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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

    基于三维识别的中国干旱事件演变特征分析

    吕潇雨郭浩孟翔晨包安明...
    849-862页
    查看更多>>摘要：中国是世界上受干旱影响最严重的国家之一,干旱频发给我国经济社会发展和生态环境造成严重影响.为分析近40a干旱事件的时空特征,本文结合三维聚类算法,从干旱事件时空联动的本质出发,识别中国1981-2020年间干旱事件并定量分析干旱事件的时空动态演变过程.主要结论如下:三维聚类算法能有效识别干旱事件及其动态变化过程.中国1981-2020年间发生持续2个月及以上的干旱事件102场,空间上,干旱事件空间轨迹倾向于自东向西发展;时间上,干旱事件时间重叠度较高,长历时干旱多具有多峰特点.此外,覆盖范围广且严重度高的干旱事件集中发生于2005-2010年.本文结论有助于发现中国干旱事件的时空演化规律,为我国干旱监测和干旱风险管理提供科学参考.

    三维聚类算法干旱事件三维演变特征动态演变SPEI中国

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    中国西北地区太阳辐射时空分异特征

    姚玉璧郑绍忠董宏昌石界...
    863-873页
    查看更多>>摘要：应用近60a中国西北169个国家基本气象站气象观测资料,对中国西北总辐射的时域变化、空间分布和次区域时空演变特征进行了研究.结果表明:(1)青海西北部的柴达木盆地和甘肃西部为太阳能资源最丰富区,陕西南部和甘肃东南部的较小区域为资源丰富区,其余大面积区域均为资源很丰富区.(2)1961-2020年除新疆西南部、甘肃和新疆接壤区、甘肃北部和陕西北部的小范围区域总辐射呈上升趋势外,西北大部分区域总辐射呈下降趋势.(3)EOF第一模态特征向量场表明,总辐射振荡强度由西向东加强,各分量高载荷区主要集中于中东部,该区域是总辐射易出现异常、振荡强且敏感的地区.(4)EOF第二模态特征向量场自西向东呈双偶极子型;青海全境和甘肃大部为正值区域,也是总辐射异常振荡最强的区域.(5)依据REOF特征向量不同模态空间分异结构类型,可将研究区域划分为主要受东亚季风影响的"西北东部异常型"、主要受东亚季风影响边缘区的"西北中部异常型"和主要受西风带影响的"西北西部异常型"等 3个次区域.3个次区域总辐射减少的突变点分别出现在1973年、2017年和2008年.

    总辐射空间异常分型次区域变化中国西北

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    新疆大气PM2.5来源与潜在贡献源分析

    许君利韩海东王建
    874-884页
    查看更多>>摘要：利用2021年3月—2022年2月新疆空气质量数据分析PM2.5浓度演化特征及其控制因素,结合因子分析和NO2、SO2与CO的来源特性辨别物质排放源,并借助基于Hysplit模式的MeteoInfo软件包确定PM2.5输送路径和潜在贡献源区分布状况.结果表明:(1)新疆PM2.5浓度显著偏高,尤其是冬季平均高达86.16 μg·m-3.其中,天山北坡经济带PM2.5来源主要受周围油气田作业排放及其输送过程中大风扬尘的支配,而其他地区的PM2.5主要源于大风扬尘,辅以石油与天然气燃烧排放.(2)天山北坡经济带经油气田作业区气流输送PM2.5浓度虽然仅为局地路径的50％,但路径占比达50％,因此,应是区域PM2.5来源的重要通道,且PM2.5浓度变异系数高达103.6％,是导致雾霾甚至浮尘天气形成的关键因素.哈密盆地与塔里木盆地物质补给路径虽然存在差异,但二者PM2.5潜在贡献源区均主要分布在孔雀河流域和罗布泊等地.(3)外源气流受盆地地形作用而演化成辐合/辐散气流,辅以(类)山谷风促进污染物混合,应是天山北坡经济带和塔里木盆地内PM2.5演化趋势类似的成因之一.

