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阿拉善-华北北缘晚古生代-早中生代岩浆作用:对古亚洲洋俯冲-闭合过程的制约

岩石学报 2025年第1期41卷 66-90页

作者：曾浩宋东方肖文交李普庆中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

位于中亚造山带南部的阿拉善-华北北缘地区保存了丰富的晚古生代-早中生代岩浆记录,为理解古亚洲洋从俯冲至闭合的构造演化过程提供了关键信息。本文对位于内蒙古西部的甘其毛都地区的4个侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学... 详细信息

位于中亚造山带南部的阿拉善-华北北缘地区保存了丰富的晚古生代-早中生代岩浆记录,为理解古亚洲洋从俯冲至闭合的构造演化过程提供了关键信息。本文对位于内蒙古西部的甘其毛都地区的4个侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析。锆石U-Pb定年表明这些岩体分别形成于早二叠世(283±3Ma、273±5Ma、272±5Ma)和中三叠世(238±3Ma)。早二叠世岩体以石英闪长岩和闪长玢岩为主,富集轻稀土与大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta等,Hf同位素显著亏损(-4.0~+15.6)。它们可能是由俯冲板片流体交代地幔楔部分熔融形成的基性岩浆经分离结晶演化而成。中三叠世侵入体为花岗闪长岩,轻重稀土元素强烈分异,锆石ε_(Hf)(t)值均为正值(+5.0~+8.5),可能代表了碰撞造山阶段新生下地壳物质部分熔融的产物。在此基础之上,本文系统收集并分析了阿拉善-华北北缘地区晚古生代-早中生代岩浆岩的时空分布规律与地球化学特征,以限定其构造背景与深部动力学过程。结合前人研究成果提出:石炭纪时期,古亚洲洋向南俯冲至阿拉善-华北克拉通之下并不断向北后撤;至早二叠世,俯冲板片转变为前进式俯冲,整体处于挤压环境,发育大规模岩浆活动与弧背前陆盆地;早-中三叠世,古亚洲洋闭合,阿拉善-华北克拉通沿索伦缝合带与北侧的中亚弧增生体系发生碰撞-拼贴。

关键词：阿拉善华北北缘晚古生代-早中生代古亚洲洋俯冲-闭合

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塔克拉玛干沙漠4种低矮植物非生长季的株形特征

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草业科学 2025年第1期42卷 67-76页

作者：宫琦李生宇郑伟唐宗树新疆农业大学草业学院新疆草地资源与生态自治区重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所国家荒漠-绿洲生态建设工程技术研究中心中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展重点实验室

低矮灌草植被在冬春风季植物风沙防护体系的薄弱期发挥着重要防护作用，查明其株形和分枝特性，可为科学评估和利用其阻固沙能力提供科学基础。本研究以塔克拉玛干沙漠腹地的多年生草本植物罗布麻(Apocynum venetum)、河西菊(Launaea po... 详细信息

低矮灌草植被在冬春风季植物风沙防护体系的薄弱期发挥着重要防护作用，查明其株形和分枝特性，可为科学评估和利用其阻固沙能力提供科学基础。本研究以塔克拉玛干沙漠腹地的多年生草本植物罗布麻(Apocynum venetum)、河西菊(Launaea polydichotoma)、花花柴(Karelinia caspia)和半灌木骆驼刺(Alhagi sparsifolia)为研究对象，实地观测其株形特征，统计分析其防沙能力。结果表明：1) 4种植物的枯枝外形不同，且各株形指标相对大小不同。罗布麻株呈圆柱体，河西菊呈球体，骆驼刺呈椭球体，花花柴呈倒立圆锥体；株高表现为罗布麻>骆驼刺>花花柴>河西菊，冠幅表现为花花柴>河西菊>罗布麻>骆驼刺，侧影面积表现为罗布麻>河西菊>骆驼刺>花花柴，株形体积表现为罗布麻>河西菊>花花柴>骆驼刺。2)株形分枝特征不同。花花柴一级分枝数最多，骆驼刺和河西菊多二级分枝，罗布麻一级分枝少而二级分枝多，骆驼刺和河西菊多二级分枝，罗布麻一级分枝少而二级分枝最多。分枝侧影面积占比和分枝体积占比大小排序均为花花柴>骆驼刺>河西菊>罗布麻，孔隙度排序为罗布麻>河西菊>骆驼刺>花花柴，这些指标均可指示其相对阻固沙能力大小。3) 4种植物的株形特征与阻固沙能力密切相关。花花柴、骆驼刺和河西菊株形属于宽矮型，阻固沙能力较强，而罗布麻属于窄高型，阻固沙能力较弱。研究结果可为阐释荒漠草原地表相对稳定性保持机制提供重要信息，也可为风沙环境低矮灌草植物生态功能科学评价及沙漠化防治植物种选择提供重要参考。

