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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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    资源依赖视域下荒漠化地区农户耕地利用效率差异及影响因素研究——基于南疆四地州农户调查数据

    罗万云戎铭倩郭世豪
    105-115页
    查看更多>>摘要：本文构建了不同经营规模农户的耕地投入产出的解释框架,运用南疆四地州荒漠化外围的农户调查数据,通过非期望产出的超效率模型(Super-SBM)与Tobit模型分析农户耕地利用效率及影响因素.结果表明:(1)荒漠化地区农户在耕地投入产出上存在显著的经营规模差异.中等规模农户的非期望产出较低,更有利于荒漠化防治;农户耕地的综合技术效率偏低,纯技术效率值仅为规模效率值的43.36％.(2)农户耕地纯技术效率值与规模效率值的概率函数曲线随着耕地面积增加呈现先增后降的趋势,纯技术效率值(1.1 hm2)比规模效率值更快达到峰值(4.4 hm2).(3)中、大规模农户的影响因素多,中等规模农户受到耕种投入、劳动力年龄、是否雇工、民族等变量影响,大规模农户还受耕地保护偏好的影响.荒漠化防治政策需要激励外围农户耕种方式向集约化转型,注重适度规模化经营,及时评估耕地流转制度及经营方式变革对荒漠化防治的影响,大力推进数字农业技术,减少农业面源污染及地下水超采,加强劳动力的语言与技能的培训,推动荒漠外围的耕地绿色发展.

    荒漠化地区农户耕地利用效率差异含非期望产出的Super-SBM模型Tobit模型

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    沙尘热动力机制与农田防护林抑尘机理

    王志刚贾若尘罗凤敏刘明虎...
    116-122页
    查看更多>>摘要：沙尘天气包括尘卷风、扬沙和沙尘暴等起沙扬尘过程,对生态、生产、生活危害很大.近年沙尘暴频繁发生的问题,引发了人们对农田防护林防控沙尘作用的争论.鉴于此,作者重点讨论了强对流沙尘暴形成和发展的热动力作用机制,包括尘卷风及沙尘暴中尘土上升的热动力作用机理、尘土热动力量值、干飑线黑风暴与飑线雹暴升力能量密度等参数的估算,在此基础上,得出了农田防护林防控沙尘暴的机理和作用:(1)减缓地表热力积蓄,摩擦消耗平流和对流能量,有效防止地表风蚀起尘;(2)林网区静风空间能够捕获尘粒、过滤尘土;(3)促进高空含尘气流与近地面乱流交换,使微尘不断进入滞尘空间被过滤.未来应加强尘源地监控、尘土热动力强化风力的正反馈作用以及不同农田防护林配置的抑尘效果研究.

    沙尘天气强对流沙尘暴尘土热动力农田防护林

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    腾格里沙漠南缘大型光伏基地植被保护和生态修复的理论与对策

    陈强迟洪明丁伟杨昊天...
    123-132页
    查看更多>>摘要：推动新能源发展、促进能源结构改革是解决气候变化和能源短缺问题的根本途径,大力发展光伏新能源是中国实现碳达峰、碳中和目标的重要内容.近年来光伏新能源基地建设急剧发展,而在全国粮食安全战略下,土地资源成为光伏电站建设的主要约束条件.为了应对这一挑战,国家鼓励在严格保护生态前提下,在沙漠、戈壁、荒漠等区域选址建设大型光伏基地.沙漠地区地形复杂,风沙肆虐,环境恶劣,植被破坏容易、修复难,在建设大型光伏电站过程中,如何既能有效提高光伏发电效率,又能保护好植被,具有极大的挑战性.本文以腾格里沙漠南缘大型光伏基地为研究对象,调查和分析了项目区自然环境条件、植被状况和土壤水分特征,分析了固沙灌木盖度与灌木死亡率、土壤水分与灌木盖度和灌木死亡率之间的关系,基于腾格里沙漠南缘固沙植被长期生态学研究成果以及沙漠和退化生态系统生态恢复的理论和技术,提出了沙漠地区开展科学的植物保护和生态修复建议,旨在助力沙漠光伏建设+生态保护+生态修复综合模式的探索和开发,打造高质量大型沙漠光伏+沙漠治理示范样板.

