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科尔沁沙地防沙治沙实践与生态可持续修复浅议
李玉强, 王旭洋, 郑成卓, 连杰, 刘新平, 龚相文, 段育龙, 牟晓明, 王立龙
中国沙漠    2024, 44 (4): 302-314.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00102
摘要464)   HTML18)    PDF (3446KB)(2800)   

地处中国北方农牧交错带东南端的科尔沁沙地,本应是水草丰美的疏林草地景观,然而脆弱的生态环境基质条件叠加气候变化与不合理的人类活动影响,使其成为现代沙漠化最严重的区域之一。在中国防沙治沙的实践进程中,科尔沁沙地率先实现了沙漠化逆转,但在全球变化背景下该区的防沙治沙形势依然严峻。本文重点梳理了科尔沁沙地在过去几十年防沙治沙中形成的独具特色的治理模式及成效,归纳了科尔沁沙地歼灭战攻坚行动启动以来各省区的行动方案,探讨分析了新时代防沙治沙面临的主要问题与挑战,并针对性地提出了生态可持续修复的对策建议,以期为科尔沁沙地生态环境高水平保护修复与经济社会高质量发展提供科技支撑。

呼伦贝尔沙地樟子松天然林结构多样性和竞争对树木生长的影响
池静姚, 潘磊磊, SeMyung Kwon, 张晓, 李雨衡, 杨晓晖, 时忠杰
中国沙漠    2024, 44 (5): 29-40.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00028
摘要203)   HTML6)    PDF (1924KB)(1888)   

沙地樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)天然林在中国呼伦贝尔沙地发挥着重要的生态服务功能,但林分结构和竞争作用对沙地樟子松树木生长的影响仍不明确。采用全样地调查法和树木年轮取样法,估算了9种林分结构多样性指数和46种竞争指数,利用相关分析、多元线性回归模型等方法分析林分结构多样性与竞争对沙地樟子松天然林树木生长的影响,确定竞争和林分结构多样性在决定树木生长中的作用。结果表明:(1) 树木大小比数、大小分异指数和Clark-Evans聚集指数显著影响着树木的生长;(2) 竞争也是影响树木生长的重要因素,树木生长随竞争强度的增加而降低;(3) 竞争、林分结构指数(大小分异指数)和树木自身属性(高径比和冠幅)共同影响了沙地樟子松树木的生长。其中竞争的影响最大,解释了树木生长约三分之一的变异性。森林管理者应多重视林分结构多样性和竞争的作用,优化林分结构与密度,提高林分生产力。

生物炭在沙质土壤修复中的应用研究进展
向宇, 李玉强, 郑成卓, 袁梦琪, 刘伟媛
中国沙漠    2024, 44 (4): 315-326.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00104
摘要227)   HTML5)    PDF (621KB)(1863)   

中国面临着沙地扩张及土壤沙化的严峻挑战,迫切需要进行生态修复与土壤保护。生物炭是一种由不同来源物质热解得到的富碳材料,常作为改良剂用于土壤修复,对干旱区沙质土壤改良具有重要意义。通过收集和梳理文献,总结了生物炭对沙质土壤的理化性质、固碳能力以及作物生长的影响。该综述有利于了解生物炭在沙质土壤中的应用现状,提升对生物炭改良土壤机理的认识和理解,为生物炭在沙质土壤中的实际应用和理论研究提供参考。

半干旱区典型沙地生态环境演变特征及沙漠化防治建议
卢建男, 李玉强, 赵学勇, 李宝成, 王旭洋, 张蕊
中国沙漠    2024, 44 (4): 284-292.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00096
摘要447)   HTML20)    PDF (791KB)(1790)   

沙地作为陆地生态系统重要组成,具有独特的结构和功能。中国北方半干旱、半湿润区的农牧交错带沙地生态环境经历了快速的人类活动正负向干扰过程,集中体现在“破坏利用”和“保护恢复利用”两个阶段。粗放式发展模式引发了一系列诸如土地沙漠化、水资源过度利用及生态失衡等问题。选取科尔沁沙地、毛乌素沙地、浑善达克沙地及呼伦贝尔沙地(四大沙地)作为研究对象,梳理了半干旱区典型沙地自然要素的地域分异特征、沙漠化土地时空演变过程及其驱动力、植被-土壤特征协同演变等方面的文献和研究成果;根据气候变化和人类活动影响下脆弱生态系统土地沙漠化态势及其治理现状认为,未来亟须在政策主导下的沙区人地关系协调发展和基于区域水量平衡的生态恢复及植被稳定性等方面加强研究,科学推进科尔沁、浑善达克两大沙地歼灭战等重点生态工程建设,促进半干旱沙区生态-经济-社会的可持续发展。

沙蓬( Agriophyllum squarrosum )根际固氮菌群落结构特征
张胜男, 杨杉杉, 高海燕, 张雷, 闫德仁, 魏一凡
中国沙漠    2024, 44 (4): 174-183.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00031
摘要238)   HTML2)    PDF (4752KB)(1310)   

为了解固沙先锋植物沙蓬不同发育阶段根际固氮菌群落结构特征,以库布齐沙漠幼苗期、营养生长期、生殖生长期和立枯期沙蓬根际土壤为研究对象,通过高通量测序分析不同发育阶段固氮菌群落组成和多样性,通过冗余分析分析固氮菌群落与土壤养分的相关性。结果表明:β-变形菌纲和广泛固氮氢自养单胞菌属为沙蓬根际的主要固氮菌类群,具有生长迅速和自养的特点,丰度分别为44.30%~90.51%和35.05%~72.89%。沙蓬不同发育阶段根际固氮菌群落具有显著性差异,属水平的差异固氮菌分别为广泛固氮氢自养单胞菌属、斯克尔曼氏菌属和慢生根瘤菌属。营养生长期,与有机质、中性磷酸酶和中性蛋白酶活性呈显著正相关的斯克尔曼氏菌属明显高于幼苗期(2.76倍)、生殖生长期(4.22倍)和立枯期(3.13倍);生殖生长期,与有机质、中性磷酸酶、速效磷和过氧化氢酶活性呈显著负相关的慢生根瘤菌属明显高于幼苗期(3.56倍)和立枯期(8.58倍),在营养生长期未出现。幼苗期和营养生长期参与碳循环的有机质和蔗糖酶活性显著升高,参与氮循环的速效氮、脲酶和中性蛋白酶活性显著升高,生殖生长期根际养分显著下降。综上,沙蓬不同发育阶段根际固氮菌群落具有显著差异,幼苗期和营养生长期的固氮菌以蓄积碳、氮源为主,生殖生长期以消耗养分为主,促进了根际固氮菌营养竞争性演替,为沙地、沙漠固沙先锋植物种群恢复以及沙产业氮肥施用措施提供理论基础。

共和盆地沙地空间分布格局变化特征
高娜, 胡光印, 董治宝
中国沙漠    2025, 45 (1): 204-214.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00154
摘要198)   HTML9)    PDF (6155KB)(1243)   

