草原是陆地生态系统的关键组成部分，为维持区域生态安全发挥着极为重要的作用。土壤多功能性（soil multifunctionality，SMF）是衡量土壤系统提供多种功能的综合指标，对评估草原生态系统功能和区域可持续发展具有重要指导意义。然而，目前SMF研究仍处于初步阶段，研究对象多为农田生态系统，对于草原等自然生态系统的研究较少。此外，对草原生态系统SMF与植物和土壤微生物的关系以及全球变化对草原生态系统SMF影响机制的认识十分有限。因此，本文从SMF的概念和内涵、量化指标及方法、植物和土壤微生物与SMF的关系、全球变化对SMF的影响以及SMF的空间变异性5个方面论述SMF的研究进展，梳理了草原生态系统SMF的变化特征及影响机制。根据当前研究中存在的问题提出了今后研究应重点关注的内容：（1）统一规整SMF量化体系；（2）SMF在不同空间尺度上的转换机制；（3）不同类型草原生态系统SMF驱动机制；（4）土地利用变化、降水增加、气候变暖和氮沉降等全球变化交互作用对SMF的影响；（5）地上植物功能与SMF的联系和互馈机制；（6）根系功能性状对SMF的影响和植物在不同组织水平对SMF的贡献；（7）微生物稀有种群以及植物-土壤动物-土壤微生物多营养级联动对SMF的影响。

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。

地质遗迹是黄河流域旅游资源供给体系的重要组成部分。运用平均最近邻、核密度估计和空间自相关等方法探究黄河流域1 481处重要地质遗迹的空间分布格局，建立黄河流域地质旅游开发潜力评价指标体系，借助熵权-TOPSIS模型深入探究黄河流域各市州盟的地质旅游开发潜力。结果表明：（1）黄河流域重要地质遗迹为集聚型分布，但不同类型和等级的地质遗迹集聚程度差异显著；（2）黄河流域地质遗迹整体呈中游稠密、上下游稀疏，一主双副、带状延伸的格局，黄河中下游晋豫交界地带是绝对的地质遗迹核心分布区；（3）全局尺度上正相关的集聚分布态势明显，但局部空间上不同类型、等级的地质遗迹空间关联特征差异显著；（4）黄河流域地质旅游开发潜力的空间分异和极化分布趋势明显，潜力高和较高的市州盟数量较少，潜力低和较低的市州盟约占46.09%，空间上呈现由黄河下游向上游梯度递减的格局。

沙漠化是中国面临的主要生态环境问题之一。持续遏制沙漠化、修复沙化土地是中国生态建设的紧迫任务。通过人工植被种植、机械固沙、化学固沙和工程固沙的方式进行生态恢复和沙漠化防治是中国主要的治沙方法和途径，但也存在一定的局限性，如水分限制和环境污染等。在生态文明建设和绿色发展的背景下，对固沙和沙化土地治理方法提出了更高的要求。生物土壤结皮（Biological soil crusts，BSCs）广泛分布在中国沙区，能够在气候干旱、辐射强、降水量极低的沙漠地区生长，不仅能够减少沙面的侵蚀，还能增加土壤肥力，提高土地质量，控制沙面径流入渗平衡。蓝藻是BSCs形成的先锋物种，并在BSCs发育后期的物种形成和演替中发挥着重要作用。然而，自然条件下BSCs形成往往需要10~20 a，因此通过人工培育加速BSCs形成，即人工生物土壤结皮固沙技术，可显著缩短固沙时间、加速生态恢复速率。基于近年来中国学者对人工BSCs，尤其是人工蓝藻结皮的研究，从固沙蓝藻种选择、培养方式/模式、人工蓝藻结皮属性、影响因子以及其应用进行综述，分析当前研究的主要进展，并展望未来人工蓝藻结皮的研究方向，以期为中国人工BSCs的研究提供依据。

天山北麓绿洲荒漠过渡带生境脆弱，通过揭示该区域植被生态学特性，进而推测其演替趋势，以期为生态保护提供理论基础或参考建议。在该区设置39个典型样地进行调查，运用重要值、生态位宽度、生态位重叠度、χ²检验、Pearson相关检验和Spearman秩相关检验等方法对优势植物生态位特征与种间联结性进行分析。结果显示：（1）研究区优势物种28种，生态位宽度差异显著，生态位宽度测定结果与重要值变化趋势无显著相关。骆驼刺（Alhagi camelorum）、角果藜（Ceratocarpus arenarius）、梭梭（Haloxylon ammodendron）等生态宽度指数较大，其中骆驼刺B_L和B_S分别为12.11和2.77，占绝对竞争优势。（2）研究区优势植物的生态位重叠指数普遍偏小，对环境资源的需求相似性不大，种间竞争较弱。簇生泉卷耳（Cerastium fontanum）和白车轴草（Trifolium repens）、早熟禾（Poa annua）和簇生泉卷耳等竞争关系明显，角果藜和早熟禾，早熟禾和骆驼刺等竞争较弱。（3）研究区植物群落呈不显著正联结，3种检验显示多数种对间呈不显著关系，各物种间呈独立分布格局，稳定性相对较差，关联性相对较弱，处于演替的初期阶段，结构和功能尚未完善，有正向演替的趋势。（4）物种间的Pearson相关系数、Spearman秩相关系数与相应的生态位重叠程度之间均显著正相关（P<0.01，斜率>0），表现为种间正（负）联结越强，生态位重叠程度越大（小）。

