检索结果-内蒙古大学图书馆

植物生态学报 2022年第11期46卷 1376-1387页

作者：代远萌李满乐徐铭泽田赟赵洪贤高圣杰郝少荣刘鹏贾昕查天山北京林业大学水土保持学院北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站宁夏盐池751500 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

半干旱地区沙丘固定过程中的植物叶性状的动态研究对于揭示该地区沙生植物对环境变化的生态适应策略具有重要意义。该研究选择毛乌素沙地沙丘4个不同固定阶段(半固定沙丘、固定沙丘、土壤结皮固定沙丘和草本植物固定沙丘)典型沙生植物... 详细信息

半干旱地区沙丘固定过程中的植物叶性状的动态研究对于揭示该地区沙生植物对环境变化的生态适应策略具有重要意义。该研究选择毛乌素沙地沙丘4个不同固定阶段(半固定沙丘、固定沙丘、土壤结皮固定沙丘和草本植物固定沙丘)典型沙生植物黑沙蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,通过相关性分析、主成分分析及相似性分析等方法对黑沙蒿叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)和最大净光合速率(A_(max))等11个叶性状进行分析,探明黑沙蒿叶性状随沙丘逐渐固定的变化规律及叶性状间相互关系。主要结果有:(1)黑沙蒿LA和A_(max)在半固定沙丘阶段显著高于其他3个阶段;叶碳含量随沙丘逐渐固定呈现先显著升高后略下降的变化趋势;叶磷含量在半固定沙丘和土壤结皮固定沙丘阶段显著高于其余2个阶段,且在半固定沙丘阶段最高。这些叶性状的变化表明在半固定沙丘阶段黑沙蒿倾向于增强光合作用来提高生存能力。(2)在不同阶段,与植物光合能力相关的LA、SLA分别同反映物理防御结构的LDMC、叶组织密度间存在显著或极显著负相关关系。表明植物为适应环境,对叶片光合能力的投资会随物理防御结构投资的增加而降低。这也表明了植物在生长繁殖和增强防御能力之间存在一种“此消彼长”的权衡关系。(3)综合沙丘的4个固定阶段,与植物营养相关的叶化学性状同形态、生理性状间均存在显著相关关系;且随沙丘逐渐固定,黑沙蒿在资源权衡策略上存在从“快速投资-收益型”向“缓慢投资-收益型”变化的趋势。该研究结果进一步证实了沙生植物可通过叶性状与叶性状间相互关系优化其资源权衡策略,以此来适应环境变化。

关键词：叶性状资源权衡策略固沙阶段黑沙蒿

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油莎豆的抗旱性评价及抗旱生理机制研究

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北京林业大学学报 2022年第4期44卷 107-115页

作者：张冰彬张琳琳于明含丁国栋高广磊北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站宁夏盐池751500

【目的】探究不同干旱程度下油莎豆的生理响应、揭示其抗旱机制,可为油莎豆在北方沙区的引种种植提供理论依据。【方法】本研究以干旱、半干旱沙区引种的热点油料作物油莎豆为试验材料,通过盆栽控水试验设置对照、轻度胁迫、中度胁迫和... 详细信息

【目的】探究不同干旱程度下油莎豆的生理响应、揭示其抗旱机制,可为油莎豆在北方沙区的引种种植提供理论依据。【方法】本研究以干旱、半干旱沙区引种的热点油料作物油莎豆为试验材料,通过盆栽控水试验设置对照、轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫4个处理,其土壤含水率分别为>12%、8%~12%、5%~8%和<5%,探究干旱胁迫对油莎豆生长和生理生化特征的影响,结合灰色关联度分析和隶属函数计算评价其抗旱能力。【结果】(1)随着干旱程度加重,油莎豆的冠幅、果实数等生长性状显著降低,根冠比升高;适度的干旱胁迫可以增强油莎豆光合速率。(2)在不同干旱程度胁迫下,油莎豆的渗透调节、激素调节和提升抗氧化酶活性等多种抗逆生化机制的调节能力有所差异,且根系和叶片对干旱胁迫的响应不同。(3)随胁迫加剧,根系中APX酶活性呈单峰变化,叶片中APX酶活性在重度胁迫下达到最大值;根系中甜菜碱含量持续升高,而叶片中甜菜碱含量呈单峰变化。(4)油莎豆抗旱性度量值为0.468,属于中等抗旱植物。【结论】油莎豆具有一定抗旱能力,沙土土壤水分质量分数8%~12%是油莎豆表型生长、生物量积累和维持光合生理活性的最优土壤水分环境,故在半干旱沙区引种需配备一定灌溉条件。

