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  • 近60 a 巴尔喀什湖水量平衡变化及其影响因素

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:

    本文基于水文观测和遥感监测数据,获取近60 a巴尔喀什湖面积、水位变化信息,重建湖泊水量变化时间序列,探明巴尔喀什湖水量变化特征;依据湖泊水量收入(入湖径流、降水)支出(湖面蒸发)建立巴尔喀什湖水量平衡模型,分析巴尔喀什湖水量平衡要素变化特征,定量解析气候变化和人类活动对巴湖水量变化的影响。结果表明:(11961—2020年,巴尔喀什湖水量以1987年为拐点先急剧减少后波动增加;入湖径流变化与湖泊水量变化过程基本一致,年均入湖径流量约为14.04 km3·a-1;湖区降水以0.28 mm·a-1的速率波动增加;水体年均蒸发量约17.95km3·a-1,其中,1987年最小为16.10 km32008年最高达20.30 km3。(2)过去60 a年,地下水与湖泊互为补充,其中20世纪70年代和80年代地下水补给湖泊水量较多,补给量约为1.91 km3。(3)在湖区尺度上,入湖流量与巴尔喀什湖水量显著相关,是影响湖泊水量变化的主导因素;在流域尺度上,气候波动对入湖流量长期变化的贡献率为71.67%,人类活动耗水的贡献率为28.33%1970—1985年卡普恰盖水库蓄水及周边耕地扩张对入湖水量锐减的贡献率达47.47%,人类活动明显加剧了这一时期湖泊水位下降的进程。

  • 基于负载指数的中蒙俄经济走廊水资源开发潜力评价

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-08-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:利用“中蒙俄经济走廊”43个省级行政单元2016年的地表水资源量、降水量以及人口、GDP等数据,采用水资源负载指数计算方法,系统分析了该地区水资源分布特征及开发潜力。结果表明:“中蒙俄经济走廊”地表水资源呈“东多西少、北多南少、中减最少”空间格局,其中俄罗斯地表水资源丰富,约占经济走廊地表总水资源量的95%,除人口少、水资源需求相对较小,还具有水资源利用程度低、开发潜力大的特点;蒙古国北部地表水资源较为丰富,其中5个行政区水资源负载指数小于1,具有一定的开发潜力,但南部地表水资源严重短缺;中国东北三省及内蒙古自治区由于人口密度相对较大,水资源需求量大,水资源负载指数均大于2,开发潜力低。从区域水资源优化配置角度来看,蒙古国南部和中国四省(自治区)是需要水资源优化配置的重点地区,而俄罗斯则具有缓解“中蒙俄经济走廊”缺少地区水资源问题的条件。但由于水资源的开发利用与社会经济发展紧密关联,“中蒙俄经济走廊”内的水资源合作路径仍有待于深入研究。

  • 基于风险评估的新疆抗虫棉种植分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:基于新疆棉铃虫生物学特性和多年的种群动态趋势,并在收集棉花种植面积、产量、棉花市场价格及棉铃虫防治费用等相关数据的基础上,采用种群模拟模型(CLIMEX模型)并结合随机模拟方法(@RISK软件),评估不同场景下棉铃虫对新疆棉花产业造成的潜在经济损失。棉铃虫种群模拟表明:随着未来气候变化,新疆棉铃虫的周增长指数(GIw)会增加,棉铃虫越冬蛹羽化的日期明显提前,危害风险可能增加;2种模拟场景结果表明,抗虫棉能有效地降低棉铃虫造成的危害,减少单位面积防治成本。建议新疆相关部门未来可通过种植抗虫棉与害虫综合治理策略(IPM)的有机结合,来减少棉铃虫及次要害虫造成的损失。

