分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 沙漠古气候重建对于了解区域古气候演变具有重要意义。通过以巴丹吉林沙漠东南缘巴 润宝日陶勒盖（BRBG）剖面为研究对象，进行全样地球化学、分组分分粒级元素地球化学及 Sr 同位 素分析，重建该地区末次冰期期间（66.8~41.0 ka）的气候演化模式。研究表明：66.8~41.0 ka 呈现残 留组分高 Sr/Ca 值、酸溶组分及残留组分低 Ba 含量特征，指示化学风化增强及湖泊补给量增加，反 映暖湿气候特征。微量元素变化特征指示沉积物细粒组分中的微量元素指标对气候的敏感度高 于粗粒组分。Sr 同位素结果显示酸溶组分中 87Sr/86Sr 值在 66.8 ka 附近达到最大值，可能与湖水盐度 升高相关。此外，几乎所有指标均指示在 41.0 ka 前后存在一次气候突变事件，研究认为巴丹吉林 沙漠东南缘 41.0 ka 前后从暖湿突变为干冷气候可能是该时期的西伯利亚高压系统增强所致。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 快速准确获取森林结构参数具有重要的科学意义。通过使用大疆精灵 4 Pro 无人机通过倾 斜摄影测量和正射摄影测量方式获取塔里木河下游胡杨林样地的冠层高度模型，提出一种自适应 窗口最大值算法来分析处理，获取了研究区胡杨（Populus euphratica）的树高、冠幅和株数等结构参 数。最后，使用地面实测数据对以上结构数据进行精度评价。结果表明：（1）自适应窗口最大值算 法计算效果优于传统的固定窗口最大值算法。（2）倾斜摄影测量方式获取的树高、冠幅和株数精度 均优于正射摄影测量方式。（3）倾斜摄影测量获取的结构数据与实测值比较，树高、冠幅和株数 R2 分别为 0.9002，0.8403 和 0.9405，均方根误差分别是 0.4457、0.6815 和 4.2500，证明使用消费级无人 机可以有效获取单木尺度森林结构参数。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 土地生态环境是人类生产生活的重要场所，其安全状况与人类社会的可持续发展息息相 关。通过选取干旱区城市乌鲁木齐市为研究对象，针对乌鲁木齐市 2017 年土地生态环境现状，应 用生态系统服务价值（ESV）评估、景观生态安全指数（LES）、压力-状态-响应（PSR）模型共同构建 乌鲁木齐市土地生态安全评价体系。结果表明：（1）2017 年乌鲁木齐市 ESV 为 220.70×108 元， 97.48%的区域为中低 ESV 区域，ESV 最重要的贡献来源是林草地，最主要的贡献区域是乌鲁木齐 县和达坂城区，不同区域 ESV 差异明显。（2）乌鲁木齐市具备典型的干旱区城市景观特征，景观整 体分布相对协调，但具备生态优势的景观分布还较少。景观生态安全（LES）指数从空间上表现为 “西低东高”，且总体水平偏低，同时各区域的 LES 指数还有一定的分类组团特征，高值区域集中在 达坂城区、乌鲁木齐县、米东区等边缘区域，中心城区的 LES 指数普遍较差，受人类活动影响深 刻。（3）乌鲁木齐市各区域土地生态安全主要分布在敏感级和相对安全级之间，整体处于中等水 平，边缘区域普遍高于中心区域，边缘区域中乌鲁木齐县的土地生态安全水平最高，中心区域中高 新区土地生态安全水平最高。随着城市扩张和人口增长，土地侵占、资源消耗等矛盾加剧，部分区 域的土地生态安全已经受到一定程度的破坏，能够维持现有水平，主要凭借乌鲁木齐市各区域的 自然本底（状态），人类活动的恶劣影响（压力）和积极改善作用（响应）尚不明显。
