温度和饱和水气压差变化趋势一致,说明温度升高是引起石羊河流域70年代以来蒸发量增加的主要原因。说明在气候变暖背景下石羊河流域蒸发量将持续增加,也给未来强化水资源管理,保障可持续发展施加更大的压力。

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    降水梯度对青海湖河源湿地温室气体排放日变化的影响
    杨紫唯,车子涵,刘芙梅,陈克龙
    2022 (3):  754-766.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.09
    摘要 ( 127 )   HTML ( 3 )   PDF(6795KB) ( 166 )  

    水分是影响高寒生态系统生长发育的主要限制因素,为探明不同水分条件对湿地温室气体排放特征的影响,选取青海湖流域瓦颜山河源湿地为研究对象,利用不同的水分特征湿地,通过静态箱-气相色谱法,监测了湿地24 h温室气体排放特征,探究了2020年和2021年8月(生长旺季)的CK(对照处理)、+25%(增雨25%处理)、-25%(减雨25%处理)、+75%(增雨75%处理)、-75%(减雨75%处理)条件下,对二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)日变化趋势。结果表明:(1) CO2排放范围为47.52~123.71 mg·m-2·h-1,CH4通量范围为-8.50~6.74 µg·m-2·h-1,N2O通量范围为-15.82~6.90 µg·m-2·h-1。(2) CK、+25%、+75%处理下CO2、CH4、N2O日变化表现为排放状态;-25%处理下CO2日变化表现为排放状态,CH4、N2O表现为吸收状态;-75%处理下CO2、N2O日变化表现为排放状态,CH4表现为吸收状态,不同降水处理之间存在显著差异(P<0.05)。(3) CO2与0~10 cm土壤温度呈显著正相关(P<0.05),与土壤水分呈显著负相关(P<0.05);CH4与土壤温度呈显著负相关(P<0.05),与土壤水分呈显著负相关(P<0.05);N2O与土壤温度呈正相关(P<0.05),而CK处理与土壤水分呈负相关,减雨处理呈正相关(P<0.05),但无明显规律。(4) 不同水分处理下植物群落发生小幅度演替情况。土壤水分、温度的平衡对该区的温室气体排放通量影响较为显著,应避免失调导致温室气体排放量升高。

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    陕西省冰雹气候变化特征及其关键影响因素分析
    马荣君,李潇斐,毛彦霖,薛宇桐,吴战昊
    2022 (3):  767-773.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.10
    摘要 ( 236 )   HTML ( 11 )   PDF(5395KB) ( 146 )  

    基于2000—2019年99个地面观测站记录的冰雹数据及ECMWF提供的ERA5各项参数月平均数据,结合线性回归、5 a滑动平均等方法,分析了陕西省冰雹变化特征及关键影响因素。结果表明:(1) 陕西省冰雹次数在地理位置上呈现由南到北增加的特征,海拔高度与年平均冰雹次数在低海拔表现出显著的正相关关系。(2) 陕西省冰雹受季节影响程度呈现由南到北增强的特征,其中陕北、关中冰雹次数夏多冬少,陕南冰雹次数各季节相对平均。(3) 陕西省年际冰雹次数整体呈下降趋势,其中陕北地区下降速度最快,关中地区其次,而陕南地区年际变化无明显变化趋势。(4) 对流有效位能(CAPE)对陕西省冰雹年际趋势起主导作用;K指数对陕北夏季、关中春季冰雹次数变化趋势起主导作用;0 ℃层高度对关中夏、秋季与陕南春、夏季冰雹次数变化趋势起主导作用。

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    水资源及其利用
    基于Landsat影像的柴达木盆地湖泊提取方法
    文广超,李兴,吴冰洁,王晓鹤,谢洪波
    2022 (3):  774-786.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.11
    摘要 ( 143 )   HTML ( 7 )   PDF(6305KB) ( 128 )  

    柴达木盆地内的湖泊对维系区域生态平衡、满足生产及生活用水、保护生态环境具有重要的作用。随着区域气候变化和人类活动影响的增强,盆地内湖泊格局发生了一系列变化,为了分析湖泊变化特征,查明变化原因,以快速、精确、适用性强为目标,基于Landsat系列遥感影像,通过分析可鲁克湖流域湖泊水体TOA(Top-of-atmosphere)反射率与其他地物TOA反射率的差异,提出了一种湖泊水体自动提取方法——湖泊水体差分模型。利用该模型处理了柴达木盆地的近百个Landsat图像场景,提取了不同时间节点、不同空间位置的湖泊水体,使用总体分类精度、Kappa系数及用户精度对其精度进行评价,并与NDWI(Normalized Difference Water Index)、MNDWI(Modified Normalized Difference Water Index)方法对该地区湖泊水体提取结果进行了比较分析。结果表明:(1) 利用TOA反射率差异,可区分目标与非目标地物;(2) 基于稳定的阈值,湖泊水体差分模型可实现湖泊水体信息快速提取,与NDWI、MNDWI等水体信息提取方法相比,能够更加有效抑制地表河流、冰雪、阴影、沼泽湿地等干扰因素,在模型应用的区域内,平均总体分类精度与用户精度均达到99%以上,Kappa达到0.9877;(3) 湖泊水体差分模型的输入数据既可以是TOA反射率,也可以是Landsat(Level-2)的地表反射率数据;(4) 湖泊水体差分模型适用于柴达木盆地内大范围区域的湖泊水体提取,能够为湖泊水体动态变化规律研究提供技术支持。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于GRACE和GLDAS的西北干旱区地下水资源量可持续性评价
    阮永健,吴秀芹
    2022 (3):  787-800.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.12
    摘要 ( 163 )   HTML ( 5 )   PDF(4869KB) ( 119 )  

