干旱区对降水变化响应的研究进展

朱雅娟; 吴波; 卢琦

干旱区对降水变化响应的研究进展

1.
中国林业科学研究院荒漠化研究所, 北京 100091
基金项目:
中国林业科学研究院中央公益性科研院所基本科研业务费专项资金重点项目"西北干旱荒漠生态系统对脉冲式降雨的响应"(CAFYBB2007008);林业公益性行业科研专项"荒漠生态系统对全球变化的响应与适应对策"(201104077)
中图分类号: S718.51,S728

Progress in the Study on Response of Arid Zones to Precipitation Change

1.
Institute of Desertification Studies, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China
CLC number: S718.51,S728

摘要: 水分是干旱区的主要限制因子之一,降水是干旱区最重要的水分来源。根据气候变化研究的预测,未来我国干旱区的降水格局会改变,包括降水量、降水频率和降水强度等。降水变化会影响干旱区的土壤变化,植被变化,土地荒漠化和水文变化等方面。我国极端干旱区和干旱区的降水有总体增加趋势,而部分半干旱区和亚湿润干旱区的降水则出现减少趋势。降水的增加能够促进生物土壤结皮的发育,改善土壤水分状况,促进植物生长,提高植被盖度,促使荒漠植被向草原植被方向发展,有利于土地荒漠化的逆转;另外,降水增加会增加河流的径流量和湖泊水量,促进洪水的发生,降水减少则具有相反的效应。这些研究有助于人们预测干旱区在未来降水格局改变之后可能发生的变化,对于天然植被保育以及荒漠化防治等实践工作等具有重要的理论指导意义。未来的研究需要加强实验,如增雨、升温、模拟氮沉降和CO2浓度增加等对干旱区的土壤、植被、荒漠化和水文等方面的影响,才能获得更有说服力的结果。
- 干旱区
- / 降水变化
- / 土壤变化
- / 植被变化
- / 荒漠化
- / 水文变化
Abstract: The pattern of precipitation, including precipitation amount, frequency and intensity, may change in the future according to the prediction of climate change. In arid zones, the soil dynamics, plant growth and vegetation change, desertification and hydrology might be affected by precipitation change. In general, the precipitation in extreme arid zone and arid zone showed an increase tendency whereas the precipitation in some area in semi-arid zone and sub-humid arid zone showed a decrease tendency. The increase of precipitation could enhance the growth of biological soil crust, improve soil water status, promote plant growth, increase vegetation coverage, facilitate the change from desert vegetation to grassland vegetation, and it is benefit to the reversion of land desertification. In addition, the increase of precipitation could also increase the river runoff, lake storage and promote the occurrence of flood, while the decrease of precipitation has the adverse effect. These studies will benefit the prediction of the possible response of ecosystem processes to the potential change of precipitation pattern in arid zones in the future, and it is important to the conservation of natural vegetation and the control of desertification. More field experiments and studies should be conducted in the future, including the effect of increased precipitation or temperature, nitrogen deposition and CO2 on soil, vegetation, desertification and hydrology of arid zones, so as the more persuasive results could be obtained from these experiments and studies.
- arid zone
- / precipitation change
- / soil change
- / vegetation change
- / desertification
- / hydrological change

