叶片和根系能通过形态、生理和生物量累积的变化响应干旱胁迫。以策勒绿洲-沙漠过渡带的优势植物疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)为研究对象，通过盆栽试验模拟3种水分条件（充分灌溉CK：土壤含水量占最大田间持水量的70%~75%；轻度胁迫W₁：田间持水量的50%~55%；重度胁迫W₂：田间持水量的25%~30%），分析一年生骆驼刺幼苗叶片和根系生长、生理的变化特征，揭示骆驼刺对干旱胁迫的适应策略。结果表明：（1） 干旱显著抑制骆驼刺地上和地下各器官生长，主要表现为：叶面积、根长、根表面积、根组织密度以及叶和根的可溶性糖含量显著减小（P<0.05）；叶组织密度、叶干物质含量、比根长以及叶和根的脯氨酸、丙二醛含量增大。（2） 生长前期，各处理地上生物量均占比较大（CK、W₁、W₂下根冠比分别为0.43±0.14、0.59±0.1、0.83±0.83）；而生长后期各处理地下生物量占比较大，其中重度胁迫下根冠比最大（3.12±0.32），表明骆驼刺在生长后期增强了地下部分的资源投入，且这种资源分配特征在重度干旱胁迫下更明显。（3） Pearson相关性分析表明，骆驼刺叶形态与根生理相关的核心性状存在显著的权衡关系（P<0.05），同时叶与根在生理代谢上能够协同变化。初步说明，骆驼刺幼苗在干旱下表现出干物质储存和防御能力高、水分消耗低的适应特征，能够协调叶片和根系的资源分配关系，随胁迫时间的增加逐步形成缓慢投资、保守生长的策略。该结果为该区域荒漠植被恢复和管理提供参考。

基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine，GEE)，通过提取归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index，NDVI)和地表反照率(Albedo)两个参量，构建NDVI-Albedo特征空间，对翁牛特旗1991—2015年沙漠化进行监测，并利用地理探测器结合自然和人为因子分析翁牛特旗沙漠化驱动因子及其影响力。结果表明：（1） 翁牛特旗土地沙漠化经历了先发展后逆转的演变进程。1991—2000年为发展期，沙漠化土地总面积增加了2130.29 km²；2000—2015年为逆转期，沙漠化土地总面积减少了3364.61 km²。（2） 翁牛特旗沙漠化严重的区域主要是分布在中东部以及北部的西辽河平原地区，而西南区域的冀北辽西山地大部分区域沙漠化程度较轻。（3） 自然因子和人为因子共同驱动翁牛特旗沙漠化演变过程。地形和沙源是翁牛特旗沙漠化土地空间分布格局形成的主要原因；翁牛特旗1991—2000年沙漠化发展是在自然条件不利的背景下人口增加所带来的环境压力造成的结果，而2000—2015年沙漠化逆转是在自然条件利好的背景下一系列防沙治沙政策有效实施的结果。

为明晰高原流域土地利用变化时空特征及其对生境质量的影响，以典型高原流域——拉萨河流域为例，基于GEE平台和随机森林分类算法，解译拉萨河流域1990—2020年土地利用信息，分析30 a间土地利用的时空动态变化特征，并结合InVEST模型评估流域生境质量，探讨流域生境质量变化特征。研究结果表明：针对高寒高海拔地区的土地利用分类问题，筛选植被生长季，用相邻年份的影像进行补充和替换缺失的数据，并去云后生成的年度合成影像，提高了地类分类效率和精度；建立了一种结合Landsat影像光谱特征、纹理特征和地形特征的最优RF分类模型，实现了对高原流域土地利用信息的提取，OA、Kappa系数和F1-score分别在88.16%、0.84和0.70以上；20世纪90年代以来，拉萨河流域土地利用变化特征整体表现为“五增三减”，草地、建设用地、林地、湿地和水域面积增加，耕地、冰川及永久积雪和未利用地面积减少，其中，建设用地的增长幅度最大，达到288.35%，而耕地缩减最多，达50.18%，且耕地减少主要是受到城镇范围扩张的挤占；未利用地面积减少最为显著，其转出部分主要转化为草地；研究期内高质量生境主要分布在流域下游、西南侧以及源头区域，以草地、水体、冰川及永久积雪和湿地等土地利用类型为主；而拉萨市市辖区、达孜区、林周县、曲水县和墨竹工卡县县城周边，以及流域中上游的未利用地等区域生境质量较差；流域整体生境质量呈“先减后增再减然后趋缓”的变化趋势，生境质量指数从0.53提升到0.57；人口增加和快速城镇化加快了城镇范围扩张和耕地的减少，但气候变化和生态治理工程对拉萨河流域的生境质量改善均起到了积极作用；本研究可为制定高原地区流域生态修复策略、促进土地利用可持续以及提升生境质量提供科学依据与参考。

诺木洪地区是青海省重要的枸杞种植基地，针对主要植被类型进行准确和快速提取对于种植业的可持续发展具有关键意义。然而，诺木洪地区所属的干旱区具有稀疏的植被覆盖和土壤背景影响显著的特点，仅使用少数遥感源或部分特征无法满足干旱区植被提取的要求。因此，整合多种遥感数据源，挖掘植被分类显著特征，并尝试不同的分类优化方法，在提高干旱区植被分类精度和可靠性方面具有重要意义。本研究基于谷歌地球引擎（Google Earth Engine，GEE）平台，使用Sentinel-1合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）数据、Sentinel-2光学数据，探讨了红边光谱、纹理以及雷达特征对干旱区植被类型提取的重要性，验证了利用基尼指数（Gini Index，Gini）寻找最优特征组合的可行性，结合支持向量机算法对2021年青海诺木洪地区地物类型进行提取，并对最终的分类结果优化处理。研究表明：（1）Sentinel-2红边指数、纹理信息和Sentinel-1雷达波段有利于植被信息提取，分类总体精度和Kappa系数分别达到了95.51%和0.9406；（2）根据Gini指数得到特征重要性，将分类特征由29个压缩至17个，且表明雷达极化特征、光谱特征和纹理特征对于分类的重要性依此递减；（3）使用简单非迭代聚类算法以及邻域滤波投票决策融合方法，不仅最优总体精度和Kappa系数达到了96.06%和0.9479，且针对孤点类型的噪声也有较好的抑制效果。本研究利用GEE遥感云平台和多源遥感数据以及机器学习算法，能够准确、快速、高效地提取大尺度范围干旱区地物信息，具有较大的应用潜力。

