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干旱区研究 [Arid Zone Research]

基本信息

  • ISSN:1001-4675
  • 语种: Chinese;
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出版信息

  • 出版时间:1984年-
  • 出版者:《干旱区研究》编辑部
  • 出版格式:
  • 总访问量:1924784次
  • 基于活力-组织力-恢复力的黑河源区高寒湿地景观生态健康评估

    关键词: 高寒湿地; 景观指数; 生态健康; 土地利用; VOR模型; 黑河源区;

    DOI:10.12074/202403.00010V1

    提交时间: 2024-03-01

    摘要:黑河源国家湿地公园作为典型高寒河源湿地,其生态系统健康状况是衡量高寒湿地当前及未来发展状态的重要依据。本研究基于土地利用数据,引入景观生态脆弱性指数,从生态系统活力、组织力、恢复力和生态系统服务价值四个方面构建高寒湿地生态健康综合评价体系,定量评估2014—2021年黑河源区生态健康时空变化特征。结果表明:(1)草地是黑河源区最主要的土地利用类型,高、中和低覆盖度草地呈镶嵌式分布;其次是未利用地,主要分布在河流两岸及西北部。(2)黑河源区以低脆弱区和较低脆弱区面积为主,整体景观生态脆弱性较低。(3)黑河源区以健康和中等健康为主,整体生态环境健康水平较高。综合来说,黑河源区2014—2021年生态系统较为健康,今后黑河源区可以以生态功能为主,兼顾牧业生产,保证生态系统朝着“生态和谐”的健康方向发展。

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  • 基于InVEST模型的共和县生境质量时空变化及驱动因素

    关键词: InVEST模型; 生境质量; 地理探测器; 地理加权回归(GWR); 共和县; 青海省;

    DOI:10.12074/202403.00003V1

    提交时间: 2024-03-01

    摘要:在新型城镇化背景下,青海省共和县作为兰西城市群建设的关键节点和典型的荒漠生态脆弱区,其经济和生态的协调发展对建设海南州可持续发展议程创新示范区具有重要意义。本研究基于2000年、2010年、2020年三期土地利用数据,利用InVEST模型,对2000—2020年共和县生境质量时空分布及效应变化特征进行探究,进而对生境质量的影响因子及其作用进行地理探测器和局部空间回归。结果表明:(1)2000—2020年共和县生境质量整体呈上升趋势,生境质量均值分别为0.612(2000年)、0.626(2010年)、0.627(2020年),生境质量空间分布存在明显的区域差异,空间格局上呈现北高南低的态势。(2)影响共和县生境质量的主驱动因子为年平均气温(TEM)和归一化植被指数(NDVI),因子间的交互作用对生境质量空间分异的影响大于单一因子,TEM与香农均匀度指数(SHEI)、香农多样性指数(SHDI)交互作用强烈。(3)TEM对生境质量呈负向效应,负向影响区域主要集中在共和北部与东部地区;NDVI呈正向效应,正向影响区域主要集中在共和中部与南部地区;国民生产总值(GDP)对生境质量的正向效应较2000年上升了30%,塔拉滩光伏促进了共和县生态产业协同发展。研究结果可为干旱区推动地方经济建设和生态环境保护提供科学的决策依据。

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  • 裸露与沙埋对极端干旱区凋落物分解和养分释放的影响

    关键词: 极端干旱区; 凋落物分解; 沙埋; 质量残留率;

    DOI:10.12074/202403.00004V1

    提交时间: 2024-03-01

    摘要:为了评估沙漠公路防护林林带裸露与沙埋处理下的凋落物分解和养分动态特征,以梭梭(Haloxylon am⁃modendron)和乔木状沙拐枣(Calligonum arborescens)同化枝、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)叶凋落物为研究对象,用凋落物分解袋法进行分解试验。结果表明:(1)3种凋落物的质量损失在2种处理下均存在显著差异,沙埋处理下凋落物质量损失大于裸露处理,至分解试验结束,裸露处理下梭梭、乔木状沙拐枣和多枝柽柳的失重率分别为7%、6.8%、18.1%;沙埋处理下梭梭、乔木状沙拐枣和多枝柽柳的失重率分别为23.7%、9.7%、21.9%;(2)分解过程中,2种处理下凋落物C、N、P含量变化不太一致,梭梭与乔木状沙拐枣同化枝的N与P含量均呈净富集状态,而C含量则呈现净释放状态;多枝柽柳叶的N和P含量分别呈净富集、净释放状态,C含量为富集-释放状态;(3)分解速率k值与相关因素分析表明,凋落物初始N、P、C:N与C:P含量对分解速率影响显著(P<0.01)。这些结果说明,在极端干旱区,沙埋对凋落物的分解过程有显著的积极影响。

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  • 敦煌月牙泉域地下水系统水文地球化学特征分析

    关键词: 敦煌月牙泉; 地下水系统; 水化学特征; 环境同位素;