    中国西北干旱区是典型的地下水依赖型生态系统,地下水资源是西北干旱区发展的战略性支撑,实时掌握地下水的动态变化对揭示地下水的变化特征以及区域经济发展具有重要意义。以往基于人工的传统地下水监测研究耗费巨大,难以实现大尺度长时间序列的分析,重力卫星的运用为解决这一问题提供了途径,过往研究尚未对西北干旱区地下水资源量可持续性进行量化评价,为探究近年来西北干旱区地下水资源量可持续性情况,基于GRACE重力卫星和GLDAS数据反演中国西北干旱地区2002—04—2020—09共计200个月的地下水储量变化情况,判断其趋势变化,再计算基于GRACE的地下水干旱指数获取西北干旱区地下水干旱情况,最后进一步将GGDI与可持续性指数相结合,量化地下水可靠性、回弹性、脆弱性,以此评价近年来中国西北干旱区地下水资源量可持续性。结果显示:2002—2020年,西北干旱区地下水储量大幅度减少,地下水干旱程度加深,地下水平均可靠性为0.495,回弹性0.470,脆弱性为0.404,区域的地下水资源量可持续性指数SI为0.28,属于较低的地下水资源量可持续性水平。研究揭示了西北干旱区的地下水资源量可持续性时空分布规律及演变趋势,为区域地下水资源保护和管理提供理论和数据支撑。

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    基于博弈论组合赋权的洪水风险评价——以武威地区为例
    苏广全,吕海深,朱永华,陈庭兴,花佳程
    2022 (3):  801-809.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.13
    摘要 ( 152 )   HTML ( 4 )   PDF(3928KB) ( 141 )  

    洪水灾害是世界范围内发生最为频繁的自然灾害。中国是世界上洪水风险增长最显著的地区之一。针对甘肃省武威市山洪灾害多发的实情,采用结合主客观权重的博弈论组合赋权的洪水评价方法,应用GIS技术,从致灾因子危害性、孕灾环境稳定性和承灾体脆弱性三方面出发,共选取7个指标构建洪水风险评价指标体系,得到了各评价单元的洪水风险度空间分布。评价结果表明:武威市整体洪水风险等级为较低风险,与历史洪水事件数据吻合较好。其中,洪水高风险区只占总面积的4.94%,集中分布于凉州区与古浪县交界处和天祝藏族自治县西南部地区;较低风险区与低风险区之和占总面积的43.84%,集中于民勤县的东部沙漠区。通过将单一赋权方法与博弈论组合赋权法进行了比较,表明博弈论组合赋权法可以减少单一赋权方法的主观性,提高洪水风险图的精度,为洪水风险管理提供依据。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    新疆自来水中氢氧稳定同位素时空变化
    夏怡洁,王圣杰,张明军
    2022 (3):  810-819.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.14
    摘要 ( 112 )   HTML ( 4 )   PDF(5404KB) ( 47 )  

    氢氧稳定同位素是描述水循环过程的天然示踪剂,自来水是重要的生活用水,研究自来水中氢氧稳定同位素的变化特征有助于示踪城乡居民用水来源,为合理规划水资源调配提供参考。基于新疆352个自来水样品,对氢氧稳定同位素以及氘盈余(d=δ2H-8δ18O)的时空分布进行分析。结果表明:(1) 新疆自来水水线为δ2H=7.67δ18O+10.54(R2=0.92),δ2H月均值的变化范围为-105.57‰~-37.82‰,δ18O的月均值在-14.48‰~-6.67‰之间,d的月均值在1.89‰~24.38‰之间波动。(2) 北疆和南疆的氢氧稳定同位素及氘盈余都存在季节变化,并且南疆的季节差异比北疆大。(3) 利用BW模型对新疆自来水中氢氧稳定同位素的空间分布进行模拟,发现南疆氢氧稳定同位素值普遍高于北疆的同位素值,并且山区同位素值低于盆地的同位素值。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    香日德-柴达木河流域水体氢氧稳定同位素特征及影响因素研究
    何启欣,曹广超,曹生奎,程梦园,刁二龙,高斯远,邱巡巡,赵美亮,程国
    2022 (3):  820-828.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.15
    摘要 ( 137 )   HTML ( 2 )   PDF(3529KB) ( 76 )  

