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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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    浑善达克沙地景观结构变化对生态系统服务的影响

    罗晶黄晓霞程宏蒋宁...
    99-109页
    查看更多>>摘要：京津风沙源治理是中国政府实施的具有重大战略意义的生态工程,实施近20年,区域生态环境状况发生了根本转变.为了定量评估京津风沙源治理工程实施以来景观结构变化及其对生态系统服务价值的影响,以浑善达克沙地为研究区域,以生态调节服务(风蚀防治、水蚀防治、碳固存)、生态供给服务(牲畜养殖、粮食生产)、生境支持服务(自然生境多样性、人口居住支持服务)等指标,利用生态系统服务复合指数(Multiple ecosystem services landscape index,MESLI)和景观格局指数,运用冗余分析(redundancy analysis,RD A)和变差分解(Variation Partitioning)方法,研究了生态系统服务及集成的时空格局,以及植被景观组成与景观配置对区域生态系统服务贡献的变化.结果表明:(1)2000-2015年,浑善达克沙地的林地、草地面积减少,沙地面积则增加了 110％;林地的景观结构改善,而草地与沙地的景观破碎化明显,连通度降低.(2)研究区东部和南部的生态系统服务价值增加了19％-85％,主要与林地景观的空间配置结构改善有关;中部和西部生态系统服务总体降低了 28％-43％,主要与草地面积缩减、沙地面积扩张、植被景观破碎化有关.(3)景观格局对区域生态系统服务供给的贡献从2000年的60.88％增加到2015年的69.21％,且二者共同作用的比例明显增加,植被景观组成的贡献整体大于植被景观配置的贡献.植被景观配置对生态系统服务的相对贡献增加,表明植被恢复等治理工程的实施,在景观空间结构方面提升了防风固沙的效果,改善了区域生态系统服务功能.

    生态系统服务景观组成景观配置土地利用变化京津风沙源区

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    科尔沁沙地西部横向沙丘间的风况和输沙势

    冯净雪丁占良尤莉韩广...
    110-119页
    查看更多>>摘要：以科尔沁沙地西部一处典型横向沙丘群为研究对象,在沙丘顶部、丘间走廊和迎风坡脚各布设一套自动气象站,对流动性的横向沙丘群内部的风况进行了连续16个月的实地观测.为有效说明沙丘群外围气象站是否能真实反映沙丘群内部实际风况特征,从翁牛特旗国家站获取了同时段风况的小时数据.结果表明:(1)丘间走廊年内主导风向为SW,与迎风坡脚基本一致但频率更高,相对于沙丘顶部(WNW)和翁牛特旗(NW)而言,风向大角度向左偏转;(2)丘间走廊年内平均风速为3.28 m·s-1,春季平均风速可达4.74 m·s-1,瞬时风速大于起沙风速;丘间走廊会发生较强烈的风沙活动,这对塑造丘间走廊完整形态、形成稳定的横向沙丘群空间格局具有重要作用;(3)利用日均值计算丘间走廊的输沙势为37.94 VU,低于沙丘顶部94.54％,高于翁牛特旗86.99％,由此可知,沙丘群外围气象台站测得的风况数据不能真实反映沙丘群内部风沙活动的实际情况.为更精确地估算沙丘群内部的真实输沙状况,建议至少在沙丘顶部和丘间走廊各布设一套全自动气象站进行联动观测.本研究对于揭示沙丘群落整体风况变化规律和沙尘灾害防治具有重要的理论和技术支撑价值.

