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地下水深埋条件下土壤给水度的测定——以古尔班通古特沙漠南缘为例: 2025年; 为研究地下水深埋条件下土壤给水度的变化规律,以古尔班通古特沙漠南缘为研究区域,采用野外原位观测的试验方法,测定了地表零通量条件下的完全给水度、蒸散发条件下的平均疏干给水度和侧向渗漏补给条件下的平均充水给水度,探讨了地下水埋深、入渗、蒸散发对给水度的影响。结果表明:(1)包气带剖面含水率法测定地下水深埋条件下的土壤给水度是可行的;(2)地表零通量条件下完全给水度μ随地下水埋深H的增大而增大,当地下水埋深超过毛管水最大上升高度时,完全给水度变化较小,可近似看作常数;(3)古尔班通古特沙漠南缘丘间地地下水埋深平均值为8.80 m,地表零通量条件下完全给水度等于0.36,蒸散发条件下的平均疏干给水度为0.13,侧向渗漏补给条件下的平均充水给水度为0.17。研究结果可为地下水深埋区土壤给水度的测定提供一种新的思路。; 陈永宝胡顺军雷磊徐圣刘海张书杰张巧丽徐志华; 关键词：给水度土壤水分特征曲线干旱荒漠区

古尔班通古特沙漠输水明渠野生动物通道监测研究: 2024年; 2018年8月—2023年8月,利用红外相机触发陷阱技术对古尔班通古特沙漠输水明渠166 km范围内的13座跨渠野生动物通道进行了5年的持续监测。15台红外相机总有效拍摄工作日为19 946 d,获得独立有效照片57 333张,鉴别出兽类5目8科12种,包括国家一级重点保护动物1种、二级6种。在水源极度匮乏的沙漠腹地,渠道输水对周边动物具有吸引和聚集作用,渠道上记录到的兽类物种数(不包括啮齿目Rodentia)占渠道两侧分布兽类物种数的85.71%。赤狐Vulpes vulpes的相对多度指数(RAI)最高,达到80.90%,其次为鹅喉羚Gazella subgutturosa(15.50%)和蒙古兔Lepus tola(i4.37%);渠道输水期间,除蒙古兔、兔狲Otocolobus manul、蒙古野驴Equus hemionus和偶见种野猪Sus scrofa外,其他8种兽类的RAI均高于停水期,且月相对多度指数高峰亦出现于输水的4—9月。通道的相对利用率分析显示,鹅喉羚和蒙古野驴对S7、S9和S12的利用率最高。本研究首次对水利工程中野生动物通道有效性进行了监测和评价,为未来水利工程相关野生动物保护措施的设置提供了重要的科学依据。; 夏霖许玉程继龙温知新杨奇森; 关键词：古尔班通古特沙漠明渠红外相机

古尔班通古特沙漠南缘沉积记录的沙漠-绿洲演化特征: 2024年; 干旱区沙漠和绿洲是在一定条件下可以互相转化的共生景观,阐明两者转化机制对于理解干旱区现代地表过程和生态环境演变趋势具有重要意义。在古尔班通古特沙漠南缘采集地表不同类型沉积物样品,通过实验分析获取了表征现代沙漠和绿洲沉积特征的粒度端元组分、MgO/SiO_(2)比值、绿洲指数[(Mn+Cu+Zn)/SiO_(2)]和淋溶系数[SiO_(2)/(MgO+CaO+K_(2)O+Na_(2)O)]等指标参数,并检验了这些指标在提取地层记录的沙漠化和绿洲化信息方面的可靠性。结果表明:(1)现代绿洲沉积细组分端元(EM1)含量较高,且MgO/SiO_(2)比值和绿洲指数也较大,但淋溶系数较小,而沙漠沉积粗组分端元(EM3)含量较高、淋溶系数较大,但MgO/SiO_(2)比值和绿洲指数较小。(2)地层剖面中厚层或多层叠加的黏土-粉沙沉积粒度端元组分、绿洲指数和淋溶系数等指标与现代绿洲沉积相似,而厚层或多层叠加的极细沙、细沙沉积各指标与现代沙漠沉积相似。(3)在OSL年代标尺基础上,综合运用以上代用指标提取地层记录的沉积环境演变信息,并对比毗邻区域代表性地质记录分析显示,在11.1×10^(3)~10.2×10^(3) a、6.0×10^(3)~3.8×10^(3) a、约2.8×10^(3) a的多层细沙和极细沙层反映气候干旱、风沙活动较强,沙漠波动扩展;而10.2×10^(3)~6.0×10^(3) a发育的多层黏土-粉沙层反映气候相对湿润、河流作用活跃、绿洲广泛发展,沙漠大幅度收缩;约3.8×10^(3) a以来,在趋向现代景观格局的过程中,沙漠与绿洲范围此消彼长、多次转换。; 陶通炼谭典佳李志忠靳建辉马运强邹晓君; 关键词：古尔班通古特沙漠全新世

