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  • 三江源区积层混合云微物理特征机载观测试验研究

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-10-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:

    利用在三江源区开展的飞机云物理探测试验数据,对2020年9月13日三江源泽库地区一次积层混合云宏微观物理特征及对流泡特征进行分析。结果表明:(1)积层混合云内温度在-23~-10 ℃之间,相对湿度为90%~100%,液态过冷水在0.04~0.70 g·m-3之间;(2)对流泡内平均粒子数浓度高于周边层云101 L-1,平均有效粒子半径更大,平均液态过冷水为0.28 g·m-3,高于层云约0.03 g·m-3,粒子数浓度与液态过冷水有较好的对应关系;(3)云粒子谱呈多峰型分布,峰值出现在50 μm、400 μm和1000 μm,符合典型高云的分布特征;(4)积层混合云中粒子多为聚合状冰晶粒子,部分高度层存在少量六角板状和线状冰晶,云内以凇附增长和聚并增长机制为主,对流泡内存在凝华增长,云内降水机制符合“播撒-供给”机制。

  • 祁连山地区夏季南坡与北坡空中 云水资源差异性分析

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-10-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:

    利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的高时空分辨率ERA5再分析资料,对祁连山地区夏季空中云水资源的时空分布及南北坡差异特征进行研究,并估算水汽凝结效率及水凝物降水效率。研究表明:大气环流以及地形引起的低层水汽场辐合和上升气流对祁连山地区空中云水资源分布起到关键作用。(1)在平均状态下,祁连山地区夏季水汽含量南坡略小于北坡,云水路径南坡大于北坡,南坡500 hPa以下是云液水含量富集区。近年来,水汽含量及云液水含量呈上升趋势,且南坡增速大于北坡;云冰水含量呈下降趋势,且北坡下降速度大于南坡。(2)夏季白天北坡存在定常性上升气流,且该上升气流可持续到对流层中层,南坡低层为水汽通量辐合区。(3)在不同降水环流下,偏西或西北气流形势时,北坡云水分布较南坡更为充沛,且多以含水性低云为主;西南气流形势时,云水厚度更深,南北坡云水差异不大。(4)祁连山区尤其是南坡,空中云水资源相对丰富,且较大部分水凝物未能成为降水,增雨潜力更高,但其云水分布并不固定,也与降水环流形势有关。因此,祁连山上空云水资源分布的不均匀性及多变性需要在开发过程中更有针对性的选择作业区域及作业手段。

  • 近60 a 黄土高原地区降水集中度与 集中期时空变化特征

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-10-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:

    全球气候变暖背景下,厘清黄土高原地区降水集中度(PCD)和集中期(PCP)时空变化规律,对该区水土保持及水资源利用具有重要意义。基于1960—2019年黄土高原地区55个气象站点逐日降水观测资料,利用趋势分析、空间插值、相关分析等方法,分析了近60 a及退耕还林(草)工程前后黄土高原PCD 与PCP 时空变化特征。结果表明:(1)1960—2019年黄土高原年均降水量呈减少趋势,年均PCD 逐渐减弱、PCP 逐渐提前。(2)黄土高原地区年均降水量和PCD 自东南向西北递减,PCP 自东向西逐渐递减,但差异不大。PCD 变化趋势自东北向西南呈“下降-上升-下降”相间分布,PCP 表现出东部推迟、西部提前的态势。(3)退耕还林(草)工程后,黄土高原年均降水量增加、PCD 减弱、PCP 推迟。降水量自东向西呈“偏少-偏多”相间分布,其变化趋势以偏多为主;PCD 自东北向西南呈“偏低-偏高-偏低”分布规律,其变化趋势以偏低为主;PCP 以偏高为主,偏高幅度呈南多北少、东多西少态势,其趋势变化也以偏多为主。(4)1960—2019年黄土高原地区PCD、PCP 与年降水量皆以正相关为主。

