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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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荒漠-绿洲过渡带不同土地利用类型下土壤有机碳矿化特征及其对氮添加的响应

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生态学杂志 2024年

作者：宋佼阳赵广兴丛孟菲张志浩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中国科学院新疆生态与地理研究所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新疆大学

为探明极端干旱区荒漠-绿洲过渡带不同土地利用类型土壤有机碳（SOC）矿化潜力及其对氮（N）添加的响应，选取塔克拉玛干沙漠南缘荒漠-绿洲过渡带灌木林和农田两种土地利用类型，以邻近未垦荒漠地为对照，并以NH4Cl为外加N源，采用室内... 详细信息

为探明极端干旱区荒漠-绿洲过渡带不同土地利用类型土壤有机碳（SOC）矿化潜力及其对氮（N）添加的响应，选取塔克拉玛干沙漠南缘荒漠-绿洲过渡带灌木林和农田两种土地利用类型，以邻近未垦荒漠地为对照，并以NH4Cl为外加N源，采用室内培养法测定SOC矿化速率和累积矿化量，并结合微生物群落组成和碳氮循环相关酶活性，探究了SOC矿化的调控因素。结果表明：土地利用类型对SOC累积矿化量具有显著影响，农田和灌木林SOC累积矿化量显著高于未垦荒漠地（P<0.05）。SOC矿化速率在第1天或第3天达到峰值，后随培养时间的延长逐渐降低。相关性分析显示，SOC累积矿化量与土壤可溶性有机氮、铵态氮和硝态氮呈显著负相关，而与pH呈显著正相关（P<0.05）。冗余分析表明，土壤碳氮循环相关酶活性和微生物群落组成对不同土地利用类型SOC矿化的总解释率达95.02%，其中真菌与细菌比、革兰氏阳性菌和放线菌丰度对SOC矿化的影响最大。N添加推迟了灌木林和未垦荒漠地土壤最大矿化速率的出现时间，但对土壤微生物群落组成和SOC累积矿化量无显著影响。研究表明，荒漠地开垦为灌木林和农田后能增加SOC的矿化，养分有效性在该过程中发挥着重要作用。

关键词：土壤有机碳矿化土地利用类型氮添加酶活性微生物群落组成

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西北荒漠区土壤氮素组分沿干旱梯度的空间变化

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中国沙漠 2024年第3期44卷 259-268页

作者：杭伟陆永兴郭浩郭星张世航张元明周晓兵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新疆干旱区生物多样性保育与应用重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

旱区面积占比大,对全球气候变化响应敏感。氮素通常被认为是荒漠生态系统的第二大限制资源,存在不同的形态,然而目前尚不清楚干旱程度如何影响土壤氮素的空间分布。本研究基于中国西北荒漠区54个样点的无机氮、有机氮和全氮数据,结合气... 详细信息

旱区面积占比大,对全球气候变化响应敏感。氮素通常被认为是荒漠生态系统的第二大限制资源,存在不同的形态,然而目前尚不清楚干旱程度如何影响土壤氮素的空间分布。本研究基于中国西北荒漠区54个样点的无机氮、有机氮和全氮数据,结合气候环境数据,探究不同干旱程度下,西北旱区氮素组分的空间变化及驱动要素。结果表明:土壤氮素沿干旱梯度的空间变化存在明显的干旱阈值(0.87),土壤氮素组分的空间变化对干旱程度的响应呈现突变特征;在阈值附近,土壤全氮、有机氮含量和有机无机氮比例急速上升,而硝态氮含量快速下降;干旱阈值前后的全氮和有机氮含量均随干旱增加而显著下降;0~10 cm土层内,土壤全氮和有机氮含量随土层的加深而逐渐增加。干旱程度会直接或通过土壤含水率、电导率和pH间接影响氮素组分的空间变化。

关键词：干旱阈值西北荒漠区氮素含量驱动要素土层

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灌溉定额对油莎豆茎叶、块茎及土壤化学计量特征的影响

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草地学报 2025年

作者：张晴晴闫景明董新平杜艺张志浩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新疆大学生态与环境学院

为明确块茎形成期不同灌溉定额对油莎豆（Cyperus esculentus L.）化学计量特征的影响，本研究以油莎豆（品种‘吉沙11号’）为试验材料，在块茎形成期分别设置CK(常规灌溉定额，420 m3·hm-2)，W1（80%常规灌溉定额），W2（60%常... 详细信息

