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期刊信息/Journal information
中国沙漠
中国沙漠

王涛

双月刊

1000-694X

caiedit@lzb.ac.cn

0931-4967253 4967256

730000

兰州市东岗西路322号

中国沙漠/Journal Journal of Desert ResearchCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是沙漠（荒漠）学科领域中唯一的学术性刊物，其宗旨是力图准确、迅速、快捷地报道我国在沙漠（荒漠）学科领域中的研究水平、进展、热点、动态与专项研究的全貌与流派。努力把握国家自然科学基金项目的研究动态，及时准确反映具有国际先进水平的研究成果，追踪报道具有荣获国家、省部级研究成果潜力的重大课题的研究成果，有计划地组织文稿，系统地报道本学科具有极强生命力的项目进展和成果，促进和引导学科发展。
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    干旱半干旱区蚂蚁的生态功能综述

    刘任涛
    213-221页
    查看更多>>摘要：生物多样性与生态系统多功能性的关系是国际生态学领域新兴的热点研究方向.蚂蚁是全球陆地生态系统中分布最广、数量最大的社会性昆虫,具有多种重要的生态系统功能.但是,在干旱荒漠生态系统中,前人在研究中往往忽略蚂蚁多样性是土壤生态系统功能维持的关键基础.针对干旱区生态系统中蚂蚁多样性与生态系统功能关系,首先分析蚂蚁作为生态系统"工程师"的生态作用,系统梳理了蚂蚁筑巢活动对土壤结构、物理化学性质和土壤养分及能量流动的影响,然后从蚂蚁与土壤生物间的作用关系分析了蚂蚁筑巢活动对土壤微生物、土壤动物分布的影响规律,并总结了蚂蚁和非蚁土壤动物间的营养级作用关系,其次总结了蚂蚁本身作为土壤动物的优势类群对土壤功能的直接影响作用.综合分析表明,蚂蚁具有重要的生态系统"工程师"作用,深刻影响土壤物理化学性质与土壤功能;通过上行效应或下行效应,蚂蚁与土壤生物间的营养级作用关系是土壤生物多样性形成与维持的关键,在土壤生态系统功能中具有重要的基础性作用.在干旱、半旱区,蚂蚁活动形成蚁丘影响土壤环境及其土壤生物多样性,进而影响土壤生态系统功能及其生态系统多功能性,关系到脆弱生态系统功能恢复与稳定性维持,可以为未来干旱、半旱生态系统服务能力提升及多服务性奠定重要基础.

    蚂蚁筑巢活动营养级关系生态功能生态系统恢复

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    2003-2018年黄土高原植被光学厚度时空变化及其影响因素

    杜佳瑜刘宪锋孙高鹏李双双...
    222-230页
    查看更多>>摘要：植被光学厚度(VOD)是表征地表生物量和植被含水量的关键指标,准确认知黄土高原大规模植被恢复背景下的VOD变化特征对于科学评估生态工程效益具有至关重要的作用.本文基于X波段的VODCA数据,利用趋势分析、偏相关分析和残差分析等方法,探究了 2003-2018年黄土高原VOD时空变化特征,量化了气候因子和人类活动对VOD的相对贡献.结果表明:(1)2003-2018年黄土高原VOD呈显著增长趋势,增速为0.28％/10a(P＜0.01),且秋季增速达到0.32％/10a(P＜0.01),大于春季和夏季;(2)空间分布上,黄土高原VOD呈极显著增长区域占总面积的69.7％;减少区域仅占5.4％,且主要分布在内蒙古北部和鄂尔多斯西部;(3)黄土高原VOD与降水、太阳辐射呈显著正相关的区域主要分布在西部半干旱草原地区,负相关区域主要分布在甘肃省南部的沟壑区;(4)回归分析表明,气温、降水、辐射和人类活动对VOD的相对贡献率分别为45.74％、2.09％、38.20％和13.97％,而人类活动影响逐渐增加,其影响呈增长趋势的区域占研究区的88.4％.

