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期刊信息/Journal information
干旱区研究
中国科学院新疆生态与地理研究所 中国土壤学会
干旱区研究

中国科学院新疆生态与地理研究所 中国土壤学会

李彦

双月刊

1001-4675

azr@ms.xjb.ac.cn

0991-7885364

830011

新疆乌鲁木齐市北京南路818号

干旱区研究/Journal Arid Zone ResearchCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊刊载我国干旱区的水、土、生物、气候四种可再生资源的原始创新的学术论文、研究成果、考察报告、学术动态等文章为主要内容。几十年来，对我国干旱区气候、生态与环境的本底情况、利用、保护作出了贡献。可供与干旱区有关的科技人员、大专院校生物系、地理系、资源环境系等的师生阅读，也可供我国干旱区各级党政决策部门参考。已被中国科学引文数据库收录为统计源；被清华大学主持的全国高校系统对全国科技期刊评比中评为核心期刊；并被中国学术期刊（光盘版）收录；在新疆科技期刊评比中多次获奖。
正式出版
收录年代

    西北一次强沙尘天气的数值模拟及其诊断

    曹译丹马敏劲康国强陈然...
    1-13页
    查看更多>>摘要：沙尘天气是干旱半干旱地区的主要灾害性天气，强沙尘天气对生命健康和生活生产造成严重损失。本文利用2023年3月18日至23日的国家气象信息中心地面观测数据、MODIS卫星数据及城市空气质量数据，结合后向轨迹模式(HYSPLIT)及大气化学模式WRF-Chem，对中国西北地区一次强沙尘天气的源地及其影响范围进行讨论，并着重分析中间站点张掖强沙尘天气的形成。结果表明:此次影响中国北方大部分地区的沙尘天气呈阶段性起沙，分别在19日、20日、21日于不同区域产生，传播范围与影响区域各异。河西走廊地区沙尘主要源于酒泉市的沙尘源，WRF-Chem模拟显示张掖站的PM10浓度最高，达6966。7 μg·m-3。张掖的沙尘事件具有上游输入和本地扬沙的双重来源:一方面，酒泉市附近超过16 m·s-1的近地面强西北风在不稳定层结影响下产生上升运动，将沙尘带至高空并向下游传播，在张掖3～4 km高度处沉降;另一方面，在上游沙尘输入前，张掖低层大气已不稳定，地面大风和风向辐合触发上升运动，扬起本地沙尘，进一步增强沙尘强度。

    强沙尘天气数值模拟诊断分析西北地区

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    2021年春季塔里木盆地典型沙尘天气过程气溶胶垂直分布及传输

    田文君薛一波张小啸雷加强...
    14-26页
    查看更多>>摘要：利用2021年4月下旬塔克拉玛干沙漠腹地激光雷达观测资料，结合ERA5再分析资料、HYSPLIT模式和环境监测及气象观测站的数据，分析沙尘气溶胶光学信息的垂直分布特征，对塔里木盆地大范围沙尘天气的产生原因、发展过程、潜在来源和传输路径进行探讨。结果表明:沙漠腹地在4月19日20:00-21日14:00和22日14:00-26日18:00出现了两次强沙尘天气过程，沙尘集中分布在0～5 km高度，0～2 km消光系数>0。3 km-1;退偏比>0。6，远高于沙尘气溶胶的判定阈值0。31;两次沙尘天气过程均受高空低槽和地面冷空气共同影响，第一次沙尘天气过程主要由翻越天山的冷空气导致，喀什、和田和阿克苏均出现扬沙天气，和田PM10浓度于22日达到峰值3763 μg·m-3，沙尘来自盆地西部;第二次沙尘天气主要来源于盆地东北处的冷空气入侵，库尔勒和阿克苏的PM10浓度于25-26日突增至1200 μg·m-3以上，沙尘源区位于沙漠腹地、盆地东北部及北部;第二次沙尘天气过程的污染传输高度更高、持续时间更长且影响范围更广。沙漠腹地塔中尘源丰富，沙尘天气期间沙尘气溶胶垂直分布超过4 km，沙尘传输高度显著大于沙尘天气高发区和田和民丰。