[1]	Millennium Ecosystem Assessment. Ecosystem and Human Well-being: Desertification Synthesis. World Resources Institute, Washington, DC, 2005
[2]	IPCC. Climate Change 2007: The Physical Science Basis, Summary for Policymakers, formally approved at the 10th Session of Working Group I of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Geneva: IPCC, 2007
[3]	施雅风, 沈永平, 李栋梁, 等. 中国西北气候由暖干向暖湿转型的特征和趋势探讨[J]. 第四纪研究, 2003, 23 (2): 152-164
[4]	杨维西. 全球变化中的中国干旱区——响应与趋势[J]. 林业科学, 2008, 44 (8): 124-130
[5]	张翀,李晶,任志远.西北地区1962年至2000年降水量变化的时空特征分析[J]. 资源科学, 2010, 34 (12): 2298-2304
[6]	靳立亚,李静,王新,等.近50年来中国西北地区干湿状况时空分布[J]. 地理学报, 2004, 59 (6): 847-854
[7]	张生军,王天明,王涛,等.新疆近50a来降水量时空变化及其突变分析[J]. 中国沙漠, 2010, 30 (3): 668-674
[8]	刘洪兰, 白虎志, 张俊国. 河西走廊中部近53年降水变化及未来趋势预测[J]. 干旱区研究, 2011, 28 (1): 146-150
[9]	Gong D Y, Shi P J, Wang J A. Daily precipitation changes in the semi-arid region over northern China [J]. Journal of Arid Environments, 2004, 59: 771-784
[10]	苏立娟, 邓晓东, 达布希拉图, 等. 内蒙古东部近40年气温降水变化特征分析[J]. 安徽农业科学, 2010, 40 (21): 11214-11215, 11239
[11]	姚玉璧, 肖国举, 王润元, 等. 近50年来西北半干旱区气候变化特征[J]. 干旱区地理, 2009, 32(2): 159-165
[12]	高庆先,徐影,任阵海.中国干旱地区未来大气降水变化趋势分析[J]. 中国工程科学, 2002, 4(6): 36-43
[13]	张存杰,高学杰,赵红岩.全球气候变暖对西北地区秋季降水的影响[J]. 冰川冻土, 2003, 25(2): 157-164
[14]	任朝霞,杨达源.近40a西北干旱区极端气候变化趋势研究[J]. 干旱区资源与环境, 2007, 21(4): 10-13
[15]	赵庆云,张武,王式功,等.西北地区东部干旱半干旱区极端降水事件的变化[J]. 中国沙漠, 2005, 25(6): 904-909
[16]	赵庆云,赵红岩,刘新伟.西北东部极端降水事件及异常旱涝季节变化倾向 [J]. 中国沙漠, 2006, 26(5):745-749
[17]	杨金虎, 江志红, 杨启国, 等. 中国西北汛期极端降水事件分析[J]. 中国沙漠, 2007, 27(2): 320-325
[18]	李耀辉, 李栋梁, 赵庆云, 等. ENSO对中国西北地区秋季异常降水的影响[J]. 气候与环境研究, 2000, 5(2): 205-213
[19]	杜建会, 严平, 俄有浩, 等. 强降雨事件对不同演化阶段白刺灌丛沙堆土壤水分的影响[J]. 水土保持通报, 2007, 27(6): 20-24
[20]	魏雅芬, 郭柯, 陈吉泉. 降雨格局对库布齐沙漠土壤水分的补充效应[J]. 植物生态学报, 2008, 32 (6): 1346-1355
[21]	王少昆, 赵学勇, 左小安, 等. 科尔沁沙地小叶锦鸡儿灌丛下土壤水分对降雨响应的空间变异性[J]. 干旱区研究, 2008, 25 (3): 389-393
[22]	王彦平,孟军,宋卫士,等.呼伦贝尔市土壤水分与气候变化的关系[J]. 水土保持研究, 2009, 25 (4): 255-258, 263
[23]	唐红艳,么文,尹肖飞.气候变化对内蒙古兴安盟半干旱农区土壤水分的影响[J]. 干旱地区农业研究, 2009, 27(1): 130-134, 139
