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1. chinaXiv:202103.00035 [pdf]

半干旱沙地樟子松林降雨再分配特征

孙姗姗; 刘新平
Subjects: Geosciences >> Hydrology

森林植被的降雨再分配过程是影响区域水资源利用效率以及生态系统生产力的重要因 素。于 2018 年 5—8 月观测 27 a 生樟子松人工林降雨再分配特征,探究降雨再分配的比例变化对 林地水分平衡的影响机制,分析、量化林内穿透雨、林冠截留、树干径流、枯落物层入渗部分产生的 阈值。结果表明:樟子松林内穿透雨量占同期降雨量的 86.45%,穿透雨量随着降雨量的增加呈线 性增加趋势,降雨量>0.63 mm 时产生穿透雨;林冠截留量和树干径流量分别占降雨量的 10.44%和 2.54%,树干径流量与降雨量之间呈正线性关系,降雨量>1.19 mm 时,产生树干径流;枯落物层截留 量占降雨量的 12.37%,枯落物层截留量随着降雨量的增加而增加;枯落物在 0~24 h 内平均吸水速 率为 1.83 mm·h-1,其最大持水量为 3.23 mm,并且枯落物层截留量占其最大持水量的 42.37%。从 林冠到枯落物各层截留总量为 25.35%,其中有 74.65%的雨水最后从枯落物层入渗进入地表,用于 补充土壤水分、下渗或补充地下水。半干旱沙地樟子松林可以有效地发挥截留降雨、贮存雨水的 功能,继而改善沙地土壤含水量和地下水的有效补给量,提高森林生态系统生产力。

submitted time 2021-03-03 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits254Downloads156 Comment 0

2. chinaXiv:202103.00045 [pdf]

巴丹吉林沙漠植被群落特征与土壤水分关系研究

秦洁; 司建华; 贾冰; 赵春彦; 李端; 罗欢; 任立新
Subjects: Physics >> General Physics: Statistical and Quantum Mechanics, Quantum Information, etc.

通过对巴丹吉林沙漠周边及腹地进行野外调查采样,归纳出该区植被的生活型和群落类型,分析其植被多样性、优势度及均匀度指数,进而探讨该地区植被群落特征对土壤水分的响应。结果表明:(1)本次调查共记录到20科52属56种植物,分属于乔木、小乔木、灌木、小灌木、半灌木、草质藤本、多年生草本、一年生草本8类生活型,群落多以灌木和多年生草本植物为主,且多为沙漠旱生或超旱生多年生植物;(2)巴丹吉林沙漠群落整体生物多样性指数偏低,沙漠腹地湖泊周围物种丰富度和多样性指数相对较高,边缘地区较低,且灌木层在群落中占优势且分布均匀,草本层植被种类多样;(3)巴丹吉林沙漠土壤含水量普遍较低,超过61%的区域土壤含水量不足5%;土壤含水量与Simpson优势度指数(C)为极显著负相关,与Shannon-Winner多样性指数(H′)、Simpson多样性指数(D)、Alatato均匀度指数(Ea)均为极显著正相关,且Simpson优势度指数(C)、Shannon-Winner多样性指数(H′)、Simp?son多样性指数(D)对土壤水分的响应关系中均为立方函数拟合效果最好。

submitted time 2021-03-02 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits996Downloads207 Comment 0

3. chinaXiv:202103.00061 [pdf]

基于昼夜水位波动法估算地下水蒸散发量的研究 ——以河西走廊典型绿洲为例

王京晶; 刘鹄; 徐宗学; 王思佳
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Other Disciplines of Environmental Sciences, Resource Sciences

