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1. chinaXiv:202007.00036 [pdf]

基于SPEI的锡林河流域干旱演化特征分析

张璐; 朱仲元; 席小康; 王慧敏; 王飞
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

以锡林河流域内及周边13个国家气象站逐日气象观测数据为基础,采用标准化降水蒸散指数(SPEI),借助Mann-Kendall与Mann Whitney Pettitt突变检验、非参数统计检验以及重标极差R/S分析法,深入剖析锡林河地区多年干旱演变趋势及未来干旱预测。结果表明;锡林河地区干旱突变开始于20世纪90年代;近60 a来,SPEI表现出显著减小趋势,上游减小趋势较中下游段小,中下游段为旱情多发带,下游西北端是干旱存在的危险区域。在未来,流域旱情将有所缓解,但冬季旱情有持续加重的可能,应加强干旱监测。

submitted time 2020-07-20 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits367Downloads204 Comment 0

2. chinaXiv:202007.00037 [pdf]

锡林河流域上游蒸散发估算及其时空特征

周亚军; 刘廷玺; 段利民; 王怡璇; 李霞; 黎明扬
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

为揭示锡林河流域上游蒸散发(ET)变化规律及其时空分布特征,采用Landsat 8数据、气象观测数据和SEBAL模型估算2015—2017年共12期植物生长季的蒸散量,并分析其时空格局及影响因素。结果表明:① 研究区模型反演参数值与实测值拟合效果良好,地表净辐射(Rn)、土壤热通量(G)、ET的决定系数(R2)分别为0.80、0.65和0.86;② 同一时段的Rn和ET空间分布具有较高的一致性,整体呈现东高西低的趋势,具有显著的时空分异特征。4月日ET值在0~4.67 mm,5—7月日ET值整体呈增加趋势,最大可达10.32 mm,9—10月日ET值减少至0~3.34 mm;③ 不同土地利用类型蒸散量依次为:水体>沼泽地>耕地>草地>沙地>农村居民点,ET值与日平均气温(T)、饱和水气压差(VPD)、Rn呈正相关,与空气湿度(RH)呈负相关,对Rn的变化最为敏感。

submitted time 2020-07-20 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits415Downloads249 Comment 0

3. chinaXiv:202007.00029 [pdf]

干旱胁迫对C3植物天山猪毛菜叶片C4光合酶和δ13C值的影响

闻志彬; 夏春兰; 王玉兰
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

以藜科猪毛菜属具有代表性的C3荒漠半灌木植物天山猪毛菜(Salsola junatovii Botsch.)为研究对象,采用盆栽控水试验设置正常水分与轻度、中度和重度3种胁迫处理,测定不同程度干旱胁迫下叶片含水量、4种C4光合酶[磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、NADP-苹果酸酶(NADP-ME)、NAD-苹果酸酶(NAD-ME)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)]的活性以及蛋白表达量、稳定碳同位素比值(δ13C值);同时测定6个野外不同年平均降水量地区叶片的δ13C值,明确不同干旱胁迫对天山猪毛菜C4光合酶和δ13C值的影响;探讨天山猪毛菜是否会通过增强C4途径的表达来适应干旱胁迫。结果显示:(1)植物叶片含水量随干旱胁迫的加剧而降低;(2)4种光合酶,仅有PEPC和NAD-ME受到干旱胁迫的影响。这两种酶的活性和蛋白表达量变化趋势基本一致,它们均随着干旱胁迫程度的加剧先增加,并在中度干旱胁迫达到最大值,然后在重度干旱胁迫下急剧下降。NADP-ME活性、PEPCK活性及其蛋白表达量均不受干旱胁迫的影响;(3)尽管在轻度和中度干旱胁迫下天山猪毛菜叶片δ13C值升高,并在中度干旱胁迫下δ13C值最高,但在胁迫处理下δ13C值仍处于C3植物范围内;野外样品叶片的δ13C值表明,年降水量相对较少的3个地区样品δ13C值高。

submitted time 2020-07-16 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits383Downloads195 Comment 0

4. chinaXiv:202007.00030 [pdf]