  • 水分和养分添加对内蒙古荒漠草原沙生针茅生长与 生理特性及其敏感性的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:为了探究荒漠草原优势植物对水分和养分输入的响应特征和适应规律,通过设置2个水分水平(自然降雨、水分添加)和3个养分水平(无养分添加、N添加、NPK添加),共6个处理,研究水分与养分添加对荒漠草原优势植物沙生针茅(Stipa glareosa)生长、生理及其敏感性的影响。双因素方差分析结果表明:水分主效应、养分主效应及水分和养分的交互作用对沙生针茅的生长生理特性具有显著影响(P<0.05)。水分添加显著增加了沙生针茅的叶片鲜重、干重、株高和相对电导率,降低了SOD酶活性;养分添加增加沙生针茅的叶面积,N添加增加了丙二醛含量,NPK添加降低了叶绿素a/b(Ca/Cb)和SOD酶活性;水分和养分的交互作用对叶面积、叶片厚度、叶绿素a(Ca)、脯氨酸、蛋白质含量和SOD酶活性具有显著影响。敏感性分析表明,叶面积和Ca含量对同时添加水分和NPK处理较为敏感,而Ca/Cb对水分添加处理更为敏感。综上所述,沙生针茅可以通过改变特定的生长生理特性适应水分和养分的变化,这对于揭示荒漠草原植物对全球变化的响应机制具有重要意义。

  • 极端干旱区花花柴(Karelinia caspia)和胡杨(Populus euphratica)叶凋落物分解和养分释放特征

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:为研究凋落物在极端干旱区的分解规律,利用凋落物分解袋法,以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲地区优势物种花花柴(Karelinia caspia)和胡杨(Populus euphratica)叶凋落物为研究对象,模拟自然状态,分别在3种生境下:土壤表层0 cm、土壤埋深2 cm、悬挂1 m进行凋落物分解试验,探究不同分解位置下的凋落物质量分解和碳(C)、氮(N)元素含量释放特征。结果表明:不同植物的质量损失率在不同分解位置处理下均存在显著差异,土壤表层0 cm处理下凋落物质量损失显著高于悬挂1 m和土壤埋深2 cm。至凋落物分解试验结束,花花柴质量损失率依次为:土壤表层0 cm(19.91%)>悬挂1 m(15.99%)>土壤埋深2 cm(12.35%)。胡杨质量损失率依次为:土壤表层0cm(24.15%)>悬挂1 m(13.44%)>土壤埋深2 cm(8.72%)。在整个分解过程中,两种植物叶凋落物N含量呈富集现象,C含量呈释放状态。在不同分解位置下,N元素富集量和C元素量损失差异显著,土壤表层和土壤埋深2 cm凋落物N元素富集量均小于悬挂1 m凋落物,C元素损失量均大于悬挂1 m凋落物。Olson指数衰减模型对凋落物质量残留率进行拟合,两种植物的分解常数k 值大小排序均为:土壤表层0 cm>悬挂1 m>土壤埋深2 cm。凋落叶质量残留率多因素方差分析表明在不同分解时间和不同分解位置对凋落物质量残留率影响显著(P<0.01)。在极端干旱区,掩埋条件不是驱动凋落物分解的主要因素,影响凋落物分解的因素主要是光降解。

  • 松叶猪毛菜瞬时转化体系的建立及初步验证

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-12-17 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:松叶猪毛菜(Salsola laricifolia)是典型的荒漠C3-C4中间型植物,隶属于藜科(Chenopodiaceae)猪毛菜属,是研究C4途径进化以及光呼吸减少机制的最佳物种。以松叶猪毛菜无菌苗为试验材料,通过农杆菌介导的瞬时转化方法,分别对质粒载体、苗龄、农杆菌侵染浓度、侵染时间和乙酰丁香酮浓度进行研究,探究各因素对松叶猪毛菜植株瞬时遗传转化效率的影响,以确立最佳的瞬时转化体系;并在上述体系的基础上,过表达松叶猪毛菜叶绿体型NADP-苹果酸酶基因(SaNADP-ME1),通过GUS组织化学染色和荧光定量PCR验证瞬时转化效果。结果表明:(1)采用pCAMBIA1301构建表达载体,以30 d苗龄植株作为转化受体,在侵染液中添加200 μmol·L-1乙酰丁香酮,农杆菌菌液OD600为0.8,侵染6 h条件下,瞬时转化效率最佳(92%);(2)构建过表达载体并瞬时转化松叶猪毛菜植株,通过染色检测到GUS活性,并且荧光定量PCR检测到SaNADP-ME1的表达量相比对照组显著增高,该基因成功瞬时过表达转化至植株中。综上所述,本试验在松叶猪毛菜植株中建立了一种快速基因功能验证方法,为以后研究松叶猪毛菜功能基因奠定了基础。