[24]	徐杰,白学良,杨持,等.固定沙丘结皮层藓类植物多样性及固沙作用研究[J]. 植物生态学报, 2003, 27(4): 545-551
[25]	吕贻忠,杨佩国.荒漠结皮对土壤水分状况的影响[J]. 干旱区资源与环境, 2004, 18(2): 76-79
[26]	李守忠,肖洪浪,罗芳,等.沙坡头植被固沙区生物结皮对土壤水文过程的调控作用[J]. 中国沙漠, 2005, 25(2): 228-233
[27]	房世波,冯凌,刘华杰,等.生物土壤结皮对全球气候变化的响应[J]. 生态学报, 2008, 28(7): 3312-3321
[28]	师庆东, 陈利军, 潘晓玲, 等. 利用20年遥感影像分析西部干旱区植被演变特征[J]. 资源科学, 2003, 25(5): 84-88
[29]	李震,阎福礼,范湘涛.中国西北地区NDVI变化及其与温度和降水的关系[J]. 遥感学报, 2005, 9(3):308-313
[30]	刘会军,高吉喜.气候和土地利用变化对北方农牧交错带植被NPP变化的影响[J].资源科学,2009,31(3):493-500
[31]	张山清,普宗朝,伏晓慧,等.气候变化对新疆自然植被净第一性生产力的影响[J].干旱区研究,2010,27(6):905-914
[32]	李晓兵, 史培军. 中国典型植被类型NDVI动态变化与气温、降水变化的敏感性分析[J]. 植物生态学报, 2000, 24 (3): 379-382
[33]	李霞, 李晓兵, 陈云浩, 等. 中国北方草原植被对气象因子的时滞响应[J]. 植物生态学报, 2007, 31 (6): 1054-1062
[34]	郭铌, 朱燕君, 王介民, 等. 近22年来西北不同类型植被NDVI变化与气候因子的关系[J]. 植物生态学报, 2008, 32 (2): 319-327
[35]	张凯, 司建华, 王润元, 等. 气候变化对阿拉善荒漠植被的影响研究[J]. 中国沙漠, 2008, 28 (5): 879-885
[36]	王军邦,陶健,李贵才,等.内蒙古中部MODIS植被动态监测分析[J]. 地球信息科学学报, 2010, 15(6): 835-842
[37]	房世波,谭凯炎,刘建栋,等.鄂尔多斯植被盖度分布与环境因素的关系[J]. 植物生态学报, 2009, 33(1): 25-33
[38]	Runnström M C. Rangeland development of the Mu Us sandy land in semiarid China: an analysis using land sat and NOAA remote sensing data [J]. Land Degradation & Development, 2003, 14: 189-202
[39]	张戈丽, 徐兴良, 周才平, 等. 近30年来呼伦贝尔地区草地植被变化对气候变化的响应[J]. 地理学报, 2011, 66(1):47-58
[40]	季劲钧,黄玫,刘青.气候变化对中国中纬度半干旱草原生产力影响机理的模拟研究[J]. 气象学报, 2005, 63(3):257-266
[41]	常学礼,赵爱芬,李胜功.科尔沁沙地固定沙丘植被物种多样性对降水变化的响应[J].植物生态学报,2000,24(2):147-151
[42]	赵哈林, 大黑俊哉, 周瑞莲, 等. 人类活动与气候变化对科尔沁沙质草地植被的影响[J]. 地球科学进展, 2008, 23(4): 408-414
[43]	Cheng X, An S, Li B, et al. Summer rain pulse size and rainwater uptake by three dominant desert plants in a desertified grassland ecosystem in northwestern China [J].Plant Ecology,2006,184:1-12
[44]	王娟, 倪健. 中国北方温带地区5种锦鸡儿植物的分布模拟[J]. 植物生态学报, 2009, 33(1): 12-24
[45]	於琍, 李克让, 陶波, 等. 植被地理分布对气候变化的适应性研究[J]. 地理科学进展, 2010, 29(11): 1326-1332
[46]	孙羽, 张涛, 田长彦, 等. 增加降水对荒漠短命植物当年牧草生长及群落结构的影响[J]. 生态学报, 2009, 29(4): 1859-1868
[47]	苏志珠,卢琦,吴波,等. 气候变化和人类活动对我国荒漠化的可能影响[J]. 中国沙漠, 2006, 26(3): 329-335