关键词：干旱胁迫抗旱性评价渗透调节抗氧化酶 ABA激素

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毛乌素沙地油蒿叶性状对光能利用效率动态的影响

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生态学报 2023年第12期43卷 5122-5136页

作者：徐铭泽刘鹏田赟赵洪贤靳川李满乐毛军魏晓帅贾昕查天山北京林业大学水土保持学院北京100089 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100089 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100089

目前对于荒漠灌木光能利用效率(LUE)的季节变异及其调控因素,尤其是其生物调控因素的认识非常有限,导致了荒漠生态系统生产力模型的不确定性。拟验证假设:长期干旱环境下,典型荒漠灌木油蒿光能利用效率日均值(LUEday)的动态变化与叶片... 详细信息

目前对于荒漠灌木光能利用效率(LUE)的季节变异及其调控因素,尤其是其生物调控因素的认识非常有限,导致了荒漠生态系统生产力模型的不确定性。拟验证假设:长期干旱环境下,典型荒漠灌木油蒿光能利用效率日均值(LUEday)的动态变化与叶片性状的季节性调整有关。试验采用Li-6400便携式光合仪定期测量了油蒿生长季叶片LUEday的季节动态及相关叶性状指标,探究叶性状对LUEday的影响。结果表明:LUEday的季节波动范围为0.003—0.017 mol/mol,整体变异系数(CV)为38.75%。完全展叶期LUEday均值相比生长季平均值降低17.37%,相比展叶期和落叶期时降低30%;8个叶性状的季节变异幅度差异较大,其中总叶绿素含量(Chl)、类胡萝卜素含量(Car)和叶氮含量(LNC)均表现出较大的季节变异性(CV≥20%),叶碳含量(LCC)和叶片相对含水量(LRWC)的变异程度最低(CV<7%)。LRWC与所有叶片化学性状(Chl、Chl a/b、Car、LNC和LCC)均存在显著相关,表明其变化与叶片的养分吸收、光合色素合成以及碳同化的运输过程密切相关;油蒿LUEday的相对变化与LRWC、Chl a/b和LNC显著正相关,而LRWC和LNC的季节动态受空气温度(Ta)和土壤含水量(VWC)的共同调节,Chl a/b的季节波动主要由浅层土壤含水量(10 cm VWC)控制。以上研究结果强调,在未来预计极端的气候事件(如极端干旱和持续热浪事件)发生更频繁的旱地场景中,时间尺度植物叶性状对于土壤干旱和高温的适应性调整应当被充分考虑到旱地生态系统的通量建模方案中。该结果将为构建叶片尺度的光合生理模型与厘清LUE的生物调控机制提供理论依据。

关键词：光能利用效率叶功能性状季节动态油蒿

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毛乌素沙地樟子松人工林根内真菌网络动态特征及其对气候因子的响应

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北京大学学报（自然科学版） 2023年第3期59卷 467-477页

作者：柳叶任悦高广磊丁国栋张英赵珮杉王家源北京林业大学水土保持学院林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站盐池751500 水土保持国家林业和草原局重点实验室北京林业大学北京100083

为揭示樟子松人工林根内真菌群落相互关系的动态特征,以毛乌素沙地樟子松人工林为研究对象,采用生态网络分析法,分析不同林龄(中龄、近熟和成熟)及其年内生长阶段(生长季初期、旺盛期和末期)樟子松根内真菌群落共现网络动态特征及其对... 详细信息

