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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

    树轮记录的吕梁山北段1923年以来3-4月平均最高气温变化

    王嘉川李书恒郭伊利韩宜洁...
    337-348页
    查看更多>>摘要：基于吕梁山北段管涔山地区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)样芯资料,建立树轮宽度标准年表(STD),利用Pearson相关分析方法得出3-4月平均最高气温是研究区树木径向生长的主控气候因子(R=0.509,P＜0.05).借助一阶线性回归方程模拟构建近百年来管涔山地区3-4月平均最高气温的变化过程,同时应用逐一剔除法对重建方程进行交叉检验,验证回归方程的稳定性和可靠性.对重建气温序列温度变化分析可知,管涔山地区过去近百年有两个暖期和三个冷期分布,暖期为1932-1945年和1957-1970年;冷期为1946-1956年,1971-1983年和1993-2010年.基于Morlet小波分析对重建气温序列周期分析可知,存在3～5 a、10～13 a、22～33 a、40～45 a的周期分布特征,厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)现象和太阳黑子活动是其周期变化驱动因子.大尺度空间相关分析可知,重建气温序列对俄罗斯中东部、日本北部、中国中东部等大范围地区的温度变化具有很好的空间代表性.研究结果进一步补充和丰富管涔山地区气候资料,同时对森林管理及农牧业发展具有重要的参考意义.

    华北落叶松树轮宽度平均最高气温重建管涔山

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    和田市空气质量特征及潜在健康效应

    王娜塔依尔江·艾山玉米提·哈力克王慧娟...
    349-357页
    查看更多>>摘要：利用和田市2016-2021年的空气质量历史数据,分析PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3-8H等空气污染物浓度和空气质量指数(Air Quality Index,AQI)的分布特征及其相关性,探讨空气质量与潜在人体健康效应的关系.结果表明:2016-2021年和田市两个空气污染监测点O3-8H浓度呈倒"U"型变化趋势,其余各污染物浓度则呈"U"型曲线分布特征;PM2.5和PM10是全年的主要污染物,其浓度在春季相对较高,SO2、NO2浓度在秋冬季相对较高,CO浓度则在冬季达到最高,O3-8H浓度在夏季相对较高;2016-2021年PM2.5浓度有所下降,PM10浓度有所上升,SO2浓度有所下降,空气质量总体未明显改善;和田市空气质量指数AQI值高于国家二级水平,空气质量全年以轻度污染为主,空气质量处于"不健康"状态时期远高于"健康"状态时期,对居民身心健康潜在危害较高.

    PM2.5细颗粒污染物空气质量指数健康效应和田市

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    青海湖沙柳河流域蒸散发时空变化特征

    康利刚曹生奎曹广超杨羽帆...
    358-372页
    查看更多>>摘要：蒸散发(Evapotranspiration,ET)是植被和地面整体向大气输送的水汽总通量,其作为能量平衡及水循环的重要组成部分,不仅影响植物的生长发育,还可通过影响大气环流从而调节气候.本研究基于MODIS影像数据,结合数字高程模型(DEM)数据和气象数据,采用ArcGIS空间分析和数理统计方法对2000-2019年青海湖沙柳河流域近20 a的蒸散发时空特征进行了研究,并探究了流域蒸散发和气象因子的相关关系及其地形和海拔效应.结果表明:(1)青海湖沙柳河流域年均蒸散量在379.7～575.4 mm,平均蒸散量为501.9 mm,年均蒸散量呈显著的增加趋势(P＜0.01),线性斜率为5.98 mm·a-1.(2)青海湖沙柳河流域多年平均蒸散量空间差异显著,其值表现为"中间高,两端低"的分布格局,即河源地区和下游河口三角洲地区低于中游地区.从不同植被类型带的多年平均蒸散量来看,高山草甸带＞高山寒漠带＞高山草原带.蒸散量较显著增加的区域主要分布在流域下游河口三角洲地区,占流域面积的9.7％,较轻微增加的区域占据流域主体,占流域81.2％.(3)年均蒸散量与年均气温、年均降水量呈显著正相关关系,与年均相对湿度呈不显著负相关,气候变暖是蒸散量增加的根本动力.(4)多年平均蒸散量随坡度的增大呈现"增减增"趋势,但坡度间总体差异不明显.多年平均蒸散量在不同坡向除了平面蒸散量最小外,其余坡向的差异较小.多年平均蒸散量随海拔升高,呈先急剧增加后趋于平缓的趋势.以上结果说明,近20 a来青海湖沙柳河流域气候的暖湿化导致了流域蒸散量增加,其增幅主要集中在海拔较低的高山草原带,海拔较高的高山草甸带和高山寒漠带增幅较小.

