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  • CN 62-1070/P
  • ISSN 1000-694X
  • 双月刊 创刊于1981年
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2021年 41卷 1期
刊出日期 2021-01-20

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本期目录
2021 Vol. 41 (1): 0- [摘要] ( 98 ) [HTML 1KB] [ PDF 651KB] ( 179 )
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2020年度“中国沙漠科学十佳论文”
2021 Vol. 41 (1): 0- [摘要] ( 155 ) [HTML 1KB] [ PDF 809KB] ( 501 )
1 田敏, 钱广强, 杨转玲, 罗万银, 逯军峰
柴达木盆地东北部哈勒腾河流域风况特征及其对风沙地貌发育的影响 Hot!

风况是影响风沙地貌发育的重要因子,在一定程度上决定了沙丘类型。为探究区域风沙地貌发育与风况之间的关系,对哈勒腾河流域不同区域一个完整年度的风况进行分析。结果表明:流域年平均风速为2.78 m·s-1,起沙风集中在春夏季,平均风速为7.78 m·s-1,起沙风事件平均持续时间为4.1 h;流域输沙势122—254 VU,属中低风能环境,风向变率0.51—0.58,呈中等风向变率。区域风况表现有所差异,西部为中等风能环境,中部和东部为低风能环境。从西到东沙丘类型由穹状沙丘、新月形沙丘等简单类型向格状沙丘、金字塔沙丘等复杂类型过渡,风况变化与沙丘形态复杂程度具有一致性,沙丘整体沿合成输沙方向自西向东移动。结合风况与沙丘分布,推测流域风沙地貌是东部山体风化碎屑物经河流搬运和风力分选改造形成的。该研究结果对于全面认识区域风沙地貌分异规律以及理解风况与沙丘关系具有重要意义,能够为进一步研究沙丘演化及沙丘间相互作用提供基础资料。

2021 Vol. 41 (1): 1-9 [摘要] ( 1455 ) [HTML 1KB] [ PDF 4788KB] ( 867 )
10 马鹏飞,张正偲,论珠群培,高佳佳,戴睿,次旺,潘凯佳
雅鲁藏布江曲水-泽当段风沙活动动力条件分析与风沙灾害防治建议

雅鲁藏布江河流宽谷区是青藏高原风沙活动最为强烈地区之一。本文选择雅鲁藏布江曲水-泽当段为研究区,分析该地区1981—2010年以来的风动力条件变化特征。结果表明:1981年以来年平均风速明显降低,月平均风速2—4月最大。受河流-山地复合系统的影响,风向复杂且具有明显的空间差异性,贡嘎以西风和东风为主,泽当包括西风、南风和东北风。日极大风速超过起沙风速的天数所占比例较大(>83%),且自西向东逐渐增加(泽当达96%)。冬春季输沙势所占比例最大,扎囊地区年输沙势最大(77 UV),其次为桑耶地区(37 UV),泽当地区最小(5.4 UV)。近年来,沙尘天气有增加的趋势。风动力条件特点和该段河流宽谷区广泛分布的风沙沉积物是形成该区风沙地貌空间格局、导致沙尘天气频发的主要原因。基于该区河流-山地复合系统下风沙环境的复杂性和野外实地调查结果,提出了科学布置防沙治沙措施的建议。

2021 Vol. 41 (1): 10-18 [摘要] ( 648 ) [HTML 1KB] [ PDF 5336KB] ( 587 )
19 赵明珠,俎瑞平,王军战,谭立海
哈罗铁路沿线沉积物粒度特征

哈罗铁路开通对沿线资源的开发具有重要意义,然而自开通以来饱受风沙危害。对铁路沿线及防沙体系内沉积物粒度特征参数进行了对比分析,以期为该线风沙危害的科学防治提供有益参考。结果表明:(1)铁路沿线沉积物组成以中细沙为主,灌丛沙地分选性中等至很差,偏度以近对称为主,峰度中等至很窄;戈壁区沉积物整体分选性较差,偏度以极正偏为主,峰度以很窄为主;(2)灌丛沙地粒径频率曲线呈单峰态分布,而戈壁粒径频率曲线呈双峰或三峰态分布;哈密盆地区戈壁沉积物粒径垂直分布特征表现为上粗下细;(3)铁路沿线形成沙害的主要原因是就地起沙,防护体系内的积沙已成为危害铁路的二次沙源。