  • 农牧交错带不同利用方式土壤粒径分布特征 ——以呼和浩特市武川县为例

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:以呼和浩特市武川县不同农田和天然草地为研究对象,采用野外原位监测和室内试验结合的方法,对典 型小麦留茬地、葵花留茬地、翻耕地、退耕地4种农田土壤进行研究,并通过分析平均粒径、标准差、偏度、峰度,对不 同利用方式下土地抗风蚀能力进行探讨。研究结果表明:(1)研究区土壤以细砂、极细砂和粉粒为主,占比达80%~ 85%。(2)土壤粒度组成由细到粗为:翻耕1 a>天然草地>翻耕边坡>小麦留茬>翻耕15 a>退耕5 a>葵花留茬, 沙粒平均粒径为2.12~2.61。(3)各层土壤分选性较差,偏度均表现为正偏且近于对称,峰度属于宽平态。土壤易风 蚀颗粒粒径范围在200~400 μm。(4)与天然草地相比,农田垦殖利用导致土壤粒径分布范围扩大,粒径整体趋于粗 粒化。

  • 水分对河西青贮玉米土壤化学计量比及 稳态性的影响

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:为探究河西灌溉区农田生态系统土壤养分限制及其循环规律,明确不同水分处理下青贮玉米植株与土壤 的稳态性特征,以甘肃省河西灌溉区W(0 传统灌水)、W(1 节水10%)、W(2 节水20%)、W(3 节水30%)4种灌水处理的 青贮玉米为研究对象,分析不同灌水处理下土壤、植株有机碳(OC, Organic Carbon)、全氮(TN, Total Nitrogen)、全磷 (TP, Total Phosphorus)含量及其生态化学计量特征变化和植株与土壤间的内稳性特征。结果表明:(1)不同灌水处 理下青贮玉米土壤OC、TN、TP含量均在0~10 cm土层达到最高值。(2)4种灌水处理下,植株器官养分含量在W0灌 水处理下显著升高;在0~30 cm土层土壤OC、TN、TP含量在W1灌水处理下最高,且TN、TP显著高于其余灌水处理 6.66%~26.17%、4.67%~19.21%;随灌水量减少土壤及植株养分降低显著。(3)土壤、植株C∶N、C∶P、N∶P值变化范围 分别为 3.60~61.2、4.39~53.9、1.01~1.24,其中,土壤 C∶N 值在各土层及不同灌水处理下较为稳定,叶片(11.9)、根 (7.58)的N∶P值均小于植株氮限制的阈值(14),说明植株生长受到氮元素的限制。(4)4种灌水处理下,植株(根、叶 片)OC、TP元素及其化学比值稳态性均呈现绝对稳定状态,但在W2处理下叶片N∶P稳态性表现出敏感状态。可见, 在河西灌溉区,节水10%不仅有利于青贮玉米土壤养分的存留及保持作物生长的稳定适应能力,也可达到节水目 的,进而缓解水资源紧缺的现状。

  • 近17 a阿克苏绿洲农田净碳汇功能的时空变化

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:基于阿克苏地区2001—2017年遥感、气象资料以及农业投入等相关统计数据估算了阿克苏绿洲农田的 净碳汇量。结果表明:(1)近17 a,阿克苏绿洲农田净生态系统生产力(Net Ecosystem Productivity,NEP)呈逐年上升 的趋势,整体在空间分布上较为均匀,较高值主要集中在温宿县的南部、阿克苏市的中部及新和、库车、沙雅三县的 交汇处。(2)农业生产投入碳排放量从2001年的39.94×104 t增长至2017年的106.73×104 t,年均增长率为25.14%,空 间分布呈东南高、西北低的分布格局。(3)近17 a,阿克苏绿洲农田的净碳汇量呈波动上升趋势,空间上呈自西北向 东南逐渐增加的特点。总体而言,阿克苏绿洲农田具有较强的净碳汇能力,但各县市绿洲农田净碳汇量区域差异 明显,可通过优化田间管理、减少农业生产碳排放等措施,提高绿洲农田的净碳汇能力。

