Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2024-03-01 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract： Mountain grassland are an essential component of pasture resources in the Xinjiang UygurAutonomous Region. However, mountain grassland are highly vulnerable to human-associated disturbance andclimate change. The responses of the mountain grassland plant community characteristics and diversity todifferent grazing managements in Barkol County, Xinjiang, are still unclear. In this study, three different grazingmanagement treatments were set up in 2012 to investigate the response patterns of the plant communitycharacteristics, diversity, and the relationship between the diversity and the aboveground biomass in the mountaingrasslands. The three grazing management blocks were M0, M1, and M2, which represented the permanentgrazing prohibition, winter grazing, and year-round grazing management, respectively. During the peak growingseasons of 2013, 2017, and 2022, the data regarding the number of species, height, coverage, density, andaboveground plant biomass were collected for further analysis. The results indicated that the different grazingmanagements had no significant impacts on the importance value of the dominant species, such as Stipa glareosa.However, the importance values of the nondominant species such as Neotrinia splendens and Achnatheruminebrians (Hance) Keng increased under winter and year- round grazing. As grazing intensity increased, plantheight, coverage, density, aboveground biomass, and their response ratios declined significantly (P<0.05). Therewere no significant differences in the Shannon- Wiener diversity, Simpson dominance, and Pielou evennessindices in M0, M1, and M2. In contrast, the Margalef richness index elevated markedly (P<0.05), indicating thatgrazing provided more survival resources helpful for other species. In the permanent grazing prohibition block,the aboveground biomass was negatively correlated with the Simpson dominance, Shannon-Wiener diversity, andPielou evenness indices. In the winter grazing block, aboveground biomass was negatively correlated with theMargalef richness index. Overall, the importance value of the dominant species showed no remarkabledifferences under varying grazing management, and its dominance remained unchanged. Except for the Margalefrichness index, the other diversity indices were not significantly influenced by grazing. Winter and year- roundgrazing enhanced the vital value of unpalatable species, altering the composition of forage, which was notconducive to future animal husbandry development. In summary, as the enclosure time increased, permanentgrazing prohibition was beneficial for restoring degraded grasslands, improving community characteristic values,improving grassland productivity, and maintaining community stability to a certain extent. Grazing would affectresource redistribution in the ecosystem, releasing ecological niches for more species, but year-round grazing ledto intensified grassland degradation because of overgrazing pressure.
Subjects: Geosciences >> Hydrology submitted time 2023-08-25 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract： Understanding the dynamic process of evapotranspiration and its causes is crucial for water resourcestability, ecological and environmental security, and agricultural water resource management in arid Central Asia.Evapotranspiration is the connection between the water-energy-carbon cycle. This study used the Priestley-Taylordiurnal land surface temperature range (PT- DTsR) model to calculate and analyze the spatial and temporalvariability of evapotranspiration in arid Central Asia from 2000 to 2019. It also used the Lindeman- Merenda-Gold method to quantitatively evaluate the absolute contributions of various drivers to each component ofevapotranspiration. By weighing each component’s contribution to the change in evapotranspiration, thecontribution of each driver to evapotranspiration was assessed. According to the findings, evapotranspirationincreased in dry Central Asia at a rate of 1.45 mm per year, and its pattern indicates that it increased in the eastand decreased in the west. The changes in transpiration, evaporation, and interception were 2.46 mm·a-1, -1.03mm·a- 1, and 0.02 mm·a- 1, respectively. These three trends contributed 70.09%, 29.34%, and 0.57%, to thechange in evapotranspiration. With an absolute contribution of 28.16%, Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) is the key driver of evapotranspiration fluctuations in arid Central Asia.