2021 Vol. 41 (1): 19-27 [摘要] ( 373 ) [HTML 1KB] [ PDF 4350KB] ( 564 )
28 张华,安慧敏
基于GEE19872019年民勤绿洲NDVI变化特征及趋势分析

Google Earth Engine(GEE)是目前最先进的地理大数据分析和可视化平台,使遥感监测地表植被突破了数据获取难、本地存储量大、处理效率低的限制。基于GEE云平台计算Landsat系列卫星影像,研究了1987—2019年民勤绿洲NDVI的时空变化,并通过一元线性趋势分析、稳定性分析、Hurst指数对变化趋势进行了分析和预测。结果表明:(1)1987—2019年民勤绿洲NDVI年均值从0.172上升到0.230,多年平均值为0.244,1989—2007、2010—2016年呈上升趋势,1987—1989、2007—2010、2016—2019年呈下降趋势。年内NDVI-0.017—0.333,高值集中在每年4—10月。空间上来看,绿洲外围NDVI明显增大,绿洲向荒漠扩张。(2)1987—2019年民勤绿洲大部分区域NDVI基本不变,坝区、泉山区绿洲外围、湖区南部和青土湖呈增大趋势,坝区中部民勤县城区、湖区北部绿洲边缘呈减小趋势,基本不变、增大、减小区域分别占总面积的81.90%、16.25%和1.85%。(3)1987—2019年民勤绿洲NDVI变化稳定性高的区域主要位于坝区东南部、泉山区东部、湖区北部荒漠区域;波动性高的区域主要位于坝区、泉山区绿洲外围、湖区南部和青土湖。(4)未来民勤绿洲大部分区域NDVI变化趋势保持基本不变,坝区、泉山区绿洲外围、湖区北部和青土湖,NDVI未来有可能增大,坝区中部民勤县城区、湖区北部向荒漠过渡地带,NDVI未来有可能减小,基本不变、未来有可能增大、减小的区域面积分别占71.62%、12.96%、15.42%。

2021 Vol. 41 (1): 28-36 [摘要] ( 673 ) [HTML 1KB] [ PDF 6058KB] ( 973 )
37 韩庆杰,郝才元,张宏杰,屈建军,周福成
临哈铁路典型防沙工程区阻风效率与积沙量特征

为掌握临哈铁路沿线风沙防护措施的防护效果,优化布设方案,选择临哈铁路K217、K585、K745及其支线天策线K16典型防沙工程区,采用样带同步观测法和测钎法,测定了每个区域的阻风效率和积沙量特征。结果表明:由铁路外侧向内侧,防沙工程对风的抑制效应逐渐增强。1.5 m高沙障积沙带、2.5 m深路堑、10 m和16 m高路堤导致风速增减的幅度分别为114%—69%、44%、160%—24%和190%—75%。网格防护区比阻沙栅栏防护区在1 m高度处的平均抑风效应更强,网格的高度和边长越大,其抑风效应越强。在严重沙害路段,大部分沙粒堆积在迎风侧中部的0.5 m网格内,在轻微沙害路段1.5 m阻沙栅栏处积沙量最大。因此建议在沙障配置中,中等和严重沙害路段以0.5 m高防沙网格为主,特别是在上风向沙源丰富的戈壁地区;在轻微沙害路段以多道1.5 m阻沙栅栏为主,网格措施为辅。

2021 Vol. 41 (1): 37-46 [摘要] ( 470 ) [HTML 1KB] [ PDF 5333KB] ( 405 )
47 高佳程,王豫,阿吉古丽·沙依提null,买买提艾力·买买提依明null,刘永强,赵雪赏,杨兴华,霍文,杨帆,周成龙
古尔班通古特沙漠地表辐射收支特征

古尔班通古特沙漠是中国最大的固定、半固定沙漠。利用2017年该沙漠克拉美丽站辐射资料,分析了古尔班通古特沙漠不同时间尺度和不同天气条件下的地表辐射变化特征。结果表明:(1)不同月份沙漠辐射收支各分量月平均日变化均呈单峰型,但极值大小及出现时间存在差异。各分量曝辐量季节变化明显:太阳总辐射表现为生长期(4—9月)>积雪期(1—3月)>凋零期(10—12月),反射短波辐射表现为积雪期>生长期>凋零期,长波辐射和净辐射均表现为生长期>凋零期>积雪期。(2)地表反照率4—11月的日变化均呈“U”型曲线,年均值为0.367,积雪期、生长期、凋零期的平均值分别为0.7、0.246和0.27,其中1月1日至3月15日的日均值均高于0.7,这是该期间古尔班通古特沙漠存在稳定积雪所致。(3)晴天各分量日变化均为倒“U”型曲线,多云和雨天则不如晴天平滑,雪天短波辐射和净辐射日变化呈倒“V”型,长波辐射无明显日变化。降雨前后地表反照率日均值表现为雨前晴天>雨后晴天>雨天,降雪前后表现为雪后晴天>雪天>雪前晴天。(4)融雪前后各分量变化明显,积雪快速融化时地表反照率和反射短波辐射逐日减小,净辐射则反之,积雪完全融化前地表长波辐射一直较弱,积雪完全融化后逐渐增强。