基于西北地区的152个气象台站和 CMIP6（Coupled Model Intercomparison Project 6）的16个气候模式输出资料，采用RoMBC（Robust Multivariate Bias Correction）方法对CMIP6模式数据进行偏差校正，构建标准化降水蒸散发指数（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index，SPEI），分析西北地区历史及未来4种情景下（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5）的干旱时空分布及变化特征。结果表明：（1） 历史和未来情景下西北地区气温和降水均呈显著增加趋势，增温速率为0.15~0.74 ℃·（10a）^-1，降水增加速率为2.71~14.83 mm·（10a）^-1。（2） 历史（1975—2014年）西北地区年、季节尺度SPEI整体呈下降趋势，春季下降速率最大，为0.19·（10a）^-1，年、春季、冬季大部分地区干旱趋势加重，干旱频率轻中旱高于重特旱，东部干旱频率高于西部。（3） 未来情景下（2020—2100年）SSP1-2.6情景有干旱趋势但无明显干旱特征，其余3种情景干旱次数增加、干旱趋势加重、干旱频率提高，SSP5-8.5情景下干旱最为明显。该研究通过气象数据和模式数据揭示了西北地区的干旱时空发展规律，可为西北地区干旱风险评估、水资源科学管理及农业生产提供依据。

水分利用效率（WUE）是衡量植物光合固碳和水分消耗之间权衡关系的重要指标。研究区域植被WUE的时空变化特征对区域生态恢复、水资源的合理利用与开发等方面至关重要。本研究基于MODIS的GPP和ET数据评估2000—2019年盐池县植被WUE的时空变化特征及其主要的影响因子。结果表明：（1） 2000—2019年盐池县的ET和GPP分别以7.61 mm·a^-1和7.23 g C·m^-2·a^-1的速率显著增加，空间上呈西北高东南低的分布特征，具有较强的空间异质性。（2） 近20 a，盐池县植被WUE变化范围在0.80~1.11 g C·kg^-1·H₂O之间，多年均值为0.91 g C·kg^-1·H₂O，年际变化不显著；从空间上来看，全县WUE存在较强的异质性，高值主要分布在东北部，低值位于西南部。（3） 近20 a，宁夏盐池县WUE在空间上有54.70%的区域呈上升趋势，主要分布在东北部；45.30%的区域以下降趋势为主。未来，盐池县61.48%区域的植被WUE变化趋势具有较强的同向持续性；而38.52%的区域将会发生逆转。（4） 在不同研究时段，各土地利用类型的WUE均表现为：林地>耕地>草地。（5） 在年际尺度上，植被WUE与GPP呈显著正相关关系，而与ET不相关；GPP的变化主要与ET、NDVI和降水呈显著正相关关系。这表明盐池县植被恢复在增强植被生产力的同时，也加剧了区域水分消耗，为盐池未来生态植被重建和水资源的合理开发提供了科学依据。

在宁夏六盘山外围半干旱区，土壤含水量是影响林木成活与生长的关键因子，需深入理解森林坡面不同坡位的土壤含水量对降雨量的响应差异。本文在宁夏六盘山叠叠沟小流域，选择一个华北落叶松人工林典型坡面，于2021年5—10月利用自动气象站和土壤水分仪连续监测降雨等气象条件和坡面土壤含水量变化，分析土壤含水量的坡位差异及对降雨量级的响应。观测期间总降水量为443.7 mm，虽然接近多年平均值，但夏季干旱严重。结果表明：（1） 土壤含水量存在明显的生长季内变化，整体表现为先降低后升高的趋势，8月最低（0.112 m³·m^-3）。（2） 土壤含水量存在明显的坡位差异，整体表现为：上坡[（0.191±0.044） m³·m^-3]>中坡[（0.158±0.045） m³·m^-3]>下坡[（0.146±0.034) m³·m^-3]，表明土壤含水量的坡位变化因处于干旱年，主要受植被蒸散耗水量大小的影响，而受坡面汇流影响不大。（3） 在同一降雨量级时，因受土壤孔隙度和持水能力、林下草本截持、优先流等的影响差异，中坡的土壤含水量对降雨量增加的响应最敏感，其次是上坡，下坡最不敏感。（4） 在本研究区，降雨以<10 mm的小降雨事件为主，7 mm是形成有效降雨的阈值，超过此阈值的降雨才有可能缓解0~20 cm土层土壤干旱和补给该层土壤水分。本研究有助于理解半干旱山区森林坡面的土壤含水量大小变化与分布特征，指导确定基于坡面土壤水分的植被承载力和进行林水综合管理。

本研究旨在为量化植物水分来源选取模型时提供一定参考。结合氢氧稳定同位素技术量化植物水分来源的常用方法主要有MixSIAR模型和IsoSource模型，不同模型的量化结果各不相同，存在差异，择优选取模型对减少结果的不确定性具有重要意义。本文以天山北坡山前灌木带两种优势树种黑果栒子（Cotoneaster melanocarpus）和异果小檗（Berberis heteropoda）为研究对象，分别于2019年和2021年7—9月测定了植物木质部水和潜在环境水源的稳定氢氧同位素组成，运用MixSIAR和IsoSource模型分别量化植物水分来源，对比分析两种模型的计算结果，根据均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE）和参数R对模型量化结果进行评价。结果表明：（1） 两种模型对植物主要潜在水源的量化结果存在差异，造成差异的原因与两种模型的计算原理不同有关。（2） 两模型量化得到植物主要潜在水源一致的前提下，IsoSource模型量化的结果数值大于MixSIAR模型。（3） 通过RMSE与参数R的结果均表明本研究中IsoSource模型对植物水源量化结果的准确性高于MixSIAR模型，可能与异果小檗和黑果栒子水源差异较大有关，MixSIAR模型可能在量化植物水源相似度较高的情况精确度更高。

对我国西北地区气候暖湿化趋势的进一步探讨，有助于深入理解北半球中高纬干旱半干旱区对全球气候变暖的响应这一重要科学问题。利用西北地区1961—2021年127个台站的气温和降水量资料，结合线性趋势、Kriging插值、非参数Mann-Kendall检验等统计学方法，通过分析表明：（1） 近60 a西北地区整体呈显著暖湿化趋势。区域升温趋势较为一致,为0.32 ℃·(10a)^-1，增湿的区域不平衡特征明显，西北西部增湿较东部更早、更稳定和显著，西部主要分布在新疆西北部，而东部增湿主要分布在青海地区；（2） 增温与增湿的年代际波动不平衡性突出，西北的气温和降水分别于1993年和2010年发生了突变现象，突变后的增温增湿气候倾向率分别较突变前高0.08 ℃·(10a)^-1和37.60 mm·(10a)^-1,突变后暖湿化更为突出，并且以暖湿化东扩为主要特点；（3） 暖湿化的季节不平衡性分析还表明，西北全域60 a以来，以冬季增暖最为显著，春季次之，但突变发生后东部和西部均调整为春季变暖最为显著；西北西部的冬季降水增加显著，西北东部春季与夏季降水增加明显。研究结果可为制定西北地区气候变化应对措施提供理论依据。

