Institutional Repository of Xinjiang Institute of Ecology and Geography, CAS
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Eco-physiological Response of Cotton to Deficit Drip Irrigation Regimes on Hyperarid Southern Rim of Taklamakan Desert
No full text新疆是我国最大的棉花主产区，棉花产量占全国的 70%。 新疆南疆地区拥有得天独厚的光热条件，是全国棉花的适宜种植区和高产区。然而水资源短缺却是当地棉花种植的首要限制因子，如果荒漠绿洲中的水资源得到合理调配，会使当地棉花产量得以显著提升。目前，调亏灌溉技术已经开始在区域棉花种植中的得到逐步应用，但是调亏灌溉对不同生育期棉花生理生化指标和产量的影响机制，并不清楚，值得深入研究。因此，本研究将为干旱区棉花高产稳产机制研究提供重要的科学数据和理论依据，具有重要的理论意义和应用价值。本研究依托位于塔克拉玛干沙漠南缘的中国科学院新疆生态与地理研究所策勒国家站的绿洲农田长期生态学实验场，通过随机区组实验设计的方法，设计四个不同水分处理梯度（100%、80%、60%和 40%, 每个处理四个重复），定量研究棉花在调亏滴灌引发的干旱胁迫中的生理和生化交互作用，优化调亏滴灌下的棉花水分利用。连续两年（2015-2016）的实验研究结果表明：（1）在 100%田间持水量的处理下，棉田的水分蒸散量为 1079 mm，而在 40%田间持水量的处理下，棉田的水分蒸散量为 510 mm。随着滴灌量的减少，棉花生长速率和清晨叶水势逐步下降。80%田间持水量处理的棉花光合作用、蒸腾作用和气孔导度在棉花现蕾期下降了 15%，而在随后的生育期中仅下降了 8%，而在 60%和 40%田间持水量处理中，棉花光合作用、蒸腾作用和气孔导度的下降更为剧烈。（2）调亏灌溉显著增加了棉花叶片中赤霉素、脯氨酸、总可溶性糖和钾离子的含量。即在土壤水分亏缺条件下，棉花生理渗透调解作用开始运行。平均而言，与 100%田间持水量处理相比，棉花在 80%、60%和 40%田间持水量下，分别积累了 37%、98%和155%的渗透调节物质。同时，棉花叶片表面气孔密度增大，孔径减小。此外，与 100%田间持水量处理相比，在 80%、60%和 40%田间持水量的处理中，棉花光合气体交换速率分别降低了 7%、32%和 52%。（3）在有限的供水条件下，棉花对光合同化产物分配的优先顺序为根>叶>果实，即棉花根冠比增加，而生殖生长受阻。此外，干旱胁迫会使棉桃密度、鲜重和棉绒产量显著降低。同时，水分胁迫显著影响光合产物在棉桃中的分配。在干旱胁迫的棉桃中，棉花将更多的光合产物分配在了种子里，而非棉花纤维中，从而降低了籽棉的产量和纤维的品质。80%田间持水量的棉花产量与 100%田间持水量处理相比减少了 13%。40%田间持水量的棉花籽棉产量为 2433 kg ha-1，而在 100%田间持水量中，籽棉产量为4376 kg ha-1。在不同灌溉处理中，最大灌溉用水效率和作物水分利用效率分别为 0.62kg m-3和 0.48 kg m-3，并随灌溉量的增加而减少。此外，棉花生长速率和生理特征与棉田蒸散量和灌溉量呈线性相关。受水分胁迫的棉花种子中淀粉、油脂和蛋白质含量、百粒种子的重量和种子活力显著降低。在后续年份（2016年和 2017年）的种子发芽试验表明，从调亏滴灌棉花中收获的棉花种子发芽率和幼苗生物量显著降低。综上所述，在干旱胁迫下，渗透调节物质在棉花叶片组织中富集，造成棉花光合气体交换量的下降，使得棉花植株适应了荒漠环境中的干旱胁迫。此外，以上结果还表明，在荒漠环境下，调亏滴灌是棉花适宜产量优化的有效手段及适宜的荒漠节水技术。但想要获得高质量的棉花纤维和棉籽，则应首选充分灌溉。然而，基于经济性评价结果表明，80%的田间持水量的灌溉，将提供棉花最佳的产量和净收益，并可节约20%的水，而 60%田间持水量处理虽然可以节约 40%的水，但产量和利润损失过大。当然，如果水资源足够，那么就应该进行 100%充分灌溉，以最大限度地提高棉花产量，并在沙漠绿洲上获得最大的净收益
Physio-Biochemical and Stomatal Response of Quinoa to Exogenous Paclobutrazol Application under Saline Conditions
No full text盐是限制全球作物生产率的一个主要因素，而且由于农业用地管理不善，盐害范围和严重程度将进一步加剧。用良好管理技术来种植耐盐作物有降低盐害的可能性，这样也可以提高作物产量和生理机能。本文选择藜麦，一种高度营养的、有潜力为今后的食品安全做出贡献的耐盐作物来研究。研究表明，不同的盐浓度，尤其是 400mMNaCl，会降低藜麦的生长和产量。盐诱导的损伤被归因于光合色素的降解，体交换特性，气孔大小和密度降低，离子毒性和氧化性损伤。尽管如此，在最适宜盐浓度和盐胁迫的两种条件下，20毫克/升的 PBZ（一种新的激素）通过土壤渗透可提高藜麦作物的生长和产量。PBZ 应用降低了盐损害，通过改善叶绿素含量、气体交换特性、叶片近轴和远轴表面的气孔密度、渗透调节物质包括在根和叶组织中的脯氨酸、可溶性糖（TSS）等方式。PBZ 通过减少Na+ 和 Cl-及提高 K+，Mg2+和 Ca2+的方式来控制根和叶组织中的离子稳态。PBZ 也可通过提升酶和非酶的抗氧化活性，来抑制活性氧（ROS）生成，包括 H2O2、O2 和降低脂质过氧化（MDA）水平，来减少根内（确切地说是在叶组织中）的氧化损伤。叶片中的生化变化比根组织中的更明显。多元分析表明在 Na+ 、Cl-、ROS 和 MDA 之间有很强的正相关性， 但这些因子都与作物产量及其贡献有负相关性。结果表明，在最适宜盐浓度和盐胁迫的两种条件下，PBZ通过改善叶绿素含量、净光合作用、渗透调节物质和和抗氧化剂活性、调节防止氧化性损伤的离子内稳态的方式，提高了藜麦产量。然而，在正常和高盐环境下，PBZ 可以被作为一种霰弹枪的方式来提高藜麦和其他作物的性能
