Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2022-09-26 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract： This article takes the farmland soils in the Syr Darya River Basin of Kazakhstan as the research object, combining classical statistics and geostatistics methods, and investigates the characteristics of soil grain size and spatial heterogeneity in the 0-20 cm soil layer. Results showed that the distribution characteristics of soil particles with different particle sizes in each study area were similar, and the average content of particles with particle sizes of 0.25-0.05 mm and 0.05-0.01 mm is the highest. Except for subzone 3, the content of soil particles with a particle size of 1.0-0.25 mm has strong variability, while that of other sizes has a moderate degree of variability; Except for soil particles with a particle size of 1.0-0.05 mm in subzone 1, the nugget coefficient of soil particle content of other particle sizes is all < 40%, and that of each particle size in subzone 2 is all < 50%, in subzone 3, except for soil particles with a particle size of < 0.001 mm, the nugget coefficient of soil particle content of other particle sizes is < 40%. These findings revealed that the composition of soil particles in each study area has been affected by varying degrees of random factors; The Kriging interpolation method was used to interpolate the content of soil particles of different sizes in the study area. The interpolation results showed that the content of soil particles of different sizes in the study area demonstrated different distribution characteristics in the spatial distribution. The research results can provide a scientific basis for the rational use of farmland soil and the improvement of degraded soil.
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2022-03-28 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：为更加深入地了解土壤颗粒对137Cs分布的影响，选取新疆准噶尔东部地区沙土、灰棕漠土和灰漠土3种主要的土壤类型，探讨不同土壤类型及自然地理环境条件下137Cs与土壤颗粒的关系。结果表明：沙土、灰棕漠土和灰漠土均以＞50 m的颗粒占据主导地位，其占比介于51.35%~90.22%，中值粒径（D50）表现出风沙土＞灰棕漠土＞灰漠土的趋势；灰棕漠土137Cs质量活度变化范围为0.32~15.70 Bqkg-1，其土壤剖面分布与＜2 m和2~5 m的土壤颗粒具有较强的一致性；风沙土137Cs比活度的分布分别与＞50 m土壤颗粒（0~14 cm）含量及D50剖面（0~12cm）分布趋于一致，而灰漠土137Cs比活度与各粒级土壤颗粒剖面并未表现出相同的变化趋势；风沙土和灰漠土中，对137Cs质量活度影响最大的均为2~5 m粒级的土壤颗粒，而灰棕漠土中137Cs受10~50 m粒级土壤颗粒影响最大。准噶尔东部地区3种土壤类型137Cs均与土壤颗粒存在密切关系，通过土壤剖面不同粒级土壤颗粒含量预测不同剖面137Cs质量活度具有一定参考价值。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2022-01-26 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：常年受西风影响的阿尔泰山是古气候研究的重点区域之一。为探究将阿尔泰山泥炭植物碳和氧同位素（13Ccell和18Ocell）的现代过程研究直接运用到百年或千年尺度古气候重建中的合理性，在可靠的210Pb、137Cs测年基础上，分析了19622017年哈巴河气象站冷季（10月次年4月）、暖季（59月）以及年尺度上气温、降水量、相对湿度与黑阳坡泥炭13Ccell、18Ocell的相关关系。