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2001—2020年新疆风沙环境致灾潜力特征

中国沙漠 2023年第3期43卷 274-283页

作者：赵亚洲李生宇王世杰范敬龙吴燕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莫索湾沙漠研究站新疆乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所塔克拉玛干沙漠研究站新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆维吾尔自治区第二测绘院新疆乌鲁木齐830011

新疆地形和气候复杂,沙源丰富,风力强劲,风沙活动频繁,风沙灾害是工程建设和经济发展的重要威胁。风沙环境致灾潜力评价可指导沙区工程建设和防沙方案制定,是灾害应急管理的一项重要基础工作。本文选用土壤有机碳含量、土壤水含量、土... 详细信息

新疆地形和气候复杂,沙源丰富,风力强劲,风沙活动频繁,风沙灾害是工程建设和经济发展的重要威胁。风沙环境致灾潜力评价可指导沙区工程建设和防沙方案制定,是灾害应急管理的一项重要基础工作。本文选用土壤有机碳含量、土壤水含量、土壤沙含量、土地利用类型、植被指数、降水量、潜在蒸散发量和合成输沙势8个指标,分析2001—2020年新疆风沙环境致灾潜力的时间变化与空间分异。结果表明:(1)新疆风沙环境致灾潜力具有明显的季节变化特征,夏季、秋季、春季、冬季的致灾潜力值大于3的面积逐渐增加。2月和11月的致灾潜力值较低。(2)风沙环境致灾潜力呈东高西低、山区低平原高的空间分布特征,高值区位于塔里木盆地、准噶尔盆地、吐鲁番盆地等沙物质丰富且风动力较强的区域,低值区主要分布在山区、绿洲及河流沿岸等植被覆盖度高的区域。(3)2001—2020年,新疆风沙环境致灾潜力年均值呈先上升后下降的变化过程。整体的变化趋势较为稳定,稳定不变、轻微改善和轻微加剧的像元数占比分别为84.4%、14.72%和0.87%。

关键词：风沙环境致灾潜力时空变化新疆

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沙漠腹地醉鱼草(Buddleja alternifolia)栽培苗对水盐胁迫的响应

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干旱区地理 2020年第6期43卷 1534-1542页

作者：张静常青柴朝晖范文鹏徐新文范敬龙李生宇彭慧清中国科学院新疆生态与地理研究所塔克拉玛干沙漠研究站新疆库尔勒841000 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 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 中国科学院大学北京100049 亿利阿拉尔生态科技有限公司新疆阿拉尔843300 四川省仪陇中学校四川南充637000 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000

为了研究盐、旱及其交互胁迫下植物生长和生理特性的变化,了解沙漠腹地极端生境下互叶醉鱼草(Buddleja alternifolia)幼苗的适应性,确定合理的灌溉方式,为沙漠腹地醉鱼草的引种提供理论依据。通过大田控制实验,设计了3个水分梯度和4个... 详细信息

为了研究盐、旱及其交互胁迫下植物生长和生理特性的变化,了解沙漠腹地极端生境下互叶醉鱼草(Buddleja alternifolia)幼苗的适应性,确定合理的灌溉方式,为沙漠腹地醉鱼草的引种提供理论依据。通过大田控制实验,设计了3个水分梯度和4个盐分梯度随机结合实验,定位测量生长量和生化指标,最后基于隶属函数法综合评价醉鱼草的抗旱耐盐性。结果表明:(1)在干旱胁迫或低浓度盐胁迫下,醉鱼草的地径、新枝和冠幅生长量均呈上升趋势,而在高盐浓度胁迫下均降低;水盐交互胁迫下,不同的盐浓度与干旱交互胁迫效果不同,低盐浓度与干旱交互胁迫时(W1S1、W2S1),植物生长量均上升,高盐浓度与干旱交互胁迫时(W1S3、W2S3),植物生长量均降低。(2)无论是盐胁迫、干旱胁迫还是盐、旱交互胁迫,醉鱼草游离脯氨酸(Pro)含量随着胁迫程度的增加均呈显著上升的趋势。(3)醉鱼草的超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性变化相对复杂,除了在干旱胁迫时,SOD活性和POD活性都显著下降外,在盐胁迫和交互胁迫时它们各自的变化并不一致。醉鱼草在盐胁迫、交叉胁迫和干旱胁迫时,渗透调节物质和酶活性各自对应的发生了变化,没有明显的同步性,存在相互协调的可能,同时植物细胞的敏感性远远强于表型生长的变化,高盐浓度的伤害并没有表现在植物外部形态上,但酶活性及渗透调节物质却有显著变化。通过隶属函数分析显示,醉鱼草最佳的生长水盐条件是盐浓度为8 g·L^-1、灌水量为25 L·次^-1,对水盐胁迫的抗旱耐盐性为:干旱胁迫>交互胁迫>盐胁迫。