矿产资源预测判别系统关键技术的研发与应用
No full text在信息化时代背景下，面对人均资源占有量与资源储量日益突出的矛盾，必须创新和突破新的成矿理论和关键技术，积极探索新方法新技术在矿产资源预测研究中的应用。高新技术的迅速发展，极大丰富了矿产资源预测理论和方法。每个预测方法和评价方法在实践应用中都有各自的优点和不足，但目前国际上还没有统一的规则用于选择最符合实际需要的方法。本论文从预测方法与评价方法的数学原理出发，从计算机科学的角度将数学模型与编程技术相结合，探索了矿产资源定量预测技术与预测结果判别技术，将 GIS 技术、数据库技术以及可视化技术耦合应用，最终构建了预测过程自动化与预测结果最优化的矿产资源预测判别系统，为矿产资源预测和评价提供了新技术。本文取得的主要进展包括：（1）矿产资源定量预测方法的选择引入了文献计量学的基本理论及其前沿技术方法，采用自然语言处理和文本挖掘技术对矿产资源预测的科学文本进行处理，共提取出 24 种矿产资源定量预测方法，并通过共现分析实现了对预测方法科学结构的可视化表达；采用双标图分析法确定了预测方法的热点与前沿，最终选择了证据权法、模糊逻辑、神经网络和支持向量机四种定量预测方法。（2）矿产资源定量预测关键技术的研发矿产资源定量预测技术是在详细研究了证据权法、模糊逻辑、BP 神经网络和支持向量机的基础上，将编程技术与数学模型充分结合，并解决了其中涉及的关键问题，包括条件独立性检验、模糊推理网络、神经网络参数设置以及交叉验证，完成了预测过程从非自动化向自动化转变的初步探索；矿产资源预测结果判别技术是在充分研究了预测结果评价方法的基础上，提出了基于评价方法的联合判别函数的概念，能够实现对预测结果快速、准确和客观地判别，并以 ROC 曲线和 P-A 图为例，分析了联合判别函数的具体表达形式。（3）矿产资源预测判别系统的构建从软件工程的角度出发，在对目标系统进行详细的需求分析以及全面的系统设计的基础上，使用 ArcEngine10.1 组件开发包、Oracle 10g Release 2 数据库、ArcSDE 空间数据库引擎以及面向对象语言 C#和 MATLAB 程序解释语言的混合编程语言，开发了具有预测过程自动化与预测结果最优化功能的矿产资源预测判别系统，为用户提供一个界面友好，操作简单的定量预测工作平台。在此基础上，结合矿产资源定量预测的工作流程，探讨了矿产资源预测判别系统在哈图-包古图地区金矿预测工作中的应用，用于验证系统的可行性与实用性
重点生态功能区空间协调发展研究——以塔城盆地为例
No full text为了有效解决国土空间开发、 利用中存在的一系列矛盾问题，国家各省级竞相出台了主体功能区规划，将整个区域划分为重点/优化/限制/禁止开发等类型区。 重点生态功能区作为限制开发类型区之一， 其生态系统比较脆弱、敏感， 经济发展基础较薄弱， 空间开发与生态保护之间的矛盾最为突出， 关系到国家的生态安全。本文进行重点生态功能区空间协调发展研究是在建立和谐的人地关系基础上，实现保障生态安全、修复生态环境以及提供生态产品的首要任务，以推进生态—农业—城镇空间有序、 融合、衔接、协调发展。在全国及各地区主体功能区划中，塔城盆地被划定为限制开发区中的自治区级重点生态功能区，其生态服务功能尤其重要，存在具有大部分生态优良但经济落后地区的特点。受自然环境和人为因素的影响，塔城盆地面临严重的生态危机，矛盾比较突出。近年来，空间无序的生产活动以及生态恶化加剧了塔城盆地经济发展水平低、县域及城乡间发展不协调问题。在国家重点生态功能区建设的指导下，首要任务是科学地解析国土空间利用状况，厘清空间发展中存在的主要矛盾及问题，以便更有针对性的为区域协调发展和空间优化提出建设性的对策建议。现有的研究成果中对重点生态功能区这一特定类型的空间分析成果较少。以新疆塔城盆地为实证案例，在研究背景、 国内外学者已有成果以及相关理论方法的基础上， 本文研究重点生态功能区的空间协调发展问题。首先进行生态、农业及城镇三类功能空间的划分，并在此前提下进行空间利用协调度评价及空间特征的剖析，以期破解塔城盆地生态保护与开发的矛盾问题，提高空间资源利用效率，解决空间无序开发以及发展衔接问题，从而推进塔城盆地生态—农业—城镇空间协调、可持续发展。具体包括以下六部分内容：（1）在实地调研、 专题访谈、相关理论以及文献综述支撑下形成论文的研究基础。首先，对与本文相关的主体功能区、空间功能区、重点生态功能区以及协调发展等四个重要的概念分别进行了清晰的界定；其次，结合重点生态功能区区域特征，提出了以地域分异理论、区域空间结构理论、人地关系地域系统理论、博弈论、生态经济与可持续发展理论等作为重点生态功能区空间协调发展研究的理论基础；最后，根据研究内容，总结评述主体功能区、空间功能区、重点生态功能区以及区域协调发展等领域的国内外研究进展，并指出现有已有研究的不足，以期为本文后续的研究奠定基础。