  • 基于电磁感应数据的南疆棉田土壤pH反演研究

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:土壤盐渍化是限制新疆农业发展的主要因素之一,准确获取土壤盐渍化信息,有利于调节农业灌溉用水 量大与淡水资源相对匮乏的矛盾,对提高农业生产及环境可持续发展具有重要意义。以南疆阿拉尔垦区9块棉田 土壤的pH为研究指标,以EM38-MK2大地电导率仪获取的棉田土壤表观电导率数据及室内测定土壤pH为数据 源,采用全区、分区2种建模方法构建土壤剖面pH与土壤表观电导率间的线性回归模型,利用地统计软件对土壤剖 面pH进行空间分析。结果表明:(1)分区条件下,土壤表观电导率与土壤剖面pH相关系数为0.60~0.95;全区条件 下相关系数为0.28~0.46,均呈极显著负相关,表明EM38-MK2大地电导率仪可用于土壤pH的测定。(2)分区建模 模型0.74≤R2≤0.93,2.00≤RPD≤3.50,RMSE较小,均优于全区模型,表明分区模型精度优于全区模型,且土壤含盐量 较高的棉田,模型反演精度也较高。(3)空间分析结果表明受冬灌、棉花根系及棉花枯枝落叶等的影响,棉田深层土 壤pH均高于表层土壤。研究结果可为土壤pH的快速测定提供思路,对土壤盐渍化的科学管理提供指导。

  • 锡尔河流域哈萨克斯坦境内农田土壤 粒度特征及空间异质性

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:以锡尔河流域哈萨克斯坦境内农田土壤为研究对象,结合经典统计学和地统计学方法,开展了0~20 cm 土层土壤粒度特征及空间异质性研究。结果表明:(1)各子研究区内不同粒径土壤颗粒的分布特征较为相似,均以 0.25~0.05 mm和0.05~0.01 mm粒径颗粒的平均含量占比最高,除子区3中粒径为1.0~0.25 mm土壤颗粒含量具有较 强的变异性,其他各粒径土壤颗粒含量都具有中等程度变异性;(2)子区1中除粒径为1.0~0.05 mm土壤颗粒以外, 其他粒径土壤颗粒含量的块金系数均<40%,子区2各粒径土壤颗粒含量块金系数均<50%,子区3除粒径<0.001 mm 土壤颗粒以外,其他粒径土壤颗粒含量的块金系数均<40%,表明各研究区内土壤颗粒组成已经受到不同程度随机 性因素的影响;(3)利用克里金插值方法对研究区不同粒径土壤颗粒含量进行空间插值,插值结果表明研究区内不 同粒径土壤颗粒含量在空间分布上表现出不同的分布特征。研究结果可为农田土壤的合理利用以及退化土壤改 良提供科学依据。

  • 西安市河流沉积物重金属分布特征及 其与土地利用类型关系

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:为了解不同土地利用类型对河流沉积物重金属分布影响,以西安典型城市河流(灞河、浐河、沣河和黑河) 为研究对象,采用潜在生态风险法(RI)、污染负荷指数法(PLI)、相关性分析与主成分分析等方法对河流沉积物重 金属(Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd和As)的空间分布、环境风险以及来源进行分析和评价。结果表明:4条河流沉积物重金 属含量大小为:浐河>灞河>黑河>沣河;相关性分析表明,河岸小范围内林地与草地对于重金属富集作用更强;RI结 果表明,Cd对于污染贡献最大,4条河流均处于中等潜在生态风险;PLI结果表明,黑河H1样点受到污染程度最高, 为中度污染;RI与PLI评价均表明,浐河样点受污染占比最大,且集中在人造地占比与人类活动强度较大的中下游; 相关性分析与主成分分析表明,大部分重金属来源于工业与农业生产排放以及交通污染等人类活动。为防止污染 进一步加深,应特别注意Cd污染的防治,特别是沣河中游与黑河中游

