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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

    新疆气候干湿变化特征及其影响因素

    董翰林王文婷谢云阿依达娜·叶斯那力...
    1875-1884页
    查看更多>>摘要：基于新疆56个气象站1961-2019年逐日地面观测数据,分析了过去59a间新疆干湿变化特征及其成因,主要结论如下:(1)新疆正经历显著的由干向湿的转变.在1961-2019年期间,区域平均干燥度指数(Aridity In-dex,AI)以0.01·(10a)-1的速率上升(P<0.01),并于1987年前后发生突变.全区呈显著上升趋势的站点占比为57.1%.(2)1961-2019年间新疆年降水量以8.6 mm·(10a)-1的速率显著增加,突变时间与AI突变时间一致.年参考作物蒸散量(reference evapotranspiration,ET0)在1961-2019年可检测到显著的下降趋势,变化速率为-15.7 mm·(10a)-1.但值得注意的是,年ET0在1990年前后发生转变,1990年以前持续下降,1990年后转为波动上升.(3)ET0的变化主要受风速与相对湿度两种气候因子的控制.在1961-2019年间,全区风速基本呈下降趋势,有接近一半站点的相对湿度也呈下降趋势,二者的共同作用导致新疆50%站点的ET0显著下降.而ET0在1990年前后的转变也是由于相对湿度和风速变化趋势在1990年前后的转变引起的.1990年左右,相对湿度由上升趋势转为下降趋势,风速则由下降趋势转为上升趋势.共同导致了ET0在两个时期变化趋势的差别.该结论加深了对新疆干湿变化及其成因的认识,并对新疆水资源的合理开发利用具有一定参考价值.

    气候干湿变化干燥度指数蒸散量影响因素新疆

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    敦煌太阳总辐射多时间尺度变化特征及影响因素

    王云鹏李红英姚玉璧李栋梁...
    1885-1897页
    查看更多>>摘要：采用集合经验模态分解(EEMD)以及M-K突变检验方法,基于敦煌市1971-2020年太阳总辐射、相对湿度、总云量和沙尘日数等气象资料,分析了敦煌市太阳总辐射演变的多时间尺度特征,探讨了影响敦煌市太阳辐射的关键气象因素.结果表明:(1)1971-2020年敦煌市年太阳总辐射上升趋势显著,线性气候倾向率为49.6 MJ·m-2·(10a)-1,多年平均年辐射量为6354.0 MJ·m-2,属于太阳能资源最丰富区.年辐射在1970年代最少,2010年代最大.敦煌市太阳辐射四季分明,辐射量夏季>春季>秋季>冬季,分别以32.5、13.4、2.9 MJ·m-2·(10a)-1和1.1 MJ·m-2∙(10a)-1的速率增加.近50a敦煌市太阳总辐射以2.9 a和7.1 a的年际变化和16.7 a的年代际变化占主导地位.(2)月太阳辐射变化呈"单峰型",从3月开始急剧增加,5月达峰值,6月开始逐渐下降,12月达全年最低值.太阳总辐射小时分布呈单峰型,一天中最大值出现在12:00-13:00.(3)年、春季和夏季太阳辐射变化的突变时间为1997年、2000年和1982年.(4)影响敦煌太阳辐射的气象要素可归结为三个因子:大气透明度因子、光照因子和湿度因子,不同季节各气象因子与太阳辐射的相关性有所差异.

    太阳辐射变化特征集合经验模态方法突变检验气象要素敦煌

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    石羊河流域水文与水资源特征及其对沙漠化影响

    柴会霞安志山潘加朋
    1898-1906页
    查看更多>>摘要：通过分析石羊河流域降水量、径流量、输沙量等水文参数,统计沙漠化土地面积变化,揭示流域水文与水资源特征和沙漠化土地变化规律,为流域沙漠化土地防治提供科学依据与理论基础.研究表明:2005-2021年,石羊河流域降水量呈增加趋势,但变率大且维持在较低水平,多年平均降水量仅234.70 mm;1993-2004年,蔡旗水文站年径流量下降,年输沙量上升;1999-2021年,杂木寺水文站年径流量增加,年输沙量减小;2005-2021年,石羊河流域水资源总量年均减少0.24×108 m3,多年平均用水量和耗水量分别为24.70×108 m3和17.07×108 m3,且农业和林果产业用水量和耗水量偏高.1975-2014年流域沙漠化土地总面积减小,表明区域生态治理工程取得一定成效,但不同时段和不同沙漠化类型土地变化仍有较大差异.

