检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2023年第23期39卷 133-141,F0003页

作者：方泽华陶辉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乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

干旱是新疆地区的主要气象灾害之一,其危险性评估对该地区防旱抗旱工作具有重要的指导意义。该研究基于新疆106个气象站1961—2019年逐日观测数据计算气象干旱综合指数(meteorological drought composite index,MCI),根据游程理论识别... 详细信息

干旱是新疆地区的主要气象灾害之一,其危险性评估对该地区防旱抗旱工作具有重要的指导意义。该研究基于新疆106个气象站1961—2019年逐日观测数据计算气象干旱综合指数(meteorological drought composite index,MCI),根据游程理论识别干旱过程,采用Gumbel-Copula函数建立干旱历时和烈度的联合分布并计算干旱重现期;选取干旱频次、历时和烈度作为危险性评估因子,采用随机森林算法计算权重并得到新疆干旱灾害危险性结果。结果表明:1961—2019年间新疆共出现了47次干旱过程,其中短历时、低烈度(干旱烈度≤50且干旱历时≤60 d)干旱过程多发,长历时、高烈度(干旱烈度≥200且干旱历时≥180 d)重现期较长。长历时和高烈度倾向于同时发生,但随着干旱历时和烈度的增加,长历时和高烈度干旱过程发生概率较低。新疆地区干旱灾害危险性空间分布上呈现“中间低,南北高”的特点,天山山脉地区干旱重现期长于其他地区,危险性低,天山北坡的干旱过程发生频率低、持续时间短、强度小,危险性较低;南疆大部分地区的干旱过程发生频率较低,但持续时间长、强度大、危险性较高。而北疆大部分地区干旱发生频率高,但持续时间不长,强度不高,但塔城地区西北部和阿勒泰地区危险性较高。因此南北地区对干旱灾害应对应有所不同。在全球变暖背景下,新疆各地区用水矛盾进一步加剧,各地应结合实际,统筹提高水资源高效配置合理利用水平,合理开发水资源,降低干旱灾害的风险。

关键词：干旱风险评估随机森林重现期致灾危险性新疆

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全球干旱变化及应对

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科技导报 2024年

作者：陈亚宁李稚方功焕李玉朋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

主要围绕全球气候变化对干旱的影响展开综述。在过去的半个多世纪，全球干旱区气温以0.32°C/10年的速率上升，气候变暖加大了蒸发能力，导致全球干旱区范围扩大，面积增加了约2.61×10～6km2；干旱事件增加，强度增大，全球34... 详细信息

主要围绕全球气候变化对干旱的影响展开综述。在过去的半个多世纪，全球干旱区气温以0.32°C/10年的速率上升，气候变暖加大了蒸发能力，导致全球干旱区范围扩大，面积增加了约2.61×10～6km2；干旱事件增加，强度增大，全球34个大河流域发生气象干旱事件平均达251次；热浪、干热风等复合干旱事件增多，骤旱事件呈显著上升趋势，热浪平均持续时间由8天增加到现在的12天。伴随气候变暖，水资源可供给量降低，水资源不确定性和干旱风险增加，温室气体排放加大，碳排放增大，荒漠化加剧，贫困化地区增多。为此，建议大力倡导低碳减排，抑制气候变暖速率，加强国际合作，制定缓解干旱区持续扩张的全球行动计划，从政策、管理、教育、科技、金融等多个方面构建应对气候变化的合作机制，多维破解荒漠化与贫困“双重困境”。

关键词：干旱变化干旱区面积扩大干旱事件加剧低碳减排国际合作

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沙化盐渍土地不同生长时期油莎豆的耐盐性差异研究

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草业学报 2025年第6期34卷 168-180页

作者：张晴晴马兴羽鲁艳赵广兴曾凡江黄彩变中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室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重点实验室新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院大学

为探究不同NaCl浓度对油莎豆生长和生理的影响及其不同时期耐盐性的差异，采用盆栽试验，设置0 g·kg-1（对照）、0.5 g·kg-1（轻度）、1.0 g·kg-1（中度）、2.0 g·kg-1（重度）和3.5 g·kg-1（盐土）5个不同NaC... 详细信息