  • 半干旱区湖盆景观格局脆弱性及其影响因素 ——以凉城县为例

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:基于1980—2020年6期景观类型数据,分析了凉城县湖盆景观及其变化过程;利用景观敏感度指数和景 观适应度指数构建了一种景观脆弱性综合指数,分析了县域景观格局脆弱性时空分异及其影响因素。研究表明: (1)近40 a来凉城县景观类型变化差异明显。除未利用地外,1980—1995年耕地、林地及草地动态度最大,1995— 2010年各景观类型动态度均较大,2010—2020年水域、建设用地动态度最大。(2)1980—2020年全县景观格局脆弱 性均以中、较高为主,面积达到70%以上,高值区集中分布在凉城中部和东南部,低值区位于岱海及其北部;景观脆 弱性综合指数呈先下降后升高再下降趋势,区域生态环境开始好转。(3)研究区生态环境脆弱性在不同景观类型、 地形上差异显著。零散分布的林、草地脆弱性较高,水域最低;海拔<1300 m、坡度<5°的区域景观格局脆弱性最低, 海拔1700~1900 m、坡度25°~40°区域的最高。(4)总人口数、水域面积和耕地面积是湖盆景观格局脆弱性的主要影 响因子;相对气候因子,人类活动对研究区生态环境的影响更大。因此,优化景观结构、减少过度扰动、保护水资源 及水环境等,是降低凉城景观格局脆弱性和强化生态保护建设的主要手段。

  • 基于PLUS-SD耦合模型的黑河流域中游甘临高 地区土地利用研究

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:土地利用/覆被变化(Land Use and Cover Change,LUCC)是全球环境变化的重要组成部分。数量-空间耦 合模型因能有效模拟土地利用斑块数量及其在空间上的快速变化,成为近年来土地利用研究的主要手段。本研究 首先对比斑块生成土地利用变化模拟模型(Patch-Generating Land Use Simulation Model,PLUS)、未来土地利用模型 (Future Land Use Simulation Model,FLUS)和小尺度土地利用变化及其空间效益模型(Conversion of Land Use and Its Effects at Small Regional Extent,CLUE-S)模拟2015年黑河流域中游甘临高地区(张掖市甘州区、临泽县和高台县)土 地利用结构,筛选出最适合研究区的空间模拟模型;然后将其与系统动力学模型(System Dynamics,SD)进行耦合, 形成数量-空间耦合模型;最后利用耦合模型预测2030年研究区在经济发展(Economic Development,ED)、生态保 护(Ecological Protection,EP)和协调发展(Harmonious Development,HD)情景下的土地利用结构,并进行对比评价。 研究结果表明:(1)在同一像元尺度下,PLUS模型的质量系数(Figure of Merit,FoM)高于FLUS和CLUE-S模型,且3 个模型的数量Kappa系数(Kno)和位置Kappa系数(Klocation)从高至低为:PLUS、CLUE-S和FLUS模型,说明PLUS模型 在本研究区的空间拟合效果最优;(2)PLUS-SD耦合模型预测的不同情景表明,ED情景中建设用地和耕地迅速扩 张但森林覆盖率较低,EP情景中的森林覆盖率明显提高,但经济发展水平偏低,HD情景中城市化水平提高的同时 生态环境呈良性发展。本研究验证了PLUS-SD耦合模型的显著优势,凸显了PLUS模型有效的土地利用空间模拟 能力与SD模型强大的数据处理功能。该结果可为土地规划政策的制定提供参考。

  • 山西省县域高质量发展与生态系统服务耦合的 时空演变特征

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:基于2000年、2005年、2010年、2018年山西省107个县区数据,构建山西省高质量发展评价指标体系,使 用InVEST模型测算山西省各县区生态系统服务,利用耦合协调度模型与弹性系数方法,对山西省县域高质量发展 系统与生态系统服务的时空耦合特征进行剖析。结果表明:(1)城市的等级效应对于高质量发展水平影响效果显 著,高质量发展的空间分异规律较强,大致形成了南北中三级核心,中部地区极化效应突出。(2)生态系统服务在时 间尺度和空间格局上均具有锁定效应,时空演变特征与研究区地形分布具有一致性,呈现出稳定的“镜像L型”空间 分布格局。(3)生态系统服务整体滞后于高质量发展,从时间变化来看,耦合水平呈上升趋势,从空间格局特征来 看,呈现出“东西向”偏移为“东北-西南”的协调主体轴。(4)高质量发展与生态系统服务的耦合类型以异向变化为 主,出现衰退型和滞后型相抗衡的“两极分化”格局,形成了收敛的“S”型衰减区,作为耦合类型的理想模式,增长型 在研究区极少出现。