2021 Vol. 41 (1): 47-58 [摘要] ( 354 ) [HTML 1KB] [ PDF 5273KB] ( 861 )
59 何远政,黄文达,赵昕,吕朋,王怀海
气候变化对植物多样性的影响研究综述

植物多样性是生态系统结构和功能的基础,气候变化已对其产生了深刻的影响,甚至于严重威胁。植物多样性的减少或丧失必然会影响生态系统结构和功能的稳定性,导致严重的生态、经济和社会后果。植物多样性对气候变化的响应受控于气温和水分的动态平衡。本文系统总结了气候变暖和降水格局变化对植物多样性的影响,分析了气候变化对不同生态系统、群落类型、尺度范围(全球尺度、区域尺度、局地尺度)内植物多样性的影响,并归纳了差异的主要影响因素。最后对未来的研究方向做了展望。

2021 Vol. 41 (1): 59-66 [摘要] ( 1114 ) [HTML 1KB] [ PDF 1032KB] ( 1362 )
67 李玲
基于方法-目的链的沙漠型旅游区体验特征分析:以库木塔格沙漠旅游区为例

旅游体验是丰富的、多层次的,游客获得的体验随旅游类型差异而不同,现有研究缺乏对沙漠旅游体验的深入探讨。为探索沙漠旅游体验的复杂性和层次性特征,以库木塔格沙漠旅游区为例,运用方法-目的链(means-end chain,MEC)理论及软式阶梯访谈法,辅以网络文本分析,构建属性-结果-价值关联矩阵,绘制沙漠旅游区体验的层级价值图。研究识别出6条方法-目的链,最重要的是MEC1(自然风光-开拓视野/新奇体验-满足感/美好回忆),充分体现了沙漠旅游区因其浩瀚无垠的独特景观,让游客开阔眼界、满足好奇心,使其留下美好回忆、获得满足感。研究结果不仅从方法论视角丰富旅游体验研究,而且能为沙漠旅游的健康持续发展提供启示。

2021 Vol. 41 (1): 67-74 [摘要] ( 342 ) [HTML 1KB] [ PDF 1319KB] ( 545 )
75 孙冰颖
中国沙漠型旅游景区发展现状及前景

自20世纪中叶以来,沙漠旅游兴起,受到大众的喜爱,生态环境的改善也促使很多观光型的沙漠主题景区开始向度假型转变。中国的沙漠型旅游景区逐年增多,也开始向着高品质、多元化发展,但在发展过程中也面临诸多困境,如沙漠型景区建设成本高、融资困难,游客停留时间短,旅游产品单一,宣传力度不足等。通过相关的网站数据分析和国内外优秀案例对比,对沙漠旅游存在的问题进行了前瞻性思考,提出了拓宽融资渠道、加强产品创新、合理配置活动项目和住宿设施、打造风景道、借助新媒体进行推广等对策。

2021 Vol. 41 (1): 75-81 [摘要] ( 839 ) [HTML 1KB] [ PDF 3410KB] ( 1256 )
82 刘芳,郑江华,韩林芝
国内外沙漠旅游研究综述

历史文化、思维模式和研究进程的差异使国内外沙漠旅游的研究视角、研究内容、研究方法等存在显著差别。从几个方面系统梳理了国内外沙漠旅游研究成果:(1)研究视角上,国内学者主要从生态环境角度、经济学角度和社会学角度分析沙漠旅游资源开发价值研究、旅游市场需求、环境承载力等焦点问题。国外学者研究视角比较广泛,使用地貌学和考古学分析资源价值,从人类学和民族学分析对当地社区的影响,从气候学角度分析客流分布特征。(2)研究内容上,国内外研究焦点均集中在旅游资源开发、景区可持续发展、游客行为特征等方面,但国外学者还注重对旅游地演化模式与客源地特征的探究。(3)研究方法上,国内学者大多采用定性研究,定量研究主要为构建指标体系、建立模型、调查问卷;国外学者以定量研究为主,田野调查和调查问卷是主要资料来源,进行数据定量建模、区域对比讨论和典型案例分析。