    利用香日德-柴达木河流域的湖水、河水、地下水、井水、雪等不同水体59组样品,室内测试样品δ2H和δ18O值并对其特征进行分析,探讨其影响因素、氘盈余值(d-excess)及河水沿程变化等。结果表明:(1) 香日德-柴达木河流域各水体氢氧同位素特征有差异,水循环过程中δ18O的富集程度为:湖水>冰>地下水>河水>井水>雪,河水和地下水水力联系紧密,流域各水体中河水和湖水的蒸发作用最强。(2) 湖水δ2H和δ18O的最大值均在盆地底部的霍布逊湖,最小值均在上游东支河源冬给措纳湖,表明青藏高原北部湖水δ2H和δ18O比南部偏正,存在明显的高程效应。(3) 河水δ2H和δ18O之间存在较显著的线性关系δ2H=4.93δ18O-29.6(R2=0.97),氢氧同位素组分的富集主要受控于河流蒸发的影响,河水上游蒸发作用最强,d-excess值偏大的原因可能为海拔高,气温低,空气湿度小。(4) 同一位置冰的氢氧稳定同位素较水贫化,是局部水汽反复蒸发凝结的结果。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    博尔塔拉河上游河谷地区水化学特征及水质评价
    丁启振,雷米,周金龙,张杰,徐东升
    2022 (3):  829-840.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.16
    摘要 ( 178 )   HTML ( 10 )   PDF(8219KB) ( 61 )  

    为了解博尔塔拉河上游河谷地区地下水和地表水水化学特征及水质状况,以36组水样数据为基础,运用Piper图、相关性分析、Gibbs图和离子比值等方法研究水化学特征及其影响因素,采用熵权-贝叶斯水质评价模型、Wilcox图和USSL图等方法进行水质评价。水化学分析结果显示:(1) 研究区机井水、泉水和河水均为弱碱性淡水,总硬度(TH)、溶解性总固体(TDS)、F- N O 3 -整体表现为:机井水>泉水>河水, H C O 3 -和Ca2+分别为优势阴、阳离子,博尔塔拉河上游水中各组分含量沿程呈增加趋势;(2) 区内机井水和泉水水化学类型以HCO3-Ca型为主,河水水化学类型主要为HCO3-Ca型和HCO3·SO4-Ca·Na型,水化学特征主要受控于岩石风化作用,水化学组分主要来源碳酸盐岩风化,且存在蒸发盐岩溶解,同时也受阳离子交换作用和人类活动的影响。饮用水水质评价显示,82.6%的机井水和100%的泉水适合饮用或基本适合饮用,或进行适当处理后适合饮用;不适合饮用的水样点主要受Fe、F- N O 3 -等超标严重影响;对于灌溉水质评价而言,区内河水、机井水和泉水水质较好均适合灌溉。

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    节水改造前后永济灌域地下水环境时空变化特征
    崔佳琪,李仙岳,史海滨,孙亚楠,马红雨,菅文浩
    2022 (3):  841-852.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.17
    摘要 ( 126 )   HTML ( 10 )   PDF(9202KB) ( 60 )  

    地下水是我国西北干旱半干旱区的重要资源,而大规模的节水改造工程势必造成地下水环境的变化。本文从时空概率分布角度,探索了河套灌区永济灌域节水改造前(1998—2000年)、初期(2001—2006年)、中期(2007—2012年)和后期(2013—2018年)地下水埋深和地下水矿化度的时空变化特征,并运用指示Kriging法分析了节水改造前后不同阈值条件下地下水埋深和矿化度的空间概率分布规律。结果表明:(1) 随着节水改造工程的推进,地下水埋深和矿化度均呈增加趋势,节水改造后期(2013—2018年)较节水改造前(1998—2000年)平均埋深增加了0.36 m,矿化度增加了1.37 g·L-1。(2) 空间尺度上,节水改造后期33%的浅埋地下水(地下水埋深<2.0 m)高概率区(发生概率在0.5以上)过渡为深埋地下水的高概率区,且受城镇化影响(开采利用量大),中南部和北部地下水埋深增加显著;矿化度<2.5 g·L-1和≥3.0 g·L-1的高概率区分别扩大了17%和4%,即研究区中南部地下水趋于淡化,北部及东西边缘部趋于矿化。(3) 21 a年均深埋地下水(地下水埋深≥2.0 m)高概率区占总面积的39%,主要集中于中南部地区;矿化度<2.5 g·L-1的高概率区面积占67%,≥3.0 g·L-1的高概率区面积占比27%且集中分布于北部地区。节水改造增加了地下水埋深(有效降低了地下水位),虽矿化度呈增加趋势,但矿化地区多集中于各排干附近,建议进一步完善排水系统。

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    植物与植物生理
    陇东地区油污土壤紫花苜蓿(Medicago sativa)和金鸡菊(Coreopsis lanceolata)——植物修复效应比较
    井明博,王金成,张威,周立辉,张绍鹏
    2022 (3):  853-862.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.18
    摘要 ( 100 )   HTML ( 7 )   PDF(5561KB) ( 40 )  