沙地空间分布格局是沙物质经流水作用汇聚后,受到风力长期侵蚀、搬运、堆积的结果。为了采用定量化的方式度量沙地空间分布格局并分析其变化特征,本研究选取青藏高原东北部的共和盆地作为研究区,基于1980—2020年土地利用数据,采用地理重心模型,并提出了迁移度模型,计算沙地重心和迁移度,分析了共和盆地的沙地空间分布格局变化特征。结果表明:共和盆地的沙地迁移距离自西北向东南递减,其中沙珠玉河流域最大,为43.43 km;沙珠玉河流域与龙羊峡西侧流域组成的区域次之,为39.93 km;沙珠玉河流域、龙羊峡西侧流域与龙羊峡东侧流域组成的区域略小,为31.88 km;龙羊峡东侧流域最小,为5.74 km。整个盆地沙地迁移方向主要为东南向(99.46°~126.80°)。迁移度在盆地内呈现出西北向东南递减的趋势,沙珠玉河流域为0.83,沙珠玉河流域与龙羊峡西侧流域组成的区域为0.61,沙珠玉河流域、龙羊峡西侧流域与龙羊峡东侧流域组成的区域为0.30,龙羊峡东侧流域为0.15。共和盆地沙地空间分布格局随时间的变化趋势不明显,沙地空间分布格局作为区域环境因素长期作用的结果具有一定的稳定性。

风沙跃移解析模型的建模思路及存在问题
梅凡民, 杨倩文, 李旺, 苏进
中国沙漠    2024, 44 (4): 14-23.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00006
摘要232)   HTML1)    PDF (742KB)(1192)   

以Bagnold模型、S?rensen模型和P?htz-Kok-Herrmann模型(PKH模型)为样本,分析了跃移通量解析模型的发展趋势、建模思路及存在问题。与Bagnold模型不同,Owen类模型的建模包括风廓线方程与颗粒群运动学特征方程的参数化求解等环节。S?rensen模型以反映气固耦合过程的跃移轨迹方程的参数化求解为主要的建模策略。PKH模型分别以气流动量传递方程、能量传递方程及风廓线方程的参数化求解为建模策略,在表观粗糙度、粒载切应力垂直衰减廓线及冲击起动的定量表达等方面取得了重要的进展。改进跃移观测的准确度、进一步理解跃移通量变化的峰值现象、充分考虑多尺度湍流对跃移通量的影响等,是发展解析模型的潜在途径。

黑河流域梯级库区沉积物氮磷营养盐和重金属分布特征及污染评价
王昱, 范逸扬, 袁辉, 王哲辉, 先锋云, 田苗, 袁兴鹏
中国沙漠    2024, 44 (4): 212-222.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00066
摘要179)   HTML3)    PDF (2260KB)(1167)   

为探究黑河流域梯级库区沉积物氮磷营养盐和重金属的分布特征及进行污染评价,于2021年8月选取黑河流域梯级库区为研究目标,采集沉积物样品,测定重金属Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Cd、Mn、As含量及总氮、总磷含量,利用多种评价方法对上述污染物含量进行评估,同时运用相关性分析探讨重金属的来源、分布及与氮磷营养盐的内在关系。结果表明:干流仅小孤山水库沉积物中总氮达到轻度污染水平,支流平均污染指数均高于干流平均水平;8座水库沉积物总磷污染指数均处于清洁状态。Cr、Cu、Mn、Pb、Zn平均含量超过青藏高原土壤背景值。地累积指数表明As、Cd、Cr、Mn、Ni和Pb的平均值小于或等于0;潜在生态风险系数表明重金属Cd风险系数最高,其次是Cu和Ni,是引起库区沉积物重金属污染的主要因素;潜在风险指数表明流域水库整体重金属污染较轻,各级支流污染情况优于干流;干流库容较大的小孤山与龙首二级库区达到中等风险。相关性分析和聚类分析揭示TN、TP、Mn具有相似的污染来源,主要来源是农业生产中大量使用的氮肥和磷肥与岩石的自然风化;Cu、Cr、Ni来源于农副产品和有色金属加工等工业废水排放;As与生活污水与工业排放有关;Cd、Pb主要来源于矿业开采。

20002023年河西走廊-塔克拉玛干沙漠边缘阻击战核心区风蚀起尘量变化
邢瑜, 柳本立, 马涛, 王伊蒙
中国沙漠    2024, 44 (6): 330-341.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00152
摘要490)   HTML17)    PDF (9346KB)(1149)   

基于土壤风蚀预报系统(WEPS)算法,结合多源地理数据,计算了河西走廊-塔克拉玛干沙漠边缘阻击战核心区2000—2023年土壤风蚀及PM10范围,分析其时空变化特征及主要影响因素。结果表明:在研究区总面积80.67万km2内,多年平均风蚀模数为3 553 t·km-2,风蚀高值区集中在塔克拉玛干沙漠东南缘及河西走廊中部。总体上,由于研究区风速下降、植被覆盖度和降水量增加,风蚀模数呈下降趋势,年代下降速率为41 t·km-2,减少区域占总面积的48%。同期,PM10的多年平均释放量为3.11×107 t,平均释放速率为38.53 t·km-2·a-1。在各季节中,春季风蚀模数最高,占年内风蚀总量的47%。风速、植被覆盖度和土壤湿度是关键影响因素,风速对风蚀的贡献率超过90%。

内蒙古十大孔兑流域土地利用变化特征及驱动力
武娟娟, 杜军, 旭日干, 王文, 苗晨鑫, 任侠, 杨志如, 曹方圆, 毛明月
中国沙漠    2024, 44 (6): 100-109.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00057
摘要265)   HTML12)    PDF (6318KB)(1103)   

基于1990—2020年4期Landsat卫星30 m分辨率遥感影像,解译并获取了土地利用/覆被信息,采用动态变化率和土地利用转移矩阵方法,系统分析了十大孔兑流域在过去30年的土地利用时空变化规律,同时借助随机森林模型,对土地利用结构转变的驱动力进行了探究。结果表明:(1)研究时段内,林地持续扩大,沙地面积逐渐缩小,建设用地增加最显著(47.5%),其次为林地(36.8%),其余各组分结构均未发生剧烈变动;(2)土地利用类型间发生着频繁的属性转化,以耕地与草地的互转、草地与沙地向林地和建设用地的转化为主要特征;(3)相对于气候变化,人类活动在驱动流域土地利用结构转变进程中发挥着主导作用,突出地体现在林地的转入、草地和建设用地的转出及沙地的转化动态等方面。

河西走廊-塔克拉玛干沙漠边缘阻击战核心区现状、区划及任务
冯益明, 卢琦, 姚斌, 席磊, 曹晓明, 刘永萍, 宁虎森
中国沙漠    2024, 44 (4): 91-101.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00050
摘要1048)   HTML31)    PDF (5143KB)(1087)   

为了贯彻习近平总书记关于加强荒漠化综合防治、深入推进“三北”等重点生态工程建设重要讲话精神,打赢、打好河西走廊-塔克拉玛干沙漠边缘阻击战,开展阻击战核心区治理区划与分区治理任务研究。依据区域荒漠化土地和风沙活动特点,以“沙源不再危害,尘源有效控制”为目标,在对区域风、沙、尘源地,风沙输移规律、路径及其影响范围,自然地理特征,沙尘源地、风沙口、绿洲间防护缺口、绿洲外围流沙入侵地等空间分布进行系统梳理与分析基础上,提出区域荒漠化治理区划与分区治理的重点任务,以期为打好河西走廊-塔克拉玛干沙漠边缘阻击战提供科学支撑。

19602022年河西走廊主要气候要素特征及气候生产潜力
李军, 周发元, 焦亮, 李开明, 李超灿
中国沙漠    2024, 44 (6): 14-25.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00022
摘要367)   HTML15)    PDF (4258KB)(1072)   

