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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FY-4A QPE的中亚五国降水时空分布特征

    陈爱军张寅楚志刚
    1369-1381页
    查看更多>>摘要：FY-4A定量降水估计产品(Quantitative Precipitation Estimation,QPE)为深入研究中亚五国降水的时空分布特征提供了数据源.本文首先采用全球降水观测(Global Precipitation Measurement,GPM)多星集成降水终级产品IMERG-F(Integrated Multi-satellite Retrievals for GPM Final run)评估FY-4A QPE,然后利用FY-4A QPE分析中亚五国的降水特点及时空分布特征,结果表明:(1)FY-4A QPE能够精细地反映中亚五国降水的空间分布差异,降水估计结果比较合理且与IMERG-F的时序变化具有较好的一致性.(2)中亚五国年平均降水量的空间分布差异大,且与海拔高度有关,高海拔地区的年平均降水量超过500 mm,但面积占比不足10%;低海拔地区的年平均降水量不足350 mm,但面积占比却超过90%.(3)中亚五国降水的空间分布有明显的季节性,夏季降水范围最广,平均降水量超过50 mm;秋季平均降水量最小,绝大部分地区平均降水量不足40 mm.吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦四季降水相对充足,部分区域季节平均降水量超过480 mm;哈萨克斯坦中西部、乌兹别克斯坦中西部和土库曼斯坦北部季节平均降水量不足40 mm.(4)根据月平均降水量超过40 mm区域的聚集度,中亚五国月平均降水的空间分布可以大致分为点状离散分布型、干旱型、半干半湿型和三明治型四种分布形态.(5)中亚五国夏季降水多发区的逐小时平均降水量具有"准三小时"周期性日变化特征,午后至前半夜是降水多发时段之一,降水类型以小雨为主,其次是少量的中雨.

    FY-4A定量降水估计中亚时空分布特征

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    稳态风沙流沙粒起跳速度概率分布模型

    蒋缠文王晓艳
    1382-1390页
    查看更多>>摘要：颗粒起跳速度概率分布函数是泥沙输运和粉尘释放模型中的重要输入参数.然而,为了可靠描述这种分布函数,需要准确测量近地层风沙流内起跳颗粒的运动轨迹.本文使用高速摄影系统和颗粒轨迹检测算法相结合测量了风洞沙床面附近部分溅射颗粒、没有引起溅射的反弹颗粒以及引起1个溅射的反弹颗粒的轨迹,通过分析三种起跳模式对应的起跳速度概率分布构建稳态风沙流跃移颗粒起跳速度的概率分布模型.结果表明:(1)三种起跳模式的起跳角度和起跳速度均服从Lognormal概率分布.(2)所有起跳颗粒的起跳角度概率分布方程几乎不受起跳模式影响.(3)所有起跳颗粒的起跳速度概率分布方程主要受溅射颗粒数与反弹颗粒数比值的控制,预示着风沙流发育过程或湍流波动将会对起跳速度概率分布函数产生重要影响.因此,我们的研究结果提供了关于近床面风沙跃移过程的新认识,并对模拟风沙输运中的粒-床相互作用和地貌动力学模型具有重要意义.

    起跳速度反弹颗粒溅射颗粒粒-床碰撞过程高速摄影技术

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    塔里木盆地浮尘滞空天气客观分型

    朱从祯赵天良孟露杨兴华...
    1391-1403页
    查看更多>>摘要：本文利用2011-2020年塔里木盆地多站浮尘日数据,筛选出396个浮尘滞空日.采用ERA5气象再分析资料,应用PCT算法对塔里木盆地浮尘滞空日地面及高空环流进行客观分型,并分析典型浮尘滞空个例,以揭示浮尘滞空与高低空天气环流之间的联系.结果表明:地面天气型可分为高压前部型、高压底部型和均压场型,不同地面天气型下气象条件和污染物浓度特征存在一定差异;地面天气系统演变过程为高压前部型-高压底部型-均压场型,高空天气系统演变过程为西风槽后型、高压脊型交替出现-平直纬向型;当地面西伯利亚冷高压东移南下,高空受槽后和伊朗高压控制时,浮尘滞空天气处于发生和发展阶段,地面PM10浓度较高;当地面为均压场,无明显气压系统活动,高空为平直纬向环流时,浮尘滞空天气趋于结束.

