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  • Water use characteristics of different pioneer shrubs at different ages in western Chinese Loess Plateau: Evidence from δ2H offset correction

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2022-06-17 合作期刊: 《干旱区科学》

    摘要:

    Abstract: Caragana korshinskii Kom. and Tamarix ramosissima Ledeb. are pioneer shrubs for water and soil conservation, and for windbreak and sand fixation in arid and semi-arid areas. Understanding the water use characteristics of different pioneer shrubs at different ages is of great importance for their survival when extreme rainfall occurs. In recent years, the stable isotope tracing technique has been used in exploring the water use strategies of plants. However, the widespread δ2H offsets of stem water from its potential sources result in conflicting interpretations of water utilization of plants in arid and semi-arid areas. In this study, we used three sets of hydrogen and oxygen stable isotope data (δ2H and δ18O, corrected δ2H_c1 based on SW-excess and δ18O, and corrected δ2H_c2 based on −8.1‰ and δ18O) as inputs for the MixSIAR model to explore the water use characteristics of C. korshinskii and T. ramosissima at different ages and in response to rainfall. The results showed that δ2H_c1 and δ18O have the best performance, and the contribution rate of deep soil water was underestimated because of δ2H offset. During the dry periods, C. korshinskii and T. ramosissima at different ages both obtained mostly water from deeper soil layers. After rainfall, the proportions of surface (0–10 cm) and shallow (10–40 cm) soil water for C. korshinskii and T. ramosissima at different ages both increased. Nevertheless, there were different response mechanisms of these two plants for rainfall. In addition, C. korshinskii absorbed various potential water sources, while T. ramosissima only used deep water. These flexible water use characteristics of C. korshinskii and T. ramosissima might facilitate the coexistence of plants once extreme rainfall occurs. Thus, reasonable allocation of different plants may be a good vegetation restoration program in western Chinese Loess Plateau.

  • Spatiotemporal variations and driving factors of habitat quality in the loess hilly area of the Yellow River Basin: A case study of Lanzhou City, China

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2022-06-17 合作期刊: 《干旱区科学》

    摘要:

    Abstract: Rapid industrialization and urbanization have led to the most serious habitat degradation in China, especially in the loess hilly area of the Yellow River Basin, where the ecological environment is relatively fragile. The contradiction between economic development and ecological environment protection has aroused widespread concern. In this study, we used the habitat quality of Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs (InVEST-HQ) model at different scales to evaluate the dynamic evolution characteristics of habitat quality in Lanzhou City, Gansu Province of China. The spatiotemporal variations of habitat quality were analyzed by spatial autocorrelation. A Geographical Detector (Geodetector) model was used to explore the driving factors that influencing the spatial differentiation of habitat quality, including natural factors, socio-economic factors, and ecological protection factors. The results showed that the habitat quality index of Lanzhou City decreased from 0.4638 to 0.4548 during 2000–2018. The areas with reduced the habitat quality index were mainly located in the Yellow River Basin and Qinwangchuan Basin, where are the main urban areas and the new economic development areas, respectively. The spatial distribution of habitat quality presented a trend of high in the surrounding areas and low in the middle, and showed a significant positive spatial autocorrelation. With the increase of study scale, the spatial distribution of habitat quality changed from concentrated to dispersed. The spatial differentiation of habitat quality in the study area was the result of multiple factors. Among them, topographic relief and slope were the key factors. The synergistic enhancement among these driving factors intensified the spatial differentiation of habitat quality. The findings of this study can provide a scientific basis for land resources utilization and ecosystem restoration in the arid and semi-arid land.

