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西北干旱区藓类结皮覆盖下土壤多功能性特征及影响因子

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干旱区研究 2024年第5期41卷 812-820页

作者：雷菲亚李小双陶冶尹本丰荣晓莹张静陆永兴郭星周晓兵张元明中国科学院新疆生态与地理研究所新疆抗逆植物基因资源保育与利用重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011

生物土壤结皮是由干旱区重要的活性地被物组成,可显著影响地表土壤的物质循环与能量交换,改善表层土壤的物理、化学和生物学性质,从而影响土壤多功能性(Soil Multifunctionality,SMF)。藓类结皮是生物土壤结皮的重要类型之一,本研究旨... 详细信息

生物土壤结皮是由干旱区重要的活性地被物组成,可显著影响地表土壤的物质循环与能量交换,改善表层土壤的物理、化学和生物学性质,从而影响土壤多功能性(Soil Multifunctionality,SMF)。藓类结皮是生物土壤结皮的重要类型之一,本研究旨在探究西北干旱区荒漠藓类结皮覆盖下土壤与裸沙的SMF差异性,探究两者SMF变化的主要驱动因素。通过分析土壤的8个干旱区关键生态系统功能指标,运用平均值法和因子分析法计算SMF,运用最小二乘回归分析和结构方程模型(SEM)等探究SMF变化的主要驱动因素。研究发现:(1)藓类结皮覆盖下土壤的单一和多功能性显著高于裸沙。(2)裸沙和藓类结皮覆盖下SMF变化的驱动要素具有差异性,裸沙SMF的主要驱动因素为干旱(Aridity)和土壤含水量(SWC),而藓类结皮覆盖下SMF驱动要素为土壤砂粒含量。(3)年均温(MAT)对裸沙和藓结皮覆盖土壤SMF的变化均呈现最大的间接效应。因此,藓类结皮发育显著增加了荒漠土壤SMF,同时也调节SMF的相关驱动因素。以上研究结果对深入理解荒漠裸沙和结皮覆盖下SMF的差异性及驱动因素具有重要意义。

关键词：土壤多功能性西北干旱区藓类结皮驱动因素结构方程模型

西北干旱区荒漠植物叶片和细根碳、氮、磷化学计量特征

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生态学报 2024年第9期44卷 3648-3659页

作者：陈壹铭单立山马静王红永解婷婷杨洁马丽甘肃农业大学林学院兰州730070

植物的叶片和细根是植物地上部分和地下部分最重要的营养器官,其碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征反映了植物的养分限制状况及叶片与细根间的协同作用,开展叶片与细根化学计量关系的研究,对认识植物养分利用策略及元素间平衡关系有重要... 详细信息

植物的叶片和细根是植物地上部分和地下部分最重要的营养器官,其碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征反映了植物的养分限制状况及叶片与细根间的协同作用,开展叶片与细根化学计量关系的研究,对认识植物养分利用策略及元素间平衡关系有重要意义。对西北干旱区21种荒漠植物叶片与细根C、N、P含量进行了测定,分析了C、N、P含量及其计量比在不同生活型及不同器官间的关系。结果表明:1)西北干旱区荒漠植物叶片与细根C含量相对稳定,叶N、P含量高于细根,说明在干旱生境中,植物对养分的分配侧重于地上部分,以完成其正常的生命活动;叶片与细根的N∶P无显著差异,有明显的保守性,表明植物地上与地下部分养分吸收策略与分配规律具有一致性;2)不同生活型植物叶片和细根的C、N、P含量及C∶N、C∶P存在显著差异,灌木与禾草具有较高的C∶N和C∶P,杂类草具有较高的N、P含量,说明灌木与禾草倾向于保守型养分适应策略,杂类草倾向于快速生长的资源竞争策略;3)21种荒漠植物叶片与细根N、P含量间均存在显著的正相关关系,表明西北干旱区荒漠植物体内N、P元素间存在相互作用;4)植物叶片与细根间C、N、P含量及C∶N、C∶P存在等速生长关系,表明植物光合产物和养分在地上与地下部分间的分配具有平行的比例关系,但这种关系受生活型影响。上述结果表明西北干旱区不同生活型植物在恶劣生境中存在不同的养分适应策略,且地上与地下部分的养分利用策略及分配规律存在协同作用,这为进一步认识西北干旱区荒漠植物的养分利用策略提供了试验基础。