    塔里木盆地沙尘天气气溶胶垂直分布激光雷达塔中PM10

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    ECMWF模式对昆仑山北坡夏季降水日变化特征的预报性能分析

    杨柳杨霞刁鹏胡德喜...
    27-39页
    查看更多>>摘要：昆仑山北坡地形复杂，降水日变化特征独特导致其降水精细化预报难度大，准确率低。ECMWF模式的整体预报性能世界领先，但其对昆仑山北坡复杂地形下降水日变化特征的预报能力尚不明确。本文利用2020-2023年夏季自动气象站降水观测资料，检验评估了ECMWF模式对昆仑山北坡不同区域夏季降水日变化特征的预报性能。结果表明:(1)模式20:00起报的24h累计降水预报性能优于08:00，模式对昆仑山北坡海拔大于2000 m区域的降水预报能力优于海拔小于2000 m的区域，模式对西昆仑山北坡降水的捕捉能力优于中昆仑山北坡。(2)模式降水量与观测降水量的日变化特征差异在17:00至次日02:00最大，模式降水频次明显多于观测值，降水强度明显小于观测值，在观测降水较少(多)时段，模式降水易高(低)估;西(中)昆仑山北坡海拔>2000 m(≤2000 m)区域的模式降水量日变化特征与观测降水量的差异较大。(3)模式降水在西昆仑山北坡以对流性降水预报为主，在中昆仑山北坡以大尺度降水预报为主;模式降水与观测降水日变化特征的误差主要来自对流性降水预报。研究成果可为提高昆仑山北坡夏季降水预报准确率和ECMWF模式降水预报产品订正提供参考。

    ECMWF模式日变化夏季降水性能评估昆仑山北坡

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    1990-2023年新疆地表水体面积动态变化及其驱动因素

    邹彬邹珊杨余辉
    40-50页
    查看更多>>摘要：新疆拥有独特的山地-绿洲-荒漠生态系统，其中地表水体是维持生态平衡和支持区域经济社会发展的核心要素。本研究利用Landsat 5/7/8/9卫星遥感影像，运用混合指数算法对1990-2023年新疆地表水体面积进行计算，并分析其空间格局及变化特征。同时，采用地理探测器方法揭示了影响地表水体面积变化的因素。结果表明:1990-2023年新疆永久性水体面积增加了36。25%(2466。20 km2)，主要由山地水体主导，特别是羌塘高原内陆河流域显著扩张，增加约三分之二(1149。58 km2);季节性水体面积则增长了181。90%(1924。84 km2)，以绿洲-荒漠水体为主，其中塔里木河干流尤为突出，面积增加约两倍(344。92 km2)。山地水体的变化主要受到气候因素的影响，其中雪水当量的平均贡献率最高，达到42。84%;而人类活动对绿洲-荒漠水体的影响则较大，人口密度和耕地的平均贡献率分别为64。10%和54。43%。本研究全面分析了新疆地表水体的时空变化特征及其驱动因素，为科学评估新疆水资源开发潜力及制定合理的水资源管理策略提供了一定的科学依据。

    地表水体Landsat山地-绿洲-荒漠气候变化新疆

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    多源降水产品在高寒内陆河流域的适用性和误差组分

    徐柳昕王文雨王晓燕王雪莹...
    51-62页
    查看更多>>摘要：降水资料的质量是高寒山区径流模拟精度的重要影响因素，对水资源管理及生态安全等至关重要。本文结合多种统计指标和误差分解模型，对比分析4套降水产品(卫星降水数据GPM、亚洲地区高质量高时空分辨率降水数据集AIMERG、再分析数据CMFD和ERA5)在叶尔羌河上游流域的降水时空分布特征，评估不同产品的精度，解析不同产品的误差特征。结果表明:(1)CMFD和AIMERG的年降水呈现了南高北低的空间特征，与基于中国地面台站的插值格点数据集CN05。1的特征一致，但ERA5和GPM呈现了相反的空间分布。高分辨率的AIMERG和CMFD可以捕捉到西南部冰川区降水高的特征。(2)不同降水产品的年际变化特征差异显著且多数产品夏秋季节降水占比超过60%。对比发现，仅有AIMERG产品可以较好地呈现研究区降水年内变化的峰型和峰现时间，对站点月降水量的捕捉能力最强，呈现较高的相关系数(>0。6)和较小的均方根误差(8。45～11。57 mm)，而ERA5产品最差。(3)日尺度的不同降水产品精度均呈现出多雨期(5-10月)高于少雨期(11月—次年4月)的特征，AIMERG在不同时期均呈现较高的日降水关键成功指数。(4)不同降水产品夏季的主导误差均为命中误差，而冬季的主导误差随降水产品而变化。研究成果可为高寒区径流模拟和降水产品的算法改进提供一定的参考价值。