关键词：多年生荒漠植物株形分枝防沙能力枝系构型几何体疏透性

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基于深度学习和气温空间场的叶尔羌河源区径流模拟研究

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地理科学进展 2025年第3期44卷 631-641页

作者：斯维安黄粤刘铁李忠栩昝婵娟王晓飞中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆维吾尔自治区遥感与地理信息系统应用重点实验室乌鲁木齐830011 乌兹别克斯坦塔什干灌溉与农业机械化工程大学塔什干10000

冰雪消融径流的精确模拟对内陆河流域洪水灾害预警与水资源优化管理具有重要意义。长短时记忆神经网络(long short-term memory, LSTM)深度学习模型可有效用于水文预测领域。针对传统LSTM模型未能充分利用气象要素空间特征,论文以叶尔... 详细信息

冰雪消融径流的精确模拟对内陆河流域洪水灾害预警与水资源优化管理具有重要意义。长短时记忆神经网络(long short-term memory, LSTM)深度学习模型可有效用于水文预测领域。针对传统LSTM模型未能充分利用气象要素空间特征,论文以叶尔羌河源区为研究区,基于空间矩(spatial moments of catchment, SMC)方法提取气温的空间特征,利用LSTM学习长时序过程规律,构建融合气温时空特征的高寒山区深度学习日径流预测模型SMCLSTM;利用LSTM模型和水文模型SWAT(soil and water assessment tool)作为比对模型评估了改进的LSTM模型在冰雪消融补给型河流径流预测中的优势与不足。结果表明:SMC-LSTM径流模型纳什效率系数相较于SWAT日尺度水文模型提高约20%;SMC-LSTM径流预测模型在预见期1~7 d时纳什效率系数优于LSTM模型5%~15%,在峰值流量的预测上优于LSTM模型2%~22%,预见期越短,SMC-LSTM径流预测模型优势越明显。空间量化指标SMC的加入提升了LSTM模型径流预测的准确度。

关键词：长短时记忆神经网络高寒山区水文模型空间矩叶尔羌河

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沙漠光伏电站地表蚀积发生机制实验研究

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干旱区研究 2025年第2期42卷 349-359页

作者：王浩李生宇王海峰范敬龙崔珂军中国科学院新疆生态与地理研究所国家荒漠-绿洲生态建设工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830011 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 中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所莫索湾沙漠研究站新疆石河子832000 中国科学院大学北京100049

风沙活动引起地表侵蚀或堆积,影响光伏电站的安全运行。为阐明沙漠光伏电站地表风蚀的发生机制,通过风洞实验与数值模拟,分析了不同风速条件下(6 m∙s^(-1),8 m∙s^(-1),10 m∙s^(-1)),光伏板在正、反风向下的风速流场特征及蚀积变化规律... 详细信息

风沙活动引起地表侵蚀或堆积,影响光伏电站的安全运行。为阐明沙漠光伏电站地表风蚀的发生机制,通过风洞实验与数值模拟,分析了不同风速条件下(6 m∙s^(-1),8 m∙s^(-1),10 m∙s^(-1)),光伏板在正、反风向下的风速流场特征及蚀积变化规律。结果表明:(1)光伏板改变了近地表风速和流场,形成了板前气流抬升区、板下气流加速区、板后涡流减速区及板尾气流恢复区;板下近地表风速显著增加,易掏蚀,而板后风速降低,易堆积。(2)反风向时,光伏板板下“狭管效应”导致气流加剧,风蚀明显大于正风向气流,而板后堆积与背风侧的涡流减速有关。(3)光伏电站边缘光伏阵列板下风蚀最为严重,而电站内部光伏阵列则风蚀较轻;随着光伏组件高度增加,板下风蚀有所减轻。研究结果可为沙漠光伏电站沙害防治和高效生产提供科学依据。

关键词：风洞实验数值模拟风蚀强度气流流场光伏电站

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钢铁企业烧结机机头超低排放改造实证

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资源节约与环保 2025年第2期 10-13,19页

作者：刘丽青张俊新疆天熙环保科技有限公司新疆乌鲁木齐830000 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 中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展重点实验室新疆乌鲁木齐830011

钢铁行业是目前我国主要的大气污染排放源之一。以新疆某钢铁企业烧结机机头超低排放改造项目为例,改造后采用“湿式脱硫提效+更换高效除尘除雾器+SCR脱硝”工艺对烧结机机头尾气进行深度治理,污染物颗粒物、SO_(2)、NO_(x)减排量分别为... 详细信息