    浮尘滞空客观天气分型T-mode主成分分析法塔里木盆地

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    银川平原夏半年不同等级降雨水汽输送机制

    王娜娜韩磊柳利利彭苓...
    1404-1413页
    查看更多>>摘要：全球气候变暖加速了区域水循环,改变了水汽的传输路径,了解不同等级降雨稳定同位素特征及水汽来源为水资源的利用及旱涝灾害的防治提供依据.基于2018-2020年夏半年(5-10月)采集的银川平原降雨样品,研究不同等级降雨中氢氧稳定同位素的变化特征及其二次蒸发效应,并利用后向轨迹模型及水汽通量等方法分析降雨的水汽来源及潜在蒸发源区.结果表明:银川平原夏半年不同等级降雨稳定同位素随着降雨等级的增加而偏负,小雨氘盈余(d-excess)值偏负而中雨和大雨偏正,大气降水线斜率和截距随着雨量级的增加呈现出递减的规律.二次蒸发作用的强弱随气温升高而增大,随降雨量、相对湿度和雨滴直径增大而减弱.西风水汽为银川平原夏半年降雨的主控水汽,同时小雨、中雨、大雨还分别受到陆地蒸发水汽、大西洋水汽及太平洋水汽的影响.潜在蒸发源区对小雨影响较大,主要位于研究区周边及北部、南部和东南部地区;中雨潜在蒸发源区主要分布在研究区周边地区及其西北部和东南部;大雨主要分布在研究区周边及东南部地区.

    降雨等级氢氧稳定同位素水汽来源水汽通量潜在贡献源区银川平原

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    黑河中游正义峡径流变化趋势及归因分析

    胡广录陶虎焦娇白元儒...
    1414-1424页
    查看更多>>摘要：以黑河中游正义峡水文站的实测径流量数据为基础,采用线性回归法、Mann-Kendall突变检验法、滑动t检验法、Pettitt检验法和累积距平法分析了正义峡水文站1970―2020年径流序列的变化趋势和突变年份,并利用基于Budyko假设的水热耦合平衡方程,对正义峡径流量变化趋势进行了归因分析.结果表明:(1)研究期内正义峡径流量波动变化,丰枯交替,但整体呈现增加趋势,2004年径流发生突变,突变后的年平均径流量增加了3.08×108 m3,增加率为32.7%.(2)突变后的2005―2020年,正义峡径流量对降水、潜在蒸发和下垫面参数的弹性系数分别为1.40、-0.40、-1.57,且各因子对径流的贡献率分别为42.73%、-12.52%、69.79%,表明径流量对下垫面变化最为敏感,气候因子中降水对径流的影响大于潜在蒸发.(3)在一定的区域气候条件下,植被覆盖、土地利用、流域调水等人类活动引起的中游下垫面变化是正义峡径流量变化的主要原因.研究结果可为流域管理部门制定水资源合理分配及调用方案提供科学依据.