为揭示樟子松人工林根内真菌群落相互关系的动态特征,以毛乌素沙地樟子松人工林为研究对象,采用生态网络分析法,分析不同林龄(中龄、近熟和成熟)及其年内生长阶段(生长季初期、旺盛期和末期)樟子松根内真菌群落共现网络动态特征及其对气候因子的响应,得到如下结果。1)在不同林龄阶段,樟子松人工林根内真菌共现网络差异不明显;在不同生长季阶段,根内真菌共现网络差异明显,生长季旺盛期,根内真菌共现网络较为复杂。2)在不同林龄和不同生长季阶段,樟子松人工林根内真菌关键类群差异明显,主要包括地孔菌属(Geopora)、棉革菌属(Tomentella)、暗球腔菌属(Phaeosphaeria)、Neocucurbitaria和被孢霉属(Mortierella)等。生长季初期和末期关键类群为外生菌根真菌和腐生真菌,旺盛期为腐生真菌和病原真菌。中龄林关键类群为腐生真菌和病原真菌,成熟林为外生菌根真菌和腐生真菌。3)外生菌根真菌网络的主要影响因子为相对湿度(P<0.05),腐生真菌和病原真菌网络的主要影响因子为平均降水量和相对湿度。因此,毛乌素沙地樟子松人工林根内真菌网络在不同生长季阶段的动态变化强于不同林龄阶段,且生长季旺盛期共现网络的结构较复杂;根内真菌网络主要受平均降水量和相对湿度影响。腐生真菌对维持不同林龄和不同生长季阶段真菌网络的稳定性均有重要作用,在较大降水量和湿度的生长季旺盛期,关键类群为腐生真菌和病原真菌,对樟子松的生长和健康状况有着潜在的影响。

关键词：沙生植物林龄生长季土壤真菌共现网络气候因子

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毛乌素沙地植被物候变化及其对气候的响应

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北京林业大学学报 2023年第7期45卷 61-75页

作者：王鑫刘新月母艳梅刘鹏贾昕北京林业大学水土保持学院北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

【目的】探讨毛乌素沙地植被物候长期趋势特征和年际波动及其与气象因素的关系。【方法】本研究利用2001-2020年的MODIS MOD13Q1归一化植被指数(NDVI),在TIMESAT3.3软件中利用动态阈值法提取毛乌素沙地植被物候指标,包括生长季开始日期(... 详细信息

【目的】探讨毛乌素沙地植被物候长期趋势特征和年际波动及其与气象因素的关系。【方法】本研究利用2001-2020年的MODIS MOD13Q1归一化植被指数(NDVI),在TIMESAT3.3软件中利用动态阈值法提取毛乌素沙地植被物候指标,包括生长季开始日期(SOS)、生长季结束日期(EOS)和生长季长度(LOS),分析SOS与EOS的长期趋势与年际波动的时间特征和空间分布特征,并利用偏相关性分析法探究其与气温和降水量的关系。【结果】(1)物候指标的多年均值表现出显著的空间变异:SOS平均在第(140±15)天(儒略日),从西到东以及从北向南逐渐提前;EOS平均在第(291±6)天,从北向南逐渐推迟;LOS平均在(151±18)d,从西到东以及从北向南长度逐渐延长。(2)物候指标在研究期内整体趋势:SOS呈现提前趋势(0.58 d/a);EOS呈现推迟趋势(-0.25 d/a);LOS呈现显著延长趋势(0.83 d/a)。物候长期趋势也表现出显著的空间变异,总体上由西向东逐渐变慢。(3)毛乌素沙地植被物候(SOS、EOS)的长期趋势与年际波动都受同样的气象因子影响。毛乌素沙地SOS的长期趋势与年际波动都与季前第一个月的温度与降水呈负相关,EOS的长期趋势与年际波动都与季前第一个月的温度与季前累计降水呈正相关。【结论】随经度和纬度的增加,毛乌素沙地SOS与LOS分别呈现提前和延长的趋势。SOS的提前和EOS的推迟导致LOS呈现延长的趋势,且西部区域LOS延长的速率高于东部区域;SOS与EOS的长期趋势与年际波动在降水较多的中东部地区主要受温度影响而分别提前和推迟,而在降水偏少的西部地区,SOS和EOS的长期趋势与年际波动主要受降水影响而分别提前和推迟。