    MODIS蒸散发时空变化气象地形青海湖沙柳河流域

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    不同河渠水位条件下壤砂土上升毛管水运动特性——以叶尔羌河灌区为例

    陈永宝胡顺军张书杰裴明松...
    373-380页
    查看更多>>摘要：以叶尔羌河灌区为研究区域,采用垂直土柱试验模拟的方法,研究不同河渠水位条件下壤砂土上升毛管水的运动特性.结果表明:毛管水补给速率随时间推移呈降低趋势,明显分为快速下降、线性递减和稳定补给3个阶段;毛管水上升高度及上升速率均与时间之间呈幂函数关系;不同河渠水位条件下壤砂土毛管水补给量与毛管水上升高度呈正比关系,其斜率在数值上等于湿润区土壤平均含水率与初始含水率之差,改进Green Ampt模型可描述毛管水补给量与毛管水上升高度之间的线性关系;毛管水补给速率与毛管水上升高度的倒数呈线性关系.研究成果可为干旱区河渠两岸生态保护植物的恢复和重建及土壤盐渍化的防治提供理论依据.

    毛管水毛管水累计补给量毛管水上升高度河渠水位壤砂土

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    气候及土地利用变化对大通河源区水文要素空间分布的影响

    赵美亮曹广超赵青林曹生奎...
    381-391页
    查看更多>>摘要：水资源短缺已成为人类社会主要的资源环境问题,气候和土地利用变化使得水文要素的演变呈现出复杂性与不确定性,探讨变化情景下水文要素空间分布特征对区域经济社会可持续发展具有重要的理论和现实意义.基于1960-2019年大通河源区气象水文数据,通过模型模拟及情景分割方法定量分析了气候和土地利用变化情景下水文要素空间分布特征.结果表明:(1)SWAT模型经过校准与验证后,模型决定系数、纳什系数和百分比偏差(PBIAS)均达到模型要求,其在率定期内分别为0.81％、0.79％和-0.8％,在验证期内分别为0.81％、0.75％和15.8％,表明模型在大通河源区具有较好的适用性.(2)大通河源区各水文要素空间异质性明显,不能用单一的水文要素代表整体的空间分布情况;降水、潜在蒸散发与土壤含水量随海拔的升高而降低,地表径流与产水量随海拔的升高而增加.(3)3种情景下各水文要素的空间分布大体一致,产水量的空间分布受土地利用变化情景的影响比较大.气候变化情景使得实际蒸散发和土壤含水量呈现下降趋势,地表径流和产水量呈现增加趋势,土地利用变化情景下各水文要素的变化与之相反.