（2） 构建重点生态功能区空间协调发展的研究体系。 为了科学的指导后续章节的研究工作， 本文在第一部分内容分析的基础上设计了重点生态功能区空间协调发展的整体研究框架， 包括空间功能划分的基本思路、指标体系设计以及空间利用协调度评价模型构建。 首先， 借助 ArcGIS 平台对重点生态功能区进行三类空间划分；其次，在三类功能空间格局指导下，引入空间耦合协调度模型以分析三类空间的协调发展水平，在此基础上，通过空间自相关分析研究空间利用现状特征、问题以及发展潜力； 最后， 提出协调重点生态功能区三类空间关系的对策建议，并对生态、农业以及城镇空间分别提出具体的发展策略。（3）塔城盆地空间功能划分要素分析。一方面，从地理位置、地形地貌、土壤类型、 气候、水文及生物资源、 社会经济发展、生态环境现状及问题等方面对塔城盆地各要素进行了全面的分析；另一方面，介绍了塔城盆地在新疆主体功能区规划中的总体定位。（4） 塔城盆地空间功能类型划分。基于前述的空间功能区划方法体系，本文以乡镇为基本评价单元， 借助 ArcGIS 平台，运用综合指数法和互斥矩阵判别法将塔城盆地划分为生态、农业以及城镇空间， 在此基础上进行地域功能类型的识别， 利用主导因素法以及面积比重法，并结合专家意见，得到塔城盆地空间功能细分的最终划分方案， 包括生态保护区、生态经济区、农业生产区以及城镇发展区。（5） 塔城盆地空间利用协调度评价及发展潜力分析。 借助空间耦合度模型对生态、农业、城镇三类子空间协调度进行分析，结果显示塔城盆地生态空间、农业空间以及生态空间之间处于低水平耦合协调发展状态。在此基础上进行空间自相关分析， 得出塔城盆地各评价单元生态、农业和城镇空间的耦合协调发展度的整体空间分布情况以及与周围单元间的空间差异程度， 同时，从发展现状特征、存在的问题以及发展潜力等方面对三类空间进行了详细的解析。（6） 塔城盆地空间协调发展的对策及建议。在协调生态、农业、城镇空间关系上， 本文提出要通过三类空间功能区的联动融合发展来实现空间协调发展，主要集中在六个方面，包括成立行政协调机构、解决各规划相拮抗问题、推动特色产业发展及经济转型、加快区域产业经济合作、完善生态补偿政策、实行科学合理的绩效考核政策， 并结合问题解析结果，有针对性、侧重性的对生态空间、农业空间以及城镇空间分别提出其协调发展策略
伊塞克湖流域地表水水化学空间分布特征及其影响因素
No full text伊塞克湖是世界最大内陆高原咸水湖泊之一， 湖水中的主要离子有硫酸盐、氯化物、钠和镁。湖水属于硫酸盐类与氯化物-硫酸钠-镁型矿化。由于计划的水资源管理活动与旅游业的发展有关， 因此有必要根据新的分析数据来分析伊赛克湖及其入湖河流的水化学组成及变化特征。本研究的主要目的是基于伊塞克湖水体监测数据对研究区水化学特征进行完整的描述。本研究利用以前研究中获得的长期水化学研究数据（1977,1986 年）以及 2014 年和 2016 年的实测数据进行分析。 2014 年中国科学院新疆生态与地理研究所采集了 19 个河流样点和 8 个湖泊样点的水样，并对其离子参数进行了分析。 2016 年又采集 20 个湖泊水样分析了 pH 值、亚硝酸盐氮、铵态氮、合成表面活性剂、石油产品、溶解氧、重金属-铜、锌、镉和铅等参数。本研究分析了 1986 年、 2014 年、 2016 年期间水的化学组成，结果表明，湖泊盆地的人为活动对沿湖地区和一些河流中水的化学成分会产生显著的影响，不良影响主要表现为水中高浓度的硫酸盐、 氯化物、氨和亚硝酸盐氮。巴里克西湾和湖泊东南部等湖盆面积不足的沿湖地区和河流受到的人为活动影响强烈。湖水中的主要离子如钠和钾的含量与 1932 年和 1986 年的含量相比略有增加，湖水的盐度含量从 1928 年的 5.823 g/l 增加到 2014 年的 6.22 g/l， 2014 年湖水pH 值变化范围在 7.95～8.82 之间。该研究结果向利益相关者提供了一个警告信号，伊塞克湖的水环境质量正在恶化，如果不减少污染源或提高水净化系统的有效性，就可能对人类健康和环境构成威胁
荒漠藓类结皮斑块效应对土壤养分的影响
No full text由于干旱荒漠生态系统土壤资源呈现高度异质性， 植被分布斑块化成为该生态系统的一种普遍现象。 藓类结皮是荒漠地表生物土壤结皮的主要类型之一，自然状态下通常呈现出典型的斑块状分布特征。斑块作为苔藓结皮发挥生态功能的基本单元，对土壤生态过程具有深刻的影响。 荒漠地表生物结皮对土壤肥力的保持具有重要作用， 与土壤理化性质、 土壤酶、微生物生物量与土壤肥力及活性密切相关， 然而大多关于生物结皮与土壤养分的报道多将生物结皮作为统一的整体进行采样和研究，而斑块效应(边缘效应､面积效应)下生物结皮层土壤的养分如何分布，相关的研究还鲜见报道。本研究以古尔班通古特沙漠藓类结皮斑块为研究对象，通过测定斑块内土壤理化性质、酶活性、微生物生物量碳氮等指标，比较藓类结皮层土壤在斑块效应(边缘效应、 面积效应)下土壤特性的变化特征。并对藓类结皮层土壤在边缘效应及面积效应下对土壤养分进行综合评定，为深入了解荒漠生态系统藓类结皮的生态功能提供依据。 本文主要研究结果：1、藓类结皮斑块边缘效应对土壤养分的影响。 