分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 伊犁河上游喇叭口地形条件导致其降水空间分布极不均匀，有限的地面观测站点难以真实反映日降水时空变化，因此，有必要评估不同降水产品在伊犁河上游的适用性。选用7种统计指标与广义三角帽法分别对3种降水产品（GPM、ERA5、CHIRPS）在伊犁河上游地区的精度与不确定性进行评估。结果表明：（1）ERA5的相关性、探测率、错报率最高，其估计的中雨与大雨降水量最准确；GPM的均方根误差最小，探测率、错报率最低；CHIRPS的相对偏差与平均误差最小，其探测率、错报率均介于GPM与ERA5之间，其估计的小雨降水量最准确；3种降水产品估 计的暴雨降水量精度均不高，但ERA5要好于GPM与CHIRPS。（2）ERA5的日降水量不确定性介于GPM与CHIRPS之间，信噪比最大；GPM的日降水量不确定性最小，信噪比介于ERA5与CHIRPS之间；CHIRPS的日降水量不确定性最大，信噪比最小。（3）ERA5的日降水质量好于GPM与CHIRPS，可用于伊犁河上游地区降水特征分析；GPM的日降水量不确定性最小，通过系统校正提升其质量的可能性最大。研究成果可为伊犁河上游流域水文模拟与水资源变化分析提供支撑。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 生物土壤结皮是由干旱区重要的活性地被物组成，可显著影响地表土壤的物质循环与能量交换，改善表层土壤的物理、化学和生物学性质，从而影响土壤多功能性（Soil Multifunctionality，SMF）。藓类结皮是生物土壤结皮的重要类型之一，本研究旨在探究西北干旱区荒漠藓类结皮覆盖下土壤与裸沙的SMF差异性，探究两者SMF变化的主要驱动因素。通过分析土壤的8个干旱区关键生态系统功能指标，运用平均值法和因子分析法计算SMF，运用最小二乘回归分析和结构方程模型（SEM）等探究SMF变化的主要驱动因素。研究发现：（1）藓类结皮覆盖下土壤的单一和多功能性显著高于裸沙。（2）裸沙和藓类结皮覆盖下SMF变化的驱动要素具有差异性，裸沙SMF的主要驱动因素为干旱（Aridity）和土壤含水量（SWC），而藓类结皮覆盖下SMF驱动要素为土壤砂粒含量。（3）年均温（MAT）对裸沙和藓结皮覆盖土壤SMF的变化均呈现最大的间接效应。因此，藓类结皮发育显著增加了荒漠土壤SMF，同时也调节SMF的相关驱动因素。以上研究结果对深入理解荒漠裸沙和结皮覆盖下SMF的差异性及驱动因素具有重要意义。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 木质部结构性状是植物适应不同水分条件的基础，也是植物响应环境条件变化的核心属性之一。以西北荒漠区的典型灌木琵琶柴(Reaumuria soongarica)和沙拐枣(Calligonum mongolicum)为研究对象，对其木质部结构和水力功能性状进行对比分析，以期了解同一生境中不同物种的差异性或相似性，以及同一物种在不同环境条件下的木质部结构性状的可塑性。结果表明：（1）琵琶柴和沙拐枣的木质部结构性状存在显著差异，沙拐枣平均导管直径、脆弱性指数显著高于琵琶柴，而导管密度、导管分组指数则相反。（2）琵琶柴和沙拐枣的木质部结构性状随气候变化的规律具有差异，随年均降水量和干旱指数的增加，沙拐枣的平均导管直径与导管厚跨比显著下降，而琵琶柴的平均导管直径与导管厚跨比与之无关，仅理论导水率与年均降水量和干旱指数呈显著正相关关系。（3）琵琶柴木质部导水系统存在效率与安全的权衡，而沙拐枣中没有表现出效率和安全的权衡关系。（4）性状网络分析结果表明，琵琶柴和沙拐枣的中心性状均为平均导管直径，平均导管直径的变化介导了性状网络的变化。琵琶柴和沙拐枣的木质部结构性状存在显著差异，相对于沙拐枣，琵琶柴水分利用策略更加保守。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 生态资产是能够为人类带来效益和提供服务的生态系统，评估生态资产变化可以从客观上了解生态保护效果。地处青藏高原与黄土高原过渡区的湟水流域生态环境脆弱敏感，人类活动强度大，是21世纪以来生态保护政策与工程实施的重点区域。本文通过核算湟水流域生态资产的存量与流量，全面分析流域生态资产特征及其变化，以探究生态保护效益。结果表明：（1）2020年湟水流域生态资产综合指数为30.98，高于青海省平均水平，生态资产流量价值为1.07×1011元；2000—2020年生态资产质量整体提升，流量价值增益343.11%。（2）社会经济因素对生态资产增益影响力大。（3）流域内生态资产稳步提升，生态保护修复已取得一定成效，但生态资产空间分异显著，局地生态保护压力依然很大。该研究对掌握湟水流域生态状况、指导生态资产保护具有重要意义。