1959年9月在乌鲁木齐市召开了史称“第二次全国治沙工作会议”，进一步彰显了国家对防沙治沙工作的重视和期待。随后的几年间，中国科学院治理沙漠科学考察队和相关省（区）防沙治沙部门，开展了较为系统的考察、试验、研究和实践工作。本文围绕着定位和半定位的综合治理沙漠的试验研究，讨论了固沙植物种的选择、引种及合理配置、机械固沙、流动沙丘的水分状况与固沙造林、主要沙生植物的蒸腾强度、流沙自然固定的土壤形成过程、沙丘土壤微生物等进展和影响；围绕着防沙治沙中的若干重大科学技术问题的研究，讨论了沙漠的成因、沙丘移动规律和防风固沙关系、飞机播种的评估、沙区植被类型和演变规律以及沙生植物特性、沙区草地的合理利用、戈壁的分类及改造利用、水利资源及其利用等进展和作用；扼要阐述了从新中国成立到1965年间的防沙治沙工作，特别是形成了开拓奉献的精神和有效实用的方法，以防沙治沙的理论和实践的成果、团队和平台建设的水平，奠定了中国沙漠科学的初创和开拓的基础和条件，使之顺利进入发展阶段。
降水对中国东部沙地植被覆盖度产生重要影响，了解植被覆盖度对降水量变化的响应，对制定植被恢复策略具有重要意义。选择毛乌素沙地和科尔沁沙地，使用Landsat系列数据和MODIS数据得到2000—2020年归一化植被指数（NDVI）数据集，用像元二分法分别计算了年内最大和生长季平均的植被覆盖度。结合地面气象站在1999—2020年观测的逐日降水数据，分析了植被覆盖度对降水变化的响应。结果表明：（1）毛乌素沙地和科尔沁沙地的年内最大和生长季平均植被覆盖度均有增长趋势，其中毛乌素沙地的生长季平均植被覆盖度>30%的面积增加最显著，科尔沁沙地>50%的面积增加最显著。（2）这两个沙地的年降水量和四季降水量都呈增加趋势，且有降水变率大和夏季增幅最大的共同特点。（3）毛乌素沙地的年内最大和生长季平均植被覆盖度都对前一年夏季降水量变化的响应最敏感，而在科尔沁沙地则是对当年夏季降水量变化的响应最敏感。（4）不同植被类型对降水量变化发生响应的滞后时间不同。
干旱半干旱区占中国陆地面积一半以上，生态环境脆弱，对全球气候变化和人类活动的响应敏感，极端气候事件呈多发、强发态势。该区域的气候异常不仅受到大气内部变率的调制，还受海温、海冰和积雪等下垫面影响，这些物理因子对干旱半干旱区气候异常起关键性作用。文章系统性地回顾和梳理了这些物理因子对中国干旱半干旱区气候异常影响的研究。研究表明：大气遥相关作为气候异常的内部影响因子，其位相转变造成的环流异常会通过调控急流位置、行星波活动、阻塞强度、槽脊位置等造成干旱半干旱区气候异常；而海温则通过影响季风强度、沃克（Walker）环流强度、西太平洋副热带高压位置及激发大气罗斯贝（Rossby）波响应等方式对干旱半干旱区气候异常产生影响；积雪通过反照率效应和水文效应，改变地表辐射、土壤温湿度等下垫面热力状况，进而通过非绝热加热或改变大气斜压性等方式对干旱半干旱区气温和降水产生显著作用。文章在总结已有研究进展的基础上，指出不同因子之间的协同作用机制以及各因子对中国干旱半干旱区气候异常的贡献仍有待进一步研究。
利用陕西省的环境空气质量自动监测站2017—2021年的监测数据，分析了陕西区域空气质量的逐月变化特征、季节变化特征、年变化特征以及不同污染物的空间分布情况，对不同区域发生重度污染时段的环境空气质量污染特征和成因进行了探讨。结果表明：（1）2017—2021年陕西省空气质量逐步改善，空气质量改善幅度关中>陕南>陕北，SO2浓度年均下降12.5%，CO浓度年均下降9.9%，PM2.5年均下降7.2%。（2）关中区域和陕北北部污染较重，陕北南部和陕南区域污染较轻，城市污染程度重于郊县。（3）陕西省空气质量具有明显的季节变化特征，重污染天多在采暖季和春季（1月、2月、3月、11月、12月）。不同区域发生重度污染时的首要污染物具有明显差异。陕北区域重度及以上污染天的首要污染物为PM10（100%），关中区域为PM2.5（82%）、PM10（17%）、O3（1%），陕南区域为PM2.5（81%）、PM10（19%）。（4）近年来陕西省臭氧（O3）污染形势较为严峻，应采取对策来有效遏制臭氧浓度上升的态势。
