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干旱区研究

花匠小妙招
2024-12-22 14:48

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天气与气候

基于西北地区的152个气象台站和 CMIP6（Coupled Model Intercomparison Project 6）的16个气候模式输出资料，采用RoMBC（Robust Multivariate Bias Correction）方法对CMIP6模式数据进行偏差校正，构建标准化降水蒸散发指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index，SPEI），分析西北地区历史及未来4种情景下（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5）的干旱时空分布及变化特征。结果表明：（1）历史和未来情景下西北地区气温和降水均呈显著增加趋势，增温速率为0.15~0.74 ℃·（10a）-1，降水增加速率为2.71~14.83 mm·（10a）-1。（2）历史（1975—2014年）西北地区年、季节尺度SPEI整体呈下降趋势，春季下降速率最大，为0.19·（10a）-1，年、春季、冬季大部分地区干旱趋势加重，干旱频率轻中旱高于重特旱，东部干旱频率高于西部。（3）未来情景下（2020—2100年）SSP1-2.6情景有干旱趋势但无明显干旱特征，其余3种情景干旱次数增加、干旱趋势加重、干旱频率提高，SSP5-8.5情景下干旱最为明显。该研究通过气象数据和模式数据揭示了西北地区的干旱时空发展规律，可为西北地区干旱风险评估、水资源科学管理及农业生产提供依据。

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植物生态

杨竹青, 王磊, 张雪, 申建香, 张伊婧, 李欣宇, 张波, 牛金帅

固沙植物种子萌发和幼苗生长是土地荒漠化治理的决定性环节，土壤水分是影响该环节的主要限制因子。本研究通过室内盆栽实验，以花棒（Hedysarum scoparium）、柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）和沙蒿（Artemisia desertorum）为研究对象，比较分析了不同水分梯度处理下（4%、6%、8%、10%、15%、20%和25%）3种固沙植物的种子萌发特性与幼苗生长过程中的表型特征差异，探讨固沙植物种子萌发和幼苗生长对土壤水分变化的响应。结果表明：（1）随着土壤水分的增加，3种固沙植物的种子萌发特性均存在显著差异（P<0.05）。萌发率均随土壤水分的增加表现出先增加后降低的趋势。其中，花棒在土壤水分为15%、20%时萌发率最高，均为83%；柠条锦鸡儿在土壤水分为10%时萌发率最高，为73%；沙蒿种子萌发率在土壤水分为15%时达到最大值77.5%，随后慢慢降低，但变化不显著。（2） 3种植物的叶面积和根长均随土壤水分的增加呈现先增加后降低的趋势，比叶面积和根冠比呈现先降低后增加的趋势。（3）花棒、柠条锦鸡儿、沙蒿幼苗分别在土壤水分为10%、8%、20%时生物量最高，分别为0.0733 g、0.1142 g和0.0363 g，且地上生物量显著高于地下生物量（P<0.05），但柠条锦鸡儿幼苗对地下生物量分配较花棒和沙蒿更高。（4） 3种固沙植物的SOD活性、POD活性、CAT活性、Pro含量、SS含量以及Chl含量均随土壤水分的增加呈先增高后降低的趋势，而MDA含量、膜透性以及相对含水量呈先降低后升高的趋势。基于以上结果，通过隶属函数法分析得出3种固沙植物分别在土壤水分为15%、8%和8%时幼苗长势最好。因此，后续采用这3种固沙植物进行植被恢复时，除考虑种子自身性状外，还应充分考虑由降雨条件引起的土壤水分的变化，以提高出苗率和幼苗生长的成功率。

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天气与气候

蔡玉琴, 祁栋林, 王烈福, 李海凤, 张德琴

利用1961—2019年青海省42个气象站逐日最低气温，分析不同等级寒冷日数时空演变特征。结果表明：（1） 1961—2019年青海省寒冷日数随着等级降低而逐渐增加，主要以微寒日数为主；总寒冷日数整体呈减少趋势，显著快速减少的突变发生在1995年；总寒冷日数减少主要是由酷寒日数的减少引起；1997年气候突变后严寒、大寒、小寒、轻寒、微寒和总寒冷日数变化趋势减少，酷寒日数变化趋势增多，极寒和凉日数变化趋势减少与增加分布相当。（2）青海省寒冷日数表现出明显的空间差异，总寒冷日数随着海拔升高逐渐增加，等级较高的寒冷日数增减趋势较明显，随着寒冷等级的降低，增减趋势向低纬度和海拔相对较低的地区发展。（3）极寒、酷寒、严寒、轻寒、微寒和总寒冷日数随年平均气温升高而逐渐减少，大寒、小寒和凉日数随年平均气温升高而逐渐增加。（4）青海省除了严寒日数其余等级寒冷日数存在持续性，未来下降趋势将持续，但持续性强度不尽相同。

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生态与环境

李佳珂, 邵战林

土地利用变化对陆地生态系统的碳储量变化有着重要影响，研究不同发展情景下陆地生态系用碳储量变化情况，有利于优化空间布局，协调土地利用与生态环境保护的关系。本研究结合PLUS和InVEST模型，通过多种驱动因素数据分析了2000—2020年乌鲁木齐市土地利用的变化特征，以此预测模拟2030年自然发展情景、生态保护优先情景和耕地保护优先情景下土地碳储量。结果表明：（1） 2000—2020年乌鲁木齐市林地、水域、建设面积、未利用地数量增加，耕地、草地面积减少。（2） 2030年，自然发展情景延续了以往发展模式，建设用地面积增幅为18.29%。生态保护优先情景下，建设用地的扩张速度得到有效控制，增幅已经减缓，为4.73%。耕地保护优先情景下耕地面积比自然发展情景下多了171 km2，耕地保护效果显著。（3） 2000—2020年，碳储量呈下降趋势，共计减少8.5×106 t。2030年自然发展情景下碳储量总量相较于2020年减少了4.065×106 t，生态保护优先情景下比自然增长情景高7.519×105 t，耕地保护优先情景比自然增长情景低1.979×106 t。因此，在未来乌鲁木齐市发展规划中，应当落实耕地保护责任，控制建设用地向林地、草地等高碳密度用地的扩张，优化用地布局，提高区域碳储量水平。