  • 河西内陆河浅山区流域蒸散发估算及干旱特性研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-12-17 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:为了揭示河西内陆河浅山区小流域的蒸散发及干旱特征,以敦煌西土沟流域为例,利用常规气象数据,通过Penman-Monteith公式计算西土沟流域8个观测站点的潜在蒸散发,再此基础上利用双作物系数法计算出各个观测站点的作物系数,由此计算出实际蒸散发,并计算了该流域的SPEI(标准化降水蒸散发指数)。结果表明:(1)西土沟流域年潜在蒸散发量和实际蒸散发量分别为978 mm、258 mm;上游到下游随海拔下降,潜在蒸散发和实际蒸散发随之呈现不同程度的上升趋势;(2)该流域下游干旱持续时间较长,整个生长季都会出现不同程度的干旱,秋季是干旱发生的主要季节;(3)流域上游的降水量大于实际蒸散发量,中下游实际蒸散发量大于降水量;(4)利用NDVI值计算的作物系数Kc值在实际蒸散发的估算中有较好的适用性,在内陆河浅山区小流域的干旱评估中,干旱指数SPEI比SPI(标准化降水指数)和PDSI(帕尔默干旱指数)指数更有优势。本研究计算出了西土沟流域的潜在和实际蒸散发,并评估了该流域的月尺度及季节尺度的干旱特征,为该流域特别是中下游的生产生活用水提供指导,并得到适用于整个河西内陆河浅山区无资料河流的普适性规律。

  • 滑面粘土FIB-SEM分析

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2020-03-26

    摘要:本文通过原位分析计算,获得滑面、邻近面特征粘土矿物种类及其相对含量、矿物粒径及孔隙率,实验以清晰可靠的物理图像和测试数据揭示滑面、邻近面矿物成分、结构的空间分布特征和差异,从而揭示土质斜坡破坏、滑面强度降低的物理路径和机制。实验采取新鲜未经后期风化滑带土,用AMICSCAN矿物分析电镜集高分辨场发射扫描电镜、最新一代(第三代)的矿物自动分析软件AMICS(Automatic Mineral Identification and Characterization System,分辨率可达0.5μm像素)和超大面积高分辨成像软件为一体的矿物分析和结构分析系统,依据矿物原子比例的唯一性,在识别矿物种类及其分布情况。其次,利用 FEI 公司的Helios NanoLab-650 聚焦电子束扫描电镜(FIB-SEM)并结合X 射线能谱仪(EDS)/以电镜的高分辨率背散射电子二维图像与能谱仪测得的特征谱相结合,借助Avizo Fire 软件基于能谱的点、线元素扫描图像和每间隔一微米扫描得出500帧聚焦电子束扫描电镜图像结合,可视化重建并计算滑带土的孔隙空间三维分布状态,并通过体积比近似折算成含量比,为揭示滑面形成路径和机理提供真实、准确可靠的证据。实验显示:1)微米尺度上,滑面、邻近面之间可见明显的分界,滑面厚度不均匀,在10纳米分辨率的背散射图像上,滑面结构致密孔隙小且较难分辨;2) 宽17微米,高19微米的立方体扫描切割3维立体滑带土样中,滑面部分孔隙率0.0331,邻近面部分孔隙率0.0754,邻近面孔隙率约为滑面的2.3倍;3)能谱仪特征谱图像和数据显示,滑面上蒙脱石特征元素Na、Ca、Mg峰明显,并且在分界线附近出现跳水式的陡降,证明滑面上蒙脱石富集,而邻近面却未检出蒙脱石;4)邻近面伊利石特征元素K高于滑面,即邻近面伊利石含量明显高于滑面。实验用清晰的物理图像和准确的能谱数据证实:滑面、邻近面存在矿物成分和结构的显著差异,滑面孔隙率低有可能是因为滑面上覆土体压力造成的。本文首次以原位实验的方法揭示滑面、邻近面矿物成分、孔隙率和结晶度及粒度空间差异,为揭示滑面演化路径提供了可靠的依据,为最终建立滑面、土体跨尺度演化模型,我们需要进行更多的滑面、邻近面成分结构差异、宏观强度、微纳尺度结构对比分析、以及矿物演化动力学过程分析。

