腾格里沙漠东南缘人工固沙植被区表层土壤有机碳矿化对凋落物添加的响应     

李云飞  谢婷  石万里  李小军 《中国沙漠》2019,39(5):200-209

土壤有机碳矿化是调控土壤碳库时空格局、土壤碳收支平衡和植物养分供应的重要过程，植物残体和凋落物分解释放CO₂直接影响着土壤有机碳矿化。研究了不同类型凋落物对腾格里沙漠东南缘建植于1956年的人工固沙植被区土壤有机碳矿化过程及其对水分和温度的响应特征。结果表明：凋落物添加显著促进了有机碳矿化，添加柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）、油蒿（Artemisia ordosica）、小画眉草（Eragrostis minor）凋落物后，CO₂-C最大矿化速率分别增大了6.94、5.17、3.46倍，0~5 cm层土壤是5~10 cm层土壤的1.09、1.55、1.22倍；CO₂-C累积释放量分别增加了3.73、3.38、2.34倍，0~5 cm层土壤是5~10 cm层土壤的1.17、1.30、1.57倍。凋落物对有机碳矿化的促进作用与温度和水分密切相关，25℃时，CO₂-C平均释放速率、最大释放速率、累积碳释放量分别是10℃的2.21、3.60、2.21倍，而含水量10%时，CO₂-C平均释放速率、最大释放速率和累积碳释放量分别是含水量5%时的1.25、1.20、1.25倍。相关性分析表明，凋落物碳氮含量、碳氮比、木质素比氮和土壤有机碳以及全氮是影响有机碳矿化的主要因子。凋落添加土壤后潜在可矿化碳表现为柠条锦鸡儿>油蒿>小画眉草>对照。凋落物添加显著促进了有机碳矿化过程及碳周转，植被恢复过程中草本植物凋落物的输入更有利于土壤碳固存，凋落物对土壤碳库的调控作用受土壤理化性质和水热等环境因子的共同作用影响。  相似文献   

乌兰布和沙漠东南缘湖泊群消涨与驱动因素     

王理想  蔡明玉  白雪莲  乔荣荣  季树新  常学礼 《中国沙漠》2020,40(2):59-67

湖泊是对环境变化响应敏感的地理单元,湖泊消长与响应机制研究对维持区域生态系统稳定具有重要意义。基于1999—2018年Landsat、气象、水文和农业种植面积等多种数据,在ArcGIS平台中利用改进归一化差异水体指数(MNDWI)及目视修正方法提取了乌兰布和沙漠东南缘湖泊群空间信息,运用统计学方法对主要驱动因子与湖泊消涨的关系进行了分析。结果表明:1999—2018年乌兰布和沙漠东南缘大湖泊(面积大于100 hm²)在面积上占优势,小湖泊(面积小于100 hm²)在数量占优势。趋势分析表明大湖泊面积和数量呈显著性减少趋势(相关系数分别为R=0.624 > R_18,0.01=0.561和R=0.648 > R_18,0.01=0.561);小湖泊减少趋势不显著。在空间分布格局上,研究区中部是大湖泊稳定分布区,大湖泊数量11~23个,面积2 208~4 581 hm²。研究区湖泊消长主要受到年实际引黄水量、农田面积和地下水埋深的影响。其中,实际引黄(河)水量影响所有湖泊(P≤0.01),而农田面积和地下水埋深分别对大湖泊(P≤0.01)和小湖泊(P≤0.05)影响显著。用这3个因子分别构建的多元回归模型显示,在大、小湖泊面积和数量预测方面,精度分别达到75.7%和60.5%以上。  相似文献   

毛乌素沙地植被水分利用效率的时空格局     

王姣月  秦树高  张宇清 《中国沙漠》2020,40(5):120-129

水分利用效率（WUE）是衡量生态系统碳水循环耦合程度的重要指标，明晰其动态变化规律有助于判断区域植被生态建设是否与当地的自然条件相适应。利用基于CASA（Carnegie-Ames-Stanford Approach）模型得到的植被净初级生产力（NPP）数据和MODIS系列产品中的蒸散发（ET）数据，估算了2001—2016年毛乌素沙地植被的WUE，并探讨了其时空演变特征及与气象因子的关系。结果显示：（1）WUE的多年平均值为0.62 gC·mm^-1·m^-2，空间上自东向西递减，在不同植被类型间表现为栽培植物>灌丛>草甸>草原>荒漠；（2）WUE以0.009 gC·mm^-1·m^-2·a^-1的速率上升，东部地区变化尤为显著，NPP的快速增长是WUE呈增加趋势的主要原因；（3）WUE与各气象因子的相关程度由大至小依次为太阳辐射、降水量、风速和气温，分布在西部地区的荒漠植被WUE受气象因子影响最小。经过一系列生态建设工程的治理，毛乌素沙地大部分地区自2001年以来NPP和WUE均呈增加趋势，即生态系统在变“绿”的同时还实现了水分的高效利用，有利于当地生态环境的健康发展；但在水热条件较差的中西部地区，新建设的植被生长缓慢且导致蒸散发产生强烈变化，使WUE呈减少趋势，暴露出植被建设规模与水资源承载能力不匹配的问题，需引起格外重视。  相似文献   