    对陇东黄土高原地区油污土壤紫花苜蓿(Medicago sativa)和金鸡菊(Coreopsis lanceolata)植物修复效应进行分析比较。经5个月场地修复试验,相关植物生理、土壤理化及微生物指标分析结果表明:(1) 金鸡菊和紫花苜蓿根区土壤总石油烃(Total Petroleum Hydrocarbons, TPH)去除率最高可达75.33%和69.88%;(2) 7%和9%油污土壤对金鸡菊生理特性的抑制作用相对较小,且其根区土壤pH、脲酶和碱性磷酸酶活性显著高于紫花苜蓿(P<0.05);(3) 金鸡菊根区土壤中食烷菌属(Alcanivorax)、嗜盐单胞菌(Halomonas)和类诺卡氏菌属(Nocardioides)等相对丰度显著高于紫花苜蓿(P<0.05);(4) 油污浓度增加抑制了紫花苜蓿植物生理进而限制其根区TPH去除率,而土壤理化和微生物的共同作用使得金鸡菊根区土壤TPH去除率高于紫花苜蓿。

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    准噶尔盆地大赖草分布格局及关键因子分析
    张林,张云玲,马松梅,张丹,贺凌云
    2022 (3):  863-871.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.19
    摘要 ( 138 )   HTML ( 8 )   PDF(4563KB) ( 78 )  

    模拟、预测新疆准噶尔盆地沙丘禾草大赖草的生态适宜性及其空间分布特征,以及对未来气候变化的可能响应,指导该濒危植物的保护。研究基于大赖草的24个自然分布点和8个环境因子,利用GIS空间分析和MaxEnt模型,分析基准气候(1970—2000年)和社会经济路径SSP2下2050时段(2041—2060年)和2070时段(2081—2100年)大赖草的适宜分布范围及分布格局变化,并利用多元环境相似度面和最不相似变量探究影响大赖草分布的关键气候因子。结果表明:(1) 基准气候下,大赖草的适宜分布面积占新疆总面积的5.57%,主要集中于额尔齐斯河流域附近的低覆盖度草地;(2) 与基准气候相比,2050时段和2070时段大赖草的适生区呈显著减少趋势,占比分别为0.99%和1.33%,适宜生境高度破碎化,适生区的质心向西北方高纬度和高海拔地区迁移;(3) 最干月降水量、降水量季节性变化和温度季节性变化是影响准噶尔盆地大赖草适宜分布的关键气候因子。

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    石羊河下游人工梭梭林健康评价体系构建及应用研究
    李雪宁,徐先英,郑桂恒,马全林,张裕年,刘虎俊,赵鹏,杨雪梅
    2022 (3):  872-882.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.20
    摘要 ( 86 )   HTML ( 3 )   PDF(4016KB) ( 96 )  

    人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林是石羊河下游分布最广、面积最大的人工固沙林,具有防风固沙、改良土壤、调节气候、增加碳汇等生态功能。近年来,人工梭梭林的普遍退化严重威胁着民勤绿洲的生态安全。因此,及时摸清人工梭梭林的健康状况,对人工固沙林的可持续经营具有重要意义。通过查阅文献及咨询专家(调查问卷),构建了5个一级指标和19个二级指标的人工梭梭林健康评价体系,采用AHP层次分析法和熵值法确定各指标的权重。基于野外调查数据,运用生态健康综合指数(HI),对人工梭梭林的健康状况进行评价,结果表明:石羊河下游人工梭梭林整体处于亚健康状态,健康指数值在0.50~0.67之间,均值为0.617。造成人工梭梭林处于亚健康的主要原因是群落结构不合理及生境因子的影响等,建议采取间伐、平茬以及围封等抚育管护措施来提高人工梭梭林的稳定性。

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    南疆盆地亏缺灌溉和覆膜对油莎豆生物量及产量的影响
    丁雅,杨建明,李利,张志浩,曾凡江
    2022 (3):  883-892.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.21
    摘要 ( 117 )   HTML ( 7 )   PDF(1138KB) ( 53 )  