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农业生态

张紫淇, 杨丽莉, 何新林, 李小龙

为明析覆膜滴灌条件下水盐氮调控对土壤水盐养分运移变化、棉花生长指标及产量的影响，通过两年三因素全组合大田试验，设置灌水量三水平（W1：2700 m3·hm-2、W2：3600 m3·hm-2和W3：4500 m3·hm-2）、含盐量三水平（S1：3 dS·m-1、S2：6 dS·m-1和S3：9 dS·m-1）、施氮量三水平（F1：105 kg·hm-2、F2：210 kg·hm-2和F3：315 kg·hm-2），研究了不同水盐氮组合对土壤水分、盐分、氮素分布及植株生长、产量的影响。结果表明：土壤水分主要聚集在30~40 cm土层，不同土层深度的含水率基本呈先增大后减小的变化趋势；蕾期和花铃期的S3F3W1和S2F3W1比S1F3W1的0~40 cm土层平均含水率增大1.3%~21.8%；同一灌溉量下S1F3组合的平均含水率比S1F2和S1F1增大1.39%~13.83%。土壤盐分生育期内呈现先减少后增加的变化趋势；S1土壤盐分随施氮量的增大而先增大后减小，S2、S3土壤盐分随施氮量的增加而减少。W2、W3处理中，氮素在40~60 cm土层中缓慢积聚；S1处理的氮素含量明显高于S2、S3。土壤水分、盐分、氮素含量交互影响，在适宜的土壤水分、氮素条件下，较低的土壤含盐量，能使植株更好地利用养分，利于植株的生长进而促进产量的形成。为获得较高的经济效益，低、中盐土壤推荐灌溉量为3600 m3·hm-2，施氮量为210 kg·hm-2；高盐土壤推荐灌溉量为4500 m3·hm-2，施氮量为315 kg·hm-2。研究为探索干旱区多年膜下滴灌棉花农田生态系统水盐养分运移机制及水肥高效利用提供科学的理论依据。

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生态与环境

刘鑫, 高鑫

新月形沙丘的移动特征可以反映区域内风沙运移和地貌演化过程，对于科学开展风沙灾害防治具有重要意义。本文利用卫星遥感影像与气象再分析数据，研究了塔克拉玛干沙漠南缘6个新月形沙丘群2012—2022年的形态变化与移动特征。结果表明：（1）研究区域内新月形沙丘平均移动速率为6.86 m·a-1，移动方向与对应区域内盛行风方向基本一致；（2）不同区域内新月形沙丘形态参数之间的关联性呈现显著差异；（3）沙丘高度、下垫面植被覆盖、年均降雨量以及地表温度与沙丘移动速率呈负相关关系，分区拟合结果有差异；（4）且末西南区域的年平均输沙通量约为77120.5 kg·m-1。研究结果反映了新月形沙丘移动规律的复杂性，不同地理环境因子的影响程度或存在显著差异，需结合实地情况进行具体分析。同时，在沙丘演化过程中，形态参数的动态变化反映了沙丘迁移的内在机理，进一步为新月形沙丘的发育机理提供了实证数据，也为沙丘危害防治和土地规划提供了参考依据。

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植物生态

李小锋, 惠婷婷, 李耀明, 毛洁菲, 王光宇, 范连连

本研究基于巴里坤县国家级山地草原监测站10 a植物群落观测数据，探究了长期不同放牧管理方式（长期禁牧M0、冬季放牧M1和全年放牧M2）对新疆山地草原植物群落特征值、植物多样性及多样性与地上生物量之间关系的影响。结果表明：M0、M1和M2对优势种沙生针茅重要值无显著影响，M1和M2提高了非优势及草地退化的指示物种芨芨草、醉马草的重要值；随着放牧强度的增加，群落高度、盖度、密度、地上生物量及其响应比显著下降；Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数在各放牧处理下均无显著差异，但Margalef丰富度指数随放牧强度显著增加；M0处理地上生物量与Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数负相关，M1处理地上生物量与Margalef丰富度指数负相关。随着处理时间的增加，长期禁牧有利于退化草地的恢复，提高了群落特征值，在一定程度上有利于草地生产力的提高和群落稳定性的维持；放牧会影响生态系统中资源的再分配，导致物种多样性的增加，但是全年放牧管理方式下草地则退化加剧。

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天气与气候

程秋连, 刘杰, 杨治纬, 张天意, 王斌

拟建独库高速公路阿尔先沟段地貌以高山峡谷为主，由于降雪和气候变化，雪崩频发。利用无人机遥感解译与现场调研协同调查的方法识别92个雪崩点，选取高程、坡度、地表切割度、地面粗糙度，积雪期最大积雪深度、最大风速、平均温度和平均降雪量为驱动因子，运用地理探测器分析不同分辨率地形因子与雪崩稳定性的关系。结果表明：本研究区雪崩发育较为活跃，稳定性较差，但较多雪崩释放区、运动区位于山体坡面，堆积区位于远离拟建线路的谷底，对拟建线路影响较小。通过地理探测器分析，坡度、地面粗糙度对雪崩稳定性解释力与分辨率呈正相关，高程、地表切割度呈负相关，交互探测结果均是双因子增强或者非线性增强，且非线性增强比双因子增强更加显著，坡度与其他因子结合对雪崩稳定性影响至关重要。本研究可为雪崩易发性、危险性评价工作提供可靠的数据支撑，为独库高速公路的建设运营提供科学依据。

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水土资源

越大林, 李国荣, 李进芳, 李希来, 赵健赟, 朱海丽, 刘亚斌, 胡夏嵩

黄河源高寒草地啮齿动物活动区存在大量鼠丘，在干燥、大风等气候影响下极易产生土壤风蚀，为阐明鼠丘土壤风蚀侵蚀特征与规律，本研究以黄河源流域不同海拔与植被覆盖度下14个试验区的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装置，对不同风速下各区域鼠丘土壤流失量及其养分流失规律进行分析和讨论。结果表明：（1）鼠丘土壤风蚀量在各区域之间存在显著性差异（P<0.05），风速较小时，2种不同鼠丘土壤流失差异不显著，当风速增加到12 m·s-1时，高原鼠兔鼠丘土壤流失量>高原鼢鼠鼠丘土壤流失量（P<0.05）；风速从3 m·s-1增大到12 m·s-1，2种鼠丘土壤流失的平均增幅分别为238.16%和146.31%。（2）各试验区鼠丘土壤风蚀率总体呈现先快后慢的递减趋势，植被盖度是低风速下影响鼠丘土壤流失的显著因子，且与海拔高度有关。（3）随草地退化程度加剧，土壤全氮含量、碱解氮、速效钾、有机质含量都有明显下降，而全磷、全钾、速效磷呈现上升的趋势。本研究表明黄河源不同区域鼠丘土壤风蚀作用的差异性与土壤含水率、颗粒大小、风速等密切相关。

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生态与环境

廖珂, 孙楠, 李赛强, 孙喜庆, 罗旭, 杨晓东

为揭示系统发育和植物功能性状对新疆木本植物开花物候的影响，以新疆乌鲁木齐、伊宁和喀什三地典型植物园或公园的木本植物为研究对象，利用系统发育信号值和系统发育广义最小二乘模型（Phylogenetic Generalized Least Squares, PGLS），探究开花物候分布特征、谱系保守性以及功能性状的贡献率。结果表明：（1）新疆木本植物开花期集中在3月31日至4月20日，持续时间为（13.03±0.38） d。乔木、肉质果、彩色花和风媒植物分别比灌木、非肉质果、非彩色花和虫媒植物的开花早。（2）亲缘关系越近的物种开花物候特征越相似，系统发育信号值Pagel’s λ为0.67~0.74。（3）果实类型、花色和传粉方式与开花物候最相关，解释度为17.4%~31.6%。本研究证明系统发育和植物功能性状均能影响新疆木本植物开花物候，研究结果对阐明干旱区生物多样性维持机制和虫植关系具有重要意义。