  • 生态系统服务权衡强度与供需匹配度的关联性分析 ——以山西省为例

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:以山西省各区县为研究单元,将供给服务相对占优定义为1型权衡,将支持服务相对占优定义为2型权 衡。通过冗余分析、分段线性回归等方法揭示权衡与供需的影响因素以及两者之间的关联特征。结果表明:(1)1 型权衡高值区与供需比低值区主要位于省内盆地,2型权衡与供需比高值区主要位于省内山地。(2)1型权衡主要 受耕地、林草地与气温等因素影响;2型权衡主要受耕地、林地、NDVI与土壤有机质等因素影响,但作用方向与1型 权衡相反。(3)林草地与坡度对1型供需比呈显著正效应,耕地与建设用地对其呈显著负效应;环境因子对2型供需 比的影响较小。(4)各影响因素对1型权衡与供需比的作用方向相反,是二者负向关联的内在原因。供需矛盾较小 的情况下,供需比对权衡强度的响应较强烈,随着供需矛盾加深,这种响应反而变弱。该关联特征指示了生态上的 困境:人类需求增加-开发强度增加-1型权衡增强-供需矛盾加剧。2型权衡与供需比存在较弱的正向关联,指示 了生态盈余的局面。本研究发现生态系统服务权衡与供需存在关联,进而揭示了两者的关联特征及其形成机制, 可为国土空间生态修复与管理提供依据。

  • 黄河源草地退化区2种鼠丘土壤风蚀规律

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:为阐明高寒草地啮齿类动物活动区鼠丘土壤风蚀特征和规律,以青海省河南县鼠害退化区高原鼠兔和高 原鼢鼠鼠丘为研究对象,采用野外模拟风力侵蚀试验方法,对2类鼠丘土壤风蚀流失量和养分流失量的特征和规律 进行研究,并对该2种鼠丘土壤风蚀差异进行对比和分析。结果表明:(1)在9 m·s-1 的恒风速吹蚀作用下,2种鼠丘 土壤颗粒的快速流失主要集中在前15 min内,且高原鼠兔鼠丘土壤流失量显著高于高原鼢鼠鼠丘,约为高原鼢鼠 鼠丘土壤流失量的1.5倍。(2)蠕移是鼠丘土壤流失最主要的运动方式,相同时间内2种鼠丘均呈现蠕移量>跃移 量>悬移量,其中高原鼠兔鼠丘蠕移量、跃移量和悬移量分别为高原鼢鼠鼠丘的1.45倍、1.58倍、1.50倍。(3)鼠丘土 壤养分含量明显低于原生草地土壤层,且养分含量呈现出原生草地土壤>高原鼠兔鼠丘土壤>高原鼢鼠鼠丘土壤。 (4)鼠丘土壤养分流失和土壤流失具有相同的规律,养分流失主要取决于土壤颗粒的流失,高原鼠兔鼠丘的各养分 含量指标的流失量较高原鼢鼠鼠丘增加1.42~3.53倍。研究结果将为阐述鼠害退化区土壤流失特征,揭示高寒草地 退化机理和黄河源草地生态环境保护提供理论依据。

  • 近20 a蒙古国土壤风蚀变化特征及 主要影响因素分析

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:蒙古国风蚀沙漠化严重,成为世界主要的沙尘源地之一,为了深入了解蒙古国全域风蚀时空变化特征,利 用蒙古国境内的GLDAS、OLM、MOD13Q1、NASA-SRTM等气象和遥感数据,基于GEE(Google Earth Engine)云计算 平台,利用RWEQ模型计算了蒙古国土壤风蚀量和时空变化规律,分析了土壤风蚀的主要影响因素及作用机制。 结果表明:(1)自2001—2020年,蒙古国土壤风蚀呈北部低、南部高的空间分布格局;土壤风蚀主要发生在春季,风 蚀量占全年的45%;近20 a土壤风蚀量总体上呈显著增加趋势,风蚀模数以0.06 t·hm-2·a-1 的速度增长。(2)蒙古国 土壤风蚀变化整体上与气候因子及由其引起的植被盖度变化有关,与放牧、耕地开垦等人为活动增强有密切关 系。研究结果可为蒙古国风蚀沙漠化防治提供重要的科学参考。