河西走廊是甘肃省经济作物的集中种植区,也是中国重要的粮食生产基地。为探究全球气候变化背景下该地区主要气候要素及气候生产潜力的时空分布特征,明确气候生产潜力变化规律,利用1960—2022年河西走廊20个县(区)的年均气温和年降水量数据,采用Miami模型、Thornthwaite Memorial模型以及Liebig最小因素定律估算了气候生产潜力,分析了气候及其生产潜力的时空变化特征,并利用CMIP6模式数据对SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5情景下河西走廊地区未来气候及气候生产潜力变化特征进行了预估。结果表明:近63 a河西走廊年均气温总体表现为上升趋势,年降水量整体表现为降低趋势。在降水量、地形地貌和海拔等因素的协同影响下,气温、蒸散生产潜力呈增加的趋势,气温生产潜力呈现出由北向南依次递减的空间特征分布,降水和标准气候生产潜力表现为降低趋势,低值区均集中于北部近荒漠地带。在4种预估情景下,南部高海拔的绿洲地带和北部近沙漠地带气候类型分别向“暖湿化”和“暖干化”的趋势发展。

19752020年黄河“几字弯”沙漠化时空变化
李森, 杨宗英, 赵鸿雁, 那仁图雅null, 安桂香, 谢家丽, 贾晓鹏, 颜长珍
中国沙漠    2024, 44 (5): 13-22.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00018
摘要689)   HTML62)    PDF (7853KB)(943)   

黄河“几字弯”是新时代“三北”工程防沙治沙的核心区域,是黄河中下游泥沙的主要源区,而作为新提出的荒漠化综合防治战略区域,其沙漠化发展规律和驱动因素尚不清楚。基于Landsat影像,采用面向对象与目视解译结合方法,解译了“几字弯”1975—2020年土地沙漠化数据,并定量分析沙漠化的时空变化及其驱动因素。结果表明:“几字弯”沙漠化土地变化以2000年为时间节点呈现先发展后逆转的态势,2020年的沙漠化程度已逆转到与1975年的程度相当,但沙漠化面积仅逆转到接近1990年的面积。空间格局上,1975—2000年表现为局部逆转,整体恶化;2000—2020年则为整体逆转,局部恶化,恶化区域主要在毛乌素沙地鄂托克旗中部。气候变化和人类活动共同作用主导该区域沙漠化变化,但气候变化贡献率远高于人类活动。

腾格里沙漠东南缘猪毛菜( Salsola collina )根系构型特征比较
楼科尔, 曲文杰, 王磊, 王兴, 郜永贵, 杨新国
中国沙漠    2024, 44 (4): 193-201.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00013
摘要196)   HTML4)    PDF (2176KB)(875)   

根系构型反映植物对资源的吸收能力和利用情况,可揭示沙地植被更新生长与适应机制。本研究以腾格里沙漠东南缘不同地表条件下[流沙地,藻结皮地(半固定沙地),藓结皮地(固定沙地)]的猪毛菜(Salsola collina)为研究对象,采用传统挖掘法收集植物根系,基于量化的根系形态指标,利用几何拓扑学及分形理论分析了根系构型特征,探讨了地表演变对猪毛菜根系构型特征的影响及其适应机制。结果表明:从流沙地、藻结皮地到藓结皮地,猪毛菜根深宽比、根冠比、比根长和比表面积逐次显著降低,根系水平幅则显著增加;根系拓扑指数TI分别为0.8125(流沙地)、0.7107(藻结皮地)、0.6313(藓结皮地),根系结构趋向于从鱼尾形分支结构转变为叉状分支结构;根系分形维数显著提高,但根系分形丰度显著降低。总之,伴随沙地固定程度的增加以及地表结皮覆盖条件的演变,猪毛菜根系生长投入下降,空间拓展能力退化,同时根系的整体结构进一步复杂化,根系生长对策从数量型向质量型转变,资源利用对策向高竞争力方向转变。本研究可为荒漠地区植被恢复和物种选择、配置提供参考依据。

甘肃省乡村振兴组态路径和发展模式
庞卫华, 魏斌, 陈彦芳, 张文斌
中国沙漠    2024, 44 (4): 293-301.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00098
摘要324)   HTML2)    PDF (1047KB)(803)   

乡村振兴是实现省域高质量发展的重要环节,是打破城乡二元差异的重大战略部署。甘肃省乡村振兴受多维条件影响,为明晰影响其机制的核心条件与边缘条件,依据TOE(技术-组织-环境)理论框架,运用模糊集定性比较分析方法,深入探究甘肃省14个市州乡村振兴的内在机理与因素组合,对影响乡村振兴的5条组态路径展开分析,归纳出2种发展模式——TOE框架下数字技术引领型模式和TOE框架下政府引领型模式。为加快构建甘肃省乡村振兴发展新引擎,缩小城乡发展差距,应以数字技术嵌入乡村发展,打造和美甘肃乡村名片。应运用规制与激励手段加强基层组织建设,尤其要强化村民委员会主任书记兼任政策,优化组织利益链条,在巩固脱贫攻坚成果的基础上推动乡村振兴。

Enterobacter sp.菌株的耐锰特性及表征
刘少芳, 占梦婷, 黄雨珊, 陈敏贤, 蔡霓, 胡志宏, 江雪
中国沙漠    2024, 44 (6): 299-306.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00087
摘要96)   HTML3)    PDF (4797KB)(738)   

通过富集培养的方法,从某铀矿周边的稻田土壤中筛选出了一株表现出较强耐锰能力的细菌菌株Enterobacter sp.,命名为NM3。经过菌落形态观察、革兰氏染色以及16S rDNA序列分析的鉴定,确认该细菌归于Enterobacter属。为了研究NM3菌株吸附Mn2+的效率及相关吸附机理,运用了原子吸收光谱、扫描电镜和傅里叶红外光谱等多种仪器进行深入分析。结果表明:该菌株对Mn2+的耐受性高达8 000 mg·L-1。在Mn2+浓度为4 000 mg·L-1条件下经过60 h反应,去除率可达93.3%。参与这一吸附过程的主要官能团包括羟基、烷基和酰胺基团等。进一步检测NM3菌株的促生特性及其对青菜富集Mn2+的影响时发现,该菌株具备产生生长素IAA的能力,能够显著提升锰胁迫下青菜生物量34.13%~56.09%,并且使青菜中的Mn2+含量下降50.09%。

萨拉乌苏河流域现代沙丘沙钾长石单颗粒释光测年
谢佳容, 温小浩, 欧先交, 牛东风, 王双双, 邱明昆
中国沙漠    2024, 44 (6): 135-145.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00061
摘要137)   HTML7)    PDF (4311KB)(722)   