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天气与气候

赵立超, 张成福, 贺帅, 苗林, 冯霜, 潘思涵

地表温度（LST）是影响植物分布和生态系统过程的重要因素。本研究利用天气研究与预测模式（WRF）模拟大青山保护区的高时空分辨率LST，通过气象站点观测值和MODIS LST值对比验证模拟结果的准确性，并通过综合影响因素和单一影响因素分析LST与环境因子之间的关系。综合影响因素分析是基于区域模拟LST和区域环境因子进行的分析；单一影响因素分析是首先固定其他环境因子，然后分析LST和单一环境因子的关系。结果表明：模拟值与3个站点观测值相关系数均超过0.97（P<0.001），与MODIS LST空间相关性为0.73（P<0.05），表明WRF在山区有很好的实用性。经综合影响因素分析，年均LST与高程的相关性最大（R>0.97），与2 m气温和2 m水汽混合比次之（R>0.8），与植被覆盖度和坡度较小（R>0.3），其他因素影响微弱。经单一影响因素分析，在春夏秋冬4个季节，随高程升高LST下降速率分别为0.83 K·(100m)-1、0.79 K·(100m)-1、0.80 K·(100m)-1、0.32 K·(100m)-1；坡度每增加10°，LST在春夏秋冬分别升高-0.05 K、0.17 K、-0.14 K、0.02 K；植被覆盖度每增加10%，LST在夏冬两季分别升高0.31 K、1.41 K，其他季节则没影响；坡向对4个季节平均LST的影响均为南>西南>东南>西>东>西北>东北>北；年均LST与2 m水汽混合比呈对数关系，与2 m气温呈指数关系。研究结果可为大青山自然保护区管理提供基础数据，也为山地研究提供可借鉴的方法。

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生态与环境

刘一丹, 姚晓军, 李宗省, 胡家瑜

河西地区不仅是我国重要的生态安全保护优先区，而且是丝绸之路经济带核心地段，开展该地区植被净初级生产力（NPP）评估及驱动力定量分析对于陆地生态系统与大气碳交换、气候变化与人类活动对植被综合作用等研究具有重要的理论价值和现实意义。基于MOD17A3产品数据、土地利用覆盖数据和气象数据，采用R-贡献率和偏相关分析方法，分析了2000—2020年河西地区植被NPP变化特征及土地利用覆被和气候变化对NPP的影响，结果表明：（1）河西地区耕地、水域和居民建筑用地面积整体呈增加趋势，而草地和未利用土地面积有所减少，且2010年后的土地利用覆盖变化（LUCC）整体动态度显著提高，其中，草地、耕地、建设用地和未利用地主导了土地利用类型的相互转换。（2）河西地区整体植被NPP呈增长趋势，2000—2010年和2010—2020年的变化斜率分别为0.86和1.29，且植被NPP具有明显的区域异质性，由东南向西北递减。（3）2000—2020年河西地区LUCC对植被NPP的影响逐渐增大，且气候变化对植被NPP的贡献率普遍高于LUCC，但二者对不同土地利用覆盖类型所起的作用不同，表现为耕地、林地和草地的植被NPP影响因子以气候变化为主导，未利用土地和居民建筑用地的植被NPP影响因子逐步以LUCC为主导。

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农业生态

洪国军, 谢俊博, 张灵, 范振岐, 喻彩丽, 付仙兵, 李旭

针对新疆土壤盐分信息获取困难，无法快速、准确的大范围评估土壤盐渍化情况，本研究以新疆阿拉尔垦区的棉田为研究对象，利用Sentinel-2 SR和Landsat-9 OLI的多光谱遥感影像数据，采用穷举特征组合和交叉验证方法，从20个光谱指数和组合光谱指数构建的高维数据集中筛选出最优特征子集，并比较四种机器学习模型（即XGBoost、随机森林、深度神经网络和K-近邻）在不同特征组合下的土壤盐渍化反演精度，同时分析Sentinel-2 SR和Landsat-9 OLI遥感影像在土壤盐渍化反演中的精度差异。研究结果表明：（1）基于XGBoost算法构建的模型能够实现棉田盐渍化高精度预测，不同特征组合的R2均高于0.74，MSE均低于0.04，MAPE低于0.13。（2）在特征组合1条件下，Sentinel-2 SR（S3+GBNDVI）与Landsat-9 OLI（SI+NDVI）遥感影像使用XGBoost算法均获得了最高预测精度。（3） Sentinel-2 SR影像数据在棉田盐渍化预测中的精度（R2=0.73~0.88）优于Landsat-9 OLI影像数据。本研究实现了新疆阿拉尔垦区棉田土壤盐渍化精准监测，为垦区棉田土壤盐渍化治理和防治提供有效的技术参考。

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天气与气候

王雪莹, 谷黄河, 代斌, 张瀚文, 余钟波

青藏高原地区气候特殊、地形复杂，气象观测站点稀少，对其区域气候和水循环过程的观测和模拟存在很大的困难。本文基于RegCM模式和WRF模式，探究不同水平分辨率10 km、25 km、50 km下区域气候模式对该地区1989—2008年气候时空分布规律的模拟能力。研究结果表明：在10 km水平分辨率下，RegCM模式模拟多年平均气温绝对误差为0.33 ℃，WRF模式模拟绝对误差为1.77 ℃，比25 km和50 km水平分辨率下绝对误差减少1.60~2.12 ℃，且四季气温模拟值与实测值的相关性有所提高；随着水平分辨率的提高，WRF模式对青藏高原东南部和南部的降水量高估有所改善，RegCM模式模拟值逐渐接近实测值（模拟年降水量相对误差由169%降至75%）且对高原北部降水量的模拟有所改善，但整体上模式对降雨的高估依然存在；两个模式随水平分辨率的提高对地形起伏最大的雅鲁藏布江源区降水量的误差减少最为明显。本研究可为揭示气候变化下青藏高原水文响应机理奠定基础。