关键词：毛乌素沙地植被物候长期趋势年际波动

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利用叶片荧光参数估算油蒿灌丛群落生态系统生产力

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生态学报 2022年第7期42卷 2899-2909页

作者：靳川李鑫豪蒋燕徐铭泽贾昕田赟刘鹏查天山北京林业大学水土保持学院北京100089 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100089 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100089

生态系统生产力(GEP)在全球碳循环中具有重要意义,但其准确估算仍然是一个挑战。近年来,叶绿素荧光和冠层GEP的关联成为生态学的研究热点,关系尚不清楚且存在广泛争议。于2015年对宁夏盐池毛乌素沙地荒漠灌木油蒿(Artemisia ordosica)... 详细信息

生态系统生产力(GEP)在全球碳循环中具有重要意义,但其准确估算仍然是一个挑战。近年来,叶绿素荧光和冠层GEP的关联成为生态学的研究热点,关系尚不清楚且存在广泛争议。于2015年对宁夏盐池毛乌素沙地荒漠灌木油蒿(Artemisia ordosica)灌丛生态系统碳交换(NEE)特征进行连续观测,使用多通道荧光监测仪对通量贡献区内油蒿叶片的实时荧光(F_(s))和光下荧光(F_(m)′)进行原位连续监测,叶面积指数(LAI)、归一化植被指数(NDVI)以及环境因子同步观测。利用光合有效辐射(PAR)、LAI和实际光化学效率(Φ_(PSII))等参数构建基于叶绿素荧光的生态系统生产力(GEP_(ChlF))模型,探究叶片和冠层尺度不同参数对环境因子波动的响应,比较分析GEP_(ChlF)和基于涡度相关法监测生态系统生产力(GEP_(EC))相关性及GEP_(ChlF)的适用性。研究发现,Φ_(PSII)和NEE日变化规律一致,Φ_(PSII)、GEP_(ChlF)和GEP_(EC)由PAR控制,受空气温度(T_(a))和饱和水汽压差(VPD)调控,土壤含水量(SWC)和Φ_(PSII)呈显著正相关(P<0.01)。PAR处于400—800μmol m^(-2 )s^(-1)时,GEP_(ChlF)与GEP_(EC)线性关系最优,斜率为0.627(R^(2)=0.67,P<0.01);弱光下GEP_(ChlF)的低估可能是由于冠层实际光能拦截率高造成;强光下GEP_(ChlF)显著高于GEP_(EC),呈非线性关系,可能是GEP_(EC)基于夜间温度敏感性所拟合的生态系统呼吸(R_(e))无法预测光呼吸部分所导致。GEP_(ChlF)具有荧光参数的特性,对环境波动更加敏感,和环境因子相关性优于GEP_(EC)。结果表明,高辐射、极端温度、高蒸腾和干旱是限制叶片和冠层尺度下油蒿光合过程的主要胁迫因素。本研究构建的荒漠生态系统光合过程模型GEP_(ChlF)能够替代GEP_(EC)作为一个良好的冠层尺度生态参数,所提出的空间尺度上推方法可为促进区域可持续发展提供数据支撑和决策参考。

关键词：光合作用叶绿素荧光生态系统生产力叶面积指数

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毛乌素沙地油蒿群落叶面积指数动态及模拟

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北京林业大学学报 2018年第3期40卷 75-83页

作者：张财查天山贾昕刘鹏李成北京林业大学水土保持学院北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083

【目的】本研究以毛乌素沙地灌木油蒿群落为研究对象,研究如何快速、准确、连续地获取油蒿群落LAI,获取长期连续的LAI数据对研究生态系统过程与环境变化间的相互关系具有重要意义。【方法】本文采用原位连续监测和野外试验的方法,于2013... 详细信息