    石羊河流域水文特征水资源土地沙漠化

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    陕西黄土区农田土壤主要养分特征及影响因素

    贺军奇拜寒伟徐轶玮倪莉莉...
    1907-1917页
    查看更多>>摘要：为了探究陕西黄土区农田主要土壤养分特征及其影响因素,基于研究区5096个农田0～20 cm耕层采样点数据,利用GIS与地统计学方法对有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)含量进行空间分析,并应用地理探测器模型探究18种影响因素对养分空间变异的解释程度.结果表明:SOM、TN、AP和AK含量均值分别为14.43 g·kg-1、0.92 g·kg-1、18.21 mg·kg-1和190.28 mg·kg-1,呈现中等程度变异;4种养分最佳拟合模型均为指数模型,各养分呈现中等程度空间相关性,结构性与随机性因素的共同作用导致了养分含量的空间差异;养分全局空间相关性大小表现为:TN>SOM>AK>AP;养分含量区域差异明显,呈现由北向南逐渐递增的趋势;年日照时长、年均气温、化肥用量和地貌类型等单因子作用对各养分含量空间变异具有更强的解释力,两因子交互作用对养分的解释力强于其单因子解释力.研究表明,陕北地区宜适当增加肥料投入,关中地区宜进行精耕细作,农田建设应考虑多方面因素.

    土壤主要养分空间变异影响因素地理探测器模型陕西黄土区

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    基于LMDI-SD耦合模型的关中地区水资源承载力动态预测与调控

    贾琼宋孝玉宋淑红刘晓迪...
    1918-1930页
    查看更多>>摘要：为实现区域水资源承载力的动态预测与定量调控,构建LMDI-SD耦合模型.模型采用对数平均迪式指数(LMDI)分解法,识别用水量变化关键驱动因子;构建系统动力学(SD)模型,预测水资源承载力;以用水量变化关键驱动因子为调控指标,对经济社会用水进行全面调控;结合正交试验法,筛选最优调控方案.应用于2022-2035年关中地区水资源承载力的动态预测与调控,结果表明:(1)强度效应是关中地区农业用水量减少、生活和生态用水量增加的关键驱动因子,规模效应是工业用水量增加的关键驱动因子;(2)现状发展模式下,由于用水总量增加幅度(37.13%)远大于可供水量增加幅度(12.25%),关中地区水资源承载压力逐年变大,从2026年开始将处于超载状态;(3)引汉济渭工程能从"供给侧"有效缓解关中地区水资源供需矛盾,但相对于快速增长的需求,部分城市水资源仍供不应求,还需从"需求侧"加以调控;(4)最优调控方案下,关中地区水资源可调控至临界承载状态,且相较于生活、生态及农业用水水平,工业发展规模调控范围更大,应重点优先调控.模型对可持续发展框架下,区域水资源规划与管理具有较好的实际应用价值.