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生态与环境

桑一铭, 辛良杰

耕地利用集约度是提高粮食产量、缓解人地矛盾，实现农业可持续发展的重要保障。本文基于高空间分辨率遥感影像获取的耕地数据，采用综合指标评价模型，探究了2000—2020年“一江两河”地区耕地的集约利用变化及驱动机制。结果表明：（1）近20 a来“一江两河”地区耕地利用集约度有所提升，但总体水平偏低。2020年耕地利用集约度较2000年提高了38.2%，这一提升主要归因于农资投入、技术投入和开发利用水平的增加。（2）各区县间耕地利用集约度变化差异大，在空间上呈现出高集约度区域由东部向西部迁移且范围扩大的变化特征，东西区域间耕地利用集约度差异缩小，低集约度的区县数量减少。（3）灌溉指数、耕地面积比重和耕地质量对“一江两河”耕地利用集约度的独立影响最显著，社会经济因素、农业科技因素和政策环境因素与耕地资源禀赋交互作用下对耕地利用集约度的影响程度增大。基于上述结果，提出以下政策建议：应持续推进“一江两河”地区农业科技创新，重点关注区域差异，实现高集约度地区可持续发展，低集约度地区全要素投入，同时充分发挥农业政策和经济的协同作用，协调促进“一江两河”地区耕地利用集约度提升。

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植物生态

赵东颖, 蒙仲举, 孟芮冰, 马泽

基于2001—2021年Landsat影像数据，结合归一化植被指数（NDVI）和像元二分模型估算植被覆盖度，探究乌兰布和沙漠风沙入黄段植被覆盖度时空变化趋势及驱动力，以期为乌兰布和沙漠风沙入黄段植被恢复和未来生态建设重点区域的选择提供理论依据。结果表明：（1）研究区植被覆盖度整体呈波动上升趋势，植被恢复状况良好，平均植被覆盖度由0.294增加至0.526，其中，2007—2017年增幅最为明显。（2） 2001—2021年乌兰布和沙漠风沙入黄段不同等级植被覆盖度间转移频繁，其中，低植被覆盖和较低植被覆盖大面积转出为中等植被覆盖和较高植被覆盖，其转出面积分别为102.00 km2和128.82 km2。除此之外，研究区内有42.1%的区域呈显著增加趋势，4.90%的区域趋向于显著减少，多分布于近乌海段，该段应是未来生态修复中重点关注区域。（3）该区植被覆盖空间分异性主要受人类活动和气候因子共同驱动，各驱动因子之间的交互作用以双因子增强为主，其中，影响程度最高的关键性交互因子为土地利用类型和年平均气温。本研究有序分段地探究乌兰布和沙漠风沙入黄段植被覆盖度动态变化特征及驱动力，为研究区荒漠化防治、土地合理利用和高质量发展提供理论和数据支撑。

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天气与气候

叶虎, 裴浩, 姜艳丰, 那庆, 张立伟

利用2020年7月9日至2023年7月8日锡林浩特市散射系数、黑碳（BC）、PM2.5、PM10、SO2、NO2质量浓度以及气象要素观测资料，从气溶胶散射特性的时间变化、概率密度分布、与不同类型气溶胶和气象因子的相关程度等方面展开分析，并针对该地区开展散射系数等级划分。结果表明：（1）该地区气溶胶散射能力整体水平较低，但是春季沙尘输送、冬季及夜晚逆温出现频率较高会造成该地区气溶胶散射能力的明显增强。（2）粒径越小的气溶胶与散射系数的相关程度越高，与散射系数的相关系数大小依次为BC>PM2.5>PM10，但同时具有季节差异性，此外秋、冬季硝酸盐颗粒是造成该地区散射能力增强的重要因素，夏、秋、冬季硫酸盐颗粒对该地区的散射能力也具有一定贡献。（3）以相关系数的增幅作为当前气象因素对散射系数的贡献率，得到当前气象因素对散射系数的贡献率在1%~2%之间。

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植物生态

裴志林, 曹晓娟, 王冬, 李迪, 王鑫, 白艾原

基于2000—2022年MOD13A1 NDVI数据计算内蒙古年最大植被覆盖度（FVC），了解内蒙古FVC时空分布状况及变化趋势，结合夜间灯光（NTL）和地表覆被数据，采用逐像元相关分析方法探究FVC对人类活动的响应模式。结果表明：（1）内蒙古FVC空间分布总体表现为由东北至西南逐渐减小的趋势，FVC以改善为主，增速为0.0039·a-1，大部分区域FVC变化表现为基本稳定（64.02%）和明显增加（31.64%），所有盟市年均FVC增长量均为正值；（2） FVC变化趋势主要表现为不显著变化，占比依次为：不显著变化（65.62%）、显著增加（17.36%）、极显著增加（13.43%）、显著减少（3.27%）和极显著减少（0.32%），显著减少和极显著减少的区域与新增建设用地在空间分布上存在较高的一致性；（3）在人类活动空间范围，内蒙古大部分区域（79.67%）人类活动不会对FVC变化产生显著影响，12.80%的区域人类活动对FVC变化起着积极作用，地表覆被主要为城区周边的草地和耕地区域，只有7.53%的区域人类活动对FVC变化起着消极作用，主要分布在地表覆被为耕地、由耕地转为建设用地和新增工矿用地区域。

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天气与气候

姚俊强

大气降水是新疆一切水资源的根本来源，空中水资源是大气降水的物质基础，大气降水在当地形成地表水资源。水资源短缺是制约新疆经济社会高质量发展和生态安全保障的最关键自然因素。本文分析新疆空中水资源和地表水资源的变化特征，对新疆水资源系统规划和高效利用具有重要的科学意义。结果显示：1961—2022年新疆年降水资源量为2717.12×108 m3，水汽输入量为21115×108 m3，水汽净收支量为347.5×108 m3，水汽降水效率为12.5%；2001—2021年新疆平均水资源总量为912.3×108 m3，其中地表水资源量为864.1×108 m3，产水系数为0.32。从变化趋势来看，1961—2022年新疆年降水量明显增加，新疆上空水汽总输入量和总输出量微弱减少，水汽净收支量微弱增加，水汽降水效率明显增加；2001—2021年新疆地表水资源处于丰水阶段，但产水系数有微弱的波动减小趋势。新疆水资源问题依然突出，在不同水资源精细化特征、不同相态水体转化关系等方面研究不足，未来需要加强研究以应对气候变化可能带来的新疆水资源安全风险。

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生态与环境

苏灿霞, 初雯雯, 撇力扎提·巴哈提别克, 江晓珩, 陈艳秋, 黄文溥, 马驰, 初红军

蒙新河狸（Castor fiber birulai）在我国仅分布于新疆阿勒泰地区的乌伦古河流域，研究蒙新河狸潜在适生区的分布对该物种的保护具有重要意义。使用2021—2022年野外实地调查收集的97个蒙新河狸家族分布位点，结合28个环境因子，利用MaxEnt模型预测不同气候情景下新疆乌伦古河上游蒙新河狸适宜生境区的分布。结果表明：影响蒙新河狸适宜生境分布的主要环境因子是距道路距离（0.1~1 km）、距水渠距离（小于3 km）、土地覆盖类型（河流、湿地与林地）、海拔（1000 m左右）、最湿月雨量（22~25 mm）与温度季节性变动系数（1500以上）的影响。当前蒙新河狸适宜生境沿乌伦古河上游河流紧密分布、区域狭窄。在2050s（ssp585气候情景）与2070s（ssp126气候情景）期间高适生区分别与当前持平或增加，未来两种气候情景较当前蒙新河狸适宜生境面积均有所降低，适宜生境降低的区域基本相似。本研究结果为气候变化影响下的蒙新河狸的保护与管理提供参考依据。