    植被光学厚度生态恢复时空变化影响因素黄土高原

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    科尔沁沙地风成细沙的物质组成特征及其对物源的指示

    韩晓雨迟云平谢远云康春国...
    231-246页
    查看更多>>摘要：科尔沁沙地是中国北方面积最大的半固定沙地,追踪其物质来源对认识沙地/沙漠的形成演化和重建碎屑物质的迁移路径至关重要.为此,本研究对科尔沁沙地风成沙的细颗粒组分(＜63 μm和＜11 µm)进行了岩石学分析、元素地球化学分析、Sr-Nd同位素分析、TIMA自动化矿物识别以及碎屑锆石U-Pb测年分析,全面表征科尔沁沙地物质组成并对其物源进行定量约束.结果表明:科尔沁沙地经历了较低的化学风化,分选和再循环的程度较低.重矿物组合以钛铁矿、绿帘石、锆石、石榴子石、磁铁矿+赤褐铁矿为主,与地球化学母岩判别图解共同指示科尔沁沙地沉积物主要来自中酸性岩浆母岩.Sr-Nd同位素进一步约束主要源区为中亚造山带南缘和华北克拉通北缘,少量粉尘来源于中国北方边界沙漠.沙地的碎屑锆石U-Pb年龄集中在中生代至晚古生代(200～600 Ma)和古元古代(1 518～2 000 Ma、2 200～2 600 Ma).与潜在源区锆石年龄谱的对比显示,科尔沁沙地细颗粒组分既有来自中亚造山带南缘大兴安岭经风力搬运和河流搬运而来的近源物质供给,也有经河流搬运自华北克拉通北缘燕山山脉出露的古老基岩.逆向蒙特卡罗模型的定量物源结果显示中亚造山带的贡献占53.7％、华北克拉通贡献占46.3％.风与河流的共同作用解释了科尔沁沙地风成沙细颗粒组分的形成.

    科尔沁沙地地球化学重矿物Sr-Nd同位素锆石U-Pb测年物源

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    乌兰布和沙漠沿黄河段土壤水盐空间分异特征及其成因

    雍天张金霞陈丽娟席海洋...
    247-258页
    查看更多>>摘要：乌兰布和沙漠沿黄河段土壤盐碱化治理对保障黄河流域生态安全、实现高质量发展具有重要意义.本文通过测定乌兰布和沙漠沿黄河段45个采样点的土壤水盐数据,运用传统统计学和地统计学方法对该区土壤水盐空间分异特征及土壤盐碱化成因进行分析.结果表明:乌兰布和沙漠沿黄河段土壤水盐碱含量整体呈现出自西向东、由南到北逐渐增大的趋势;其中非盐碱土占该区总面积的41.37％,轻、中、重度盐土分别占该区总面积的34.11％、10.56％和8.74％,极重度盐碱土出现在巴彦木仁苏木附近,占该区总面积的5.22％;而盐碱土以硫酸盐类(46.67％)和氯化物类(53.33％)为主;土壤质地对土壤盐分的影响最显著,其次为土壤全碳含量和含水量;气候干旱、降水稀少、黄河引流灌溉与地下水位抬升是乌兰布和沙漠沿黄河段土壤盐碱化的主要原因.

    乌兰布和沙漠土壤水分土壤盐分空间分布

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    西北荒漠区土壤氮素组分沿干旱梯度的空间变化

    杭伟陆永兴郭浩郭星...
    259-268页
    查看更多>>摘要：旱区面积占比大,对全球气候变化响应敏感.氮素通常被认为是荒漠生态系统的第二大限制资源,存在不同的形态,然而目前尚不清楚干旱程度如何影响土壤氮素的空间分布.本研究基于中国西北荒漠区54个样点的无机氮、有机氮和全氮数据,结合气候环境数据,探究不同干旱程度下,西北旱区氮素组分的空间变化及驱动要素.结果表明:土壤氮素沿干旱梯度的空间变化存在明显的干旱阈值(0.87),土壤氮素组分的空间变化对干旱程度的响应呈现突变特征;在阈值附近,土壤全氮、有机氮含量和有机无机氮比例急速上升,而硝态氮含量快速下降;干旱阈值前后的全氮和有机氮含量均随干旱增加而显著下降;0～10cm 土层内,土壤全氮和有机氮含量随土层的加深而逐渐增加.干旱程度会直接或通过土壤含水率、电导率和pH间接影响氮素组分的空间变化.