使用多种昼夜水位波动法(White法、Hays法、Loheide法),计算了黑河中游荒漠绿洲过渡带地下水浅埋区生长季典型时段地下水蒸散发(ETg),并将估算结果同彭曼方法获得的潜在蒸散发(PET)、E-601测量的水面蒸发(ET0)和Φ20测量的水面蒸发(ET1)进行相关性分析。结果表明:在几种算法中,Hays法精度最高,其次是White法,Loheide法计算精度最低。因此,在计算逐日ETg时可优先使用Hays方法,并推荐使用ET0来检验计算精度。用Lo?heide法计算ETg可获得较高的精度(R=0.821,P<0.01),但具有明显时滞效应,滞后时间约为3 h。这些计算成果对当地水资源的合理配置与可持续开发利用具有一定的参考意义和应用价值。

submitted time 2021-03-02 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits123Downloads106 Comment 0

4. chinaXiv:202103.00078 [pdf]

极端干旱与氮添加对半干旱沙质草地物种 多样性、叶性状和生产力的影响

孙一梅; 田青; 吕朋; 郭爱霞; 张森溪; 左小安
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

以科尔沁沙质草地为研究对象,研究了短期内极端干旱(减雨60%和干旱60 d)和氮添加(20 g·m-2·a-1)对植物群落物种多样性、叶性状和生物量的影响。结果表明:水、氮变化改变了群落中优势物种的重要值,其中优势物种砂蓝刺头和黄蒿的重要值在短期极端干旱和氮添加处理下明显增加。短期内极端干旱对植株高度(Hight,H)、叶片氮含量(Leaf Nitrogen Content, LNC)及地上生物量有显著影响,减雨60%降低了H,而增加了LNC,生物量在减雨60%和干旱60 d处理下均显著降低,物种多样性、比叶面积(Specific Leaf Area, SLA)、叶干物质含量(LeafDry Matter Content, LDMC)及叶碳含量(Leaf Carbon Content, LCC)在不同干旱处理间均无显著差异。短期氮添加对植物叶性状及地上生物量有显著影响,H、SLA和LNC在氮添加处理下增加,而LDMC降低,植物多样性无显著变化。极端干旱与氮添加两者交互作用对物种多样性、叶性状及生物量均无显著影响。相关回归分析表明,物种多样性、SLA、LDMC、LCC及LNC与生物量无显著相关关系,而H与生物量显著正相关。半干旱沙质草地一年生为主的植物群落通过改变优势物种关键性状来适应极端干旱和氮沉降,其中H对草地生产力的维持有较大的影响。

submitted time 2021-01-26 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits213Downloads159 Comment 0

5. chinaXiv:202103.00095 [pdf]

基于改进彭曼公式法的疏勒河流域植被 耗水时空分布研究

魏乐民; 郑续; 郭建军; 周妍妍; 岳东霞
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

疏勒河流域位于内陆干旱区,水资源是制约流域植被生长和发展的关键因素,植被耗水量研究对于实现该流域水资源合理配置起着至关重要的作用。本文基于气象数据和GIS技术,使用改进的彭曼公式法,定量分析了疏勒河流域不同植被类型各生长阶段耗水量的时空变化特征。研究结果表明:疏勒河流域植被耗水量在2000—2015年间呈上升趋势,多年平均耗水量为18.24×108 m3。植被耗水量呈明显的空间异质性,南部祁连山区植被耗水最多,北部马鬃山地区最少。荒漠植被耗水量最多(11.25×108 m3),有林地最少(0.10×108 m3)。2000—2015年植被不同生长阶段的耗水量变化存在较大差异,生长初期和发育期的耗水量呈减少趋势,生长中期和生长晚期的耗水量呈增加趋势。相比植被分布变化,参考蒸散发量的变化是疏勒河流域植被耗水变化的主要影响因素。

submitted time 2021-01-25 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits128Downloads100 Comment 0

6. chinaXiv:202103.00098 [pdf]

天山典型冰川区径流年内变化分析

刘爽爽; 李忠勤; 张慧; 金爽; 邓海军; 王璞玉; 贾玉峰
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