钢铁行业是目前我国主要的大气污染排放源之一。以新疆某钢铁企业烧结机机头超低排放改造项目为例,改造后采用“湿式脱硫提效+更换高效除尘除雾器+SCR脱硝”工艺对烧结机机头尾气进行深度治理,污染物颗粒物、SO_(2)、NO_(x)减排量分别为80.87 t/a、413.52 t/a、906.95 t/a,每年可为企业节省缴纳排污费约169.22万元。因此,钢铁企业烧结机机头超低排放改造的实施,减少了大气污染物的源头排放,具有一定的经济效益和环境效益。

关键词：钢铁行业超低排放改造污染物排放量减排量

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基于U-ConvHDNet模型的戈壁砾幕层提取

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测绘通报 2025年第04期 68-74页

作者：马于博张爱国王浩宇刘帅琪靳镜宇沈占锋李均力中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室中国科学院空天信息创新研究院生态环境部南京环境科学研究所新疆遥感与地理信息系统应用重点实验室

砾幕层是戈壁生态系统的重要组成部分，大尺度的砾幕层遥感监测对戈壁生态系统保护具有重要意义。针对砾幕层结构松散、异质性强的特点，本文提出了一种基于U-ConvHDNet语义分割的砾幕层自动信息制图方法，利用2023年8月的哈密全区域的S... 详细信息

砾幕层是戈壁生态系统的重要组成部分，大尺度的砾幕层遥感监测对戈壁生态系统保护具有重要意义。针对砾幕层结构松散、异质性强的特点，本文提出了一种基于U-ConvHDNet语义分割的砾幕层自动信息制图方法，利用2023年8月的哈密全区域的Sentinel-2影像提取戈壁砾幕层信息。结果表明，U-ConvHDNet模型的F1分数为0.918,优于参与对比的7个主流语义分割模型，消融试验表明骨架网络的改进与上下采样模块的联合使用有效提升了精度。双重感受野滑窗策略优化了拼接线附近不稳定的现象，提取出哈密戈壁砾幕层总面积为1.026×10～5 km2,其信息提取精度的F1分数为0.921。本文研究可为戈壁砾幕层的监测和戈壁生态系统治理提供技术支撑。

关键词：遥感影像语义分割深度学习砾幕层

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北山造山带增生造山过程

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地质通报 2024年第12期43卷 2131-2150页

作者：宋东方肖文交曾浩毛启贵敖松坚中国科学院地质与地球物理研究所/岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院新疆生态与地理研究所/干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室新疆乌鲁木齐830011

北山造山带位于中亚造山带南缘中段,处于东西向构造衔接的关键大地构造位置。近年来,北山造山带构造演化成为研究热点,在基底时代与构造属性、岩浆岩成因、蛇绿岩时代与构造背景、沉积物源与大地构造背景、构造变形样式与时限等方面取... 详细信息

北山造山带位于中亚造山带南缘中段,处于东西向构造衔接的关键大地构造位置。近年来,北山造山带构造演化成为研究热点,在基底时代与构造属性、岩浆岩成因、蛇绿岩时代与构造背景、沉积物源与大地构造背景、构造变形样式与时限等方面取得了重要进展。本文以这些新进展为主线,总结北山造山带各构造单元的基本特征,梳理岩浆作用时空格架和蛇绿混杂岩时代,在此基础上探讨北山增生造山过程。北山造山带前寒武纪岩浆记录为零星分布的中元古代(约1.4 Ga)及新元古代(0.9~0.8 Ga)花岗片麻岩,不存在大规模的前寒武纪结晶基底;早古生代—早中生代发育连续的岩浆作用。蛇绿岩时代具有从中部寒武纪—奥陶纪向南北两侧石炭纪—二叠纪变年轻的特点,最终的缝合带位于柳园—后红泉一带,基性岩时代和最年轻的沉积岩基质时代共同限定了最终的增生拼贴时代为中—晚三叠世。北山造山带从中元古代开始位于超大陆外围增生边缘,此后经历了新元古代和古生代的长期增生,在三叠纪完成了最终的增生造山过程并进入陆内演化阶段。增生造山过程中幔源岩浆形成岛弧新生地壳、增生楔和岛弧侧向拼贴增生,对大陆生长具有重要意义。

关键词：北山造山带岩浆作用蛇绿混杂岩增生造山大陆增生

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基于孢粉定量重建的阿尔泰山过去两千年降水变化

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海洋地质与第四纪地质 2024年

作者：李月静张样洋李耀明张东良中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展重点实验室中国科学院中亚生态与环境研究中心中国科学院大学河南大学地理与环境学院

为预测未来新疆降水趋势，更好地了解区域长时间尺度降水变化特征是当前古环境研究的关注点。本文基于新疆北部88 cm玉什库勒泥炭岩芯孢粉数据和收集附近800 km范围内627个现代表土孢粉，利用现代类比（MAT）方法，定量重建了阿尔泰山过... 详细信息