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-06-13 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：以乌鲁木齐南部冲积扇砾漠区防护绿地的27个植物群落配置模式为研究对象，结合层次分析法与模糊综合评价，对不同植物群落配置模式的生态效果进行综合评价并排序。结果表明：樟子松-白滨藜-粉苞菊+伊犁绢蒿、白榆-中亚沙棘-粉苞菊+准噶尔铁线莲、裂叶榆-中亚沙棘-粉苞菊+顶羽菊、沙枣-白滨藜-粉苞菊的配置模式生态效果表现良好；基于植物群落生态效果相似性和景观功能需求，对优化配置模式进行多样化扩展分析，提出了三维绿量大、盖度高、适应性强的乔灌木和自然草本组成的植物群落优化配置模式，为干旱砾漠区防护绿地建设提供理论依据和技术支撑。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-06-13 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract： 中巴经济走廊是“一带一路”倡议的重要组成部分，深入认识该地区气候变化时空分布特征和规律，对于项目顺利实施和安全保障有重大意义。采用CRU TSv4.04逐月地面气候要素数据集，分析1980—2019年中巴经济走廊地区气温、降水、干湿状况的气候变化时空分布特征。结果表明：中巴经济走廊地区气温呈显著上升趋势，中部地区增温速率低于两端地区，最低温度增温速率最快，为0.37 ℃·(10a)-1；平均气温次之，增温速率为0.32 ℃·(10a)-1；最高温度增温速率最慢，为0.29 ℃·(10a)-1。降水量、降水日数与干湿变化的区域性差异较大，其中巴基斯坦西南部降水量显著减少，最大速率为-20 mm·(10a)-1，变干趋势明显；巴基斯坦中部地区降水日数显著增加，最大速率为4 d·(10a)-1。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-06-13 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：在对天山西段两条主要河流（伊犁河、博尔塔拉河）常量离子组成进行分析基础上，结合数理统计学方法、水化学图解等方法探讨了水化学特征及其影响因素；在此基础上，对两条河流的灌溉适宜性进行了评价，以期为天山西段水环境状况评估提供科学依据。结果表明：（1）伊犁河和博尔塔拉河水体均呈弱碱性，pH分别为8.01和8.55；主要离子浓度排序一致，其中：阳离子Ca2+>Na+>Mg2+>K+，阴离子HCO3->SO42->Cl-，Piper分类图显示水化学类型为HCO3-Ca·Mg；（2）博尔塔拉河和伊犁河水体离子组成主要受岩石风化作用的影响；（3）水样中93%的样品落在优良区，表明伊犁河和博尔塔拉河河水灌溉适应性评价为水质适宜灌溉。研究结果对天山西段水环境评价及水资源可持续利用具有较为重要的意义。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-06-13 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：自2000年实施流域综合治理和2010年推行流域体制改革以来，塔里木河流域水资源管理能力不断增强。然而，水资源管理对流域生态系统固碳能力的提升效果如何，未曾开展评估。以胡杨林集中分布的塔里木河上中游为研究靶区，采用InVEST模型，基于2000年、2010年、2018年土地利用/覆被变化数据，分析了水资源管理增强下流域生态系统碳储量的变化特点。结果表明：（1）2000年、2010年、2018年塔里木河上中游的总碳储量分别为93.70 Tg、93.92 Tg、93.01 Tg，平均碳密度分别为67.63 t·hm-2、67.78 t·hm-2、67.12 t·hm-2，基本保持稳定。林地是塔里木河上中游的主要碳库、草地次之。（2）2000—2010年碳储量增加0.22 Tg，主要由于大量草地类型（69.35 t·hm-2）转化成耕地类型（73 t·hm-2）。自2000年塔里木河综合治理实施后，植被恢复使得地表生物量增多，林地、草地碳密度和碳储量增加；2010—2018年碳储量减少0.91 Tg，碳损失途径主要源于大量林地类型（73.77 t·hm-2）转化成耕地类型（73 t·hm-2），造成草地总碳储量降低。（3）碳储量空间分布具有较强的空间异质性，其特点以塔里木河上中游为条带向四周波动递减。碳储量变化显著区域在空间分布上与土地利用变化区域基本一致。研究可为深入了解干旱区碳循环，提升流域生态系统固碳功能，优化水资源管理提供科学依据。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-12-17