    横向沙丘群风况主导风向输沙势科尔沁沙地

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    沙丘形态及表沙粒度特征对风况和地表植被变化的响应

    姜吴彬张德国杨小平
    120-129页
    查看更多>>摘要：以毛乌素沙地3种沙丘(新月形沙丘、抛物线形沙丘和反向沙丘)为研究对象,对其形态、表沙粒度特征和区域风况进行了量化分析,探讨了沙丘表沙物理运动过程及其形态对外界条件(风况和地表植被)变化的反馈,揭示了沙丘表沙粒度特征对不同沙丘形态的响应机制.结果表明:新月形沙丘表沙平均粒径由迎风坡底部向顶部逐渐变小,分选呈现逐渐变好趋势,但粒径较小和分选较差的表沙样出现在沙丘迎风坡中部.随着地表植被覆盖度的增加,新月形沙丘逐渐向抛物线形沙丘转变,近地表输沙能力和沙丘上风向沙源的供应同样受到限制,致使抛物线形沙丘由迎风坡底部向顶部呈现表沙平均粒径变大,而分选逐渐变好的趋势.毛乌素沙地内季节性风况(春季盛行强劲西北风,夏季盛行较弱东南风)的变化不仅促进了反向沙丘的发育,并且重组了西北盛行风影响下的表沙粒度特征.在夏季反向风风蚀的作用下,沙丘落沙坡顶部出现反向堆积和脊线反向移动的现象,同时其顶部呈现平均粒径由小变大、分选逐渐变好的趋势.

    沙丘形态表沙粒度特征季节性风况地表植被覆盖风力减弱

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    2016-2020年沙尘天气对陕西省空气质量的影响特征

    王蕾蒙瑞丽曹磊高飞...
    130-138页
    查看更多>>摘要：基于2016-2020年陕西省环境空气质量监测数据,分析沙尘天气对陕西省空气质量的影响特征.结果表明:(1)陕西省域沙尘天气过程每年发生9-19次,沙尘影响日每年20-46 d;春季为沙尘天气高发季,5月和3月为高发月;沙尘天气过程发生频数空间分布整体表现为自北向南、自东向西递减.(2)各城市沙尘天气过程持续时间2-120 h,关中城市持续时长总体高于陕北和陕南城市;不同沙尘天气过程PM10峰值浓度变化范围大,最高值出现在榆林(3 219 μg·m-3).(3)2018年沙尘天气对陕西省PM10年均浓度影响最大,2020年影响最小,年均浓度绝对贡献分别为9.3 μg·m-3和2.9μg·m-3;各城市沙尘影响日超标占比66.7％-89.7％,污染等级以轻度和中度污染为主,严重和重度污染较少;榆林、延安和商洛的严重污染100％来源于沙尘天气,关中5市的严重污染20.5％-66.7％来源于沙尘天气.

    沙尘天气陕西省空气质量PM10

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    古尔班通古特沙漠灌木冠幅预测模型

    王明娜张定海张志山路丽宁...
    139-150页
    查看更多>>摘要：古尔班通古特沙漠是中国第二大沙漠,也是中国固定和半固定沙丘主要分布区,固沙灌木种较多.冠幅不仅是反映固沙灌木可视化的重要参数,也是反映沙漠植被生长情况的重要变量.以3种沙丘(固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘)上主要固沙灌木为研究对象,利用12种基础模型、BP(Backpropagation Neural Network)神经网络和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)机器学习算法建立了基于固沙灌木株高和冠长率的冠幅预测模型,同时将两种机器学习算法拟合结果与基础模型进行比较,最终选出了适合研究区的冠幅预测模型.结果表明:(1)不同沙丘类型和不同灌木种类的最优冠幅预测模型不同,且固定沙丘和半固定沙丘模型优于流动沙丘.3种沙丘类型最优拟合为M2(Quadratic Model)模型;(2)白梭梭(Haloxylon persicum)在半固定沙丘和流动沙丘上拟合的最优模型分别为M2、M7(Gompertz),沙拐枣(Calligonum mongolicum)最优模型为M2,蛇麻黄(Ephedra distachya)和油蒿(Artemisia ordosica)在半固定沙丘和流动沙丘上拟合较优模型分别为M2、M7.总体来说,基础模型M2和M7可以较好地预测不同类型的灌木冠幅值;(3)基于径向基(Radial Basis Function)核函数的支持向量回归机的冠幅预测模型明显优于BP神经网络模型.