    研究南疆盆地油莎豆(Cyperus esculentus)滴灌覆膜的效果和最适宜的灌溉制度,为构建南疆盆地油莎豆节水高产管理栽培模式提供参考。通过1 a的试验,在覆膜(M)和不覆膜(NM)条件下,设置3种水分处理水平,即:CK处理(对照,以当地常用灌溉量5316.45 m3·hm-2)、T1处理(灌溉量为3431.40 m3·hm-2)和T2处理(灌溉量为4133.85 m3·hm-2),灌溉频率为6~10 d,研究覆膜和水分控制对油莎豆生长、品质、产量和水分利用效率的影响。结果表明:(1) 油莎豆的密度受水处理的影响显著(P<0.05),而根冠比受水处理影响不显著(P>0.05)。(2) 覆膜处理的草粗脂肪、可溶性淀粉、可溶性糖含量比未覆膜平均提高58.82%、3.35%和17.20%,覆膜处理块茎的粗脂肪含量、可溶性淀粉、可溶性糖含量均高于未覆膜的,分别增加了7.48%、2.56%和2.55%,且水处理间差异不显著(P>0.05),但是均在T2处理达到最大。(3) 产量和水分利用效率随灌溉量增加呈先增加后降低的趋势,其中覆膜条件下,T2处理的草和块茎的产量最大,分别为3974.55 kg·hm-2和5253.85 kg·hm-2,较CK处理分别显著增加6.45%和36.95%(P<0.05),较未覆膜条件下,T2和CK平均产量显著增加29.41%和34.76%(P<0.05),水分利用效率也在T2处理达到最大值,其中覆膜处理下,草和块茎在T2处理的水分利用效率较CK显著提高38.63%和34.33%(P<0.05);与T2(覆膜)处理相比,未覆膜条件下CK、T2处理的草和块茎的水分利用效率分别显著提高38.91%和34.33%(P<0.05),覆膜处理对草的水分利用效率差异不显著(P>0.05),但是对块茎的水分利用效率差异显著(P<0.05)。因此,在覆膜条件下,灌溉定额为4133.85 m3· hm-2(T2)时,不仅提高了油莎豆的品质和产量,也提高了水分利用效率,节约水资源。

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    干旱对碧玉杨幼苗水氮利用与同化物分配的影响
    尚佳州,赵瑜琦,王卫锋,高钿惠,宗毓铮
    2022 (3):  893-899.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.22
    摘要 ( 100 )   HTML ( 10 )   PDF(2929KB) ( 47 )  

    为进一步明确杨树对土壤干旱生理生态响应过程和树种间抗旱策略差异,以盆栽碧玉杨(Populus × euramericana ‘Biyu’)插条苗为试验材料,研究了持续2 a干旱胁迫下碧玉杨叶片光合特性、水氮利用与同化物分配的响应变化。结果表明:(1) 干旱下一年生碧玉杨幼苗的叶片变小变厚,气孔导度和蒸腾速率变化不大,净光合速率受到非气孔限制,从而使得瞬时水氮利用效率同时下降。(2) 二年生碧玉杨叶片更小更厚且碳氮比增大,而叶氮含量不变,有利于提高叶片抗旱性;干旱下净光合速率略有增加,瞬时水氮利用效率未降低,且中度干旱显著提高了碧玉杨的整株氮利用效率。(3) 连续2 a干旱处理下碧玉杨的生长大幅降低,向茎器官分配了更多的干物质和非结构性碳,导致根冠比降低,这可能不利于其根系水氮吸收和整株抗旱性。综上,干旱下碧玉杨幼苗虽然可通过叶片变小以降低蒸腾耗水,并维持较高的叶氮含量,但同时也降低了光合面积导致整株生长大幅降低,且根系同化物分配降低,初步表明碧玉杨抗旱性较差,不适宜在干旱半干旱地区大面积造林。

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    沙柳直根抗拉特性对循环荷载的响应
    胡晶华,刘静,白潞翼,张欣,兰鹏波,袁亚楠
    2022 (3):  900-907.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.23
    摘要 ( 79 )   HTML ( 2 )   PDF(2103KB) ( 38 )  

    为揭示风力侵蚀区植物长期遭受大风使其根系反复受力后的固土性能,以神东矿区广泛分布的水土保持植物种沙柳(Salix psammophila)为研究对象,采用TY8000伺服式强力机对1~5 mm径级沙柳直根进行轴向循环荷载试验,探究直根抗拉特性对模拟大风拉拔产生的反复加载-卸载作用的响应。结果表明:(1) 承受循环荷载后直根极限抗拉力与根径呈幂函数正相关,抗拉强度与根径呈幂函数负相关,与单次荷载下直根抗拉力、抗拉强度-根径关系相似。(2) 承受循环荷载后各径级直根抗拉力、抗拉强度较单次荷载均有所增强且差异显著(P<0.05),1~2 mm、2.5~3.5 mm、4~5 mm直根抗拉力、抗拉强度分别增长了60%、60%,48%、50%,31%、32%。(3) 直根力-位移曲线在循环过程中表现出明显的周期循环特征,随循环次数增加,滞回环间距逐渐闭合,由加载段-卸载段曲线组成的滞回环面积随之减小,抵抗塑性变形能力越来越差,最后趋之稳定。直根累计伸长率随循环次数的增加而增长,分为快速增长阶段和缓慢增长阶段。(4) 承受单次荷载和循环荷载后,直根弹性应力、极限应力、弹性模量与根径呈负相关,累计弹性应变、极限应变与根径无关系;承受循环荷载后,直根弹性应力、极限应力、累计弹性应变明显增大,极限应变则表现为:单次荷载>循环荷载,弹性模量在不同荷载下无规律性。综上所述,沙柳根系在承受一定程度的营力低周循环荷载后,能够更加适应外界环境,增强对侵蚀营力的抵抗能力,更有利于植物根系发挥固土效能。