  • 胡麻生理生化代谢指标对干旱胁迫的 响应及其模拟模型的研究

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2022-06-08 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    为进一步研究胡麻生理生化代谢指标响应干旱胁迫时对胡麻产量的影响,采用盆栽控水法模拟胡麻干旱胁迫,依据2013—2014年甘肃省定西市西巩驿镇胡麻试验数据,建立并检验胡麻干旱胁迫模型,模拟干旱胁迫时对胡麻生理生化指标及产量影响,利用均方根误差(RMSE)和决定系数(R2)描述模型拟合度。结果表明:(1)模型产量模拟值的RMSE为41.3159~155.6685 kg·hm-2,平均值为80.1837 kg·hm-2;R2为0.8929~0.9894,平均值为0.9387,该模型具有较好的拟合度、可行性也较强。(2)在重度干旱胁迫下,抗氧化代谢指标——超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)中,CAT活性表现趋势为下降,终花期POD活性增幅(26.09%~28.00%)最大;渗透调节的3种物质含量均显著上升,其中脯氨酸增幅最大,达236.22%。(3)呈现出极显著相关性的各指标有3组,分别是脯氨酸与叶绿素、丙二醛和CAT活性;可溶性蛋白与丙二醛和CAT活性;POD活性与SOD活性。胡麻生理生化指标响应不同程度干旱胁迫与胡麻的产量有极强的关联,此模型的建立是对胡麻生理生化指标响应干旱胁迫的科学补充,进一步为胡麻的高效生产管理及农业生产系统提供理论依据和支持。

  • 中国天山积雪垂直分布异质性研究

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2022-06-07 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    基于2001—2018年MOD10A2积雪产品和MOD11A2陆地表面温度数据,采用精细分区统计和相关性分析方法,研究了中国天山不同海拔高度上积雪垂直分布特征及其与地表温度(Landsurface temperature,LST)的响应关系。结果表明:中国天山积雪覆盖率(Snow cover percentage,SCP)随海拔的变化呈现春、夏、秋、冬4种不同的季节变化模式。SCP在海拔4200 m以下呈秋冬季增加、春夏季减少态势,在海拔4200 m以上呈秋冬季减少、春夏季增加态势。除冬季外,春、夏、秋3个季节的SCP与LST均具有显著强负相关性。

  • 中国西北地区气候转型的新认识

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2022-06-07 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    近年来,中国西北地区的气候变化问题引起了社会各界的广泛关注,施雅风曾在2002年提出中国西北气候可能会从暖干向暖湿转型,自此学者们对中国西北气候“变暖变湿”现象的关注也逐渐增多,对于近20 a来气候转型的时间、范围和程度有了一些新的认识。基于此,选用1960—2019 年逐月气温和降水量资料对中国西北地区气候变化特征进行了再分析。结果表明:(1)1960—2019年中国西北地区平均气温和降水量均呈上升趋势,增暖趋势显著,增湿趋势较弱。(2)自1997年后气温和降水量迅速增加,尤其是中国西北地区的东部地区降水量的增加速率超过同时期的西部地区。且研究初步认为,1997年以来中国西北气候的确出现了向暖湿转型的趋势且转型时间较前人预期的更早。(3)气候转型的范围相较前人研究也有所变化,甘肃陇东地区由未转型区转变为显著转型区,青海东、西部地区由原来轻度转型区转变为显著转型区,而祁连山中西段地区由之前的显著转型区转变为轻度转型区。

  • Glacier mass balance and its impacts on streamflow in a typical inland river basin in the Tianshan Mountains, northwestern China

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-05-09 合作期刊: 《干旱区科学》

    摘要:

    Abstract: Glaciers are known as natural ''solid reservoirs'', and they play a dual role between the composition of water resources and the river runoff regulation in arid and semi-arid areas of China. In this study, we used in situ observation data from Urumqi Glacier No. 1, Xinjiang Uygur Autonomous Region, in combination with meteorological data from stations and a digital elevation model, to develop a distributed degree-day model for glaciers in the Urumqi River Basin to simulate glacier mass balance processes and quantify their effect on streamflow during 19802020. The results indicate that the mass loss and the equilibrium line altitude (ELA) of glaciers in the last 41 years had an increasing trend, with the average mass balance and ELA being −0.85 (±0.32) m w.e./a (meter water-equivalent per year) and 4188 m a.s.l., respectively. The glacier mass loss has increased significantly during 19992020, mostly due to the increase in temperature and the extension of ablation season. During 19802011, the average annual glacier meltwater runoff in the Urumqi River Basin was 0.48×108 m3, accounting for 18.56% of the total streamflow. We found that the annual streamflow in different catchments in the Urumqi River Basin had a strong response to the changes in glacier mass balance, especially from July to August, and the glacier meltwater runoff increased significantly. In summary, it is quite possible that the results of this research can provide a reference for the study of glacier water resources in glacier-recharged basins in arid and semi-arid areas.

  • 干旱区生态移民空间迁移特征与生态影响 ——以甘肃省古浪县为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-04-16 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    生态移民是西部乡村振兴及区域生态保护与修复的有效途径之一,探究生态移民空间迁移 特征与生态影响,有助于区域减贫和生态文明建设以典型的西北干旱生态移民搬迁区域为例, 从县域空间视角出发,通过计算土地利用转移矩阵、动态度、利用归一化植被指数(Normalized dif⁃
    ference vegetation indexNDVI)和植被恢复度(Vegetation restoration degreeVRD)等方法,系统分析 2010—2018年古浪县生态移民空间迁移和植被恢复的时空变化特征。结果表明:(12010—2018 年生态移民空间迁移特征表现为地势由高到低、坡度由陡到缓,交通导向和空间聚集,共计移民 6.24×104人,占全县常住人口的20.20%。(22010—2018年研究区NDVI在时空上呈现南部迁出地持续增长,北部迁入地先降后升的“V”型趋势。整体移民区 NDVI 最小值从 0.10 增至 0.15,增加50.00%NDVI最大值从0.52增至0.72,增加38.46%;移民安置区NDVI最小值从0.10减至0.09,减 10.00%NDVI最大值从0.66增至0.72,增加9.09%。(3)研究区NDVI平均值和VRD呈现持续快 速上升趋势,生态移民对生态环境保护效果显著。其中,南部整体移民区保护效果最为明显,其 NDVI平均值从0.19增至0.42,增加121.05%VRD0.26增至0.75,增加188.46%

  • 黄土高原植被物候对季节性干旱的敏感性响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-04-16 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要:

    在全球变暖的背景下,干旱事件发生频率和强度的增加导致陆地生态系统中植被多样性发生重大变化,研究植被物候对季节性干旱的响应对保护黄土高原的生态系统具有重要意义。基于MODIS遥感归一化植被指数(MODIS NDVI: MOD13Q1)数据及降水和气温逐月格点数据,采用岭回归分析方法,探讨黄土高原植被物候对季节性干旱的敏感性响应。结果表明:(1)上年夏季干旱指数(Standardized precipitation evapotranspiration index, SPEI)和上年秋季 SPEI 会延迟植被生长季始期(Start of the season, SOS),年初冬季SPEI和当年春季SPEI导致植被SOS提前。年初冬季SPEI比于当年春季SPEI和当年秋季SPEI更容易延迟植被生长季末期(End of the season, EOS),而当年夏季SPEI会导致植被EOS提前。(2)黄土高原植被物候对季节性SPEI具有明显的空间异质性。青海境内年初冬季干旱程度减弱时,会造成植被SOS提前;当年夏季干旱程度加剧会导致黄土高原大部分植被提前结束生长。(3)黄土高原不同植被物候对季节性SPEI响应差异明显,灌木SOS比于森林SOS和草地SOS更容易受干旱的影响,草地SOS最易受年初冬季干旱的影响。该研究可为黄土高原植被应对季节性干旱提供一定的科学依据。