Rain infiltration and crust formation in the extreme arid zone of the Atacama Desert, Chile     

Wanda L. Davis  Imke de Pater 《Planetary and Space Science》2010,58(4):616-1991

A key question in understanding life on Mars under dry(ing) conditions is how arid soils respond to small levels of liquid water. We have conducted a series of simulated rain experiments in the hyperarid core region of the Atacama Desert. Rain amounts from 0.24 to 3.55 mm were applied in the early evening to the soil. We conclude that rain events of less than 1 mm do not saturate the surface, and the soil humidity at the surface remains below 100%. Rain events of 2 mm or more generate free water in the pore space of the soil surface, which may be necessary to support biological activity in the soil. The crust on the surface of the soil is a strong barrier to the diffusion of subsurface moisture and subsequent evaporation. Our results show that once the relative humidity in hyperarid soils begins to fall below 100% the rate of decrease is quite rapid. Thus, the precise value assumed for the limits of life or water activity, do not appreciably change the time of water availability resulting from small desert rains. The Atacama Desert results may be applied to models of (H₂O) wetting in the upper soils of Mars due to light rains, melting snow and heavy precipitating fog.  相似文献   

古尔班通古特沙漠植物雾凇凝结特征   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

周宏飞  周宝佳  代琼 《水科学进展》2010,21(1):56-62

古尔班通古特沙漠冬季稳定积雪期长,多雾凇天气.通过2007年11月~2008年3月在沙漠南缘的定位实验观测,发现植物雾凇凝结水总量平均为5.8 mm,占冬季降水量的21.8%,其中,沙漠区垄间和垄上植物雾凇凝结水总量分别是3.8 mm和9.1 mm,各占冬季降水量的14.4%和34.3%;植物雾凇凝结水量是雪面凝结水量的5倍;荒漠植物的雾凇凝结水可以增加古尔班通古特沙漠冬季植被分布区域水资源量.雾凇形成的最大风速一般小于3m/s;-15℃~-20℃是雾凇形成次数最多的气温区间,占全部雾凇日数的24.3%,气温低于-30℃时雾凇凝结量显著减少;观测期雾凇形成时大气最大相对湿度小于80%的日数占冬季雾凇日数的41%.低温、高湿、低风速的气象条件,加之梭梭枝条的细直径和针状叶特征,是古尔班通古特沙漠冬季具有丰富植物雾凇凝结水的重要原因.  相似文献   

腾格里沙漠南部格状沙丘的形态演变及移动特征     

杨馥宁  吕萍  马芳  曹敏  肖南  顾立霞  杨迎 《中国沙漠》2023,43(1):107-115

沙丘的形态变化与移动蕴含区域风沙环境和地貌演化的关键信息,是风沙地貌研究的重要内容。以腾格里沙漠南缘的长格状和方格状沙丘为研究对象,利用风况资料和Google Earth卫星影像,监测2009—2020年两种格状沙丘的形态变化并分析其移动特征。结果表明：(1)腾格里沙漠西南缘和东南缘的主风向均为西北风,长格状沙丘分布区的次风向为东南风,方格状沙丘分布区次风向为东风和东南风,都属于低风能环境、中变率风况。西南部风能环境大于东南部,研究区近10年风动力呈衰减趋势。(2)格状沙丘的主副梁长度和间距在增加,其中,长格状沙丘高度增加,方格状沙丘高度在降低。沙丘主梁向东偏移,副梁向南偏移,形态整体保持稳定。(3)长格状沙丘平均移动速率为1.57～1.71 m·a^-1,方格状沙丘平均移动速率为1.63～2.01 m·a^-1,沙丘平均移动方向与合成输沙方向基本一致,沙丘的体积是造成移动速率差异的主因。  相似文献   

Estimation of the Land Surface Emissivity in the Hinterland of Taklimakan Desert   总被引：3，自引：2，他引：1  

LIU Yong-qiang  Ali MAMTIMIN  HUO Wen  YANG Xing-hua  LIU Xin-chun  MENG Xian-yong  HE Qing 《山地科学学报》2014,(6):1543-1551

