检索结果-内蒙古大学图书馆

塔里木盆地南缘绿洲-沙漠过渡带8种植物C、N、P生态化学计量特征的季节变化

生态学报 2024年第19期44卷 8605-8616页

作者：加沙来提·阿塔吾拉鲁艳张波张志浩李利新疆大学生态与环境学院乌鲁木齐830046 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策勒848300

研究荒漠生态系统中乔木、灌木和草本叶片生态化学计量特征及其随季节变化的规律,旨在阐明不同生活型植物生长发育过程中生态化学计量特征动态平衡及其差异,为荒漠生态系统的保护与管理提供理论依据。选择塔里木盆地南缘绿洲-沙漠过渡... 详细信息

研究荒漠生态系统中乔木、灌木和草本叶片生态化学计量特征及其随季节变化的规律,旨在阐明不同生活型植物生长发育过程中生态化学计量特征动态平衡及其差异,为荒漠生态系统的保护与管理提供理论依据。选择塔里木盆地南缘绿洲-沙漠过渡带内不同生活型8种植物,在生长季的4—9月连续进行叶片采集,分析叶片C、N、P含量及其计量比在整个生长季的变化。结果表明:(1)整体上,8种植物叶片C含量的季节变化不大,N、P含量在生长初期最高,之后逐步下降,体现了明显的稀释作用,而植物叶片的C∶N、C∶P和N∶P在整个生长季内的变化规律不一致;(2)综合分析8种植物叶片C、N、P含量及其计量比值在整个生长季节内的变异,变异系数由大到小排序为:P(32.39%)>C∶P(25.67%)>N(20.96%)>N∶P(20.42%)>C∶N(19.83%)>C(6.49%);(3)植物叶片C含量的变异主要受物种和生活型的影响,N、P含量及C∶N、C∶P的变异受物种和生长季的影响最大,而N∶P的变异受到生长季与物种的交互影响大于生长季的影响;(4)8种植物叶片N、P含量间存在极显著的正相关关系(P<0.001);P含量则与N∶P间呈现显著负相关(P<0.001),而N含量与N∶P间无显著相关性(P>0.05)。绿洲-沙漠过渡带8种植物叶片碳、氮、磷含量及其化学计量比在生长季因物种而不同,它们在生长季内的变异系数在物种间也存在差异,植物生长更容易受到N元素的限制。

关键词：荒漠植物生态化学计量特征季节变化生活型叶片

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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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1986—2023年东昆仑库木库里盆地湖泊变化及成因分析

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干旱区地理 2024年第10期47卷 1651-1661页

作者：张小龙陈亚宁朱成刚付爱红李玉朋孙慧兰新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 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

系统研究东昆仑-库木库里盆地湖泊面积变化及其成因分析,对认识东昆仑山区的气候变化与水循环特征,解决新疆南部水资源短缺问题具有重要现实意义。基于GEE遥感云计算平台,对东昆仑-库木库里盆地1986—2023年的遥感影像进行了水体提取,... 详细信息

系统研究东昆仑-库木库里盆地湖泊面积变化及其成因分析,对认识东昆仑山区的气候变化与水循环特征,解决新疆南部水资源短缺问题具有重要现实意义。基于GEE遥感云计算平台,对东昆仑-库木库里盆地1986—2023年的遥感影像进行了水体提取,并结合气象、冰川、土地利用等数据分析了湖泊面积变化及其影响因素。结果表明:(1)在1986—2023年期间,东昆仑-库木库里的湖泊数量增加、面积增大。盆地湖泊面积由1986年的1196.47 km^(2)增加到2023年的2190.43 km^(2),增幅达26.16 km^(2)·a^(-1)。(2)1986—2023年库木库里盆地中最大湖泊阿牙克库木湖的面积扩大最为明显,面积增加了50.17%;湖泊面积大于1 km^(2)的湖泊数量,由1986年6个增加到2023年的9个。(3)东昆仑-库木库里盆地湖泊面积的扩大主要受气温和降水的影响,而降水是湖泊面积扩大的主要因子,贡献率占63.80%;气温则通过加速冰川消融补给湖泊,贡献率低于降水补给。

关键词：湖泊面积气温降水库木库里盆地

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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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东昆仑库木库里盆地典型湖泊水量蒸发损失估算

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干旱区地理 2024年第8期47卷 1263-1276页

作者：李稚朱成刚汪家友刘永昌王川张雪琪韩诗茹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 中国科学院大学北京100049

湖泊水量蒸发损失估算对于应对干旱区水资源短缺及湖泊生态环境保护具有重要意义。计算分析了过去20 a东昆仑库木库里盆地典型湖泊实际蒸散发(ET)的时空变化特征,并基于经验公式估算了湖泊蒸发损失水量,同时利用随机森林模型,识别了影... 详细信息