  • 胶瘤菌属和孔生胶瘤菌——中国新记录属、种

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2022-03-30 合作期刊: 《广西植物》

    摘要:该文通过形态特征研究和基于ITS序列的分子系统学分析,对采自甘肃省连城国家级自然保护区的1份形态特殊的胶瘤菌属标本进行分类学研究。结果表明:该标本是孔生胶瘤菌(新拟)(Carcinomyces polyporina),隶属于担子菌门(Basidiomycota)、银耳纲(Tremellomycetes)、银耳目(Tremellales)、胶瘤菌科(新拟)(Carcinomycetaceae)。该物种代表了中国的1个新记录属、种,是该属在东亚地区的首次报道。孔生胶瘤菌寄生于多孔菌类真菌的子实体上,形成胶质状菌瘿,担子纵裂,担孢子常萌发形成分生孢子。研究标本保存于中国科学院昆明植物研究所标本馆隐花植物标本室,馆藏号为HKAS 115765。

  • 基于馆藏标本的元宝槭资源分布研究

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2021-12-19 合作期刊: 《广西植物》

    摘要:元宝槭(Acer truncatum)是无患子科槭树属的落叶乔木,又名华北五角枫、元宝槭。因其翅果的形状像中国古代的金元宝故而得此名,是我国特有的油料树种。为系统研究元宝槭在我国的地理分布和资源特点,该文通过调研国内外主要数字化标本馆的馆藏标本和已有文献,分析了元宝槭的地理分布格局与主要分布区的资源特点。基于对收集的 1 913份元宝槭标本的分析结果表明:元宝槭主要分布于我国东北和华北等地区的27个省区市,分布区域广、海拔差异大;不同地区元宝槭叶片、果实形态大小存在差异,陕西省采集标本的平均果实直径明显大于其它地区;部分元宝槭标本的采集地、采集时间等信息不全,少量标本由于采集或管理不当导致标本不完整。该文为利用数字化标本资源研究特色油料植物的资源分布情况提供了新的思路和方法。

  • 荒漠黑果枸杞化学计量特征对氮磷添加比例和水平的响应

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2021-12-14 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 植物化学计量特征对阐明生物地球化学及生态过程对全球变化的响应至关重要。研究不 同氮磷(N、P)添加处理对荒漠植物生态化学计量特征的影响,可从化学计量的角度理解植物对环境变化的响应,为预测全球变化背景下植物和营养元素的相互作用提供思路。以黑果枸杞(Lyci⁃ um ruthenicum)为材料,设置 3 个氮磷添加量和比例,通过大田试验研究了黑果枸杞 C:N:P 化学计量 特征对氮磷添加的响应,比较分析了器官间的化学计量特征。结果表明:(1)氮磷添加对黑果枸杞 不同器官碳(C)含量的影响较小,随氮磷添加量的增加,细根 N 含量显著增大;随氮磷添加比例的 提高,非根器官 N 含量显著增加,根系 P 含量显著降低;氮磷添加比例和添加量的交互效应显著影 响了根系和果实 N、P 含量及茎 P 含量。(2)低氮磷添加比处理降低了器官碳磷比(C/P),提高了碳 氮比(C/N),而高氮磷添加比处理与之相反,各器官氮磷比(N/P)维持在相对稳定的水平,黑果枸杞 通过调整养分保存策略以保守的养分利用方式抵消环境元素化学计量的变化。(3)黑果枸杞化学 计量特征体现出器官功能差异性,叶片 N 含量和 N/P 显著高于其他器官,茎 C/N 最高,粗根 C 含量和 C/P 最高,细根 N、P 含量和 N/P 较高,果实 P 含量最高。相对于 C,代谢活跃器官(叶、细根、果实)比 非代谢活跃器官(茎、粗根)需要更多的 N 和 P。研究结果有助于更好地从元素与植物功能的角度理解荒漠植物化学计量特征对氮磷添加的响应。