[48]	Chen Y, Tang H. Desertification in north China: background, anthropogenic impacts and failures in combating it [J]. Land Degradation & Development, 2005, 16: 367-376
[49]	徐利岗,周宏飞,梁川,等.中国北方荒漠区降水多时间尺度变异性研究[J]. 水利学报, 2009, 40(8): 1002-1011
[50]	任朝霞,杨达源.近50a西北干旱区气候变化趋势研究[J]. 第四纪研究, 2006, 26(2): 299-300
[51]	乌云娜,裴浩,白美兰.内蒙古土地沙漠化与气候变化和人类活动[J]. 中国沙漠, 2002, 22(3): 292-297
[52]	房世波,许端阳,张新时.毛乌素沙地沙漠化过程及其气候因子驱动分析[J]. 中国沙漠, 2009, 28(5): 796-801
[53]	封建民,李晓华.近15年来共和盆地土地沙质荒漠化动态变化及原因分析[J]. 水土保持研究, 2010, 26(5): 129-133
[54]	慈龙骏, 杨晓晖, 陈仲新. 未来气候变化对中国荒漠化的潜在影响[J]. 地学前缘, 2002, 9 (2): 287-294
[55]	叶柏生, 丁永建, 杨大庆, 等. 近50a西北地区年径流变化反映的区域气候差异[J]. 冰川冻土, 2006, 28 (3): 307-311
[56]	李玲萍, 刘明春. 石羊河流域出山口河流流量的变化趋势及特性分析[J]. 水土保持学报, 2011, 25 (1): 58-63
[57]	Huo Z, Feng S, Kang S, et al. Effect of climate changes and water-related human activities on annual stream flows of the Shiyang river basin in arid north-west China [J]. Hydrological Processes, 2008, 22: 3155-3167
[58]	王录仓, 张晓玉. 黑河流域近期气候变化对水资源的影响分析[J]. 干旱区资源与环境, 2010, 24 (4): 60-65
[59]	Xu Z, Liu Z, Fu G, et al. Trends of major hydroclimatic variables in the Tarim River basin during the past 50 years [J]. Journal of Arid Environments, 2010, 74: 256-267
[60]	陈亚宁,徐长春,郝兴明,等.新疆塔里木河流域近50 a气候变化及其对径流的影响[J].冰川冻土,2008,30(6):921-929
[61]	傅丽昕, 陈亚宁, 李卫红, 等. 塔里木河源流区近50a径流量与气候变化关系研究[J]. 中国沙漠, 2010, 30 (1): 204-209
[62]	何清, 袁玉江, 魏文寿, 等. 新疆地表水资源对气候变化的响应初探[J]. 中国沙漠, 2003, 23 (5): 493-496
[63]	王建,李硕. 气候变化对中国内陆干旱区山区融雪径流的影响[J]. 中国科学D辑地球科学, 2005, 35 (7): 664-670
[64]	蓝永超, 康尔泗, 仵彦卿, 等. 气候变化对河西内陆干旱区出山径流的影响[J]. 冰川冻土, 2001, 23 (3): 276-282
[65]	王亚俊, 孙占东. 中国干旱区的湖泊[J]. 干旱区研究, 2007, 24 (4): 422-427
[66]	丁永建, 刘时银, 叶柏生, 等. 近50 a中国寒区与旱区湖泊变化的气候因素分析[J]. 冰川冻土, 2006, 28 (5): 623-632
[67]	郭铌, 张杰, 梁芸. 西北地区近年来内陆湖泊变化反映的气候问题[J]. 冰川冻土, 2003, 25 (2): 211-214
[68]	任朝霞, 杨达源. 西北干旱区近50a旱涝时空变化及其防御措施研究[J]. 干旱区资源与环境, 2006, 20 (6): 118-121
[69]	张谆, 龚建新, 亚生. 乌鲁木齐河"960719"洪水分析[J]. 干旱区地理, 1998, 21 (3): 49-56
[70]	陶辉, 宋郁东, 邹世平. 开都河天山出山径流量年际变化特征与洪水频率分析[J]. 干旱区地理, 2007, 30 (1): 43-48