    PM2.5聚类分析Hysplit模式潜在贡献源区新疆

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    宁夏近60a大气环境容量变化特征及其影响因子

    崔洋王岱高睿娜安兴琴...
    885-895页
    查看更多>>摘要：为研究宁夏大气环境容量变化及其影响因子,利用1961-2018年气象站逐日历史观测资料,根据箱模型原理对宁夏大气环境容量A(污染物排放总量控制系数)值时空分布及其主要气象影响因子进行分析,并对2018年大气环境容量进行区划评估.结果表明:宁夏各季节大气环境容量A值总体呈减小趋势,速率为-0.47×104～-0.24×104 km2·(10a)-1.各季节A值夏季最大,春季次之,秋季和冬季较小.月A值呈单峰型变化,8月最大、12月最小,空间上呈南高北低的分布特点.受贺兰山、六盘山地形及区域降水量等因素影响,A值低值中心位于银川市和石嘴山市,高值中心位于固原市南部地区.风速和混合层高度变化对宁夏大气环境容量A值年代际演变趋势具有决定影响;降水和风速对其影响存在明显季节和地区差异,风速对北部春季A值贡献较大,降水对中南部夏秋季A值贡献较大.受冶金、火电、化工、建筑等高耗能产业和车辆排放影响,平罗县和利通区属于宁夏大气环境SO2、NOx临界及以下等级承载区,利通区以南各地为高承载区.

    大气环境容量大气环境承载力指数气象影响因子剩余容量宁夏

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    北非埃及地区风蚀沙尘时空变化研究

    薛一波张小啸雷加强李生宇...
    896-904页
    查看更多>>摘要：通过分析1990-2020年北非埃及气象观测数据和卫星遥感资料,研究风蚀沙尘的时空变化特点,并阐明主要影响因素.结果显示:埃及近30a沙尘天气发生频次在20～65 d·a-1之间变化,整体呈现出逐渐降低的变化趋势,总悬浮颗粒物(Total Suspended Particulates,TSP)年均浓度在400～1200 μg·mg-3之间波动,在全球干旱区处于较高强度水平;扬沙天气发生频率最高,其次是浮尘、沙尘暴和强沙尘暴天气,其中春、夏两季扬沙天气日数占全年沙尘天气总日数的60％以上,环境TSP浓度与沙尘天气发生频次高度相关;近30a埃及地面风速呈现减小趋势,风力侵蚀作用是影响地区空气质量的关键因素;沙尘天气频率与大西洋多年代际振荡(Atlantic Multidecadal Oscillation,AMO)指数显著负相关,相关系数约为-0.67.本研究为全面了解北非埃及地区风蚀沙尘的时空变化特征和预防沙尘暴灾害提供理论依据和数据支持.

    埃及风蚀沙尘时空变化环境演变

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    呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌网络特征

    张颂安刘轩赵珮杉高广磊...
    905-915页
    查看更多>>摘要：为揭示呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌相互关系,以呼伦贝尔沙地不同林龄樟子松人工林(25 a、34 a和43a)为研究对象,以沙质草地为对照,采用分子生态网络分析法对不同土层(0～10 cm和10～20 cm)土壤细菌群落进行比较分析.结果表明:(1)从25a到43 a,土壤细菌网络总边数增多,平均路径长度降低.土壤深度由0～10 cm到10～20 cm,人工林土壤细菌网络总边数减少,平均路径长度升高.与沙质草地相比,人工林土壤细菌网络总边数较少.(2)25 a人工林关键菌种隶属于嗜酸菌目(Acidimicrobiales)、RB41和MB-A2-108,34 a人工林关键菌种隶属于Gaiellales,43 a人工林关键菌种隶属于Gaiellales、RB41、Subgroup_7、Subgroup_6、和DA101_soil_group,草地关键菌种隶属于匿杆菌门(Latescibacteria).(3)全氮、氨氮、微生物碳含量和脲酶酶活性对土壤细菌网络中具有高中介中心性的部分细菌有显著正相关影响(P＜0.05);转化酶和过氧化氢酶活性、土壤含水量以及速效磷含量对土壤细菌网络中具有高中介中心性的部分细菌有显著负相关影响(P＜0.05);土壤有机质对土壤细菌网络中具有高中介中心性的部分细菌既有显著正相关影响又有显著负相关影响(P＜0.05).樟子松人工林从25a到43 a,土壤细菌网络愈加复杂和紧密,土壤深度由0～10 cm到10～20 cm,网络复杂性和紧密度降低;与草地相比,人工林土壤细菌网络复杂性较低.43 a人工林土壤细菌网络关键菌种类型数量最多.另外,土壤细菌网络受土壤有机质影响最大.研究结果有助于深入理解呼伦贝尔沙地樟子松人工林土壤细菌群落,并为呼伦贝尔沙地樟子松人工林的可持续经营提供科技支撑.