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生态与环境

孙玮婕, 乔斌, 于红妍, 赵彤, 陈奇

黑河源国家湿地公园作为典型高寒河源湿地，其生态系统健康状况是衡量高寒湿地当前及未来发展状态的重要依据。本研究基于土地利用数据，引入景观生态脆弱性指数，从生态系统活力、组织力、恢复力和生态系统服务价值4个方面构建高寒湿地生态健康综合评价体系，定量评估2014—2021年黑河源区生态健康时空变化特征。结果表明：（1）草地是黑河源区最主要的土地利用类型，高、中和低覆盖度草地呈镶嵌式分布；其次是未利用地，主要分布在河流两岸及西北部。（2）黑河源区以低脆弱区和较低脆弱区面积为主，整体景观生态脆弱性较低。（3）黑河源区以健康和中等健康为主，整体生态环境健康水平较高。综合来看，黑河源区2014—2021年生态系统较为健康，今后黑河源区应该以生态功能为主，兼顾牧业生产，保证生态系统朝着“生态和谐”的健康方向发展。

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生态与环境

王鑫盈, 马超, 吕立群, 张岩

近年来，黄土高原极端暴雨引发的滑坡、泥流等剧烈水土流失引起了广泛关注。2021年10月3—6日，山西省吉县蔡家川一带强降雨诱发了大面积浅层滑坡灾害。本文利用灾前灾后无人机影像和遥感图像、降雨数据及现场调查数据，对本次降雨过程、浅层滑坡起动条件和侵蚀特征进行了分析。结果表明：本次降雨为典型的“长历时、低雨强”类型，滑坡发生前的前期降雨历时达72 h，累积雨量达121.8 mm，滑坡集中发生时段的雨强达33.2 mm·(6h)-1。与“短历时、高雨强”暴雨激发的滑坡相比，滑坡流动性相对较高。前期降雨是影响群发性滑坡灾害发生与流动性的重要因素。不同土地利用类型区滑坡起动地形条件差异显著，所需坡度与汇水面积均表现为：封禁林区>人工林区>农地区；地层岩性的渗透性也影响着浅层滑坡的起动，相同降雨量条件下，渗透性更好的林区发生浅层滑坡需要更高的面积坡度阈值。不同土地利用类型区，滑坡点密度、面密度与侵蚀强度的大小均表现为：农地区>人工林区>封禁林区，说明土地利用类型会在一定程度上影响滑坡的侵蚀程度，以乔木为主的林区更不利于滑坡发生。

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水土资源

毛光锐, 赵锦梅, 朱恭, 崔海明, 刘万智

研究黄土高原高速公路边坡不同年限喷播混合草种草本群落植被特征和物种多样性，探讨草本群落特征、物种多样性与土壤物理化学性质之间的关系。以空间代替时间方法，研究黄土高原高速公路边坡草本群落分别恢复15 a、12 a、8 a、4 a和2 a草本群落特征、α物种多样性及其与土壤物理化学性质Mantel检验相关性。边坡恢复15 a共调查到8科13属13种，恢复12 a共调查到7科10属10种，恢复8 a共调查到3科5属5种，恢复4 a共调查到3科5属5种，恢复2 a共调查到4科6属6种；Patric物种丰富度恢复15 a>12 a>8 a>2 a>4 a，Shannon-Wiener指数、Simpson指数恢复15 a>12 a>2 a>8 a>4 a，Pielou均匀度指数恢复15 a>2 a>8 a>12 a>4 a；Patric物种丰富度与总孔隙度和毛管孔隙度、有机质、全氮、全磷呈显著正相关关系（P<0.05），Shannon-Wiener指数与有机质、全磷呈显著正相关关系（P<0.05）。边坡不同年限喷洒混合草种后，草本群落多为多年生草本植物组成，但群落物种组成、数量上存在差异；Patric物种丰富度、Shannon-Wiener、Simpson指数随着恢复年限的增长呈上升趋势；土壤总孔隙度、毛管孔隙度、有机质、全氮、全磷等是Patric物种丰富度与Shannon-Wiener指数的关键环境因子。

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水土资源

李文秀, 燕振刚

基于RS、GIS以及地理探测器，结合社会经济统计资料，对甘肃农牧交错带2000—2020年土地利用结构、动态度、利用程度和地类转移进行分析，并探究土地利用变化在不同时期的驱动因素。结果表明：（1） 2000—2020年，甘肃农牧交错带以耕地、林地和草地为主要用地类型，三者占比超过95%，土地利用结构差异度均小于0.01、结构总体趋于稳定，全域土地利用动态度总体呈先增加后放缓的趋势；（2）耕地、林地和草地的转化占研究区总体变化面积的96%以上，各地类间转换活跃，LUCC较集中分布于陇中黄土丘陵区和陇东黄土高原沟壑区；（3）在长时序土地利用变化情景下，地理探测器具有较好的适用性，甘肃农牧交错带土地利用变化在不同时段驱动因子相异，其变化受社会经济因素和自然地理因素共同作用驱动（前者对土地利用变化解释度更强），各因子间交互作用均表现为双因子增强或非线性增强效应，双因子交互对土地利用变化的解释度强于单因子解释度。

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水土资源

白炬, 刘晓林, 李申, 梁哲铭, 胥子航, 王永亮, 杨治平

近年来，为实现城市生活污泥的资源化利用，通过碱热水解技术制成的污泥热碱液被广泛关注。干旱是自然界中主要非生物胁迫之一，严重限制了作物的生长发育。为了改善干旱胁迫对蔬菜作物的影响，同时实现污泥资源化利用，本研究以小青菜（Brassica chinensis）为材料，通过盆栽试验设置4个水分梯度模拟不同干旱程度，在不同干旱程度下分别冲施等氮量的热碱液和尿素溶液，探讨热碱液对叶菜抵抗干旱胁迫的作用机制。结果表明：干旱胁迫下，经热碱液处理后，小青菜根长密度、根表面积密度和根体积密度均显著增加，进而促进对水分和氮素营养的吸收，提高叶片相对含水量，维持光合作用；冗余分析表明热碱液的施用主要提高过氧化氢酶活性和叶片相对含水量降低干旱胁迫对小青菜生长的负面影响。综上所述，将污泥热碱液应用到蔬菜生产中可缓解干旱胁迫对叶菜造成的生长抑制，为干旱地区蔬菜生产提供了策略，也为有效无害化、资源化利用城市生活污泥提供了一种新途径。