    腾格里沙漠大型光伏基地荒漠化防治植被保护生态保护

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    腾格里沙漠土壤水分含量与地形、植被的关系

    宁婷张定海赵有益江晶...
    133-142页
    查看更多>>摘要：土壤水分是限制固沙植物生长的重要因子.研究沙区土壤水分的分布规律及其与地形、植被的关系,可为荒漠化治理提供科学依据.以腾格里沙漠天然植被区红卫固定沙丘上的土壤水分为研究对象,应用广义线性(GLM)、广义加性(GAM)和随机森林(RF)模型对地形、植被因子对不同深度土壤水分含量的影响进行研究.结果显示:0～300 cm 土层可分为表层(0～40 cm)、中层(40～200 cm)和深层(200～300 cm),且三层之间有显著差异.RF模型的精度显著优于GLM和GAM模型.RF模型结果显示,不同深度下土壤水分随地形因子高差增加而逐渐减少.表层和中层土壤水分随草本盖度增加而逐渐增加,而中层和深层土壤水分随灌木多度和生物量的增加呈现先减少后增加的趋势.建议今后在植物固沙过程中,可通过合理控制固沙灌木与草本植被的密度与位置以促进研究区固沙植被的恢复.

    土壤水分地形、植被因子广义线性模型广义加性模型随机森林模型

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    浑善达克沙地风蚀物粒度和元素分异特征

    娄俊鹏蔡迪文马文勇焦琳琳...
    143-154页
    查看更多>>摘要：为探究浑善达克沙地风蚀物粒度和化学元素的分异特征及相互关系,通过风洞试验分析了不同风速下风蚀物的粒径级配、粒度分布频率曲线和粒度参数等特征以及风蚀物元素含量的变化规律.结果表明:土壤风蚀速率与风速符合指数函数关系,不同风速下风蚀物的粒度分布曲线皆为单峰且峰态皆非常宽,平均粒径2.46～2.58 Φ,分选性较差,呈极度正偏.风蚀物中元素含量随风速变化模式主要包括连续下降型、"W"下降型和先升后降型,大部分元素含量与风蚀物中＜125 μm部分极显著正相关关系,而与125～500 μm部分极显著负相关.

    风洞试验化学元素粒度分异特征浑善达克沙地

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    面向"三北"的新时代生态学学科发展的若干思考

    刘任涛方进赵文智
    155-162页
    查看更多>>摘要：加强荒漠化综合防治,推进"三北"等重点生态工程建设的重大战略,赋予了生态学新的发展使命和目标.生态学特色学科体系构建与研究内容丰富完善,对于荒漠化综合防治与推进"三北"等重点生态工程建设具有重要理论与实践指导意义.本文立足"三北"的区位特点,围绕"三北"生态工程建设目标和科学治沙理念,阐述了新时代"三北"区域的生态学特色学科方向的形成特征;并且,在生态学特色学科方向的研究领域、特色学科体系设计目标、特色学科人才培养体系建设方面进行了深入思考,提出了新时代"三北"区域的生态学特色学科体系建设思路.未来面向荒漠化综合防治与"三北"生态工程建设,提出了生态学特色学科方向体系建设目标,即:(1)需要加快完善生态学特色学科方向和学科平台建设;(2)从基础研究、应用基础研究、应用研究和社会经济研究综合的角度,完善生态学特色学科方向研究内容;(3)理论指导实践,实现生态学特色学科理论精确指导荒漠化综合防治实践和"三北"生态工程建设.

    国家重大战略"三北"区域生态建设生态学特色学科发展目标

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    围封沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)种群花部特征对传粉效率的影响

    陈敏汪正蛟一乔静娟马旭君...
    163-169页
    查看更多>>摘要：围栏封育后再适度利用是当前荒漠草原生态治理和种群恢复的重要措施,目前鲜有研究探讨围封对沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)种群传粉效率的影响.花部特征和虫媒传粉是陆地植物群落有性繁殖的重要组成部分,是传粉成功的重要影响因子.沙冬青是中国内蒙古荒漠区的重要灌木种群.为揭示围封状态下种群花部特征对种群传粉效率的影响机制,我们对围封样地和自然样地中沙冬青种群的花部结构、昆虫访花频率及行为、雌性适合度等进行观测.结果表明:围封样地中沙冬青的开花数显著高于对照样地,意大利蜂是重要访花昆虫;对照样地中沙冬青种群的花粉限制指数更高,即受到更严重的花粉限制.开花数与昆虫访花频率显著正相关,较高的昆虫访花频率能够显著促进沙冬青雌性适合度的增加.围封样地中沙冬青种群具有适应虫媒传粉的花部特征,种群较高的开花数目增加了昆虫访花频率,进而显著提高了种群传粉效率.围封处理有助于短时间内迅速提高荒漠草原沙冬青种群的有性繁殖效率.