藓类结皮斑块边缘圈层的土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全钾(TK)、脲酶(UE)、过氧化氢酶(CAT)、微生物生物量碳(SMBC)、微生物生物量氮(SMBN)、 颜色平均变化率(AWCD)均显著低于内部两个圈层， 而全磷(TP)、速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、 pH 值、碱性磷酸酶(ALP)、蔗糖酶(SC)、 β-葡萄糖苷酶(β-GC)等指标均不受边缘效应的影响，在三个圈层间无显著差异。同时，土壤各项指标在斑块内部两个圈层均无显著差异。最小数集法对边缘效应下土壤质量的综合评价结果表明： 适用的最小数据集(MDS)包括： SOM、 AK、 AP、 ALP 及 β-GC； 藓类结皮斑块的土壤质量指数(SQI)显示从中心至边缘有逐渐降低的趋势， 内部两个圈层的养分无显著差异， 且中心圈层土壤质量指数(0.61±0.53)显著高于边缘圈层(0.41±0.03)； 灰色关联度分析法定量分析表明： 藓类结皮斑块三个圈层土壤养分的关联度值依次为：中心圈层(0.65)>中间圈层(0.59)>边缘圈层(0.47)， 藓类结皮斑块结皮层的土壤养分从中心至边缘逐渐降低。2、藓类结皮斑块面积效应对土壤养分的影响。 藓类结皮斑块结皮层的土壤SOM、 TN、 AP 及土壤酶活性、微生物生物量总体上表现为随着藓类结皮斑块面积的增大， 其含量也逐渐增高，但当面积达到一定大小时，各指标的含量增加缓慢甚至有所降低， 而 TP、 TK 含量及 pH 值变化不大。 最小数集法和灰色关联度综合性分析表明， 不同面积大小的土壤质量指数和关联度总体表现为随着面积的增大，土壤质量指数和关联度升高的趋势， 即面积较大的藓类结皮斑块对土壤养分的积累作用越显著。本研究证实了藓类结皮微斑块具有同植被景观斑块相似的斑块效应，表现在边缘效应和面积效应两方面，使荒漠地表土壤生物和非生物要素分布的空间异质性增强，从而影响荒漠生态系统养分循环过程
气候变化对中国天山雪冰流域水文过程的影响及不确定性分析
No full textIPCC 第五次气候评估报告 (AR5) 指出，近 20 年来全球冰川整体处于退缩状态；冰川覆盖流域的水文过程对气候变化响应更为敏感。发源于亚洲高山地区的大部分河流，冰川和积雪融水对径流有重要贡献。天山广泛分布冰川，是众多流入中国新疆和中亚五国(哈萨克斯坦、土库曼斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、乌兹别克斯坦)河流的发源地。研究表明，受气候变暖影响，天山冰川面积退缩，河川径流量及其年内分布发生变化。气候变化情景数据驱动水文模型是预估未来气候变化对水文过程影响的常用方法。 CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5) 发布了 50 多个气候模式， 其结果可作为预估未来时期流域水文水资源变化的驱动数据。近年来已有较多研究利用 CMIP5 气候模式数据驱动水文模型，预估中亚天山、喀喇昆仑山、青藏高原、喜马拉雅山上雪冰流域未来雪冰水文过程变化。然而，不同气候模式输出的气温和降水等气象要素存在较大差异；驱动水文模型预估未来水文过程的结果必然存在差异； 通常采用多模式驱动水文模型，讨论预估结果的集合平均和不确定性区间。气候模式及其数目如何影响集合平均和不确定性值得讨论。本文研究了天山河源区五个不同冰川覆盖率的流域(台兰河， 32%；库玛拉克河， 22%；玛纳斯河， 11%；托什干河， 4 %；库车河， 0.4%；以 1960 年/1970 年的冰川数据为依据)未来水文过程的变化，以及气候模式选取对预估结果不确定性的影响。在 CMIP5 中，选取了总共 39 个的气候模式的 RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5 三个情景，将气候模式数据降尺度处理，驱动分布式冰川水文模型 SWAT-RSG，模拟 1960s-2100 期间的流域水文过程，比较 2016-2045 年(未来近期)、 2066-2095 年(未来远期)与 1966-1995(历史时期)的变化；同时，在 RCP4.5 情景下以 38 个气候模式为母本，其中分别随机抽取 5 个、 10 个、 20 个气候模式，对预估的水文过程模拟结果进行统计分析，研究气候模式数目对预估结果的影响。得到如下认识：(1) 预估结果的不确定性区间随流域冰川覆盖率减小而增大；冰川融水具有对预估结果不确定性的缓冲作用； RCP4.5 情景下，从 38 个模式中选取不同数目的气候模式模拟结果集合，不同的组合方式预估的未来远期气温变化的不确定性范围大于未来近期；不同的组合方式预估的未来时期降水变化的不确定性范围在各流域存在差异。受气温的影响，在冰川覆盖率大的流域，径流变化范围和冰融水变化一致，不同的组合方式得到的未来近期径流变化范围表现出未来近期大于未来远期。(2) 38 个气候模式预估结果的集合平均表明，在 RCP2.6、 RCP4.5、 RCP8.5 三种情景下，各流域冰川融水的变化趋势均表现出先持续增加达到峰值，然后减小的变化趋势；在库车河流域，未来时期的总产流量在未来时期较历史时期均有增加；在玛纳斯河流域和托什干河流域，总产流量先增加再减小，且未来远期的产流量较历史时期有减少