【目的】本研究以毛乌素沙地灌木油蒿群落为研究对象,研究如何快速、准确、连续地获取油蒿群落LAI,获取长期连续的LAI数据对研究生态系统过程与环境变化间的相互关系具有重要意义。【方法】本文采用原位连续监测和野外试验的方法,于2013和2014年每年4—10月使用LAI-2000冠层分析仪定期测定油蒿群落LAI,同时利用太阳辐射传感器和光量子传感器测得的辐射数据计算地面观测NDVI(NDVI_(ground))并获取同期遥感MODIS NDVI(NDVI_(MODIS))。用LAI数据分析油蒿叶面积群落指数的季节动态,并与归一化积温、NDVI_(ground)和NDVI_(MODIS)分别建立经验模型,得到最优油蒿群落LAI模拟模型。【结果】油蒿群落LAI在整个生长季内的变化与物候具有一致性,整体上随时间呈现单峰型变化趋势,4—8月末油蒿持续生长,LAI稳定增大,8月份达到峰值,2013年为1.09 m^2/m^2,2014年为1.33 m^2/m^2。9月初至9月中旬油蒿冠层结构趋于稳定,LAI变化较小;9月下旬油蒿叶片开始枯黄掉落,LAI迅速下降。经验证,利用NDVI_(ground)模拟荒漠地区油蒿群落LAI效果最优(R^2=0.76,P<0.01)。【结论】在荒漠地区简单测量NDVI并使用本文研究模型,可以快速、无破坏地获取长期连续可靠的LAI数据,研究结果对理解和预测荒漠生态系统对全球气候变化的响应具有重要意义。

关键词：油蒿叶面积指数积温 NDVI

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中国森林生态系统土壤呼吸温度敏感性空间变异特征及影响因素

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植物生态学报 2020年第6期44卷 687-698页

作者：郑甲佳黄松宇贾昕田赟牟钰刘鹏查天山北京林业大学水土保持学院北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

土壤呼吸的温度敏感性(Q10)是陆地碳循环与气候系统间相互作用的关键参数。尽管已有大量关于不同类型森林Q10季节和年际变化规律的研究,但是对Q10在区域尺度的空间变异特征及其影响因素仍认识不足,已有结果缺乏一致结论。该研究通过整... 详细信息

土壤呼吸的温度敏感性(Q10)是陆地碳循环与气候系统间相互作用的关键参数。尽管已有大量关于不同类型森林Q10季节和年际变化规律的研究,但是对Q10在区域尺度的空间变异特征及其影响因素仍认识不足,已有结果缺乏一致结论。该研究通过整合已发表论文,构建了中国森林生态系统年尺度Q10数据集,共包含399条记录、5种森林类型(落叶阔叶林(DBF)、落叶针叶林(DNF)、常绿阔叶林(EBF)、常绿针叶林(ENF)、混交林(MF))。分析了不同森林类型Q10的空间变异特征及其与地理、气候和土壤因素的关系。结果显示,1)Q10介于1.09到6.24之间,平均值(±标准误差)为2.37(±0.04),且在不同森林类型之间无显著差异;2)当考虑所有森林类型时,Q10随纬度、海拔、土壤有机碳含量(SOC)和土壤全氮含量(TN)的增加而增大,随经度、年平均气温(MAT)、平均年降水量(MAP)的增加而减小。气候(MAT、MAP)和土壤(SOC、TN)因素间存在相互作用,共同解释了33%的Q10空间变异,其中MAT和SOC是Q10空间变异的主要驱动因素;3)不同类型森林Q10对气候和土壤因素的响应存在差异。在DNF中Q10随MAP的增加而减小,而其他类型森林中Q10与MAP无显著相关性;在EBF、DBF、ENF中Q10随TN的增加而增大,但Q10对TN的敏感性在EBF中最高,在ENF中最低。这些结果表明,尽管Q10有一定的集中分布趋势,但仍有较大范围的空间变异,在进行碳收支估算时应注意尺度问题。Q10的主要驱动因素和Q10对环境因素的响应随森林类型而变化,在气候变化情景下,不同森林类型间Q10可能发生分异。因此,未来的碳循环-气候模型还应考虑不同类型森林碳循环关键参数对气候变化的响应差异。