干涸湖盆是干旱与半干旱地区沙尘暴的主要策源地。长江源地区卓乃湖流域湖泊溃堤后，大量湖底碎屑物质出露地表成为新的沙源，不断加剧的风沙灾害严重威胁着卓乃湖的生态环境与青藏铁路的安全运营。通过对卓乃湖西岸、南岸和东侧3个部位的风沙活动进行系统观测，获得了卓乃湖溃堤后地表及风沙流中沙尘物质的粒度分布以及风沙流结构。结果表明：卓乃湖西岸是流域内风沙活动最为强烈的区域，西岸和南岸是流域内的主要起沙起尘区；东侧为沉积沉降区，风沙沉积物既包括本地沙物质，也包含来自西岸和南岸的沙尘；由于湖相沉积物粒度较细，西岸的风沙流结构随高度线性递减。结合地表和风沙流中沙尘的粒度分析特征，认为卓乃湖流域沙尘以流体起动为主，而非传统观点认为的以跃移物质的轰击起动为主。高原地区干涸湖盆的风沙活动具有独特性，在风沙防治中不可照搬低海拔地区的防治模式。
基于石羊河流域干流及八大支流的9个水文站和35个雨量站的逐月降水和径流数据，采用小波分析和双累积曲线等方法，研究石羊河流域径流的变化特征。结果表明：（1）石羊河流域径流量总体呈减少趋势，平均每10 a减少0.37亿m3，其中石羊河干流、金塔河、杂木河、黄羊河和古浪河的径流量减少，西大河、东大河、西营河和大靖河的径流量增加。（2）石羊河流域的9个水文站存在2~10、10~30 a的周期变化，其中杂木寺站和黄羊河水库站还存在30~60 a的长周期变化，并且9个水文站分别在24、21、21、21、43、45、22、17、21 a的时间尺度丰枯变化最明显。（3）石羊河干流和八大支流突变分别发生在1971、2014、2000、2018、1960、1959、1962、1994、1965年，其中石羊河干流、金塔河、杂木河、黄羊河和古浪河突变后径流量下降，西大河、西营河和大靖河突变后径流量增加，东大河不具有突变性。研究结果可以为石羊河流域水资源的科学管理、优化配置和后续生态工程的实施提供参考。
沙漠内部保存的晚第四纪沉积序列，是重建过去气候环境变化的重要材料。近年来，不同测年方法被用于测定风成、湖相等各类沉积物的年龄，特别是光释光测年技术在沙漠地区的应用越来越多。然而，对不同光释光测年技术能否获得相对年轻样品的可靠年龄等问题，仍存在一些不确定性。本研究在腾格里沙漠不同点位采集了沉积物样品，开展了石英单片再生剂量法（SAR-OSL）和钾长石红外后释光法（pIRIR150）对比测试，尤其是针对钾长石pIRIR150进行了剂量恢复实验、衰退系数（g-值）以及残余剂量测定，进而探究钾长石pIRIR150技术在该地区沉积物测年中的适用性与可靠性。结果表明：钾长石pIRIR150释光信号总体晒退良好，30 h晒退后的残余剂量仅为0.07~0.27 Gy，并且在60 Gy的剂量范围内（对应研究区约两万年以内的样品），剂量恢复比率基本为1。经g-值校正后的钾长石pIRIR150年代结果总体上出现高估，而未校正的年代则与石英SAR-OSL年代结果具有较好的一致性，表明研究区沉积物样品的g-值校正可能存在一定的不确定性。在建立年代控制的基础上，本文发现不同点位重建的局地地貌格局变化具有强烈的异质性，但在冰期-间冰期尺度上，与大范围的气候环境格局变化基本一致。在末次盛冰期及冰消期，沙丘活跃，植被退化，湖泊和绿洲面积相对缩小；而在早中全新世，沙丘流动性减弱，植被增多，湖泊和绿洲面积相对扩大。过去几百年以来，不同点位的沙丘也经历了多次活化与固定的转换，这与局地的环境变化和其他扰动等因素有关。
