Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2023-08-01 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract：水分利用效率（WUE）通过联系陆地生态系统碳水循环过程，成为理解植被生态系统对气候变化响应的一个重要指标。结合19902020年的遥感影像与再分析数据产品，基于光能利用效率（CASA）模型反演净初级生产力（NPP）和实际蒸散发（ET）系统分析了19902020年新疆植被WUE的时空变化规律，讨论并探究了影响植被WUE变化的驱动力因子。结果表明：过去31 a新疆植被WUE整体呈下降趋势，但以2003年为转折点，转折点之前呈波动下降趋势，之后呈波动上升趋势。31 a来新疆植被WUE的空间格局没有发生明显变化，高值集中在平原区，特别是绿洲及荒漠-绿洲过渡带，低值集中在山区。通过分析发现，新疆植被WUE变化主要归因于降水、蒸散发及水汽压等气候因子影响。研究结果对于筛选出结构合理、节水性强、生产力高的人工和天然植被结构类型，实现干旱和半干旱地区植被建设的可持续发展具有参考价值，特别是对新疆生态系统安全与农牧业可持续发展具有现实意义。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2023-02-02 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract：生态输水是塔里木河流域退化胡杨林生态恢复的主要措施，及时监测和准确评估其恢复成效是优化输水策略、完善胡杨林修复体系的关键。以2013年以来8个胡杨林区为研究对象，基于中高分辨率遥感数据监测不同胡杨林区生态输水前后植被面积、长势及植被覆盖度的时序变化，探讨胡杨林恢复与生态输水的关系。结果表明：（1）2016 年以来整个流域累计漫溢水面为2172.96 km2，占林区总面积的4.39%，主要分布在输水通道两侧及末端10 km范围内。（2）输水前后林区植被整体呈现由退化到恢复的转变，林区生态恢复水平与年最大漫溢面积显著正相关。（3）生态恢复成效评估表明，生态恢复最显著的区域是塔里木河中上游和叶尔羌河下游的夏马勒林场，但整个流域远离输水通道的胡杨林仍有退化趋势。合理规划输水通道建设，扩大胡杨林区的受水范围是退化胡杨林生态恢复的关键。
Subjects: Geosciences >> Hydrology submitted time 2022-12-20 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：
Based on the satellite data, the water level and area information of Lake Issyk-Kul was extracted, and the water volume was reconstruct; combined with CRU meteorological data from 1960-2020, the temperature and precipitation observation data from 1960- 2000 at the Cholpon- Ata meteorological station and the water volume observation data into the lake, the lake water balance model was established to analyze the changing characteristics of each element of the water balance and to explore its influencing factors. The results indicated that: (1) Since 1960, the water volume of Issyk-Kul Lake has undergone a process of continuous decrease and fluctuating increase, with 1998 being the inflection point of the change; from the 1960s to the mid-1980s, the water volume into the lake decreased continuously mainly due to the influence of irrigation diversions, and then turned to an increasing trend after 1986 with the decrease of irrigation water and the increase of precipitation and glacial meltwater; precipitation in the lake area increased at a rate of 9.1 mm·(10a)-1 , and the evapotranspiration tends to increase significantly with increasing temperature and lake area. (2) Before the mid-1980s, Issyk-Kul had a negative water balance in most years, and groundwater continued to recharge the lake; since 1986, the water balance deficit of the lake gradually decreased, and since 1998, the positive balance has been dominated. (3) The interaction of water balance components such as runoff, precipitation and evaporation determines the changes in lake water volume, while climate change in the flow-producing areas and irrigation diversions in irrigation areas indirectly drive the changes in lake water volume by changing runoff; from 1960 to 1986, human activities, mainly irrigation diversions, were the dominant factor driving the changes in Issyk- Kul water volume, with a contribution of 71.6%, and since 1987 the cumulative contribution of climate change factors to changes in lake water volume exceeds 80%.