关键词：干旱胁迫盐胁迫交互胁迫互叶醉鱼草生理特征

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风沙区涵洞翼墙类型对风沙流输移影响的数值模拟

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干旱区研究 2024年第12期41卷 2154-2165页

作者：夏天李生宇张璟崔珂军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 中国科学院大学北京100049 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 新疆交通科学研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐830000 干旱荒漠区公路工程技术交通运输行业重点实验室新疆乌鲁木齐830000

涵洞是主要用来排泄路堤下水流的构造物,而风沙地区道路涵洞普遍面临积沙问题,影响行洪并威胁道路安全,而涵洞口翼墙是影响涵洞积沙的重要因素。为了甄选出可减少涵洞积沙的翼墙类型,构建了一字墙(A)、八字墙(B)、直式墙(C)等三种典型... 详细信息

涵洞是主要用来排泄路堤下水流的构造物,而风沙地区道路涵洞普遍面临积沙问题,影响行洪并威胁道路安全,而涵洞口翼墙是影响涵洞积沙的重要因素。为了甄选出可减少涵洞积沙的翼墙类型,构建了一字墙(A)、八字墙(B)、直式墙(C)等三种典型翼墙涵洞模型,对涵洞内外流场特征及积沙过程进行数值模拟。结果表明:(1)涵洞内流场结构及流速因翼墙类型而明显变化,A、B洞内气流主要贴附于涵洞上壁面移动,C洞内气流处于加速状态,洞内整体流速C>B>A。(2)涵洞积沙过程因翼墙类型而明显变化,因A、B的导汇流作用,洞内风沙流浓度较高,易发生积沙,C导流能力弱,在涵洞口及路肩容易积沙;随着来流风速增大,三种涵洞的输沙能力均得到提升,C提升最明显,B其次,A最小。(3)风向对涵洞积沙也有影响,随着斜交角度增大,A、C洞内积沙程度加重而B洞内积沙程度减轻。(4)不同翼墙对风沙流的输移效率不同,洞内积沙程度A>B>C,输沙效率则C>B>A。总体来说,翼墙C有利于减轻涵洞积沙。

关键词：道路涵洞流场分布风沙流数值模拟

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塔克拉玛干沙漠公路人工防护林植被的C、N化学计量特征及其固存能力研究

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沙漠与绿洲气象 2015年第2期9卷 63-68页

作者：高培李从娟唐俊妍新疆信息工程学校新疆乌鲁木齐830013 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 石河子大学农学院林学系新疆石河子832011

以塔克拉玛干沙漠公路沿线生物防护林为研究对象,研究防护林三种主要建林植物不同器官的C、N含量及其生物量,并估算其C、N固存能力及固碳释氧价值。结果显示：沙拐枣每个器官的生物量均显著高于梭梭和柽柳（P〈0.05）,个体的总生物量是... 详细信息