为明确块茎形成期不同灌溉定额对油莎豆（Cyperus esculentus L.）化学计量特征的影响，本研究以油莎豆（品种‘吉沙11号’）为试验材料，在块茎形成期分别设置CK(常规灌溉定额，420 m3·hm-2)，W1（80%常规灌溉定额），W2（60%常规灌溉定额）三个处理，于收获期采集茎叶、块茎和土壤样品，对土壤养分及植物化学计量特征进行分析。结果表明：茎叶氮含量在420 m3·hm-2灌溉定额时显著高于其他处理，块茎中氮含量没有显著变化；随灌溉定额下降，钾含量在茎叶中表现为显著上升，块茎中表现为显著下降；不同处理块茎和茎叶中磷含量均无显著差异。所有处理油莎豆生长均受到氮元素限制，未受到钾元素的限制，仅在减少灌溉定额时油莎豆茎叶受到磷限制。土壤全钾和全磷含量分别是影响油莎豆的块茎和茎叶化学计量的关键因素。本研究结果为南疆地区油莎豆种植灌溉制度的优化提供理论依据。

关键词：灌溉定额茎叶块茎化学计量油莎豆

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中亚荒漠化指数数据集(1982-2020年)

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中国科学数据(中英文网络版) 2025年第1期10卷 168-177页

作者：魏亚斌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干旱区生态安全与可持续发展重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

荒漠化是全球最为严重的生态环境问题之一,严重制约了全球经济发展。辨识荒漠化发展趋势,揭示其动态变化规律,是荒漠化研究的重要内容。本研究选择归一化植被指数(NDVI)与地表反照率(Albedo)作为荒漠化监测指标,基于Albedo-NDVI特征空... 详细信息

荒漠化是全球最为严重的生态环境问题之一,严重制约了全球经济发展。辨识荒漠化发展趋势,揭示其动态变化规律,是荒漠化研究的重要内容。本研究选择归一化植被指数(NDVI)与地表反照率(Albedo)作为荒漠化监测指标,基于Albedo-NDVI特征空间计算了1982–2020年中亚干旱区荒漠化差值指数,并划分了不同荒漠化等级。采用高分辨率谷歌地球影像及ESA CCI土地覆盖变化验证荒漠化差值指数数据集质量和精度,以2000、2010及2020年数据为例,总体评价精度达到81.33%,Kappa系数为76.60%,1992–2020年土地退化区域DDI呈现显著下降趋势。本数据集为定量评估中亚土地荒漠化风险提供了可靠的数据支持,对“一带一路”沿线国家进行荒漠化防治工作以及宏观决策的制定具有重要意义。

关键词：荒漠化指数 Albedo NDVI 中亚地区

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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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哈密市戈壁表层土壤理化性质及质量现状

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干旱区研究 2024年第11期41卷 1864-1874页

作者：张久丹张爱国靳镜宇刘帅琪吴瀚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 生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042 新疆维吾尔自治区测绘成果中心新疆乌鲁木齐830002

戈壁土壤质量对其表层植被覆盖及生态恢复具有重要意义。本研究采集了哈密市戈壁区域的56个典型土壤样本,分别从土壤含水量、土壤容重、p H、总盐、有机质、全氮、全磷和全钾等8个指标分析土壤质地、盐分和养分特性,并构建土壤质量指数(... 详细信息

戈壁土壤质量对其表层植被覆盖及生态恢复具有重要意义。本研究采集了哈密市戈壁区域的56个典型土壤样本,分别从土壤含水量、土壤容重、p H、总盐、有机质、全氮、全磷和全钾等8个指标分析土壤质地、盐分和养分特性,并构建土壤质量指数(Soil Quality Indicator,SQI)开展土壤质量综合评价。结果表明,哈密市戈壁区域的土壤质量普遍较低,戈壁表层砾石覆盖度高,土壤含水量低,盐碱化严重,土壤养分条件差。空间差异上,伊吾县和巴里坤哈萨克自治县土壤质量平均水平略高于伊州区,尤其戈壁边缘与其他地类过渡区域的土壤质量较高。总体而言,哈密市戈壁全区域及各分区土壤质量均处于较低水平(SQI介于0.4~0.5),呈现出从北到南下降的趋势。研究强调了加强环境保护和可持续发展措施的必要性,以应对人类活动增加对生态环境的影响。

关键词：戈壁土壤养分砾石覆盖盐碱化土壤质量指数哈密市

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中巴经济走廊气象水文灾害综合风险评估

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农业工程学报 2023年第17期39卷 107-115页