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2022-10-21 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract：盐渍化是构成绿洲农业低产的主要原因之一，也是农业开发和可持续发展的重要限制因 素。为提高盐渍化耕地生产力，促进绿洲农业的可持续发展，以喀什噶尔绿洲耕地为研究对象，利 用Landsat 8 OLI遥感影像数据提取遥感指数20个，利用土地利用数据计算研究区耕地开垦年限， 用线性拟合的方法将用植被光合作用模型（VPM）模拟的植被净初级生产力（NPP）数据进行降尺 度，将遥感指数同土壤采样及实测数据进行相关分析，得到优选的遥感特征变量，再用粒子群优化 算法（PSO）优化的概率神经网络（PNN）模型进行盐渍化程度分类，得到研究区耕地盐渍化等级分 布情况，后与研究区耕地开垦年限和NPP进行叠加分析。结果表明：（1）选取增强型植被指数 （EVI）、盐分指数2（SI2）、湿度指数（WI）、MSAVI-WI-SI特征空间（MWSI）、波段6（B6，2.11~2.29 m） 5个遥感参量通过PSO-PNN模型进行盐渍化程度反演准确率约为80%。（2）耕地开垦年限越大的 区域盐渍化程度越低。新开垦的耕地主要分布在研究区东部，而研究区西部大都为开垦年限在45 a 以上的老绿洲农业区。（3）耕地盐渍化严重降低了耕地农作物生产力。研究区耕地NPP较高的区 域大都分布在西部，较低的区域大都分布在东部，与盐渍化程度等级分布大致相反。上述研究方 法与结果可为后续使用遥感参量进行盐渍化反演的研究提供参考，对干旱半干旱区的盐渍化耕地 改良具有一定的参考意义。
Subjects: Geosciences >> Hydrology submitted time 2022-10-21 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract：流域生态基流是河流生态系统健康稳定的关键，以新疆尼雅河流域为研究区域，根据民丰 县气象站19582018年的气象数据与尼雅河4个水文监测断面19782018年的水文数据，运用趋 势拟合、Tennant法、相关性分析和回归模型等分析流域气候变化、确定生态基流并探究其时空分异 与保证率变化，揭示生态基流对气候变化的响应。结果表明：61 a来流域气温以0.22 ℃(10a)-1的 速度增加，年降水量以3.8 mm(10a)-1的速度增加；尼雅水库、八一八渠首、尼雅水文站和尼雅渠首 的年生态基流推荐值分别为：1.989 m3s-1、2.188 m3s-1、1.755 m3s-1、1.702 m3s-1；生态基流年际最 大值出现在2010年，最小值在1980年，年内最大值在7月，最小值在1月或12月；空间上表现为上 游高下游低，以八一八渠首处最高，尼雅渠首处最低；各站多年平均生态基流保证率分别为：50%、 45%、50%、45%，且表现出汛期明显高于非汛期；逐年、逐月生态基流与气温、降水量均在0.01水平 上显著相关，但在春夏季对气温敏感，秋冬季对降水量敏感，各水文监测断面的回归模型耦合效果 相似，流域整体回归方程R2=0.365，且生态基流对气候变化响应具有整体性和衰减性。研究结果可 为尼雅河流域生态调水和水生态修复提供参考。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-08-11 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：为了解生态输水后地下水埋深和植被的变化，采用统计方法和遥感影像数据分析输水后孔雀河地下水埋深时空变化特征、地下水埋深和累积输水量的关系以及输水后NDVI和植被覆盖度的变化。结果表明：从时间变化来看，生态输水后孔雀河地下水埋深呈现稳步抬升趋势，年内地下水埋深变化主要受人类农业生产活动影响；从空间变化来看，垂直于河道方向上各断面地下水埋深的抬升幅度随距离的增加而减小，沿河道方向上，中游断面埋深抬升变化量最大；地下水埋深与累积生态输水量呈负相关，中游断面相关性最显著；2016—2019年上游和中游断面所在的研究河段NDVI分别增长了64.28%和100%，下游河段NDVI值稳定在0.05，距河道2 km范围内植被覆盖度呈增长趋势。生态输水对孔雀河流域地下水埋深和植被已产生积极作用，建议在未来的生态输水过程中保持合理输水量的同时，加强地下水监管力度，保护生态安全。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-04-23 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：为揭示不同海拔新疆野苹果（Malus sieversii）养分化学计量特征的变异性，选择一条山谷作为固定研究区，在1300 m、1400 m、1500 m和1600 m等4个海拔梯度上连续3 a（2016—2018年）开展调查取样，对比分析野苹果一年生枝条N、P、K化学计量时空变异特征及其与环境的关系。结果表明：不同海拔和年份新疆野苹果枝条化学计量指标多为中、弱变异，其中P的变异性最弱，N:K变异性最强；年份对除P:K外的5个化学计量指标有显著影响，而海拔仅对N:P有显著影响；枝条N、N:P及N:K也受年份与海拔交互作用的影响。