  • 盐池湾高寒湿地景观格局演变及其影响因素

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-12-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:高寒湿地是重要的水源涵养和生物多样性聚集地,研究其湿地景观格局演变及其影响因素有助于认识湿地生态系统的独特功能、演变规律以及环境影响机制。本研究基于1989—2019年的6期Landsat遥感影像数据,结合GIS技术、景观格局指数以及相关性分析等研究方法,分析了盐池湾高寒湿地景观格局时空演变特征及其影响因素。结果表明:(1)1989—2019年盐池湾湿地总面积呈增加趋势,沼泽化草甸、永久性河流和内陆盐沼分别增加31.02%、17.53%和3.77%,草本沼泽和裸斑分别减少54.28%和9.5%。(2)类型水平上,1989—2019年永久性河流和沼泽化草甸的破碎化降低,其余各类型湿地的破碎化增加;景观水平上,湿地景观形状趋于简单化,湿地破碎化程度增加,蔓延度和香浓多样性指数减少,湿地景观分布向均衡方向发展。(3)气温和降水与湿地面积、景观格局指数之间存在差异化的相关关系。气候变化是导致盐池湾高寒湿地面积变化和景观格局演变的关键因素。研究高寒湿地景观格局时间序列动态演变特征,对于理解湿地的生态功能和生态过程具有重要的理论意义,对湿地可持续发展和景观规划管理具有实践意义。

  • 1961—2017 年新疆极端暖事件变化特征及其未来情景预估

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-12-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:研究极端暖事件,对于应对气候变化、制定防灾减灾政策具有重要的理论价值与实际意义。利用1961—2017年中国地面气温日值格点数据集和1961—2050年CMIP6气候模式数据,通过模拟精度验证,筛选出模拟效果较好模式进行多模式集合平均,采用气候倾向率和反距离加权法(IDW)对新疆过去及未来6—9月极端暖事件日数、频率和强度时空变化进行研究。结果表明:过去57 a,新疆极端暖事件日数、频率和强度呈增加趋势,倾向率分别为0.2 d·(10a)-1、0.02次·(10a)-1和0.04 ℃·(10a)-1;极端暖事件日数和频率的空间分布具有南疆高于北疆的特征,高发区为南疆西部,而强度则为北高南低的空间分布特征,高值区分布在北疆。未来33 a,在SSP245与SSP585情景下,新疆极端暖事件日数、频率和强度均呈显著增加趋势;相对于1961—2017年平均极端暖事件日数分别增加21 d和28 d,平均极端暖事件频率分别增加1.6次和1.8次,平均极端暖事件强度分别升高1.2 ℃和1.3 ℃,且SSP585情景下增速更显著;极端暖事件日数和频率高发区位于南疆中部,强度高发区仍在北疆;南疆极端暖事件日数、频率和强度增幅均大于北疆。伊朗副热带高压、西太平洋副热带高压位置的变化与土壤湿度变化会影响新疆极端暖事件的强弱。关键词:极端暖事件;多模式集合;时空变化;情景预估;新疆

  • Effects of different ridge-furrow mulching systems on yield and water use efficiency of summer maize in the Loess Plateau of China