    DOI:10.12074/202403.00005V1

    提交时间: 2024-03-01

    摘要:选择河西走廊西端的月牙泉域作为研究对象,通过样品采集测试,对研究区内的水化学特征、环境同位素和水文地球化学过程进行了系统分析。结果表明:大气降雨(包括冰川融水)形成的出山河水是区内潜水的主要补给来源,二者存在密切的成因联系,局部地区受断裂构造或越流影响并受祁连山前深部地下径流侧向补给;党河灌区地下水的蒸发作用微弱,以人工开采为主要排泄方式,其他浅层地下水以蒸发为主要排泄项:地下水化学成分的演化受到碳酸和硅酸盐岩溶滤作用的影响;岩盐、石膏和硅酸盐岩的溶解作用、方解石和白云岩的沉淀作用以及蒸发作用是控制地下水盐分的主要因素,且在流域水循环过程中存在不同程度的混合作用。研究结果可为月牙泉生态保护与恢复提供科学依据。

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  • 东昆仑木孜塔格峰地区水汽来源分析

    关键词: 木孜塔格峰; HYSPLIT模型; 水汽来源; 东昆仑;

    DOI:10.12074/202403.00006V1

    提交时间: 2024-03-01

    摘要:降水是山地冰川重要的补给,水汽来源与降水的多少密切相关。本文选取昆仑山东部木孜塔格峰现代冰川分布区,基于混合单粒子拉格朗日综合轨迹(HYSPLIT)模型和全球数据同化系统(GDAS)对木孜塔格峰地区2005—2022年水汽来源进行后向轨迹分析,并探讨其季节变化,揭示木孜塔格峰地区水汽来源及其规律。结果表明:木孜塔格峰地区的水汽源主要随着中纬度西风带向欧亚内陆延伸,在青藏高原西部分为三路,分别从天山山脉、帕米尔高原以及从高空平流层进入我国青藏高原,印度洋水汽向北翻越喜马拉雅山或者西北转向东与西风环流混合进入高原腹地。木孜塔格峰地区主要由陆源水汽控制,分别是从帕米尔高原和天山山脉进入,其水汽占总量的62.52%;海源水汽则为西风带的高空水汽(大西洋水汽)以及印度洋水汽,占总量的37.48%;且海源水汽的占比逐年上升。从多年季节平均角度分析,除了以上的水汽源以外,夏季的局地再循环水汽比重较高,占总量的22.64%。本文研究结果将为理解东昆仑木孜塔格峰地区水循环提供重要参考。

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  • 土壤微生物膜对沙生植物幼苗光合和荧光特性的影响

    关键词: 土壤微生物膜; 沙生植物; 光合作用; 叶绿素荧光;

    DOI:10.12074/202403.00007V1

    提交时间: 2024-03-01

    摘要:为揭示土壤微生物膜对沙生植物幼苗光合和荧光特性的影响,以沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)和沙打旺(Astragalus laxmannii)幼苗为研究对象,设置不同菌剂施用方式(喷施、混施)和施用量(0、1、3、5、7 g·kg-1和10 g·kg-1)开展盆栽试验,比较分析土壤微生物膜形成后植物气体交换和叶绿素荧光特征。结果表明:(1)当菌剂施用量>3 g·kg-1时,固结层硬度、厚度和土壤脲酶、蔗糖酶活性均显著高于对照组(P<0.05)。(2)在3~7 g·kg-1菌剂处理组沙打旺净光合速率显著高于对照组(P<0.05),且蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)和胞间CO2浓度(Ci)均显著高于沙冬青(P<0.05)。(3)当菌剂施用量>5 g·kg-1时沙打旺最大光化学效率(Fv/Fm)显著高于对照组(P<0.05)。除3 g·kg-1处理组之外,沙冬青Fv/Fm和光化学猝灭系数(QP)均高于沙打旺。(4)土壤特性、光合气体交换和叶绿素荧光三者为部分中介模型,土壤特性的改变能直接影响沙冬青和沙打旺叶绿素荧光特性。土壤微生物膜使固结层硬度和厚度平均提高3.84%和152.85%,土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性平均增强93.37%、170.68%和256.03%。其通过改善土壤质量、提高叶片气孔导度从而增强沙冬青和沙打旺光合效率和能力,使沙打旺和沙冬青净光合速率平均提高28.48%,Fv/Fm平均提高0.84%。

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  • 昆仑山北坡两种优势荒漠灌木的生物量预测模型

    关键词: 荒漠灌木; 生物量; 预测模型; 昆仑山;