枝条P（2017年除外）、K及P:K在不同海拔间无显著差异，但均具有明显的年际变化；枝条N、N:P及N:K同时具有显著的年际和海拔变异性，其变化趋势各异。相关性分析和NMDS分析表明，野苹果自身生长状况（枯枝率、投影盖度、病虫害程度及结果量）、年降水量及土壤因子对枝条化学计量特征均有一定影响，但不同化学计量指标的响应特征不同；总体上，植株长势越好，其枝条养分含量越低。可见，野苹果枝条化学计量特征在不同海拔梯度和年际间具有明显的变异性，其影响因素较为复杂。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2019-11-14 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract： 基于MODIS-EVI数据，采用一元线性回归、经验正交函数（EOF）、变异系数，从时间和空间两个维度分析古尔班通古特沙漠增强型植被指数（EVI）的时空变化特征。结果表明：2000—2018年古尔班通古特沙漠整体EVI的年际变化呈显著增加趋势，增长速率为0.0160·(10a)-1（P<0.01），其中固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘中的EVI年际变化也呈显著增加趋势；生长季内沙漠整体及不同类型EVI的变化趋势大致相同，从3月开始，EVI逐渐增加，并在6—7月达到一年中的最高值；古尔班通古特沙漠大部分区域的EVI呈上升趋势，上升趋势明显的区域主要集中在沙漠南缘以及沙漠西缘的开荒区域，沙漠腹地EVI上升趋势较小，EVI降低的区域主要分布在沙漠北部；古尔班通古特沙漠EVI波动较大的区域在沙漠西缘与南缘，其中波动最大的区域在沙漠西缘的开荒区域，沙漠腹地EVI波动较小。EVI能够较好地反映以固定和半固定为主的沙漠区植被覆盖变化，其反映的植被状况对区域沙漠地貌类型的空间划分具有重要的参考意义。
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences submitted time 2019-11-14 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract： 潜在蒸散发在区域水量平衡、干旱程度评价、农作物需水量等方面的研究中具有重要的作用。然而，潜在蒸散发的空间化处理一直以来都是相关研究面临的一个挑战。基于新疆地区1960—2017年66个气象站的观测数据，通过一种简单的参数方程，实现了潜在蒸散发（ET0）的空间化处理。研究结果表明：① 简化参数方程中的2个重要参数a，c的空间分布呈现一定的规律，参数a在空间上呈现东南高，西北低的特点；参数c则随海拔的增加而增大。② 简化参数方程与Penman-Monteith方法相比，拟合结果在日、月和季节尺度上的R2值均大于0.90，且R2值随时间尺度的增加而增加。③ 将简化参数方程的拟合结果与CRU数据和MOD16A2数据进行对比发现：简化参数方程与Penman-Monteith方法拟合的R2值较高，拟合效果和偏差指标表现更佳，而CRU、MOD16A2数据拟合的R2值较低。简化参数方程所获得的潜在蒸散发精度高且空间分辨率更高（500 m×500 m），是一种适用于新疆地区潜在蒸散发估算的简便有效的方法。
Subjects: Geosciences >> Geology submitted time 2019-10-11 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract： 以新疆博斯腾湖岩芯（41cm）沉积物粒度为研究对象，结合放射性同位素210Pb测年方法建立了沉积年代序列，利用粒径-标准偏差方法分析了沉积物中环境敏感组分，并重建了过去150a来的湖泊水位变化历史。博斯腾湖岩芯沉积物中黏土质（64 μm）仅有5.1%，不同粒级组分的垂向变化趋势具有较为明显的差异性。通过粒径-标准偏差法对沉积物环境敏感组分的提取表明，组分C2（粒径7.59～22.91 μm）的平均粒径变化与中值粒径变化一致（r=0.7，P<0.01），组分C2对博斯腾湖沉积环境变化响应敏感，并由此重建了过去150 a的湖泊水位变化历史。1940年之前，博斯腾湖水位整体处于近150 a来的历史低值期，1910s—1930s低水位期代表了一次较大范围的区域干旱事件；在气候变化和显著增强的人类活动的共同作用下，1980s中后期博斯腾湖水位显著降低。湖泊水位作为沉积粒度变化的影响因子之一，可以通过湖泊沉积物中环境敏感组分的含量重建过去博斯腾湖水位的波动历史，为研究湖泊的历史变化规律及其影响因素提供一种新的途径。