植被作为陆地生态系统的重要组成部分，在干旱半干旱地区的荒漠化防治及水土保持过程中起着至关重要的作用。植被覆盖度则是衡量植被及生态环境状况的重要指标。为了解2000—2020年汾河流域的植被覆盖及生态环境状况，分析了植被覆盖度的空间格局及其变异特征、探讨了植被覆盖度对生态工程的响应关系。结果表明：（1）汾河流域的植被覆盖度呈增加趋势，从2000年的55%增加到2020年的72%， 年增加速率为0.87%，主要表现为高和极高植被覆盖度（>60%）区域面积的增加。汾河流域的生态环境质量得到了极大的改善。（2）在生态工程的影响下，植被覆盖度呈增加的区域面积高达77.1%；而受城镇化及矿产资源开发的影响，有1.7%的区域植被覆盖度呈减小趋势。（3）汾河流域植被覆盖度的时空变异性强，变异系数在0.01~2.20范围波动，仅原有高山林区、河谷农业区及城镇建设区的植被较为稳定。该研究能够为制定生态环境保护和可持续发展相关政策提供一定的理论依据。
为改善黑河流域生态系统整体功能，缓解植被退化趋势，中国自2000年起先后在黑河流域实施了一系列生态建设工程。在气候变化背景下，客观衡量生态建设工程的效益具有重要意义。本研究基于1982—2017年归一化差异植被指数（NDVI）数据集和气候数据，采用趋势分析研究黑河流域植被的动态变化，结合偏相关分析和残差分析来剥离气候变化和生态建设工程对植被的影响。结果表明：（1）1982—2017年黑河流域植被NDVI总体波动上升，2000年后NDVI增加速率呈上升趋势；（2）气温和降水的增加趋势对NDVI起正向作用，且降水增加对NDVI的影响更显著；（3）自2000年生态建设工程实施后，人类活动对植被NDVI变化的影响占据主导地位，30.18%的研究区受到生态建设工程的正向影响，其中在耕地和林地的表现尤为突出。这表明生态建设工程对黑河流域植被增加产生重要影响。
黄河上游流域作为黄河的水源地是中国重要的生态功能区，分析黄河上游流域的生态环境质量变化对于黄河流域的生态保护和经济高质量发展具有重要意义。本文基于Google Earth Engine平台，通过遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index，RSEI）对2000—2021年黄河上游流域的生态环境质量进行动态分析。结果表明：（1）黄河上游流域RSEI呈提升态势，并且具有阶段性的特点，2000—2005年为生态环境质量恶化阶段，2006—2021年为生态环境质量改善阶段。生态环境质量总体处于较差和中等水平，占区域总面积的64.78%。（2）不同河段生态环境质量存在显著的空间异质性，其中河源段的生态环境质量最好，冲积平原段的生态环境质量最差。（3）黄河上游流域生态环境质量空间集聚特征显著，高-高集聚区稳定分布于河源段附近，低-低集聚区分布在人类活动强度较大的峡谷段和冲积平原段。（4）绿度、湿度、热度和干度均对黄河上游地区生态环境质量产生显著影响，其中绿度为主导驱动因子，干度为次要驱动因子。植被覆盖度的增加、气候调节和人类活动对黄河上游流域生态环境改善有明显的促进作用。