    干旱阈值西北荒漠区氮素含量驱动要素土层

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    荒漠生物结皮碳交换对模拟增温和降雨变化的响应

    贺祯子徐冰鑫刘文静胡宜刚...
    269-278页
    查看更多>>摘要：生物结皮是干旱荒漠区的重要地表覆被,在未来气候变化加剧的背景下,认识其主导的碳交换过程对于准确评估区域甚至全球碳平衡具有重要意义.尽管针对荒漠生物结皮碳循环过程如何响应全球气候变化已开展了一些研究,但仍缺少关于增温和降水变化及其互作效应的试验研究.本文以腾格里沙漠东南缘的藓结皮和藻结皮为研究对象,基于野外模拟增温和5个降水梯度(2、5、8、13、20 mm)下总初级生产力(GPP)、生态系统呼吸(ER)和净生态系统碳交换量(NEE)的监测,评估其碳交换对未来气候变化的响应.结果表明:(1)增温仅显著影响藓结皮日NEE,降水变化显著影响两种生物结皮日GPP、ER和NEE,增温和降水变化之间没有互作效应.(2)5个降水梯度下,增温平均降低了 20.8％藓结皮累积GPP,同时增加了 9.9％累积ER,净效应表现为累积NEE平均增加102％;然而,增温提升了藻结皮264％GPP,提高藻结皮24.2％ER,其NEE没有显著变化.(3)藓结皮ER和NEE分别与温度和土壤湿度指数正相关和线性负相关,而增温条件下的藻结皮NEE与二者无显著相关关系.未来全球气候变暖可能会促进荒漠藓结皮的净碳固定,而对藻结皮净碳交换量没有显著影响.因此,在预测未来荒漠生态系统的碳收支时,应考虑不同生物结皮碳交换对气候变暖和降水变化的响应差异.

    气候变化生物结皮碳收支互作效应

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    乌玛高速公路腾格里沙漠段防护体系典型断面风沙活动特征

    缑永涛吴永祥彭波张勇...
    279-289页
    查看更多>>摘要：乌玛高速公路(G1816)腾格里沙漠段风沙活动威胁公路安全运营.对风沙活动典型路段防护体系内的风况特征、地表沉积物粒度特征和近地表(0～2 m)水平沙尘通量进行了研究.结果表明:观测期间年平均风速为3.13 m·s-1,平均起沙风速为7.66 m·s-1,起沙风频率为17.6％,起沙风风向以W-NNW、E、S为主.年输沙势为187.57 VU,合成输沙势为78.6 VU,合成输沙方向为135°,RDP/DP为0.419,属于低等风能环境、风向变率中等的钝双峰风况.防护体系内0～2 m水平沙尘通量空间差异显著,从公路上侧流动沙丘观测点至靠近公路草方格沙障观测点水平沙尘通量衰减了 99％,公路下侧从流动沙丘观测点至草方格沙障观测点水平沙尘通量衰减了 93.6％.防护体系内地表沉积物以中沙和细沙为主,不同高度沙尘粒度由防护体系外围至防护体系内部逐渐变细.