为预测未来新疆降水趋势，更好地了解区域长时间尺度降水变化特征是当前古环境研究的关注点。本文基于新疆北部88 cm玉什库勒泥炭岩芯孢粉数据和收集附近800 km范围内627个现代表土孢粉，利用现代类比（MAT）方法，定量重建了阿尔泰山过去2000年的降水量变化。结果显示，玉什库勒降水量范围为132～300 mm,0—1010 AD为湿润时期（平均为224 mm）,1010—2000 AD为变干时期（平均为182 mm），其中最高降水量出现在约750 AD(300 mm)，最低降水量出现在约1910 AD(132 mm)。结合阿尔泰山树轮记录的气温数据，过去2 000年水热模式呈现了暖湿-冷湿-暖干-冷干-暖湿的演变过程，该变化过程受到NAO和太阳辐射变化引起的西风带南移影响。本研究有助于我们更深入地理解阿尔泰山气候变化机制和规律，为未来的气候预测提供重要参考。

关键词：孢粉定量重建降水过去2000年阿尔泰山

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新疆能源消费碳排放时空特征及能源结构调整路径探讨

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干旱区研究 2024年第3期41卷 490-498页

作者：包佳玉李祥龙胡启文李涛昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 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干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

新疆作为我国重要的能源生产与供给基地,合理的协调经济发展与能源碳排放之间的关系,是实现其经济可持续发展与节能减排目标的重要前提。本文在整理新疆各类统计数据的基础上利用空间自相关对新疆2000—2020年能源消费碳排放的时空特征... 详细信息

新疆作为我国重要的能源生产与供给基地,合理的协调经济发展与能源碳排放之间的关系,是实现其经济可持续发展与节能减排目标的重要前提。本文在整理新疆各类统计数据的基础上利用空间自相关对新疆2000—2020年能源消费碳排放的时空特征进行了测算和分析。结果表明:(1)研究期间新疆能源消费碳排放总量呈现逐年增加的趋势,但碳排放强度整体上呈现下降趋势;(2)碳排放强度的空间分布特征表现为:天山东坡碳排放强度较高,准噶尔北缘、天山北坡和昆仑山北坡则相对较低,并且具有明显的集聚特点;(3)在全球变暖与碳减排的大背景下,新疆需要从区域资源禀赋特点入手,建立差异化的能源结构调整策略,通过构建多能互补的绿色能源网络,促进区域实现“双碳”目标和社会经济的高质量发展。

关键词：碳排放强度能源消费时空特征调整路径新疆

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塔城地区西北部低山草甸植被指数变化及其驱动力

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中国沙漠 2023年第1期43卷 187-196页

作者：和海秀付爱红王川新疆生产建设兵团第九师农业科学研究所新疆额敏834699 中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室新疆乌鲁木齐830011

以新疆塔城地区西北部低山草甸植被为研究对象,利用2001—2020年归一化植被指数(NDVI)、气象数据(年均气温和降水量)及社会经济发展数据(年末牲畜存栏数、肉类总产量和农牧民人均纯收入),运用ArcGIS 10.5软件、R语言和matlab等语言,运... 详细信息

以新疆塔城地区西北部低山草甸植被为研究对象,利用2001—2020年归一化植被指数(NDVI)、气象数据(年均气温和降水量)及社会经济发展数据(年末牲畜存栏数、肉类总产量和农牧民人均纯收入),运用ArcGIS 10.5软件、R语言和matlab等语言,运用相关分析法和趋势分析法,研究了不同时段低山草甸植被NDVI、气象因子和社会经济发展数据的时空变化特征,从气候变化和人类活动角度探讨了影响低山草甸植被NDVI变化的驱动力,揭示了以往采取的草地恢复措施的有效性和时效性。结果表明:2001—2008年低山草甸植被处于“绿化”状态,“绿化”现象主要分布在研究区的西南、南部和东部,但存在“褐化”趋势,NDVI的降幅在夏季最大;2009—2020年处于“褐化”状态,“褐化”现象分布在除了研究区西南部的其他区域,但存在微弱的“绿化”趋势,NDVI的增幅在夏季最大;2001—2020年生长季总体呈“暖干”趋势,但2009年以来“暖干”趋势有所减缓,低山草甸的南部经历了一个降水减少的暖化过程,而西北和东北部则表现出降水增加的冷却过程;过去20年年末牲畜存栏数和肉类总产量都呈现先急速增加后平缓增加而又急剧减少的趋势,人均纯收入呈增加趋势;NDVI与降水之间呈极显著的正相关性,与气温和牲畜养殖量不呈相关性。以往实施的退耕还草、退牧还草等措施产生的生态效应是短暂的,即使在2009年后草甸植被呈微弱的“绿化”趋势,但仍然难以挽回植被退化的状态。今后,需提出新的措施或工程,从根本上实现草地的修复和长期可持续发展。

关键词：低山草甸归一化植被指数(NDVI) 气候变化驱动力塔城地区

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