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-10-11 合作期刊: 《干旱区科学》

    摘要:Ridge-furrow film mulching has been proven to be an effective water-saving and yield-improving planting pattern in arid and semi-arid regions. Drought is the main factor limiting the local agricultural production in the Loess Plateau of China. In this study, we tried to select a suitable ridge-furrow mulching system to improve this situation. A two-year field experiment of summer maize (Zea mays L.) during the growing seasons of 2017 and 2018 was conducted to systematically analyze the effects of flat planting with no film mulching (CK), ridge-furrow with ridges mulching and furrows bare (RFM), and double ridges and furrows full mulching (DRFFM) on soil temperature, soil water storage (SWS), root growth, aboveground dry matter, water use efficiency (WUE), and grain yield. Both RFM and DRFFM significantly increased soil temperature in ridges, while soil temperature in furrows for RFM and DRFFM was similar to that for CK. The largest SWS was observed in DRFFM, followed by RFM and CK, with significant differences among them. SWS was lower in ridges than in furrows for RFM. DRFFM treatment kept soil water in ridges, resulting in higher SWS in ridges than in furrows after a period of no water input. Across the two growing seasons, compared with CK, RFM increased root mass by 10.2% and 19.3% at the jointing and filling stages, respectively, and DRFFM increased root mass by 7.9% at the jointing stage but decreased root mass by 6.0% at the filling stage. Over the two growing seasons, root length at the jointing and filling stages was respectively increased by 75.4% and 58.7% in DRFFM, and 20.6% and 30.2% in RFM. Relative to the jointing stage, the increased proportions of root mass and length at the filling stage were respectively 42.8% and 94.9% in DRFFM, 63.2% and 115.1% in CK, and 76.7% and 132.1% in RFM, over the two growing seasons, showing that DRFFM slowed down root growth while RFM promoted root growth at the later growth stages. DRFFM treatment increased root mass and root length in ridges and decreased them in 0–30 cm soil layer, while RFM increased them in 0–30 cm soil layer. Compared with CK, DRFFM decreased aboveground dry matter while RFM increased it. Evapotranspiration was reduced by 9.8% and 7.1% in DRFFM and RFM, respectively, across the two growing seasons. Grain yield was decreased by 14.3% in DRFFM and increased by 13.6% in RFM compared with CK over the two growing seasons. WUE in CK was non-significantly 6.8% higher than that in DRFFM and significantly 22.5% lower than that in RFM across the two growing seasons. Thus, RFM planting pattern is recommended as a viable water-saving option for summer maize in the Loess Plateau of China.

  • 基于稳定同位素示踪的黄河兰州段河漫滩土壤水特征分析

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2021-10-10 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 以兰州市安宁区金牛街码头附近距黄河约 10 m 的河漫滩为研究对象,对河漫滩土壤水的 氢氧稳定同位素进行分析并结合不同水体 lc-excess(Line-conditioned excess),研究了河漫滩土壤剖 面不同深度土壤水氢氧稳定同位素与土壤含水量的变化特征以及降水以活塞流、优先流模式对土 壤水的补给过程。研究表明:(1)兰州当地大气降水线(Local meteoric water line,LMWL):δD=7.00 δ18O+3.81(R2=0.95,P<0.001)与全球大气降水线(Global meteoric water line,GMWL)有明显差异,受蒸 发的影响斜率小于 GMWL。(2)土壤垂直剖面中浅层土壤水δD 变幅较大,越往深层变幅越小并逐 渐趋于稳定,且δD 值随深度先减小、后增大、最后趋于稳定,而浅层土壤含水量较小,随着深度的增 加逐渐增大,河水对深层(>80 cm)土壤水存在补给。(3)4、6、10 月观察到降水以活塞流模式对土壤 水进行了补给,5、9 月观察到降水以优先流模式对土壤水进行补给,即降水对河漫滩土壤水以 2 种 入渗模式共同补给。明晰土壤水特征对于准确分析降水在土壤中的入渗量、深入认识其补给过 程、准确评价地下水补给资源以及地下水污染分析具有重要意义。