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天气与气候

康国强, 马敏劲, 曹译丹, 陈然

持续性冷池（Persistent Cold Air Pools，PCAPs）在山谷城市长时间聚集空气污染物，严重影响居民生活与身体健康。本文使用2013年1月—2023年11月的探空数据和空气质量逐日数据，计算并统计分析了兰州山谷PCAPs发生特点，以及PCAPs强度对污染物浓度变化的影响，最后对比分析PCAPs事件期间存在沙尘气溶胶污染时各污染物浓度的变化情况。结果发现：2013—2023年期间一共发生59次PCAPs事件，共计持续197 d。PCAPs期间的山谷热亏缺与PM2.5浓度比非PCAPs期间分别高4.4 J·m-2和52.59 μg·m-3。PCAPs期间空气质量指数（Air Quality Index，AQI）、SO2浓度、NO2浓度、CO浓度、PM10浓度增长分别为70.37%、144.3%、84.3%、156%、73.15%，而O3浓度下降60.89%。在PCAPs期间并且无沙尘气溶胶时，PM2.5:PM10的值平均在0.58，在PCAPs期间并且有沙尘气溶胶时，PM2.5:PM10的值平均在0.31。当存在沙尘气溶胶时PM2.5浓度、PM10浓度、AQI、O3浓度增长分别为：18.33%、133.03%、84.44%、8.5%；而SO2浓度和CO浓度则分别降低17.54%和17.88%。研究结果可为兰州地区大气污染防治及管理策略提供参考。

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天气与气候

许超杰, 窦燕, 孟琪琳

干旱预测一直是干旱研究领域的重大挑战，提高干旱预测的准确性是解决干旱问题的关键。基于1961—2019年新疆34个气象站点月降水和月平均气温数据，计算得到标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index，SPEI），对新疆气象干湿变化进行分析，提出一种经验模态分解方法（empirical mode decomposition, EMD）-灰狼优化算法（grey wolf optimizer，GWO）-长短期神经网络（long short-term memory network，LSTM）的数据分解型干旱组合预测模型进行预测，并进行模型性能评价。结果表明：（1）干旱周期性变化整体呈现平稳且周期长的特点；（2） EMD能够有效优化数据的平稳性，GWO优化预测模型参数，组合模型的预测精度相较于单一预测模型有明显提高；（3） 4个预测模型结果精度由高到低的排序为：EMD-GWO-LSTM、GWO-LSTM、GWO-支持向量回归（Support Vactor Regression，SVR）、LSTM，拟合优度分别为0.972、0.939、0.862、0.830，EMD-GWO-LSTM组合预测模型的预测精度优于其余3个预测模型。EMD-GWO-LSTM组合模型可有效提高气象干旱的预测精度，为新疆地区气象干旱预报及抗旱减灾工作提供了新的方法手段。

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生态与环境

包佳玉, 李祥龙, 胡启文, 李涛

新疆作为我国重要的能源生产与供给基地，合理的协调经济发展与能源碳排放之间的关系，是实现其经济可持续发展与节能减排目标的重要前提。本文在整理新疆各类统计数据的基础上利用空间自相关对新疆2000—2020年能源消费碳排放的时空特征进行了测算和分析。结果表明：（1）研究期间新疆能源消费碳排放总量呈现逐年增加的趋势，但碳排放强度整体上呈现下降趋势；（2）碳排放强度的空间分布特征表现为：天山东坡碳排放强度较高，准噶尔北缘、天山北坡和昆仑山北坡则相对较低，并且具有明显的集聚特点；（3）在全球变暖与碳减排的大背景下，新疆需要从区域资源禀赋特点入手，建立差异化的能源结构调整策略，通过构建多能互补的绿色能源网络，促进区域实现“双碳”目标和社会经济的高质量发展。

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水土资源

范明彦, 田丽慧, 周海

水是植物生存最主要的限制因子，对沙区植物水分利用的研究已成为沙地生态保护和植被恢复的关键。本文以青海湖湖东沙地3种典型固沙植物——樟子松、小叶杨、沙棘为研究对象，基于氢氧稳定同位素技术（δ18O和δD），结合IsoSource模型，对微地形影响下的各潜在水源（不同层次的土壤水）及植物主要水分来源进行分析。研究结果表明：（1）土壤含水量具有微地形差异，表现在迎风坡低地土壤含水量高于沙丘顶部和迎风坡中部，且9月土壤含水量处在最高值。（2）木质部水的δ18O值在不同微地形条件下具有树种差异性，樟子松在迎风坡低地的δ18O值最小，而沙棘和小叶杨在迎风坡中部的δ18O值最小。（3）不同植物的主要水分来源具有较为明显的季节差异，6月樟子松和沙棘在不同微地形条件下均以深层土壤水为主要水分来源，而小叶杨在沙丘顶部主要利用深层土壤水，在迎风坡中部和低地对中层土壤水的利用较大，但随着降水量的增加，9月各树种转而主要利用浅层和中层土壤水。总而言之，高寒沙地固沙植物的水分利用模式受微地形条件的影响，且不同物种对降水表现出不同程度的响应。

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生态与环境

徐铭璟, 冯强, 吕萌

黄河流域山西段是重要的生态屏障区，明晰生态系统服务权衡/协同强度的时空格局，对生态保护及经济协调发展具有重要意义。本文基于生态系统服务和权衡的综合评估模型（Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs，InVEST）量化生态系统服务供给量和需求量，通过均方根偏差（Root Mean Square Deviation，RMSD）量化生态系统服务权衡强度，利用结构方程模型（Structural Equation Model，SEM）分析权衡强度的驱动因素。结果表明：（1） 2000—2020年产水（Water Yield，WY）和土壤保持服务（Soil Conservation，SC）、产水和固碳服务（Carbon Sequestration，CS）供给权衡强度呈上升趋势，产水和土壤保持服务、产水和固碳服务需求协同强度呈下降趋势。（2）除产水服务在2020年供给—需求权衡强度大于0，2000—2020年产水、土壤保持和固碳服务的供给—需求权衡强度均小于0。（3）生态系统服务权衡/协同强度主要受自然因素影响，蒸散发对产水和土壤保持服务、产水和固碳服务供给权衡具有促进作用，对产水服务供给—需求权衡具有抑制作用；草地面积占比对产水和固碳服务供给权衡及产水和土壤保持服务需求协同具有抑制作用，对固碳服务供给—需求权衡具有促进作用；降水对产水和固碳服务需求协同及土壤保持服务供给—需求权衡具有抑制作用，对产水服务供给—需求权衡具有促进作用。（4）社会经济因素对生态系统服务权衡/协同强度具有次要作用，人口密度对产水和土壤保持服务需求协同具有促进作用，而对产水服务供给—需求权衡及固碳服务供给—需求权衡具有抑制作用。因此，在制定流域综合管理决策时应考虑生态系统服务权衡/协同强度的空间特征和驱动因素的差异性。