构建合理的生态环境脆弱性评价体系是生态环境脆弱性评价的关键。为了提高生态承载力和生态环境质量，促进生态系统良性发展，基于Landsat 5/9卫星遥感影像、数字高程模型、土壤、气象及社会经济数据，利用CRITIC客观赋权法开展生态环境脆弱性评价，使用转移矩阵及障碍度模型，探讨了2000—2022年天水市生态环境脆弱性变化及其成因。结果表明：裸土指数、土地利用类型、气温和降水量是影响天水市生态环境脆弱性的主要因子；天水市生态环境脆弱性呈北高南低分布；相比于2000年，2022年天水市生态脆弱性整体降低，除武山、甘谷中北部部分区域极度脆弱区保持不变以外，总体上天水市大部分极度脆弱区降为重度或中度脆弱区，但城区周边部分区域受城市化影响由中度脆弱区升高为重度或极度脆弱区；2022年天水市极度脆弱区脆弱性降低的主要影响因素为裸土指数、土地利用类型和降水量。未来一段时间内因地制宜植树种草、提高人工影响天气能力和灌溉水平，是降低天水市生态环境脆弱性的主要手段。

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。

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。

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。

对中国东部荒漠草原——内蒙古苏尼特左旗、苏尼特右旗以及二连浩特荒漠草原的主要植物群落类型及特征进行了系统性调查研究，对《中国植被》未收录的主要植物群系类型进行了补充。以遥感技术、1∶100万中国植被图为基础，当地资料记载为补充，调查了100 m×100 m植物群落样地60个。根据样地内植物种重要值排序，完成群丛、群系的命名、分类。应用T检验及相关性等统计方法完成分析。结果表明：该区域小半灌木荒漠草原群系组有盐爪爪群系、珍珠猪毛菜群系、红砂群系、小叶锦鸡儿群系、狭叶锦鸡儿群系、驼绒藜群系、蒙古莸群系、松叶猪毛菜群系、长梗扁桃群系、霸王群系、沙木蓼群系；丛生禾草荒漠草原群系组有戈壁针茅群系；杂类草荒漠草原群系组有银灰旋花群系、碱韭群系、蒙古韭群系、细叶薹草群系等。其中，《中国植被》未收录的群系包括沙木蓼群系、蒙古莸群系、小叶锦鸡儿群系、狭叶锦鸡儿群系、松叶猪毛菜群系、长梗扁桃群系以及银灰旋花群系、蒙古韭群系、细叶薹草群系等。在该区域荒漠草原，灌木群落在植物种高度、盖度及生物量（干）方面与草本群落有显著性差异，且高于草本群落；灌木植物对草本植物生长的影响有一定的群落尺度范围；在灌木群落内，灌木植物种密度、生物量对草本植物种丰富度、盖度及高度生长有一定的负影响，对群落外的草本植物影响不显著。

基于人地系统和韧性概念内涵，构建包含经济、社会与生态等子系统的人地系统韧性评价指标体系，使用GIS空间分析和耦合协调度模型，对2000—2020年黄河流域人地系统韧性时空演化格局和子系统间韧性的耦合协调状态进行了探究。结果表明：（1）2000—2020年黄河流域人地系统韧性整体呈现增强趋势，在空间上呈现东南高、西北低的分布特点。（2）黄河流域人地系统韧性空间分布存在内部集群结构，整体表现出较强的正相关分布现象。（3）2000—2020年黄河流域人地系统及子系统韧性空间重心整体西移，流域内部系统韧性差异程度整体变弱。（4）2000—2020年黄河流域人地系统子系统韧性耦合协调度整体呈现增长态势，生态系统韧性对子系统韧性耦合协调度提升的带动作用强于经济系统与社会系统韧性发展，子系统韧性发展速度不均衡问题较为明显。