Abstract： " Nutrients are relatively scarce in arid regions, and adequate nutrient input after rainwater flows through the canopy is of great significance to the growth and development of plants in arid regions. Through the study of canopy nutrients during the rainfall process of Haloxylon ammodendron and H.persicum, which were the main dominant species in the southern margin of the Gurbantunggut Desert, the concentration differences of carbon, nitrogen, and phosphorus in stemflow, throughfall, and rainwater were analyzed, and the concentration degree of ions after rainwater flows through the plant canopy was determined. The results showed that the total organic carbon (TOC) and total nitrogen (TN) concentrations of rainwater increased significantly after passing through the canopy of Haloxylon ammodendron and Haloxylon persicum, and the total phosphorus (TP) did not increase significantly. The change of ammonium nitrogen ( NH+4 -N) concentration is basically consistent with that of TN, and the difference between nitrate-nitrogen ( NO-3 -N) and nitrite-nitrogen ( NO-2 -N) concentrations is not completely significant. Among them, the trunk organic nitrogen (TON) has the highest proportion, and its proportion in TN is always greater than 50%. For the average concentration of different nutrient inputs, in addition to TP and NO-3 -N, other ions have increased. The concentrations of TP, NO-3 -N, and NO-2 -N are lower, and they flow in the stems of stemflow, throughfall, and rain. The coefficient of variation is larger in.
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-06-02 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract： 研究西北干旱半干旱区城市生态效率，对其经济、资源、环境的协调统一以及生态文明建设的推进具有重要的现实意义。以西北干旱半干旱区38个城市为研究对象，运用三阶段DEA方法客观地测度了各城市2005-2016年生态效率，同时运用ESDA方法全面分析了生态效率的区域差异。结果显示:干旱半干旱区城市生态效率普遍较低，并呈现正向全局空间自相关关系;热点区域主要以鸟鲁木齐、克拉玛依等为中心，冷点区域主要以平凉、固原等为中心，热点区域数量呈现先增后减再增的N形变动趋势，冷点区域数量则呈现先减后增再减的倒N形变动趋势。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-06-02 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract：荒漠河岸林是干旱地区重要的生态系统之一，受间歇性河流补给的浅层地下水是河岸林植物生存的主要水分来源。