蒙新河狸（Castor fiber birulai）在我国仅分布于新疆阿勒泰地区的乌伦古河流域，研究蒙新河狸潜在适生区的分布对该物种的保护具有重要意义。使用2021—2022年野外实地调查收集的97个蒙新河狸家族分布位点，结合28个环境因子，利用MaxEnt模型预测不同气候情景下新疆乌伦古河上游蒙新河狸适宜生境区的分布。结果表明：影响蒙新河狸适宜生境分布的主要环境因子是距道路距离（0.1~1 km）、距水渠距离（小于3 km）、土地覆盖类型（河流、湿地与林地）、海拔（1000 m左右）、最湿月雨量（22~25 mm）与温度季节性变动系数（1500以上）的影响。当前蒙新河狸适宜生境沿乌伦古河上游河流紧密分布、区域狭窄。在2050s（ssp585气候情景）与2070s（ssp126气候情景）期间高适生区分别与当前持平或增加，未来两种气候情景较当前蒙新河狸适宜生境面积均有所降低，适宜生境降低的区域基本相似。本研究结果为气候变化影响下的蒙新河狸的保护与管理提供参考依据。

研究植被的动态变化及其影响因素，不仅能够揭示植被覆盖动态变化特征与气候变化之间的响应机制，同时对区域的植被恢复以及生态可持续具有重要意义。本文基于MODIS遥感卫星数据，借助变异系数、趋势分析、相关分析与Hurst指数探究了2000—2020年西北干旱半干旱区植被覆盖逐季变化特征、影响因素及未来趋势。结果表明：（1） 归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）空间变异程度在冬季偏高，且高波动主要分布在新疆与内蒙古大兴安岭的草地与未利用地区域。（2） NDVI随季节波动较大，在林地与耕地最为明显。（3） NDVI主要为改善趋势，其中，春季改善面积最大（84.63%），冬季最小（72.52%），且林地改善最为显著。（4） 各季度NDVI均受地表温度与降水量影响（Significance=0.05），且夏季地表温度与冬季降水量逐年递增对植被生长具有抑制作用。（5） 未来NDVI主要呈改善趋势。值得注意的是，退化区域零星分布于新疆塔里木盆地、准噶尔盆地等地区。本研究旨在为西北干旱半干旱区的生态修复与治理，以及局部气候暖湿化的应对提供理论参考。

基于疏勒河流域敦煌站、瓜州站和玉门站1951—2020年气温实测数据，采用线性倾向、累计距平、Mann-Kendall检验等方法，分析各站气温时空变化特征。结果表明：（1） 疏勒河流域各站平均气温均呈显著上升趋势，倾向率排序表现为：敦煌站（0.244 ℃·(10a)^-1，P<0.05）>瓜州站（0.209 ℃·(10a)^-1，P<0.05）>玉门站（0.195 ℃·(10a)^-1，P<0.05）。（2） 敦煌站、玉门站四季平均气温呈显著上升趋势；瓜州站春季、秋季、冬季平均气温呈显著上升趋势，夏季平均气温呈不显著上升趋势。（3） 疏勒河流域 各站平均气温突变年份分别为1998年、1997年和1995年；第一主周期分别为58 a、30 a、13 a。（4） 疏勒河流域全年及四季平均气温从东向西逐渐升高，不均匀系数和集中度均呈下降趋势。

为明析覆膜滴灌条件下水盐氮调控对土壤水盐养分运移变化、棉花生长指标及产量的影响，通过两年三因素全组合大田试验，设置灌水量三水平（W1：2700 m³·hm^-2、W2：3600 m³·hm^-2和W3：4500 m³·hm^-2）、含盐量三水平（S1：3 dS·m^-1、S2：6 dS·m^-1和S3：9 dS·m^-1）、施氮量三水平（F1：105 kg·hm^-2、F2：210 kg·hm^-2和F3：315 kg·hm^-2），研究了不同水盐氮组合对土壤水分、盐分、氮素分布及植株生长、产量的影响。结果表明：土壤水分主要聚集在30~40 cm土层，不同土层深度的含水率基本呈先增大后减小的变化趋势；蕾期和花铃期的S3F3W1和S2F3W1比S1F3W1的0~40 cm土层平均含水率增大1.3%~21.8%；同一灌溉量下S1F3组合的平均含水率比S1F2和S1F1增大1.39%~13.83%。土壤盐分生育期内呈现先减少后增加的变化趋势；S1土壤盐分随施氮量的增大而先增大后减小，S2、S3土壤盐分随施氮量的增加而减少。W2、W3处理中，氮素在40~60 cm土层中缓慢积聚；S1处理的氮素含量明显高于S2、S3。土壤水分、盐分、氮素含量交互影响，在适宜的土壤水分、氮素条件下，较低的土壤含盐量，能使植株更好地利用养分，利于植株的生长进而促进产量的形成。为获得较高的经济效益，低、中盐土壤推荐灌溉量为3600 m³·hm^-2，施氮量为210 kg·hm^-2；高盐土壤推荐灌溉量为4500 m³·hm^-2，施氮量为315 kg·hm^-2。研究为探索干旱区多年膜下滴灌棉花农田生态系统水盐养分运移机制及水肥高效利用提供科学的理论依据。

为探究影响红寺堡扬黄灌区土壤盐渍化的主要影响因素，采用相关性分析法和主成分分析法对0~100 cm土壤剖面盐渍化特征进行研究，结果表明：（1） 研究区土壤整体为强碱性土，下层20~100 cm土壤pH值显著高于上层0~20 cm土壤pH值（P<0.05），并随着土壤深度的增加而增加，土壤全盐含量同样随土壤深度的增加而增加，呈底层高表层低的底聚型剖面特征，各层土壤全盐含量差异性不显著（P<0.05），各层土壤pH值均属于弱变异性，在空间上分布较为均匀，土壤全盐在上层0~20 cm深度属于中等变异性，在下层20~100 cm深度属于强变异性，空间分布上随着深度的变化出现差异。（2） 研究区内主要阳离子为Na⁺+K⁺，各阳离子间含量差异性显著（P<0.05），阴离子主要为 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_4^{2-}，相较于其他阴离子含量差异性显著（P<0.05），各离子含量 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_4^{2-}>Na⁺+K⁺> \mathrm{C} {\mathrm{a}}_{}^{2+}>Mg²⁺> \mathrm{H} \mathrm{C} {\mathrm{O}}_3^{-}>Cl^-> \mathrm{C} {\mathrm{O}}_3^{2-}，各离子浓度也随着土壤深度的增加而增加，与全盐和pH值变化一致。（3） 通过相关性分析和主成分分析发现灌区内影响全盐的主要因子为 \mathrm{S} {\mathrm{O}}_4^{2-}、Cl^-、Na⁺+K⁺、Mg²⁺，影响pH的主要因子则为 \mathrm{C} {\mathrm{O}}_3^{2-}、 \mathrm{H} \mathrm{C} {\mathrm{O}}_3^{-}，主要盐类以硫酸盐和氯化盐为主，但不同剖面深度盐类有显著差异，上层盐类主要是氯化盐类，下层则是硫酸盐类和氯化盐复合型，研究结果探明了影响红寺堡扬黄灌区土壤盐分特征的主导因子，为研究区盐碱地治理提供理论依据。