    围封花部特征花粉限制访花频率雌性适合度

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    基于无人机激光雷达的额济纳绿洲植被覆盖度监测及变化分析

    张浪党国锋鱼腾飞韩拓...
    170-181页
    查看更多>>摘要：植被覆盖度是表征植被生长状况和生态系统变化的重要参数.为科学评估黑河生态输水工程的恢复成效,以额济纳绿洲胡杨林为研究对象,应用无人机挂载激光雷达系统同时获取超高分辨率(GSD＜0.7 cm)可见光照片和超高密度激光雷达点云(3 000点·m-2),计算样地植被覆盖度,并与目视解译结果交互验证,据此建立植被覆盖度与植被指数的关系,以反演1986-2023年额济纳绿洲植被覆盖度变化.结果表明:(1)利用雷达点云数据计算的植被覆盖度与目视解译结果较为一致,R2=0.89,RMSE为0.07.相较于遥感的像元二分法,R2增加了 0.36,RMSE降低了0.03,说明利用雷达点云可以准确地计算样地植被覆盖度;(2)研究区样地尺度植被覆盖度为0.11～0.60,平均值为0.34;基于激光雷达点云建立的植被覆盖度(y)与改进型土壤调节植被指数(x)最优模型为:y=2.53x-0.07(R2=0.68,RMSE=0.12);(3)据此模型反演的1986-2000年额济纳绿洲植被覆盖度呈波动趋势,2001-2012年呈上升趋势,年增长率为0.31％,2013-2023年上升略有减缓,年增长率为0.19％.Theil-Sen Median趋势分析和M-K检验显示,生态输水工程实施后,植被覆盖由退化趋势逆转为改善趋势,表明黑河生态输水工程成效显著.

    遥感无人机激光雷达植被覆盖度额济纳绿洲生态输水

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    1980-2020年宁夏生态服务价值与生态风险特征

    王宵刘冰赵文智秦伟春...
    182-194页
    查看更多>>摘要：综合评估生态服务价值和生态风险,将为区域生态安全格局构建和可持续发展提供决策依据.以宁夏回族自治区为对象,综合应用ArcGIS、ENVI、Fragststs和GeoDa等软件,结合1980、1990、2000、2010、2020年土地利用数据,研究了生态服务价值和生态风险的时空变化特征及其关联性.结果表明:(1)1980-2020年土地面积比例顺序依次为草地(47.60％±2.51％)、耕地(33.22％±1.77％)、未利用地(9.70％±0.31％)、林地(4.58％±0.43％)、建设用地(2.63±1.09％)、水域(1.95％±0.17％),土地类型变化显著,耕地、林地和建设用地面积增加,而草地、水域和未利用地减少;(2)生态服务价值总体下降6.44％,以调节和支持服务为主,约占总价值的85.90％;(3)生态风险指数整体上升5.33％,中、高生态风险等级面积有所增加;(4)全局Moran's I指数都接近于0,生态服务价值和生态风险在空间分布上无明显聚集或离散趋势,高价值-高风险区总体上略有扩大,高价值-低风险区保持相对稳定;总体上,2000年后宁夏生态风险有所减轻.

    土地利用生态服务价值生态风险时空关联空间自相关

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    柽柳(Tamarix chinensis)气孔导度对环境因子的响应特征和模拟

    李端任孝宗王佩将
    195-204页
    查看更多>>摘要：进行叶片尺度气孔行为特征、对水分利用的影响及对环境因子的响应研究,并进行叶片气孔导度的模拟,对于理解区域植被和生态系统对环境的适应机制和进行水资源管理具有重要意义.采用LI-COR6400光合作用测定系统,对柽柳(Tamarix chinensis)各项光合生理特征进行野外观测,分析了柽柳叶片气孔导度(Gs)对环境因子的响应特征.结果表明:(1)大气相对湿度(hs)、光合有效辐射(PAR)和空气温度(Ta)对柽柳叶片Gs影响较大,与Gs的相关性hs(0.662)＞PAR(0.613)＞Ta(0.601).(2)柽柳叶片Gs日变化趋势为先升高后降低.06:00开始,随着PAR增强和Ta升高,Gs升高,随后PAR减弱和Ta降低,Gs降低.6、7月正午Ta过高引起叶片气孔闭合,Gs最大值出现在10:00左右;8、9月Gs最大值出现在14:00左右.(3)在生长季末期,柽柳能够通过Gs的调节,实现对水分的高效利用来适应干旱的环境.(4)用经验模型(Jarvis)、半经验模型(BWB)和气孔导度机理模型(USO)模拟Gs,模拟结果的决定系数(R2)、修正效率系数(MEC)和均方根误差(RMSE)分别是(0.713、0.409、0.024)、(0.482、0.309、0.158)和(0.260、0.135、0.255).在3个模型中,Jarvis模拟R2和MEC值最大且RMSE值最小,说明其模拟精度最高.

    柽柳(Tamarixchinensis)气孔导度Jarvis模型BWB模型USO模型

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