2021 Vol. 41 (1): 82-92 [摘要] ( 953 ) [HTML 1KB] [ PDF 1642KB] ( 744 )
93 赵雪迷,张峰,李鸿威,孙涛,王晓云,崔博超,郑江华
沙漠地质记录和人类活动遗迹数据汇交规范化

数据汇交是实现数据共享的前提,是实现科学数据的持续累积、科学整合和有效管理可持续发展的重要基础。分析了沙漠地质记录和人类活动遗迹数据汇交规范化存在的问题,强调了制定沙漠地质记录和人类活动遗迹数据汇交规范的必要性,根据沙漠地质记录和人类活动遗迹资料的数据特性,对数据分类并建立不同专题数据库,因地制宜采纳国际和国内现行的规范性参考标准,编制数据基本属性、建立专题数据字典和数据编码规则,拓展形成沙漠地质记录和人类活动遗迹数据的汇交规范,在此基础上提出元数据编制要求并建立基于元数据的数据汇交流程。本数据规范为同类型的研究提供了数据汇交规范化参考案例,为充分实现沙漠地质记录和人类活动遗迹数据的共享奠定了基础,并对数据共享的可持续发展具有重要作用。

2021 Vol. 41 (1): 93-100 [摘要] ( 289 ) [HTML 1KB] [ PDF 1646KB] ( 484 )
101 曹敏,于禄鹏,安萍,董治宝,赵俊香,赖忠平,王昌盛
察尔汗盐湖区线形沙丘下伏湖相地层的释光年代及其环境意义

本研究尝试使用钾长石多步升温红外后红外法 (MET-pIRIR) 对察尔汗盐湖北侧线形沙丘下伏古湖相沉积物进行年代测定,并初步探讨其古环境意义。结果表明:钾长石MET-pIRIR250法能够得到等效剂量坪区,说明长石信号能够充分晒退并且异常衰减对测年结果的影响可以忽略,从而保证了测年结果的可靠性;古湖相沉积顶部200—180 ka的年代证实了深海氧同位素7阶段柴达木盆地大规模湖泊的存在;上覆地层缺失表明即便在柴达木盆地沉积中心附近,地表沉积物的侵蚀(主要为风蚀)也十分严重,以至于在冰期尺度上也难保证连续性;这一年代结果也表明湖泊的演化并非造成线性沙丘较年轻(3—0 ka)的直接原因。钾长石MET-pIRIR法的应用对解决盆地内中、晚更新世古环境、古气候、地貌演化等问题具有重要意义。

2021 Vol. 41 (1): 101-110 [摘要] ( 479 ) [HTML 1KB] [ PDF 6744KB] ( 546 )
111 朱宾宾,孙双红,李艳红,张红蕾,景璐,王立军,曹伟
呼伦贝尔沙地紫外辐射和太阳总辐射特征

利用呼伦贝尔沙地鄂温克自治旗2019年观测的辐射资料,对该地区的紫外辐射和总辐射进行了初步分析。结果表明:紫外辐射、总辐射年变化位相基本相同,年曝辐量分别为240.33、5 142.41 MJ·m-2,年均日曝辐量分别为0.66、14.09 MJ·m-2,紫外辐射年均日曝辐量小于西藏拉萨地区;紫外辐射辐照度和总辐射辐照度最大值出现在6月,分别为50.09、1 075 W·m-2,最小值出现在12月;紫外辐射和总辐射皆表现为夏季>春季>秋季>冬季;沙尘暴对太阳辐射的减弱作用最明显,分别对紫外辐射和总辐射削减78.46%和76.19%,降雨减弱作用较小;紫外辐射日均曝辐量在总辐射中所占比例集中在3.42%—4.95%,年均值为4.64%,大于塔克拉玛干沙漠肖塘地区。

2021 Vol. 41 (1): 111-118 [摘要] ( 618 ) [HTML 1KB] [ PDF 1577KB] ( 559 )
119 贾喆亭,杨九艳,孙艳霞,陈琪,闫瑞玲
阿拉善高原珍珠猪毛菜(Salsola passerina)种群空间分布格局

为探究阿拉善高原珍珠猪毛菜(Salsola passerina)种群生长习性和空间格局分布机制,采用体积划分龄级方法和Ripley’s K函数对具有代表性的珍珠猪毛菜种群年龄结构、空间分布格局及不同龄级间的空间关联性进行研究。结果表明:珍珠猪毛菜种群结构以稳定型为主,其次是增长型,成年个体占比高,种群整体趋于稳定。随干旱程度增加,珍珠猪毛菜种群及各龄级空间分布格局由复杂向单一转变,即由聚集分布或均匀分布向随机分布转变。在降水较多的种群内,各龄级间的空间关联性相对复杂,随尺度增大由正关联转变为无关联,再转变为负关联。在较干旱地区,整体上表现为无关联。在阿拉善高原,珍珠猪毛菜种群空间分布特性由其本身生物学特性与环境因素共同作用,在生态建设中应遵循种群与生境间相互关系,发挥其饲用及防风固沙价值。