    径流变化归因分析水热耦合平衡方程气候变化人类活动黑河中游

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    新疆玛纳斯河流域地下水砷氟分布及共富集成因

    康文辉周殷竹孙英周金龙...
    1425-1437页
    查看更多>>摘要：砷(As)、氟(F)污染水体及其共存问题是环境领域的热点问题,长期暴露其中对公众的身体健康存在巨大威胁.以新疆玛纳斯河流域为研究区,分析高As、高F地下水的水化学及空间分布特征,结合地质条件、赋存环境和人类活动的影响进一步阐明地下水As和F的来源、迁移与富集的水文地球化学过程.结果表明:研究区地下水整体为弱碱性、还原环境的淡水,地下水As、F质量浓度变化范围分别为1.13～41.35 μg·L-1、0.06～8.02 mg·L-1,高As、高F地下水水样占总水样的62.9%、45.7%,砷氟共富集占总水样的37.1%.砷氟共富集地下水主要分布在平原区北部靠近沙漠边缘,水化学类型主要为HCO3·Cl型和HCO3·SO4·Cl型.研究区南部山区高As、高F岩层是地下水As、F的原生来源,区域地质构造与水文地质条件是影响地下水砷氟富集的重要因素.玛纳斯河流域高As地下水具有高pH值、低γSO42-/γCl-比、低Eh等特征,说明弱碱性的还原环境有利于地下水中As富集;高F地下水具有高pH值、高HCO3-、高Na+和低Ca2+等特征,说明高Na+和低Ca2+的碱性环境有利于地下水中F富集.

    砷氟共富集水化学地质条件玛纳斯河流域

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    基于ICESat-2卫星测高数据的呼伦湖水位变化监测

    刘军彦王世杰
    1438-1445页
    查看更多>>摘要：草原湖泊水位变化预示着草原生态环境的变化,是草原生态变化的重要指标.利用2018年11月—2022年1月ICESat-2卫星的ATL13全球内陆水体数据,构建呼伦湖高精度水位变化序列.使用DAHITI、Hydroweb和G-REALM水位数据进行结果验证.依据湖泊面积与水位变化关系,构建水位面积关系模型,分析湖泊水位季节性变化特征及外界因素对湖泊水位的影响.研究结果表明:2018年11月—2022年1月,呼伦湖水位整体呈现上升趋势,年均水位上涨率为0.49 m·a-1;湖泊每年3-6月水位下降,7-10月水位上涨,11月—次年2月水位稳定.通过与DAHITI、Hydroweb和G-REALM水位数据对比验证可知,ICESat-2卫星监测水位数据稳定,水位序列精度高,均方根误差为9.7 cm,结果可靠.ICESat-2卫星水位监测成果结合湖泊水位面积模型,可实现多时段、高精度湖泊水位监测,并计算水位季节性变化时间序列,结果显示,呼伦湖水位季节性特征明显,且年际变化趋势基本稳定,春季至夏季水位下降,夏季至冬季水位上升.湖泊水位变化受外界因素的影响较大,气温升高引起的蒸发量增大是湖泊水位下降的主导因素,气温、蒸发量与水位变化呈现出较强的负相关性;人工注水对湖泊水量的补给使湖泊水位上升,且在2021年注水期内水位上涨趋势明显.

    ICESat-2卫星测高水位监测影响因素呼伦湖

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    保护性耕作对黄土高原旱作麦田土壤氮矿化的影响

    庞晔袁建钰闫丽娟杜梦寅...
    1446-1456页
    查看更多>>摘要：农田土壤氮矿化是陆地生态系统氮循环的重要过程,对维持土壤供氮能力及作物生长发育具有重要意义.陇中黄土高原半干旱区是我国西北部重要的粮食生产区,如何实现当地旱作农田氮素高效利用一直是研究热点,然而目前关于该地区不同耕作措施对旱作麦田土壤氮矿化的影响规律我们却知之甚少.为此本文以黄土高原旱作麦田为研究对象,于2021年春小麦生育期(3-8月)采用树脂芯原位培养法监测不同耕作措施[传统耕作(T)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆覆盖(TS)、免耕+秸秆覆盖(NTS)]对土壤氮矿化的影响特征,通过分析不同耕作措施对土壤氮素含量和水热条件的影响规律,以此来探究耕作措施对土壤氮矿化过程的影响.结果表明:(1)T、NT、TS和NTS处理下土壤氮素在春小麦生育前期(播前-开花期)呈净氮固持状态、中后期(开花期-成熟期)呈净氮矿化状态.不同耕作措施下土壤净氮矿化速率差异显著(P<0.05),呈现为NTS>TS>NT>T.(2)相较T处理,3种保护性耕作在春小麦生育期内增加了土壤全氮、NH4+-N含量和土壤水分,减少了NO3--N含量和土壤温度的累积.(3)相关分析表明,土壤氮素含量、土壤水热是影响土壤净氮矿化速率的关键要素,但不同培养阶段调控土壤氮矿化的影响因子有所不同.综上所述,NTS处理有利于土壤氮矿化,提高了农田土壤氮素供应和蓄水保墒能力,对维持和恢复黄土高原半干旱区农田系统生产力具有重要意义.