    水资源承载力动态预测定量调控系统动力学关中地区

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    机械沙障固沙对生物土壤结皮形成发育的影响

    闫沛迎屈建军王理德肖建华...
    1931-1937页
    查看更多>>摘要：生物土壤结皮对荒漠生态系统维持稳定发挥着重要作用.因此,在干旱沙区利用机械沙障辅助措施促使生物土壤结皮的形成发育具有重要意义.本文利用微生物高通量测序结合土壤理化性质测定研究机械沙障固沙(草方格、网格和覆网)对生物土壤结皮形成发育的影响.结果表明:草方格和网格中结皮颜色与藻结皮相近,覆网中结皮的盖度最高,厚度最厚;3种机械沙障固沙中结皮的黏粒和粉粒比例均显著高于流沙,覆网中结皮的营养化程度最高,也就是成土程度最高;从3种机械沙障固沙中结皮真菌、细菌和蓝藻的组成分析得知,覆网结皮的细菌组成中蓝藻门(Cyanobacteria)和蓝藻组成中瘦鞘丝藻属(Leptolyngbya)的比例比草方格和网格中结皮的高,真菌组成中座囊菌纲(Dothideomycetes)和蓝藻组成中微鞘藻属(Microcoleus)的比例低,而且独有微生物OTU数量最高.依据以往干旱区生物土壤结皮成土过程及微生物演替规律推测,覆网中结皮的发育程度很可能高于草方格和网格,其形成和发育轨迹不同于后两者.因此,3种机械沙障固沙中覆网最有利于生物土壤结皮的形成发育.

    生物土壤结皮机械沙障微生物演替高通量测序

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    科尔沁沙地水盐处理对油莎豆农田土壤细菌群落及植株生理特性的影响

    吴蕊曹红雨高广磊于明含...
    1938-1948页
    查看更多>>摘要：为揭示水盐处理下科尔沁沙地土壤细菌群落结构及其对油莎豆(Cyperus esculentus)的影响.以吉林省前郭尔罗斯灌区油莎豆农田为研究对象,开展水、盐双因素(水处理:50%、70%、100%标准灌溉定额;盐处理:无盐胁迫、轻度盐胁迫、中度盐胁迫)随机区组野外控制试验,构建土壤细菌分子生态网络筛选关键菌种,并研究揭示其与油莎豆生长的相互关系.结果表明:(1)油莎豆农田土壤细菌优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)(22.85%±3.80%)、酸杆菌门(Acidobacteriota)(20.02%±3.21%)和放线菌门(Actinobacteriota)(18.85%±2.41%).优势菌属为RB41属、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和红色杆菌属(Rubrobacter).水盐环境对土壤细菌Alpha多样性无显著影响(P＞0.05).(2)100%标准灌溉定额灌溉处理细菌种间共存关系更强,50%标准灌溉定额灌溉处理细菌种间互作程度、连接紧密度最高.无盐胁迫细菌群落生态网络复杂度、互作程度最高,中度盐胁迫细菌物种之间的共存关系更强.(3)随灌溉量增加,关键菌群数量增加,中度盐胁迫关键菌群数量达到最大.水盐处理下油莎豆土壤关键菌种为红色杆菌属、RB41属、Dongia属、类固醇杆菌属(Steroidobacter)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)、鞘氨醇单胞菌属、溶杆菌属和Luteolibacter属.(4)灌溉量变化对油莎豆株高、冠幅、分蘖数、地上干重、羧化酶、脯氨酸和超氧物歧化酶活性具有显著影响(P＜0.05);施盐量变化对油莎豆的株高、地上干重、脱落酸、可溶性糖、过氧化物酶活性和丙二醛具有显著影响(P＜0.05).鞘氨醇单胞菌属、硝化螺旋菌属、溶杆菌属、Dongia属、RB41属、类固醇杆菌属和Luteoli-bacter属与油莎豆生长生理性状显著相关(P＜0.05).水盐环境改变了土壤细菌群落组成、分子网络及关键菌种,关键菌种则与油莎豆生长生理特征具有显著相关性.研究结果有助于深入揭示水盐生境下油莎豆农田土壤细菌群落结构及其生态功能,为油莎豆适应性种植和稳产高产提供理论依据.