2021 Vol. 41 (1): 119-128 [摘要] ( 392 ) [HTML 1KB] [ PDF 3124KB] ( 467 )
129 孙一梅,田青,吕朋,郭爱霞,李平平,朱丽琴,左小安
科尔沁沙地沙质草地与固定沙丘植物群落结构对极端干旱的响应

为了探究沙地植物群落结构特征对极端干旱的响应,通过野外模拟试验开展了极端干旱(生长季减雨60%与干旱60 d)对沙质草地和固定沙丘植物群落丰富度、地上生物量和叶性状等群落结构特征影响的研究。结果表明:(1)生境变化对植物群落地上生物量和叶干物质含量(LDMC)具有显著影响(P<0.05),草地地上生物量和LDMC显著高于固定沙丘,而物种数、植被盖度、高度和比叶面积(SLA)在两种生境间无显著差异(P>0.05);(2)极端干旱处理显著影响沙地植物群落盖度、地上生物量和LDMC(P<0.05),减雨60%显著降低了植物群落盖度和地上生物量,而干旱60 d显著降低了植物群落盖度、地上生物量、高度和LDMC;植被特征和叶性状在减雨60%和干旱60 d处理间无显著差异(P>0.05);(3)减雨60%和干旱60 d显著降低了草地和固定沙丘的植被盖度和地上生物量,而干旱60 d也降低了固定沙丘的植物高度和LDMC(P<0.05);(4)相关分析表明,沙地植物群落地上生物量与盖度、高度和LDMC显著正相关(P<0.05)。极端干旱事件的发生会极大地改变沙地一年生为主的植物群落组成和功能,而沙地不同生境植被则通过改变植物群落组成、优势种及其关键性状的变化来适应极端干旱。

2021 Vol. 41 (1): 129-136 [摘要] ( 548 ) [HTML 1KB] [ PDF 1165KB] ( 714 )
137 郭新新,左小安,岳平,李香云,赵生龙,吕朋,胡亚
内蒙古荒漠草原沙生针茅(Stipa glareosa)、碱韭(Allium polyrhizum)和骆驼蓬(Peganum harmala)叶形态性状对土壤水氮耦合的响应

研究降水和氮沉降对荒漠草原植物叶形态性状的影响,对于预测未来全球变化下荒漠草原植物的生态适应具有重要意义。对增减雨(±50%)和氮添加(10 g·m-2·a-1)及其交互作用对乌拉特荒漠草原区优势植物叶形态性状的影响研究结果表明:(1)沙生针茅(Stipa glareosa)、碱韭(Allium polyrhizum)和骆驼蓬(Peganum harmala)比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)对增减雨和氮添加的响应存在差异。增雨处理下仅碱韭的SLA显著降低,减雨处理下骆驼蓬的SLA显著降低,LDMC显著增加(P<0.05);氮添加处理下仅骆驼蓬的LDMC显著降低(P<0.05)。(2)水氮交互作用仅对骆驼蓬有显著影响(P<0.05),氮添加使减雨处理对其SLA和LDMC无显著影响(P>0.05)。(3)减雨、氮添加和增雨与氮添加的交互作用处理下SLA和LDMC显著负相关(P<0.05)。沙生针茅叶性状较稳定,碱韭SLA对增雨响应较敏感,骆驼蓬叶性状对减雨敏感,而增氮可降低减雨对其叶片的胁迫,荒漠草原区不同的植物通过不同的可塑性和生态策略响应和适应区域环境变化。

2021 Vol. 41 (1): 137-144 [摘要] ( 414 ) [HTML 1KB] [ PDF 1623KB] ( 535 )
145 李传华,殷欢欢,朱同斌,周敏,王玉涛,孙皓,曹红娟,韩海燕
干旱对河西走廊植被净初级生产力的影响