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    咸水滴灌对肉苁蓉寄生体系盐离子分配及品质的影响
    刘玲,罗剑洪,李丙文,徐新文,范敬龙,马志国
    2022 (3):  908-915.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.24
    摘要 ( 97 )   HTML ( 4 )   PDF(2868KB) ( 81 )  

    为探究咸水滴灌对人工种植肉苁蓉寄生体系盐离子分配和肉苁蓉品质的影响,在塔里木盆地塔克拉玛干沙漠边缘,选择4个灌水矿化度差异较大的样地,采集土壤、梭梭和肉苁蓉样品,分析土壤、寄生体系各部分盐离子含量及肉苁蓉主要药用成分含量,结果表明:(1) 在高矿化度咸水滴灌下,接种肉苁蓉的梭梭根部、主茎和同化枝盐离子含量为:同化枝>根>茎,肉苁蓉体内盐离子含量与寄主根系含量相近;(2) 肉苁蓉体内总盐、Na+和Cl-含量均随灌水矿化度的增高而增加;肉苁蓉体内K+占总盐分的1/3,具有较强的吸收富集K+的能力,但K+含量并未随灌水盐浓度的变化而表现出显著性差异;(3) 肉苁蓉体内主要药用成分苯乙醇苷类物质含量随灌溉水矿化度的升高而增加,盐分胁迫有助于刺激肉苁蓉体内主要药用成分的积累。因此,较高矿化度咸水滴灌可以提高肉苁蓉的品质,但需要注意长期高盐胁迫对寄主梭梭的影响,因而制定合理的灌溉制度是不可或缺的。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    土壤与生态
    河套灌区西部土壤盐渍化分异特征及其主控因素
    苏春利,纪倩楠,陶彦臻,谢先军,潘洪捷
    2022 (3):  916-923.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.25
    摘要 ( 146 )   HTML ( 13 )   PDF(6725KB) ( 122 )  

    由于长期引黄灌溉,河套灌区土壤广泛次生盐渍化,严重影响了区域经济和生态良性发展。通过对河套灌区西部临河区土壤盐渍化现状进行系统调查分析,查明了研究区内土壤盐渍化程度、类型及其分布特征,讨论了区域土壤盐渍化的主要影响因素和成因。结果表明:(1) 研究区内50%以上的土壤发生了不同程度次生盐渍化,呈斑块状分布,北部及东南部土壤盐渍化较严重,尤其是总干渠和黄济渠两侧的洼地;土壤主要盐分类型为SO4-Na和SO4·Cl-Na型。(2) 研究区浅层地下水的总溶解固体(TDS)含量平均值为2.13 g·L-1,属于微咸水,平均水位埋深为4.65 m,65%的调查点埋深小于3 m。(3) 长期地表漫灌和冬季压盐引起的地下水位抬升和强烈的蒸发浓缩作用是形成高TDS地下水的直接原因,而较高的地下水盐度、浅层地下水位抬升和强烈的潜水蒸发引起的盐分上升是冲积平原土壤盐渍化的主要控制因素。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    库布齐沙漠东部植被恢复对土壤生态化学计量的影响
    刘源,李晓晶,段玉玺,王博,王伟峰,刘宗奇,冯涛
    2022 (3):  924-932.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.26
    摘要 ( 120 )   HTML ( 8 )   PDF(2412KB) ( 55 )  

    为阐明植被恢复对风沙土生态化学计量特征的影响,以库布齐沙漠东段流动沙地、半固定沙地、油蒿固定沙地和沙柳固定沙地为研究对象,分析植被生物量和不同深度土层(0~60 cm)土壤C、N、P化学计量特征时空变化及其相关性。结果表明:(1) 土壤C、N含量随植被恢复明显增加,而土壤P含量增幅较小,均在沙柳固定沙地达到最大值(5.86 g·kg-1、0.41 g·kg-1、1.74 g·kg-1),各阶段土壤C、N、P含量均随土层加深逐渐降低,土壤P含量在各土层间差异较小。(2) 不同阶段或土层间土壤化学计量比差异显著,随植被恢复土壤C:N先减小后增大,而C:P和N:P均逐渐增大,土壤C:P和N:P均随土层加深逐渐减小,而C:N则无明显变化规律。(3) 土壤C、N、P两两间呈极显著正相关,均与地上和凋落物生物量呈显著正相关,土壤C:N与C:P、N:P均无显著相关关系,而土壤C:P与N:P呈显著正相关,且土壤C:P和N:P均与地上、地下和凋落物生物量呈显著正相关。综上所述,人工建植促进植被恢复可显著影响土壤C、N、P含量及化学计量特征,进而有效改善土壤理化性状,提高荒漠生态系统C、N固存能力。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    红砂灌丛沙堆土壤粒度组成及养分积累特征
    李小乐,魏亚娟,党晓宏,戴玉芝,翟波,迟旭,吴惠敏
    2022 (3):  933-942.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.27
    摘要 ( 228 )   HTML ( 9 )   PDF(8003KB) ( 311 )  