沙地和沙漠是干旱半干旱地区重要的地质档案载体，记录着丰富的气候演化和沙漠变化信息，尤其是位于东亚温带季风区的呼伦贝尔沙地，蕴含着丰富的东亚季风和人类活动信息。然而受沙丘流动性影响及研究手段的匮乏，目前对于呼伦贝尔沙地全新世以来的气候信息知之甚少。本研究针对呼伦贝尔沙地两个典型风成砂-古土壤沉积序列，进行了多指标如粒度、磁化率、色度、地球化学和总有机碳（TOC）分析，同时结合岩性特征重建了呼伦贝尔沙地全新世以来的气候演化历史。结果表明：两个剖面古土壤层的细颗粒组分、磁化率、化学蚀变指数（CIA）、Rb/Sr、TOC呈高值，而（CaO+Na₂O+MgO）/TiO₂和亮度呈低值。此外，在6 356±31~2 235±51 cal. a BP和1 620±42~498±17 cal. a BP年龄阶段出现两个明显的变化趋势，指示了呼伦贝尔沙地气候向暖湿方向的逆转，且风成砂层（气候干冷）向古土壤层（气候暖湿）过渡是逐渐进行的，而由古土壤层（气候暖湿）向风成砂层（气候干冷）过渡是骤然变化的。通过与呼伦贝尔沙地古土壤年龄汇编对比，当前研究的古土壤发育年代与邻区的气候暖湿期对应较好，表明呼伦贝尔沙地的正逆演化过程受区域气候演化控制。沙地古土壤发育时间与太阳辐射高值相对应，表明太阳辐射驱动的东亚夏季风变化是呼伦贝尔沙地气候逆转的主要因素。此外，近2000年来人类活动的增强可能对风沙活动加剧造成了一定影响。

粉色盐湖往往被称为玫瑰湖，关于其颜色随时间变化原因研究较少。本研究通过野外考察观测与室内X射线衍射、高通量测序等方法，对巴丹吉林沙漠玫瑰湖达格图湖泊颜色随季节变化成因进行分析。结果表明：达格图属于高盐高碱的氯化物型盐湖。夏季水温高、水中营养物质丰富，造成嗜盐嗜碱有色微生物大量繁殖，使湖水呈现亮粉色；秋季随着水温降低、水量减少，有色微生物减少或消失，湖水变为无色透明。此时混杂赤铁矿的氯化钠结晶大量析出，在湖底形成粉色盐层，使整个湖泊呈现淡粉色。不同季节微生物数量变化造成水中溶解氧不同，赤铁矿因此发生氧化还原反应，造成不同季节结晶盐中赤铁矿含量随之改变。

生态敏感性是评估区域生态环境问题和实施生态功能区划的重要指标，可作为区域生态修复与分区治理的重要依据。以河西地区为例，首先针对沙漠化、水土流失、盐渍化、生境质量等生态问题，耦合空间距离指数模型构建生态敏感性评价体系，其次，运用格网编码法对河西地区生态敏感性波动强度及波动趋势进行分析，并结合地理探测器探明生态敏感性演变进程中主要驱动因子；最后，基于生态敏感性的时空演变特征进行生态治理分区。结果表明：（1）河西地区生态敏感性具有明显空间分异性，呈现西北高东南低的分布状况；（2）生态敏感性稳定区占主导地位，面积占比为46.54%；（3）生境质量敏感性对河西地区生态敏感性解释力最强；（4）河西地区可划分为优化治理区、管控治理区、长效治理区、综合治理区4个生态分区，分区面积占比分别为32.08%、27.80%、11.30%、28.82%，对于不同分区特征建议实施不同的生态治理策略。

以关中平原城市群作为研究区域，通过熵值法综合测度关中平原城市群的城市脆弱性，并分析其时空演变特征，运用地理探测器探究其驱动因子。结果表明：（1）2004—2018年，在时间上，关中平原城市群城市脆弱性整体呈下降趋势，在空间上呈现四周高中间低的特征，2004年脆弱类型多呈现高度脆弱和较高脆弱；城市间脆弱性差距逐步缩小，趋于稳定低值，城市发展态势良好。（2）地方财政收入、霍夫曼系数和生活垃圾无害化处理率对城市群脆弱性影响逐年增强，固定资产投资密度、科教支出占财政支出比例、人口自然增长率、城镇登记失业率、空气质量良好天数比率、污水处理厂集中处理率、建成区工业废水排放密度对城市群的脆弱性的影响力逐年减弱。（3）各驱动因子间存在交互效应，交互结果对关中平原城市群城市脆弱性影响效果显著。2004年社会环境在很大程度上制约经济规模、城市基础设施、生态情况的发展，对城市群脆弱性的影响力较强。2011年经济结构对城市群的胁迫，是城市脆弱性的主要因素。2018年经济规模是制约城市群发展、影响城市群脆弱性的关键因素，环境污染程度与资源利用情况之间的相互作用对城市脆弱性的牵制力较强。

