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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

    1961—2017年新疆极端暖事件变化特征及其未来情景预估

    刘璐刘普幸张旺雄司文洋...
    1590-1600页
    查看更多>>摘要：研究极端暖事件,对于应对气候变化、制定防灾减灾政策具有重要的理论价值与实际意义.利用1961—2017年中国地面气温日值格点数据集和1961—2050年CMIP6气候模式数据,通过模拟精度验证,筛选出模拟效果较好模式进行多模式集合平均,采用气候倾向率和反距离加权法(IDW)对新疆过去及未来6—9月极端暖事件日数、频率和强度时空变化进行研究.结果表明:过去57 a,新疆极端暖事件日数、频率和强度呈增加趋势,倾向率分别为0.2 d·(10a)-1、0.02次·(10a)-1和0.04℃·(10a)-1;极端暖事件日数和频率的空间分布具有南疆高于北疆的特征,高发区为南疆西部,而强度则为北高南低的空间分布特征,高值区分布在北疆.未来33 a,在SSP245与SSP585情景下,新疆极端暖事件日数、频率和强度均呈显著增加趋势;相对于1961—2017年平均极端暖事件日数分别增加21 d和28 d,平均极端暖事件频率分别增加1.6次和1.8次,平均极端暖事件强度分别升高1.2℃和1.3℃,且SSP585情景下增速更显著;极端暖事件日数和频率高发区位于南疆中部,强度高发区仍在北疆;南疆极端暖事件日数、频率和强度增幅均大于北疆.伊朗副热带高压、西太平洋副热带高压位置的变化与土壤湿度变化会影响新疆极端暖事件的强弱.

    极端暖事件多模式集合时空变化情景预估新疆

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    近60 a内蒙古夏季气候变化特征及其对厄尔尼诺的响应

    李瑞青宋桂英迎春
    1601-1613页
    查看更多>>摘要：内蒙古大部分地区属于温带大陆性季风气候区,气候脆弱、复杂多样.作为中国北方重要的生态安全屏障,在全球变暖的背景下,内蒙古夏季气温降水发生显著变化,该区域对气候变化的敏感性日渐凸显.基于气象站历史观测及全球再分析数据,分析近60 a内蒙古夏季气象要素变化特征及其对厄尔尼诺事件的响应,得出如下结论:(1)近60 a内蒙古中部及以东大部分地区夏季降水量呈减少趋势,而气温则是全区性增温趋势.(2)冬季厄尔尼诺指数与次年夏季气象要素的相关性呈年代际变化特征,且东部型厄尔尼诺次年夏季内蒙古大部地区降水偏多,气温偏低;中部型厄尔尼诺次年夏季内蒙古西北部降水偏多,而中东部大部降水偏少,全区气温偏高.(3)分析不同型厄尔尼诺夏季降水差异的主要原因是2类厄尔尼诺事件中西太平洋副热带高压和异常反气旋环流以及中高纬度环流异常的强度和位置不同引起.东部型厄尔尼诺次年夏季,副高较常年偏南,欧亚中高纬地区双阻型环流异常,其间的低槽冷涡与上游阻高之间的偏北气流引起北冰洋水汽与副高西侧太平洋水汽在华北地区汇合并向东北输送,造成内蒙古降水异常偏多.对于中部型,副高位置较常年偏西偏北使偏南水汽转向东输送,同时中高纬度反气旋环流异常不利于高纬度水汽输送,使内蒙古大部地区水汽输送减小,降水较常年偏少.(4)2类厄尔尼诺事件次年夏季印度洋海温异常引起的印度夏季风水汽输送对内蒙古夏季降水也有相当的作用.

    气候变化气温降水厄尔尼诺季风内蒙古

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    内蒙古半干旱区蒸散特征及归因分析

    赵晓涵张方敏韩典辰翁升恒...
    1614-1623页
    查看更多>>摘要：探讨蒸散(ET)变化特征及其影响因素对区域水资源有效利用至关重要.本文基于BEPS(Boreal Ecosys⁃tem Productivity Simulator)模型,结合遥感数据和气象数据模拟了内蒙古半干旱区1981—2018年ET变化特征并量化了其影响因子的贡献.研究发现,1981—2018年内蒙古半干旱地区ET以1.75 mm·a-1的速度呈波动上升趋势(P<0.05);同时,ET变化存在年代际差异,在1997年发生明显突变,1998—2018年ET以1.70 mm·a-1的速度增加(P<0.05).大气水分亏缺(VPD)和LAI在1997年后每年分别以0.002 hPa和0.01的速度显著增加(P<0.05),弥补了其他因子的不利影响,导致了ET显著增加.通径分析和回归分析结果表明,ET变化主要受到VPD的直接作用驱动,通径分析的决定系数达0.95,由VPD主导ET变化的区域占内蒙古半干旱区面积的93.56％,能够解释ET变化的24.83％～90.46％.同时,VPD也是耕地、林地、草地、城市和裸地5种土地利用类型上ET变化的主要影响因素,平均能够解释45％以上的ET变化.