  • 祁连山典型灌丛群落结构特征及其多样性研究

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2021-10-10 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 灌丛群落作为祁连山森林生态系统的重要组成部分,在维护西北地区生态安全方面扮演着 不可或缺的角色。系统地研究祁连山地区灌丛群落结构特征对阐明灌丛群落的更新、演替和稳定 具有十分重要的意义,可为祁连山区森林生态系统的保护、恢复与重建提供基础数据和科学依 据。选择分布在祁连山大野口流域的甘青锦鸡儿(Caragana tangutica)、鲜黄小檗(Berberis diapha⁃ na)、金露梅(Potentilla fruticosa)、鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)和吉拉柳(Salix gilashanica)5 种典 型灌丛群落为研究对象,通过野外调查取样和室内分析,主要研究了 5 种典型灌丛群落的物种组 成、生活型组成和物种多样性的变化规律。结果表明:(1)祁连山大野口流域灌丛群落组成较为简 单,只出现了 48 种植物,隶属于 26 科,38 属,以蔷薇科、禾本科、菊科和豆科等西北干旱区优势科的 数量居多。(2)生活型谱均以地面芽植物所占比例最大,为 37.09%,地上芽植物所占比例最少,为 4.00%。(3)整体上看,灌丛群落的 Shannon-Wiener 多样性指数(H)变化范围为 1.12~2.26,Simpson 多样性指数(D)变化范围为 0.60~0.74,其物种多样性指数较低,物种组成较为简单,其中不同灌丛 群落 H 多样性指数表现为金露梅>鬼箭锦鸡儿>鲜黄小檗>甘青锦鸡儿>吉拉柳,D 多样性指数表现 为金露梅>鬼箭锦鸡儿>吉拉柳>鲜黄小檗>甘青锦鸡儿。(4)不同的生境条件导致群落多样性层间 结构存在差异,除鬼箭锦鸡儿群落,多样性指数均为草本层>灌木层,而鬼箭锦鸡儿群落中灌木层 和草本层的物种多样性指数较为接近,物种组成灌草均一。

  • 基于地理探测器模型的疏勒河流域景观生态风险评价及驱动因素分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-10-10 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 疏勒河流域地处河西走廊最西端,是典型的干旱内陆河流域,生态环境极其脆弱,也是我国 重要的生态屏障之一。借助 Fragstats 软件从斑块和景观 2 个尺度,结合 2000—2018 年土地利用数 据,评价分析疏勒河流域景观生态风险时空变化特征,利用地理探测器定量分析了该流域景观生 态风险驱动因素。结果表明:(1)疏勒河流域主要景观类型为未利用地和草地,其斑块个数(NP)、 景观形状指数(LSI)、最大斑块指数(LPI)和聚集度指数(AI)值均较高;2000—2018 年蔓延度指数(CONTAG)值下降、香农多样性指数(SHDI)和香农均匀度指数(SHEI)值缓慢上升,流域景观破碎 度严重。(2)疏勒河流域景观生态风险空间分布呈现北高南低,2000—2018 年呈现流域景观生态风 险逐渐下降趋势,其中较高风险和高风险地区面积下降明显。(3)人为干扰度是影响景观生态风险 空间分布的主要因子,归一化植被指数(NDVI)次之,人口密度影响最小;景观生态风险的影响均为 双因子增强或非线性增强,无显著差异大多表现在自然和自然因子间,自然和人为因子之间存在 显著性差异。因此,对流域进行景观生态风险指数评价和驱动因素分析至关重要。

  • 近 60 a 祁连山极端降水变化研究

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-10-10 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用祁连山 24 个气象台站 1961—2017 年逐日降水资料,选用 12 个极端降水指数,采用线 性趋势法、Pearson 相关性分析法等,分析了祁连山极端降水指数的时空变化特征,并分析了海拔、 大气环流指数对祁连山极端降水指数时空变化的影响机制。结果表明:(1)祁连山、河西内陆河流 域、柴达木内陆河流域、黄河流域(外流)连续干旱日数(CDD)呈显著减少趋势,连续湿润日数 (CWD)呈增加趋势,空间分布表现出东西差异;其他极端降水指数总体呈增加趋势,空间分布呈现 出祁连山中部增加幅度较大,向外围呈环状递减的趋势。(2)降水总量增加的主要原因在于雨日天 数显著增加,中雨日数的天数也显著增大,这种降水分配模式将增大极端降水事件发生的概率,进 一步证实祁连山降水活动增强,极端降水频度更高,持续时间更短,降水向降雨日数更多、时间更 集中的方向发展。极端降水空间分异表现在极端降水强度的降低幅度随海拔的升高而减少,高海 拔区降水量和降水日数增加更为明显,CDD 的减少主要发生在高海拔区。(3)在所选的 11 个大气环 流异常因子中,祁连山极端降水受北大西洋年代际振荡(AMO)指数影响最大,北极涛动(AO)指数与 祁连山极端降水的关系最为复杂,大西洋海平面表面温度指数越大、南海夏季风(SCSSMI)指数、南美 夏季风(SAMSMI)指数越低则流域发生多雨、洪涝现象的概率越大,反之发生少雨现象的概率越大。