为探究不同NaCl浓度对油莎豆生长和生理的影响及其不同时期耐盐性的差异，采用盆栽试验，设置0 g·kg-1（对照）、0.5 g·kg-1（轻度）、1.0 g·kg-1（中度）、2.0 g·kg-1（重度）和3.5 g·kg-1（盐土）5个不同NaCl胁迫梯度，在幼苗期和不同块茎期分析了油莎豆的生物量累积、渗透调节物质和抗氧化酶活性等差异，并对其在不同时期的耐盐性进行评价。结果表明：在幼苗期，轻度盐胁迫严重抑制油莎豆地上和地下生长，盐胁迫加剧后其生物量变化不显著。从块茎初期至块茎后期，地上和地下生物量均随盐胁迫程度增强而显著下降，在重度和盐土处理下从块茎中期开始已停止生长；各盐分处理的Na+和Cl-含量均随盐胁迫程度加剧呈显著增加趋势，K+/Na+则呈下降趋势。油莎豆在幼苗期和块茎初期主要通过可溶性蛋白、可溶性糖、甜菜碱的积累，过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性的提高来适应盐胁迫。在块茎中期主要依靠SOD活性的明显提升来减轻盐胁迫。在块茎后期，主要通过可溶性蛋白和甜菜碱的大量积累及SOD活性的提高来适应盐胁迫，各生育期耐盐性由高到低为幼苗期>块茎后期>块茎中期>块茎初期。综合表现来看，推荐生长的土壤NaCl≤1.0 g·kg-1。本研究结果可对新疆沙质盐渍化土地油莎豆规模化种植提供科学理论支撑。

关键词：油莎豆盐胁迫 NaCl 生长发育抗氧化酶渗透调节

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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

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昆仑山北坡区域高质量发展面临的问题、机遇与挑战

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干旱区地理 2024年第5期47卷 733-740页

作者：陈亚宁朱成刚李稚方功焕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重点实验室新疆乌鲁木齐830011

昆仑山北坡区域是新时代维护国家安全的重要战略部署区和“丝绸之路经济带”核心区关键通道,战略地位十分突出。但由于历史和自然的原因,该区域经济发展相对滞后。系统分析显示,昆仑山北坡区域目前存在的水资源利用上线偏低、水利工程... 详细信息

昆仑山北坡区域是新时代维护国家安全的重要战略部署区和“丝绸之路经济带”核心区关键通道,战略地位十分突出。但由于历史和自然的原因,该区域经济发展相对滞后。系统分析显示,昆仑山北坡区域目前存在的水资源利用上线偏低、水利工程建设严重滞后、城镇化进程缓慢、产业布局相对单一且缺少重要产业布局,以及区域高质量发展动能不足等问题,结合区域自然环境特点和发展机遇,提出加快构建经济带城市群体系,打造多产业协同发展的昆仑山北坡经济带,大幅提升水资源上线和水利工程管控能力,为昆仑山北坡农业提质增效提供水资源保障,系统打造昆仑山北坡农-林-牧复合基地,构建多元化食物供给体系,以能补水,提升资源综合利用效率,通过兵地优势互补、资源共享,加快推进昆仑山北坡经济带建设和高质量发展等建议。研究成果可为加快昆仑山北坡经济带生态安全和高质量发展提供科技支撑。

关键词：水资源利用水利工程建设农-林-牧复合基地兵地优势互补昆仑山北坡

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天山北坡山地生态系统植被碳利用效率时空动态及其影响因素

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生态学杂志 2024年第10期43卷 2923-2931页

作者：孙丰华王玉刚孙金金李双媛陈炳铭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乌鲁木齐830011 中国科学院阜康荒漠生态系统国家站新疆阜康831505 中国科学院大学北京100049

植被碳利用效率(CUE)是衡量生态系统固碳能力重要指标,对评估区域植被碳汇能力具有重要意义。本研究以天山北坡山地生态系统阜康林区为对象,基于2000—2020年的遥感影像和DEM数据,结合路径分析,研究了近21年来植被CUE时空分布特征及影... 详细信息

植被碳利用效率(CUE)是衡量生态系统固碳能力重要指标,对评估区域植被碳汇能力具有重要意义。本研究以天山北坡山地生态系统阜康林区为对象,基于2000—2020年的遥感影像和DEM数据,结合路径分析,研究了近21年来植被CUE时空分布特征及影响因素。结果表明:阜康林区植被CUE为0.42~0.74,年均为0.6,其中亚高山草甸带最高,中山森林带最低,具有明显的垂直地带性分异特征,且随海拔呈先降低后增高的“抛物线”分布模式,与净初级生产力(NPP)、总初级生产力(GPP)呈现相反的趋势。年际变化上,区域植被CUE变化不大(P>0.05),增加的区域仅占总面积的8.72%,主要分布在中山森林带,表明长期的森林抚育管理促进了中山森林带的植被CUE增加。禁牧区与非禁牧区范围的植被CUE年际间变化不大(P>0.05),表明目前禁牧管理措施对林区植被CUE的影响较弱。在坡向上,CUE的分布具有明显的空间异质性,在低山草原带和中山森林带,阳坡的CUE最高,在亚高山草甸带半阳坡的CUE最高。降水量、气温和NDVI的增加会直接导致CUE减少,而蒸散发增加间接导致CUE的减少,且禁牧区内自然因素对CUE的影响作用小于非禁牧区。