    风况输沙势沙尘通量乌玛高速公路

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    刷状沙柳沙障固沙性能风洞模拟

    姚正毅屈建军肖建华王茹燕...
    290-297页
    查看更多>>摘要：与传统的沙柳沙障人工逐根布设不同,刷状沙柳沙障采用机械编织形成,有类似拒马的外形,布设后稳定性好,也便于施工.对一种以沙柳枝条为原料的刷状沙障固沙性能进行了风洞模拟.结果表明:(1)在第1道沙障前风速略有降低,在第1、2、4道沙障处,风速增加较大.在经过每道沙障后,风速下降较大,形成一个降速区.(2)沙障正下方沙面多表现为侵蚀状态.迎风的第1道沙障,侵蚀现象最严重,随着时间推移,甚至发生掏蚀现象.沙障之间多处于堆积状态,第1格堆积最严重,其后堆积程度减弱.(3)沙障设置后,风沙流结构呈复杂的指数下降曲线.8、12、16、20m·s-1风速下的集沙量分别减少86.8％、81.6％、53.4％、67.8％.这表明刷状沙柳沙障有较好的固沙性能.由于沙障的扰动,沙物质向上飘散,使地表10～14 cm高度以上进沙口的集沙量有所增加.

    沙柳刷状沙障风洞模拟固沙

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    腾格里沙漠人工固沙植被区藓类植物形态演变特征

    万雨晨刘彦平吴永胜贾鸿飞...
    298-307页
    查看更多>>摘要：形态演变特征能够反映植物体对环境变化的适应策略.为了解藓类植物适应干旱沙区环境演变的形态变化特征,以腾格里沙漠东南缘人工固沙植被区内的真藓(Bryum argenteum)、土生对齿藓(Didymodon vinealis)和齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)为研究对象,采用空间代时间的方法,解析了不同植被年龄区(35、41、66年)的藓类植物在叶片、个体、种群和群落水平的形态特征和数量特征的变化规律.结果表明:随着植被年龄的增加,3种藓的形态性状呈现出一定的差异性.突出体现在土生对齿藓的叶面积、叶尖长和株高不断下降,而真藓和齿肋赤藓表现出非持续性变化,这可能与种内和种间的资源竞争有关.尽管如此,从整体特征来看,腾格里沙漠人工固沙植被区藓类植物在生态系统修复过程中普遍经历了由茎叶体小、密度大向茎叶体大、密度小的演变趋势.

    藓类植物形态适应植被演替干旱区

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    2001-2020年贺兰山东麓荒漠草原植被覆盖度演变

    沈爱红佘洁石云吴涛...
    308-320页
    查看更多>>摘要：贺兰山是中国荒漠和荒漠草原分界线,其东麓洪积扇上分布荒漠草原,在维持生态系统稳定性方面发挥着积极作用.本文研究了其植被覆盖度(Fraction Vegetation Coverage,FVC)时空变化,分析影响植被盖度变化的主要因子.利用Landsat卫星遥感数据,基于像元二分模型反演了 2001-2020年贺兰山东麓洪积扇区荒漠草原植被覆盖度,分析其空间格局和时空变化特征,采用Sen+Mann-Kendall趋势分析、Hurst指数和参数最优地理探测器模型对其驱动因素进行分析.结果表明:(1)FVC空间上呈现出西北高东南低的趋势,以极低植被覆盖度和低植被覆盖度为主.多年FVC均值为33.38％,总体植被覆盖度处于较低水平.(2)2001-2020年FVC呈现显著增加趋势(P＜0.01),年均增长率为2.34％,整体表现为西北部和东南部呈改善趋势,改善的区域占植被覆盖总面积的93.24％;植被覆盖度的平均变异系数为0.394,整体相对稳定,空间上东部和中部变化表现最为剧烈,具有显著的空间差异.(3)研究区植被覆盖度的反持续性较强,Hurst指数平均值为0.495,大于0.5的区域占44.77％;从空间分布上看,研究区南部、西部Hurst指数较高,植被变化的持续性较高,东部、北部Hurst指数较低,植被变化的持续性较低.(4)年降水量和土地利用类型是影响贺兰山东麓洪积扇区荒漠草原植被覆盖度空间分布的主要因子,交互探测表明年降水量、海拔、日照时数和空气湿度的交互作用Q值最大,水热因子组合对植被盖度影响增强显著;风险探测表明各驱动因子对研究区植被生长的影响均有其适宜的范围.本研究有助于揭示不同因子对贺兰山东麓洪积扇区荒漠草原植被变化的驱动机制.

    荒漠草原植被覆盖度时空分异OPGD模型驱动因素

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