在干旱区防护林建设中，选择抗逆性和适应力强的植物树种是关键。通过模拟不同干旱梯度的盆栽控水试验来比较塔里木盆地引种植物四翅滨藜和乡土植物多枝柽柳对干旱胁迫生态适应性差异。结果表明：（1） 随着干旱程度增加，四翅滨藜和多枝柽柳叶片含水量均逐渐降低，保水力、脯氨酸含量、相对电导率逐渐增大。四翅滨藜和多枝柽柳的可溶性糖含量、丙二醛含量分别在轻度、重度干旱下达最大值，多枝柽柳的增幅更大。（2） 四翅滨藜和多枝柽柳POD活性逐渐增大，重度干旱下，多枝柽柳较对照增加的百分比约为四翅滨藜的3倍；在中度干旱下SOD活性最大，多枝柽柳较对照增加的百分比约为四翅滨藜的5倍。多枝柽柳2种酶活性变化均大于四翅滨藜。（3） 四翅滨藜和多枝柽柳叶绿素含量均为: 轻度干旱>对照>中度干旱>重度干旱，多枝柽柳的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度均逐渐降低，轻度干旱对四翅滨藜叶绿素和光合能力有略微促进作用。（4） 相关性和主成分分析结果显示,干旱胁迫下多枝柽柳各性状间的联系更紧密，四翅滨藜不易改变性状和性状之间的联系，相对保守。四翅滨藜受到干旱胁迫的影响较小，其干旱适应性略强于多枝柽柳。

自然降水是干旱地区植被重要的水分来源，为了探明荒漠灌木叶片在降水变化的应对对策，以典型荒漠灌木为研究对象，测定不同降水条件下叶片形态性状和化学计量指标，分析其叶片功能性状的总体特征及各个功能性状与环境因子的关系。结果表明：（1） 红砂（Reaumuria soongorica）叶片肉质化程度和含水量随自然降水量的减少呈逐渐增大的趋势；盐爪爪（Kalidium foliatum）叶片组织密度随自然降水量的减少整体呈增大的趋势；（2） 红砂和白刺（Nitraria tangutorum）C含量、白刺和珍珠猪毛菜（Salsola passerina）叶片N含量随自然降水量的减少整体呈增大的趋势；珍珠猪毛菜和盐爪爪叶片N:P均小于14，即其在生长发育中主要受氮素限制；（3） 红砂、白刺和盐爪爪叶片组织密度与年均降水量呈正相关关系；红砂、白刺的比叶面积与海拔呈负相关关系，红砂、白刺、珍珠猪毛菜的P含量与海拔呈负相关关系。综上所述，在干旱环境中，不同的植物表现出不同的生态适应策略，其中盐爪爪通过减小比叶面积、增加叶组织密度，白刺和珍珠猪毛菜通过增加叶片N含量，红砂通过增加叶片的肉质化程度和含水量等来适应干旱少雨的荒漠环境；年均降水量和海拔是影响植物生长发育的主要限制环境因子。

基于2000—2019年的林草植被覆盖度数据分析了河套灌区近20 a的林草植被时空变化特征，并利用地理探测器定量分析了各驱动因子对林草植被覆盖的影响。结果表明：（1） 近20 a河套灌区林草地面积总体呈减少态势，减少量为966.15 km²，林草植被覆盖度等级整体呈上升趋势，多年平均林草植被覆盖度为28.3%，空间尺度上，河套灌区林草植被覆盖度呈现出东北向西南递减的空间变化特征；（2） 近20 a低林草植被覆盖度、中林草植被覆盖度等重心主要位于永济灌域东北侧和义长灌域西南侧，各级林草植被覆盖重心表现为从东北向西南方向递减，并均呈现出向西南方向迁移的态势，各时段迁移距离介于0.71~15.46 km；（3） 距水域距离、地下水埋深、气温、降水是影响区域内林草植被覆盖度的主导环境因子，且解释力分别为0.427、0.439、0.318、0.368；距水域距离、地下水埋深、年平均降水与其他因子的交互作用普遍较高，区域含水量的大小是影响河套灌区林草地生长状况的主要驱动力，研究结果可为灌区自然植被的保护与恢复提供相应的科学依据。

土壤水分对干旱区旱生植物的生长发育必不可少，决定了旱生植物群落的演替动态和方向。探究黑河中游绿洲边缘不同景观类型的土壤水分动态特征，制定切实有效、科学合理的防风固沙措施，对于阻止荒漠化进程显得尤为重要。本文以黑河中游绿洲边缘的防护林、荒漠-绿洲过渡带和荒漠三种景观类型为研究对象，采用HYDRUS-2D模型模拟、LSD分析法、Pearson相关性分析等方法，研究三种不同景观类型土壤水分动态特征及影响因素。结果表明：（1） 土壤体积含水量的RMSE为0.002~0.006 cm³·cm^-3，MRE为4.22%~5.20%，R²为0.725~0.967，模拟结果与实测数据具有较高的吻合度，HYDRUS-2D模型可用于本研究区土壤水分动态的模拟研究。（2） 防护林和荒漠-绿洲过渡带景观的土壤体积含水量随土层深度增加呈现出先增大后减小的变化趋势，荒漠景观则呈现出先减小后增大的变化趋势。（3） 有效降水对土壤体积含水量动态变化起决定性作用，9.5 mm以上的降水量可以在短期内显著提高土壤水分含量和入渗深度，荒漠景观降水后的各时段土壤水分入渗深度高于防护林景观和荒漠-绿洲过渡带景观。（4） 三种景观类型的土壤体积含水量与降水、蒸散发、容重、土壤颗粒组成、土壤持水性能等因素有关，且表现出不同程度的显著相关(P<0.01)，其中，降水、黏粉粒含量与土壤体积含水量呈显著正相关，容重、砂粒含量与土壤体积含水量呈显著负相关性。因此，研究区栽植防风固沙灌木可以增加土壤黏粉粒含量，提高土壤收集利用雨水的能力，减缓入渗作用的进程，从而对土壤持水性能产生积极影响。

通过分析石羊河流域降水量、径流量、输沙量等水文参数，统计沙漠化土地面积变化，揭示流域水文与水资源特征和沙漠化土地变化规律，为流域沙漠化土地防治提供科学依据与理论基础。研究表明：2005—2021年，石羊河流域降水量呈增加趋势，但变率大且维持在较低水平，多年平均降水量仅234.70 mm；1993—2004年，蔡旗水文站年径流量下降，年输沙量上升；1999—2021年，杂木寺水文站年径流量增加，年输沙量减小；2005—2021年，石羊河流域水资源总量年均减少0.24×10⁸ m³，多年平均用水量和耗水量分别为24.70×10⁸ m³和17.07×10⁸ m³，且农业和林果产业用水量和耗水量偏高。1975—2014年流域沙漠化土地总面积减小，表明区域生态治理工程取得一定成效，但不同时段和不同沙漠化类型土地变化仍有较大差异。