干旱对生态系统碳循环具有重要影响,随着气候变暖,全球干旱事件频率不断上升,研究干旱对植被净初级生产力的影响具有重要意义。提高植被净初级生产力(NPP)的时间分辨率是认识干旱对其影响机制的重要途径。基于5天NDVI遥感数据,以河西走廊为研究区,利用CASA模型估算2010—2015年5天步长尺度的NPP,将5天降水为零定义为干旱基本单元,利用标准分数来探究干旱对植被NPP的影响。结果表明:基于高时间分辨率遥感数据能有效探测干旱对NPP的影响机制,研究期间河西走廊年干旱频次6—44次,干旱对该地NPP有负效应,对5天均值的影响为-0.23 g·m-2,影响幅度为-1.93%,整体影响较小。干旱对林地NPP影响最大,下降3.70%,草地次之,荒漠最小。随着干旱持续时间的增加,NPP变化趋势呈现为先降低,然后降低趋势增加,最后趋于稳定的过程。干旱对夏季的NPP影响最大,冬季最小,秋季干旱对林地影响最大。

2021 Vol. 41 (1): 145-155 [摘要] ( 390 ) [HTML 1KB] [ PDF 5014KB] ( 637 )
156 常学尚,常国乔
干旱半干旱区土壤水分研究进展

土壤水分调控着陆表-大气相互作用过程,是土壤-植物-大气连续体水分和能量交换的重要影响因子,也是影响生态系统水文、生物和生物化学过程的关键因素,是陆地生态系统中不可或缺的组成部分。本文简要回顾和评述了土壤水分点、面尺度的监测、分析方法,系统阐述了干旱半干旱区土壤水分的国内外研究进展,并结合目前的研究进展,提出了未来干旱半干旱区土壤水分研究展望,以期促进深入理解和准确预测干旱半干旱区土壤水分变化的生态与水文效应,为制定科学合理的干旱半干旱区水资源经营管理方案奠定理论基础。

2021 Vol. 41 (1): 156-163 [摘要] ( 516 ) [HTML 1KB] [ PDF 1001KB] ( 850 )
164 周晓兵, 张丙昌, 张元明
生物土壤结皮固沙理论与实践 Hot!

生物土壤结皮是由土壤微生物、藻类、地衣和苔藓等孢子植物类群与土壤颗粒形成的有机复合体,在全球干旱区地表广泛分布,是干旱地表生物覆被层的主要构建者。生物土壤结皮是荒漠植物群落演替的先锋类群,能够提高荒漠地表的稳定性,固定碳和氮等营养元素,增加土壤肥力,并在保持土壤水分方面发挥重要作用,因此在干旱区受损地表的生态修复方面具有广阔的应用前景。通过分析组成生物土壤结皮的物种更替与维持其结构的胶结方式转变之间的生态关系,阐释了生物土壤结皮固沙的生物学基础,提出在人工结皮恢复实践中,应选择以本地优势物种(如具鞘微鞘藻、齿肋赤藓和银叶真藓等)为目标种的生态学原则,并通过对目标物种的纯化、培养,完成由实验室至温室的扩繁过程,实现逐级扩大生产,为野外固沙应用提供充足种源。阐述了结皮野外接种恢复的最适物种组成、物理化学方式结合的组合模式,提出应从地表稳定性、土壤养分和结皮物种多样性等方面进行生长状况评估,梳理了中国在结皮人工恢复领域的研究进展和面临的问题与挑战,阐释了利用人工培养生物土壤结皮开展生态修复的应用前景。

2021 Vol. 41 (1): 164-173 [摘要] ( 1165 ) [HTML 1KB] [ PDF 6501KB] ( 799 )
174 刘孟竹,王彦芳,裴宏伟
退耕还林(草)背景下中国北方农牧交错带土地利用及碳储量变化

为明析退耕还林(草)背景下生态环境较为脆弱的北方农牧交错带土地利用及碳储量变化,基于该区2000、2010、2018年土地利用数据,通过动态度、土地转移矩阵,景观指数等指标从土地利用变化的数量、速率以及空间格局特征加以分析,同时基于InVEST模型定量估算了该区近20年来的碳储量变化。结果表明:(1)北方农牧交错带土地利用类型以草地、耕地、林地为主,面积合计逾4.30×105 km2,占比超过91.83%;林地、建设用地显著扩张,草地与耕地有明显减少趋势,同时两者之间流转面积最多,高达1.67×104 km2,研究区景观格局总体上收敛于“集中—分散”;(2)近20年来北方农牧交错带总碳储量51.44—52.81亿t,总体呈增加趋势,碳密度稳定在110 t·hm-2左右,退耕还林(草)政策下碳储量净增加逾300万t。北方农牧交错带土地利用变化程度较为剧烈,退耕还林(草)政策不仅是土地更迭的主要驱动因素,也是该区固碳功能显著提升的重要原因。

2021 Vol. 41 (1): 174-182 [摘要] ( 473 ) [HTML 1KB] [ PDF 2063KB] ( 723 )
183 王旭洋,李玉霖,连杰,段育龙,王立龙
半干旱典型风沙区植被覆盖度演变与气候变化的关系及其对生态建设的意义