  • Measuring colloidal forces between clay microparticles with optical tweezers

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2020-03-26

    摘要: The interaction forces between clay micro-particles play an important role in the macroscopic strength behavior of clayey soils. Optical tweezers were used in the present study to explore the interaction between clay micro- particles. This technology uses a highly focused laser beam to manipulate small objects and can also be used as a force transducer for the measurement of forces on the order of pico-Newtons (pN). Polystyrene beads were first used to measure the surface interactions between polystyrene beads and clay particles for accurate calibration of the system because of their perfectly spherical shape and optical homogeneity, and were successful in obtaining force mea- surements within the range of 20 pN. Subsequently the interactive force was measured when a small clay particle was moved along the surface of a large clay particle. The force measured varies as the interaction of clay surfaces may evolve along their relative motion, leading to force measurements up to 40 ∼ 80 pN. The present study shows a promising potential of optical tweezers in exploring the complex micro-scale phenomena in clay minerals.

  • 高压开放流动体系中方解石和蒙脱石的溶解试验研究

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2020-03-26

    摘要:水-岩(土)化学作用(CWRI)在降雨诱发的滑坡孕育过程中具有特殊意义,一方面雨水溶蚀作用会对岩土体造成损伤,另一方面会生成大量次生黏土矿物。溶蚀损伤和次生黏土矿物在滑面的富集致使滑面抗剪强度降低,是滑面形成的主要原因。本文利用高压开放流动体系模拟滑面所处的力学化学环境,以滑面常见矿物——方解石和蒙脱石为例,研究滑面矿物溶蚀反应的速率和控制因素,从而揭示滑面形成机理及其过程动力学/力学化学效应。实验结果显示:1)矿物溶蚀速率随着压力的增大而增大,但不同矿物对于压力的响应不同;2)随着溶液的pH值降低,H+活度逐渐增大,矿物溶溶蚀速率显著增加;3)矿物溶蚀的流速效应十分复杂,与压强、pH和矿物种类均有关;4)矿物溶蚀时并不满足化学计量关系。上述实验结果揭示:滑面上溶蚀作用与土体的损伤和滑面强度的演化紧密相关,滑面深度、矿物种类以及地下水的酸碱度共同决定着滑面上矿物溶蚀速率和转化特点。滑面深度的增加或易溶蚀矿物的增加,加速滑面的的形成过程。地下水的酸度增加会加速水-岩反应速率,从而加快滑面强度降低的速度。

  • 潜在蒸散发估算的简化方法及其应用

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 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。