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水土资源

杨雅青, 张翀, 张婕, 王玉丹

关中地区是陕西省主要的农业生产基地，但频发的旱灾严重阻碍了社会经济的发展。土壤湿度作为反映旱灾的一个重要指标，进行土壤湿度对气候因子响应的研究，可为科学认识干旱规律及制定政策提供依据。以关中地区为研究区，采用2001—2020年的MODIS-NDVI与MODIS-LST长时间序列数据，构建了关中地区地表土壤干湿状况（TVDI）特征空间，采用线性趋势法、相关性分析、敏感性分析等统计方法对关中地区土壤干湿状况的空间分布特征及其对气候的响应进行分析。结果表明：（1）TVDI能够较为准确的反演出关中地区的土壤湿度状况。近20 a来，关中地区土壤干湿状况存在变干趋势；其中，春季最旱、冬季次之。（2）土壤干湿状况的空间分布存在明显的空间异质性，整体上呈现西南向东北干旱递增的趋势。（3）土壤干湿状况与降水和气温存在相关性。与降水呈正相关关系，随着降水量增加，土壤湿度增加；与气温呈负相关关系，随着气温升高，土壤湿度降低。（4）降水对土壤干湿状况的敏感性较高，而气温对土壤干湿状况的变化程度起着较大的影响。降水决定了土壤湿度值的增加或减少的方向，而气温则决定了增加或减少的程度。土壤干湿状况是一个综合指标，其值受降水和气温的影响。降水是决定增减趋势的主要因素，而气温则决定了增减的幅度。因此，仅研究气温和降水的影响时，降水是控制土壤干湿状况增减趋势的主要因素，而气温则调节了这种增减的幅度。

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生态与环境

许静, 王德仁

生态网络的构建与优化是遏制景观破碎化和保障区域生态安全的有效途径。以兰西城市群为研究区，以适应性循环理论为基础，耦合粒度反推法与形态学空间格局分析（Morphological Spatial Pattern Analysis，MSPA）识别生态源地，组建“潜力-连通度-韧性”综合生态阻力面，运用电路理论判别生态廊道和关键生态节点，构建生态网络并提出优化对策。结果表明：研究区生态源地空间分布不均且破碎化，总面积4147.84 km2；阻力整体表现为西高东低，并呈以主城为中心向四周递减的趋势；提取生态廊道40条，主要分布在研究区中部，总长度2278.59 km；提取生态夹点24处，多分布在主要河流廊道和生态源地间；判别生态障碍点25处，多位于生态廊道上；生态网络结构指数α、β和γ分别为0.60、2.00和0.74，通过增设12处踏脚石斑块，α、β和γ指数分别提高18.33%、14.00%和9.46%。研究结果可以为兰西城市群国土空间开发及生态安全维护提供参考。

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天气与气候

李晗薇, 姚俊强, 容韬, 张天洋, 高雅洁

利用塔什库尔干河流域河谷2018年9月—2020年5月的降水事件的大气降水同位素数据，以及流域河谷代表性气象站点温度、降水、相对湿度等气象资料，分析降水中δ18O、δ2H和氘盈余（d-excess）变化特征，探讨影响因素，并基于拉格朗日后向轨迹模型（HYSPLIT）追踪解析流域河谷大气降水的水汽输送路径。结果表明：（1）降水δ2H、δ18O值总体上呈现夏季富集、冬季贫化的季节变化特征，且具有显著的温度效应（1.33‰·℃-1），但未见显著雨量效应；（2）局地大气降水线方程为δ2H=7.63δ18O-3.55，呈现出显著的干旱气候特征；（3） HYSPLIT模拟结果表明研究流域降水水汽主要受西风环流和局地水汽再循环影响，其中夏半年局地水汽蒸发占比54.09%，冬半年西方路径中较长距离输送占比45.53%。8月源自印度洋的水汽可绕过青藏高原到达研究区域。成果可为塔什库尔干河流域水资源管理和气候应对提供参考依据。

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农业生态

聂汉林, 樊良新, 郭琎, 张梦可, 王志君

探讨区域农作物水足迹与其时空分布规律及驱动因素，可以提高农业生产效率和水资源利用效益。本研究量化并分析关中地区54个县（区）2000—2020年冬小麦和夏玉米水足迹，并借助通径分析方法探究影响其绿水足迹、蓝水足迹及灰水足迹时空变化的驱动因素。结果表明：（1）关中地区农作物总水足迹从2000年2.232×108 m3下降到2020年2.003×108 m3,其中，蓝水是最主要的水资源使用形式，其次是灰水，绿水使用量最少，三者占比分别为37.261%、36.254%和26.485%；（2）农作物总水足迹空间上差异显著，呈现出东高西低和相似地区（高-高、低-低）集聚分布的特征；（3）单位面积产量、平均风速和化肥施用量分别为影响绿水足迹、蓝水足迹和灰水足迹最显著的因素。本研究的结果有利于帮助关中地区节约水资源和提高用水效率，拓展农业水资源可持续利用思路。

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水土资源

高雅玉, 宋玉, 赵廷红, 高金芳, 何文博, 李泽霞

马莲河下游流域是我国陇东典型的黄土高原沟壑区，在气候和土地利用变化背景下研究其产水量的时空特征和变化响应，对区域生态系统可持续发展具有重要意义。基于InVEST （Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs）模型定量评估1990年、2000年、2010年和2020年4个时期马莲河下游流域产水量的时空格局和变化，运用地理探测器分析影响因子对产水功能空间分异的影响程度。结果表明：（1） 1990—2020年，马莲河下游流域总产水量整体呈现先减后增再减的变化趋势，2020年总产水量相比1990年减少了5.9×107 m3，减少率为25.43%。不同时期产水量在空间上呈现南部和边缘地带高、北部和中心地带低的分布特征。（2）不同土地利用类型产水能力大小排序依次为：城镇用地>未利用地>耕地>低覆盖度草地>高覆盖度草地>灌木林>有林地>水域。（3）产水量与降水量呈现明显的正相关，与实际蒸散发量和海拔之间存在负相关。降水和实际蒸散发是决定产水量空间分布和变化的主导因素，q值分别为0.616~0.735和0.517~0.653。研究成果可为陇东黄土高原沟壑区水土资源开发、利用和管理提供科学支撑。