中国北方四大沙地(毛乌素沙地、浑善达克沙地、科尔沁沙地、呼伦贝尔沙地)是半干旱地区荒漠化发展的典型地区和荒漠化防治的重点区域。分析四大沙地植被覆盖度的时空演变规律及其对气候要素的响应机制,对保护北方生态脆弱区的生物多样性与生态安全具有重要意义。基于1998—2018年SPOT-VEGETATION的植被覆盖度指数(NDVI)数据,结合相应气候资料数据分析发现:四大沙地NDVI年际波动较大,毛乌素沙地和科尔沁沙地植被覆盖度总体趋于好转态势,分别有75.22%和42.06%的面积植被得到改善,而浑善达克沙地和呼伦贝尔沙地植被覆盖度呈非显著下降趋势,其发生植被退化的面积比例分别为60.04%和51.4%。结合极端气候指数分析表明,呼伦贝尔沙地NDVI与持续湿润指数(CWD)的正相关系数最高(r=0.429),而浑善达克沙地NDVI与持续干旱指数(CDD)的负相关系数最大(r=-0.264),表明呼伦贝尔沙地和浑善达克沙地植被分别对持续湿润和持续干旱事件响应最为敏感。基于不同沙地的植被变化驱动分区,建议在毛乌素沙地非气候驱动区域继续实施禁牧封育和飞播造林技术,而在气候驱动区域主要采取封育措施;在浑善达克沙地实施生态移民和“以地养地”模式;对科尔沁沙地的疏林草原应采取严格的封育措施;在呼伦贝尔沙地要坚持生物措施与工程措施相结合,形成“外围封禁、边缘治理、内部发展”的生态发展格局。

2021 Vol. 41 (1): 183-194 [摘要] ( 531 ) [HTML 1KB] [ PDF 9531KB] ( 651 )
195 赵洋,潘颜霞,苏洁琼,张志山
中国干旱区沙化土地绿色环保治理技术综述

土地沙化是中国面临的严重生态问题。沙化土地治理是中国生态文明建设的重点和难点,也是建设美丽中国必须要面对和解决的问题。在干旱区使用人工植被和草方格机械沙障等措施治理沙化土地效果显著,但同时也存在一定的局限性。针对这些问题,近年来中国学者研发和探索了人工生物土壤结皮等诸多新型、快速的沙化土地绿色环保治理技术。本文评述了2000年以来中国学者在这一领域开展的系列创新性研究,分析了其研究前沿和未来发展趋势,以期为全面、准确认识和评估绿色环保沙化土地治理技术提供重要依据。

2021 Vol. 41 (1): 195-202 [摘要] ( 444 ) [HTML 1KB] [ PDF 2968KB] ( 661 )
203 雷军,杨逍虎,刘红梅,赵玉红,范菊萍,郭彩霞
黑河流域中游荒漠典型区域植被生物量及其影响因素

以黑河流域中游荒漠区地表植被和土壤水分2008—2016年长期定位监测数据为依据,深入分析了试验区植被高度、盖度、密度和土壤水分变化对植被地上生物量的影响,确定了各相关因子的贡献率,为黑河流域荒漠化区生态治理提供数据支撑。结果表明:龙首荒漠区9年间的生物量变幅85.8—214.6 g·m-2,2015年的群落平均盖度和生物量最大,分别为33.7%和214.6 g·m-2,群落密度对生物量的年际变化贡献大,贡献率27%,群落高度、10—20 cm层次土壤水分对生物量的年际变化贡献次之,贡献率14%;西洞荒漠区生物量变幅55.1—109.8 g·m-2,群落盖度、植株密度和高度等生物因子对其生物量的年际变化影响较小,而0—40 cm层次土壤含水量的变化对西洞荒漠区生物量年际变化的贡献较大,为20%以上。