基于2018年4—10月兰州市南北两山不同海拔高度的降水和土壤水同位素数据，运用lc-excess法和lc-excess平衡方程定量分析兰州市南北两山的土壤水入渗过程，结果表明：土壤水lc-excess显示研究区土壤水入渗补给过程中活塞流模式和优先流模式并存，7—8月，各采样点均出现优先流信号，lc-excess平衡方程表明活塞流模式对深层土壤水的贡献率约70%，而优先流的贡献率约30%。土壤含水量和土壤水lc-excess呈正相关关系，南北两山土壤水lc-excess在月尺度和深度上均无显著差异，表明南北两山深层土壤水入渗补给模式一致，均来自上层土壤水渗流的活塞流模式，但在植被覆盖率较高的南山，优先流模式出现较多，尤其在降水集中的7—8月。本文研究结果为认识兰州市南北两山黄土丘陵区的水文过程提供理论参考。

林分密度对刺槐（Robinia pseudoacacia）林下植物群落结构及物种多样性具有重要影响，明确不同林分密度刺槐林下植物群落结构及物种多样性变化有助于黄土区植被恢复与森林生态功能的提升。以晋西黄土区刺槐人工林为研究对象，通过野外调查，探究6种林分密度（950株·hm^-2、1450株·hm^-2、1950株·hm^-2、2450株·hm^-2、2950株·hm^-2、3450株·hm^-2）条件下林下植物群落组成特征、生长特征及物种多样性。结果显示：（1） 研究区林下植物共有39科65属77种，其中灌木16科29属36种，草本植物25科36属41种，灌木层物种数在林分密度为1950株·hm^-2时最多，草本层物种数在林分密度为2450株·hm^-2时最多。刺槐林下植物群落主要以蔷薇科（Rosaceae）、菊科（Compositae）、禾本科（Gramineae）、忍冬科（Caprifoliaceae）的植物为主，随着林分密度增加，优势种由阳生、中生性物种向阴生性物种过渡。（2） 刺槐林中灌木的高度、地上生物量随林分密度的增加而减小，草本植物地上生物量在各林分密度间无明显差异（P>0.05），灌草群落总盖度变化较小。（3） 随着刺槐林分密度的增加，灌木层Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数呈先增后减的变化趋势，在林分密度为1950株·hm^-2时最大，Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数呈逐渐减小的变化趋势。草本层Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数在林分密度为2450株·hm^-2时最大，Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数在林分密度为1950株·hm^-2时达到最大。（4） 不同密度的刺槐林下植物群落物种组成相似度达中等相似以上。林分密度为1950~2450株·hm^-2时，刺槐林下植物群落物种多样性最佳，有利于其生态功能的提高与可持续发挥。

为了摸清在建图木舒克—昆玉沙漠公路沿线的风沙环境特征，根据沙漠公路沿线风沙要素特征有针对性地进行风沙防护工程实践，采用现场踏勘、结合ERA5风速数据以及卫星影像数据，对图木舒克—昆玉沙漠公路沿线风沙活动规律进行分析。结果表明：公路沿线年平均风速在3.03~3.28 m·s^-1，年均起沙风速在5.85~6.10 m·s^-1，年起沙风频率在16.87%~21.41%。起沙风集中处在春、夏季，4—8月是一年中起沙风频率最高的月份，公路沿线以偏东风（NE，ENE，E，ESE）为主，麻扎塔格山以南偏西起沙风频高于以北。沿线年输沙势（DP）在99.77~145.30 VU，属低风能环境，中变率。麻扎塔格山南北两侧沙丘体积、密度差异明显，沿线沙丘移动速率在1.19~3.69 m·a^-1，为中等移动速度，沙丘移动速率与沙丘垂直投影面积大小存在明显的负相关关系，移动方向范围在171.76°~192.53°，与合成输沙方向（RDD）基本吻合。麻扎塔格山以北防沙体系的设计以东侧为主，以南则要东西兼顾。

中国是世界上受干旱影响最严重的国家之一，干旱频发给我国经济社会发展和生态环境造成严重影响。为分析近40 a干旱事件的时空特征，本文结合三维聚类算法，从干旱事件时空联动的本质出发，识别中国1981—2020年间干旱事件并定量分析干旱事件的时空动态演变过程。主要结论如下：三维聚类算法能有效识别干旱事件及其动态变化过程。中国1981—2020年间发生持续2个月及以上的干旱事件102场，空间上，干旱事件空间轨迹倾向于自东向西发展；时间上，干旱事件时间重叠度较高，长历时干旱多具有多峰特点。此外，覆盖范围广且严重度高的干旱事件集中发生于2005—2010年。本文结论有助于发现中国干旱事件的时空演化规律，为我国干旱监测和干旱风险管理提供科学参考。

分析树木径向生长对气候变化的响应，有利于准确预测未来森林的动态变化。天山北坡中山带广泛分布着以雪岭云杉（Picea schrenkiana）为单优树种的温带针叶林，本研究采集该处高海拔雪岭云杉树芯样本，用树木年轮学方法探究雪岭云杉径向生长对气候因子及干旱事件的响应特征。结果表明：（1） 1960—2020年，雪岭云杉树轮宽度指数呈极显著上升趋势，未出现生长衰退现象，表明近期雪岭云杉生长状况良好。（2） 雪岭云杉树轮宽度主要与当年6—8月气温，4月降水及除当年7月外的各月scPDSI显著正相关；滑动相关显示，雪岭云杉树轮宽度与气候因子的关系不稳定，1991年后，云杉对气候因子的正响应进一步加强。（3） 雪岭云杉径向生长变化百分率在1879—1880年低于－25%，表明其在1879—1885年发生了生长衰退；随干旱频率和强度的增加，雪岭云杉应对干旱事件的抵抗力和恢复力下降，当云杉长时间处于水分较充足的环境而遭受突发干旱事件时，会导致其抵抗力严重下降，易发生生长衰退。综上所述，在气候变化背景下，升温在近期仍有利于该区域高海拔雪岭云杉径向生长，但升温过程中伴随着干旱频率和强度的增加，将使雪岭云杉的抵抗力和恢复力进一步下降，生长衰退风险升高。即在近期，雪岭云杉会在升温促进生长和干旱抑制生长间不断博弈，最终产生何种影响需进一步观察研究，未来应采取多种手段密切监测其生长动态。

为探究适合膜下滴灌加工番茄的磁化水施肥制度，本研究以产量和水肥利用效率为目标，设置4个磁化水强度0 Gs（M0）、2000 Gs（M1）、3000 Gs（M2）、4000 Gs（M3）和3个施氮量水平200 kg N·hm^-2（N1）、250 kg N·hm^-2（N2）和300 kg N·hm^-2（N3），采用裂区试验设计，进行田间试验。通过监测加工番茄生育期内的土壤含水率、株高、茎粗及地上部生物量，并结合最终产量指标，探究各磁氮组合对加工番茄水肥利用效率的影响。结果表明：磁化水滴灌显著提高了加工番茄的土壤含水率，增加了土壤储水量，磁氮耦合显著提升了20~40 cm土层土壤含水率。磁化水强度在2270~3678 Gs，施氮量220~230 kg·hm^-2时，可促进加工番茄生长，磁化强度大于4000 Gs且施氮量超过250 kg·hm^-2时，不能进一步提高加工番茄的生长。随磁化强度的增加，加工番茄产量及水肥利用效率呈先增后减的变化，施氮量的增加，会提高产量和水分利用效率，但会降低氮肥偏生产力。其中，M2N3处理的产量和水分利用效率最大，为169.67 t·hm^-2和35.61 kg·m^-3，M2N1处理的氮肥偏生产力最大，为822.54 kg·kg^-1。运用回归分析并结合空间分析的方法，综合考虑得到产量、水分利用效率和氮肥偏生产力三者取得较大值时的磁氮区间为2270~3678 Gs和220~230 kg N·hm^-2。本研究可为新疆加工番茄科学应用磁化水和氮肥提供理论支撑，为优化磁氮组合配置以提升加工番茄产量提供科学指导。