关键词：土壤呼吸温度敏感性碳循环 CO2通量土壤碳通量

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油蒿资源利用效率在生长季的相对变化及对环境因子的响应

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植物生态学报 2019年第10期43卷 889-898页

作者：李鑫豪闫慧娟卫腾宙周文君贾昕查天山北京林业大学水土保持学院北京100089 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100089 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100089

为了探明西北半干旱区典型沙生植物油蒿(Artemisia ordosica)叶水平资源利用效率的相对变化及对环境因子的响应机制,该研究于2018年5–10月,使用LI-6400XT便携式光合仪测定了毛乌素沙地油蒿叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、叶表面... 详细信息

为了探明西北半干旱区典型沙生植物油蒿(Artemisia ordosica)叶水平资源利用效率的相对变化及对环境因子的响应机制,该研究于2018年5–10月,使用LI-6400XT便携式光合仪测定了毛乌素沙地油蒿叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、叶表面光合有效辐射(PARl)、叶表面温度(Tl)、叶表面相对湿度(RHl),在实验室计算叶片单位面积氮含量(Narea),分析了叶片氮利用效率(NUE)、水分利用效率(WUE)、光利用效率(LUE)与环境因子之间的关系及NUE、WUE、LUE之间的相对变化。研究结果表明,在充足且稳定光强下油蒿的Pn主要受温度的影响,NUE、WUE与VPDl、Tl之间具有显著负相关关系,NUE、WUE与LUE间为正相关关系,NUE、WUE和LUE最大值分别发生在5、7和9月,分别为9.43μmol CO2·g^–1·s^–1、3.86 mmol·mol^–1、0.04mol·mol^–1,资源利用效率的变化主要受Pn的影响。温度通过影响植物N分配来改变Pn,进而影响着资源利用效率,WUE与LUE显著正相关,对构建荒漠区生态系统能量交换过程模型有重要意义。

关键词：光合作用氮利用效率水分利用效率光利用效率油蒿

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毛乌素沙地参考作物蒸散量变化特征与成因分析

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生态学报 2017年第6期37卷 1966-1974页

作者：钱多查天山吴斌贾昕秦树高北京林业大学水土保持学院宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学国家林业局水土保持重点实验室北京100083

根据毛乌素沙地典型站点近60年(1955—2014年)逐日气象数据,利用Penman-Monteith公式计算毛乌素沙地各气象站点参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET_0)及研究区域内整体ET_0。Mann-Kendall趋势检验法和Arc GIS的协同克里格插值法用于分析ET_0时空变化特征,同时,利用敏感性分析方法对ET_0的变化成因进行分析。结果表明:(1)近60年毛乌素沙地ET_0多年平均值为1048.81mm,年际变化呈现缓慢上升趋势。年内变化夏季最高,冬季最低。区域内ET_0空间分布整体呈现自西向东递减趋势。(2)ET_0年变化对风速的敏感程度最大,日照时数和气温次之,相对湿度最小。春、秋两季ET_0变化对日照时数最为敏感;夏、冬两季ET_0变化对相对湿度最为敏感。空间分布上,毛乌素沙地东南部地区为气温敏感系数高值区,西北部地区为相对湿度和日照时数敏感系数高值区,南部为风速敏感系数高值区。(3)通过计算气象因子对ET_0变化的贡献量得出,气温是影响毛乌素沙地ET_0年变化的主导因子。夏季ET_0变化的主导因子是风速;春、秋、冬三季主导因子是气温。空间分布上,毛乌素沙地西南部地区ET_0变化的主导因子为风速,东部地区主导因子为气温。

关键词：协同克里格插值法毛乌素沙地敏感性分析 Penman-Monteith公式 Mann-Kendall趋势检验法

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