    株高冠幅冠长率基础模型BP神经网络SVM支持向量机

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    荒漠绿洲湿地水分来源及植物水分利用策略

    赵颖刘冰赵文智温紫娟...
    151-162页
    查看更多>>摘要：水分是干旱区不同景观界面间的水分循环过程与水力联系的主体,维持着干旱区湿地生态系统的结构与功能.为量化水分来源及其对植物水分的贡献率,以河岸灌木湿地和草地盐沼湿地为研究对象,通过测定降水、径.流、地下水、土壤水和植物水中δD、δ18O组成,利用多源线性混合模型分析水分来源对荒漠植物水分利用的贡献率..结果表明:(1)黑河流域荒漠绿洲湿地年均降水量104.6 mm,约占蒸散量(604.47 mm)的17.03％,具有明显的季节性分布特征.地下水位与土壤含水量的波动取决于河流距离,离河道较近的河岸灌木湿地地下水深度及土壤含水量随季节波动较小,而离河道较远的草地盐沼湿地则变化很大.(2)当地大气降水线δD=6.33δ18O+4.04(R2=0.931),斜率和截距均略小于全球大气降水线则符合黑河流域湿地整体降水少而蒸散量大的特点.黑河径流δD和δ18O均值分别为-43.80‰±12.09‰ 和-8.65‰±23.33‰,地下水为-50.98‰±13.18‰ 和-9.74‰±25.49‰,土 壤水为-42.07‰±6.89‰和-7.22‰±2.49‰,植物水为-51.84‰±14.46‰和-8.50‰±24.13‰.(3)地表蒸发是荒漠绿洲湿地土壤氢、氧同位素富集的主要原因.地下水和河水分别是草地盐沼湿地与河岸灌木湿地的主要水分来源,贡献率分别约为61％和50％,表明湿地植物相比于干旱区脉冲式降水更依赖较为稳定的水源.(4)植物根系深度和毛细根分布是决定荒漠绿洲湿地植物水分利用策略的重要因素.

    荒漠绿洲湿地水分来源氢氧同位素贡献率水分利用策略

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    疏勒河中下游土地荒漠化敏感性评估

    吴盈盈王振亭
    163-171页
    查看更多>>摘要：土地荒漠化是疏勒河流域面临的关键环境问题,加强该区域的荒漠化敏感性评估对有效控制荒漠化至关重要.通过集成多源GIS与遥感数据,构建土壤、植被、气候和管理定量评估指标,利用地中海荒漠化与土地利用模型(MEDALUS)计算环境敏感性指数,识别荒漠化敏感区,在此基础上分析荒漠化敏感性的成因,并引入变异系数法确定荒漠化敏感性的主要影响因素.结果表明:目前疏勒河中下游荒漠化态势严峻,17.70％的区域属于极高敏感区,54.34％属于较高敏感区.荒漠化敏感性的空间格局是中部高、北部低,主要由与人类活动有关的管理质量指数决定.从绿洲内至绿洲外荒漠化敏感性逐渐升高,大致呈层状分布,表明人类活动对荒漠化影响显著,建议加强和巩固绿洲外围的防护体系建设.

    荒漠化敏感性MEDALUS模型变异系数法疏勒河中下游

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    白刺(Nitraria tangutorum)灌丛不定根构型特征及生物量分配模式

    李小乐党晓宏翟波魏亚娟...
    172-180页
    查看更多>>摘要：植物根系构型和生物量分配模式能有效反映植物对干旱贫瘠环境的适应策略.以西鄂尔多斯国家级自然保护区内的唐古特白刺(Nitraria tangutorum)灌丛为研究对象,采用传统挖掘法对灌丛不定根系构型特征和生物量分配模式进行野外实地调查.结果表明:(1)不同生长阶段白刺灌丛不定根系均以垂直分布的深根型为主.(2)不定根系构型均为人字形,雏形阶段根系拓扑指数T1、修正拓扑参数qa和qb分别为0.98、0.95、0.52,发育阶段为0.87、0.69、0.46,成熟阶段为0.85、0.63、0.63.雏形阶段灌丛分支率较发育和成熟阶段分别小8.96％和30.05％.随白刺灌丛不断发育,各级根径逐渐增大,灌丛分支逐渐复杂,资源利用范围逐渐扩大.相较于灌丛不定根系,生物量分配重心始终倾斜于灌丛地上部分.(3)成熟阶段灌丛不定根系与地上部分的根冠比较雏形阶段和发育阶段分别降低32.75％和0.83％,其中不定根系粗根(三级根)占比减少,细根(二级根和一级根)占比提高.白刺灌丛在生长过程中通过提高不定根系分支率、增加灌丛地上部分和不定根系细根的生物量等方式适应胁迫环境.