关键词：碳利用效率路径分析净初级生产力总初级生产力禁牧

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供需平衡视角下昆仑山北坡县域单元地表水资源开发利用潜力初探

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干旱区地理 2024年第7期47卷 1106-1115页

作者：周洪华杨玉海朱成刚方功焕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重点实验室新疆乌鲁木齐830011

定量分析地表水资源开发利用潜力有助于明晰区域水资源禀赋,对区域未来水资源科学规划和可持续开发利用具有重要的指导意义。通过供需水量平衡,从地表径流量、生态需水量、地表水可利用量角度,初步探讨了昆仑山北坡县域单元的地表水资... 详细信息

定量分析地表水资源开发利用潜力有助于明晰区域水资源禀赋,对区域未来水资源科学规划和可持续开发利用具有重要的指导意义。通过供需水量平衡,从地表径流量、生态需水量、地表水可利用量角度,初步探讨了昆仑山北坡县域单元的地表水资源开发利用潜力,以期为昆仑山北坡科学规划和兵团南进布局提供水资源保障依据。结果表明:(1)昆仑山北坡河流径流2000年后呈显著增加趋势,主要河流2001—2010年年均径流量较2000年以前平均增加了23.36%,2011—2020年较2000年以前平均增加了42.89%,其中车尔臣河增幅最大,和田河增幅最小。(2)车尔臣河流域、克里雅河流域和和田河流域的生态基流量分别为4.67×10^(8)m^(3)、5.38×10^(8)m^(3)和20.26×10^(8)m^(3),天然植被生态需水量分别为4.34×10^(8)m^(3)、4.00×10^(8)m^(3)和2.62×10^(8)m^(3)。(3)昆仑山北坡各县域单元现状地表水已用水量范围为0.1×10^(8)~8.73×10^(8)m^(3),地表水资源潜力范围为-0.07×10^(8)~3.17×10^(8)m^(3),空间差异非常显著,其中水资源潜力大于2.00×10^(8)m^(3)的有墨玉县、铁门关市38团、策勒县、且末县、和田县、民丰县和洛浦县。现状区域的地表水资源调蓄能力不足,水资源利用上限偏低,虽有潜力但有水难用,未来昆仑山北坡各县域单元需制定修编更为适宜的地表水资源规划并加强基础水利工程建设,提升地表水资源利用效率,为区域高质量发展提供水资源支撑保障。

关键词：昆仑山北坡地表径流供需平衡生态需水地表水资源潜力

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策勒沙漠绿洲过渡带胡杨径向生长对气候变化的响应

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应用生态学报 2024年第5期35卷 1187-1195页

作者：齐艳莹买尔当·克依木李宗善曾凡江中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室乌鲁木齐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乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 中国科学院大学北京100049 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

胡杨作为我国西北干旱区重要的树种资源,对气候环境变化较为敏感,然而西北干旱区近期出现“暖湿化”现象,将对胡杨生长及发展态势带来何种影响尚未明确。本研究以塔里木盆地南缘策勒绿洲外围沙漠绿洲过渡带胡杨林为对象,利用树木年轮技... 详细信息

胡杨作为我国西北干旱区重要的树种资源,对气候环境变化较为敏感,然而西北干旱区近期出现“暖湿化”现象,将对胡杨生长及发展态势带来何种影响尚未明确。本研究以塔里木盆地南缘策勒绿洲外围沙漠绿洲过渡带胡杨林为对象,利用树木年轮技术手段,采集年轮材料,分析了该地区胡杨在1984—2021年间的径向生长对主要气候要素及其变化的响应。结果表明:胡杨年轮宽度指数与当年2月、5月和上一年9月温度呈显著负相关,而与当年3月、5月和上一年9月降水量呈显著正相关,与当年2月、5月标准化降水蒸散指数(SPEI)具有显著正相关关系。年轮宽度指数与组合月份气候要素的关系更为明显。滑动相关分析表明,年轮宽度指数与生长季温度的相关性整体趋于增强,而与降水量、SPEI之间的相关性整体趋于下降或保持平稳。与单月气候要素相比,组合月份气候要素与年轮宽度指数之间相关性的动态变化趋势更为明显。当前区域暖湿化特征有利于策勒绿洲外围沙漠绿洲过渡带胡杨林的生长发展及其生态防护功能的提升。