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-01-28 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用2012年1月至2021年12月青海省50个国家气象站和39个公路沿线交通气象站地面气象观测中的逐日降水量数据、地理信息数据、社会经济数据，在分析公路沿线暴雨洪涝发生发展规律、时空分布特征和不同强度降雨日数空间分布特征的基础上，采用层次分析法、自然断点法等方法对暴雨洪涝致灾因子风险指数、孕灾环境风险指数、承灾体风险指数、防灾减灾能力风险指数及风险综合指数空间特征进行了总结，并运用公路沿线暴雨洪涝灾害风险的孕灾环境、气象风险及防灾减灾能力等因子，构建了公路沿线暴雨洪涝灾害风险模型。结果表明：（1） 青海省公路沿线不同强度降雨日数空间分布总体呈由东南向西北递减，致灾因子危险性最高风险区至次高风险区路段包括国道G315线的西宁-天峻路段和G227线的西宁-峨堡岭等路段。（2） 暴雨洪涝孕灾环境脆弱性风险自东南、东北向西逐渐降低，孕灾环境脆弱性风险较高的路段包括国道G227线的祁连路段和G214线的共和-囊谦等路段。（3） 承灾体暴露性的最高风险区主要集中在国道G109线的民和-共和路段和G227线的西宁-峨堡岭等路段。（4） 防灾减灾能力较高的区域主要分布在青海省西宁、海东、海北东部和海西西部等路段。（5） 青海省公路沿线暴雨洪涝灾害风险模型等级划分为暴雨洪涝最低风险（1级）、次低风险（2级）、中等风险（3级）、次高风险（4级）和最高风险（5级）。该风险模型可在气象灾害风险管理业务中进行应用，为地方交通运输部门防灾减灾救灾工作提供科学依据。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 植被净初级生产力（Net primary production，NPP）是陆地生态系统碳循环及能量流动的关键 参数，表征生态系统质量状况。基于 2001—2019 年 MOD13A1、MCD12Q1、TERRACLIMATE 等数 据，利用 CASA 模型，估算了近 20 a 来塔里木河下游生态输水条件下天然植被 NPP 的时空变化趋 势；通过 Slope 趋势分析和 Person 相关分析法，从时空分布、不同植被类型和不同累积输水量方面分 析了生态输水工程对塔里木河下游天然植被生长状况的影响。结果表明：（1）在近 20 a 间，塔里木 河下游天然植被 NPP 整体呈上升趋势，其中极显著增加和显著增加的面积分别占总面积的 31.93%（P 中段（18.70 g C∙m-2）>下段（13.55 g C∙m-2）。（3）对不同植被类型 NPP 而言，柽柳群落（57.37 g C∙m-2）> 胡杨群落（29.29 g C∙m-2）>草本群落（23.23 g C∙m-2），且柽柳群落在生态输水过程中 NPP 增幅也最 大，增幅达 350.20%。（4）地下水埋深和天然植被 NPP 均与累积 3 a 的生态输水量相关性显著，相关 系数分别为：-0.70（P<0.01）、0.62（P<0.01），年内总输水量与下一年地下水埋深相关性明显高于与 当年地下水埋深的相关性；此外，随地下水埋深持续稳定回升，2010—2019 年天然植被 NPP 与地下 水埋深相关性也明显增强（R2=0.62）。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2020-01-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 草地作为半干旱区的主要植被类型之一，开展牧草对土壤水分变化响应机制的研究，对于该地区水资源的可持续利用和生态环境的建设均有重要意义。本文以选取半干旱区4种典型牧草作为研究对象，在对其进行干旱及旱后复水处理模拟自然降水过程的基础上，分析牧草的形态、水分生理、光合生理等特征对土壤水分变化的响应，结果表明：① 水分胁迫下牧草地上形态指标（单叶面积、地上干重）呈显著的下降趋势，而地下形态指标（地下干重、根冠比）则反之；复水结束后，牧草形态特征指标有明显的恢复，披碱草(Elymus nutans Griseb.)和黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)出现了超补偿效应。② 水分胁迫下牧草水分生理特征表现为明显的下降趋势，复水后逐渐恢复，复水14~21 d后基本恢复对照组水平。干旱条件下，2种豆科牧草能维持较高的水势，属于高水势延迟脱水型；而禾本科牧草属于低水势忍耐脱水型。③ 水分胁迫下，牧草光合生理特征也表现为明显的下降趋势，轻微水分胁迫能够暂时提高豆科牧草光合能力；豆科和禾本科牧草叶片光合特性对干旱的响应机制存在一定的差异，面对干旱胁迫，豆科牧草通过及时关闭气孔来减少水分散失，而禾本科牧草通过延缓气孔关闭牺牲叶片水分的方式维持正常生长。
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