采用熵权TOPSIS法、标准差椭圆、模糊集定性比较分析等方法对2017—2021年黄河流域旅游高质量发展的空间演化及优化路径进行分析。结果表明：2017—2021年，黄河流域旅游高质量发展总体水平（相对贴近度）处于0.026~0.867，区域发展水平差异显著，呈现不平衡、不均匀的空间分布态势，东北-西南方向的空间集聚特征明显，西南部地区对黄河流域旅游高质量发展的拉动作用逐渐增强。2017—2021年，黄河流域旅游高质量发展空间重心向西南向移动，空间重心处于111.75°—111.16°E、36.02°—35.53°N，空间重心均呈集聚分布，移动距离较小，5年间共移动91.47 km。旅游生态治理是实现黄河流域旅游高质量发展的必要条件，存在市场—生态治理、资源—服务—生态治理、资源—服务—生态治理—市场3种条件组态。

生物多样性与生态系统多功能性的关系是国际生态学领域新兴的热点研究方向。蚂蚁是全球陆地生态系统中分布最广、数量最大的社会性昆虫，具有多种重要的生态系统功能。但是，在干旱荒漠生态系统中，前人在研究中往往忽略蚂蚁多样性是土壤生态系统功能维持的关键基础。针对干旱区生态系统中蚂蚁多样性与生态系统功能关系，首先分析蚂蚁作为生态系统“工程师”的生态作用，系统梳理了蚂蚁筑巢活动对土壤结构、物理化学性质和土壤养分及能量流动的影响，然后从蚂蚁与土壤生物间的作用关系分析了蚂蚁筑巢活动对土壤微生物、土壤动物分布的影响规律，并总结了蚂蚁和非蚁土壤动物间的营养级作用关系，其次总结了蚂蚁本身作为土壤动物的优势类群对土壤功能的直接影响作用。综合分析表明，蚂蚁具有重要的生态系统“工程师”作用，深刻影响土壤物理化学性质与土壤功能；通过上行效应或下行效应，蚂蚁与土壤生物间的营养级作用关系是土壤生物多样性形成与维持的关键，在土壤生态系统功能中具有重要的基础性作用。在干旱、半旱区，蚂蚁活动形成蚁丘影响土壤环境及其土壤生物多样性，进而影响土壤生态系统功能及其生态系统多功能性，关系到脆弱生态系统功能恢复与稳定性维持，可以为未来干旱、半旱生态系统服务能力提升及多服务性奠定重要基础。

土壤风蚀是全球干旱和半干旱地区生态环境安全的重要威胁。植被通过降低风速和捕获土壤颗粒能够有效地降低土壤风蚀发生的风险。目前，人们对于植被控制土壤风蚀的最优格局和盖度的理解仍然有待深入。借助野外移动风洞，测量了地表输沙率和风沙流结构对草本植物沙打旺（Astragalus adsurgens）盖度的响应程度。结果表明：（1）当植被盖度较小时，风沙流结构的分布曲线遵循指数函数分布规律，随着植被盖度增大，其曲线形态变化差异大。（2）植被覆盖能够有效地降低土壤输沙率并抬高风沙输移发生的高度。（3）地表空气动力学粗糙度与植被盖度服从对数函数变化规律，其增长率随植被盖度的增大而逐渐减小并最终趋于零，下垫面空气动力学粗糙度存在阈值现象。（4）沙打旺控制土壤风蚀的最佳盖度约为30%，能够有效地抑制20 cm高度以下约90%的风蚀量。

分析塔里木河下游生态输水效应可为优化生态输水调配策略提供科学指导。基于Landsat系列影像、气象数据和现场钻探数据，解译土地利用类型及植被覆盖度，确定植被耗水量及地下水埋深演变趋势，以探讨生态输水的多重效应。结果显示：（1）2000—2020年，塔里木河下游林草地面积、覆盖度增长显著，1亿m³生态水分别对应5.40 km²天然植被面积及0.14%植被覆盖度增长。（2）2000—2015年植被耗水量重心沿塔里木河干流方向迁移，2015—2020年向自然漫溢区迁移，共向东南迁移4 359 m。（3）自然漫溢区内地下水埋深增幅高达5 m，主河道沿线2 km范围增加1~3 m，河道以外2~5 km区域地下水埋深增加0~1 m。（4）天然植被适宜耗水量约为200 mm·a^-1，生态输水前期仅在主河道沿线局部区域存在低效耗散，后期大量集中于自然漫溢区。21年生态输水实践表明，天然植被明显改善，地下水位明显回升，生态输水效应显著；但受既有输水方式固化的制约，生态水量空间分布不均衡和低效耗散增大，生态输水方式仍存在优化的必要性。