    水文要素空间分布SWAT模型大通河

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    灌溉水矿化度对棉田土壤呼吸速率的影响

    李燕强王振华叶含春宋利兵...
    392-402页
    查看更多>>摘要：为探究不同灌溉水矿化度对棉田土壤呼吸速率的影响,设置了4个灌溉水矿化度,分别为0.85 g·L-1(CK,当地灌溉水矿化度)、3g·L-1(S1)、5g·L-1(S2)和8g·L-1(S3),在新疆进行了膜下滴灌棉花大田试验.在棉花生育期,每月采集两次土壤呼吸速率值(Rs),并同时监测土壤温度(ST)、含水率(SWC)、电导率(EC)、硝态氮含量(N03--N)、铵态氮含量(NH4+-N),运用通径分析研究了灌溉水矿化度下土壤参数对土壤呼吸速率的影响.结果表明:微咸水灌溉(S1和S2)在一定程度上提高了土壤含水率、电导率和铵态氮含量;咸水灌溉(S3)显著增加了土壤水分和盐分,并降低了土壤硝态氮含量;灌溉水矿化度的增加会减弱土壤呼吸速率.土壤的水分和温度与呼吸速率的相关性,随灌溉水矿化度的增加而呈减弱趋势.通过运用二次函数式来表示0～10 cm的土层温度对土壤呼吸速率的响应(R2=0.669,P＜0.001),得出土壤呼吸速率最适宜的土壤温度为26.9℃.咸水灌溉下,含土壤温度、电导率、硝态氮含量的逐步回归方程可以解释土壤呼吸速率变化的85％.综上,利用3 g·L-1的灌溉水进行膜下滴灌,能够在不显著增加土壤含盐量的基础上,降低土壤呼吸速率,减少农田碳排放量,可以为新疆微咸水资源的开发利用提供理论支撑.

    土壤参数土壤呼吸灌溉水矿化度逐步回归通径分析

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    吉兰泰荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆形态示量特征

    魏亚娟党晓宏汪季韩彦隆...
    403-411页
    查看更多>>摘要：白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆是吉兰泰荒漠绿洲过渡带常见的自然景观.在不同背景植被盖度下,白刺灌丛生长与沙堆形态特征如何变化,仍然未知.通过对白刺灌丛和沙堆形态参数的测量,定量分析不同背景植被盖度下白刺灌丛和沙堆形态参数的差异性,以及白刺灌丛生长特征与白刺灌丛形态之间的关系.探讨背景植被盖度对白刺灌丛沙堆演化的影响.结果表明:(1)4种背景植被盖度下白刺灌丛沙堆演化稳定,白刺灌丛沙堆各形态参数随着背景植被盖度增加逐渐向大规模、小密度方向发展.(2)从整体来看,不同背景植被盖度下白刺灌丛沙堆各形态参数之间存在良好的相关关系.(3)吉兰泰荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆长轴与短轴之间存在二次函数或幂函数关系;除样地1外,白刺沙堆高度和水平尺度之间存在幂函数关系.(4)吉兰泰荒漠绿洲过渡带白刺灌丛盖度主要集中于40％～80％,占灌丛沙堆总量的64.62％,说明研究区白刺灌丛生长状况良好.据此认为研究区白刺灌丛沙堆发育良好,暂时不会成为风沙危害绿洲的策源地.

    白刺灌丛沙堆背景植被盖度形态特征荒漠绿洲过渡带吉兰泰

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    水力性状对荒漠植物群落物种多度分布格局的影响

    孙启兴杨晓东李浡睿孔翠翠...
    412-424页
    查看更多>>摘要：干旱引起的植物死亡是陆地生态系统物种组成改变的一个重要原因.水力学性状作为连通植物和水分匮缺间的桥梁,揭示其对物种分布的影响对理解植物干旱适应性、荒漠生态系统植被恢复和管理具有重要的理论意义.以新疆艾比湖湿地自然保护区的木本植物为研究对象,比较物种多度、水力学性状在土壤干旱梯度下的变化特征,并分析水力性状与物种多度分布之间的关系.结果表明,在土壤干旱梯度下,所有物种的多度之和未有显著变化,但在物种层面,不同物种的多度对干旱胁迫响应明显不同;比导率、准稳态导水率和胡伯尔值均随土壤干旱增加呈增加趋势,而枝叶水势不断降低,但干材密度没有显著变化;水力性状在种间的差别随土壤干旱程度发生变化;冗余分析和广义加性模型的结果表明,基于所测水力性状可以解释荒漠木本植物多度分布格局变化的92.8％,其值远高于单个或少数几个性状的组合(13.30％～86.40％);植物多度随着准稳态导水率、比导率、胡伯尔值和枝叶水势等水力性状的升高而增加,随着干材密度的增加而降低.可见,水力性状与荒漠植物物种多度分布之间存在明显关系,利用水力性状的变化可以预测木本植物多度分布的变化.