关键词：生态化学计量叶片细根生活型西北干旱区荒漠植物

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西北干旱区绿洲时空变化及驱动力

应用生态学报 2024年

作者：焦岩闫峰卢琦王艳姣中国林业科学研究院生态保护与修复研究所中国林业科学研究院荒漠化研究所中国气象局国家气候中心

基于2000—2020年Landsat影像和数字高程模型等数据，采用面向对象的方法进行绿洲分类，使用趋势分析、重心迁移及地理探测器等方法对西北干旱区绿洲时空特征及其驱动力进行研究。结果表明：2000—2020年，西北干旱区绿洲面积呈线性增... 详细信息

基于2000—2020年Landsat影像和数字高程模型等数据，采用面向对象的方法进行绿洲分类，使用趋势分析、重心迁移及地理探测器等方法对西北干旱区绿洲时空特征及其驱动力进行研究。结果表明：2000—2020年，西北干旱区绿洲面积呈线性增加趋势，绿洲面积年均增速为1079.66 km2·a-1。绿洲面积增长率由高到低依次为阿拉善、南疆、河西走廊和北疆地区。西北干旱区绿洲主要呈带状或点状分布在天山南北麓、昆仑山、祁连山北麓和阿拉善高原，北疆绿洲面积变化表现为北部增加、南部减少；南疆绿洲主要沿河流扩张，但部分绿洲边缘出现退缩；河西走廊绿洲的扩张与退缩均发生在西北部河流沿岸；阿拉善绿洲呈散点状扩张，无明显退缩区域。北疆和南疆绿洲的重心大体上向东北方向移动，河西走廊绿洲重心沿西北方向迁移，阿拉善绿洲重心呈南北向波动迁移。农田生产潜力对北疆绿洲和河西走廊绿洲空间分异的解释能力最强，分别为43.6%和45.3%；影响阿拉善绿洲分布变化最敏感的因子是降水（解释能力为27.6%）；南疆绿洲分布响应最敏感的环境因子是土壤类型（解释能力为44.9%）。西北干旱区绿洲中，人类活动因子之间的交互作用以双因子增强为主，自然因子之间的交互作用为双因子增强和非线性增强。

关键词：绿洲时空特征地理探测器驱动力西北干旱区

西北干旱区城市水资源绿色效率及节水减排研究

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人民黄河 2024年第6期46卷 68-73页

作者：张文阁雍会石河子大学经济与管理学院新疆石河子832000 水利部发展研究中心北京100038

运用包含非期望产出的SBM模型测度2011—2020年西北干旱区34个地级市的水资源绿色效率,利用自然断点法探究西北干旱区水资源绿色效率的时空演变特征,并在此基础上分析西北干旱区各地级市的节水减排潜力。结果表明:2011—2020年西北干旱... 详细信息

运用包含非期望产出的SBM模型测度2011—2020年西北干旱区34个地级市的水资源绿色效率,利用自然断点法探究西北干旱区水资源绿色效率的时空演变特征,并在此基础上分析西北干旱区各地级市的节水减排潜力。结果表明:2011—2020年西北干旱区34个地级市有88.2%的市水资源绿色效率未达到生产前沿面;水资源绿色效率总体呈现出南部、中部、北部逐渐递增的空间分布态势;城市之间的节水减排潜力差异显著,区域之间呈现“中部>南部>北部”的发展格局;从节水减排技术、产业结构、水资源管理等角度提出相关对策建议,以期推动西北干旱区各城市水资源绿色效率的提升。

关键词：水资源绿色效率 SBM模型节水减排潜力西北干旱区

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西北干旱区气候变化对灌溉春玉米生产的影响

中国农业气象 2024年第7期45卷 745-755页

作者：褚超雷俊阳仁贵齐月李强杨庆怡姚玉璧施磊张掖市气象局张掖734000 兰州资源环境职业技术大学/黄河流域生态环境产教融合研究院/甘肃省气候资源利用与防灾减灾重点实验室兰州730021 定西市气象局定西743000 中国气象局兰州干旱气象研究所兰州730020