    再分析数据卫星降水AIMERG误差分解模型叶尔羌河上游

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    甘肃省内陆河流域水资源承载能力

    李常亮雒天峰康燕霞
    63-71页
    查看更多>>摘要：甘肃省内陆河流域作为丝绸之路的重要通道，水资源承载能力是影响当地社会经济可持续发展的重要因素。通过构建"水资源-社会-经济-生态"评价指标体系，基于CRITIC法和熵权法确定评价指标综合权重，利用TOPSIS模型、耦合协调度模型和障碍度函数模型，开展甘肃省内陆河流域水资源承载能力评价，分析各子系统耦合协调状况及影响水资源承载能力水平的主要障碍因素。结果表明:2011-2022年甘肃省内陆河流域酒泉、嘉峪关、张掖、金昌、武威5市水资源承载能力的水资源子系统和社会子系统的发展水平滞后于经济子系统和生态子系统。同时，甘肃省内陆河流域水资源承载能力水平总体上呈缓慢增加趋势，由短缺状态逐步转换至合理状态。从2011-2022年相对接近度均值来看，酒泉、金昌、张掖水资源承载能力等级处于短缺状态，嘉峪关、武威水资源承载能力等级处于合理状态。5市4个子系统间耦合协调性均处于初级协调阶段，提高水资源子系统、社会子系统的水资源承载能力是提升甘肃省内陆河流域水资源综合承载能力的关键所在。耕地率、生态用水占比、人口密度以及废水中化学需氧量排放量4项指标为主要障碍指标。

    水资源承载能力TOPSIS耦合协调障碍度甘肃

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    黄河源区典型日近地表土壤-植被-水体蒸散发及水汽同位素特征

    柏文文王尚涛倪三川贺巨龙...
    72-83页
    查看更多>>摘要：基于蒸发量及其水汽同位素原位观测，研究了黄河源区王家乡典型日近地表土壤-水体-植被蒸散发特性，探讨了土壤-植被-水体蒸散发水汽同位素特征，计算了蒸散发和迁移水汽占比。研究结果表明:土壤、植被蒸散发峰值时间相对于水体蒸发峰值时间存在延迟效应，蒸散发影响土壤水深度为20 cm。不同观测对象(裸土、植被、水体、混合)蒸散发水汽同位素值存在显著性差异，植物散发过程相对土壤蒸发过程，有更加强烈的同位素分馏过程，并且蒸散发消耗土壤水深度越大，分馏效应越强，蒸发引起观测水汽δ18O、δD、δ17O先富集增大后趋于稳定，表明存在同位素平衡分馏过程，而蒸发过程氘盈余持续减小。采用逐小时瑞利分馏模型可以较好的刻画水汽同位素变化特征。水汽同位素端元混合模型计算结果表明观测站点近地表以蒸散发水汽为主，未来在水资源量调配和管理时，应更加关注气候变化对土壤蒸散发量的影响。

    土壤蒸散发水汽同位素瑞利分馏模型黄河源区

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    干旱区自然资源地表基质细化分类体系构建与调查深度