    DOI:10.12074/202403.00008V1

    提交时间: 2024-03-01

    摘要:构建数学模型是估算灌木生物量的重要方法之一。本研究以中昆仑山北坡山前荒漠带常见的两种荒漠灌木红砂(Reaumuria soongarica)和合头草(Sympegma regelii)为研究对象。采用全株收获法采集植株,分别以株高(H)、冠幅面积(S)、植株体积(V)为自变量,植株地上生物量(W1)、地下生物量(W2)、全株生物量(W3)为因变量,建立函数模型,选取决定系数(R2)、估计标准差(SEE)、回归检验显著水平(P值)为评价指标,以P< 0.001为前提,选取R2尽量大、SEE尽量小的模型为红砂和合头草生物量最优预测模型。结果显示:红砂和合头草的生物量最优预测模型均为二次函数模型,合头草全株最优预测模型为一次函数模型除外。红砂植株体积(V)与生物量的相关性最高,生物量最优预测模型R2为0.820~0.920。合头草冠幅面积(S)与生物量相关性最高,生物量最优预测模型R2为0.935~0.973。红砂和合头草生物量最优预测模型均通过(P< 0.001)显著性检验,拟合率在84.1%~95.6%之间,可用于生物量估算,本研究为预测荒漠生态系统碳储量和评价碳汇潜力提供科学依据。

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  • 县域尺度下关中地区农作物水足迹时空特征及影响因素

    关键词: 农作物; 水足迹; 影响因素; 时空分布; 关中地区 ;

    DOI:10.12074/202403.00009V1

    提交时间: 2024-03-01

    摘要:探讨区域农作物水足迹和其时空分布规律及驱动因素,可以提高农业生产效率和水资源利用效益。本研究量化并分析关中地区54个县(区)2000-2020年冬小麦和夏玉米水足迹,并借助通径分析方法探究影响其绿水足迹、蓝水足迹及灰水足迹时空变化的驱动因素。结果表明:(1) 关中地区农作物总水足迹从2000年2.232×108 m3下降到2020年2.003×108 m3,其中蓝水是最主要的水资源使用形式,其次是灰水,绿水使用量最少,三者占比分别为37.261%、36.254%和26.485%;(2) 农作物总水足迹空间上差异显著,呈现出东高西低和相似地区(高-高、低-低)集聚分布的特征;(3) 单位面积产量、平均风速和化肥施用量分别为影响绿水足迹、蓝水足迹和灰水足迹最显著的因素。本研究的结果有利于帮助关中地区节约水资源和提高用水效率,拓展农业水资源可持续利用思路。

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  • 西藏易贡湖流域地表水水化学特征及其控制因素

    关键词: 易贡湖流域; 水化学; 相关性分析; 物质来源; Gibbs图;

    DOI:10.12074/202403.00002V1

    提交时间: 2024-03-01

    摘要:为探究易贡湖流域地表水水化学特征及其控制因素,以藏东南易贡湖流域为研究对象,采集了26组地表水样,绘制了水样点主要离子线性变化趋势图、Gibbs图及Piper三线图等,运用相关分析、线性趋势分析、数理统计和离子比等方法。分析了研究区地表水主要离子特征及其控制因素,揭示了研究区地表水水中的主要物质来源。结果显示:易贡湖流域地表水阳离子主要为Ca2+、Mg2+,K+和Na+含量较低,4种阳离子的含量关系为:Ca2+>Mg2+>Na+>K+,阴离子主要为HCO-3 、SO2-4 和Cl-,NO-3 和F-含量较低,阴离子含量关系为:HCO-3 > SO2-4 >Cl-> NO-3 >F-,H2SiO3浓度值变化平稳,围绕6.9 mg·L-1上下波动变化,pH值沿程变化平稳,在7.84~8.37之间,水体属于弱碱性。Ca2+、Mg2+和HCO-3 是构成易贡湖流域地表水中的3种主要离子,水化学类型以HCO3-Ca·Mg或HCO3-Ca型为主。岩石溶滤作用是主要控制因素,阳离子交替吸附作用和蒸发浓缩作用均相当微弱,人为活动影响十分有限。

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  • 基于地形梯度的青藏高原冰川分布格局及成因

    关键词: 冰川分布; 地形梯度; 分布指数; 地理探测器; 青藏高原;

    DOI:10.12074/202403.00075V1

    提交时间: 2024-03-01

    摘要:目前,冰川分布与变化的影响机理还存在不确定机制。为探究地形因子对冰川分布格局的影响,本文以第6版Randolph冰川编目数据和NASADEM为数据源,运用均值变点法、分布指数和地理探测器等方法,对青藏高原冰川在地形起伏度、海拔、坡度和坡向等地形梯度上的分布格局及其与地形因子之间的响应关系进行分析。结果表明:(1)青藏高原冰川对坡向、坡度的适宜性较广,对地形起伏度、海拔的选择性较强,且在高地形起伏度、高海拔上呈现优势分布。(2)地形对冰川发育影响较大,各地形因子对冰川空间分布的影响显著不同。海拔和地形起伏度是控制冰川分布的主要因素,且交互探测结果表明二者共同作用对冰川空间分异性影响最大。(3)在海拔和地形起伏度梯度上,喜马拉雅山脉冰川优势分布范围最广,其次是喀喇昆仑山脉,其余10座山脉冰川的优势分布均呈近似正态分布,但不同山脉形态各异。

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