基于额济纳荒漠河岸林地下水位观测断面具有高时空分辨率的地下水位数据，分析了荒漠河岸林浅层地下水的时空变化及分水事件中河水对地下水的补给特征。结果表明:额济纳绿洲河岸林地下水位在季节尺度上具有植物生长季下降，非生长季上升的变化特征;在植物生长季内，地下水位具有白天下降，夜间上升的日周期变化特征，且日波动幅度主要受不同植被类型及植物不同生长期地下水蒸散速率的影响。黑河下游河水的河道渗漏是沿岸浅层地下水的主要补给来源，在分水过程中，距河道不同距离的地下水位对河水补给的响应时间随距离增加而增大，分水结束时的地下水位上升幅度随距离增加而减小，分水总径流量、分水持续时间和日均径流量是影响地下水补给宽度的主要因素。河道径流渗漏水量的绝大部分都通过蒸散发过程损失，从2013-2015年6次分水事件结束后，地下水估算补给量占其与蒸散量总和的平均比例为23.6% 。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-01-06 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract：采用时空转化的方法研究了滴灌条件下不同盐地碱蓬种植年限（0 a、1 a、2 a和3 a）对重度盐碱地土壤盐分及盐离子在0~120 cm土壤剖面的分布特征的影响，为盐地碱蓬在盐碱地中的改良利用提供理论依据。试验结果表明：滴灌种植盐地碱蓬后土壤盐分在剖面的分布发生明显变化，根区（0~40 cm）土壤含盐量随种植年限增加而下降，根底（40~120 cm）土壤则先增加后下降；Na+和Cl-因容易被水淋洗和植物选择性吸收多，根区土壤中Na+和Cl-含量随种植年限增加有显著降低，Ca2+和SO42-不易随水移动，淋洗程度低，HCO3-和Mg2+第2 a和第3 a的淋洗效果明显好于第1 a；经过3 a种植后土壤中毒害离子Na+与Cl-和在表层盐分组成中的比例下降，Ca2+比例上升，钠吸附比（SAR）值显著降低。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-01-06 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract：以塔里木胡杨林国家级自然保护区为研究对象，基于植被NPP、气象、土地利用/覆盖、河流等数据，采用趋势分析、Mann-Kendall突变检验、地理探测器等方法，探究了塔里木胡杨林国家级自然保护区2000—2015年植被NPP时空变化特征及其影响因素。结果表明：（1） 在空间尺度上，塔里木胡杨林国家级自然保护区2000—2015年年均植被NPP为32.25 gC·m-2·a-1，变化范围在5.16~303.87 gC·m-2·a-1之间；年均NPP呈现出以塔里木河干流为带向周边波动递减的空间分布特征。（2） 在时间尺度上，16 a间保护区植被NPP呈现波动增长趋势，年均增加值为0.523 8 gC·m-2·a-1，在2001—2002年和2011—2012年出现突变性上升，2007—2008年出现突变性下降。（3） 影响植被NPP分异的核心因素为土地利用/覆盖、蒸散发、降水、河流缓冲区等，且由多因子协同作用造成；同时，地下水埋深对植被NPP变化有着重要影响。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-01-06 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract：定量评估水资源开发潜力对掌握区域水资源开发现状、提高水资源利用率具有重要意义。通过选取水资源利用率、灌溉率、地表水控制率、人均占有水量、重复利用率、生活用水定额、供水量模数、生态环境用水率等8个重要指标，借助模糊综合评价模型对中亚五国水资源开发潜力进行定量分析。结果表明：中亚地区整体水资源开发利用处于中级阶段，开发潜力综合评分值为0.502 7，表明开发潜力较大。其中，哈萨克斯坦水资源综合评分值最高，为0.712 4，有很大的开发潜力，但要注意摒弃不合理的水资源利用方式；吉尔吉斯斯坦和塔吉克斯坦综合评分值分别为0.591 1、0.488 7，有较大的开发潜力，但应注意由广度开发逐渐向深度开发转变。下游国家土库曼斯坦和乌兹别克斯坦处于开发利用的高级阶段，综合评分值分别为0.352 6、0.315 0，水资源开发潜力较小。今后应注意发展节水型经济，注重水资源综合管理。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-01-06 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract：在全球变化的背景下，植被生产力发生了一系列的变化，如何定量的评估中国西北干旱区气候变化和人类活动对植被生产力的影响，对于应对气候变化，促进“一带一路”生态建设以及美丽中国建设具有重要的意义。