基于稳定同位素的塔河典型植物水分来源和蒸散发组分分割研究
No full text蒸散发是陆地生态系统水分耗散的重要途径，与陆地植被总生态系统生产量密切相关。干旱区陆地生态系统水文过程的动态变化取决于植物水分利用和植物水分利用效率。 识别地表植被水分来源， 明确地表生态系统中非生产性（裸地蒸发）与生产性水分损失（蒸腾）的相对量，是探明干旱地区水分耗散过程的关键。本文结合相关气象资料和实测数据，研究了塔里木河流域降水 δD 和 δ18O 时空变化特征， 分析了大气降水同位素分馏特征和影响因素；结合当地大气水线特征，对不同林龄胡杨和柽柳的蒸腾进行了水源分割， 定量确定了蒸腾耗水的来源。利用蒸腾和蒸发同位素特征不同对不同地下水埋深地表蒸散发组分进行水文分割，并结合水量平衡方法验证了同位素方法分割结果； 结合植物生长指标测定以及同位素特征值定量识别不同地下水埋深地表蒸散发及其组分的耗水来源。主要研究结果如下：（1） 塔里木河流域地区大气降水线方程（LMWL）为 δD=6.9218O+5.58（n=38,R2=0.94），斜率和截距分别为 6.98 和 5.58，均显著低于全球、全国以及新疆地区大气水线。该地区大气降水同位素特征具有明显的年际变化和月际变化，呈现出 5-6 月份低， 7-8 月份高的特点， δ2H 和 δ18O 的变化过程基本一致。 塔里木河流域降水 δ18O 和 δD 与空气温度存在正相关关系， 温度效应较为明显， 相关方 程 分 别 为 ： δ18O=0.78T-17.88 (R2=0.35, n=38) 和 δD=5.46T-119.03（R2=0.36,n=34）。大气降水的氘盈余变化范围为-15.23‰~24.24‰，均值为 8.25‰，小于全球降水线方程的截距 10，氘盈余变化范围较大说明大气降水水汽来源区湿度和蒸发非平衡分馏程度变化大。（2） 研究区植物水和土壤水的降水偏离值分别为-8.57 和-6.88， 与地下水的降水偏离程度（-1.89） 存在显著差异（P<0.05）， 表明大气降水补给各水源过程中会发生生态水分分离现象， 存在两个不均一、不完全混合的水源库， 分别维持植物需水耗水和地下水补给。 不同林龄胡杨和柽柳水分利用来源存在差异，吸水层位随林龄增加而加深。胡杨幼苗和成熟木主要利用 0-60cm 浅层土壤水，利用比例达到 53.4%，平均吸水深度为 33.77cm；成熟胡杨和柽柳幼苗可能存在水分竞争关系， 二者主要水分来源均为 30-100cm 土壤水和地下水， 具体利用比例略有差异，平均吸水深度分别为 65.71cm 和 46.54cm；成熟柽柳则主要利用深层土壤水和地下水， 利用比例达到 61.9%。无论在幼苗阶段或成熟阶段，柽柳水分利用层位均低于胡杨， 对干旱环境的适应性更强。（3） 整个试验阶段胡杨的蒸腾量随地下水埋深增加而增加， 且占地表蒸散量的比重不断增加，最大值达到 77.55%， 蒸散量达到最大值 62.62mm。当地下水埋深浅于 100cm 时， 土壤蒸发比重较高， 植物水分耗散仅来源于表层土壤，可消耗量小， 使得土壤蒸发成为浅地下水埋深条件下主要的水分耗散形式， 胡杨蒸腾占地表蒸散的比重低于或近似于 50%，地表耗水以土壤蒸发为主；当地下水埋深低于 100cm 时，地表水分耗散形式以植物蒸腾为主。 柽柳蒸腾量在 100cm 地下水埋深处达到最大值，且后期蒸腾量远高于前期。试验前期，柽柳的蒸腾蒸散比重（mt/me） 均低于 50%， 各地下水埋深下柽柳地表蒸散发以土壤蒸发的形式为主；试验后期， 当地下水埋深低于 100cm 时， 地表耗水以植物蒸腾为主。与胡杨相比， 试验前期柽柳地表蒸散发量低于胡杨，且蒸腾量较小， mt/met 的值较低。</p
近30年埃塞俄比亚低海拔区草地灌丛化过程特征
No full textBased on the understanding of characteristics difference of bush encroachment indifferent level, taking bush encroachment as research objective, in lowland of Ethiopia,and by remote sensing interpretation and classification, field survey and laboratoryanalysis, this paper studied the different of vegetation characteristics and soil physicaland chemical properties in different grade of bush encroachment, then by countingindexes of a single land use dynamic degree and the land use change significant indexanalyzed time and space change and land use change type in the Lowland of Ethiopiaduring the Past 30 Years. Results showed that:(1) The appearance change of herbaceous plants extremely obvious of