以塔克拉玛干沙漠公路沿线生物防护林为研究对象,研究防护林三种主要建林植物不同器官的C、N含量及其生物量,并估算其C、N固存能力及固碳释氧价值。结果显示：沙拐枣每个器官的生物量均显著高于梭梭和柽柳（P〈0.05）,个体的总生物量是梭梭和柽柳的2~3倍。整个防护林在建林8 a后的总生物量达到90 571.3 t。C、N含量在不同器官中的含量不尽相同,三种植物均表现为凋落物C含量最低。而植物叶中的N含量均显著高于枝,凋落物和根系（P〈0.05）。建林8 a后梭梭单株及凋落物的固碳量为1 404.6 g,固氮量为201.5 g,柽柳单株及凋落物的固碳量为1 449.7g,固氮量为195.4 g,沙拐枣单株及凋落物的固碳量和固氮量显著高于其他两种,分别为3 979.8 g、520.9 g,（P〈0.05）。建林8 a后整个防护林的总固碳值为35 886.3 t,总固氮值为4 917.7 t。整个防护林的固碳总价值为22 555.3万元,释氧价值为50 320万元,总的固碳释氧价值达72 875.3万元。

关键词：塔克拉玛干沙漠人工防护林化学计量 C、N固存能力

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新疆玛依湖区土壤盐渍化过程中土壤粒径分形特征

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云南大学学报（自然科学版） 2020年第5期42卷 896-905页

作者：尚白军郑博文周智彬王利界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莫索湾沙漠研究站新疆石河子832000 中国科学院新疆生态与地理研究所塔克拉玛干沙漠研究站新疆库尔勒841000 中国科学院大学北京100049 泰州市高港区政府办公室江苏泰州225321

以新疆玛依湖为研究对象,以不同湖区和不同土层深度的土壤粒径分布数据为基础,利用单重分形方法,分析了土壤粒级与分形维数间的关系以及土壤盐渍化过程中土壤分形维数的变化特征.结果表明:①玛依湖区土壤颗粒的主要组成部分为粉粒,土壤... 详细信息

以新疆玛依湖为研究对象,以不同湖区和不同土层深度的土壤粒径分布数据为基础,利用单重分形方法,分析了土壤粒级与分形维数间的关系以及土壤盐渍化过程中土壤分形维数的变化特征.结果表明:①玛依湖区土壤颗粒的主要组成部分为粉粒,土壤质地类型主要为粉壤土、粉土、砂土和砂质壤土,湖区土壤分形维数D值在1.79~2.71之间,分形维数水平方向上表现为东西向呈直线减小趋势,南北向呈先增大后减小趋势,垂直方向上表现为从表层(0~20 cm)向底层(60~80 cm)呈先降低后升高再降低趋势.②玛依湖区土壤均呈现不同程度的盐渍化,重度盐渍化的占比最大,为37.25%;轻度盐渍化和中度盐渍化的占比相近,分别为30.28%和31.47%.③土壤分形维数可以作为湖区土壤发生盐渍化的指标,当D值大于2.28时,土壤出现中度盐渍化;当D值大于2.38时,土壤出现重度盐渍化.玛依湖是克拉玛依市东部生态屏障的水源地,湖区的生态环境关系着克拉玛依市主城区的生态安全,研究湖区土壤盐渍化过程中土壤粒径分形维数的变化特征,能够为湖区土壤盐渍化治理提供科学指导.

关键词：土壤粒径分布分形维数玛依湖盐渍化新疆

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结皮量与含水率对尾矿风蚀影响的风洞模拟研究

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土壤 2022年第5期54卷 1085-1092页

作者：杨小亮靳正忠丁刚俞祥祥王海峰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乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所塔克拉玛干沙漠研究站新疆库尔勒841000 中国科学院大学北京100049 新疆维吾尔自治区应急管理厅风险监测和综合减灾处乌鲁木齐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832056

尾矿风蚀是影响周边环境空气质量和人体健康的重要因素。以喀拉通克铜镍矿加乌尔尾矿库尾矿为研究对象,通过风洞试验,对不同风速、含水率和结皮量条件下的尾矿风蚀率、风蚀颗粒释放特征进行研究。结果表明:尾矿风蚀率、风蚀颗粒量及其... 详细信息