基于天山乌鲁木齐河源1号冰川区1980—2016年的水文和气象资料,对冰川区径流在月、日和时尺度的变化特征及其原因进行了分析。结果表明:(1)1980—2016年该区消融期(5—9月)径流总体呈上升趋势,倾向率为3.44×104 m3·a-1,其中6—8月上升趋势较为显著;37 a来8月对径流增多贡献率最大,其次为6月和7月,5月和9月最低;消融期径流在1993年显著增加,5—8月径流均在20世纪90年代发生突变。(2)日径流量自1980s、1990s至2000s显著增加,而2010—2016年径流量有所减少;日径流峰值出现时间在1980s—1990s有明显提前趋势,但在2010—2016年,日径流峰值出现日期趋于稳定。(3)2011—2016年7月和8月昼夜流量变化较为显著;日流量曲线呈现“峰-谷”的日变化特征,且7月和8月峰值出现时间小于6月和9月。(4)1980—2016年,该流域消融期气温和降水均呈上升趋势;相关分析表明6—8月径流与气温均呈显著正相关。总体上冰川区年内径流与气温、降水在月、日尺度上表现出较好的同步性,表明其变化主要受控于同期的气温与降水量状况。

submitted time 2021-01-25 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits160Downloads122 Comment 0

7. chinaXiv:202012.00041 [pdf]

北极山地冰川物质平衡变化及其对气候的响应

王盼盼; 李忠勤; 王璞玉; 何海迪; 梁鹏斌; 牟建新
Subjects: Geosciences >> Geography

冰川物质平衡作为表征气候变化的重要指标,通常被用来评估冰川对径流及海平面上升的贡献。本文采用世界冰川监测服务处(World Glacier Monitoring Service, WGMS)最新公布的物质平衡、平衡线高度及积累区面积比率资料,以北极地区具有长时间观测序列的23条冰川为研究对象,分析了北极山地冰川物质平衡状况及物质平衡与平衡线高度和积累区比率的关系。分析表明:(1)1960—2017年北极冰川厚度平均减薄14.8 m,俄罗斯北极减薄最小,为4.3 m,阿拉斯加地区减薄最严重,为27.7 m;(2)23条冰川中,仅Engabreen冰川平均物质平衡为正值,Kongsvegen冰川保持微弱的负平衡,其他21条冰川的物质平衡均处于较强的负平衡状态,北极冰川整体物质损失严重;(3)过去60 a,北极冰川物质平衡整体呈负平衡,20世纪90年代后期开始,冰川开始加速消融,损失速率从-128.2 mm·a-1上升至-594 mm·a-1;(4)物质平衡与平衡线高度呈负相关,与积累区比率呈正相关,相关性显著;(5)北极气温升高是冰川物质消融的主要原因,90年代之后气温大幅度升高造成同期冰川物质大量流失,降水量对物质平衡影响较小

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits419Downloads266 Comment 0

8. chinaXiv:202012.00054 [pdf]

河西内陆河浅山区流域蒸散发估算及干旱特性研究

程文举; 席海洋; 司建华; 李爱林
Subjects: Geosciences >> Geography

为了揭示河西内陆河浅山区小流域的蒸散发及干旱特征,以敦煌西土沟流域为例,利用常规气象数据,通过Penman-Monteith公式计算西土沟流域8个观测站点的潜在蒸散发,再此基础上利用双作物系数法计算出各个观测站点的作物系数,由此计算出实际蒸散发,并计算了该流域的SPEI(标准化降水蒸散发指数)。结果表明:(1)西土沟流域年潜在蒸散发量和实际蒸散发量分别为978 mm、258 mm;上游到下游随海拔下降,潜在蒸散发和实际蒸散发随之呈现不同程度的上升趋势;(2)该流域下游干旱持续时间较长,整个生长季都会出现不同程度的干旱,秋季是干旱发生的主要季节;(3)流域上游的降水量大于实际蒸散发量,中下游实际蒸散发量大于降水量;(4)利用NDVI值计算的作物系数Kc值在实际蒸散发的估算中有较好的适用性,在内陆河浅山区小流域的干旱评估中,干旱指数SPEI比SPI(标准化降水指数)和PDSI(帕尔默干旱指数)指数更有优势。本研究计算出了西土沟流域的潜在和实际蒸散发,并评估了该流域的月尺度及季节尺度的干旱特征,为该流域特别是中下游的生产生活用水提供指导,并得到适用于整个河西内陆河浅山区无资料河流的普适性规律。