湖泊水量蒸发损失估算对于应对干旱区水资源短缺及湖泊生态环境保护具有重要意义。计算分析了过去20 a东昆仑库木库里盆地典型湖泊实际蒸散发(ET)的时空变化特征,并基于经验公式估算了湖泊蒸发损失水量,同时利用随机森林模型,识别了影响湖泊水量蒸发损失变化的潜在因子。研究发现:(1)2001-2020年东昆仑库木库里盆地的阿牙克库木湖、阿其克库勒湖和鲸鱼湖的年ET整体呈现先增加后减少又缓慢增加的波动下降趋势,波峰和波谷均分别出现在2004年和2012年左右,空间上表现为ET整体下降而湖泊边缘呈上升趋势。(2)3个典型湖泊的ET在年内呈倒U形变化,其中阿牙克库木湖的ET在6月达到峰值,其他2个湖泊的ET均在7月达到峰值。(3)2001-2020年3个典型湖泊的蒸发水量均呈不显著的增加趋势,其中阿牙克库木湖的蒸发水量最高,平均约为10.33×10^(8)m^(3)·a^(-1),阿其克库勒湖的蒸发水量次之(4.54×10^(8)m^(3)·a^(-1)),鲸鱼湖的蒸发水量最低(3.33×10^(8)m^(3)·a^(-1))。(4)结合随机森林模型分析显示,湖泊面积是影响湖泊蒸发水量的重要因素,经向风速、最高气温和降水的增加等因素也是驱动蒸发变化的重要原因,累计贡献率超过45%。

关键词：高山湖泊面积变化蒸发损失水量驱动因素库木库里盆地东昆仑

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昆仑山北坡高山流域洪水变化特征

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干旱区地理 2024年第11期47卷 1816-1827页

作者：仇泽炜方功焕陈亚宁朱成刚梁文婷邸彦峰吕浩东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 中国科学院大学北京100049

洪水作为最具破坏力的自然灾害之一,在全球变暖背景下,高海拔山区洪水发生的强度和时间已经发生了显著变化,对人类社会和生态系统造成了深远的影响。因此,利用MissForest方法填补昆仑山北坡6大流域的出山口日流量序列,分析6条源流6个出... 详细信息

洪水作为最具破坏力的自然灾害之一,在全球变暖背景下,高海拔山区洪水发生的强度和时间已经发生了显著变化,对人类社会和生态系统造成了深远的影响。因此,利用MissForest方法填补昆仑山北坡6大流域的出山口日流量序列,分析6条源流6个出山口站点1961—2022年的洪水强度、发生时间、起涨消退时间以及年最大洪水日平均流量的变化趋势。结果表明:(1)97%的年最大1日流量(AMF)事件发生在夏季,乌鲁瓦提和同古孜洛克站的AMF呈增加趋势,而皮山、策勒、努努买买提兰干和且末站呈减少趋势,除皮山和乌鲁瓦提站外,其余站点AMF变化均显著。所有站点的春季最大1日流量(AMFSp)均呈增加趋势,其中,乌鲁瓦提、同古孜洛克和努努买买提兰干站显著增加。洪水发生时间方面,除皮山站的年最大1日流量发生的日期(AMFD)呈现出显著延迟趋势外,其余5个站点的AMFD显示出不显著的提前趋势;对于春季最大1日流量发生的日期(AMFDSp),6个站点均呈现出不显著提前的趋势。(2)在洪水起涨时间上,同古孜洛克和且末站延长,皮山等4个站点缩短;洪水消退时间上,皮山和策勒站延长,其他站点缩短,整体变化趋势不显著。年最大洪水日平均流量方面,皮山站显著增加,努努买买提兰干和且末站显著减少,其他站点减少趋势不显著。研究成果对提升干旱区水文生态效益、防洪减灾及区域水管理和灾害风险评估具有重要意义。

关键词： MissForest 最大1日流量洪水过程昆仑山北坡

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新疆地区植被覆盖度时空变化及其影响因素分析

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植物生态学报 2024年第1期48卷 41-55页

作者：吴瀚白洁李均力古丽•加帕尔包安明中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆遥感与地理信息系统应用重点实验室乌鲁木齐830011

新疆作为我国西北生态安全屏障的核心区域,生态环境状况和质量的格局变化和影响机制一直备受关注。该研究基于2003-2020年MODIS地表反照率数据集(MOD09A1),利用改进的三梯度差法获取植被覆盖度(FVC),运用线性回归、偏相关分析、Tukey检... 详细信息