农牧交错区是我国北方重要生态安全屏障及粮食产地，探索其“三生”空间演变规律与影响因素对生态脆弱区国土空间优化及可持续发展具有重要意义。本文运用土地利用动态度、用地转移矩阵、地理探测器等方法研究2000—2020年内蒙古典型农牧交错区呼和浩特市“三生”空间演变特征及影响因素。结果表明：（1）研究期内呼和浩特市“三生”空间整体动态变化平缓（0.02%~0.04%），生态、农业生产、牧业生产空间趋减，生活、其他生产空间增加。（2）2000—2020年呼和浩特市“三生”空间格局变化显著，主要表现为城区外围生活空间侵占农牧业生产空间，土默川平原及北部、东南部丘陵地区农业生产、牧业生产、生态空间相互转换；（3）研究区生态、农业生产、牧业生产空间在前10 a相互转化剧烈，2010—2020年有所减缓；生活、其他生产空间呈净转入状态并在后10 a突增。（4）平均坡度是影响农牧业生产空间布局的主导因素（0.24~0.4），产业发展、人类活动和农业生产规模对当地空间格局影响较大，精细化治理背景下，政策引导的作用日益突出。

以内蒙古黄土丘陵区天然杜松种群为研究对象，通过静态生命表、生存函数、动态量化分析以及时间序列模型分析天然杜松种群结构和动态变化。结果表明：幼苗个体数量居多，中树其次，成树较少，结合种群数量动态变化指数V_pi>0，该种群则为增长型；存活曲线经曲线模型验证趋于Deevey-Ⅱ型，表明个龄级死亡率稳定；考虑外界干扰时动态指数趋于0，种群在干扰条件下增长不明显；生存函数分析种群表现为前期生存强中期稳定后期逐渐衰退的趋势；未来2~8各个龄级时间后，幼苗减少，中树和成树均增加；幼苗阶段对种群的更新和发展具有决定作用，建议对幼苗实施科学的保护措施，促进种群的更新。对杜松种群内在机制的研究，丰富了干旱区的植被建设，为杜松种群经营管理提供了参考，为黄土丘陵区植被的保护和恢复提供理论依据。

本研究基于巴里坤县国家级山地草原监测站10 a植物群落观测数据，探究了长期不同放牧管理方式（长期禁牧M0、冬季放牧M1和全年放牧M2）对新疆山地草原植物群落特征值、植物多样性及多样性与地上生物量之间关系的影响。结果表明：M0、M1和M2对优势种沙生针茅重要值无显著影响，M1和M2提高了非优势及草地退化的指示物种芨芨草、醉马草的重要值；随着放牧强度的增加，群落高度、盖度、密度、地上生物量及其响应比显著下降；Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数在各放牧处理下均无显著差异，但Margalef丰富度指数随放牧强度显著增加；M0处理地上生物量与Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数负相关，M1处理地上生物量与Margalef丰富度指数负相关。随着处理时间的增加，长期禁牧有利于退化草地的恢复，提高了群落特征值，在一定程度上有利于草地生产力的提高和群落稳定性的维持；放牧会影响生态系统中资源的再分配，导致物种多样性的增加，但是全年放牧管理方式下草地则退化加剧。

研究黄土高原高速公路边坡不同年限喷播混合草种草本群落植被特征和物种多样性，探讨草本群落特征、物种多样性与土壤物理化学性质之间的关系。以空间代替时间方法，研究黄土高原高速公路边坡草本群落分别恢复15 a、12 a、8 a、4 a和2 a草本群落特征、α物种多样性及其与土壤物理化学性质Mantel检验相关性。边坡恢复15 a共调查到8科13属13种，恢复12 a共调查到7科10属10种，恢复8 a共调查到3科5属5种，恢复4 a共调查到3科5属5种，恢复2 a共调查到4科6属6种；Patric物种丰富度恢复15 a>12 a>8 a>2 a>4 a，Shannon-Wiener指数、Simpson指数恢复15 a>12 a>2 a>8 a>4 a，Pielou均匀度指数恢复15 a>2 a>8 a>12 a>4 a；Patric物种丰富度与总孔隙度和毛管孔隙度、有机质、全氮、全磷呈显著正相关关系（P<0.05），Shannon-Wiener指数与有机质、全磷呈显著正相关关系（P<0.05）。边坡不同年限喷洒混合草种后，草本群落多为多年生草本植物组成，但群落物种组成、数量上存在差异；Patric物种丰富度、Shannon-Wiener、Simpson指数随着恢复年限的增长呈上升趋势；土壤总孔隙度、毛管孔隙度、有机质、全氮、全磷等是Patric物种丰富度与Shannon-Wiener指数的关键环境因子。

为了解毛乌素沙地沙柳再生沙障、聚乳酸(PLA)沙袋沙障和草绳沙障配置固沙植物种组合措施下的防风固沙效益，通过对各类组合措施下不同高度处风速、近地表输沙量、障内蚀积形态的测定，对比分析了不同材料、坡位、规格下几种沙障组合措施的防风固沙效益。结果表明：（1） 1 m×1 m规格沙柳再生沙障、草绳沙障组合措施下降低近地表风速效能最大，可达80.29%、78.49%，3 m×3 m规格的草绳、PLA沙障组合措施下防风效能仅为58.14%、57.88%；（2） 输沙率降低率表现为：沙柳>草绳>PLA，且呈随规格增加而减小的趋势，其中沙柳再生沙障组合措施阻沙效果较稳定，其他2种稳定性较差；（3） 各类措施下障内微地形主要受NW~NNW风向控制，不同类沙障材料障内形态特征不同，整体以侵蚀为主，草绳沙障组合措施障内相对侵蚀深度最大，PLA沙障措施下次之，沙柳沙障措施下表现为以-10~5 cm区间侵蚀深度范围为主的弱蚀积状态，但相对侵蚀深度范围均呈随规格增大、坡位增加而减小的趋势。综合分析认为，沙柳再生沙障配以撒播固沙植物种的人工固沙植被体系最为稳定，防风固沙效益最优，为毛乌素沙地较为适宜的流动沙丘沙障促进植被恢复治理技术措施，其余组合措施可视沙障材料获取难易、运输条件以及流沙环境和治理目的适当采用。