尾矿风蚀是影响周边环境空气质量和人体健康的重要因素。以喀拉通克铜镍矿加乌尔尾矿库尾矿为研究对象,通过风洞试验,对不同风速、含水率和结皮量条件下的尾矿风蚀率、风蚀颗粒释放特征进行研究。结果表明:尾矿风蚀率、风蚀颗粒量及其碰撞能量随着试验风速的增加而增加,随着尾矿含水率和结皮量的增加而减小。首次出现颗粒碰撞的风速随着尾矿含水率和结皮量的增加而增加。尾矿风蚀颗粒主要分布在3 cm高度内,占总风蚀颗粒的50%以上。在结皮不被吹破的情况下,结皮的抗风蚀效果要优于含水率。因此,结皮抗风蚀效果与风速和结皮量有关,10 m/s以下风速任何结皮量均能有效抗风蚀,12 m/s需25 g以上结皮量,14 m/s需50 g以上结皮量;而含水率在任何试验风速下需达到2.72%以上才有较好的抗风蚀效果。

关键词：结皮量含水率尾矿风蚀风洞试验

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塔克拉玛干沙漠腹地咸水滴灌人工种植肉苁蓉技术的试验研究

塔克拉玛干沙漠腹地咸水滴灌人工种植肉苁蓉技术的试验研究

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第六届肉苁蓉暨沙生药用植物学术研讨会

作者：李丙文邱永志王强徐新文周宏伟范敬龙靳正忠常青许波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石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司

在塔克拉玛干沙漠腹地,利用咸水滴灌技术,从肉苁蓉种植的开挖方式、接种深度、播种方式以及稳产技术等方面进行了试验研究。结果表明:①提高肉苁蓉种子和寄主根系接触的几率是提高人工接种肉苁蓉接种率的有效途径。不同种植方式的接种... 详细信息

在塔克拉玛干沙漠腹地,利用咸水滴灌技术,从肉苁蓉种植的开挖方式、接种深度、播种方式以及稳产技术等方面进行了试验研究。结果表明:①提高肉苁蓉种子和寄主根系接触的几率是提高人工接种肉苁蓉接种率的有效途径。不同种植方式的接种效果（率）表现为:沟种>打洞>穴种,撒种>种植带（种植纸）。②沟种、撒种适宜的播种量为300-500粒/m,接种深度应控制在寄主主要根系分布层以内,同时要结合作业方式及作业成本来综合确定,一般不超过70cm。③采取"平茬"方式采挖肉苁蓉,肉苁蓉具有重新萌发的现象,但实际生产技术需要进一步完善。④人工接种肉苁蓉具有一次接种,多年采收的效果,但肉苁蓉出土率年际间差异较大。采用沟种、撒种技术,春季接种,接种后连续三年平均出土率可以保持在1株/m以上,肉苁蓉鲜重产量达1800kg/hm,经济效益显著。

关键词：肉苁蓉人工接种塔克拉玛干沙漠

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微地形改造对天山南麓寒旱矿区土壤水分动态的影响

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水土保持通报 2023年第6期43卷 126-132页

作者：鲁元波严成宋春武李雅娟来赪雲朱家龙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 新疆拜城润华煤业有限公司新疆拜城842300

[目的]明确微地形改造对(0—50 cm)土壤水分时空动态影响的变化规律,为天山南麓寒旱矿区的土地复垦及生态系统重建提供科学依据和理论支撑。[方法]以拜城润华煤矿区覆土平台和边坡改造后的微地形为试验对象,监测了2022年5—11月的土壤水... 详细信息