  • 基于多源遥感数据的温度-土壤湿度-降水干旱指数(TMPDI)的构建与应用

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-09-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:干旱在全球范围内产生了深远的社会和经济影响,可靠的干旱监测对防旱抗旱工作具有重要指导意义。由于在植被覆盖度和农作物种植率较低区域使用植被状态或单因子进行干旱监测时精度较低,故本文采用地表温度(LST)、降水量(P)和土壤湿度(SM)数据,基于三维欧氏几何空间中欧氏距离方法构建了一种新的干旱指数:温度-土壤湿度-降水干旱指数(TMPDI)用于干旱监测。并以甘肃省为研究区,利用SPI、SPEI、遥感数据以及小麦单位面积单产对TMPDI进行验证。结果表明:TMPDI与SPI、SPEI高度相关(R2>0.64),且在干旱监测中兼顾降水量与气温影响的同时,降低了使用降水量或地表温度进行干旱监测的不确定性,提高了土壤湿度在农业干旱监测中的准确性与有效性,能准确地描述干旱事件的时空演变特征,同时也能较好地反映出干旱强度与干旱面积率的变化对小麦产量造成的影响,说明TMPDI在农业干旱监测中具有较高的有效性和可靠性。

  • 水分胁迫对设施延迟栽培葡萄根际土壤 有机氮及土壤酶活性的影响

    分类: 农、林、牧、渔 >> 土壤学 提交时间: 2021-09-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:为探讨不同水分胁迫条件下设施栽培葡萄根际土壤基本理化性质与有机氮组分及土壤酶活性的变化规律,并分析三者之间的相关关系,为甘肃河西地区设施延迟栽培葡萄制定合理的胁迫灌溉模式提供一定的参考依据。采用水分胁迫单因素完全随机试验设计,运用Bremner法测定着色成熟期葡萄根际土层中有机氮组分含量及土壤基本理化性质、全生育期土壤酶活性在不同水分胁迫(中度W1、轻度W2、充分供水W3)下的变化特征。结果表明:(1)全生育期中度和轻度水分胁迫对设施延迟栽培葡萄根际土壤全氮、铵态氮、全磷、有机质以及有机碳无显著影响,却降低了葡萄根际土壤微生物生物量碳、氮含量;新梢生长期和果实膨大期土壤硝态氮和速效磷含量分别为12.06 mg·kg-1和28.88 mg·kg-1,显著低于充分供水处理。(2)中度和轻度水分胁迫对葡萄全生育期根际土壤过氧化氢酶活性无显著性影响,而对果实膨大期和着色成熟期的脲酶、蔗糖酶含量均呈现不同程度的抑制效果。(3)各处理有机氮组分的含量大小顺序为非酸解态氮>酸解氨基酸态氮>酸解铵态氮>酸解未知态氮>酸解氨基糖态氮;轻度和中度水分胁迫均有助于葡萄根际土壤酸解总氮的积累,比对照分别提高21.16%和10.34%。(4)相关分析表明,蔗糖酶与生物量碳呈显著正相关;RDA分析显示硝态氮、铵态氮为影响土壤有机氮组分变化的最主要环境因子,全氮次之。