基于河西走廊中部1984-2022年灌溉春玉米定位观测试验,结合同期气象资料,采用线性回归、相关分析和M-K突变检验等方法,分析气候变化对西北干旱区灌溉春玉米生育期和产量的影响。结果表明:春玉米全生育期平均气温以0.76℃·10a^(-1)的速... 详细信息

基于河西走廊中部1984-2022年灌溉春玉米定位观测试验,结合同期气象资料,采用线性回归、相关分析和M-K突变检验等方法,分析气候变化对西北干旱区灌溉春玉米生育期和产量的影响。结果表明:春玉米全生育期平均气温以0.76℃·10a^(-1)的速率呈极显著上升趋势(P西北干旱区气候变化对当前灌溉方式下的春玉米生产不利。

关键词：气候变化灌溉春玉米生育期产量西北干旱区

1961—2022年中国西北干旱区夏季降水变化特征

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干旱区地理 2024年

作者：郑孟林赵勇杨霞高原大气与环境四川省重点实验室/成都信息工程大学大气科学学院新疆维吾尔自治区气象台

基于1961—2022年6—8月西北干旱区102个气象站的逐日降水数据，分析了中国西北干旱区极端降水和非极端降水的时空变化特征和不同区域2种类型降水的变化差异。结果表明：（1）西北干旱区夏季降水量整体呈增多趋势，伊犁河谷和塔里木盆... 详细信息

基于1961—2022年6—8月西北干旱区102个气象站的逐日降水数据，分析了中国西北干旱区极端降水和非极端降水的时空变化特征和不同区域2种类型降水的变化差异。结果表明：（1）西北干旱区夏季降水量整体呈增多趋势，伊犁河谷和塔里木盆地西部尤其显著，对年总降水量贡献的平均值超过40%。（2）西北干旱区夏季极端降水量对总降水量的贡献约为45%，整体呈增加趋势，塔里木盆地西部、河西–阿拉善和新疆北部尤其显著。（3）西北干旱区大部分气象站的夏季极端降水量、极端降水天数和极端降水强度均呈增加增强趋势；大部分气象站的非极端降水天数显著减少，但降水强度明显增强。塔里木盆地西部夏季降水量的增加由极端降水量和非极端降水量增加共同贡献，分别贡献了总降水量增加值的61%和39%，其余区域夏季降水量的增加主要由极端降水量增加贡献。研究成果加深了对中国西北干旱区夏季2种类型降水气候变化特征的认识。

关键词：极端降水非极端降水时空特征区域差异西北干旱区

多源遥感降水产品在西北干旱区的气象干旱性能评估

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干旱区地理 2024年第4期47卷 549-560页

作者：黄曼捷李艳忠王渊刚于志国庄稼成星寅聪南京信息工程大学水文与水资源工程学院江苏南京210044 水利部水文气象灾害机理与预警重点实验室江苏南京210044 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011

多源遥感降水产品在气象站点稀少或分布不均地区的干旱监测方面,发挥着至关重要的作用,比如地处中国西北的干旱区。选择5套典型遥感降水产品(PERSIANN、CHIRPS、CMORPH、TMPA和MSWEP),基于标准化降水蒸散指数(SPEI),评估了降水产品在3... 详细信息