分类： 地球科学 >> 地质学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 延安地区丹霞地貌是国内外地貌学界近年来的最新发现和持续关注点。通过对延安地区 丹霞地貌地质遗迹的系统调查和研究发现，该区丹霞地貌景观资源丰富，类型多样，具有较高的观 赏价值和科学研究价值。通过野外考察和岩石样品分析，从地质构造、地层组合、岩性特征和外动 力等方面来探讨延安地区丹霞地貌的发育机制。研究表明：晚白垩世以来，该地区经历多次构造 抬升和新生代以来地壳保持差异升降，区内构造简单，地层产状平缓，但节理、裂隙数量较多，对延 安地区丹霞地貌的发育具有控制作用；延安地区丹霞地貌造景岩层主要为白垩系志丹群洛河组（K1l），为一套干旱气候条件下的红色碎屑岩沉积，沉积环境为沙漠环境，岩层倾角近于水平，为丹 霞地貌的发育提供了较好的物质基础；岩性特征上，延安地区丹霞地貌造景岩层岩石成熟度不高，硬度低易碎，抗侵蚀能力较弱，岩石具有相似的矿物组成及峰值强度分布，其沉积过程经历了较为 复杂的风力作用过程，岩石强度存在差异性，易受到后期外动力作用的改造；外动力方面，季节性 的流水是塑造“沟谷型”丹霞地貌的主要外动力，此外，凹片状和凸片状风化作用以及崩塌作用对 延安丹霞地貌的发育也有重要影响。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 内蒙古呼伦贝尔地区湖泊数量多，面积大，占内蒙古湖泊总面积的 58%。近年来该地区湖 泊趋于萎缩，但是已有研究主要关注大型湖泊，缺乏对该地区湖泊整体，尤其是小型湖泊（<1 km2） 的研究。通过利用 Landsat 系列（TM、ETM+、OLI）卫星数据，参照该地区湖泊图集、湖泊名录以及 Google Earth 高清影像，分析了 1986—2017 年呼伦贝尔草原地区湖泊数量和面积变化；在此基础上 结合气候和人类活动资料，讨论湖泊变化的影响因素。研究表明：近 30 a 呼伦贝尔地区湖泊显著 萎缩，其中变化最为剧烈的是小型湖泊，新增 5 个，干涸 19 个，总面积减小超过 30%。2000 年前各 类型湖泊面积均有增加，1998 年降水量最大，湖泊面积相应达到峰值；2000—2010 年湖泊面积呈萎 缩趋势；2010 年以后有所回升。将湖泊面积与气候条件（气温、降水量、潜在蒸散量）及人为活动因 子（放牧强度、原煤产量、有效灌溉面积）进行相关分析发现，湖泊面积变化主要受人类活动的影 响，气候变化的影响相对较小。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 沙漠因其高反照率、低比热容的下垫面以及粉尘高输出率的特征对全球和区域环境有重 要的作用。作为具有高大沙山的第二大流动性沙漠，其物质来源一直是地球科学研究热点。通过 对巴丹吉林沙漠及周边地区表层沉积物进行矿物分析，在此基础上对巴丹吉林沙漠的可能物源区 进行分析，进一步利用化学质量平衡（CMB）模型探讨了各物源区对巴丹吉林沙漠的贡献率。结果 表明：巴丹吉林沙漠的表层沉积物中主要矿物包括相对比较稳定钠长石、钙长石、歪长石、黑云母、 斜顽辉石、透辉石、铁辉石、微斜长石、白云母、正长石、石英和榍石以及不具区域代表性的斜绿泥 石、石膏、角闪石、方解石、岩盐；主要物源区包括沙漠湖积平原沙、洪积平原沙、现代湖泊沉积物、 外源沙和岩石风化壳；其中岩石风化壳和现代湖泊沉积物属于就地起沙，基本只影响其周边区域， 来自沙漠北部的冲洪积沙和来自沙漠西北的外源沙是沙漠的主要物源。这与中国东部沙漠以湖 泊沉积就地起沙有明显不同，可能和沙漠的发育过程、地质历史时期湖泊退缩规模和气候环境状 况有关。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 通过采集兰州市和延安市主城区的土壤灰尘样品，测量了其粒径组成，界定了土壤和灰尘 不同粒径的空间分布，分析了环境影响。结果表明：兰州市和延安市城市土壤灰尘粒径组成有明 显的分布特征，主要集中在小于 100 μm 的部分，整体粒径分布情况为：粉黏粒（极细砂（50~100 μm）>细砂（100~250 μm）>中砂（250~500 μm）>粗砂（500~1000 μm）。其中兰州市小于 100 μm灰尘颗粒物粒径所占比例（69.17%）大于延安市（53.49%），极易在外动力条件下再次扬起成为扬尘污染的潜在污染源。从 2 个城市土壤和灰尘