differentgrades of bush encroachment in study area. With a deeper bush encroachment, the totalcoverage of herbaceous plants, the coverage of dominant species, above-groundbiomass declined sharply, and average height significantly reduced. The total coverageof herbaceous plants, the coverage of dominant species, above-ground biomass weresignificantly different among slight, moderate and severe bush encroachment. There aremany kinds of dominant species in severe bush encroachment, and which mostly weregrasses and high satisfaction level. So severe bush encroachment keep highest speciesrichness than slight and moderate bush encroachment.(2) There were remarkable differences on soil physical properties in differentgrades of bush encroachment. Soil moisture content is highest in moderate bushencroachment, and increased with the increase of soil depth in moderate and severebush encroachment; Soil volume weight is highest in slight bush encroachment andlowest in moderate bush encroachment; soil density showed moderate < severe < slightbush encroachment; in aspect of soil mechanical composition, the clay is slightlydifferent in different grades, and had no significant difference change over soil layers.(3) There were remarkable differences on soil chemical properties in differentgrades of bush encroachment. The pH and electric conductivity content in moderate bush encroachment were significantly higher than slight and severe bush encroachment.The organic matter content, total N content and total P content first increased and thendecreased with bush encroachment degree, the organic matter content was significantdifferences between moderate and slight bush encroachment, the total N content wasno significant differences among three degree bush encroachment, the total P contentwas significant differences among three degree bush encroachment; the total K contentfirst decreased and then increased with bush encroachment degree and was significantdifferences between moderate and slight bush encroachment. The inorganic nitrogencontent increased with bush encroachment degree, and was no significant differencesamong three degree bush encroachment; the available P content was highest inmoderate bush encroachment, then was severe bush encroachment, last is slight bushencroachment, and was significant differences among three degree bush encroachment;the available K content decreased with bush encroachment degree, and was nodifference between slight and moderate bush encroachment.