地表温度（LST）是影响植物分布和生态系统过程的重要因素。本研究利用天气研究与预测模式（WRF）模拟大青山保护区的高时空分辨率LST，通过气象站点观测值和MODIS LST值对比验证模拟结果的准确性，并通过综合影响因素和单一影响因素分析LST与环境因子之间的关系。综合影响因素分析是基于区域模拟LST和区域环境因子进行的分析；单一影响因素分析是首先固定其他环境因子，然后分析LST和单一环境因子的关系。结果表明：模拟值与3个站点观测值相关系数均超过0.97（P<0.001），与MODIS LST空间相关性为0.73（P<0.05），表明WRF在山区有很好的实用性。经综合影响因素分析，年均LST与高程的相关性最大（R>0.97），与2 m气温和2 m水汽混合比次之（R>0.8），与植被覆盖度和坡度较小（R>0.3），其他因素影响微弱。经单一影响因素分析，在春夏秋冬4个季节，随高程升高LST下降速率分别为0.83 K·(100m)^-1、0.79 K·(100m)^-1、0.80 K·(100m)^-1、0.32 K·(100m)^-1；坡度每增加10°，LST在春夏秋冬分别升高-0.05 K、0.17 K、-0.14 K、0.02 K；植被覆盖度每增加10%，LST在夏冬两季分别升高0.31 K、1.41 K，其他季节则没影响；坡向对4个季节平均LST的影响均为南>西南>东南>西>东>西北>东北>北；年均LST与2 m水汽混合比呈对数关系，与2 m气温呈指数关系。研究结果可为大青山自然保护区管理提供基础数据，也为山地研究提供可借鉴的方法。

基于MODIS NPP、EVI遥感影像，采用MVC法、一元线性回归法与Pearson相关分析法，探讨天山北坡昌吉州草地植被时空动态及其对同期气温、降水的响应。结果表明：2000—2020年，草地植被NPP、EVI均为跃动式显著递增，2016年后呈逐年递减；NPP、EVI多年均值为0.095 kg C·m^-2、0.186；相较于2000年（NPP=0.077 kg C·m^-2、EVI=0.166），2020年NPP（0.099 kg C·m^-2）、EVI（0.194）分别增长了28.57%、16.87%。草地NPP空间异质性显著增加并呈扩大趋势，EVI空间差异逐年递增，变化范围分别为0.038 kg C·m^-2（NPP）、0.059（EVI）。在空间上，NPP、EVI多年平均分布具有差异；总体上，NPP、EVI随海拔升高而增加，但绿洲边缘、古尔班通古特沙漠南缘分布有高位EVI，面积占比65.01%的NPP与21.93%的EVI显著递增。9种草地类型植被NPP、EVI与降水呈显著正相关的面积占比远大于同期气温，不同类型草地对降水的响应具有差异。降水是草地植被的重要影响因子，但高海拔区域的适度增温有益于草地植被生长。

为了探讨矸石治理过程中植物群落演替及物种多样性，本文运用时空替代法，选择甘肃省天祝藏族自治县双龙沟矸石治理不同年限 (2 a、5 a、10 a )和未治理的矸石作为对照（CK）样地，通过对植被调查，分析研究了植物群落演替特征及物种多样性，并揭示其随着矸石治理年限的增加呈现出的变化规律，为祁连山东段双龙沟及其相似地区矸石治理、生态系统修复及生态环境建设提供科学理论基础。研究表明：（1） 双龙沟矸石治理过程中，4个样地共出现24科40属55种植物，其中有15科是单科、单属及单种，菊科、禾本科、蔷薇科植物种数达到28种，占总科数的12.5%，总物种数达到50.91%。物种构成表现为：多数种属于少数科，大部分植物种为单科、单属。（2） 随着矸石治理年限的增加，群落优势种由一年生或多年生草本植物逐渐转化为多年生草本植物及灌木植物，植物种由对照（CK）的11种，增加到矸石治理5 a时28种，再降到矸石治理10 a的18种，最后垂穗披碱草、早熟禾及沙棘成为该样地的优势种，这三种植物重要值的总和达到48.107。（3） 随着矸石治理年限增加，物种数、Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数从CK到矸石治理5 a时逐渐增加，分别达到最大值28、3.506及2.877；Pielou均匀度指数呈现“下降-上升-再下降”的变化趋势，变化幅度不大。Simpson优势度指数呈现出“上升-下降-再上升”变化趋势，矸石治理10 a时达到最大值0.359；（4） 矸石治理年限对植物种群数量特征影响较大，株高从CK、2 a到10 a显著增高（P<0.05），盖度从CK到治理5 a、10 a显著增大（P<0.05），植物株数从CK到治理10 a显著增大（P<0.05）。综上所述，祁连山东段双龙沟矸石治理过程中，在人工干预下，矸石治理年限对植被演替及物种多样性影响较大，植物群落逐渐变得单一、稳定。

水库对区域经济发展和人民生活都具有重要作用，近年来新疆极端降水频发，对水库安全影响较大，目前针对新疆水库降水的研究较少，不能有效为水资源利用和水库调度等提供科学参考。本文利用伊吾国家气象站1961—2022年逐日降水资料和2009—2022年逐小时降水资料，分析新疆哈密市伊吾县峡沟水库集水区不同时间尺度和不同等级降水的长期变化特征，结果表明：（1） 1961—2022年汛期，峡沟水库集水区平均降水量呈弱增加趋势，最大连续无降水日数呈显著增加趋势；总降水日数和最大连续降水日数均呈显著减少趋势，降水量增加，降水日数显著减少，可能导致该区域的降水强度进一步增强。（2） 汛期降水以小雨为主，过去62 a，该区域小雨和中雨的日数呈减少趋势，大雨和暴雨的日数呈增加趋势；暴雨雨量占汛期总降水量的比例最高接近50.0%，暴雨雨量增加是峡沟水库集水区汛期降水量增加的主要原因。（3） 降水量日变化呈现随降水等级加强，大值时段逐渐前移的特征，即小雨的大值时段出现在下午，中雨在中午，大雨在上午，暴雨在早晨。除暴雨外，其他等级降水频次的高值时段均在白天。各等级降水平均降水强度的日变化曲线均呈多峰型，且差异较大；小雨和中雨的累计降水频次与累计降水量的关系比降水强度更密切，大雨和暴雨的平均降水强度与累计降水量的关系则比累计降水频次更密切。

近年来，黄土高原极端暴雨引发的滑坡、泥流等剧烈水土流失引起了广泛关注。2021年10月3—6日，山西省吉县蔡家川一带强降雨诱发了大面积浅层滑坡灾害。本文利用灾前灾后无人机影像和遥感图像、降雨数据及现场调查数据，对本次降雨过程、浅层滑坡起动条件和侵蚀特征进行了分析。结果表明：本次降雨为典型的“长历时、低雨强”类型，滑坡发生前的前期降雨历时达72 h，累积雨量达121.8 mm，滑坡集中发生时段的雨强达33.2 mm·(6h)^-1。与“短历时、高雨强”暴雨激发的滑坡相比，滑坡流动性相对较高。前期降雨是影响群发性滑坡灾害发生与流动性的重要因素。不同土地利用类型区滑坡起动地形条件差异显著，所需坡度与汇水面积均表现为：封禁林区>人工林区>农地区；地层岩性的渗透性也影响着浅层滑坡的起动，相同降雨量条件下，渗透性更好的林区发生浅层滑坡需要更高的面积坡度阈值。不同土地利用类型区，滑坡点密度、面密度与侵蚀强度的大小均表现为：农地区>人工林区>封禁林区，说明土地利用类型会在一定程度上影响滑坡的侵蚀程度，以乔木为主的林区更不利于滑坡发生。