    春小麦地保护性耕作土壤氮矿化土壤氮组分土壤水热

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    退化沙质草地恢复过程中植被生物量变化及其与土壤碳的关系

    周静孙永峰丁杰萍白浩江...
    1457-1464页
    查看更多>>摘要：植物生物量分配特征及其向土壤中的物质输入是退化沙质草地生态系统恢复,尤其是土壤碳含量增加的关键环节.本研究以科尔沁沙地不同恢复阶段的流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘和封育草地为研究对象,调查分析草本植被生物量分配特征、根系性状和土壤理化性质特征,厘清生物量分配特征和根系性状与土壤碳的相互关系.结果发现:随着沙化草地逐步恢复,植被地上生物量、根系生物量、地表凋落物以及地下残体均呈显著的增加趋势(P＜0.01),相对于沙化严重的流动沙丘,半固定沙丘、固定沙丘和封育草地的植物总干物质(生物量+凋落物)分别增加了11.0%、116.3%和151.2%.与生物量变化趋势相同,土壤碳含量随沙化草地的逐步恢复显著增加(P＜0.05),其中0～10 cm层的增加速率高于10～20 cm层.结构方程模型(SEM)分析显示,0～10 cm层土壤碳含量受地表凋落物、地下残体和根表面积3个因素的影响,10～20 cm层土壤碳含量仅受地下残体和根表面积两个因素的影响,同时,两层土壤碳含量均与地上生物量无显著的关系.研究结果表明,在退化沙质草地恢复过程中,土壤碳含量主要受凋落物输入以及根系性状的影响,而与地上生物量无直接关系.

    退化沙质草地土壤碳含量植物生物量凋落物根系性状

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    盐碱胁迫对菊芋渗透调节及抗氧化酶系统的影响

    钱玥李思源饶良懿
    1465-1471页
    查看更多>>摘要：为揭示植物在盐碱胁迫下的生理响应,选择菊芋(Helianthus tuberosus)为研究对象,设置营养土组(CK)、轻度盐碱土组(LS)和中度盐碱土组(MS)3个不同处理,研究不同盐碱胁迫强度下菊芋有机渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸)、丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶系统活性[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物歧化酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)]等生理指标的变化.研究结果表明:(1)不同盐碱胁迫强度下菊芋叶片可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白等有机渗透调节物质含量均出现增加.(2)各组间MDA含量无显著差异,随着盐碱胁迫强度的增加,菊芋叶片SOD、POD、CAT等抗氧化酶系统活性指标均表现出上升趋势.与同期CK组相比,盐碱胁迫150 d,LS和MS组SOD活性分别显著增加22.13%和26.49%,LS和MS组CAT活性较CK组分别显著增加81.66%和92.38%(P＜0.05),MS组POD活性在测定期间均显著高于同期CK组.上述研究结果表明在盐碱胁迫下,菊芋通过增加体内渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸)含量和激活抗氧化酶系统(SOD、CAT、POD)来提高其抗性,具有较强耐盐碱能力.

    盐碱胁迫菊芋有机渗透调节物质抗氧化酶系统

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