  • 降雨频率变化对尕海湿草甸土壤氮组分的影响

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:为探究不同降雨频率对甘南尕海湿草甸土壤铵态氮(NH+4 -N)、硝态氮(NO-3 -N)、全氮(TN)的影响,于 2019年植物生长季(5—10月),通过模拟极端降雨(25 mm灌溉量)设置5种不同降雨频率处理:CK只接收自然降 雨,DF1每周浇灌1次(19次×25mm),DF2每2周浇灌1次(9次×25 mm),DF3每3周浇灌1次(6次×25 mm),DF4每4 周浇灌1次(4次×25 mm);所有处理均接收自然降雨。结果表明:不同降雨频率处理对尕海湿草甸土壤氮组分有显 著影响(P<0.05)。降雨频率的增加提高了5—10月土壤 NH+4 -N和 NO-3 -N含量,NH+4 -N和 NO-3 -N的峰值有显著 升高,两者的峰值并未提前出现;与CK相比,降雨频率的增加提高了土壤 NH+4 -N和 NO-3 -N含量,降低了TN含量; 而在不同降雨频率间,随降雨频率的梯度增加,0~40 cm土层 NH+4 -N和 NO-3 -N均呈先增后减的趋势,TN呈先减后 增的趋势;不同降雨频率处理下,各土层NH4+ -N的TN占比均高于 NO-3 -N,且土壤 NH+4 -N、NO-3 -N、TN含量均随土 层深度增加而降低。

  • 荒漠灌丛土壤酶活性对UV-B辐射及 凋落物分解的响应

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:探究土壤酶活性对UV-B辐射和不同凋落物分解的响应对揭示凋落物周转及土壤养分动态具有重要意 义。采用模拟UV-B辐射滤减(聚脂薄膜法)和分解袋法,研究了UV-B辐射变化对西北干旱荒漠区典型灌丛红砂和 珍珠以及二者的混合凋落物层下土壤酶活性的影响。结果表明:(1)辐射滤减提高了不同凋落物土壤脲酶和碱性 磷酸酶活性,且对珍珠灌丛土壤酶活性的促进作用更明显,不同土层(0~5 cm 和 5~15 cm)分别增加了 45.45%、 58.28%和39.04%、117.65%;然而,辐射滤减降低了不同凋落物土壤多酚氧化酶和木质素过氧化物酶活性,同样对珍 珠灌丛土壤酶活性的抑制效应更明显,不同土层分别减少了36.69%、39.52%和59.78%、43.63%;辐射滤减对土壤纤 维素酶活性无明显效应。(2)在辐射滤减和自然光照条件下,混合凋落物土壤多酚氧化酶活性均小于单一凋落物, 说明混合凋落物土壤中有机质的腐殖化程度大于有机质的积累,土壤腐殖化程度更高。(3)不同类型凋落物对表层 土壤(0~5 cm)酶活性的影响更为明显;随着土层加深,各类型下土壤脲酶和磷酸酶活性均降低,多酚氧化酶活性增加。