随着旅游网站的发展，越来越多的游客根据携程网的点评信息做出旅游的决定。本文构建携程网点评的信息特征对沙漠旅游区游客行为意向影响的理论模型，利用携程网响沙湾的旅游点评数据，通过问卷调查，使用结构方程模型对理论模型进行验证性因子分析。结果表明：（1）在线点评的质量特征和效价特征正向影响游客行为意向。（2）在线点评的质量特征和效价特征正向影响点评可信度。（3）点评可信度对游客行为意向起到正向影响。（4）点评可信度是点评质量和点评效价与游客行为意向之间的中介变量。研究为沙漠旅游区营销管理提出相关建议，从而提高沙漠旅游景区在游客心中的可信度，增加游客的到访率，为当地的经济发展提供新的视角。
黄河流域是国家生态安全的重要屏障，其沙漠化治理是夯实流域高质量发展基础的关键环节。在2000年以来中国北方沙漠化整体逆转的背景下，本研究对黄河流域2000—2020年的沙漠化过程进行了遥感监测，并采用定量方法揭示了驱动流域沙漠化过程的主要因素及其相对贡献率。结果表明：（1）黄河流域的沙漠化土地主要集聚在流域中上游，且以中度和重度沙漠化土地为主；2000—2020年流域沙漠化土地净减少7 529 km2，减少了5.6%，其中，极重度沙漠化土地持续减少了47.1%，而轻度、中度和重度沙漠化土地有所增加，且增加趋势于2010年后明显放缓；空间上，沙漠化土地进一步向流域上游缩聚。（2）沙漠化逆转区在流域内分布广泛，面积为35 542 km2，占比26.5%；沙漠化发展区分布相对零散，面积为2 823 km2，占比2.1%；沙漠化逆转与发展分别以向较其自身沙漠化程度轻一级和重一级的沙漠化土地的转移为主，且2010年后转移趋势同样明显放缓。（3）黄河流域2000—2020年的沙漠化动态区内，由气候变化和人类活动共同驱动的面积占比为89.67%，由单独的气候变化和单独人类活动驱动的面积占比分别为7.30%和3.03%。总体上人类活动的相对贡献率（54.91%）高于气候变化的相对贡献率（45.09%），但人类活动的相对贡献率随着气候变化相对贡献率的上升而有所下降。本研究可为黄河流域生态保护和高质量发展战略中关键的沙漠化治理提供决策依据，并为实现黄河流域高质量发展提供重要理论支撑。
了解黄河流域9省区可持续发展水平，可为黄河流域高质量发展政策的制定和实施提供引导。以黄河流域9省区为研究对象，基于改进的能值生态足迹模型计算足迹深度、生态利用效率指数、生态经济协调指数、生态足迹多样性指数等4项评价指标，在此基础上采用熵权法计算可持续发展综合指数，对黄河流域9省区2009—2020年可持续发展综合水平进行评价。结果表明：（1）2009—2020年，除青海省外，其余省区的足迹深度超过1；（2）2009—2020年，所有省区的生态利用效率指数均整体呈现下降趋势，其中宁夏回族自治区降幅最大，为57.55%；（3）2009—2020年，山西省、山东省、河南省和宁夏回族自治区4省区的生态经济协调指数均未超过1.05，均低于其余省区；（4）2009—2020年，甘肃省的生态足迹多样性指数均超过1，均高于其余省区；（5）2009—2020年，四川省和青海省均处于可持续发展水平，甘肃省和内蒙古自治区在相当可持续与轻微不可持续之间波动，其余省区处于不可持续发展水平，其中宁夏回族自治区在轻微不可持续与相当不可持续之间波动，山东省和河南省常年处于相当不可持续，山西省在相当不可持续与非常不可持续之间波动，陕西省常年处于非常不可持续。未来需因地制宜制定和实施可持续发展策略，推动黄河流域高质量发展。