结果显示：黑阳坡泥炭13Ccell与58月相对湿度显著负相关（r=-0.52，P），18Ocell与11月次年1月降水量显著正相关（r=0.49，P），黑阳坡泥炭13Ccell、18Ocell变化可以看作分别是58月相对湿度和11月次年1月降水量的代用指标。本研究为阿尔泰山泥炭-纤维素同位素记录的古气候解译提供了多年尺度的数据支撑，不仅丰富了我国关于泥炭地同位素现代器测的过程研究，也对研究区利用泥炭纤维素同位素开展长时间尺度上古气候定量化研究具有重要意义。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-04-23 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：雪岭云杉林是新疆天山北坡山地森林中广泛分布的优势种，探讨林分密度对天山雪岭云杉林器官生物量分配格局和树高-胸径异速生长的影响，对于阐明雪岭云杉林生物量在不同环境中的适应具有重要意义。通过分析在不同林分密度（≤300株·hm-2、300～450株·hm-2、450～600株·hm-2、＞600株·hm-2）下雪岭云杉林（Picea schren⁃kiana）的生长特性，研究林分密度对雪岭云杉林器官生物量分配格局及树高-胸径异速生长的影响。结果表明，随着林分密度增加，雪岭云杉林各器官平均生物量均降低；树干和树根生物量占比增加，树枝生物量占比减少，树叶和树皮生物量占比变化不显著；雪岭云杉林树高和胸径均随林分密度的增加而降低。此外，雪岭云杉林树高（H）和胸径（D）间具有显著的异速生长关系，其中树高-胸径（H-D）的最优异速生长方程为：y = 2.312 × x0.900（R2=0.761，P<0.01）；随着林分密度增加，雪岭云杉林lgH-lgD 呈现出复杂非线性异速生长关系，该关系的显著性受林分密度变化呈现逐渐降低的趋势，这表明林分密度通过雪岭云杉林对生长资源的竞争影响各器官的生长发育。研究结果可为雪岭云杉林的可持续经营与管理提供理论依据和数据支撑。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2021-04-23 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：为研究不同海拔雪岭云杉（Picea schrenkiana）径向生长对气候要素的响应关系，分别在新疆伊犁尼勒克喀什河流域森林低、中、高海拔采集雪岭云杉树芯样本，建立不同海拔雪岭云杉树轮宽度年表。树轮年表与气象资料相关分析结果显示：影响3个采样点树木径向生长的气候因子主要是平均气温和相对湿度，对降水响应微弱。高、低海拔树轮径向生长对气温和相对湿度的响应相同，均对气温正响应，与相对湿度负响应，中海拔则与高低海拔相反。自1991年研究区气候突变后，雪岭云杉径向生长发生“生长分异”，高、低海拔树轮宽度指数呈显著下降，而中海拔呈显著上升。气候突变点前后，树木径向生长主要对气温和相对湿度响应关系不稳定，中海拔对5—9月的气温的正相关和对相对湿度的负相关显著增强，而低、高海拔主要与7—8月的气温转为显著负相关，与1—2月、7—8月相对湿度的正相关显著加强。根据雪岭云杉对气候要素的响应模式，气温的快速升温会加快水分蒸发，相对湿度随之下降，从而引起的干旱加剧对低、高海拔林区雪岭云杉生长产生负面影响，而适宜的增温可能对森林中部雪岭云杉生长具有促进作用。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-12-17 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：以艾比湖流域荒漠生态系统为研究对象，选取1 hm2荒漠植物群落样地，基于6个取样尺度（5 m×5 m，10m×10 m，20 m×20 m，25 m×25 m，50 m×50 m，100 m×100 m），利用不同的生态学模型拟合植物群落的分布格局，从而判定主导荒漠生态系统植物群落构建的主要生态学过程以及尺度效应对群落构建的影响。结果表明：（1）随着空间尺度的增加，群落中稀有种逐渐降低；常见种比例逐渐增加。（2）物种多度等级曲线显示，随尺度的增加物种丰富度增加，物种分布越均匀。（3）模型拟合结果表明，荒漠植物物种多度分布与中性模型和统计模型的预测结果一致，而生态位模型均未通过检验（P<0.05）。（4）随着尺度的增加物种丰富度指数和Shannon-Wiener指数随之增加；Simpson指数和Pielou指数则呈现相反趋势。综上所述，虽然基于不同尺度下荒漠生态系统在群落组成上有明显的变化，但影响物种多度分布格局的生态学过程基本一致，同时可初步推断中性理论对荒漠植物群落物种多样性维持过程中显得更为重要。
Subjects: Geosciences >> Geography submitted time 2020-12-17 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：运用中国大陆CRI修正模型（MCM）估算了新疆准东地区27个样点的137Cs本底值，计算了沙地、裸地、耕地、林地和草地的土壤侵蚀量并对其进行验证，探讨了MCM模型在研究区的应用潜力。结果表明：（1）各样点的137Cs总量在130.10~2671.54 Bq·m-2，平均值为1076.31 Bq·m-2，研究区中部和北部土壤多属侵蚀状态，而南部土壤多属沉积状态；（2）MCM模型估算的137Cs背景值含量介于979.87~1249.60 Bq·m-2，平均值为1140.20 Bq·m-2，结果较为合理；（3）位于研究区中部的荒漠-平原区的耕地、草地和未利用地土壤侵蚀模数分别为24.66、34.30 t·hm-2·a-1和77.84 t·hm-2·a-1，表明基于MCM模型计算的土壤侵蚀模数能较好的反映研究区土壤侵蚀状况；（4）不同土地类型的土壤侵蚀模数存在显著差异，沙地>裸地>草地>耕地>林地，研究区年平均侵蚀模数75.86 t·hm-2·a-1。基于MCM模型估算的137Cs背景值在本研究区测算的土壤侵蚀模数较为合理，具有广泛的应用前景。