2021 Vol. 41 (1): 203-208 [摘要] ( 364 ) [HTML 1KB] [ PDF 1936KB] ( 644 )
209 王文帆,刘任涛,郭志霞,冯永宏,蒋嘉瑜
腾格里沙漠东南缘固沙灌丛林土壤理化性质及分形维数

以腾格里沙漠固沙灌丛林为研究对象,选择大、中、小沙丘的迎风坡、丘顶和背风坡为研究样地,调查不同沙丘微地形土壤理化性质和土壤粒径分布的分形特征,阐明沙丘大小和微地形差异对固沙灌丛林土壤理化性质和土壤分形维数分布的影响规律。结果表明:(1)土壤含水率和全碳含量均表现为背风坡中部显著高于丘顶;土壤容重表现为迎风坡中部、丘顶和背风坡底部显著高于背风坡中部,而迎风坡底部居中;沙丘微地形对土壤pH和电导率均无显著影响。土壤容重表现为大、中沙丘显著高于小沙丘;土壤电导率表现为中、小沙丘显著高于大沙丘;沙丘大小对土壤含水率、pH和全碳分布均无显著影响。(2)土壤粉粒(2—50 μm)含量表现为迎风坡底部>背风坡底部>迎风坡中部>丘顶,而土壤极细砂(50—100 μm)含量表现为背风坡底部显著低于迎风坡中部和丘顶,土壤细砂(100—250 μm)含量表现为丘顶显著高于迎风坡底部和中部。大、中沙丘土壤颗粒组成以土壤粉粒和极细砂为主,而小沙丘则以土壤细砂为主。(3)土壤分形维数介于2.59—2.78,表现为迎风坡底部显著高于背风坡底部,其他3个微地形生境居中,而且大沙丘显著高于中沙丘,而小沙丘居中。(4)粉粒含量越高,土壤电导率和全碳含量越高;极细砂含量越高,土壤电导率越低;砂粒含量越高,全碳含量越低;土壤细砂含量越多,分形维数越大。沙丘大小、微地形对土壤理化性质及分形维数的作用效果存在较大的差异性,需要根据沙丘大小和微地形来开展人工林建设和生态效应评价。

2021 Vol. 41 (1): 209-218 [摘要] ( 358 ) [HTML 1KB] [ PDF 2131KB] ( 666 )
219 高海宁,李彩霞,孙小妹,张勇,陈年来
祁连山北麓不同海拔土壤化学计量特征

对祁连山中段冰沟流域土壤有机C、N、P含量垂直分布与化学计量特征及其影响因素进行研究。结果表明:冰沟流域土壤有机C、N、P含量在各样点随土层深度而降低,并在表层土中聚集较明显;在0—40 m土层中,土壤有机C、N、P平均含量随海拔升高总体呈现先增高后下降的趋势,在中、高海拔处最高,P含量变异较小。0—40 cm土层中土壤C/N在海拔3 128—2 814 m处高于其他海拔,在3 075 m处C/N最高,土壤C/N、C/P随海拔升高总体呈下降趋势,均在中高海拔处最高,而土壤N/P在海拔3 454 m处最高,在低海拔2 814 m处最低。不同植被类型土壤的C/N、N/P差异性不显著,而土壤SOC/P差异显著,3种植被类型影响土壤C/N和C/P的大小为乔木林>高山灌丛>高山草地,而土壤N/P为灌丛>乔木林>高山草地;植被类型、海拔是影响土壤C、N、P含量和化学计量比的主要因素,其次为盖度、坡向。

2021 Vol. 41 (1): 219-227 [摘要] ( 300 ) [HTML 1KB] [ PDF 1707KB] ( 478 )
228 马赟花,冯图,李仰征,金青青
沙棘(Hippophae rhamnoides)对经客土改良石漠化土壤的适应性

石漠化地区基岩裸露、砾石堆积,水土流失严重,土壤与植被覆盖率低,因此引发一系列的生态恶化问题,而客土恢复植被是一项快速有效的治理途径。本试验在贵州毕节地区实施,以当地黄壤客土(T1,黄壤与砾石比为1∶1;T2,黄壤与砾石比为2∶1;T3,黄壤与砾石比为3∶1;T4,黄壤与砾石比为1∶0)改良石漠化,从耐瘠薄的灌木——沙棘(Hippophae rhamnoides)为试材,探究其幼苗在客土改良后的石漠化土壤中的适应性,栽种期为2年。结果表明:客土处理对沙棘幼苗的冠幅、粗根的根长密度、粗根根重密度均无显著影响;百分之百客土即T4会显著抑制沙棘株高、根系生物量,显著促进细根比根长的增长;当黄壤与砾石比例1/2—2/3时,2年后沙棘细根的根重密度与土壤含水量均会显著增加;当黄壤与砾石比大于2/3时会显著抑制沙棘根系长度总和的增加,且2年后对土壤水分改善作用不显著;沙棘根系指标与2年后的土壤含水量呈现出显著的相关关系。在贵州毕节地区客土改良石漠化时,并非客土越多越好,当黄壤与砾石的比例在1/2—2/3时,栽种沙棘2年可显著改善土壤含水量。

2021 Vol. 41 (1): 228-233 [摘要] ( 353 ) [HTML 1KB] [ PDF 1275KB] ( 429 )