鄱阳湖是中国最大的淡水湖。目前，鄱阳湖周边分布着若干沙山，如湖口至彭泽一带沙山、吴城镇松门岛沙山等。此前研究多认为这些沙山为风力堆积的产物，特别是沙山的中上部。然而，我们通过野外调查发现，鄱阳湖周边沙山的中上部普遍保存有水成沉积构造的砂层/粉砂层，而且这些砂层/粉砂层的吴淞高程显著高于1949年以来鄱阳湖的最高水位（22.63 m，星子水文站）。本研究选取了鄱阳湖沙山两处代表性的具有平行层理的砂层为研究对象，并采集了两个样品开展粒度分析：一个样品（XZ-1）位于星子沙岭吴淞高程~36.5 m处，而另一个样品（HGDS-7）位于湖口县沙洲村沙山吴淞高程~40.3 m处。此次样品的粒度具有以下特征：（1）样品XZ-1分选性一般，而样品HGDS-7分选性差；（2）样品XZ-1粒度频率分布曲线有一个明显的主峰和一个不明显的次峰，而样品HGDS-7粒度频率分布曲线呈现明显的双峰型；（3）样品XZ-1和样品HGDS-7的概率累积曲线分别呈现六段式和八段式；（4）如采用萨胡判别公式进行计算，样品XZ-1与样品HGDS-7的Y值分别为3.71和8.89。以上粒度分析结果和沉积构造解译一致，即此次选取的两处具有平行层理的砂层均为水成沉积层。本研究表明虽然鄱阳湖周边沙山的中上部明显高于鄱阳湖自1949年以来的最高水位，但是这些沙山的中上部并不能全部解释为风成沉积物，至少有部分夹层是水成沉积过程的产物。未来需要在鄱阳湖不同沙山开展更多研究，以进一步论证这些沙山的成因，这一方面有利于了解鄱阳湖环境演变过程，另一方面为今后江西省鄱阳湖周边的供水安全、防洪安全和生态安全提供重要科学参考依据。
化学措施与工程措施、生物措施并称三大治沙措施，化学固沙措施的应用与发展受到材料的严格约束，在治沙技术发展过程中出现低谷期。近年来，随着材料学科的发展，无机类、有机类及无机-有机复合类化学新材料被广泛应用于治沙领域，化学固沙措施又上升为研究热点。满足成本低、效率高、生物相融性好的固沙材料成为化学固沙技术的关键，并且环保性是材料筛选的首要制约因素。本文综述了由天然材料加工而成、自然无害的环保型固沙材料的研究进展，并对环保型固沙材料进行分类，同时剖析了化学固沙发展存在的问题和环保型固沙材料的必要性。本研究将为开发高性能的环保型化学固沙材料提供理论依据。
开展区域水土资源耦合协调研究，旨在促进区域社会经济发展与水土资源的可持续利用。选取汾河流域为研究区，基于2006、2013、2018年多源遥感监测数据、社会经济统计数据及再分析产品数据，构建了水土资源耦合协调评价指标体系，并采用耦合协调度模型、空间自相关模型及地理探测器对研究区2006—2018年水土资源耦合协调度进行测度，并识别其主导影响因子。结果表明：（1）2006、2013、2018年流域水土资源耦合协调度以低度协调与中度协调为主，整体为［0.10，0.50］。空间上，高值区主要位于流域中上游区域，低值区集中于中下游区域，且具有明显的时间异质性。多年演变趋势为向上开口的抛物线。（2）研究期流域水土资源耦合协调Moran's I值分别为0.274、0.266、0.195，总体经历高—高—低的下降过程，全局相关性水平下降，空间集聚效应降低，区域差异减小。局部自相关主要显示为高-高（H-H）和低-低（L-L）两类。（3）影响汾河流域水土资源耦合协调度空间分异的主导因子依次为年降水量、生活用水量占比、产水模数、人均建设用地面积等，其中，年降水量与产水模数影响因子间的交互作用最强。未来应该加强流域水土资源的合理配置，优化土地利用结构，协调统筹流域上中下游、大中小城镇之间的水土资源分配及用量，积极促进区域跨流域调水及土地资源的修复整治。