以新疆为研究区，以植被净第一性生产力（NPP）作为评价指标，分析了2001—2016年气候变化和人类活动对植被恢复和退化的影响。结果表明：（1） 从2001—2016年，植被NPP有明显变化趋势的面积占植被覆盖区总面积的34.02%，其中30.58%的面积呈现恢复趋势，3.44%的面积呈现退化趋势，NPP平均每年增加634 Gg C·a-1(Gg=109 g)。（2） 由人类活动和气候变化引起植被恢复的面积占植被NPP变化总面积的42.03%和30.58%；在上述两个区域，NPP平均每年增加量分别为319 Gg C·a-1和59 Gg C·a-1。由人类活动和气候变化引起植被退化的面积占NPP变化总面积的57.63%和19.45%；其中，在上述两个退化区域，NPP平均每年分别减少68 Gg C·a-1和7 Gg C·a-1。（3） 不同植被类型中，人类活动对农作物、荒漠、草地、高山植被的恢复作用大于退化作用，对森林、灌丛、沼泽的退化作用大于恢复作用；气候变化对沼泽的退化作用大于恢复作用，对其他6种植被类型的恢复作用大于退化作用。总体上，人类活动是影响新疆植被恢复和退化的主要原因。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-01-06 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract：雪岭云杉（Picea schrenkiana）是天山山区重要的造林树种，为了解天山山区森林上限树木径向生长对气候环境的响应机制，运用树轮气候学方法，通过采自天山东部巴里坤山雪岭云杉林上限的树芯样本建立的树轮宽度标准化年表，采用VS-oscilloscope模型，模拟雪岭云杉的径向生长过程并揭示了过去55 a以来该过程与环境因子的关系。结果表明：（1）模拟得到的树轮宽度指数与实际树轮宽度指数相关系数为0.645（P<0.01）。两者变化趋势具有较好的一致性，表明模型取得了较好的模拟效果。（2）树木径向生长主要限制因子是4~5月和7~8月的土壤湿度，温度是决定树木生长季开始的主要影响因子，而温度决定的生长速率在宽窄轮的形成上并不明显。（3）模拟的树轮宽度指数与生长结束日期的相关系数是-0.413（P <0.01），说明生长季节的结束日期对树轮宽度的增长有一定的影响。（4）自1984年以来，随着区域气温的逐渐上升，树木生长季的长度有延长的趋势，而树木径向生长却发生衰退现象，1984年以来气温的升高可能是树木生长衰退的主要原因。因而研究从生理角度揭示天山东部森林上限树木径向生长过程中的主要限制因子和限制时段，以期为该区域之后的树轮学研究提供一些借鉴意义。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-01-06 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract：以塔克拉玛干沙漠腹地的沙粒胶结体（Sand Cemented Bodies,SCB）为研究对象，通过野外自然状态下吹蚀不同沙粒胶结体覆盖度的沙盘，计算沙面风蚀（积）量，并对覆盖度与风蚀率、抗风蚀效率的关系进行分析。结果表明：风蚀量随沙粒胶结体覆盖度的增加而减小，随吹蚀时间的增加而增加；当覆盖度大于30%时，沙面发生风沙堆积，且堆积量随覆盖度和吹蚀时间的增加而增加；沙粒胶结体的抗风蚀效率随覆盖度的增加而线性增大。沙面蚀积转化临界覆盖度为30%左右，且该覆盖度下床面抗风蚀效益最佳。通过对比沙粒胶结体抗风蚀效益的风洞模拟和野外实验，表明风况、风速、沙粒胶结体粒径组合不同可导致沙面蚀积差异和临界覆盖度不同。因此，塔克拉玛干沙漠腹地发育的沙粒胶结体具有很好的风蚀抑制功能，可作为流沙固定新措施继续研究开发。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-01-06 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract：雅丹形态特征吸引人们的长期关注，对其形态的定量描述至今仍讨论热烈且众说纷纭。通过对罗布泊地区风蚀地貌的野外调查和无人机测量，发现普遍存在雅丹共基座现象。分布在同一个基座体上的风蚀残丘称之为共基座雅丹，属于雅丹与基座体的复合。对共基座雅丹和基座体开展雅丹形态参数的测量及分析，结果表明：共基座雅丹长宽比比值集中分布于3∶1~5∶1区间，与鲸背状等流线型雅丹形态表现相似，显示单一风向侵蚀残留特征；雅丹共基座现象是风蚀切穿深一层抗风蚀相对较强的地层形成的风蚀垄岗现象，厚度不等的不同抗风蚀强度地层在垂向上交替出现和受单一风向的风蚀作用是形成该现象的重要因素；通过对雅丹共基座现象的阐释和定量分析，对完善雅丹形态测量、深化雅丹形态变化的理解以及认识差异性风蚀过程具有重要意义。
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