An accurate accounting of land surface emissivity(ε) is important both for the retrieval of surface temperatures and the calculation of the longwave surface energy budgets.Since ε is one of the important parameterizations in land surface models(LSMs),accurate accounting also improves the accuracy of surface temperatures and sensible heat fluxes simulated by LSMs.In order to obtain an accurate emissivity,this paper focuses on estimating ε from data collected in the hinterland of Taklimakan Desert by two different methods.In the first method,ε was derived from the surface broadband emissivity in the 8–14 μm thermal infrared atmospheric window,which was determined from spectral radiances observed by field measurements using a portable Fourier transform infrared spectrometer,the mean ε being 0.9051.The second method compared the observed and calculated heat fluxes under nearneutral atmospheric stability and estimated ε indirectly by minimizing the root-mean-square difference between them.The result of the second method found a mean value of 0.9042,which is consistent with the result by the first method.Although the two methods recover ε from different field experiments and data,the difference of meanvalues is 0.0009.The first method is superior to the indirect method,and is also more convenient.  相似文献   

Pediment response to drainage basin evolution in south-central Arizona     

Phillip H. Larson  Ronald I. Dorn  R. Evan Palmer  Zack Bowles  Emma Harrison  Scott Kelley 《自然地理学》2014,35(5):369-389

The Sonoran Desert portion of the Basin and Range physiographic province contains a number of streams that now flow across once-closed basins. We explore here the research questions of if and how granitic rock pediments respond to the transition from rimming endorheic basins to bordering through-flowing streams. Granitic rock pediments of the northern Usery and eastern McDowell Mountains once graded to the closed Miocene–Pliocene Pemberton basin that occupied the present-day location of the confluence of the Salt and Verde Rivers. The process of lake overflow, which integrated these rivers, first aggraded fill terraces that, in turn, caused aggradation of a mantle of transported grus on bedrock pediments. Subsequent episodic incision of the Salt and Verde rivers lowered the base level; this led to the development of erosional features such as rolling topography of a degrading pediment mantle; exposure of the former piedmont angle and its associated zones of enhanced bedrock decay and regolith carbonate; and exposure of spheroidally weathered bedrock and emerging tors, some of which experienced 20^th century erosion. The granitic pediments of the former Pemberton Basin, which now transport grus to the Salt and Verde rivers, have actively adjusted to aggradational and degradational events associated with drainage integration and do not appear to be inherited from an ancient wet climatic interval.  相似文献   

腾格里沙漠不同类型沙丘土壤水分含量与地形-植被因子关系研究          下载免费PDF全文

孙琰蕙  张定海  张志山 《干旱区地理》2022,45(5):1570-1578

土壤水分是沙区主要的生态限制因子,其分布受气候、地形和植被等众多因素的影响。以腾格里沙漠沙坡头地区3种类型的沙丘（固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘）为研究对象,利用方差分析和冗余分析（RDA）等方法对沙丘不同部位和不同深度土壤水分的分布特征及其与地形-植被因子之间的关系进行了综合分析。结果表明：（1） 不同类型沙丘上0~300 cm的土壤水分随着深度的增加而增加,表层土壤水分的波动程度大于中层和深层。（2） 固定沙丘不同部位及不同深度的土壤水分之间没有明显的差异,半固定沙丘和流动沙丘迎风坡与丘底的土壤水分高于背风坡和丘顶。（3） 固定沙丘上的土壤水分受地形-植被因子的影响较半固定沙丘和流动沙丘小,影响固定沙丘土壤水分的主要因子有坡向、高差和灌木多度。（4） 地形-植被因子与研究区绝大多数半固定沙丘和流动沙丘的土壤水分均有负相关关系。研究揭示了腾格里沙漠土壤水分的分布规律及其与地形-植被因子的关系,对制定相应的防风固沙措施以及建立科学合理的植物固沙模式有积极的指导作用。  相似文献   

THE PRECIPITATION INFILTRATION AND RUNOFF RECHARGING EXPERIMENT OBSERVATION IN THE TAKLIMAKAN DESERT     

王学全  高前兆 《中国地理科学(英文版)》1999,9(3):284-288

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｌｏｃａｌｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｉｓｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔａｖａｉｌａｂｌｅｆｒｅｓｈｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｉｎｄｅｓｅｒｔｓ．ＴｈｅＴａｋｌｉｍａｋａｎＤｅｓｅｒｔｂｅｌｏｎｇｓｔｏａｎｅｘｔｒｅｍｅａｒｉｄｂｅｌｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏａｆｅｗｙｅａｒｓ’ｌｉｍｉｔｅｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｄａｔａ，ｉｔｉｓｅｓｔｉｍａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｓｈｏｕｌｄｂｅｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ３０－５０ｍｍａｎｎｕａｌｌｙ．Ｈｏｗｅｖ…  相似文献