古尔班通古特沙漠梭梭冠下裸斑形成土壤学机制被引量：1: 2024年; 古尔班通古特沙漠梭梭与齿肋赤藓共生区域中,梭梭冠下常形成藓类结皮裸露斑块。为研究梭梭冠下裸斑形成机理,以裸斑内土壤、裸斑外藓类结皮土壤、背景裸地土壤以及背景藓类结皮土壤为研究对象,测定四类土壤营养物质含量和理化因子,并测定土壤代谢组以及分析其之间差异。结果表明,裸斑内土壤养分及生态化学计量比与裸斑外藓类结皮和背景藓类结皮土壤并无显著性差异,土壤养分及生态化学计量并非造成梭梭冠下藓类裸斑的原因。裸斑内土壤Na+、K+、Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)、CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-)含量显著高于裸斑外土壤、背景裸地土壤和背景结皮土壤,总盐含量最高为1.705 g/kg。这个含量不足以对齿肋赤藓正常生长造成影响,因此裸斑内土壤中较高的离子浓度也并非藓类裸斑产生的原因。土壤代谢组结果显示不同土壤代谢物具有极显著差异,油酰胺等酰胺类化合物相对丰度最高,占总代谢物的72.68%,且在裸斑内土壤中相对丰度显著高于裸斑藓类结皮土壤、裸地土壤和背景结皮土壤,因此推测裸斑内土壤中油酰胺等酰胺类化合物可能是抑制齿肋赤藓生长的主要原因,是造成古尔班通古特沙漠梭梭冠下藓类裸斑产生的主要土壤学机制。; 张帅张帅马媛马媛陈静; 关键词：古尔班通古特沙漠梭梭土壤理化性质

古尔班通古特沙漠流动沙丘土壤水分与地形—植被因子关系: 2024年; [目的]确定沙漠沙丘土壤水分的分布规律,明确土壤水分与各个地形与植被因子间的关系,进而为沙漠地区的植被保护和重建提供科学合理的建议。[方法]以古尔班通古特沙漠流动沙丘为研究对象,在小尺度上研究了不同深度(表层0—40 cm,中层40—200 cm和深层200—300 cm)、不同微地貌(迎风坡、背风坡、丘顶和丘底)上土壤水分的分布特征(描述性统计);并采用广义线性、广义加性和随机森林模型研究了土壤水分与地形—植被因子间的关系。[结果](1)不同深度下迎风坡与丘底上的土壤水分高于背风坡与丘顶;表层土壤水分在背风坡(包括丘顶和丘底)与迎风坡上有显著性差异。(2)地形因子对土壤水分的影响大于植被因子;影响表层土壤水分的主要因子是坡度与坡向,影响中层和深层土壤水分的主要因子是灌木盖度。(3)随机森林模型的拟合效果显著高于广义线性和广义加性模型。[结论]地形因子对古尔班通古特沙漠流动沙丘不同微地貌上土壤水分的影响较植被因子大,坡度和坡向对表层土壤水分具有重要影响,灌木盖度对中层和深层土壤水分具有重要影响。; 张艳花张定海马钰王艳莉石亚飞; 关键词：土壤水分微地貌流动沙丘古尔班通古特沙漠