(4) In 1986-2016 year, the extent of variation of total grassland area was no big,and highest was 4282.31km2in 2003 year; the bush encroachment area was an upwardtrend, and the highest was 3742.49 km2in 2003 year, and when the severe bushencroachment was 2664.17 km2and was highest; the grassland area was an downwardtrend, and the highest was 1210.87 km2in 1986 year, and it was a slight increase in2003-2016 year. In addition, in 1986-2016 year, the average annual change rate ofwoodland, other and grassland were negative, bush encroachment was positive; theaverage annual change rate of the other rapidly declined and which was -1.47%, thenwas grassland, which was -1.12%; the average annual change rate of the slight bushencroachment rapidly increased and which was 1.24%, then was severe bushencroachment, which was 0.96%.(5) The change area of land use was 3099.09 km2, accounting for 57.12% of studyarea. In 30kinds of land-use change, woodland shifted in severe bush encroachment,moderate bush encroachment shifted in severe bush encroachment, severe bushencroachment shifted in other, grassland shifted in severe bush encroachment, severe bush encroachment shifted in moderate bush encroachment, grassland shifted inmoderate bush encroachment, those,12 kinds of land-use change, were main shiftdirection. Woodland shifted in severe bush encroachment, moderate bush encroachmentshifted in severe bush encroachment, severe bush encroachment shifted in other,grassland shifted in severe bush encroachment were main change species, and changearea was bigger, accounting for 8.56%, 5.82%, 5.23% and 5.22% of total change area.In total, woodland and grassland mainly converted to bush encroachment, and the areaof bush encroachment has increased
天山东西部雪岭云杉径向生长对气候变暖的响应差异