    蒸散大气水分亏缺BEPS模型叶面积指数内蒙古

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    陆面同化及再分析降水资料在内蒙古地区的适用性

    宋海清朱仲元李云鹏
    1624-1636页
    查看更多>>摘要：利用1982—2018年内蒙古地区115个气象站点的月降水观测资料评估了FLDAS、ERA5、CRA40/Land和GLDAS 4种陆面同化及再分析降水资料在内蒙古地区的可靠性.结果表明:(1)4种降水资料均能较好地表征降水量在内蒙古地区从东北向西部递减和冬季降水少、夏季降水多的时空变化特征.(2)相关系数、绝对平均误差、均方根误差和纳什效率系数的计算结果表明,4种降水资料在夏季表现最优、冬季表现最差,在东部半湿润区和半干旱区好于西部干旱区和极干旱区.(3)ERA5资料在绝大多数时间对内蒙古的降水有高估现象,GLDAS却对降水存在低估,尤其是在冬季,GLDAS对固态降水几乎没有观测能力,而新发布的FLDAS资料表现较好.总体来看,相对于ERA5和GLDAS,FLDAS和CRA40/Land降水资料与观测值之间的差别最低,有着最优的统计特征.

    降水陆面同化资料再分析资料适用性

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    基于Catboost的AMSR-2半经验地表温度降尺度

    李永康王新军马燕飞胡贵锋...
    1637-1649页
    查看更多>>摘要：以古尔班通古特沙漠为研究对象,采用2019年AMSR-2的4通道被动微波亮温及MODIS植被指数,探索Catboost算法对被动微波地表温度空间降尺度的可行性,填补古尔班通古特沙漠MYD11A1的缺失像元,为获取全天候日、夜间多层土壤温度提供数据参考.结果表明:(1)古尔班通古特沙漠日、夜间用于降尺度研究的特征向量(23.8 GHz V、36.5 GHz V、18.7 GHz H、89 GHz V、36.5-23.8 GHz V、36.5 V-18.7 GHz H、EVI、NDVI)与地表温度的相关性空间分异特征明显,显示沙漠相关性高,绿洲相关性低,且日间分异性更强;而盐矿覆盖会降低微波与地表温度相关性.(2)Catboost 4通道模型建立的被动微波亮温与地表温度间映射关系表现出鲁棒性.降尺度结果精度较高,日夜间R2分别为0.977、0.980,RMSE分别为3.69 K、2.38 K,MAE分别为2.71 K、1.70 K.(3)单通道相关性统计结果与重要性分析结果存在差异,表明特征因子相关性统计结果不能直接作为Catboost被动微波反演地表温度特征选择依据.(4)降尺度结果与站点6层土壤温度均呈极显著正相关,并随着深度的增加相关系数r总体呈下降趋势,RMSE呈增加趋势.

    地表温度AMSR-2Catboost降尺度古尔班通古特沙漠

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    基于多变量时间序列模型的锡林郭勒草原参考作物蒸散量预测

    冯壮壮史海滨苗庆丰李健男...
    1650-1658页
    查看更多>>摘要：为探明各气象因素对锡林郭勒草原的参考作物蒸散量影响及对参考作物蒸散量预测,利用内蒙古锡林郭勒草原的6个国家级地面气象站点获取的气象数据与其计算得到的PM-ET0进行关联度分析,按照关联系数从大小排序分别建立基于多变量时间序列CAR(Controlled Auto-regressive)的CAR-ET0模型.结果表明:(1)各气象因子与PM-ET0关联系数呈现由荒漠草原区-典型草原区-草甸草原区过渡减小的分布,日最低气温、平均气温与PM-ET0关联度最小,平均日照时数与PM-ET0关联度最大,为0.7293.(2)处于草甸草原区、荒漠草原区、通过输入日照与气温两因子建立的CAR-ET0精度较高;典型草原区还需风速为模型第三因子.(3)通过模型预测精度验证,CAR-ET0模型预测精度总体高于HS-ET0与PMT-ET0方法,结合关联度分析可得出对当地参考作物蒸散量有显著影响的气象因子,可为锡林郭勒草原气象监测布设方案、参考作物蒸散量确定与草原生态恢复提供理论依据.

    参考作物蒸散量灰色关联度分析多变量时间序列模型锡林郭勒草原

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    基于WorldView-2高分影像的胡杨林结构参数获取研究

    杨雪峰叶茂木尼热·买买提
    1659-1667页
    查看更多>>摘要：森林结构特征是评价森林生态系统的重要指标,如何使用遥感技术获取大尺度森林结构具有重要的科学研究意义.塔里木河下游作为我国干旱区生态保护的重点区域,该区域的胡杨林作为生态恢复的主要对象,研究其森林结构参数具有重要的现实意义.通过采用高分辨率WorldView-2遥感影像,结合无人机遥感技术,利用光谱混合理论与基于对象影像处理技术,获取位于塔里木河下游研究区的胡杨株数、冠幅、植被覆盖度和胡杨高度信息.通过与无人机观测数据在1 hm2尺度上进行比较,使用高分影像获取的胡杨冠幅、树高、植被覆盖度和密度的R2分别为0.69、0.63、0.89和0.86,证明高分影像与无人机技术结合可以在区域尺度上获取较为准确的森林结构信息.最终对塔里木河下游研究区胡杨林结构信息估测得出:总株数约1.05×105株,每公顷平均树高7.38 m,平均冠幅为5.86 m,平均密度26株,平均覆盖度为7.8％.