沙漠沉积序列是重建过去气候环境变化的重要材料。本研究利用释光单颗粒测年技术对毛乌素沙地萨拉乌苏河流域的现代沙丘沙进行了石英和钾长石的年代测试。对采集的3个样品分别提取石英和钾长石矿物组分,应用单颗粒测片SAR测试流程测试了样品中石英的等效剂量,应用两步红外激发的单片再生剂量流程(post-infrared infrared-stimulated luminescence,pIRIR流程)测试样品中钾长石的等效剂量,剂量恢复试验和释光特性等各项检验均符合要求。结果表明:(1)样品中石英信号很弱,不适用于该区域的年轻样品的释光测年。(2)采用pIRIR170测试程序对3个现代样品LJB-MD-01、SCHGCMD-01和M01中的钾长石进行等效剂量测试,循环比大部分为0.9~1.1,热转移大多小于10%,结果可靠。(3)IRSL50信号的异常衰退系数(单位为%/10a)为1.99±0.20~2.72±0.73;pIRIR170异常衰退系数为0.02±0.03~0.69±0.31,指示钾长石pIRIR170信号的异常衰减可以忽略。(4)3个地表沙丘沙的钾长石pIRIR170最小年龄模型年代结果分别为115±15、150±20、25±5 a,与理论年龄基本吻合;中值年龄模型年代结果分别为455±65、420±55、30±25 a,比理论年龄稍老。这说明单颗粒钾长石pIRIR170技术适用于该地区的沉积物测年,为包括毛乌素沙地在内的一些沉积物因石英信号弱而无法进行释光测年提供新的思路。

山西省水资源与种植结构耦合协调现状及驱动因素
戴燕燕, 蒋依婷, 张鹏飞, 刘庚, 张蕾
中国沙漠    2024, 44 (6): 37-47.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00056
摘要181)   HTML13)    PDF (5014KB)(690)   

梳理水资源系统与种植结构系统的耦合关系及其影响因素,对水资源短缺和粮食生产结构单调的山西省具有重要意义。在理论揭示山西省11个地市2007—2020年两系统的耦合作用机理的基础上,利用耦合协调度及地理探测器模型分析两系统耦合协调的时空格局及其影响因素。结果表明:(1)山西省水资源与种植结构的综合水平还处于较低层次。复合系统综合发展指数呈现出晋中和晋东南高、晋北和晋南低的特点。(2)山西省水资源与种植结构耦合协调度趋好但总体水平较低,研究期内总体由濒临失调逐步发展到初级协调。空间上,耦合协调度阳泉市太原市吕梁市晋城市晋中市忻州市长治市临汾市朔州市大同市运城市。(3)山西省水资源与种植结构耦合协调度存在空间集聚特征,但集聚程度不强,研究期内集聚程度先升后降。耦合协调度高的地区对邻近地市的辐射能力较弱。(4)影响山西省水资源与种植结构耦合协调度的主导因子依次为农业机械化水平、第一产业用水占比、生态环境用水占比、生活用水占比、地下水供水占比和人均用水量等。另外,各因子与其他因子两两交互后,对耦合协调性的影响起到了双因子增强的效果。

西藏高原沙漠化研究综述
任珩, 姜盛基, 赵文智
中国沙漠    2024, 44 (6): 318-329.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00099
摘要214)   HTML8)    PDF (646KB)(685)   

西藏高原沙漠化作为近年来最严重的高原生态环境问题,不仅决定整个西藏高原的生态环境质量,还影响着中国生态环境的可持续发展。本文从西藏高原沙漠化时空分布格局、风沙地貌形成过程、植被防沙措施及沙漠化监测技术4个方面,综述了西藏高原沙漠化研究最新进展。根据当前西藏高原沙漠化研究中存在的问题提出今后研究重点:(1)增加西藏高原沙漠化区域性和河流上中下联动整体研究;(2)明确沙物质来源及其对河谷风沙的相对贡献;(3)分析植被防沙措施对沙物质移动的影响;(4)构建适用于西藏高原沙漠化监测的新技术。对西藏高原沙漠化防治提出建议,以期为西藏高原生态环境可持续发展提供参考。

甘肃景泰白墩子盐沼国家湿地公园土壤生态化学计量特征
郭思淼, 周晓雷, 任菊, 王润龙, 樊玉科, 刘锐, 张晓玮
中国沙漠    2025, 45 (2): 252-261.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00003
摘要152)   HTML4)    PDF (1782KB)(621)   

生态化学计量学是关于生态系统能量流动和养分循环动态的科学,是生态学的重要领域。以甘肃景泰白墩子盐沼国家湿地公园表层土壤(0~20 cm)为研究对象,依据8类典型植物群落的分布特征布设24组样点,采集土壤样品,分析土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)及全钾(TK)之间的相关性及差异性,旨在揭示白墩子盐沼国家湿地公园土壤生态化学计量特征(SOC、TN、TP、TK、C/N、C/P、N/P、N/K)以及群落类型和土壤理化因子之间的关系,为白墩子盐沼国家湿地公园的科学管理和生态调控提供理论依据和数据支撑。结果表明:(1)研究区土壤SOC、TN、TP、TK的平均值分别为8.20、0.96、0.21、1.85 g·kg-1;化学计量比C/N、C/P、N/P、N/K的均值分别为10.34、52.96、7.54、0.99;(2)各植物群落土壤之间生态化学计量特征均存在显著差异(P<0.05),其中土壤SOC含量为柽柳(Tamarix chinensis)群落最大,芦苇(Phragmites australis)群落最小;土壤TN含量为盐角草(Salicornia europaea)群落最大,是碱蓬(Suaeda glauca)群落的2.03倍;土壤TP含量柽柳(Tamarix chinensis)群落最大,为盐角草(Salicornia europaea)群落的4.50倍;土壤TK含量柽柳群落最大,是小果白刺(Nitraria sibirica)群落的8.80倍;(3)研究区内土壤SOC、TN、TP含量极显著相关(P<0.01);(4)冗余分析(RDA)表明土壤有效磷、pH及地上生物量是解释土壤生态化学计量特征变异的重要因子,三者对土壤生态化学计量特征的贡献率达68.10%。综上所述,研究区内土壤SOC、TN、TP、TK含量均低于中国沼泽湿地土壤平均水平,表明研究区域土壤中SOC、TN、TP、TK含量较为匮乏;各植物群落间土壤生态化学计量均存在显著差异,土壤有效磷、pH及地上生物量是影响白墩子盐沼国家湿地公园土壤生态化学计量特征的主要土壤理化因子;土壤N/P低于14,表明土壤TN含量是限制湿地公园灌丛生长的主要因素。

呼伦贝尔沙化草地不同放牧潜力阶段群落特征
王百竹, 白建华, 萨拉, 王丹雨, 杨晓晖, 朱媛君, 时忠杰
中国沙漠    2025, 45 (2): 205-216.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00123
摘要100)   HTML1)    PDF (1431KB)(610)   

草原是全球陆地生态系统中分布最广的植被类型,是畜牧业生产的关键基地。近年来呼伦贝尔草原面临着日益严峻的沙化问题,威胁着草原生态系统的可持续发展。以呼伦贝尔沙化草地为研究区,分析了不同放牧潜力下物种组成、植物功能群以及群落结构的变化特征。结果表明:呼伦贝尔沙化草地在中放牧潜力阶段具有更多的物种数量,随着放牧潜力的降低,存在度(盖度)Ⅰ(0~10%)、Ⅱ(10%~20%)的物种数减少,存在度Ⅳ(40%~60%)、Ⅴ(60%~100%)的物种数增加,多年生禾草的数量显著降低,一、二年生草本和杂类草数量增加,地面芽植物的比例降低,适口性差的植物比例在低放牧潜力阶段达到最高。群落生产力特征中地上生物量在中放牧潜力阶段最低,高度、盖度、地下生物量均随着放牧潜力的降低而下降。随着草原放牧潜力的降低,呼伦贝尔沙化草地的群落特征呈下降的趋势,且优质牧草逐渐被适口性差的退化指示种替代。