    土壤微生物分子生态网络林龄土层樟子松呼伦贝尔沙地

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    降雨频率对甘南尕海湿草甸土壤碳氮磷化学计量特征的影响

    关宇淇李广潘雪徐国荣...
    916-925页
    查看更多>>摘要：降雨是湿地水资源补给量和土壤呼吸的重要扰动因子,全球气候变化导致的未来极端降雨变率增大对湿地生态系统有着重要影响.为探究极端降雨频率下青藏高原湿草甸土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及化学计量比的变化特征,本文以青藏高原东北边缘碌曲县尕海-则岔自然保护区境内的湿草甸土壤为研究对象,设置空白对照(CK:0 mm)、每周浇灌一次(DF1:25 mm×19次)、每两周浇灌一次(DF2:25 mm×9次)、每三周浇灌一次(DF3:25 mm×6次)和每四周浇灌一次(DF4:25 mm×4次)5种处理,分析极端降雨频率下0～40 cm土层土壤SOC、TN和TP化学计量特征的变化规律.结果表明:在不同降雨频率下,土壤SOC含量随降雨频率增加而增加,TN和TP含量则与之相反.在土壤垂直剖面上,SOC和TN含量均随土层深度增加而降低,TP含量随土层深度增加无显著变化;C:P和N:P均随土层加深有所降低,而C:N随土层加深无显著变化;C:N、C:P和N:P在不同降雨频率间差异不显著;此外,随着时间的推进,土壤SOC含量在生长季不同月份呈现先增后减的变化趋势,TN含量则呈现先减后增的变化趋势,而TP含量呈"M"型变化趋势.因此,随着全球降雨格局变化程度持续增加,较高的降雨频率会加剧高寒湿草甸浅层土壤氮磷含量的流失,造成高寒湿草甸水环境富营养化的危害加剧.

    青藏高原湿草甸土壤化学计量特征降雨频率

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    阿拉善高原土地砾化特征及监测指标

    温文杰裴浩巴根吴拥军...
    926-936页
    查看更多>>摘要：探究阿拉善高原土地砾化地区的地表砾石覆盖度(Gc),单位面积地表砾石质量(Gm),0～5 cm、5～10 cm土层深度的砾石质量含量[Gmc(0～5 cm)、Gmc(5～10 cm)]特征及其相关关系,为其砾化土地的监测与评估奠定指标基础.野外采集阿拉善高原土地砾化地区的砾石样品,测定其Gc、Gm、Gmc(0～5 cm)和Gmc(5～10 cm).通过单因素方差分析、邓肯多重比较、一元线性回归和相关性分析,探究阿拉善高原的土地砾化特征.结果表明:(1)阿拉善高原各样地总的Gc(Gm)的平均值为39.49％(3544.04 g·m-2).(2)粒径为4～8 mm和8～16 mm的Gc(Gm)要显著高于其他粒径的Gc(Gm)(P＜0.05),且粒径为4～8 mm的Gc(Gm)变异系数最小,最为稳定.(3)阿拉善高原各样地在空间分布格局上呈现出Gc和Gm由东向西、由南向北逐渐增大的分布规律.(4)不同粒径(总)的Gm和Gc均呈极显著的一元线性回归关系(P＜0.01),Gm也可以很好的评价土地砾化程度.并根据Gc的砾化程度分级阈值确定了相应的Gm的砾化程度分级阈值.(5)除2～4 mm和＞32 mm的粒径外,其他粒径的Gc、Gm与0～5 cm土层内Gmc的相关性要明显大于与5～10 cm土层内Gmc的相关性,总的Gc、Gm与0～5 cm土层内Gmc的相关性要明显大于与5～10 cm土层内Gmc的相关性.(6)确定了砾化土地类型之一的戈壁地表砾石覆盖度阈值为25％.研究结果可为阿拉善高原和其他区域砾化土地的监测和评估奠定指标基础.