    水盐处理细菌群落结构关键菌种共现网络油莎豆科尔沁沙地

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    民勤西沙窝沙区不同演替阶段植被变化特征研究

    满多清李得禄刘明成张德魁...
    1949-1958页
    查看更多>>摘要：通过对60a来民勤西沙窝沙区生态植被观测研究,在地下水位持续下降过程中,植被演替主要经历了4个阶段:退化草甸、柽柳群系阶段;柽柳群系、白刺群系阶段;白刺群系、退化柽柳群系阶段及白刺群系阶段,是植物多样性持续降低、植被覆盖度显著下降、生态严重退化与沙漠化快速发展的过程;随着雨养面积不断扩大,降水量较大的年份,沙旱生草本植物增长,其物种多样性与植被覆盖度增加,降水量小的年份则反之;沙旱生灌木植被相对稳定,年降水量超过140 mm,促进灌木植物种群生长发育,100～140 mm维持生长,低于100 mm趋于退化;多数人工固沙造林树种已退化和衰亡,梭梭作为外来树种生态适应性强,已发展为民勤沙区最大的人工固沙林,造林密度大、干旱是梭梭林退化的主要原因,按植被承载量,低密度造林后可持续性增强;近年来,随着流域综合治理,统筹用水,民勤生态用水供给增加,局部区域地下水位有所上升,形成了一些微域性湿地,过去的草甸植被重现,生态正向发展,而多数沙区的地下水位下降也在减缓,荒漠化仍在发展.

    民勤西沙窝沙区植被演替变化特征

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    陕西黄河流域植被碳利用率时空特征及对气候的敏感性研究

    王娟王钊郭斌何慧娟...
    1959-1968页
    查看更多>>摘要：植被碳利用率(Carbon Use Efficiency,CUE)能够较客观地反映植被固定大气碳的效率以及植被对气候变化产生的反馈.利用MOD17、土地利用数据及气象数据,应用Hurst指数、相关分析及敏感性分析等方法,探讨了2001-2021年陕西黄河流域植被CUE时空变异及其对气候因子的敏感性.结果表明:(1)2001-2021年陕西黄河流域植被总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)、净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)及植被CUE呈上升趋势,植被CUE均值为0.51.(2)研究区仅有14.21%的区域植被CUE呈下降趋势,植被CUE高值区主要集中分布在陕北防风固沙区及退耕还林区,未来植被CUE呈现下降趋势的面积占59.96%,且大部分为上升转下降趋势.(3)气温、降水与植被CUE总体均呈负相关,但与降水的关系较气温更为显著,与气温、降水呈正相关关系的地区分布在陕北防风固沙区;对气温与降水的敏感系数分析表明,植被CUE与气温及降水的阈值分别为10℃及500 mm,在气温<10℃、降水量<500 mm时植被CUE随气温及降水的增加而增加.植被CUE与气候因子的关系在陕北退耕还林区及防风固沙区等干旱地区较为显著,且敏感性更强.

    植被CUE时空特征Hurst指数气候因子敏感性黄河流域

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    西北干旱半干旱区NDVI季节性变化及其影响因素

    吴万民刘涛陈鑫
    1969-1981页
    查看更多>>摘要：研究植被的动态变化及其影响因素,不仅能够揭示植被覆盖动态变化特征与气候变化之间的响应机制,同时对区域的植被恢复以及生态可持续具有重要意义.本文基于MODIS遥感卫星数据,借助变异系数、趋势分析、相关分析与Hurst指数探究了2000-2020年西北干旱半干旱区植被覆盖逐季变化特征、影响因素及未来趋势.结果表明:(1)归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)空间变异程度在冬季偏高,且高波动主要分布在新疆与内蒙古大兴安岭的草地与未利用地区域.(2)NDVI随季节波动较大,在林地与耕地最为明显.(3)NDVI主要为改善趋势,其中,春季改善面积最大(84.63%),冬季最小(72.52%),且林地改善最为显著.(4)各季度NDVI均受地表温度与降水量影响(Significance=0.05),且夏季地表温度与冬季降水量逐年递增对植被生长具有抑制作用.(5)未来NDVI主要呈改善趋势.值得注意的是,退化区域零星分布于新疆塔里木盆地、准噶尔盆地等地区.本研究旨在为西北干旱半干旱区的生态修复与治理,以及局部气候暖湿化的应对提供理论参考.

    NDVI植被变化趋势影响因素MODIS未来预测干旱半干旱区西北

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