雅鲁藏布江米林段爬坡沙丘形态演变及移动规律
褚佳琦, 严平, 苏志珠, 袁文杰, 王晓旭, 张潇, 赵华刚
中国沙漠    2024, 44 (6): 220-230.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00132
摘要269)   HTML10)    PDF (3494KB)(602)   

雅鲁藏布江流域同时具备沙源、风动力和堆积场所等风沙沉积的理想条件,风沙地貌在河流宽谷段广泛分布。基于1970—2022年多期高分遥感影像解译和气象数据分析,研究了雅鲁藏布江米林宽谷段麦村爬坡沙丘的形态演变及移动规律。结果表明:(1)1970—2010年,爬坡沙丘整体规模明显增长,此后相对稳定;1970年至今,爬坡沙丘表层沙垄分布越来越密集,交会情况也越来越复杂;对爬坡沙丘整体而言,各形态参数间相关性不大,而爬坡沙丘表层沙垄的大多形态参数两两之间有良好的相关性。(2)米林风向以N和NNE为主,起沙风风向以SW和SSW为主,合成输沙方向为53.87°,多年来属于低风能环境(DP=28.18 VU),中风向变率(RDP/DP=0.72)。(3)2010—2022年,表层沙垄整体向NNE方向移动15.71 m,沙垄移动速度0.23~26.79 m·a-1,平均2.57 m·a-1。研究区风能环境低导致沙垄移动速度较慢。受地形影响,近地表层气流与大区域风况共同控制沙垄移动,使其实际移动方向与合成输沙方向存在一定夹角。地形、风况、植被、降水及沙丘本身的特性共同造就了形态特殊的爬坡沙丘,使其成为了独具特色且引人注目的风沙地貌景观。

库姆塔格沙漠三垄沙地区砾波纹形态、粒度及环境风况
郭酉元, 钱广强, 杨转玲, 邢学刚
中国沙漠    2024, 44 (4): 37-45.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00016
摘要253)   HTML13)    PDF (2935KB)(586)   

砾波纹是由双峰沉积物组成的粗颗粒风沙地貌,其发育与形态、粒度和风况之间的关系鲜有报道。通过野外考察、实地观测和实验分析等手段,对三垄沙地区典型砾波纹的形态、粒度以及其发育地区的风况特征进行了初步的研究。结果表明:研究区砾波纹脊线长度为1.23~24.05 m,平均为5.22 m。波纹间距2.62~4.73 m,平均间距为2.52 m。砾波纹的高度0.07~0.41 m,平均为0.18 m,形态指数为17.61。沉积物粒度分布为双峰或三峰分布,表层(0~1 cm)和下层(1~5 cm)平均粒径均值分别为0.64 Φ和1.32 Φ,表层峰顶处颗粒平均粒径为-0.91 Φ。研究区平均风速为4.19 m·s-1,起沙风平均风速为8.65 m·s-1,主要在夏季。研究区年输沙势为804.88 VU,各季节风向变率大于0.8,属低变率风况,春季和夏季输沙势较大,占全年总量的67.1%。合成输沙方向为200.2°,基本垂直于砾波纹的脊线走向。

20012022年祁连山南坡地表温度时空变化特征及驱动因素
李晓燕, 曹广超, 陈宗颜, 袁杰, 孙子婷, 唐建亭
中国沙漠    2024, 44 (5): 84-94.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00048
摘要166)   HTML7)    PDF (3053KB)(570)   

基于MOD11A2、数字高程模型(DEM)、土地利用类型、气象(降水量、气温)及归一化植被指数等数据,利用趋势分析、线性回归、地理探测器等方法,对2001―2022年祁连山南坡地表温度(Land Surface Temperature,LST)进行分析,探讨了影响LST变化的驱动因素。结果表明:(1)在时间维度上,2001―2022年祁连山南坡LST总体呈上升趋势,且表现出明显的时段变化,生长季(5—9月)LST增温率高于非生长季。白天LST呈不显著下降趋势(-0.065 ℃/10a),夜间LST呈显著上升趋势(0.21 ℃/10a),而年均LST以0.072 ℃/10a的速率上升。月平均LST先增大后减小,并以7月为转折点呈对称分布。(2)在空间维度上,LST高值区主要分布在河谷区域。平均LST随海拔升高递减率为0.59 ℃/100 m。不同覆盖类型LST排序为:裸地<水域<草地<林地<建设用地<耕地。(3)在单一因子影响下,海拔是影响LST变化的主要因素,气温次之。在因子组合控制下,气温∩降水量解释力最大(q=0.61),表明气温与降水量耦合是该区LST的主要影响因素。

祁连山地区生态质量时空变化及驱动力
陈兵兵, 盖迎春, 宋忠航, 吴向楠, 艾宇, 杨映, 王生棠, 刘宇烁
中国沙漠    2024, 44 (6): 258-267.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00073
摘要216)   HTML5)    PDF (5484KB)(569)   

基于遥感生态指数(RSEI)分析了祁连山地区2000—2020年生态质量时空变化特征,并利用地理探测器分析了各驱动因子对流域生态质量变化的影响。结果表明:(1)研究期内祁连山地区生态质量保持不变、退化和改善的比重分别约为78.19%、4.25%和17.55%,各子流域生态等级在空间上总体呈现由上游至中下游地区逐级递减的分布特征。(2)石羊河、黑河、疏勒河流域和柴达木盆地4个区域生态质量变化有“极化”趋势,即各流域下游、柴达木盆地核心区等生态质量较差的区域有退化风险,流域中上游及柴达木盆地边缘山地等生态质量中等和良好的区域则持续改善。(3)总体上祁连山各地区自然-人文因子交互对生态质量变化的解释力高于自然-自然、人文-人文因子交互,气候和高程对各地区生态质量变化起核心作用,人文因子的影响则差异明显,石羊河和黑河流域、柴达木盆地、青海湖和大通河-湟水流域分别主要受到第一、二、三产业比重的影响,疏勒河流域受人文因子影响较小。

黄河中游城市群绿色技术创新能力的时空演变与影响因素
史利江, 李前锦, 高杉, 李永宁, 姚晓军, 张晓龙, 张殷波, 高峰
中国沙漠    2024, 44 (6): 122-134.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00094
摘要122)   HTML5)    PDF (4621KB)(568)   

基于DPSIR模型构建了黄河中游城市群绿色技术创新能力的综合评价指标体系,利用熵值法、泰尔指数、空间自相关、引力模型以及地理探测器等方法分析了2010―2020年黄河中游城市群绿色技术创新能力的时空格局演变、影响因素以及空间关联网络特征。结果表明:(1)黄河中游城市群绿色技术创新能力呈逐年上升趋势,四大城市群间绿色技术创新能力的非均衡性逐步减小,但各城市间绿色技术创新能力的非均衡性逐渐增大。(2)绿色技术创新能力的空间分布形成了多“核心-边缘”的空间格局,4个省会城市的绿色技术创新能力优势明显,而黄土高原东西两侧、关中平原西部及中原城市群东南部的城市绿色技术创新能力偏低;空间自相关在全局上随机性较强,在局部也仅有个别城市存在高-低、低-高的集聚现象,没有形成明显的空间集聚特征。(3)绿色技术创新能力的空间关联网络格局趋于复杂,形成了郑州-新乡-西安强空间引力的小三角区和郑州-西安-太原强空间引力的大三角区。(4)社会经济基础、创新资源、创新环境以及产业结构等因素通过与其他因子的交互作用,成为影响黄河中游城市群绿色技术创新能力空间分异的主要驱动因素。