    森林结构参数胡杨高分辨率遥感光谱混合分析面向对象影像分析

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    角果碱蓬异型性种子植株生长生理指标的差异研究

    姜黎赵振勇张科田长彦...
    1668-1673页
    查看更多>>摘要：采用盆栽试验比较分析在同一栽培条件下,不同居群角果碱蓬(Suaeda corniculata)异型性种子植株的生长、光合色素含量、盐分离子含量和N、P、K含量的差异性,以探讨角果碱蓬适应干旱区盐碱环境的生理生态机制.结果表明:(1)棕色和黑色种子植株在生长、光合色素含量、盐分离子含量和N、P、K含量差异不显著,而新疆和内蒙古角果碱蓬植株在生长发育与生理指标上存在显著性差异.(2)居群类型显著影响植株地上部干重,而不显著影响根部干重;叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素a+b含量和类胡萝卜素含量均未显著受到居群类型和植株类型的影响,表明角果碱蓬不同居群的植株光合功能相似.(3)新疆与内蒙古居群的角果碱蓬体内Na+、K+、Ca2+、Cl-、SO42-离子含量和P、K含量均存在显著差异,表明不同居群的角果碱蓬植株维持渗透的能力存在差异.(4)不同居群角果碱蓬地上部的生长差异,与离子含量和对P、K吸收利用的差异有关,与氮素吸收能力和光合作用无关.因此,不同居群的角果碱蓬异型植株盐分离子吸收系统之间存在一定的协同关系,该协同作用与大量的矿质元素P、K含量密切相关,这些是角果碱蓬适应环境变化的重要生理机制之一.

    异型性矿质元素角果碱蓬光合色素含量

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    拉萨河谷杨树人工林枯落物蓄积特征及持水性能

    刘琳熊东红张宝军袁勇...
    1674-1682页
    查看更多>>摘要：研究拉萨河谷典型杨树人工林枯落物蓄积及其持水性能对深入探究青藏高原人工林水源涵养能力具有重要意义.本文以拉萨河谷区5种不同林龄(12 a、15 a、19 a、27 a和32 a)杨树人工林为研究对象,通过野外观测、室内浸水法对不同林龄枯落物蓄积量以及最大持水量(率)、有效拦蓄量(率)等持水性能指标进行了定量研究.结果表明:(1)不同林龄枯落物蓄积量、最大持水量和有效拦蓄量均呈27 a>15 a>32 a>19 a>12 a,分别介于8.32～26.12 t·hm-2、24.03～60.89 t·hm-2和19.85～49.15 t·hm-2,27 a林龄成熟林枯落物一致表现为最佳.枯落物蓄积量、林分特征是影响最大持水量、有效拦蓄量的主要因素.(2)枯落物最大持水率和有效拦蓄率表现为12 a>19 a>15 a>27 a>32 a,范围在228.37％～288.67％和188.18％～238.48％,林龄对最大持水率和有效拦蓄率影响不显著,主要受林木类型影响.研究结果可为该区防沙治沙生态工程建设及其生态效益评价提供科学依据.

    林龄杨树人工林枯落物持水性能拉萨河谷

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    天山北坡山前植物对干旱胁迫的生理响应

    汤东程平杨建军李宏...
    1683-1694页
    查看更多>>摘要：为筛选出天山北坡前山带植被恢复的适宜植物种,以水平沟和鱼鳞坑两种恢复方式,选取锦鸡儿(Cara⁃gana frutex)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、蔷薇(Rosa)和文冠果(Xanthoceras sorbifolia)为试验材料,观测灌水后土壤水分的时间变化,分析土壤水分变化下4种植物叶片相对含水量、叶绿素、保护酶活性与渗透调节物质的变化趋势,综合评价4种植物的抗旱性.结果表明:随着土壤水分的降低,叶片相对含水量和叶绿素含量均显著降低,鱼鳞坑4种植物叶绿素含量的下降速率高于水平沟;4种植物SOD和POD酶活性含量随水分胁迫程度的加剧均呈先增加后降低最后回到初始水平的特点,但其达到峰值的时间不同;4种植物的可溶性蛋白、丙二醛和脯氨酸含量随水分胁迫加剧均有不同程度的上升趋势,且变化差异性显著.主成分分析法对4种植物的7个生理指标的抗旱能力综合评价表明,水平沟更适于该区域植被恢复,锦鸡儿和蔷薇抗旱适宜性更好.

    植被恢复抗旱性天山北坡前山带植物生理恢复方式抗旱评价

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