    白刺(Nitrariatangutorum)不定根系根系构型生物量分配相对生长关系

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    荒漠蓝藻规模化培养试验

    王楠许文文赵燕翘赵洋...
    181-189页
    查看更多>>摘要：以人工生物土壤结皮治理沙化土地技术是近年来新兴的绿色环保固沙技术,是目前沙区生态恢复研究的热点.然而,用于人工生物土壤结皮培养的荒漠蓝藻等生物体的产量是限制该技术大规模应用的瓶颈.为阐明荒漠蓝藻规模化培养的生长特征及其限制因子,以分离于腾格里沙漠蓝藻结皮中的优势荒漠蓝藻——鱼腥藻(Anabaena cylindrica)、具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)、念珠藻(Nostoc carneum)、席藻(Phormidium sp.NIES-2121)、伪枝藻(Scytonema sp.NIES-4073)、爪哇伪枝藻(Scytonema javanicum)和单歧藻(Tolypothrix tenuis)为研究对象,测定了不同扰动时长下荒漠蓝藻的生长特征和产量,分析了荒漠蓝藻的生长与扰动时长、温度、光照强度、光合有效辐射、pH和电导率对荒漠蓝藻的影响.结果显示:荒漠蓝藻接种后干重先迅速增加后逐渐趋于稳定,而6 h和12h扰动下干重在培养后期高于3h扰动;荒漠蓝藻在3、6、12h扰动下的总质量分别为每培养池(15m3)0.858、0.940、0.841 kg;在3 h和12 h扰动下荒漠蓝藻干重与日均温度呈显著二项式相关,与日均光照强度和日均光合有效辐射呈显著负相关;荒漠蓝藻总质量与有效积温显著正相关.6 h扰动时长下荒漠蓝藻的总质量最高,且6 h扰动下荒漠蓝藻长势好于3 h,较12 h扰动耗能小.在荒漠蓝藻规模化培养时应将扰动时长设置为6 h,且确保生长期内的有效积温应不低于145℃.

    人工生物土壤结皮荒漠蓝藻规模化培养扰动时长有效积温

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    科尔沁沙地差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)水分利用特征

    贺超刘廷玺段利民王冠丽...
    190-198页
    查看更多>>摘要：深入剖析科尔沁沙地固沙植被水分利用特征,可为科尔沁沙地生态修复和区域荒漠化防治提供参考.测定了科尔沁沙地典型固沙植被差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)2020年生长季的植物水及其所在区域的地下水、土壤水与降水的δD值,采用多源线性混合模型定量分割了差巴嘎蒿的水分利用来源.结果表明:(1)研究区大气降水方程斜率小于全国大气降水方程,说明该区域大气降水蒸发强烈,方程截距较大,表明研究区水汽再循环强烈.土壤水同位素方程的斜率和截距都小于研究区大气降水方程线,表明土壤水受二次蒸发影响显著.(2)土壤含水率与降雨量、植物生长期的变化有显著的相关关系,受降雨影响,浅层(0-40 cm)土壤含水率波动幅度最大,且土壤含水率随土层深度的增加趋于稳定.(3)雨季,差巴嘎蒿主要利用0-40 cm和120-160 cm层的土壤水,利用率分别为30.1％和25.2％,对其他深度的土壤水利用较少;旱季,主要利用0-80 cm和160-200 cm层的土壤水,利用率分别为30.7％和21.1％,明显高于其他土壤层.

    差巴嘎蒿(Artemisiahalodendron)氢氧稳定同位素多元线性混合模型水分来源科尔沁沙地

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