采用历史文献和现代观测资料结合的方法，根据河西走廊沙尘传输路径上不同地区沙尘暴发生的强度和概率关系，获取了143条记录、83个年代数据，初步建立了敦煌地区过去两千年的沙尘天气活动强度序列，并与邻近地区的树轮、冰芯等气候代用指标研究结果进行对比，分析了历史时期沙尘天气的时空分布与气候条件变化的关系。结果显示：敦煌地区沙尘天气强烈且频发时期主要在280—351年、1440—1550年、1720—1840年、1900—1952年等4个阶段，与周围地区自然代用证据所反映的沙尘高发时期基本对应，且大致对应于干旱、寒冷时段。在公元2世纪以前、7—14世纪、16—17世纪反映沙尘天气的文献记录较为缺失，但史料文献数据仍有广泛的挖掘空间。为填补这些空白时段的资料，应深入开展现有历史记录的定年工作，并加强国内外合作，进一步挖掘海外流失文献的价值，这将为敦煌和整个西北地区历史时期气候环境的研究提供更充分的数据支撑。

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。

风况和输沙势是表征荒漠区风能环境及风沙运动的重要参数。为探明黄河流域十大孔兑区域风能环境特征，利用2018—2022年气象站数据分析了该区风况及输沙势在不同时间尺度上的变化特征。结果表明：（1）十大孔兑区域2018—2022年风速变化不大，年平均风速为3.17 m?s^-1，年平均起沙风风速为6.28 m?s^-1，不同季节之间起沙风速两极分化趋势明显，春季起沙风频率最高，月平均风速随季节变化起伏较明显。（2）受地形及海拔因素影响，十大孔兑区域风能环境呈西高东低分布特征，不同时间尺度起沙风风向均以偏西风和偏北风为主。（3）根据输沙势结果，十大孔兑区域整体上属于中等风能环境，存在相当大的空间变化，西部靠近库布齐沙漠，属于高风能区，中部属于中风能区，东部属于低风能区；不同时间尺度输沙势特征存在差异，合成输沙势方向趋于一致，以偏东南方向（SE、SSE）为主，为沙物质输入河道提供了充足动力。应将春季作为风沙重点防治时期，将靠近沙源区的西部作为重点防治区域。

1966—1976年的“文革”10年，在一定程度上影响了防沙治沙实践和沙漠科学的发展。尽管如此，依靠之前十多年打下的基础，科技和工程团队还是坚守在风沙一线，继续开展防沙治沙技术研发和工程实施、野外定位观测、室内样品化验分析与数据统计、风洞实验、成果总结和论文、著作的写作等，取得了一批标志性进展。如风沙环境风洞的建设和应用，开启国内防沙治沙风洞实验和风沙运动规律研究的先河；系统进行的铁路风沙灾害过程与防治工程技术试验和理论研究取得新的进展；1975年3月在兰州成功举办的“中国科学院治沙研究工作交流会”，及时总结和展示了理论与实践的成果和水平；系统总结科学考察、观测、实验、研究和实践的成果，在发表一批科技论文的同时，编写和出版了系列专著，在中国沙漠的分布及其一般特征、沙漠形成原因、沙漠沙物质来源（就地起沙）、风沙流运动特征、沙丘形成演变机制和塔克拉玛干沙漠风沙地貌的形成、沙丘形态特征和运动规律、风沙地貌区划和防治风沙的若干地貌问题等方面都有开拓和创新的结果，推动了中国沙漠科学的理论探讨和系统构成；在农田沙害的治理、铁路沙害的防治和沙漠铁路工程建设方面和主要防沙治沙省区如新疆、甘肃和内蒙古也都产出了系统总结成果。这10年是中国防沙治沙实践与沙漠科学整体发展的初期。

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。

干旱区盐碱土是中国重要的土地资源，对其进行改良利用对于推进中国绿色可持续发展具有重要意义，关系着国家粮食安全与生态安全。微生物作为土壤生态系统的重要组成部分，在改良治理盐碱土、提高植物耐盐性等方面发挥着重要作用。开展干旱区盐碱土微生物多样性、群落结构、功能特征及其影响因素的深入研究，可以为干旱区盐碱土的修复和生态重建提供微生物方面的重要参考。本文整理了干旱区盐碱土的概况，分析盐碱土中的微生物多样性、群落结构和生态功能特征，梳理盐碱环境对土壤微生物群落的影响因素，提出干旱区盐碱土微生物研究中存在的问题及今后的发展方向，以期为中国干旱区盐碱土开发利用和微生物资源管理提供参考。