    李双媛徐柱王玉刚孙金金...
    84-96页
    查看更多>>摘要：地表基质分类是开展地表基质调查监测的基础，同时也是揭示地表基质与地表覆盖层的协同耦合关系的关键，有助于从地表覆被和地下空间要素两个层次认识地表基质与生态环境的作用机制。本研究以干旱区典型的内陆河流域——新疆三工河流域为靶区，依据干旱区山地-绿洲-荒漠景观异质性分布特征，在地表基质的分布区域、海拔范围及主要地表覆被的基础上，构建了一套地表基质三级分类分区体系。整体划分为4个地表基质一级类、17个二级类及28个三级类。根据土壤理化性质及植被根系分布特征，地表基质调查深度在南部山区以50 cm;中部平原区以3m;北部沙漠区小于10m为宜。此外，基于垂直带生态系统NPP的分异性特征，验证了分类体系的合理性，体现了地表基质层孕育支撑土地覆被的作用关系。研究成果为未来干旱区自然资源调查监测和科学管理决策提供理论与技术支撑。

    地表基质地表基质分类调查深度干旱区三工河流域

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    气候变化下菟丝子属3种植物在中国的潜在地理分布

    瞿宇阳文田田刘佳敏阎平...
    97-107页
    查看更多>>摘要：菟丝子属(Cuscuta)植物因茎全寄生的特点全属均被列为检疫植物，探究菟丝子属植物在中国潜在空间分布特点对其防治有重要作用。本研究选取杯花菟丝子(C。cupulata)、原野菟丝子(C。campestris)、单柱菟丝子(C。mo-nogyna)3种菟丝子属植物为研究对象，结合其已有地理分布记录932条、野外考察记录144条和20个环境变量，应用最大熵模型和ArcGIS，预测其在当前和未来(2041-2060年、2061-2080年)SSP2-4。5温室气体排放浓度场景下的潜在适生区分布，并将当前气候情景下菟丝子属3种植物的适生区与土地利用数据进行叠加分析。结果表明:(1)受试者工作特征曲线下的面积(AUC)均大于0。9，预测精度较高。(2)影响菟丝子属3种植物适生区分布的主要环境因子存在差异，但均是气候因子占主导，地形因子的贡献率相对较小。(3)当前气候情景下杯花菟丝子与单柱菟丝子适生区多分布于我国北方，而原野菟丝子适生区除了在北方有分布外亦在东南沿海有大面积覆盖，并且未来3种菟丝子属植物均表现出向我国北部扩张的趋势。(4)当前时期菟丝子属3种植物的适生区大部分土地已经被开发利用。

    菟丝子属MaxEnt模型潜在适生区适生区叠加土地利用类型

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    民勤县公益林植物多样性与土壤因子的关系

    赵雪梅马维伟张世虎常文华...
    108-117页
    查看更多>>摘要：以民勤县荒漠区生态公益林中五种典型植物群落沙丘芦苇+芨芨草(Phragmites communis+Achnatherum splendens)、碱蓬+白刺(Suaeda glauca+Nitraria tangutorum)、霸王+白刺(Sarcozygium xanthoxylon+Nitraria tanguto-rum)、珍珠猪毛菜+梭梭(Salsola passerine+Haloxylon ammodendron)、红砂+梭梭(Reaumuria songarica+Haloxylon am-modendron)为研究对象，通过野外植物群落调查和土壤采样，研究了植物群落结构、植物物种多样性及其与土壤因子之间的关系，结果表明:(1)民勤县荒漠区生态公益林植物物种组成相对简单，仅有10科19属22种，红砂+梭梭群落物种组成相对丰富。红砂+梭梭群落Margalef丰富度指数(R)、Simpson优势度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)为5种植物群落中最大，5种群落Pielou均匀度指数(Jsw)范围为0。55～0。99且五种群落之间无显著差异。(2)从5种群落土壤理化性质来看，红砂+梭梭群落土壤容重最小、土壤有机碳含量最高。(3)α多样性指数和土壤因子的关系通过冗余分析(Redundancy Analysis，RDA)发现，土壤容重(SBD)、土壤有机碳(SOC)含量对α多样性的解释率较高，分别为56%、14。3%。因此，红砂+梭梭群落的物种丰富度相对较高，土壤理化性质相对较好，能够改善民勤县荒漠区植被生态，对民勤县荒漠区生态公益林植物群落多样性保护和提高具有积极意义。

    荒漠植物物种多样性土壤因子民勤县

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