    为探究荒漠灌丛对其沙堆土壤结构和养分空间异质性的影响,以白音恩格尔自然保护区的优势种红砂(Reaumuria soongorica)灌丛沙堆为研究对象,对其土壤粒度组成及土壤养分积累特征进行分析。结果表明:(1) 研究区土壤粒径组成以细砂为主,含量为36.34%~65.31%,黏粒、粉粒含量均小于7.00%;(2) 红砂灌丛沙堆沉积物趋于细化,由背风侧、迎风侧到沙堆间空地土壤颗粒分选性依次变差,峰态逐渐宽平,分形维数逐渐变小,灌丛沙堆土壤粒径组成含量分布较丘间空地更对称;(3) 灌丛沙堆迎风侧和背风侧有机质(SOM)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量分别较沙堆间空地增加29.37%和40.63%、23.49%和35.12%、62.72%和66.45%、30.10%和22.75%(P<0.05),且相对作用强度(Relative Interaction Intense, RII),即RII>0。红砂灌丛起到防风滞沙和重新分选沙粒的作用,并且在丛间地风蚀和植物反馈作用下养分向灌丛沙堆富集,形成“肥岛”效应。

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    基于RSEI的延河流域生态环境质量监测与预估
    王丽霞,赵蕊,刘招,张双成,孔金玲,杨耘
    2022 (3):  943-954.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.28
    摘要 ( 144 )   HTML ( 11 )   PDF(4274KB) ( 97 )  

    利用延河流域1998年、2004年、2010年和2016年4期的Landsat遥感影像,计算遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI),对流域生态环境质量的时空变化进行分析和评价,利用CA-Markov模型对2022年和2028年的生态环境进行模拟和预测。结果表明:(1) RSEI评价指数在延河流域具有较好的适用性,可用于监测和评价流域生态环境的时空变化特征。(2) 时间尺度上,RSEI均值从1998年的0.392变化为2016年的0.530,呈逐年上升趋势,空间尺度上,RSEI从东南向西北逐渐增大。以0.2为间隔划分RSEI等级,发现流域生态环境质量等级以较差和中等为主,占总面积的62.4%,主要分布于流域的山谷地带,优良等级的面积占比最小,约为8.1%,主要分布于流域南部的山区地带。(3) 自然和人为因素对流域生态环境质量变化的影响存在较大空间差异性。其中海拔在1200~1800 m的区域,生态环境质量变化主要受自然因素影响;而海拔低于1200 m的区域,则主要受人类活动影响。(4) 预测到2028年,流域生态环境质量会持续提升,良好和优良等级的面积占比将达到66%,但是流域西北部由于生态环境本底脆弱,仍存在较大的问题。

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    近25 a来甘肃省耕地资源时空变化及其影响因子
    侯青青,陈英,裴婷婷,吉珍霞,谢保鹏
    2022 (3):  955-967.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.29
    摘要 ( 120 )   HTML ( 6 )   PDF(4827KB) ( 225 )  

    研究耕地资源时空变化及驱动因子,对于提高区域粮食安全,严守耕地保护红线,制定耕地保护政策和措施具有重要的实践意义。以甘肃省1995年、2005年、2015年和2020年4期土地利用数据为基础,在ArcGIS和GeoDa等技术的支持下,从栅格、格网和县域尺度全面分析了甘肃省近25 a耕地时空变化特征,并利用地理探测器对引起耕地变化的主要驱动因子进行了探测。结果表明:(1) 甘肃省1995—2020年间耕地减少幅度达1.6%,1995—2005年耕地面积增加,2005—2020年耕地面积递减,且耕地主要流向草地、林地和建设用地,而未利用地主要向耕地和草地转移。(2) 耕地空间分布呈“东南多、西北少”的典型特征。耕地空间分布受自然因素和社会经济因素的共同作用,其中,人口和土地开发强度的交互作用是1995年、2005年和2015年甘肃省耕地空间分布差异性的主要原因,而2020年温度和降水的交互作用成为影响耕地的主导因素。研究结果可为甘肃省耕地保护管理提供科学依据。

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    汾河流域土地利用变化及生态环境效应
    苏迎庆,张恩月,刘源,刘庚,林菲
    2022 (3):  968-977.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.30
    摘要 ( 126 )   HTML ( 5 )   PDF(5691KB) ( 117 )  