尘暴过程中沙砾质戈壁地表的风沙两相流运动，一直是风沙物理学关注的问题。但由于技术限制，野外观测及风洞实验难以捕捉大规模颗粒运动。为此，本文通过构建流体-颗粒碰撞互馈模型进行三维场域数值模拟，分析了不同砾石盖度下尘暴来流中的风沙两相流运动规律。结果表明：基于三维场流体-颗粒碰撞互馈模型修正后的求解结果能够较为准确地模拟戈壁地表风沙两相流运动过程。（1）不同来流尘暴过程，风相速度均会随砾石盖度的增大而减小，并在砾石盖度大于40%的戈壁近地表形成拜格诺焦点。相较于风相，沙相降速不明显。此外，距砾石床面4 cm以上，风沙两相速度基本保持一致。（2）当尘暴速度大于10 m·s^-1时，在距地1.5~2.1 m高度形成风沙两相流速度交点，交点上下表现为“风快沙慢”及“风慢沙快”现象。（3）尘暴过程中近地表沙尘浓度沿均值线呈“脉动”规律，表现为地表粉尘沉降与再释放循环过程，同时砾石盖度大小会直接影响沙尘沉积分布，当盖度大于40%时能够有效抑制沙尘释放。

为筛选泡果白刺（Nitraria sphaerocarpa）优质种源进行人工栽培，以河西走廊戈壁荒滩、山前平地、荒漠沙地采集的25份泡果白刺种子为材料，研究其物理特性、休眠特性、休眠破除方法及萌发特性。结果表明：泡果白刺种子呈纺锤形或针形，种皮乳黄、黄褐色，极少数为黑褐色；种子外表皮较软，表面粗糙；种子长7.01~9.29 mm，宽1.90~2.63 mm，形状指数为5.41~11.18，千粒重8.28~19.23 g，比重1.02~1.16 g·cm^-3，容重282.17~448.33 kg·L^-1，优良度34.5%~92%；初始发芽率4.25%~30.25%。不同样品种子各指标均达到了极显著差异（P<0.01）；种子比重与种子优良度极显著正相关（P<0.01），种子优良度与初始发芽率和样地水分极显著正相关（P<0.01）。在果实发育期灌水保育，可有效保证种子优良度；采集的种子中休眠种子和非休眠种子同时存在，不同采种基地种子特征特性和休眠深度不同；种子休眠原因是种子中存在发芽抑制物质，种子中的发芽抑制物能溶于NaOH、Ca（OH）₂或KOH溶液，且发芽抑制物具有非专一性，既可抑制自身萌发，也可抑制其他植物种子萌发。用NaOH、Ca（OH）₂或KOH溶液处理后清洗种子，可剔除种子发芽抑制物，使种子休眠完全释放。破除休眠后，25份泡果白刺种子发芽率为13%~90%，平均发芽日数为1.88~2.95 d，发芽指数4.03~34.07。适宜条件下，泡果白刺种子置床后2 h内为急剧吸水期，2~14 h为缓慢吸水期，14 h后为饱和吸水期，吸水率维持在60%；种子萌发过程中物质效率达到67.09%，种子萌发形成的幼苗为双子叶子子叶出土类型幼苗。

贺兰山是中国荒漠和荒漠草原分界线，其东麓洪积扇上分布荒漠草原，在维持生态系统稳定性方面发挥着积极作用。本文研究了其植被覆盖度（Fraction Vegetation Coverage， FVC）时空变化，分析影响植被盖度变化的主要因子。利用Landsat卫星遥感数据，基于像元二分模型反演了2001—2020年贺兰山东麓洪积扇区荒漠草原植被覆盖度，分析其空间格局和时空变化特征，采用Sen+Mann-Kendall趋势分析、Hurst指数和参数最优地理探测器模型对其驱动因素进行分析。结果表明：（1）FVC空间上呈现出西北高东南低的趋势，以极低植被覆盖度和低植被覆盖度为主。多年FVC均值为33.38%，总体植被覆盖度处于较低水平。（2）2001—2020年FVC呈现显著增加趋势（P<0.01），年均增长率为2.34%，整体表现为西北部和东南部呈改善趋势，改善的区域占植被覆盖总面积的93.24%；植被覆盖度的平均变异系数为0.394，整体相对稳定，空间上东部和中部变化表现最为剧烈，具有显著的空间差异。（3）研究区植被覆盖度的反持续性较强，Hurst指数平均值为0.495，大于0.5的区域占44.77%；从空间分布上看，研究区南部、西部Hurst指数较高，植被变化的持续性较高，东部、北部Hurst指数较低，植被变化的持续性较低。（4）年降水量和土地利用类型是影响贺兰山东麓洪积扇区荒漠草原植被覆盖度空间分布的主要因子，交互探测表明年降水量、海拔、日照时数和空气湿度的交互作用Q值最大，水热因子组合对植被盖度影响增强显著；风险探测表明各驱动因子对研究区植被生长的影响均有其适宜的范围。本研究有助于揭示不同因子对贺兰山东麓洪积扇区荒漠草原植被变化的驱动机制。