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 气候变化问题作为人类社会可持续发展面临的重大挑战，受到国际社会越来越强烈的关 注。全球气候变化深刻影响着草地生态系统，定量评估区域和不同类型草地生态系统的生产力， 研究其对气候变化的敏感性可以为草地生态系统适应未来气候变化提供基础数据和理论依据。 草原综合顺序分类系统（CSCS）将天然草原分为 42 类（其中中国包含 41 类），并将其聚合为 10 个类组。 研究利用改进 Carnegie-Ames-Stanford Approach（CASA）模型模拟分析中国天然草地 2004—2008 年 的净初级生产力（NPP）并进行系统聚类，分析了草地 NPP 与影响因子的相关性和敏感程度。结果 表明：2004—2008 年中国 10 个草地类组年均 NPP 均呈现增长趋势，其中亚热带森林草地增长最 快，增长率达 38.2%。温带湿润草地增长最慢，增长率为 14.3%。通过聚类分析将中国 41 类草原的 年均 NPP 分为 3 类：第 1 类 NPP 值较小，其湿润度级较低，而热量级较高；第 2 类 NPP 值较大，其热量 级和湿润度级均较高，水热比适宜植被的生长；其余为第 3 类，其 NPP 值介于上述两者之间。可见， 不同草地类型 NPP 分布规律与 CSCS 划分草地类型的湿润度级和热量级密切相关。草地年均 NPP 与>0 ℃年积温（Σθ）、降水量、湿润度（K）和 NDVI 的相关性强，与太阳辐射的相关性弱。草地类组 NPP 平均值对 NDVI 最敏感，其次为Σθ、K 和降水量，敏感性最弱的为太阳辐射。草地 NPP 对 CSCS 量化分类的标准Σθ和 K 较为敏感，改进 CASA 模型在一定程度上实现了 CSCS 与草地生产力的耦合。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用 2008—2020 年自动气象站逐小时气温观测资料，研究了乌鲁木齐市主城区气温日变 化特征。结果表明：乌鲁木齐市主城区日最高气温主要出现在 14:00—17:00，日最低气温出现在 05:00—08:00。同一季节内，各月的日最高气温出现时次最大相差 1 h；日最低气温出现时次在冬季 各月间的差异较大，12 月和 1 月的日最低气温出现时间与 2 月相差 4 h。此外，12 月和 1 月的日最低 气温出现时间比其他月均早 2~3 h，与我国其他城市存在较大差异。乌鲁木齐市主城区各月的最 高气温出现频率的日分布曲线以“双峰”型为主，主峰时次为 15:00—18:00，次峰时次为 21:00，夏季 和冬季各月的日最高气温各时次出现频率的时间分布较为集中，春季和秋季相对分散。最低气温出 现频率的日分布曲线在春、夏、秋三季均呈“单峰”型，冬季峰值特征不明显。春、夏、秋 3 季的最低气温在 07:00—10:00 的出现频率较高，冬季 12 月和 1 月在 20:00 的出现频率相对较高。主城区 09:00— 12:00 的 1 h 正变温较大；18:00—22:00 的 1 h 负变温较大，正负变温存在不对称性，1 h 变温是乌鲁木 齐市主城区变温的主导者。乌鲁木齐市主城区冬季气温的日变化特征比其他3个季节更为复杂。