模拟增温对青藏高原高寒草甸土壤C、N、P化学计量特征的影响

秦瑞敏; 温静; 张世雄; 杨晓艳; 徐满厚
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

高寒草甸生态系统对气候变化响应极为敏感,其中土壤C、N、P化学计量特征能更深刻地反映生态系统变化的过程。本文在青藏高原北麓河地区采用红外线辐射器对高寒草甸进行了8 a的模拟增温试验,于每年9月初采集试验区土壤样品,测定土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量,从短期增温(3 a)和长期增温(8 a)两个时间尺度分析其化学计量特征,以探究模拟增温对高寒草甸土壤养分的影响。结果表明:(1)增温显著提高了0 cm和5 cm的土层温度(P<0.05),增温效果随土层深度增加而减弱,空气温度变化仅在短期增温下达到显著水平(P<0.05)。(2)从总土层来看,短期增温下C、N、P含量分别减小1.53%、0.25%、2.59%,C:P和N:P分别增大2.10%和3.18%(P>0.05);长期增温下C、N含量分别增加1.89%、2.68%,P含量减小2.81%,C:P和N:P分别增大6.02%和6.12%(P>0.05)。因此,长期增温下C、N、P化学计量特征的变化幅度大于短期增温。(3)从各土层的C、N、P含量来看,短期增温下0~20 cm土层各元素含量呈减小趋势,20~30 cm土层各元素含量均呈增加趋势,表明短期增温下C、N、P有向下层转移的趋势;长期增温下0~30 cm各土层C、N含量总体呈增加趋势,P含量呈减小趋势,但20~30 cm土层各元素增幅较短期增温减小,表明长期增温下C、N、P向下层转移的趋势有所减弱。(4)从各土层的化学计量比来看,短期增温下0~20 cm土层C:P和N:P整体呈减小趋势,20~30 cm土层呈增加趋势,长期增温下各土层C:P和N:P均呈增加趋势。由此可见,随增温时间的延长,总土层C、N、P及其化学计量比变化幅度增大,但在不同土层变化趋势不一致,C、N、P总体呈现出向下层转移的趋势。

submitted time 2020-07-15 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits366Downloads214 Comment 0

5. chinaXiv:202007.00031 [pdf]

黑河上游高山区浅层土壤水分变化及其影响因素

吕明侠; 王一博; 刘国华
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

土壤水是植被生态系统存在的基础。运用统计学及相关性分析法,对黑河上游不同生态类型草地的浅层土壤水分及其影响因素进行分析,结果表明:在自然状态下黑河上游降水量决定了土壤水分含量的空间分布状况,但农业种植活动促进下渗,降低了30 cm土层土壤水分含量,使深层土壤含水量增加;对不同土层土壤水分的主要影响因子进行分析,降水对植物生长期表层0~20 cm土壤水分的波动变化产生强烈影响,而且20 cm土层由于降水被植物茎杆截留及根系密集分布,土壤含水量最大,而气温变化影响土壤温度且主要作用于非生长期和30 cm土层以下土壤水分,导致研究区植被生长期延长而冻结期缩短,改变区域水文生态环境。

submitted time 2020-07-15 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits351Downloads191 Comment 0

6. chinaXiv:202007.00027 [pdf]

2013—2018年塔里木河下游植被动态变化及其对生态输水的响应?

李均力; 肖昊; 沈占锋; 白洁
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

荒漠河岸带植被在维护极端干旱区生态稳定起着极其重要的作用,研究干旱区荒漠河岸带植被对生态输水的响应及其变化过程,对生态保育恢复及输水政策制定具有重要意义。本文以塔里木河下游流域内的荒漠河岸带植被为研究对象,利用Landsat8 OLI、Sentinel-2A等数据构建植被覆被数据与典型监测断面植被指数时序数据,分析2013—2018年荒漠河岸带植被时空变化特征,并结合地下水位数据分析荒漠河岸带植被对生态输水的响应。结果表明:2013—2018年间,塔里木河下游植被面积呈持续的增加趋势,其中灌木面积恢复最大。胡杨和草本距离河岸较近,沿河岸带植被恢复的区域分布位于距离河道1.0km和2.5km的范围,而灌木林恢复区域在双通道输水措施和地下水上升的影响下,沿河岸11km范围内的灌木均呈现不同程度增加。通过对不同生态断面的3种主要植被的长势分析表明,当地下水埋深大于-5.75m时,塔里木河下游植被出现明显改善。

submitted time 2020-07-14 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits453Downloads244 Comment 0

7. chinaXiv:202007.00028 [pdf]

1992—2017年托木尔峰国家级自然保护区冰川变化

赵景啟; 满苏尔·沙比提; 麦丽开·艾麦提; 尼加提·伊米尔
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

基于1992、1997、2007、2017年4个时期的Landsat TM/ETM+遥感影像,通过监督分类和非监督分类提取冰川边界,分析了冰川面积、体积变化情况以及变化速率。考虑到冰川变化滞后于气候变化,以12 a滞后期为标准,选取1980—2005年托木尔峰自然保护区的气象数据来分别对应1992—2017年的冰川变化情况。研究发现:(1) 1992年,冰川面积为1 600.56 km2,冰川储量为846.89 km3;1997年冰川面积为1 404.21 km2,冰川储量为709.73 km3;2007年冰川面积为1 465.55 km2,冰川储量为751.90 km3;2017年冰川面积为1 534.46 km2,冰川储量为800.02 km3。(2) 近26 a来,冰川面积总体呈下降趋势,面积共减少66.10 km2,占1992年冰川面积的4.13%,年均退缩率为2.64 km2·a-1。(3) 1992—2017年冰川储量总体呈减少趋势,共减少137.16 km3,减少了16.20%,年均减少速率为27.43 km3·a-1。(4) 托木尔峰自然保护区呈暖湿化趋势,年平均气温值为5.83 ℃,其线性变化率为0.31 ℃·(10a)-1;年降水量平均值为222.53 mm,其线性变化率为24.84 mm·(10a)-1,二者均通过显著性水平0.05检验。总的来说,降水对保护区冰川的影响不足以弥补气温对冰川的消融,这与1980—1985年降水量的大幅减少导致冰川面积缩小有很大的关系。

submitted time 2020-07-14 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits478Downloads258 Comment 0