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。

从省份尺度探讨土地利用动态变化及其生态系统服务价值（Ecosystem Service Value，ESV）响应对区域土地利用规划和生态建设评价极为重要。基于宁夏回族自治区2000、2010、2015、2020年4期Landsat ETM+、TM和OLI遥感影像，采用面向对象分类方法，构建区域2000—2020年土地利用数据库，利用土地利用动态度与ESV指数方法，并构建适用于本区域的单位面积ESV当量，分析了2000—2020年宁夏土地利用转型及其ESV响应过程。结果表明：草地和耕地是宁夏主要的土地利用类型，平均占比分别为44.7%和31.7%，随着生态工程的实施，区域耕地减少，林地和草地增加，而社会经济发展使得建设用地持续扩张。随着土地利用转型，2000—2020年宁夏ESV呈现增加—减小—增加的变化过程，范围为450.9亿~459.1亿元，2010年最高。草地和耕地是宁夏ESV的主要贡献地类，其中草地的ESV贡献为35.9%，明显低于其面积占比，而林地和湿地的ESV贡献高于其面积占比。吴忠市、固原市、中卫市、银川市、石嘴山市对宁夏ESV总量的多年平均贡献依次为29.9%、27.5%、20.5%、14.5%、7.6%。2000—2020年，各地市对全区ESV的贡献比例较为稳定，但由于各类土地利用在地市的分布差异较大，地市各个土地利用类型的ESV对该类总值的贡献发生变化。

为了探讨草原风蚀坑发育对土壤碳氮磷含量特征的影响，通过时空替代法分析土壤碳氮磷含量、储量及生态化学计量比的时空分异特征及环境响应。结果表明：（1）风蚀坑发育导致土壤含水率、田间持水量、总孔隙度分别下降57.8%、23.2%、15.4%，而土壤pH值和容重分别上升12.4%和13.7%，砂粒含量增加35.8%，粉粒和黏粒含量分别降低69.4%和79.6%；（2）风蚀坑发育造成土壤有机碳含量和储量分别降低34.9%和20.0%，0~20 cm土壤碳流失量最大，土壤氮含量与储量分别降低14.6%和3.1%，60~80 cm土壤氮流失量最显著，土壤磷含量和储量分别降低3.1%和3.4%，20~40 cm土壤磷流失量最多；（3）风蚀坑发育造成土壤C/N、C/P和N/P分别下降24.2%、34.5%和6.9%，表层0~20 cm土壤化学计量比降低最显著；（4）风蚀坑发育对土壤粒径组成的改变是引起土壤碳氮磷含量变化最主要因子，土壤水分供给能力的降低是次要因素。草原风蚀坑发育会造成土壤碳氮磷养分的大量流失，并导致土壤粗粒化、干旱化及次生盐渍化现象。

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。

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%。

甘肃省生态环境脆弱，是中国最早开展退耕还林工程的省份之一。厘清退耕还林工程时期的甘肃省植被覆盖时空变化特征及其对气候变化和人类活动的响应，对促进生态文明建设和实现可持续发展的战略具有重要意义。基于MODIS-NDVI数据，采用时间地区双向固定效应的广义相加模型定量研究植被覆盖变化对气候变化与人类活动的响应，辅以趋势分析、偏相关分析，对2000—2020年甘肃省NDVI时空变化特征进行分析。结果表明：（1）2000—2020年，甘肃省植被NDVI整体呈显著增加趋势，年平均增长速率为0.004。全省81.43%的地区植被呈显著改善趋势，1.08%地区呈显著退化，其余地区无显著变化。（2）甘肃省植被NDVI与降水的相关性大于气温；气温对植被NDVI起抑制作用，而降水对植被NDVI起非线性促进作用。（3）人类活动使植被NDVI增加的区域主要分布于陇中黄土高原和陇东黄土高原，贡献度为15.4%~48.6%；使植被NDVI下降的区域位于甘南、河西走廊及马鬃山地区。本研究结果可为评估退耕还林工程背景下甘肃省植被覆盖变化提供参考。

磁化率是古环境研究常用的代用指标，不同沉积环境中沉积物的磁化率增强机制不同，系统的磁学性质研究对磁化率参数的古环境意义解读尤为重要。选取萨拉乌苏河流域滴哨沟湾全新世风成砂-湖沼相沉积剖面为研究对象，通过系统的环境磁学参数研究，明确不同沉积相的磁学性质，并探讨其变化机制。结果表明：风成砂和湖沼相沉积物的磁学性质存在显著差异。风成砂中的磁性矿物以亚铁磁性磁铁矿和磁赤铁矿为主，矫顽力较低，磁性矿物的含量较高，且磁粒径较粗，以多畴和假单畴为主；湖沼相沉积物中除亚铁磁性和反铁磁性矿物以外，可能还含有磁性较弱的铁的硫化物，矫顽力较高，磁性矿物的含量较低，且磁粒径较细，以稳定单畴为主。风成砂的磁化率受成土作用影响小，主要受“风尘输入模式”的影响，风尘输入的粗粒磁铁矿和磁赤铁矿对磁化率的贡献大；湖沼相的磁性特征则受湖泊的还原环境的影响，还原作用导致强磁性的铁的氧化物发生溶解并向弱磁性的铁的硫化物转化，进而磁性矿物粒径减小，磁化率降低，矫顽力增加。