古尔班通古特沙漠土壤物理参数时间变化特征及其影响因子研究: 2024年; 以古尔班通古特沙漠为研究靶区,利用2020年克拉美丽陆-气相互作用观测试验站连续观测数据,分析古尔班通古特沙漠土壤温湿度、土壤热通量、土壤盐分及导热率等主要土壤参数变化特征及影响因子。结果表明:(1)古尔班通古特沙漠土壤温度年日均值变化呈倒“U”型,季节变化明显,总体表现为夏季>春季>秋季>冬季,浅层土壤温度的变化幅度大于深层,湿度变化特征为春、夏季高,秋、冬季低,通常表现为随土壤深度增加土壤湿度逐渐升高;土壤热通量变化总体表现为春、夏季高,秋、冬季低,日变化幅度春、夏、秋、冬季依次递减。(2)古尔班通古特沙漠土壤导热率年均值为0.832 W·m^(-1)·K-1,导热率与降水呈显著的正相关,土壤温湿度、土壤盐分是影响沙漠区土壤导热率的主要因子。在冻土条件下,土壤导热率平均为0.634 W·m^(-1)·K-1,并随土壤湿度增加而增加,冻土时导热随湿度增加的速率约为非冻土时的2.5倍;在降水条件下,土壤含水量<0.06 m^(3)·m^(-3)时,土壤导热率呈现缓慢增加趋势,土壤含水量>0.06 m^(3)·m^(-3)时随湿度上升而迅速增加;在融雪时期,土壤含水量<0.11 m^(3)·m^(-3)时土壤导热率随湿度上升缓慢增加,土壤含水量>0.11 m^(3)·m^(-3)时土壤导热率迅速上升。; 陈辰光高佳程买买提艾力·买买提依明王豫宋美琪温聪艾力亚尔·艾海提杨帆杨帆周成龙; 关键词：古尔班通古特沙漠土壤参数导热率

古尔班通古特沙漠不同区域藻类结皮微生物结构和潜在功能: 2024年; 藻类结皮形成和发育,能够提高土壤稳定性并增加土壤有机质含量,为微生物生长、繁殖和草本植物拓殖创造条件。因此,藻类结皮潜在功能对后续生物结皮及生态系统演替具有重要意义。然而,古尔班通古特沙漠藻类结皮营养循环相关微生物及潜在功能机制尚不清楚。以古尔班通古特沙漠不同区域藻类结皮为研究对象,采用宏基因组测序技术,研究藻类结皮微生物群落及碳氮循环功能基因特征。研究结果表明蓝藻菌门、变形菌门、放线菌门是藻类结皮中主要微生物类群,在沙漠固碳和氮循环中起到重要作用。微生物α多样性结果显示仅物种丰富度指数在三个区域内存在显著差异。β多样性结果显示藻类结皮未因沙漠局部气候及理化因子差异产生微生物群落分化。而微生物群落功能基因对环境变化响应要比微生物群落更为敏感,沙漠东部和西部藻类结皮功能基因产生显著分化。三个区域微生物功能基因中还原型三羧酸循环是自养生物固碳主要途径,而卡尔文循环是光合生物固碳的主要途径,其中rpiA和rbcS基因更易受到降水影响。鞘脂单胞菌属、念珠藻属和伪枝藻属在参与固碳过程中表现出的差异,可能是导致固碳功能基因产生分化的原因之一。氮循环主要途径以硝酸盐还原为主,大部分氮素通过硝酸盐同化作用被土壤微生物转化为铵盐,少量氮素被反硝化为一氧化二氮和一氧化氮流失。沙漠藻类结皮固氮作用较弱,仅有念珠藻属和伪枝藻属参与,且存在nifH、nifD、nifK三个功能基因。这些固氮功能基因更易受到土壤中硝态氮含量的影响。硝化过程仅注释到氨单加氧酶或甲烷单加氧酶编码pmoABC-amoABC基因,而hao和nxrA、nxrB基因均未注释获得。; 张清杭吕杰马媛李二阳沈畅陈静; 关键词：古尔班通古特沙漠微生物群落碳氮循环功能基因