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用塔城地区 7 个国家气象观测站 1961—2018 年逐日气温资料，选用国际通用的 10 个极 端气温指数，分析塔城地区极端气温的时空变化特征及其影响因子。结果表明：（1）塔城地区极端 气温指数暖化趋势明显，最低气温极低值以 0.97 ℃·(10a)-1 的倾向率显著升高，最高气温极高值以 0.09 ℃·（10a）-1 的倾向率不显著升高；冷昼、冷夜、霜冻、冰冻日数分别以 1.75、5.24、4.07、1.84 d· (10a)-1 的趋势减少，暖昼、暖夜、夏季、热夜日数分别以 1.79、5.89、2.18、2.08 d·(10a)-1 的趋势显著增 加；选取的 10 个极端气温指数未来变化趋势均与过去 58 a 趋势相同，且持续性较强。（2）冷指数与 暖指数变幅表现出明显的不对称性，最低气温极低值变幅大于最高气温极高值，夜指数的变幅大 于昼指数；大部分极端气温指数表现为地区北部的变暖幅度大于地区南部。（3）最低气温极低值、 冷昼、冷夜在 20 世纪 80 年代初期发生暖突变；暖昼、暖夜、夏季、热夜、霜冻在 90 年代中期发生暖突 变。（4）整体上来看，大气环流变化对冷指数的影响高于暖指数，其中冷昼、冷夜、霜冻、冰冻日数与 冬季北半球、亚洲极涡面积指数正相关，与太平洋、北美、大西洋欧洲区极涡面积及欧亚、亚洲经向 环流指数正相关，与欧亚、亚洲纬向环流、西藏高原指数负相关；暖昼、暖夜、夏季、热夜日数与夏季 北半球、西太平洋副热带高压面积及西藏高原指数正相关。（5）冷、暖指数受大西洋、热带太平洋地 区海表温度变化的影响存在差异；夜指数比昼指数对海表温度的响应更明显。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 研究和确定流域生态基流及天然植被需水量是为了遏制因河道断流或流量减少而造成的 生态环境退化，以确保流域生态系统健康发展。根据孔雀河流域植被类型分布及多年径流状况， 将河道分为 A、B 两部分，A 段为孔雀河上游塔什店至第三分水枢纽常年未断流河道；B 段为第三分 水枢纽以下天然植被主要分布区。基于塔什店水文站近 50 a 水文数据，结合 Tennant 法等 4 种方法 对 A 段河道生态基流进行估算；选择潜水蒸发法、定额法对 B 段距河道 1 km 辐射范围内的天然植 被需水量进行计算。结果表明：Tennant 法估算的年均生态基流为9.13 m3·s-1，对应基本生态水量为 2.88×108 m3·a-1，满足 A 段河道 2000—2018 年多年平均河损，且近 10 a（2009—2018 年）塔什店实测 年均流量均可满足此生态基流标准；B 段河道辐射范围内天然植被总面积为 4.66×104 hm2，生态需 水量为 0.95×108 m3·a-1，以孔雀河生态输水工程为例科学调控水资源，在满足 A 段基本生态基流的 同时兼顾 B 段天然植被需水量。研究结果对实现孔雀河河道修复和不同水平年下生态供水具有一 定的意义。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 依据渭河和泾河流域 1956—2016 年实测水文资料、水利水保统计数据、TerraClimate 年平 均温度和 Landsat 地表反射率数据集，分析了流域水文要素、气温及植被覆盖度的历年变化规律，采 用双累积值曲线法、累积距平法、有序聚类法、Lee-Heghinan 法、秩和检验法等数理统计方法，确定 了流域年径流量和年输沙量变化的突变年份，分析了降水和人类活动的减水减沙效应。结果表 明：（1）渭河和泾河流域历年降水量、径流量、输沙量、含沙量均呈显著减少趋势，渭河流域的降水 和径流比泾河流域减少较多，泾河流域的泥沙比渭河流域减少较多。