  • 初始容重对土壤水分特征曲线的影响

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:土壤水分特征曲线是土壤的重要水分运动参数之一,受土壤质地、容重、结构、温度等影响。为探明初始 容重对土壤水分特征曲线及相应水分运动参数的影响,选取3种类型土壤,分别设置5个初始容重处理,利用van Genuchten模型拟合获取土壤水分特征曲线及其水分运动参数,分析初始容重对不同类型土壤水分特征曲线及相 应水分运动参数的影响。结果表明:(1)近饱和段(S<100 kPa),相同土壤水吸力下3种土壤的水分特征曲线均表现 为随着初始容重的增加土壤体积含水量逐渐增加;而在较高的土壤水吸力段(S>100 kPa),黑土的水分特征曲面随 着初始容重的增加平缓上升,红壤的水分特征曲面在初始容重由1.3 cm3·cm-3 增加到1.4 cm3·cm-3 的过程中呈下降 趋势,塿土的水分特征曲面在初始容重由1.3 cm3·cm-3 增加到1.4 cm3·cm-3 时上升的更加陡直。(2)van Genuchten模 型对土壤水分特征曲线拟合效果较好(R2>0.99),适用于这3种类型土壤不同初始容重条件下的水分特征曲线的拟 合。(3)3种土壤的水分运动参数αθs与初始容重均表现为显著的负相关关系(P<0.01),且黑土水分运动参数α在不 同初始容重间差异显著(P<0.05);红壤的水分运动参数θr与初始容重表现为显著的负相关关系(P<0.01),减小幅度 达10%;黑土初始容重与土壤水分运动参数n表现为显著的正相关关系(P<0.01);而红壤和塿土初始容重与土壤水 分运动参数n呈负相关关系,但关系不显著(P>0.01),且3种土壤不同初始容重处理间水分运动参数n的变化幅度 较小,变化幅度维持在0.1左右。研究结果可为不同类型土壤、不同初始容重条件下土壤水分运动参数的获取及水 文过程模拟提供参考。

  • 黄土丘陵区覆沙坡面产流产沙过程及水沙关系

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:通过室内放水冲刷试验,对4种覆沙条件和3种径流坡长条件下的产流产沙过程及水沙关系特征进行了 研究。结果表明:覆沙坡面的初始产流时间相比于黄土坡面明显延长,初始产流时间随着覆沙厚度的增加而增大, 且产流量和产沙量峰值出现的时间存在不同步性。不同坡面的产流率在试验初期较小,随着产流历时的延长逐渐 增大并且趋于稳定。黄土坡面的产沙率随产流历时的延长变化趋势较为平稳,覆沙坡面的产沙率波动范围较大。 不同坡面的累积产沙量均随着累积产流量的增加而逐渐增大,并且两者之间呈幂函数关系。由于沙层具有一定的 蓄水功能,导致覆沙坡面的侵蚀过程明显不同于黄土坡面,覆沙厚度是影响坡面侵蚀特征的重要因子,该研究为进 一步揭示复合坡面的侵蚀特征提供科学依据。

  • 北疆地区草地TI-NDVI与NDVImax时空异质性评价

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要:选择草地类型丰富多样的北疆作为研究区。基于MODIS NDVI数据,获取时间累积归一化植被指数TI#2;NDVI和年最大NDVI(NDVImax),借助GIS空间分析技术、变异系数(CV)及Mann-Kendall非参数趋势检验等方法,对 2000—2019年北疆地区草地覆盖动态变化进行了分析,并探究了TI-NDVI和NDVImax对草地时空异质性的表达能 力的比较优势。结果表明:(1)用NDVImax和TI-NDVI表征的北疆草地呈现明显海拔分异。TI-NDVI总体随NDVI⁃ max的增大而增大,但NDVImax或TI-NDVI相同的区域,其TI-NDVI或NDVImax却存在较大差异。(2)2000—2019 年北疆地区草地TI-NDVI和NDVImax总体呈显著增加趋势(P<0.01),但草地TI-NDVI变化的空间分异与NDVImax 明显不同,全区17.55%的草地TI-NDVI变化趋势与NDVImax变化趋势相反。尤其阿尔泰山与伊犁河谷,高覆盖草 地分布区的NDVImax与TI-NDVI均呈相反变化趋势。(3)在时间和空间维度上,北疆山区高覆盖草地TI-NDVI的CV 均高于NDVImax。TI-NDVI对高覆盖草地的时空异质性反映更敏感,能在一定程度上削弱草地动态评价中NDVI光 饱和缺陷的影响。