荒漠植物适应长期缺水条件形成了从空气吸水并在体表滞留及向体内运输的高度进化的结构特征，其叶片表面附属结构如表皮毛等在收集、储存及运输凝结水方面具有重要的生物学意义。本文基于目前相关研究进展，简要概述了凝结水对荒漠植物的生物学效应及生态效应，阐述了叶片表面润湿性与其集水能力相关理论，基于此重点阐述荒漠植物叶表特殊结构（表皮毛）在凝结水形成、运输、吸收过程中的重要作用，并总结了植物体表滞留及吸收凝结水的相关研究方法，为深入理解基于表皮毛结构特征驱动的荒漠植物收集凝结水的策略以及干旱荒漠植物的抗逆机制提供理论依据。

利用1979—2018年中国地面逐月降水量网格数据集和ERA-interim逐月再分析资料，通过定义夏季西亚副热带西风急流（以下简称西亚急流）位置和强度指数，采用统计和动力诊断方法研究了西亚急流位置和强度年际变化与三江源区夏季降水异常的关系，揭示了急流位置变化对三江源区夏季降水的可能影响机制。结果表明：夏季西亚急流南北位置和强度具有明显的年际和年代际变化特征，急流位置在2000s之前表现为南北振荡变化特征，在2000s及其以后以偏南为主。在年际时间尺度上，西亚急流位置对三江源区夏季降水的影响比急流强度更加明显。当急流位置偏南（北）时，三江源区夏季降水偏多（少）。进一步研究发现，在西亚急流偏南年，三江源区位于高层正高度异常和中层负高度异常控制区，全区存在显著的上升运动异常，有利于高原低值系统活动。配合中低层异常气旋性环流东部的偏南风，有利于将热带海洋的暖湿气流输送到源区，导致降水偏多，反之亦然。

以2000—2019年SPOT/VEGETATION的NDVI时间序列数据集为数据源，采用年均值法、Theil-Sen Median倾斜度分析和Mann-Kendall检验方法，研究宁夏草地植被覆被的时空分布及变化特征，利用Hurst指数方法分析草地植被覆被的可持续性特征和未来发展趋势。同时，基于地理探测器量化了平均降水量、海拔、地区生产总值（GDP）等13个因子对其时空分布的影响。结果表明：（1） 2000—2019年间，宁夏草地植被年均NDVI呈波动增加趋势，增速为0.005?a^-1，区域波动差异性较大；空间上呈现南高北低的分布特征，极高植被覆被和高植被覆被区域集中分布在固原市六盘山地区以及沿黄河灌溉地带；（2） 20 a间植被覆被状况显著改善，总体变化趋势向好，但仍有59.341%的草地未来可能存在持续退化或由改善向退化转变的潜在风险；（3） 草地植被分布响应最敏感的环境因子是降水，交互解释力整体最强的是气候与土壤；影响草地植被分布和变化特征的因子之间交互作用的主要表现形式为相互增强或非线性增强关系，因子之间不存在独立关系。

通过对河西走廊天然胡杨林立地类型、分布、生长、更新特征及土壤因子调查，分析河西走廊天然胡杨分布、更新特征及其与土壤因子的关系。结果表明：（1） 河西走廊天然胡杨林分布以疏勒河、黑河、石羊河三大流域的河岸阶地、古河道阶地及各流域下游绿洲耕地边缘为主。根据土地利用现状和立地条件，将现有天然胡杨林分为弃耕地林地、耕地及灌渠周围林地、现河道沿岸林地、古河道及戈壁低洼地林地4个类型。（2） 耕地及灌渠周围林地和现河道沿岸林地胡杨生长、龄级构成及幼苗更新均优于弃耕地林地和古河道及戈壁低洼地林地；仅单位面积更新幼苗株数而言，耕地及灌渠周围林地最多，均值为22.13，其次是弃耕地林地20.92、现河道沿岸林地10.50，古河道及戈壁低洼地林地最少，为1.33。（3） 不同类型胡杨林中，土壤因子各不相同，在0~20 cm及20~40 cm土层中，耕地及灌渠周围林地、现河道沿岸林地土壤含水量均高于弃耕地林地和古河道及戈壁低洼地林地，且具显著性差异（P<0.05）；0~20 cm土层中，土壤速效P表现为：现河道沿岸林地<古河道及戈壁低洼地林地<弃耕地林地和耕地及灌渠周围林地，20~40 cm土层中，现河道沿岸林地土壤速效P明显低于其他3类林地（P<0.05）；全N与有机质含量在不同类型林地中无显著差异（P>0.05）；土壤电导率在0~20 cm和20~40 cm土层中，表现为弃耕地林地显著小于其他3类林地（P<0.05），尤其40~60 cm土层中，古河道及戈壁低洼地林地显著大于其他3类林地（P<0.05）；不同类型林地中，除0~20 cm土层中粗沙粒外，各土层中耕地和灌渠周围林地土壤黏粒、粉粒、粗沙粒占比均高于其他3类林地（P<0.05）。（4） 土壤水分、速效P含量与胡杨中龄、幼龄及幼苗株数呈正相关关系（P<0.05）。加强林地管护，适时疏枝、去除枝枯梢、间伐及灌溉补水，可推动胡杨林可持续发展。

为及时、客观、定量地评估新疆阿勒泰市生态环境，研究基于多源遥感数据构建改进型遥感生态指数（MRSEI）结合标准差椭圆和重心迁移模型分析其时空变化特征，并使用地理探测器模型对绿度、干度、湿度、温度和空气质量5个指标进行因子探测。结果表明：（1） 2015—2021年，阿勒泰市绿度和湿度指标对于区域内生态环境起显著正相关作用，温度、干度和空气质量这3个指标起显著负相关作用；（2） 2015—2021年阿勒泰市MRSEI均值呈上升趋势，空间上，Ⅰ级和Ⅱ级生态指数区域的空间迁移能力较强，Ⅲ~Ⅴ级，即高生态指数区域在空间结构上相对较为稳定。Ⅰ~Ⅳ级生态指数重心总体向北移动，Ⅴ级生态指数重心整体向南移动，表明阿勒泰市南部高生态指数分布增长明显。（3） 年份不同，造成生态环境质量改变的主导因子不同，阿勒泰市生态环境质量空间的演变是受到多个因素共同作用的结果。（4） MRSEI和RSEI（遥感生态指数）对阿勒泰市生态监测结果大致趋势一致，两者在空间分布和程度的差异与气溶胶光学厚度（AOD）的空间分布有关，表明了即使在空气质量较好的阿勒泰市AOD对其生态质量在空间分布上仍有影响。2015—2021年，阿勒泰市生态环境受多种因素影响有向南变好的趋势。