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水土资源

白丽丽, 王文颖, 德却拉姆, 刘艳方, 邓艳芳

本研究针对祁连山国家公园山体沿海拔（2700~4043 m）自下而上出现的针叶林、草甸化草原、高寒灌丛、高寒草甸、流石滩稀疏植被5种典型植被，研究土壤碳、氮、磷含量及生态化学计量比垂直分异规律，为祁连山国家公园生态系统土壤碳氮磷生物地球化学循环过程提供数据参考和科学依据。结果表明：（1）祁连山山体垂直带上0~40 cm土壤总碳、总氮和总磷含量分别为15.33~83.46 g·kg-1、1.63~7.76 g·kg-1、0.41~0.66 g·kg-1。土壤总碳和总氮含量均表现为针叶林>草甸化草原>高寒灌丛>高寒草甸>流石滩稀疏植被，都是沿着海拔的升高显著降低。土壤全磷含量表现为高寒灌丛显著高于高寒草甸，其余植被间差异不显著。（2） 0~40 cm土壤铵态氮、硝态氮、速效磷含量分别为11.01~14.73 mg·kg-1、2.78~12.46 mg·kg-1和4.35~13.57 mg·kg-1。土壤铵态氮含量在各植被类型间差异不显著，土壤硝态氮含量沿着海拔的升高而显著降低，土壤速效磷在流石滩稀疏植被中含量较高。（3） 0~40 cm土壤C:N、C:P和N:P含量分别为9.52~10.11、29.89~320.24和3.18~29.63，土壤C:N沿着海拔升高逐渐降低，土壤C:P和N:P在流石滩稀疏植被中显著低于其他植被，潜在指示碳和氮是流石滩限制性养分元素，但相对于碳和氮，流石滩是一个富磷的环境。海拔综合多种环境因子变化，显著影响土壤碳、氮、磷的生物化学过程。

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水土资源

胡广录, 刘鹏, 李嘉楠, 陶虎, 周成乾

土壤水分对干旱区旱生植物的生长发育必不可少，决定了旱生植物群落的演替动态和方向。探究黑河中游绿洲边缘不同景观类型的土壤水分动态特征，制定切实有效、科学合理的防风固沙措施，对于阻止荒漠化进程显得尤为重要。本文以黑河中游绿洲边缘的防护林、荒漠-绿洲过渡带和荒漠三种景观类型为研究对象，采用HYDRUS-2D模型模拟、LSD分析法、Pearson相关性分析等方法，研究三种不同景观类型土壤水分动态特征及影响因素。结果表明：（1）土壤体积含水量的RMSE为0.002~0.006 cm3·cm-3，MRE为4.22%~5.20%，R2为0.725~0.967，模拟结果与实测数据具有较高的吻合度，HYDRUS-2D模型可用于本研究区土壤水分动态的模拟研究。（2）防护林和荒漠-绿洲过渡带景观的土壤体积含水量随土层深度增加呈现出先增大后减小的变化趋势，荒漠景观则呈现出先减小后增大的变化趋势。（3）有效降水对土壤体积含水量动态变化起决定性作用，9.5 mm以上的降水量可以在短期内显著提高土壤水分含量和入渗深度，荒漠景观降水后的各时段土壤水分入渗深度高于防护林景观和荒漠-绿洲过渡带景观。（4）三种景观类型的土壤体积含水量与降水、蒸散发、容重、土壤颗粒组成、土壤持水性能等因素有关，且表现出不同程度的显著相关(P<0.01)，其中，降水、黏粉粒含量与土壤体积含水量呈显著正相关，容重、砂粒含量与土壤体积含水量呈显著负相关性。因此，研究区栽植防风固沙灌木可以增加土壤黏粉粒含量，提高土壤收集利用雨水的能力，减缓入渗作用的进程，从而对土壤持水性能产生积极影响。

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水土资源

樊秋璇, 杨馥铖, 付江涛, 刘昌义, 胡夏嵩, 邢光延, 赵吉美, 张培豪

为研究黄河上游夏藏滩巨型滑坡分布区土体理化性质及力学强度特征，本研究通过在该滑坡体不同位置制取植物及土体试样，测定各采样点植物生长量指标、土体密度、含水率、含根量、抗剪强度指标以及营养元素含量等指标；在此基础上，通过采用Spearman相关性分析方法，探讨了该滑坡体不同位置植被类型、土体理化性质以及根-土复合体抗剪强度特征。结果表明：植物种类随海拔高度降低表现出增加趋势，其中优势草本植物为异针茅（Stipa aliena）、黄花棘豆（Oxytropis ochrocephala）、沙蒿（Artemisia desertorum）等3种；滑坡分布区土体pH值呈中性至碱性，有机质、全氮、全磷等3种营养元素含量在滑坡体后缘位置变化幅度相对较大，全钾、碱解氮等其余4种营养元素变化幅度较大但未表现出明显变化规律；土体含水率随海拔高度降低呈先增加后降低，土体密度呈增加的变化趋势，即随海拔降低增加幅度分别为7.05%和5.88%；根-土复合体粘聚力c值与含根量均表现出随海拔高度降低呈先增加后降低的变化趋势；此外，通过采用Spearman相关性分析得到，根-土复合体粘聚力c值与海拔高度之间呈负相关关系，而与含根量、有机质、含水率之间则呈正相关关系。研究结果对防治黄河上游龙羊峡至积石峡流域两岸边坡水土流失、浅层滑坡等地质灾害现象具有实际指导意义。

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植物生态

白事麟, 吕雅雅, 师小军

为探究不同生境和基质对经过牛消化道的新疆野苹果（Malus sieversii）种子萌发和幼苗生长的影响，根据种子经过牛消化道在野外沉积的不同生境和不同基质，设置3个生境（林缘、林隙、林下）和4种处理[W（经过消化道种子+完整粪便）、P（经过消化道种子+破碎粪便）、T（经过消化道种子+土壤）和对照C（未经过消化道种子+土壤）]进行野外控制性实验。结果显示，不同生境和不同处理间新疆野苹果种子萌发率、幼苗存活率和幼苗生物量均有显著性差异（P<0.05）。在林缘生境中，土壤基质的种子萌发率高于粪便基质，而在林隙和林下生境中则相反。林缘和林隙生境下的幼苗存活率显著高于林下。在相同处理下，幼苗生物量表现为林缘>林隙>林下；在相同生境下，林缘和林隙生境的幼苗生物量表现为粪便基质>土壤基质。生境和基质的异质性是影响经过牛消化道的新疆野苹果种子在野外萌发和初期幼苗建成的主要原因。

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生态与环境

程晓瑜, 吕洁华

本研究基于InVEST模型，估算塔里木河流域长时间序列的碳储量，刻画并分析其时空变化特征，采用趋势分析、相关系数及波段集统计等方法，探讨气候变化与塔里木河流域碳储量整体的时空关联性，借助偏最小二乘法定量剖析塔里木河流域不同地形下碳储量的变化归因。结果表明：（1） 2002—2020年塔里木河流域总体碳储量水平较低，整体呈“中部低，周边高”的马蹄形分布特征，整体情况呈向好趋势发展。（2）塔里木河流域碳储量与年均气温、潜在蒸散发量以及年均降水量均存在相反空间分布多于同向空间分布的特征，空间分异明显。（3）全局尺度下气候因素对碳储量的影响作用从大到小依次为潜在蒸散发量>年均气温>年均降水量。（4）潜在蒸散发量是塔里木河流域Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ级地形位最具解释意义的变量，平均气温和平均降水量是Ⅱ、Ⅴ级地形位最具解释意义的变量。