老红砂是全球气候变化研究的重要载体，能有效反映晚更新世以来的海岸带地貌过程和气候演化背景。囿于不可靠的测年方法，华南老红砂的形成年代及其气候环境背景问题尚未解决。为了更好地揭示华南老红砂主要的形成时段及其环境特征，本研究经野外考察后选取了位于福建晋江的颜厝老红砂剖面进行采样。在实验室选用中颗粒石英单片再生剂量法进行光释光年代测量，并对测年样品进行了粒度和地球化学元素测试。结合离散系数和化学风化指数CIA等指标对老红砂测年结果的可靠性进行了探讨。同时通过对已有的部分华南老红砂年代数据进行概率密度统计分析，探讨华南老红砂的形成年代及其气候环境背景。结果表明：（1）颜厝剖面为典型的风成砂，分选性较好，整体以中细砂为主。（2）颜厝老红砂沉积主要形成于132.85~37.22 ka，其中，在MIS5和MIS4阶段，沙丘可能因为处于活化—沉积—再活化的状态，释光信号没有得到良好的保存，因而出现了“沉积间断”的假象。MIS3阶段对应海退时期，风沙沉积速率较快，在暖湿的气候环境下，风化作用强烈。（3）受到海平面变化和冬季风强度等因素影响，高海面和低海面环境均有可能发育老红砂，但其沉积时段主要在80~30 ka，对应MIS4和MIS3阶段。

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。

土壤风蚀是中国北方严重的环境问题，植被能够有效控制土壤风蚀。为给土壤风蚀防治方案设计提供依据，在毛乌素沙地南缘以中科1号羊草（Leymus chinensis）为对象，通过野外风洞试验，研究植被盖度（10%、20%、30%和40%）和配置方式（一行一带式、两行一带式、交叉分布式）对风沙流结构和输沙率的影响。结果表明：（1）各层输沙强度随风速增加而递增，随盖度增加而递减；输沙率与盖度符合指数函数关系。风沙流结构出现“象鼻效应”，风速和盖度的增加均使输沙强度峰值的高度层上移。（2）3种配置方式下输沙强度沿垂直高度的变化均呈指数函数分布，两行一带和交叉分布的阻沙效果大于一行一带。（3）从固沙效能最佳和经济效益角度考虑，中科1号羊草应种植盖度约为30%，风速较大的区域使用交叉分布的配置方式。

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。

系统解析科尔沁沙地不同林龄樟子松（Pinus sylvestris var. mongolia）人工林土壤真菌群落结构和功能特征及其与土壤理化性质的关系，为樟子松人工林可持续经营管理提供理论依据。以科尔沁沙地幼龄林（13 a）、中龄林（22 a）、近熟林（34 a）、成熟林（41 a）和过熟林（55 a）樟子松人工林为研究对象，采用野外调查和分子生物学相结合的方法，利用Illumina MiSeq高通量测序和FUNGuild平台鉴定分析樟子松人工林土壤真菌群落。结果表明：（1）从科尔沁沙地樟子松人工林土壤样品中共获得922个OTUs，隶属于14门25纲67目98科254属。子囊菌门Ascomycota和担子菌门Basidiomycota占绝对优势，优势属为美口菌属Calostoma和糙缘腺革菌属Amphinema。（2）随林龄增加，共生营养型真菌及主要功能群外生菌根真菌占比均呈先减小后增大趋势，且成熟林占比最小；腐生营养型真菌及主要功能群未定义腐生真菌占比均呈先增大后减小趋势，且成熟林占比最大；病理营养型真菌分布较为均匀。（3）随林龄增加，土壤真菌网络呈先简单后复杂趋势，近熟林最为简单，过熟林最为复杂，而成熟林次之。（4）土壤真菌群落结构主要受土壤有机质、pH、碱解氮和硝态氮的驱动，腐生营养型真菌相对丰度与土壤全磷、pH分别呈显著正、负相关性（P<0.05），腐生营养型真菌相对丰度与土壤有机质呈极显著正相关（P<0.01）。林龄和土壤理化性质对科尔沁沙地樟子松人工林土壤真菌群落构建起到关键作用。樟子松幼龄林至近熟林阶段，共生营养型真菌大量富集占据主导地位，有利于林木快速生长；成熟林和过熟林阶段，土壤真菌群落结构相似，腐生营养型真菌发挥主导作用，且真菌网络愈加复杂并趋于稳定，有利于提高林木对外部环境抵抗能力。研究结果有助于深入理解科尔沁沙地樟子松人工林土壤真菌生态功能，并为从土壤真菌视角评价和理解林木和土壤健康提供科学依据。