作者：魏亚斌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干旱区生态安全与可持续发展重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 中国-巴基斯坦地球科学研究中心中国科学院-巴基斯坦高等教育委员会伊斯兰堡45320

全球变化背景下,中巴经济走廊地区气象水文灾害事件频繁发生,气象水文灾害风险评估对该地区防灾减灾具有重要的科学意义。该研究基于中巴经济走廊1961—2015年气象水文数据降水(最高及最低气温)、标准化降水蒸散指数(standardized preci... 详细信息

全球变化背景下,中巴经济走廊地区气象水文灾害事件频繁发生,气象水文灾害风险评估对该地区防灾减灾具有重要的科学意义。该研究基于中巴经济走廊1961—2015年气象水文数据降水(最高及最低气温)、标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)、地形数据(高程、坡度)等计算了暴雨、高温、低温、干旱、洪水五大灾种致灾因子危险性,结合人口密度、人口结构、耕地面积占比、农作物种植面积、道路密度以及GDP等承灾体数据,采用层次分析法和熵权法相结合的方法确定致灾因子危险性和承灾体脆弱性指标权重,利用风险矩阵法和Borda序值法开展中巴经济走廊气象水文灾害综合风险评估,并划分不同等级的风险区。研究表明:1)多灾种高危险性地区主要位于巴基斯坦信德省(Sindh)和旁遮普省(Punjab),约占中巴经济走廊总面积的9%。2)承灾体综合脆弱性计算结果表明巴基斯坦俾路支省(Balochistan)、信德省(Sindh)、旁遮普省(Punjab)以及开伯尔-普什省(Khyber Pakhtunkhwa)脆弱性等级相对较高,而中国喀什地区脆弱性等级相对较低。3)中巴经济走廊综合风险分布具有显著的空间异质性,高风险地区主要分布于巴基斯坦信德省、旁遮普省、巴基斯坦开伯尔-普什图省的部分地区以及俾路支省的西部地区。中巴经济走廊低、中低、中、高风险等级区域面积占比分别为14.09%、17.27%、37.70%、30.94%。在区县尺度上巴基斯坦伊斯兰堡(Islamabad)和拉合尔(Lahore)的综合风险等级最高,而中国乌恰县和巴基斯坦的加拉特县(Ziarat)的综合风险最低。评估结果可为中巴经济走廊气象水文灾害监测与防灾减灾提供科学依据。

关键词：风险评估层次分析法防灾减灾中巴经济走廊组合权重风险矩阵法

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新疆镜儿泉伟晶岩型锂矿岩矿光谱特征分析

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地学前缘 2023年第5期30卷 205-215页

作者：王珊珊周可法白泳鲁雪晨蒋果中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 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 中国科学院新疆矿产资源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矿产资源与数字地质重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100076

伟晶岩型锂矿分布广且资源量大,是我国当前主要工业应用类型。新疆镜儿泉锂矿是东天山造山带最大的伟晶岩矿床,具有巨大的稀有金属找矿潜力。本文以镜儿泉锂矿为例,利用便携式地物光谱仪采集光谱反射率数据,对典型岩石及矿物样品进行波... 详细信息

伟晶岩型锂矿分布广且资源量大,是我国当前主要工业应用类型。新疆镜儿泉锂矿是东天山造山带最大的伟晶岩矿床,具有巨大的稀有金属找矿潜力。本文以镜儿泉锂矿为例,利用便携式地物光谱仪采集光谱反射率数据,对典型岩石及矿物样品进行波谱测试与分析,揭示花岗岩、含矿伟晶岩、不含矿伟晶岩、锂辉石和锂云母等岩石矿物的光谱特征,分析典型手标本及其镜下显微特征,并对国内典型矿床岩矿光谱开展对比分析研究。结果表明:1 913 nm波谱可以作为含矿伟晶岩、不含矿伟晶岩、花岗岩和白云母、锂云母和锂辉石光谱特征的区分特征关键波段,是含矿和不含矿的一个光谱指示波段。通过对比分析新疆阿尔金地区、西昆仑大红柳滩地区和四川甲基卡地区的伟晶岩型锂矿光谱特征,其光谱特征大致相同,吸收位置有1~4 nm的差异。本研究为今后开展伟晶岩型锂矿的遥感调查评价奠定了理论基础。

关键词：伟晶岩型锂矿光谱分析光谱吸收参数锂辉石镜儿泉锂矿

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