  • 乌昌地区基本公共服务失配度时空格局演化及影响因素分析

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:通过将基本公共服务作为一种民生资源,从失配视角研究其配置问题,运用熵值法和健康距离模型,分析乌昌地区2007—2016年基本公共服务失配度时空格局及其影响因素,为推进乌昌地区基本公共服务均等化建设提供决策依据。研究发现:乌昌地区8个市县基本公共服务失配度的平均值逐渐减小,2007年为0.759,属于高度失配,2016年为0.573,属于低度失配;2007年高度失配市县占比高达87.5%,2016年,基本公共服务配置较高、高度失配的市县占比仅为25%,整体上各市县基本公共服务状态有所提高,但2016年基本公共服务失配市县占比仍高达75%,说明乌昌地区仍有较多市县基本公共服务不协调。时间上,基本公共服务失配度演化主要经历3个阶段:高度失配主导阶段(2007—2011年)、失配度下降过渡阶段(2012—2014年)和中度失配主导阶段(2015—2016年)。空间上,基本公共服务失配度由均衡高度失配逐渐演进成不均衡中低度失配,并呈现出“核心、两翼”格局,“两翼”基本公共服务大多处于高度失配和较高度失配状态,而“核心”则一直处于良好或优秀状态,在变化趋势上,失配度由“核心”向“两翼”逐渐变化,离“核心”越近的市县基本公共服务失配度越早呈现下降趋势。

  • 基于栅格的关中平原城市群人居环境质量综合评价

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:基于自然与人文多重栅格数据,构建人居环境质量综合指数评价模型,分析2015年关中平原城市群人居环境的空间分异格局,并对人口分布与人居环境质量的协同性进行探讨。结果表明:(1)人居自然环境呈现出自东向西,由山地、高原向平原、谷地依次递减的空间分布格局,受地形影响最为明显,地形起伏度与人居自然环境呈负相关关系。(2)人居人文环境表现出平原低、山区高,城镇高于乡村的空间分布格局,受城市行政层级影响显著。(3)关中平原城市群人居环境综合质量指数介于0.216~0.716之间,呈现出以关中平原、汾河谷地向外梯级递减的带状空间分布格局。(4)关中平原城市群人口密度与人居环境质量空间分布显著一致,总体呈现出平原高于山地,城市高于乡村的空间分布规律,人居环境质量越高,人口密度越大,土地利用也越充分。

  • 中国市域居民住房支付能力时空演变及影响因素

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:利用泰尔指数、σ系数、莫兰指数和空间回归模型等方法,对2012—2017年中国大陆346个市域单元收入房价比的时空演变规律进行分析,并探究其影响因素。结果表明:2012—2017年,中国市域单元收入房价比排名整体表现为东部>中部>东北>西部,其相对差异和绝对差异均随时间呈现增大趋势,居民住房支付能力稳步增强。2012—2017年,中国市域单元收入房价比的空间集聚性显著增强,空间分布不均衡性有逐渐增强的趋势。经济水平、城镇化水平、房地产投资水平、城市规模是影响中国市域住房支付能力的主要影响因素,其中,经济水平和城镇化水平对居民住房支付能力具有较大的正向影响,而房地产投资水平和城市规模为负向影响;2012—2017年我国东北和东中西部则不同程度上受不同影响因素的影响。

  • 基于[WTHX]NDVI[WTBZ]时间序列影像的天山北坡经济带农业种植结构提取

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:水资源匮乏是干旱区实现可持续发展的最大障碍。干旱区农业灌溉耗费大量的水资源,不同农作物在生长期所需的灌溉水量存在较大的差异,因此快速准确地了解干旱区的农业种植结构可以为节水型农业种植结构优化提供重要依据。以天山北坡经济带为研究区,以谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云平台为支撑,以Sentinel 2以及Landsat 7-8的数据为遥感数据源,采取以下步骤进行研究区的农业种植结构提取:首先,为了简化农业种植结构提取的过程,利用一年最大NDVI值以及坡度信息构建耕地掩膜图层;然后,根据研究区内主要农作物的物候历,获取不同时间段内的最大NDVI值的时间序列数据以及农作物在一年中出现NDVI最大值的日期,并在此基础上构建一个包含10波段的特征波段影像;最后,结合野外实地考察获得的有效样本点以及经耕地掩膜图层掩膜后的10波段特征波段影像,利用随机森林分类器进行研究区的农业种植结构提取。分类结果表明:2018年研究区内棉花、玉米、小麦的总体分类精度为92.19%,Kappa系数为0.883。为了进一步将分类结果与统计数据进行对比,我们将训练得到的分类器应用于2017年的遥感影像,提取了研究区内2017年的农业种植结构信息,其分类结果表明2017年研究区内棉花、玉米、小麦的种植面积分别为5 270 km2、2 000 km2、2 340 km2,其相对精度分别为86.53%、77.54%、86.19%。