为了解沙漠生物土壤结皮（BSCs）演替过程中微生物群落结构及土壤酶活力变化特征，以库布齐沙漠不同演替阶段BSCs（对照样地、藻结皮、藻藓混生结皮和藓结皮）为研究对象，通过高通量测序分析BSCs中细菌、固氮菌和真菌群落组成、多样性以及土壤酶活力变化，探讨不同演替阶段BSCs对土壤微生物群落结构和土壤酶活力的影响。结果表明：随BSCs演替等级提高，优势细菌由蓝细菌门（对照样地：36.1%；藻结皮：46.9%；藻藓混生结皮：30.7%）转变为变形菌门（藓结皮：36.2%）；优势固氮菌由伪枝藻属（藻结皮：80.2%）转变为斯科曼氏球菌属（藓结皮：60.6%）；真菌担子菌门丰度（藻结皮：1.0%；藻藓混生结皮：5.0%；藓结皮：13.5%）随BSCs正向演替逐渐提高。藓结皮中细菌、固氮菌和真菌特有OTU数量较对照样地、藻结皮和藻藓混生结皮分别提高1.8~8.3、1.9~33.0倍和1.8~33.0倍；沙漠BSCs正向演替阶段微生物多样性提高顺序为固氮菌>细菌>真菌；土壤微生物多样性增加显著提高了土壤参与碳、氮循环的纤维素酶、蔗糖酶和脲酶活力（P<0.05）。随着沙漠BSCs演替等级提高，土壤微生物群落结构和酶活力逐步得到改善。
基于1990—2018年4期Landsat卫星30 m分辨率土地利用数据，结合土地利用变化分析法及统计学方法，对祁连山甘肃片区近30年土地利用时空分布特征进行了分析研究，探讨了自然因素和人类活动对研究区土地利用变化的作用机制。结果表明：（1）祁连山甘肃片区土地利用类型以未利用土地和草地为主；1990—2018年研究区水域和未利用土地面积为减少趋势，其他土地利用类型面积呈动态增加趋势。（2）2000年后，参与土地转移的面积增加，以未利用土地—草地、未利用土地—林地、耕地—草地这3种转化关系为主。（3）自然因素是祁连山甘肃片区土地利用变化的主导因素，以“三北”防护林工程、“天保”工程和退耕还林还草为主的生态工程在限制了人类农牧业生产活动的同时，给祁连山甘肃片区土地利用变化带来明显的局地效应。
开展土壤质量评价是有效保护土壤的关键环节，对保障生态系统稳定和区域生态安全及可持续发展至关重要。柴达木盆地是青藏高原土壤风蚀最严重的地区，风蚀导致的土壤系统的变化深刻影响着青藏高原生态安全屏障和水源涵养功能。本研究基于对柴达木盆地典型风蚀区表层土壤的理化性质分析，利用主成分分析法建立最小数据集，构建土壤质量综合指数并进行土壤质量评价。结果表明：（1）柴达木盆地土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、容重、碳酸钙含量仅达到全国第二次土壤普查六级土壤肥力分级标准下的四级到六级水平指标评分空间分布上，有机质、全氮、有效磷、全磷、砂粒含量东高西低，速效钾、砾石含量则西高东低。（2）柴达木盆地土壤质量评价最小数据集（MDS）包括容重、有机质、全磷、速效钾、砂粒含量5个指标，基于最小数据集构建的土壤质量综合指数（MDS-SQI）具有较好的代表性和适用性。（3）盆地整体土壤质量较差，且呈现出东部土壤质量优于西部的分布规律。将研究区的土壤质量由高到低划分为Ⅰ~Ⅴ级，Ⅰ~Ⅱ级土壤样点主要分布在东部地区，且所占面积较小，中部和西部地区主要分布Ⅲ~Ⅴ级样点。（4）MDS-SQI和风蚀强度显著负相关，柴达木盆地土壤风蚀的防治是遏制土壤质量继续恶化的重要措施。
流域水资源变化特征及其归因识别一直是水文研究的重要科学问题。本文以党河流域为研究区，采用线性倾向估计等方法分析了流域气象、下垫面和水文要素变化特征，基于Budyko水热耦合平衡方程量化了气候变化和人类活动对径流变化的贡献。结果表明：（1）流域内气温呈升高趋势，降水呈增加趋势，气候向暖湿化方向发展；（2）林地、草地、耕地、水域和建设用地面积增加，未利用地面积缩减；冰川退缩速率为3.86 km2·a-1；多年平均最大冻结深度平均递减速率为1.14 cm·a-1；（3）党河径流年际递增速率为0.21亿m3/10a，年内分配为“双峰型”，降水和气温对径流年内变化贡献分别为57.2%和42.8%，气候变化和人类活动对径流变化贡献分别为59.46%和40.54%。
甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）等温室气体通量具有高度时空变化特点，通过野外站点直接测量耗时且费力。为弥补监测方面不足，解析变化环境下反硝化-分解模型（DNDC）模拟值和样地原位观测值之间的对应关系，探讨模型在温室气体预测方面的潜力具有意义。本文选择古尔班通古特沙漠，对氮沉降影响下荒漠土壤CH4和N2O通量进行了模拟估计，并与实测数据进行了对比分析。结果表明：DNDC模型可较好地模拟荒漠土壤N2O通量的变化，模拟值与实测值显著相关（P<0.001）；而模型对荒漠土壤CH4吸收量的变化模拟效果不显著，但模拟的年累计吸收量与真实值较为符合。DNDC模型敏感性试验分析表明，随着年平均气温、土壤有机碳（SOC）含量和施氮量的增加，土壤N2O排放量和CH4的吸收量显著增加；年降水量对土壤N2O和CH4通量变化影响不显著；土壤容重与土壤N2O排放量和CH4吸收量显著负相关；土壤质地对两种温室气体排放的影响显著，其中砂壤土影响最大。多元回归分析表明温度是荒漠土壤N2O和CH4的通量变化最重要影响因素。因此，在全球变化背景下，尽管模型目前运用于荒漠区还存在一些问题，但在将来荒漠区温室气体通量的变化估算方面仍具有很强的应用价值。
生产兼具绿洲独特性和结构特点的绿洲专题数据是目前绿洲学研究亟待解决的关键基础性问题。以河西内陆河流域为研究区，在构建绿洲生态系统的二级分类体系基础上，结合ChinaCover数据和Landsat NDVI影像，利用面向对象随机森林分类和叠加分析方法，完成1975—2020年7期河西内陆河流域绿洲土地结构数据的制图。结果表明：（1）基于ChinaCover数据集的绿洲结构数据制图方法可以快速准确地生产出绿洲专题数据；（2）绿洲生态系统一级类型总体精度为96.17%，二级类型精度为82.64%~92.99%，制图精度明显高于现有土地覆被产品；（3）2020年河西内陆河流域绿洲占研究区比例为8.97%，一级类型以人工绿洲为主，二级类型以耕地和草地为主；（4）近45年河西内陆河流域人工绿洲呈持续扩张趋势，荒漠-绿洲过渡带呈萎缩趋势，自然绿洲呈先萎缩后扩张趋势；人工绿洲的扩张主要是耕地和建设用地的增加，而过渡带和自然绿洲的萎缩主要是草地减少。
为探究不同类型砒砂岩区草本物种组成、多样性及环境因子对它们的影响，在内蒙古自治区鄂尔多斯市选择不同类型砒砂岩区，调查草本植物物种组成及多样性。结果表明：不同类型砒砂岩区优势物种组成不同，盖土区为针茅（Stipa capillata）、刺蓬（Salsola tragus）、胡枝子（Lespedeza bicolor）、蒺藜（Tribulus terrestris），盖沙区为针茅、狗尾草（Setaria viridis）、艾蒿（Artemisia argyi），裸露区为刺藜（Chenopodium aristatum）。盖沙区和裸露区的相似性指数为50.0%，盖沙区和盖土区的为63.6%，盖土区和裸露区的为39.1%。不同类型砒砂岩区草本物种多样性指数差异不显著，不同地形部位的均匀度指数差异显著（P=0.027），坡上显著高于坡中和坡下。影响物种组成及多样性因素的主成分分析结果显示，载荷量较高的环境因子有相对湿度、气温、降水量以及土壤含水量，相对湿度、气温、降水量分别占第一主成分的42.4%、44.5%、33.4%，土壤含水量占第二主成分的66.8%，这些影响因素大多与水分相关。明确水分条件与物种多样性的关系有助于更好地进行砒砂岩地区生态恢复、人工植被的构建以及水土流失的治理。