[目的]明确微地形改造对(0—50 cm)土壤水分时空动态影响的变化规律,为天山南麓寒旱矿区的土地复垦及生态系统重建提供科学依据和理论支撑。[方法]以拜城润华煤矿区覆土平台和边坡改造后的微地形为试验对象,监测了2022年5—11月的土壤水分,并进行对比试验分析。[结果]平台集水坡面和蓄水沟改造土壤含水率分别比对照提高了37.03%和25.85%,提升效果表现为:集水坡面>蓄水沟;蓄水沟和集水坡面改造方式提高了土壤水分的时间稳定性,其作用效果表现为:蓄水沟>集水坡面。边坡反坡梯田和鱼鳞坑改造土壤含水率分别提高了6.48%和13.22%,提升效果表现为:鱼鳞坑>反坡梯田;鱼鳞坑改造方式提高了土壤水分的时间稳定性,反坡梯田改造方式降低了土壤水分的时间稳定性。[结论]在平台和边坡2种地形条件下,集水坡面改造更有利于受损矿区平台生态治理,鱼鳞坑改造更有利于受损矿区边坡生态治理。

关键词：微地形改造土壤水分土地复垦天山寒旱矿区

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综合遥感信息识别棉花空间分布算法阿克苏-阿拉尔区域实验结果数据集(2020)研发

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全球变化数据学报（中英文） 2023年第4期7卷 375-381,V0375-V0381页

作者：张萍范敬龙丁刚李生宇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乌鲁木齐830054 中国科学院大学北京100049 新疆维吾尔自治区应急管理厅风险监测和综合减灾处乌鲁木齐830011

阿克苏-阿拉尔区域指阿克苏地区与阿拉尔市,位于新疆中部。作者基于Google Earth Engine(GEE)平台,利用2020年Landsat8、Sentinel-2和MOD13Q1遥感影像数据,采用随机森林方法对阿克苏地区与阿拉尔市棉花种植区域进行提取,并进行分类处理... 详细信息

阿克苏-阿拉尔区域指阿克苏地区与阿拉尔市,位于新疆中部。作者基于Google Earth Engine(GEE)平台,利用2020年Landsat8、Sentinel-2和MOD13Q1遥感影像数据,采用随机森林方法对阿克苏地区与阿拉尔市棉花种植区域进行提取,并进行分类处理,得到该区域的棉花分布数据集(2020)。作者对各县域影像总体分类精度都在0.9以上,Kappa系数都在0.8以上。该数据集内容包括:(1)研究区棉花种植分布,空间分辨率为250 m;(2)样本点数据。该数据集存储为.tif、.shp格式,由17个数据文件组成,数据量为385 KB(压缩为1个文件,134 KB)。

关键词：阿克苏地区阿拉尔市棉花随机森林

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肉苁蓉茎的形态多样性的初步研究

肉苁蓉茎的形态多样性的初步研究

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第九届肉苁蓉暨沙生药用植物学术研讨会

作者：李丙文徐新文潘伯荣周宏伟王永东靳正忠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 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司新疆库尔勒841000

许多调查研究表明,肉苁蓉的肉质茎有多种不同形态.通过对新疆野生和人工种植的肉苁蓉的形态特征进行调查,采用比较形态解剖学方法对新鲜肉苁蓉茎的形态特征进行分析.结果发现:①绝大多数的肉苁蓉茎为圆柱形,少部分呈多种不规则形态,并... 详细信息

许多调查研究表明,肉苁蓉的肉质茎有多种不同形态.通过对新疆野生和人工种植的肉苁蓉的形态特征进行调查,采用比较形态解剖学方法对新鲜肉苁蓉茎的形态特征进行分析.结果发现:①绝大多数的肉苁蓉茎为圆柱形,少部分呈多种不规则形态,并存在同一植株上形态相互转换的现象.②土壤条件尤其是质地较硬的土壤对肉苁蓉茎的形态有着较大影响,但在质地松散的流沙地,依然可以见到形态各异的肉苁蓉.外部因素的影响可能是形成肉苁蓉茎的形态多样性的主要原因.③扇形肉苁蓉被认为是一个新变种的观点值得商榷,需要进一步的调查或试验来验证.

关键词：肉苁蓉茎形态多样性土壤条件农艺性状

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