    土地砾化砾石覆盖度单位面积地表砾石质量砾石质量含量阿拉善高原

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    牧区河岸潜流带硝酸盐氮和氨氮浓度对水文过程的响应机制

    薛栋元胡海珠张锦宁任嘉伟...
    937-948页
    查看更多>>摘要：在牧区和灌溉农业区,大量含氮的畜禽排泄物和氮肥从土壤进入地表水和地下水,是流域面源污染的主要来源.河岸潜流带是削减氮素污染负荷的有效屏障,厘清河岸潜流带对氮素的迁移转化和去除作用是控制流域氮素污染的关键.本研究选取位于典型草原牧区的锡林河上游河段,开展了夏汛期河水与河岸地下水的水位、氨盐(NH4+)和硝酸盐(NO3-)浓度,以及相关环境因子的连续监测,并利用FEFLOW建立了河岸潜流带水流和氮素溶质反应运移模型.利用实测数据拟合的模型能够准确再现河岸潜流带水位和两种主要氮素浓度的动态变化.结果表明:(1)夏汛期河岸带氮素污染风险较高,河岸带NH4+ 浓度从降雨前的0.2 mg·L-1升高到降雨后的7.23 mg·L-1,NO3- 浓度从1 mg·L-1升高到8.27 mg·L-1.(2)实测和模拟结果均显示潜流带中氮素动态与降雨、地表水-地下水交换等水文过程密切相关,且NH4+ 和NO3- 浓度对暴雨事件的响应机制不同.(3)降雨期间,流动性较强的NO3- 在淋滤作用下从河水和地表入渗进入河岸带,导致浓度显著升高.同时,降雨事件加强了河水-地下水的交换作用,通过控制营养物质的输入影响氮素生物地球化学循环,从而调节河岸潜流带NH4+ 和NO3- 浓度的变化.本研究初步揭示了牧区河岸带对于氮素的水文和生物地球化学过程的缓冲作用机制,为牧区氮素污染控制提供了科学参考.

    河岸潜流带氮素运移水文过程地下水模拟锡林河

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    气候变化情景下革苞菊属在中国的潜在地理分布

    赵艳芬潘伯荣
    949-957页
    查看更多>>摘要：革苞菊属(Tugarinovia Iljin)为阿拉善荒漠特有属,预测气候变化对革苞菊属潜在地理分布的影响对其保护至关重要.本研究基于革苞菊属当前在中国的34个分布点和22个环境变量,利用最大熵(MaxEnt)模型模拟当前和未来(2050s、2070s)3种共享社会经济路径下(SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5)革苞菊属在中国的分布格局变化,采用ROC曲线下方的面积AUC值检验模型预测效果,以刀切法和综合贡献率分析影响其分布的主要环境因子.结果表明:(1)MaxEnt模型模拟准确度较高(AUC=0.992);海拔、最暖季度降水量、最冷季度降水量和年平均温度是影响革苞菊属地理分布的主导环境因子.(2)当前革苞菊属适生区面积和高适生区面积范围均较小,适生区面积为37.08×104 km2,高适生区面积为6.89×104 km2,主要沿着阴山和贺兰山一带呈破碎化分布.(3)未来3种气候情景下革苞菊属高适生区面积总体呈增加趋势,且在SSP5-8.5气候情景下增加幅度较大;其适生区质心主要向东(阿拉善左旗)迁移.

    革苞菊属气候变化MaxEnt模型环境变量适生区

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