  • 新疆野苹果果实总RNA提取方法的筛选

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:由于新疆野苹果[WTBX](Malus sieversii[WTBZ])果实富含多糖、多酚、可溶性果胶及其他次生代谢物质,导致果实的总RNA提取相对比较困难,质量较差。因此,本试验以不同发育时期的新疆野苹果的果实为材料,采用TaKaRa试剂盒、全氏金试剂盒、田伟等改良的CTAB法、本试验改良的CTAB法(一)和CTAB法(二)这5种方法来摸索提取野苹果果实的总RNA的有效方法。结果表明:2种试剂盒均无法从野苹果果实中提取出RNA;通过3种改良CTAB法提取的RNA,在琼脂糖凝胶上得到清晰的28S和18S条带,并且纯度均较高, OD260/OD280值在1.8~2.2之间、OD260/OD230值大于2.0。但是只有本试验改良CTAB法(一)获得较高的RNA产量,从5个不同发育时期的野苹果果实中提取的RNA平均值在116.79~474.76 μg·g-1。改良CTAB法(一)通过延长LiCl沉淀时间,将-20 ℃放置15 min改为4 ℃放置过夜(时间不超过16 h),可以有效地除去RNA中的杂质污染,使得RNA充分沉淀。这种改良方法耗时相对较长,需要2 d,但是方法易于操作且提取成本较低。因此,改良CTAB法(一)是适用于提取野苹果果实(尤其是发育晚期)总RNA的有效方法,完全可以满足后期的分子生物学试验所需。

  • 天山高寒草原植物叶片氮磷化学计量特征对氮沉降的响应

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:人类活动和气候变化导致的大气氮沉降急剧升高,将会影响高寒草原植物养分循环。为了研究氮沉降对高寒草原植物养分含量及生态化学计量学特征的影响。依托2009年在新疆天山巴音布鲁克高寒草原设置的长期氮沉降研究平台,于2017年7月和10月采集溚草(Koeleria cristata)、二裂委陵菜(Potentilla bifurca)和天山赖草(Leymus tianschanicus)3种植物的成熟叶和老叶,分析3种植物叶片N、P元素生态化学计量对不同施氮水平的响应规律。结果表明:① 3种植物养分浓度及其化学计量比在成熟叶和老叶之间存在较大差异,成熟叶和老叶的N、P含量分别为12.78 mg·g-1、0.88 mg·g-1和6.88 mg·g-1、0.46 mg·g-1。3种植物成熟叶和老叶的N元素含量均为:二裂委陵菜>天山赖草>溚草,P元素含量同N元素含量趋势一致;② 氮添加增加了成熟叶和老叶N浓度,分别达12%和48%;成熟叶与老叶P浓度对氮添加的响应规律不一致,成熟叶P浓度对氮添加的响应与物种有关,而老叶P浓度呈一致的下降趋势;氮添加对成熟叶和老叶N∶P的比值影响亦不同,其中相对于成熟叶,老叶的N∶P呈显著增加趋势。③ 植物叶片的N元素、P元素和N∶P比三者之间的相关分析表明:N元素和N∶P之间呈显著正相关关系(P<0.05),在生长旺盛期和枯黄期,溚草和天山赖草的N与P元素之间没有发现显著相关性(P>0.05),而二裂委陵菜呈现一定的差异性,在生长旺盛期二裂委陵菜叶片N与P元素呈显著的正相关、枯黄期呈显著的负相关(P<0.05)。表明长期氮的添加显著影响了3种植物叶片的养分含量和生态化学计量,不同物种间存在一定差异,未来氮沉降升高将会影响天山山地草原的植物养分循环。