古尔班通古特沙漠生物土壤结皮影响下土壤多功能的垂直特征: 2024年; 生物土壤结皮是荒漠生态系统的重要组成部分,对荒漠土壤的稳定和功能具有极其重要的作用。本研究以古尔班通古特沙漠两种生物土壤结皮(藻⁃地衣、藓类)为对象,以裸沙为对照,选取土壤碳氮磷循环相关养分指标,通过平均值法计算土壤多功能指数(SMF),研究生物土壤结皮对不同土层SMF的影响,并解析其影响因素。结果表明:有机碳(TOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、无机氮(IN)和可溶性有机氮(DON)等土壤单一功能指数随结皮的发育而增加,随土层的加深而降低;裸沙SMF在-0.96~0.55,在0~5 cm土层呈上升趋势,在5~20 cm土层呈下降趋势;藻⁃地衣混生结皮和藓类结皮SMF分别在-0.53~1.33和-0.43~2.05,在0~20 cm土层呈现降低趋势;三种类型生物土壤结皮SMF在20~100 cm土层趋于稳定;SMF在0~20 cm和0~100 cm整体上表现为藓类结皮>藻⁃地衣混生结皮>裸沙;土壤pH、含水量(SWC)和脲酶活性与SMF的垂直变化密切相关,其中pH、SWC与SMF具有显著的负效应,脲酶活性具有显著的正效应;生物土壤结皮土壤粒径大小也是影响SMF的主要因素,中砂含量对SMF具有显著的负效应,粗砂含量对SMF具有显著的正效应;生物土壤结皮的发育显著提高了土壤单一功能和土壤多功能,但结皮对土壤多功能的影响主要集中在表层土壤0~20 cm范围,对更深层土壤的影响较小,生物土壤结皮影响土壤多功能的同时,其他功能亦随之发生改变。; 刘朝红陆永兴郭浩杨军刚张世航张玲卫刘学军刘学军张元明; 关键词：生物土壤结皮土层古尔班通古特沙漠

古尔班通古特沙漠南缘沙垅土壤养分化学计量特征及影响因子研究: 2024年; 【目的】沙垅作为古尔班通古特沙漠基本地貌单元,其动态变化显著影响沙漠生态系统内植物和微生物群落分布以及土壤营养物质循环及化学计量特征。【方法】以古尔班通古特沙漠沙垅作为研究对象,通过对沙垅不同深度(0~2 cm、2~30 cm、30~60 cm和60~100 cm)和不同位置(迎风坡垅间低地、迎风坡、垅顶、背风坡和背风坡垅间低地)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和养分影响因子进行研究,阐明沙垅不同位置及不同深度土壤养分含量分布规律、生态化学计量特征和影响因素。【结果】(1)随土壤深度增加,土壤SOC、TN和TP含量呈表层富集现象,SOC和TN表层含量显著高于其他土层(P<0.05),沙垅土壤养分含量沿垂直空间梯度变化显著;(2)不同位置0~100cm土壤SOC、TN和TP含量沿沙垅坡向总体呈先降低后升高趋势,背风坡和垅间低地土壤养分含量较高;(3)沙垅土壤C∶N、C∶P和N∶P在横向和纵向上均低于中国陆地和温带沙漠平均值,养分缺乏程度表现为C>N>P;(4)冗余分析(RDA)结果显示,沙垅土壤养分化学计量特征主要受全钾(TK)、铵态氮(NH4+氮(MBN)和电导率(EC)等因素的影响。【结论】沙垅土壤养分化学计量在水平及垂直尺度上呈现一定分布规律,不同土壤剖面养分化学计量特征的影响因子不完全一致。; 刘寒宇马媛吕杰林子钦张帅; 关键词：古尔班通古特沙漠土壤养分

古尔班通古特沙漠南缘风沙沉积物磁性和化学元素特征及其环境意义: 2024年; 古尔班通古特沙漠是我国第二大沙漠和重要粉尘源区之一,查明其风沙沉积物的磁性和化学元素特征对于理解粉尘物质循环、气候变化等具有重要价值。文中对该沙漠南缘的一处风成沉积剖面(GEB11)进行了系统的年代、粒度、磁学和地球化学分析,结果显示:GEB11剖面沉积物中主要磁性矿物有磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,磁性颗粒以假单畴(PSD)-多畴(MD)为主。地球化学元素组成以SiO_(2)和Al_(2)O_(3)为主,相比UCC,SiO_(2)呈现富集特征,其余元素呈现不同程度亏损。GEB11剖面350cm以上地层沉积物相比350cm以下地层,具有细砂组分含量较高,磁性矿物含量较高且颗粒较粗,SiO_(2)含量较低而Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、CaO、MgO、Na_(2)O、TiO_(2)含量较高的特点。该剖面沉积物磁性和化学元素特征变化主要受控于风沙活动和风力分选作用,Fe、Ti等元素和磁性矿物主要富集于细砂沉积物。剖面上部发育于小冰期强风沙活动环境下的沉积物具有磁性矿物,Fe、Ti元素和细砂组分含量较高的特点。; 李文穆桂金程子娟谢如梅陈渠; 关键词：磁性特征地球化学元素古尔班通古特沙漠

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