多源遥感降水产品在气象站点稀少或分布不均地区的干旱监测方面,发挥着至关重要的作用,比如地处中国西北的干旱区。选择5套典型遥感降水产品(PERSIANN、CHIRPS、CMORPH、TMPA和MSWEP),基于标准化降水蒸散指数(SPEI),评估了降水产品在3种时间尺度的气象干旱性能;通过游程理论识别干旱事件,阐释了遥感降水产品捕获干旱事件的能力。研究表明:(1)在西北干旱区,5套遥感降水产品均能较好地捕捉多年平均降水量的空间分布格局,但却难以准确地捕捉降水的变化趋势。(2)在捕获SPEI性能方面,MSWEP最优,其次为TMPA、PERSIANN和CHIRPS,CMORPH表现最差。1个月尺度(SPEI1)是遥感降水产品识别气象干旱的最佳时间尺度。(3)在刻画干旱事件的特性方面,CHIRPS对干旱事件数量的识别能力最佳,PERSIANN最差;MSWEP和TMPA表征干旱严重性最好,CHIRPS较差;除CMORPH外,其余4套产品均能较好地捕获干旱事件的强度和极值。综上所述,虽然5套遥感降水产品整体上可较好地捕获西北干旱区的干旱特征,但由于受降水产品反演算法、地形复杂性以及地面验证站点疏密程度的影响,较难以找到一种降水产品在捕获干旱特性所有方面均表现最优。研究成果可为区域气象干旱监测最佳降水产品的选择,以及遥感降水产品在极端干旱环境反演算法的改进方面提供参考。

关键词：遥感降水 SPEI 干旱特征游程理论西北干旱区

西北干旱区夏季水汽收支特征及对气温异常的响应

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陕西气象 2024年第1期 15-23页

作者：刘菊菊屈丽玮井宇黄少妮陕西省气象台西安710014 陕西省气象局秦岭和黄土高原生态环境气象重点实验室西安710016

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的1979—2016年ERA-Interim再分析资料分析了西北干旱区(35°N~48°N,80°E~106°E)夏季水汽收支特征,并通过环流合成分析进一步揭示了气温异常对西北干旱区水汽收支的影响。结果表明:西北干旱区夏... 详细信息

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的1979—2016年ERA-Interim再分析资料分析了西北干旱区(35°N~48°N,80°E~106°E)夏季水汽收支特征,并通过环流合成分析进一步揭示了气温异常对西北干旱区水汽收支的影响。结果表明:西北干旱区夏季大气水汽含量和水汽净收入均为增加趋势。气温和东边界、北边界以及南边界的水汽通量均在20世纪90年代后期发生显著调整。升温主要使西北干旱区东、南边界的水汽支出减少,进而导致水汽含量增加。气温异常调整环流异常,从而使对流层中下层风速变化,进一步影响西北干旱区各边界的水汽输送。其可能影响机制为气温偏高时,印度西南季风加强,使南边界偏北风减弱,导致水汽支出减少;蒙古异常反气旋加强使东边界、南边界东部和北边界的中低层风速减小,导致东边界、南边界东部水汽支出和北边界水汽收入减少。

关键词：西北干旱区水汽收支气温环流合成

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西北干旱区核桃栽植技术

河北农机 2024年第1期 67-69页

作者：张丽莉天水市秦州区林业和草原局

在我国西北干旱地区进行核桃树栽种时,相关人员应当客观意识到干旱气候环境对核桃栽植工作产生的不利影响,为科学有序地推动核桃栽植,使得核桃树种植规模化,带动当地的经济发展,并增加农民的收入。在具体的核桃栽植技术推广普及时,应当... 详细信息

在我国西北干旱地区进行核桃树栽种时,相关人员应当客观意识到干旱气候环境对核桃栽植工作产生的不利影响,为科学有序地推动核桃栽植,使得核桃树种植规模化,带动当地的经济发展,并增加农民的收入。在具体的核桃栽植技术推广普及时,应当紧扣西北干旱区的环境特点,明确核桃树的栽植技术要点,如选择适栽区、整修园地、选择优良核桃品种、保水剂运用、穴贮肥水地膜覆盖、旱井集雨节水微灌、林草结合防风固土、栽植、配方施肥、整形修剪、病虫害防治、核桃冻害的防治等。通过指导使得农户能够掌握技术要点,有效降低核桃栽植的风险,保证核桃树高产优产,为农户带来可观的经济收益,使得更多的民众愿意主动栽种核桃树,加速我国西北地区核桃产业链的打造。本文就西北干旱地区核桃栽植技术进行分析探讨。

关键词：核桃树西北干旱区栽植技术栽植价值保水剂防风固土