  • 树轮宽度记录的塔吉克斯坦北部160 a平均最低气温变化

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:利用塔吉克斯坦北部土耳其斯坦圆柏[WTBX](Juniperus turkestanica)[WTBZ]树轮宽度标准化年表与区域气候要素进行相关分析,发现当年2—3月平均最低气温与树木径向生长存在显著相关关系。据此对该地区1857—2016年2—3月平均最低气温进行重建,重建方程的解释量为39.5%,调整自由度后的解释量为37.5%。研究表明:在过去160 a,该地区经历了6个偏暖阶段,1857—1878年、1885—1890年、1907—1915年、1926—1931年、1960—1967年、1994—2016年;5个偏冷阶段,1879—1884年、1891—1906年、1916—1925年、1932—1959年、1968—1993年。空间分析结果表明,研究区2—3月平均最低气温的重建结果可以代表塔吉克斯坦地区过去160 a的2—3月平均最低气温的变化。

  • 1971—2014年青藏高原参考蒸散变化及其归因

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:研究参考蒸散时空变化格局并辨识其驱动因子,是认识区域水文过程及其对气候变化响应的重要途径。基于修正的FAO 56 Penman-Monteith公式和青藏高原75个台站逐日气象观测资料,分析了1971—2014年高原参考蒸散变化的转折特征,并探讨转折前后的年际与季节变化趋势及其主导因素。结果表明:1971—1996年青藏高原参考蒸散呈急剧下降态势〔-27.07 mm·(10a)-1〕,而1997—2014年高原参考蒸散增加趋势显著〔40.16 mm·(10a) -1〕,尤以3oN以南区域最为突出。这与影响参考蒸散变化的气候因子变化趋势的年际转折密切相关。其中,风速变小是1971—1996年高原年参考蒸散减少的主要因素,特别是在高原北部;相对湿度降低则极大地促进了1997—2014年高原主体(除高原北缘外)参考蒸散的显著增加。此外,从季节上看,春、秋、冬季参考蒸散变化的最大贡献因子由之前的风速减小转变为1997—2014年的相对湿度下降;影响高原夏季参考蒸散的主导因子是1971—1996年相对湿度的增加,之后则转变为1997—2014年日照时数的增加。

  • 几种工程措施对黄土区陡峭边坡植被盖度的影响及其机理

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:陡削以兰州新区的一段陡峭边坡作为试验地点,通过分析在植被重建初期经人工整地后形成的4种微地形(大圆形坑、小圆形坑、条形坑和原状坡面)的植被盖度特征及环境因子(土壤硬度和水分、地表和空气温度、坡位、无纺布)对植被盖度的影响,探寻能有效提高植被盖度的几种工程改造措施。研究表明:① 铺设了无纺布坡面的植被盖度显著大于对照坡面;陡峭边坡不同坡位的植被盖度:下坡位>中坡位>上坡位(P<0.05),这与自然坡面植被盖度分布规律一致。② 3种微地形的植被盖度均显著大于陡峭坡面,其中条形坑的土壤水分和植被盖度最大,最大盖度维持的时间最长。③ 微地形和坡面的植被盖度均与土壤水分呈显著正相关,与空气温度、地表温度均呈显著负相关;微地形的土壤硬度(3 kg·cm-2)适宜植物生长,大于该值会对植被生长产生抑制作用;铺设无纺布有利于促进上坡位的植被生长,使坡面植被分布更均匀。研究结果表明,在陡峭边坡坡度、坡位和温度等无法改变的情况下,选择对压实的坡面进行整地翻耕处理,增加长条坑的数量并铺设无纺布等有效的工程改造措施,能显著增加植被盖度,促进植被恢复。