（2）人类活动对 2 个流域径流 泥沙量的影响均大于降水量对其的影响，且泾河流域受人类活动影响较渭河流域明显。（3）2 个流 域的水沙特征差异性较大，渭河的年径流量、年径流深、径流系数是泾河流域的 2.0~2.4 倍，渭河的 年输沙量、年输沙模数、年均含沙量仅是泾河流域的 1/2~1/5。2个相邻流域水沙特征差异性较大的 主要原因是，流域气温、降水等气候条件不同，植被覆盖度等下垫面条件存在差异，水利水保措施、 水资源开发利用程度等人类活动的影响所致。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 基于 1973—2015 年努尔苏丹市和阿科尔镇逐日气温数据，以及努尔苏丹 2000—2015 年城 市发展数据，采用回归分析、七点二次平滑、Mann-Kendall 突变检验、滑动 T 检验等分析方法研究了 该区域气温和城市热岛强度的变化特征及成因。结果表明：（1）在同期北半球和中亚地区气温显 著增长的大背景下，努尔苏丹年平均气温并无显著变化，气温受全球变化的影响主要表现在气温 的两极化加剧上；（2）受冬季热岛强度减弱的影响，努尔苏丹年平均热岛强度呈现显著减弱趋势，而 冬季热岛强度的减弱主要受对比站冬季气温变化影响，其次与努尔苏丹城市发展也有一定的关联。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用 1961—2017 年北疆 37 个地面气象站逐日最低气温观测资料，结合常规气象统计方 法，分析北疆地区初、终霜日和霜期的时空演变特征。结果表明：（1）北疆平均初霜日以 2.2 d·（10a）-1 速率推迟；平均终霜日以 1.7 d·（10a）-1 速率提前；平均霜期以 3.9 d·（10a）-1 速率缩短；初、终 霜日和霜期的主周期均为 2 a 左右。（2）北疆霜期缩短趋势较大（小）的地区，能较好的对应其初霜 日推迟、终霜日提前较强（弱），伊犁州、塔城地区北部及东天山东北部霜期的缩短趋势最为显著， 博州至天山北坡一线居中，阿勒泰地区霜期的缩短趋势最弱。（3）北疆大部分地区初霜日的变 化趋势与海拔高度有很好的相关性，其初霜日的推迟速度随海拔高度的增加而减小，垂直递减率 为-0.077 d·（a·km）-1；秋季气候变暖是初霜日推迟的主要原因，春、秋季气候变暖同时影响霜期缩 短，且秋季的影响更大。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 流域水量平衡变化机制及其效应的认识是理解湖泊水情变化与制定缓解措施的根本依 据。针对 2000 年后呼伦湖持续水位的急剧下降，并考虑到流域监测资料稀缺的实际情况，借助遥 感反演降水和蒸散时空数据序列，利用时空模式分解、趋势分析等方法揭示了流域降水时空变化 特征及其引起的蒸散效应。结果表明：流域降水变化主要由空间分布及过程强弱互补的 2 个降水 模式决定，这 2 个模式的变化解释了流域降水变化的 67.4%。2000 年后 2 个模式强弱的变化导致了 流域整体降水由两侧山区向中部地势平坦区域的转变。流域中部受地形及气象条件影响，相比两 侧山区产流效率偏低。因而降水空间分配的改变形成了更有利于增加陆面蒸散的供水条件，导致 了流域蒸散占降水比重上升到较高水平。蒸散变化强度及趋势的时空特征分析也进一步确认了 以上现象，这种降水模式的变化及其效应直接导致了流域水量平衡中可供产流的净雨量减少，是 呼伦湖流域近年产流减少的根本原因。2000 年后流域冻土消融补给的改变则对呼伦湖极端水情 的发生起到了推波助澜的作用。
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