砾波纹地表风沙颗粒蠕移特征及其地貌学意义
钱广强, 杨转玲, 邢学刚, 董治宝, 潘凯佳, 孟雨萱, 郭酉元
中国沙漠    2024, 44 (6): 287-298.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00136
摘要338)   HTML11)    PDF (4303KB)(551)   

蠕移是风沙颗粒传输的3种基本形式之一,也是目前较少关注的研究领域。砾波纹作为一种独特风沙地貌形态,由双峰型沉积物组成,表面被粗颗粒覆盖,其形成演化与蠕移运动密切相关,但学界对其形态动力过程认知非常有限。因此,以砾波纹为载体,研究了蠕移运动规律并探讨其地貌学意义。本研究在库姆塔格沙漠北部三垄沙地区开展,借助新型蠕移集沙仪,在14个月内进行了10次连续原位观测。结果表明:砾波纹地表的蠕移输沙通量为0.047~0.352 g·cm-2·min-1,且随季节存在明显的变化。蠕移质的粒度分布为双峰型,分选较好,粗偏,宽至极宽峰态,中沙和细沙含量可达85%,粗沙及以上颗粒占10%强;不同粒级的蠕移输沙通量存在较大差异,中细沙输沙通量最大,极粗沙和极细砾则呈量级减少。蠕移输沙通量与起沙风平均风速之间存在相关性,最强的蠕移输沙过程发生在夏季沙尘暴期间,而最弱的发生在冬季。除了风况之外,沉积物粒度特征、不同方向的沙源供应程度均影响蠕移输沙通量和物质组成。从沉积学上来看,砾波纹表面的蠕移运动,对其内部“渗入”结构和粗细互层的前积纹层形成具有重要贡献。本研究对揭示风沙蠕移物理过程和砾波纹地貌演化提供了一些新的认识。传统上以粒径划分蠕移的方法值得商榷,更为深入的蠕移运动机理及其在地貌学意义值得深入研究。

腾格里沙漠南缘大型光伏基地植被保护和生态修复的理论与对策
陈强, 迟洪明, 丁伟, 杨昊天, 吴吉军, 杨奕颖, 吴旭东, 张亚峰, 季波, 李云飞, 张志山, 刘立超
中国沙漠    2024, 44 (5): 123-132.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00037
摘要220)   HTML12)    PDF (3896KB)(523)   

推动新能源发展、促进能源结构改革是解决气候变化和能源短缺问题的根本途径,大力发展光伏新能源是中国实现碳达峰、碳中和目标的重要内容。近年来光伏新能源基地建设急剧发展,而在全国粮食安全战略下,土地资源成为光伏电站建设的主要约束条件。为了应对这一挑战,国家鼓励在严格保护生态前提下,在沙漠、戈壁、荒漠等区域选址建设大型光伏基地。沙漠地区地形复杂,风沙肆虐,环境恶劣,植被破坏容易、修复难,在建设大型光伏电站过程中,如何既能有效提高光伏发电效率,又能保护好植被,具有极大的挑战性。本文以腾格里沙漠南缘大型光伏基地为研究对象,调查和分析了项目区自然环境条件、植被状况和土壤水分特征,分析了固沙灌木盖度与灌木死亡率、土壤水分与灌木盖度和灌木死亡率之间的关系,基于腾格里沙漠南缘固沙植被长期生态学研究成果以及沙漠和退化生态系统生态恢复的理论和技术,提出了沙漠地区开展科学的植物保护和生态修复建议,旨在助力沙漠光伏建设+生态保护+生态修复综合模式的探索和开发,打造高质量大型沙漠光伏+沙漠治理示范样板。

浑善达克沙地风蚀物粒度和元素分异特征
娄俊鹏, 蔡迪文, 马文勇, 焦琳琳
中国沙漠    2024, 44 (5): 143-154.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00045
摘要147)   HTML7)    PDF (2671KB)(510)   

为探究浑善达克沙地风蚀物粒度和化学元素的分异特征及相互关系,通过风洞试验分析了不同风速下风蚀物的粒径级配、粒度分布频率曲线和粒度参数等特征以及风蚀物元素含量的变化规律。结果表明:土壤风蚀速率与风速符合指数函数关系,不同风速下风蚀物的粒度分布曲线皆为单峰且峰态皆非常宽,平均粒径2.46~2.58 Ф,分选性较差,呈极度正偏。风蚀物中元素含量随风速变化模式主要包括连续下降型、“W”下降型和先升后降型,大部分元素含量与风蚀物中<125 μm部分极显著正相关关系,而与125~500 μm部分极显著负相关。

石羊河流域产水服务供需时空变化及驱动因子
夏鸿华, 杨林山, 冯起, 苏迎庆, 邹星怡, 贺王含
中国沙漠    2024, 44 (6): 87-99.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00065
摘要124)   HTML3)    PDF (8235KB)(510)   

开展流域产水服务供需匹配关系的研究对促进区域水资源科学利用及生态环境可持续发展具有重要意义。选取石羊河流域为研究区,基于1990、2000、2010、2020年遥感影像、站点监测及再分析产品数据,采用InVEST模型、用水需求估算、供需指数及地理探测器等方法综合分析1990—2020年石羊河流域产水服务供需现状及演变特征。结果表明:(1)1990—2020年,石羊河流域产水服务供给量空间上呈现西南高东北低的分布特征,1990年产水量最低(16.55×108 m3),2010年最高(19.37×108 m3)。产水服务贡献率最高的为林地及草地。(2)流域产水服务需求量整体呈现西南高东北低的空间分布特征,1990年产水服务需求量最高(20.39×108 m3),2020年最低(17.78×108 m3),耕地是流域用水服务需求量最高的土地利用类型。(3)流域西南部山地产水服务供需匹配程度较高,石羊河干支流流经区次之,而流域东北及东部地区产水服务供需匹配程度较低。研究区内供需指数两极分化明显,区域内水资源供需空间分配极度不均。时间上产水服务匹配状况有逐步好转的迹象,2020年流域产水服务的供需匹配程度有明显提高。(4)地理探测器结果表明,10种因子中影响流域产水量空间分异的最大因子是年降水量,同时,各驱动因子的交互作用解释力均大于单一因子,存在双因子增强及非线性增强两种组合形式。因此,未来亟须加强流域气候变化适应性管理政策的调整,统筹流域水资源综合管理。

宁夏河东沙地植被多样性与土壤的关系
王帅, 马登科, 何志斌, 孙玮皓, 杜军, 李睿, 王文, 杨淑萍, 赵书玄
中国沙漠    2024, 44 (4): 202-211.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00027
摘要436)   HTML6)    PDF (1984KB)(502)   