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2019-09-11 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：为定量描述干旱区绿洲盐渍化土壤的粒径分布特征，对38个土壤样品的粒径分布与含盐量进行测定，并基于分形理论定量表征了研究区盐渍土和非盐渍土的土壤粒径分布特征。结果表明：粉粒的体积分数占主导地位，砂粒和黏粒次之；土壤含盐量与粉粒和黏粒体积分数呈正相关，而与黏粒呈负相关；单重分形维数D值介于1.990~2.349，且与土壤黏粒和粉粒含量成正比，相关系数分别为0.81和0.64(P<0.01)，与砂粒含量呈反比，相关系数为-0.67(P<0.01)；[WTBZ]土壤粒径分布具有多重分形特征，盐渍土(含盐量≥3 g·kg-1)的粒径分布较非盐渍土(<3 g·kg-1)更广，非均匀性更强；土壤含盐量与多重分形信息维D1和D1/D0呈极显著负相关，相关系数分别为-0.265(P<0.01)和-0.283(P<0.01)，与多重分形谱谱宽呈现极显著正相关，相关系数为0.206(P<0.01)，而与D、容量维D0[WTBZ]和多重分形谱性状特性均没有显著相关性。
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2019-09-11 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：以渭干河—库车河绿洲(渭—库绿洲)为研究区，采用在机器学习方面具有明显优势的随机森林回归算法，对绿洲内的4种典型植被(棉花、芦苇、杨树、大枣)叶片的叶绿素相对含量(soil and plant analyzer development, SPAD)进行估算和验证。首先基于“红边”处光谱信息丰富的哨兵2号(Sentinel-2)影像和由其衍生的一阶微分、二阶微分影像各提取23种对叶绿素敏感的宽波段光谱指数，加入3种影响植物生长的土壤参量(土壤含水量，土壤有机质，土壤电导率)作为影响叶片SPAD的特征变量，再根据以上特征变量对每种植被叶片各建立3种方案的SPAD估算模型，从而实现对绿洲内植被叶绿素的监测。结果表明：① 影像经一阶微分再提取的植被指数相比原位光谱植被指数，在SPAD估测模型中起到了更重要的作用，在随机森林算法的重要性排序中位居前列；② 4种植被叶片的SPAD估测模型都取得了不错的效果，芦苇叶片尤为显著，确定系数(R2)达到了0.926；③ 分析对比3种方案下模型预测能力，方案3(包含土壤参量)的预测能力卓越〔2.143方案1>方案2，土壤属性和模型预测结果有较强的非线性相关。Sentinel-2数据具有理想的估算绿洲植被叶绿素含量的潜力，提供了一种高效、低成本、潜在高精度的方案来估算叶绿素含量，可为干旱区绿洲农业、生态系统实现更有效的保护和管理提供参考。
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2019-09-10 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：利用Downscaled CMIP3 and CMIP5 Climate and Hydrology Projections (DCHP)提供的31个 CMIP5降尺度数据和CRU逐月气温、降水格点数据集，通过评估PLS(偏最小二乘回归)、RR（岭回归）和EE（等权平均）3种多模式集合平均预估模型对历史气候变化的模拟能力，确定最优集合方法，进而预估开都-孔雀河流域21世纪气候变化情景。结果表明：① 所建立的PLS模型对流域的气温和降水具有较好的模拟能力，尤其对气温的模拟， r值均达到了0.64以上，明显优于降水（0.19~0.36），但存在空间异质性；② 21世纪开都-孔雀河流域各子区气温呈显著增加趋势，且RCP8.5情景下的增温速率[0.58~0.67 ℃·（10a）-1]是RCP4.5情景下[0.25~0.31 ℃·（10a）-1]的2倍以上，21世纪中叶是2种情景产生明显差异的开始。整个流域增温速率由西北山区向东南荒漠区逐渐增大；③ 未来降水在不同排放情景下变化速率的分布状况略有不同，但均呈显著增加趋势，且RCP8.5情景下的增加速率[1.22%~1.54%·（10a）-1]总体上高于RCP4.5[0.80%~1.32%·（10a）-1]。
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2019-09-09 Cooperative journals: 《干旱区研究》
Abstract：基于艾比湖绿洲4个气象站1960—2013年逐月的气候资料，计算了干燥指数。结果表明：① 艾比湖绿洲近54 a干燥指数的均值为6.97，属于干旱地区，干燥指数呈显著下降趋势，并且持续性较强，下降幅度约为0.49·(10a)-1（P<0.05）；夏季的干燥指数最大，为9.04，冬季最小，仅为2.20。② 艾比湖绿洲全年干燥指数在1985年发生突变性减小，夏季和冬季发生突变性减小的年份为1991年和1983年，而春季和秋季不存在突变点。③ 艾比湖绿洲干燥指数的演变过程存在着7~8 a和20~21 a的周期变化，其变化的第一主周期为9 a，第二、三周期分别为21 a和5 a。④ 干燥指数对于风速的变化最为敏感，并且相对贡献率最高，而日照时数的变化最不敏感。
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences submitted time 2018-10-23 Cooperative journals: 《干旱区地理》
Abstract： 通过把握绿洲乡村聚落空间规律，揭示其影响机制，以期为西北边陲绿洲美丽乡村建设过程中的聚落管理和规划提供依据。基于GIS技术、计量统计方法和实地考察调查对新疆艾比湖流域绿洲乡村聚落空间格局及影响因素进行了分析。结果表明：（1）艾比湖流域绿洲乡村聚落整体为小规模-低密度-高核破碎化状态，呈现冲洪积扇平原-中低密度扇射型、河流两侧-低密度线状型和中高密度条带型及精河盆地-高密度团块型分布特色。（2）聚落局部规模分异明显，冷点区多为兵团团场连队，热点多为地方乡镇村庄。（3）聚落主要分布在海拔800 m以下、距河流2 km以内、距道路1 km以内区域，并深受政策制度影响。乡村聚落的发展更多地受制于人类的行为，然而，在艾比湖流域绿洲特殊的地形地貌、较大的海拔高程差以及博河、精河贯穿全区的自然条件下，乡村聚落格局及进一步发展受到限制。
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