新疆作为我国西北生态安全屏障的核心区域,生态环境状况和质量的格局变化和影响机制一直备受关注。该研究基于2003-2020年MODIS地表反照率数据集(MOD09A1),利用改进的三梯度差法获取植被覆盖度(FVC),运用线性回归、偏相关分析、Tukey检验等多种统计方法,探讨新疆地区FVC时空变化规律及定量温度、降水量与地下水储量对其的贡献。主要结果:(1)近18年新疆地区平均FVC由20.08%提高到21.76%,整体呈增长趋势(增速为0.19%·a^(-1)),且2008年以后呈快速增长阶段;其中,耕地增速最大(0.66%·a^(-1)),稀疏草地增速最慢(0.11%·a^(-1))。(2)温度是新疆生长季FVC的重要影响因素,温度对FVC影响集中在春季和秋季;而降水量和地下水储量是夏季FVC的主要影响因素。(3)夏季地下水储量是灌丛和耕地FVC的最主要影响因素;夏季降水量对草地FVC的影响最大,而夏季地下水储量对稀疏草地FVC的影响较大。(4)温度对新疆FVC的影响随湿润程度增加而减弱,而降水量的影响则随之增强;地下水储量影响随湿润程度增加呈先增加后减少趋势。该研究结果可为新疆生态恢复和建设提供科学理论依据,对于推动新疆的生态文明建设和绿色可持续发展具有重要意义。

关键词：植被覆盖度改进的三梯度差法偏相关分析时空变化干旱区新疆

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块茎形成期不同灌溉量对油莎豆产量和品质的影响

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草地学报 2024年第11期32卷 3636-3645页

作者：张晴晴杜艺张玉林张志浩张波鲁艳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 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 新疆大学生态与环境学院新疆乌鲁木齐830046

为探究块茎形成期不同灌溉量对油莎豆(Cyperus esculentus L.)产量和品质的影响,以油莎豆(品种‘吉沙11号’)为试验材料,在块茎形成期设置CK(常规灌溉定额,525 m^(3)·hm^(-2)),W1(80%常规灌溉定额),W2(60%常规灌溉定额)三个处理,... 详细信息

为探究块茎形成期不同灌溉量对油莎豆(Cyperus esculentus L.)产量和品质的影响,以油莎豆(品种‘吉沙11号’)为试验材料,在块茎形成期设置CK(常规灌溉定额,525 m^(3)·hm^(-2)),W1(80%常规灌溉定额),W2(60%常规灌溉定额)三个处理,在收获期采集饲草、块茎和土壤样品,分析饲草和块茎的产量、品质及土壤理化性质的差异。结果表明:减少灌溉量显著降低块茎产量、千粒重、土壤含水率和pH值(P<0.05),W2处理土壤全磷和有效磷含量显著高于CK(P<0.05),块茎淀粉含量随灌溉量增加显著下降(P<0.05),W1处理饲草相对饲用价值显著高于其他处理(P<0.05),油莎豆产量和品质主要受土壤含水率、pH值、全磷和有效磷含量影响。不同灌溉量综合评价排序为:W1>W2>CK,即块茎形成期最佳灌溉定额为420 m^(3)·hm^(-2)有利于南疆地区油莎豆兼得高产高品质。本研究结果为油莎豆的规模化种植提供理论依据。

关键词：油莎豆块茎形成期灌溉量产量和品质土壤理化性质

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刈割对豆科和非豆科植物叶片内稳性及叶片土壤化学计量特征的影响

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草地学报 2024年第5期32卷 1513-1521页

作者：杜艺宋佼阳张玉林柴旭田张志浩 ISLAM Waqar 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 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 新疆大学生态与环境学院新疆乌鲁木齐830046

为了明确豆科和非豆科植物在生长发育过程中养分利用策略的差异。本试验以典型豆科植物苜蓿(Medicago sativa)和非豆科植物菊苣(Cichorium intybus)为研究对象。分别于2021年7月14日(播种后第60 d)、2021年8月3日(播种后第80 d)和2021年... 详细信息

为了明确豆科和非豆科植物在生长发育过程中养分利用策略的差异。本试验以典型豆科植物苜蓿(Medicago sativa)和非豆科植物菊苣(Cichorium intybus)为研究对象。分别于2021年7月14日(播种后第60 d)、2021年8月3日(播种后第80 d)和2021年8月24日(播种后第100 d)采集地上部分和土壤样品,计算生态化学计量内稳性。结果表明:2种植物叶片氮钾比在播种后第80 d刈割显著高于播种后第100 d刈割,而叶片磷钾比表现相反趋势(P<0.05)。播种后第100 d刈割,苜蓿叶片全氮含量和氮磷比显著高于菊苣(P<0.05)。菊苣和苜蓿的叶片氮、磷和钾的内稳性指数均表现为H N>H K>H P,表明植物对氮元素的调控能力更强。这项研究发现叶片化学计量特征存在物种间差异,这种差异是物种对环境长期适应的结果,与自身遗传特征有关,具有相对稳定性,并非全部受制于土壤养分的影响。

关键词：生态化学计量植物养分内稳性指数土壤特性

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