    荒漠植物水力性状多度分布干旱适应策略

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    典型荒漠灌木叶片功能性状特征随降水梯度的变化研究

    李瑞单立山解婷婷马丽...
    425-435页
    查看更多>>摘要：自然降水是干旱地区植被重要的水分来源,为了探明荒漠灌木叶片在降水变化的应对对策,以典型荒漠灌木为研究对象,测定不同降水条件下叶片形态性状和化学计量指标,分析其叶片功能性状的总体特征及各个功能性状与环境因子的关系.结果表明:(1)红砂(Reaumuria soongorica)叶片肉质化程度和含水量随自然降水量的减少呈逐渐增大的趋势;盐爪爪(Kalidium foliatum)叶片组织密度随自然降水量的减少整体呈增大的趋势;(2)红砂和白刺(Nitraria tangutorum)C含量、白刺和珍珠猪毛菜(Salsola passerina)叶片N含量随自然降水量的减少整体呈增大的趋势;珍珠猪毛菜和盐爪爪叶片N:P均小于14,即其在生长发育中主要受氮素限制;(3)红砂、白刺和盐爪爪叶片组织密度与年均降水量呈正相关关系;红砂、白刺的比叶面积与海拔呈负相关关系,红砂、白刺、珍珠猪毛菜的P含量与海拔呈负相关关系.综上所述,在干旱环境中,不同的植物表现出不同的生态适应策略,其中盐爪爪通过减小比叶面积、增加叶组织密度,白刺和珍珠猪毛菜通过增加叶片N含量,红砂通过增加叶片的肉质化程度和含水量等来适应干旱少雨的荒漠环境;年均降水量和海拔是影响植物生长发育的主要限制环境因子.

    叶片形态性状化学计量指标环境因子降水梯度

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    天山不同海拔雪岭云杉生长季水分来源

    田胜川赵善超郑新军王玉刚...
    436-444页
    查看更多>>摘要：森林生态系统在全球陆地水循环过程中扮演重要的角色,在保护水资源方面有关键作用.雪岭云杉(Pi-cea schrenkiana)是我国天山森林生态系统的建群种,雪岭云杉的水分来源研究有助于理解植物对干旱区山地环境的适应.采用氧稳定同位素和IsoSource混合模型估算2200 m、1800 m和1450 m 3个海拔雪岭云杉生长季(4-9月)的水分来源并分析其动态变化.结果表明:(1)3个海拔土壤水的18O在4月贫化,5-9月富集,1450m海拔茎秆水δ18O值在月份之间变化幅度最大,6-9月3个海拔雪岭云杉茎秆水18O逐渐富集;(2)整个生长季0～0.2 m土壤水为3个海拔雪岭云杉贡献一半以上的水源,表层土壤水平均贡献率从高海拔到低海拔依次为61.37％、51.35％和58.42％,在5-6月雪岭云杉倾向平均利用各层土壤水,雪岭云杉生长季的水分吸收层没有明显地转移.雪岭云杉主要吸收0～0.2 m 土壤水,在发生降雨时可以快速吸收水分,改善水文状况,减小极端降雨的危害,因此,加强雪岭云杉林的保护与抚育管理,可以有效提高了森林水源涵养能力,充分发挥其生态效益.

    雪岭云杉稳定同位素IsoSource模型水分来源

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