8. chinaXiv:202007.00026 [pdf]

新疆奎屯河流域平原区地下水资源量演变情势

沈蕊芯; 吕树萍; 杜明亮; 吴彬; 杨鹏年
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

本文以奎屯河流域平原区为研究对象,梳理了奎屯河流域降水量、河道径流量和渠道引水量等资料,采用极值比K、M—K显著性Z和基于R/S方法计算的Hurst指数H,分析了地下水资源量各组成项演变趋势及持续性,判断地下水资源量演变情势,并分析其原因。结果表明:① 地下水天然补给量呈略微增加趋势,转化补给量中河道渗漏补给量总体上呈上升趋势,田间入渗补给量与渠系渗漏补给量先增加后减小,库塘渗漏补给量保持稳定;②奎屯河流域平原区地下水资源量在2008年以前增速缓慢,2008年后增速加快,显著性检验值Z和Hurst指数H说明地下水资源量呈显著增加趋势,且短期内有较强的持续性;③河道渗漏补给量的增加是地下水资源量增加的主要原因。

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9. chinaXiv:202007.00025 [pdf]

人工固沙区植被演替过程中土壤水分时空分异特征

王 博; 段玉玺; 王伟峰; 李晓晶; 刘 源; 刘宗奇
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

以库布齐沙漠东缘人工固沙区不同植被演替阶段(演替初期、中期、后期、成熟期)的沙地为研究对象,对2017、2018年生长季沙地迎风坡顶部、中部和底部0~180 cm土壤分层测定体积含水量,阐明荒漠土壤水分时空分异特征及其对环境因子的响应。结果表明:因降水量的差异导致研究区土壤含水量存在年际变化,2018年(8.8%)>2017年(4.8%);受降水事件和植物生长的影响,4种样地土壤含水量均具有生长季初期缓慢下降、生长旺盛期降水补给后快速增大、生长季末期稳定积累的阶段特征;不同植被演替阶段土壤含水量整体表现为演替初期(7.3%)>成熟期(7.2%)>后期(6.7%)>中期(5.9%);4种样地均为迎风坡中部土壤含水量最低,坡顶和坡底含水量在不同演替阶段各有高低;4种样地土壤含水量均呈现随土层加深含水量先降低后增大的动态趋势,表层0~20 cm土层含水量显著高于其他各层,深层土壤存在水分变化拐点,是含水量最低的干沙层,在不同演替阶段或降水量下干沙层出现的深度会发生变化。在生长季末期,通过一季的消耗与补给,研究区内土壤水分储量呈正向平衡,可以满足人工固沙植被正常生长和演替所需水量。

submitted time 2020-07-14 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits455Downloads231 Comment 0

10. chinaXiv:202007.00015 [pdf]

基于随机森林插值的中亚夏季极端高温变化特征

孟欣宁; 焦瑞莉; 刘念; 夏江江; 严中伟; 于爽; 娄晓; 李昊辰; 王立志; 陈亮; 郑子彦; 赵娜
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

利用中亚地区65个气象站的逐日最高气温数据,结合ERA-Interim再分析资料以及经纬度、海拔数据,构建了随机森林插值模型,并验证了其可靠性。基于该模型补全了气象站缺失值,获得完整的站点逐日最高气温数据集TStation_f,并插值得到中亚1979—2016年空间分辨率为0.75°×0.75°的逐日最高气温格点数据集TRFIM_G。基于TRFIM_G进一步分析了中亚1979—2016年夏季极端高温指数时空变化特征。结果表明:中亚区域平均极端高温指数增速在0.22—0.30℃·(10a)-1,显著增温的区域主要分布在哈萨克斯坦的西部、土库曼斯坦大部、乌兹别克斯坦东南部等地区。基于TRFIM_G得到的夏季极端高温指数增速显著大于基于TStation_f得到的结果,这表明用站点观测数据对该地区夏季极端高温趋势的估计明显偏低。本研究得到的数据集可在一定程度上弥补使用站点观测数据片面刻画中亚地区极端高温变化的缺陷,有助于更确切地引导人们在应对极端天气气候事件时采取相应的减缓和适应措施。

submitted time 2020-07-02 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1709Downloads257 Comment 0

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