[1]	张广才 , 黄利江 , 于卫平 , 王富伟 , 刘伟泽 , 张德龙 , 王涵 . 沙地飞播造林植被变化的研究. 林业科学研究, 2004, 17(s1): 127-130.
[2]	李江 , 刘仁林 , 叶晓燕 , 朱艳 . 冶铅区植被变化及残留植物耐铅性特征研究. 林业科学研究, 2008, 21(1): 64-68.
[3]	王兵 , 崔向慧 , 白秀兰 , 马全林 . 荒漠化地区土壤水分时空格局及其动态规律研究. 林业科学研究, 2002, 15(2): 143-149.
[4]	王葆芳 , 朱灵益 . 干旱区杨树人工用材林灌溉量与土壤水分的关系*. 林业科学研究, 1995, 8(1): 94-100.
[5]	吴波 . 我国荒漠化现状、动态与成因. 林业科学研究, 2001, 14(2): 195-202.
[6]	吴波 , 苏志珠 , 杨晓晖 , 刘文 , 鞠洪波 , 刘燕 . 荒漠化监测与评价指标体系框架. 林业科学研究, 2005, 18(4): 490-496.
[7]	王学全 , 卢琦 . 青海共和盆地虚拟水消费及其在荒漠化防治中的应用. 林业科学研究, 2005, 18(4): 446-450.
[8]	李晓松 , 吴波 , 范文义 , 王刚 , 杨洪晓 , 王妍 . 基于光谱混合分析的荒漠化信息提取———以毛乌素沙地为例. 林业科学研究, 2006, 19(2): 192-198.
[9]	赵萍 , 孙向阳 , 黄利江 . 沙地灌木水分生理特征综述. 林业科学研究, 2004, 17(s1): 89-94.
[10]	孙永磊 , 周金星 , 庞丹波 , 刘玉国 , 肖桂英 , 张清 . 喀斯特断陷盆地不同植被恢复模式土壤水分动态变化. 林业科学研究, 2018, 31(4): 104-112. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.04.015
[11]	黄雨霖 , 赵汉章 , 陈明珊 , 祁月清 . 三峡库区坡地植被─土壤环境变化及土地利用的研究*. 林业科学研究, 1995, 8(5): 520-527.
[12]	曹林青 , 钟秋平 , 罗帅 , 袁婷婷 , 郭红艳 , 晏巢 , 袁雅琪 . 干旱胁迫下油茶叶片结构特征的变化. 林业科学研究, 2018, 31(3): 136-143. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.03.018
[13]	曹永慧 , 周本智 , 倪霞 , 葛晓改 , 王小明 . 模拟干旱下毛竹叶片水势的动态变化. 林业科学研究, 2018, 31(4): 183-191. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.04.025
[14]	杜敏 , 文仕知 , 杨丽丽 , 王彦辉 , 熊伟 , 曹恭祥 . 六盘山华北落叶松林降水转化中的阳离子通量变化特征. 林业科学研究, 2013, 26(2): 133-139.
[15]	盛炜彤 , 杨承栋 , 范少辉 . 杉木人工林的土壤性质变化. 林业科学研究, 2003, 16(4): 377-385.
[16]	王兵 , 崔相慧 , 白秀兰 , 夏良放 , 李江南 , 陈仲庐 . 大岗山人工针阔混交林与常绿阔叶林水文动态变化研究. 林业科学研究, 2002, 15(1): 7-12.
[17]	徐小勤 , 于澎涛 , 王彦辉 , 徐丽宏 , 于艺鹏 , 刘泽彬 . 六盘山华北落叶松林的结构随林龄变化及其水文影响. 林业科学研究, 2023, 36(1): 109-116. doi: 10.12403/j.1001-1498.20220218
[18]	李清河 , 杨立文 , 崔丽娟 . 北京九龙山封育植被群落变化的研究. 林业科学研究, 2002, 15(3): 323-331.
[19]	段爱国 , 张建国 , 张俊佩 , 王军辉 . 金沙江干热河谷主要植被恢复树种叶水势的时空变化规律. 林业科学研究, 2007, 20(2): 151-159.
[20]	陈巧 , 陈永富 , 鞠洪波 . 基于3S技术的天保区植被变化监测方法研究. 林业科学研究, 2013, 26(6): 736-743.

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