明确植被多样性与土壤理化性质的关系是沙地植被保护和荒漠化治理的重要前提。本研究调查了宁夏河东沙地植被群落特征及土壤理化性质,探究了植被与土壤间的关系。结果表明:调查区域有植物15科、34属、41种,其中单种属29属,单属科11科。草本植物占绝对优势,共计36种,占87.80%,仅5种灌木,无乔木。样地物种多样性指数(0.60~1.07)和均匀度指数(0.46~0.63)均较低,而优势度指数较高(0.46~0.68),植被组成较简单,群落优势种较突出。河东沙地主要为碱性土,部分区域为强碱性土,土壤未见明显盐化特征。有机质含量(1.68~2.80 g·kg-1)、全氮含量(0.12~0.20 g·kg-1)与科尔沁沙地和毛乌素沙地相当,但有效磷含量(0.41~1.85 mg·kg-1)仅为科尔沁沙地的20%,表明河东沙地植被可能存在磷限制现象。冗余分析表明,土壤指标能很好地解释河东沙地植被群落特征,第一排序轴的解释率达到75.87%,其中表层土壤全氮、有机质、C∶N总解释率达49.20%,表明表层土壤有机质和氮含量对河东沙地植被形成和分布有重要影响。河东沙地植被盖度与表层土壤水分含量极显著负相关、与土壤养分含量显著负相关,植被高度与表层土壤有机质和全氮含量显著负相关,物种丰富度和多样性指数与土壤养分间显著负相关。

黄河流域数字经济与制造业高质量发展耦合协调及其障碍因子
苏耀华, 赵鹏睿, 柳江
中国沙漠    2024, 44 (6): 268-276.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00142
摘要144)   HTML5)    PDF (2328KB)(500)   

数字经济与制造业的深度融合是必然趋势,也是推动制造业高质量发展的重要途径。以黄河流域9省(区)为研究对象,构建数字经济与制造业高质量发展指标评价体系,考察2011—2022年黄河流域数字经济与制造业高质量发展的耦合协调关系与动态演变趋势,并通过测算障碍因子,揭示影响耦合协调发展的主要因素。结果表明:(1)黄河流域数字经济与制造业高质量发展水平均呈现上升态势,基于自然断点法并运用ArcGIS制图发现黄河流域各省(区)数字经济与制造业高质量发展水平存在显著差异且空间分布不均衡,高水平区域集中在黄河流域下游。(2)黄河流域数字经济与制造业高质量发展耦合协调度呈上升趋势但总体水平较低,由中级失调改善为轻微失调,中下游区域耦合协调发展较好。(3)通过障碍因子识别发现产业结构高级化、研发人员数以及软件业务收入为主要的二级指标障碍因素,准则层中数字产业发展、产业协调与绿色发展对协调发展的制约最大。因此,推动制造业数字化转型,加快数字经济与制造业协调发展对于黄河流域实现经济增长具有重要意义。

科尔沁-浑善达克沙地20002020年土地沙化时空变化格局
刘二燕, 赵媛媛, 周蝶, 武海岩, 高广磊, 丁国栋
中国沙漠    2024, 44 (4): 46-56.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00040
摘要551)   HTML10)    PDF (4176KB)(489)   

科尔沁-浑善达克沙地是中国的土地沙化严重地区,开展土地沙化时空变化格局研究是科学开展防沙治沙工作的重要基础。基于2000—2020年MOD13Q1 NDVI数据、气象数据、社会经济数据等,以植被覆盖度作为土地沙化程度的主要表征指标,采用Sen+Mann-Kendall趋势分析、条带分析和地理探测器等方法,揭示科尔沁-浑善达克沙地2000—2020年土地沙化时空变化格局和主要驱动因素。结果表明:(1)科尔沁-浑善达克沙地土地沙化程度呈西重东轻的分布格局,科尔沁沙地和浑善达克沙地相接处一直存在沙化现象。(2)2000—2020年,科尔沁-浑善达克沙地土地沙化呈现显著逆转趋势,沙化逆转区域面积占研究区总面积的73.59%,主要分布在浑善达克沙地中东部和科尔沁沙地东南部;沙化呈现加剧趋势的面积占比为11.17%,呈零星分布状态。(3)降水量和人口密度是影响科尔沁-浑善达克沙地2000—2020年土地沙化空间格局的主导因子;所有因子的交互作用均呈双变量增强,降水量与土壤类型的交互作用影响最大。建议在科学评估区域资源环境承载力的前提下加强跨区域的合作与协调,加大对浑善达克沙地的治理力度,优化科尔沁沙地产业结构,推动生态与经济协调发展,促进山水林田湖草沙一体化保护和系统治理。

湿沙表面风蚀的动力过程与风干效应
王彬, 韩庆杰, 刘冰, 孙向波, 赵星莹, 刘燕, 王永军
中国沙漠    2024, 44 (5): 225-235.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00120
摘要175)   HTML5)    PDF (7193KB)(480)   

风干效应是影响湿沙表面风蚀传输过程的重要因素。为探究湿沙表面风蚀动力过程的作用机制,利用风洞装置模拟了低风速下湿沙表面风干过程。结果表明:(1)高湿度(>10%)湿沙表面的风干过程呈现三项式分布的“S”形变化特征,即定风速下表面湿度的下降速度呈现出前快中慢后快的特点,并且变化的转折点湿度为5.12%,证明了高湿度沙面风干过程开始加速与风蚀发生几乎同步。(2)低湿度下(<5.12%)风干速度及风蚀显著同步加快的湿度阈值(0.829%)接近于M1.5,湿沙表面风蚀可能与颗粒间水分存在形式相关。由此推断,湿沙表面的风干效应与风蚀过程存在互馈关系,即湿度降低至一定阈值,风蚀就会发生,同时风蚀过程会加速风干,此阶段的风干效应则呈线性变化特征。在实验获得的风干效应模型基础之上,建立了湿沙表面起动摩阻风速、风蚀模数随湿度变化的方程,这有助于了解湿沙表面风干过程中风蚀参数的变化特征。

光伏电站建设的生态效应:光伏治沙研究进展与展望
刘坤, 王波, 张发国, 吴晓, 王睿, 张峰, 贾蓉, 张红星, 未丽, 董礼, 包爱科
中国沙漠    2025, 45 (1): 277-291.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00182
摘要530)   HTML17)    PDF (3528KB)(462)   

土地荒漠化对全球范围内粮食安全产生巨大威胁,在生态和社会层面产生严重的负面影响,造成巨大的经济损失。随着光伏技术的发展及其产业链的日趋成熟,光伏电站在光热条件优越、土地廉价、干旱半干旱地区大规模建设,光伏治沙技术也随之产生。该技术是将光伏发电、防治沙漠化、节水农业技术相结合的一种创新方法,旨在利用沙漠丰富的太阳能资源进行清洁能源生产,同时通过工程措施、生态措施、光伏治沙单元(即单个电站)的多尺度空间布局来防治沙漠化,改善生态环境,达到生产和生态双赢的效果。通过综合国内外相关文献报道以及本课题组实践经验,梳理了光伏治沙技术的发展轨迹,提出了用于理解光伏治沙理念和效益的光伏-土壤-植被耦合系统,阐明了该技术的基本原理、具体措施和实践意义,并对其研究和实践进行了展望,以期为光伏治沙技术进一步优化及其规模化应用提供参考。

中国沙质海岸风沙防治研究进展
李娜, 屈建军, 安兰兰, 张德熙, 李育培
中国沙漠    2025, 45 (2): 217-224.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00186
摘要152)   HTML8)    PDF (721KB)(453)   