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2019-09-11 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：基于第5次国际耦合模式比较计划（CMIP5）提供的气溶胶光学厚度（AOD）数据和气溶胶单因子历史试验降水数据，采用线性趋势分析、相关分析、经验正交分解（EOF）方法，从时间和空间维度上分析了自工业革命以来中国AOD的变化及其对降水的影响。1860—2000年，中国区域的AOD整体呈显著增加的趋势（P<0.001），AOD的增加趋势以胡焕庸线为界呈现出“东高西低”的空间分布格局，并在1945年以后AOD的增加趋势〔0.380 7·(100a)-1〕显著大于1945年以前的趋势〔0.029 0·(100a)-1〕。在气溶胶单因子驱动试验中，中国有89.1%区域的降水呈显著减少的趋势（P<0.001），其中东南部、四川盆地以及青藏高原东南部是降水减少最明显的区域，西北地区降水减少趋势较弱，并在1962年以后降水的减少趋势〔118.04 mm·(100a)-1〕显著大于1962年以前的趋势〔26.67 mm·(100a)-1〕。气溶胶主要通过抑制弱降水显著降低了降水事件发生的频率与降水强度，降低速率分别为3.160 d·(100a)-1、0.162 4 mm·d-1·(100a)-1。研究工业革命以来气溶胶对降水的气候效应，为更好的应对区域气候变化问题提供科学依据。
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2019-09-10 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：为了解新疆准噶尔盆地未开垦盐碱地土壤中重金属的污染状况，在未开垦盐碱地采集土壤样品，测定汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)和硒(Se) 7种重金属元素的含量。运用多元统计分析方法、污染指数评价方法，并结合新疆土壤背景值(Se采用乌鲁木齐市背景值)对不同土层（0~20 cm，20~40 cm）进行调查和评价，并对重金属的来源进行分析。结果表明：研究区土壤中Hg、Cd、Pb、Cr、Ni、As、Se 7种重金属元素在0~20 cm土层平均值为0.023、0.165、17.999、62.587、29.928、16.325 mg·kg-1和0.696 mg·kg-1；在20~40 cm土层土壤中平均值为0.021、0.148、17.497、61.091、29.995、17.384 mg·kg-1和0.634 mg·kg-1。除Pb元素外，其他元素均不同程度超过对应的新疆土壤背景值，7种元素在2个土层中无污染、轻度污染样点所占比例分别为66.2%~100%和74.7%~100%；内梅罗综合污染指数评价结果以轻度污染为主，2个土层轻度污染样点占比均为78.4%。Cd、As、Se重金属元素的来源以自然因素为主，主要与土壤母质的组成和性质有关，影响因素包括山地岩石风化和季节性洪水搬运等；Cr、Pb、Hg元素的来源主要受人为因素的影响，工业开发、交通运输、煤炭燃烧产生的烟气中所携带的重金属沉降到土壤中，是造成未被开垦和破坏的自然盐碱地土壤背景值升高的主要原因；而Ni元素的来源可能是人为因素和自然因素共同作用的结果。
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2019-09-10 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：新疆是中国最大盐土分布区，盐生植物资源极为丰富且具有较强的吸盐聚盐能力。以盐角草（Salicornia europaea）为材料，研究炭化温度和时间对盐角草的生物炭产率及理化特性的影响。结果表明：炭化能有效增加盐角草pH、EC(电导率）和灰分含量，其中生物炭pH最高达10.37，生物炭灰分含量与盐角草灰分含量相比增加了57.51%~110.98%。在300~600 ℃，随着炭化温度的升高，生物炭pH、EC、灰分含量显著增加，而产率降低；生物炭水溶性Ca2+、Mg2+含量随温度（≥400 ℃）降低，Na+、K+等低价离子富集；生物炭全钾、全磷含量随温度逐渐增加，全碳、全氮含量则降低。随着炭化时间的增加，pH、EC及灰分含量逐渐升高，碳含量逐渐降低，且水溶性离子含量增加。根据生物炭理化特性，炭化时间2 h为最适宜的炭化时间。该研究可为生物炭改良酸性土壤原料选择以及植物生物炭制备工艺优化提供新途径。
Subjects: Geosciences >> Geology submitted time 2018-11-13 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract： 风蚀是雅丹地貌发育的主要控制因素，但是在特定环境中，其他环境因素也可能起重要作用。本研究通过对楼兰地区雅丹地貌野外调查、测试及室内实验分析，探讨风化作用对雅丹发育的影响。结果发现：新疆罗布泊地区广泛发育雅丹地貌，其中楼兰地区雅丹相对较为矮小，主要发育于全新世沉积岩上，地表没有植被或松散沉积物等覆盖，地层裸露。楼兰雅丹体为黏土质粉砂岩，干燥条件下较为坚硬（>20 Kg•cm-2），抗风蚀能力较强，但是雅丹体表层岩性发生明显软化（<10 Kg•cm-2）。这主要是由于罗布泊地区虽然降雨量十分稀少，但这些少量且集中的降水、地表昼夜温差导致大气水分凝结以及强烈太阳辐射等相互作用造成的。从这些广泛存在的松软层表明，雅丹体风化作用速度快于风蚀作用，而首先进行的表层风化作用，对雅丹风蚀作用起很大的促进作用，明显加速了楼兰地区雅丹地貌的发育。因此，受少量降水、昼夜温差和强烈的太阳辐射等影响的风化作用对楼兰地区雅丹地貌发育具有重要的影响。
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