No full textTo reveal the radial growth trends of Pinus koraiensis and the differences in theirresponses to climate factors among eastern and western Tianshan Mountains, tree-ringwidth Chronologies were developed in upper forest and in lower forest of Zhaosu andHami. According to the normal process of tree ring analysis, tree chronology was attainedusing the software DendroClim2002 和 SPSS to acquire the response and intervals analysisbetween tree ring widths and climatic factors including temperature and precipitation aftercrossdating these samples by Cofecha program and ARSTAN program. The relationshipbetween tree growth and meteorological factors of Picea schrenkiana in upper and lowerforest of eastern and western Tianshan Mountains was studied by climatological method. The results showed that the radial growth of P. schrenkiana in different regions haddifferent response to climatic factors and the sensitivity of P. koraiensis under the influenceof climate warming. Through a large number of data collection and analysis, the resultsshowed several interesting points. First, the statistical characteristics of chronology aremore significant in the region of Zhaosu and more sensitive to climatic factors than that ofradial growth of trees in the region of Hami. Second, the growth of trees in the two regionswas affected by temperature and precipitation. From western to eastern TianshanMountains, the significant positive correlationship was reversed to significant negativebetween tree radial growth and temperature in the lower forest, while the relationshipbetween tree growth and precipitation in the upper forest changed from significant negativecorrelation to significant positive correlation. Furthermore, as the temperature increased, asignificant change was showed in the relationship with climatic factors following the radialgrowth of P. schrenkiana in the lower forest in the region of Zhaosu and the upper and lower forest in the region of Hami. The promoting effect of temperature on the radialgrowth of trees increased significantly in the lower forest of Hami in April, while theinhibitory effect of temperature on the radial growth of trees was significantly increased inin the lower forest of Zhaosu in June. So each respectively, the promoting effects ofprecipitation increased significantly for the radial growth of P. schrenkiana in upper forestin Zhaosu and in the upper and lower forest in Hami in May, June and October. Theprecipitation in upper forest in Zhaosu can meet the growth of trees, while the effect is notsignificant for temperature increase on the relationship between tree growth and climatefactors