中国海岸线曲折复杂,绵延数万千米,其中沙质海岸占据了很大比例。近年来,沙质海岸风沙防治研究受到了广泛关注,这对于保障沿海地区的生态安全、经济发展和社会稳定具有重要意义。本文全面梳理了沙质海岸风沙防治的研究进展,综合分析了多年来中国沙质海岸风沙危害的类型、成因、风沙运动观测与模拟、风沙防治措施、资源利用与保护等方面的研究成果。沙质海岸风沙危害以风沙侵蚀和堆积为主要形式,其发生受自然因素与人为活动共同影响。中国沙质海岸风沙综合防护融合工程固沙、生物治理与资源合理利用的多元化策略,通过精准观测与模拟风沙运动规律,科学指导防护措施的制定与实施。当前,中国沙质海岸风沙防治仍面临技术模拟、特殊环境适应性、能源供应稳定性等挑战。未来,需深化特征环境风沙运动规律探索,优化治理策略,突破技术瓶颈,加强国际合作,共同应对气候变化和海平面上升带来的挑战,为全球海岸生态环境保护贡献中国智慧与方案。

资源依赖视域下荒漠化地区农户耕地利用效率差异及影响因素研究——基于南疆四地州农户调查数据
罗万云, 戎铭倩, 郭世豪
中国沙漠    2024, 44 (5): 105-115.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00041
摘要129)   HTML2)    PDF (2700KB)(449)   

本文构建了不同经营规模农户的耕地投入产出的解释框架,运用南疆四地州荒漠化外围的农户调查数据,通过非期望产出的超效率模型(Super-SBM)与Tobit模型分析农户耕地利用效率及影响因素。结果表明:(1)荒漠化地区农户在耕地投入产出上存在显著的经营规模差异。中等规模农户的非期望产出较低,更有利于荒漠化防治;农户耕地的综合技术效率偏低,纯技术效率值仅为规模效率值的43.36%。(2)农户耕地纯技术效率值与规模效率值的概率函数曲线随着耕地面积增加呈现先增后降的趋势,纯技术效率值(1.1 hm2)比规模效率值更快达到峰值(4.4 hm2)。(3)中、大规模农户的影响因素多,中等规模农户受到耕种投入、劳动力年龄、是否雇工、民族等变量影响,大规模农户还受耕地保护偏好的影响。荒漠化防治政策需要激励外围农户耕种方式向集约化转型,注重适度规模化经营,及时评估耕地流转制度及经营方式变革对荒漠化防治的影响,大力推进数字农业技术,减少农业面源污染及地下水超采,加强劳动力的语言与技能的培训,推动荒漠外围的耕地绿色发展。

阿拉善沙漠物源和输沙带研究进展及其对“三北”工程风沙口治理的启示
孔维远, 崔桂鹏, 高攀, 周尚哲, 熊伟, 卢琦
中国沙漠    2024, 44 (4): 236-243.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00082
摘要306)   HTML7)    PDF (608KB)(437)   

位于内蒙古西部的阿拉善高原分布着中国面积第二、第四大的巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠,是中国北方粉尘的重要源区,也是西北路风沙进京的重要通道。这两大沙漠目前已被纳入新“三北”工程河西走廊-塔克拉玛干沙漠边缘阻击战的重点治理区域,斩断两大沙漠“握手”、锁边固沙是本区的治理难点。为了给“三北”工程风沙口治理和相关基础研究提供全面深入的参考,回顾了对两大沙漠物源和围绕雅布赖山形成的“握手”输沙带的重要研究进展,并提出了未来应围绕风沙源区和传输机制、锁边林草建设和防护林退化机制以及发挥风能资源优势等方面开展科研创新,以科技攻关带动“三北”工程攻坚,为打赢“三北”工程三大战役提供支撑。

和田河下游灌丛沙堆表层沉积物粒度和分形特征
肖佳奇, 武胜利, 陈鹏鹏
中国沙漠    2024, 44 (4): 24-36.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00012
摘要257)   HTML8)    PDF (3950KB)(430)   

灌丛沙堆的研究对区域生态环境保护、沙漠化防治、环境演变分析具有重要的意义。对和田河下游胡杨(Populus euphratica)沙堆、柽柳(Tamarix)沙堆不同地貌部位沙堆表层沉积物粒度和分形特征进行了分析。结果表明:(1)沙堆表层沉积物粒级含量有所差异,胡杨沙堆、柽柳沙堆表层沉积物含量分别为93.67%、90.17%,主要由极细砂、细砂、粗粉砂组成。(2)沙堆各地貌部位沉积物粒径具有一定的变化规律,胡杨沙堆、柽柳沙堆的平均粒径均表现为从迎风坡坡脚至沙堆顶部逐渐变细,从沙堆顶部至背风坡坡脚逐渐变粗。胡杨沙堆和柽柳沙堆粒度频率分布曲线呈双峰分布,胡杨沙堆粒度频率分布曲线较高较窄,粒径更集中。(3)在沙堆表层沉积物概率累积曲线中,沿主风向胡杨沙堆表层沉积物粒度概率累积曲线的跃移组分斜率较大,分选性较好,跃移组分含量比柽柳沙堆高7.25%;柽柳沙堆悬移组分含量比胡杨沙堆高5.84%。(4)沙堆表层沙物质分形维数与平均粒径显著负相关(P<0.05),与分选系数、偏度、峰态均显著正相关(P<0.05)。不同类型沙堆表层沙物质分形维数与黏土、极细粉砂、细粉砂、中细粉砂、粗粉砂含量均呈极显著正相关(P<0.01),其中与黏土含量正相关性最高;与细砂呈显著负相关(P<0.01)。区域风动力条件、植物形态特征、植被覆盖度及沙物质的来源是和田河下游沙堆表层沉积物粒度及分形特征出现差异的主要原因。

生长季降水格局变化对科尔沁沙地典型生境植物群落结构、功能和地上生物量的影响
张晶, 左小安, 吕朋
中国沙漠    2024, 44 (4): 1-13.   DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00010
摘要462)   HTML103)    PDF (1681KB)(430)   

为探究中国干旱、半干旱草地在生长季降水格局变化下植物群落结构、功能和地上生物量的变化规律,以科尔沁沙地为研究对象,于2022年分别在固定沙丘和沙质草地设立5—9月减水60%(P60-)、5—9月增水60%(P60+)、5—6月减水100%(P100-)和5—6月增水100%(P100+)野外模拟控制试验,分析了生长季降水格局变化下植物群落特征(物种多样性、植被盖度、植物密度、地上生物量)、植物群落功能性状(高度、叶片厚度、比叶面积、叶干物质含量、叶片碳氮含量)以及土壤理化性质(土壤含水量、pH、电导率、机械组成、碳氮含量)等指标的变化规律和与地上生物量的相关关系。结果表明:干旱(P60-和P100-)提高了科尔沁沙地中虎尾草和蒺藜等一年生C4植物的重要值(P<0.05),降低了糙隐子草等多年生植物的重要值(P<0.05);对于固定沙丘而言,生长季前期极端干旱(P100-)提高了Simpson优势度指数(P<0.05),降低了Shannon-Wiener多样性指数(P<0.05),整个生长季持续干旱(P60-)提高了地上生物量(P<0.05);对于沙质草地而言,干旱(P60-和P100-)降低了植被盖度和植物密度(P<0.05);干旱处理下地上生物量的提高主要是由单株生物量较大物种优势度的提高所导致,固定沙丘和沙质草地间土壤含水量和细砂含量的差异会通过影响Shannon-Wiener多样性指数和植物群落高度对地上生物量产生影响。因此,生长季降水格局变化改变了科尔沁沙地草地植物群落的物种组成、植被特征和土壤理化性质,影响地上生物量的同时改变了该区域草地生态系统的结构和功能。