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits429Downloads278 Comment 0

9. chinaXiv:202011.00120 [pdf]

以孢粉学方法为例浅论黄土沉积物中微体炭屑的统计问题

赵永涛; 苗运法
Subjects: Geosciences >> Geography

作为火的代用指标—炭屑在过去生态环境变化及人类活动研究中具有重要意义,基于孢粉学方法开展的微体炭屑—火的研究得到了研究者的广泛关注,但关于炭屑统计的标准目前尚未统一。通过选取黄土高原灵台剖面顶部13 m共16个样品,采用孢粉流程法提取炭屑(外加石松孢子以计算炭屑浓度),对样品进行随机分组统计。具体方法如下:统计时以50粒外加石松孢子为单组,每个样品累计统计20组,且每组中按形态(长宽比)分为长条形炭屑与近圆形炭屑,按大小划分为10~30 μm,30~50 μm,50~100 μm和>100 μm共4种粒级。结果表明20个单组中炭屑含量相近但有一定波动性(标准偏差0.06%~8.70%);当石松孢子累计统计500粒(10组)以上时,炭屑浓度、各粒径炭屑所占百分比均趋于稳定(相关系数r=0.99);当石松孢子累计统计300粒(6组)以上时,炭屑的长/圆比值趋于稳定(标准偏差0.01~0.24,r=0.87)。基于以上结果,建议在黄土高原微体炭屑研究中统计500±50粒的石松孢子,以确保数据稳定。以此为基础,初步发现灵台地区自165 ka以来,火事件较为频繁,草本较木本植被更占优势,此结果与该地区黄土—古土壤中元素碳含量等数据有较好对应关系,表明该地区的古火发生与环境变化具有较强联系。

submitted time 2020-11-24 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits1805Downloads264 Comment 0

10. chinaXiv:202011.00070 [pdf]

基于SEBAL模型的疏勒河流域蒸散发估算与灌溉效率评价

宁亚洲; 张福平; 冯起; 魏永芬; 李玲; 刘洁遥; 曾攀儒
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

我国西北干旱区内陆河流域水资源匮乏,水资源利用主要用于农业生产,准确估算内陆河流 域蒸散发与农业灌溉效率,对研究内陆河流域气候变化和水资源合理利用具有重要作用。利用基于地表能量平衡方程的SEBAL模型,对2017—2018年疏勒河流域蒸散量进行定量估算与时空分布特征分析,并结合降水量与净灌溉水量数据,对疏勒河流域昌马灌区的年内灌溉水有效利用系数进行估算。结果表明:(1)疏勒河流域2017—2018年日均ET呈单峰变化趋势,最大值为6月的5. 03 mm·d-1,最小值为12月的0. 55 mm·d-1,并存在明显的空间分布差异。(2)疏勒河流域四季ET差异显著,夏季ET达到最高的201. 83 mm,春秋次之,冬季最低为53. 92 mm;ET由东南向西北逐渐减小,流域上游ET明显高于中下游地区。(3)昌马灌区各灌溉时段不同的灌溉水量造成了各灌季蒸散量的差异,灌区ET高值区主要分布在中部与东南部,低值区主要分布在西北部和灌区边缘。(4)昌马灌区年内灌溉水有效利用系数呈下降趋势,其中春灌、夏灌、秋灌和冬灌分别为0. 76、0. 71、0. 69和0. 55,年 均灌溉水有效利用系数为0. 67。

submitted time 2020-11-19 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits419Downloads232 Comment 0

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