关键词：沙漠绿洲过渡带胡杨树轮宽度气候变化

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流域绿洲土壤盐分多模型反演效果评估

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干旱区研究 2024年第7期41卷 1120-1130页

作者：龙威夷施建飞李双媛孙金金王玉刚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 中国科学院大学北京100049 中国科学院阜康荒漠生态系统国家站新疆阜康831505

为更好地实现区域土壤盐分的监测和治理,促进绿洲可持续发展,本文基于气候、地形、植被等相关数据,结合三工河流域平原绿洲土壤表层盐分调查,对比评估不同模型(随机森林,支持向量机,决策树,普通克里金)土壤盐分反演效果。结果表明:绿洲... 详细信息

为更好地实现区域土壤盐分的监测和治理,促进绿洲可持续发展,本文基于气候、地形、植被等相关数据,结合三工河流域平原绿洲土壤表层盐分调查,对比评估不同模型(随机森林,支持向量机,决策树,普通克里金)土壤盐分反演效果。结果表明:绿洲土壤样本盐分含量为0.29~30.18 g·kg^(-1),平均值为4.06 g·kg^(-1),变异系数为149.73%,属于强变异;随机森林模型相较于其他模型具有更高的反演精度,决定系数、均方根误差和绝对平均误差分别为0.73、1.89 g·kg^(-1)和1.49 g·kg^(-1);随机森林模型反演显示,高值区主要分布在西北部和中部区域,并且在9种环境协变量中,高程和地下水矿化度对土壤盐分反演精度影响较大。总的来说,以随机森林模型为手段的机器学习方法,不仅能够避免数据的平滑效应和图斑边界两侧的突变,还能有助于识别绿洲局部空间盐分状况,研究结果可为干旱区绿洲土壤盐渍化的长期监测提供技术和方法参考。

关键词：机器学习土壤盐分空间分布三工河流域干旱区

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1990—2022年天山北坡地区不同开垦年限耕层土壤盐分变化

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干旱区研究 2024年第9期41卷 1435-1445页

作者：张彬郑新军王玉刚唐立松李彦杜澜田胜川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 中国科学院阜康荒漠生态系统国家站新疆阜康831505 中国科学院大学北京100049

近年来,随着频繁的土地利用变化和大量耕地的开垦,土壤盐渍化已成为导致天山北坡耕地质量退化、阻碍绿洲农业发展的环境因素。本研究基于翔实的调查数据资料、土壤实测数据和中国土地覆盖数据集(CLCD),比较传统插值模型和随机森林插值... 详细信息

近年来,随着频繁的土地利用变化和大量耕地的开垦,土壤盐渍化已成为导致天山北坡耕地质量退化、阻碍绿洲农业发展的环境因素。本研究基于翔实的调查数据资料、土壤实测数据和中国土地覆盖数据集(CLCD),比较传统插值模型和随机森林插值模型对耕层土壤(0~30 cm)含盐量插值的优缺点;选取精度最高的定量预测模型对天山北坡地区耕层土壤含盐量定量预测,得到耕层土壤含盐量分布变化特征;以空间换时间,将近30 a新开垦耕地耕层土壤含盐量进行比较,分析开垦年限对土壤含盐量的影响。结果表明:(1)与传统的插值方法相比,随机森林算法能够更准确地预测盐渍化土地的土壤盐分分布情况。(2)天山北坡地区,耕层土壤含盐量存在较大空间异质性,即高海拔地区土体中的盐分会随着径流的淋溶,在低海拔的河流下游尾闾或低洼区靠近沙漠一侧积聚。(3)随着开垦年限的延长,天山北坡地区耕层土壤含盐量总体呈现下降的趋势,且土壤盐渍化程度倾向于聚集在一个中等的水平上,趋向于平衡或“中心化”。本研究增进了对当前耕地盐渍化状况及从原始荒地开垦到耕地后耕层土壤盐分变化历程的理解。这为干旱区备用土地资源的开发、管理和有效利用提供了理论支撑,并为农业的持续发展提供了科学依据。

关键词：随机森林耕层土壤盐渍化开垦年限时空变化天山北坡

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