    选取汾河流域为研究区,采用土地利用动态度、地学信息图谱、生态价值指数和植被覆盖度综合分析研究区2000年、2005年、2010年、2015年及2018年土地利用变化及生态环境影响效应问题。结果表明:(1) 2000—2018年,流域建设用地、林地呈现增长趋势,增长面积分别为1350.90 km2、85.50 km2,增长率分别为92.83%、0.96%;耕地、草地出现小幅下降趋势,缩减面积分别为729 km2、674.10 km2,缩减率分别为-5.02%、-7.63%;水域及未利用土地维持多年平均水平,平均面积为297 km2、7.92 km2。空间格局呈现建设用地、耕地集中于流域核心区,草地、林地集中于边缘区的分异特征。(2) 各时序综合土地利用动态度、土地转移图谱、土地利用涨落势变化近似,显著变化区主要位于流域盆地及其与山地过渡区,多年综合土地利用动态度为4.34%,单一土地利用动态度及土地利用涨势幅度最高的是建设用地及林地。(3) 基于不同的主导土地利用类型影响,生态价值指数时序演变呈现“下降-增长-下降”的波浪状曲线特征;植被覆盖度经历“增长-下降-增长”的演变特征;空间格局上与土地利用变化区域呈现空间斑块重叠。地形结构、用地标准、社会经济及环保政策等因子驱动下,未来流域土地利用变化或将加大,对生态环境的胁迫增强。

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    其他
    6种牧草苗期耐旱性综合评价
    田小霞,卫晓锋,魏浩,许明爽,毛培春
    2022 (3):  978-985.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.31
    摘要 ( 111 )   HTML ( 6 )   PDF(612KB) ( 52 )  

    为筛选苗期抗旱性较强的牧草,用于干旱半干旱地区的人工草地建植。采用盆栽法对6种牧草进行模拟干旱试验,测定其株高(PH)、地上干重(SDW)、地下干重(RDW)、根冠比(RSR)、叶片相对含水量(RWC)、脯氨酸含量(Pro)、可溶性蛋白含量(SP)、抗氧化酶活性等指标,计算单项指标抗旱系数,运用相关分析、主成分分析、隶属函数法等方法对6种牧草进行抗旱性综合评价。结果表明:干旱胁迫对6种供试材料的生长和生理指标均有显著影响。相关分析表明,PH、GR、RDW等12项指标之间呈正相关关系,但这12项指标均与丙二醛(MDA)含量呈负相关关系。主成分分析表明,4个主成分贡献率可达98.40%,可代表6种供试材料绝大部分数据信息。结合隶属函数法及权重,计算出6种供试材料的抗旱性综合评价值(D值),得到供试材料的抗旱性能力顺序为:长穗偃麦草> 披碱草>沙打旺>无芒雀麦>紫花苜蓿>扁穗冰草。D值与PH(0.984**)、RDW(0.948**)、Pro(0.971**)和SP(0.959**)均呈显著正相关,可作为相似材料苗期抗旱性评价的辅助指标。

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    氮肥后移对花铃期水分亏缺棉花产量的补偿效应研究
    代健敏,何庆雨,谢玲,窦巧巧,张巨松
    2022 (3):  986-995.  doi: 10.13866/j.azr.2022.03.32
    摘要 ( 108 )   HTML ( 5 )   PDF(1859KB) ( 40 )  

    花铃期是棉花产量形成最关键的时期,为探究氮肥后移对花铃期水分亏缺棉花产量的补偿效应,以新路早45号为供试材料,采用裂区试验设计,主区设定2个花铃期滴灌量:常规灌溉量2410 m3·hm-2(W1)为对照、亏缺灌溉量1668 m3·hm-2(W2);副区为3种花铃期施肥比例:N1(花期肥:铃期肥为3:3)、N2(花期肥:铃期肥为2:4)、N3(花期肥:铃期肥为4:2)进行探究。结果表明:(1) 相同氮肥条件下,水分亏缺较正常灌溉处理的叶面积指数(LAI)、净光合速率(Pn)显著降低;(2) 根据干物质积累Logistic模型,干物质最大积累速率(Vm)出现时间、干物质进入快速积累期时间拐点(t1)均有所提前、干物质快速积累持续时间(∆t)有所延长,生殖器官干物质积累量及占比显著降低;(3) 水分亏缺处理的单株铃数、单铃重较正常灌溉平均降低了11.7%,45.6%,籽棉产量平均降低了17.3%,耗水量、氮肥偏生产力平均降低了35.49%、15.97%,水分利用效率平均增加了16.77%。与正常灌溉相比,花铃期水分亏缺条件下,氮肥后移(N2)较N1、N3处理的棉花LAI、Pn都有所增加,且表现为:N2>N1>N3;(4) 氮肥后移(N2)处理下的干物质累积量、∆tVm表现最优,干物质快速积累期特征值(GT)最为协调,棉花营养生长向生殖生长的转移率最高,为68.25%;(5) 与N1和N3处理相比,氮肥后移(N2)处理的棉花单株铃数、单铃重分别增加了10.40%、16.02%和8.41%、11.61%,籽棉产量分别增加了7.32%,13.88%,耗水量、水分利用效率、氮肥偏生产力均表现为:N2>N1>N3。综上所述,氮肥后移通过提高棉花花期LAI及Pn、减缓盛铃后期的LAI和Pn的下降幅度,增加地上部分干物质积累量并提高了生殖器官所占比例,调控产量及其构成要素,以减轻水分胁迫对产量的影响。

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