中国北部沙漠-沙地作为亚洲风尘系统的重要组成部分，是亚洲重要的粉尘源区。对松嫩沙地和欧亚黄土带最东端黄土沉积的源-汇系统进行研究，有利于了解松嫩平原冰期-间冰期大气环流模式与粉尘传输路径之间的关系，并为区域生态环境和沙尘天气治理提供科学依据。本研究采集了松嫩沙地全范围的47件样品（<63 μm）进行元素地球化学分析（常量元素、微量元素和稀土元素），建立了完整的松嫩沙地地球化学数据库，并通过主成分分析和频率模型进行物源定量重建，结合物源判别图解探讨松嫩沙地对下风向区域风尘物质的贡献度。结果表明：松嫩沙地处于化学风化初级阶段，沉积物的成熟度较低，由大多数初次循环和少数再循环沉积混合组成。定量重建结果将松嫩沙地划分为西北部、西南-W部、西南-E部3个分区，对哈尔滨黄土的贡献度依次为西南-E部（即松花江水系沉积物）40.5%~66.3%、西南-W部24.9%~48.9%、西北部1.9%~13.2%。物源判别图解表明哈尔滨黄土与现代尘暴粉尘有相似的源区，揭示了松嫩平原冰期-间冰期粉尘传输路径一直以西南方向为主，与冰期以西北风为主导的环流模式存在差异。哈尔滨西北方向粉尘源区（松嫩沙地西北部和呼伦贝尔沙地）植被覆盖度高、沙地暴露面积小且受地形阻挡是导致其粉尘排放量受限的主要原因，而西南方向源区（主要是松嫩沙地西南区域）植被覆盖度低、沙地暴露面积大且地形平坦开阔使其粉尘排放量持续增高。应加强对松嫩沙地西南区域的生态环境治理，以改善哈尔滨地区频发的沙尘天气和日益严重的大气污染问题。对于区域沙尘天气的防治，其根本在于应重视潜在物源区的生态环境治理而非仅局限于发生区域本身。
土壤水盐空间分异特征是土壤盐碱化防治与改良的重要依据，也是盐碱地资源开发利用的重要基础。在流域尺度上，综合石羊河流域林地、草地、耕地、盐碱地、荒漠等不同土地利用类型土壤水盐分异特征的研究较少，难以支撑新时期变化环境下盐碱地的改良与利用需求。运用地统计学与传统统计学方法，对石羊河流域土壤水分和电导率的空间分异特征进行了研究，并分析了不同土地利用类型对土壤水盐分布的影响。结果表明：石羊河流域土壤含水量呈现西南高、东部和西部低的趋势，在剖面上由表层的8.75%向深层的10.19%逐渐递增。土壤电导率呈现东南和西南部低、东北和西北部高的趋势，中、重度盐碱化土和盐土的面积占流域总面积的56.55%。不同土地利用类型中，林地土壤平均含水量最高（21.08%），其次为耕地（15.60%）、盐碱地（12.40%）、草地（6.98%）和荒漠（1.60%）。盐碱地土壤平均电导率最高（8.55 dS·m-1），其次为草地（1.28 dS·m-1）、荒漠（0.51 dS·m-1）、耕地（0.48 dS·m-1）和林地（0.18 dS·m-1）。土地利用类型对土壤水盐的垂直分布有显著影响，且土壤水分含量与海拔、植被生物量、盖度、密度显著正相关，与容重呈显著负相关。林地和草地的土壤水分含量与电导率相关性不显著，而耕地、盐碱地和荒漠的土壤水分含量和电导率显著正相关，表明从石羊河流域上游到下游，土壤盐分对土壤水分的依赖程度不断增强。
新疆地形和气候复杂，沙源丰富，风力强劲，风沙活动频繁，风沙灾害是工程建设和经济发展的重要威胁。风沙环境致灾潜力评价可指导沙区工程建设和防沙方案制定，是灾害应急管理的一项重要基础工作。本文选用土壤有机碳含量、土壤水含量、土壤沙含量、土地利用类型、植被指数、降水量、潜在蒸散发量和合成输沙势8个指标，分析2001—2020年新疆风沙环境致灾潜力的时间变化与空间分异。结果表明：（1）新疆风沙环境致灾潜力具有明显的季节变化特征，夏季、秋季、春季、冬季的致灾潜力值大于3的面积逐渐增加。2月和11月的致灾潜力值较低。（2）风沙环境致灾潜力呈东高西低、山区低平原高的空间分布特征，高值区位于塔里木盆地、准噶尔盆地、吐鲁番盆地等沙物质丰富且风动力较强的区域，低值区主要分布在山区、绿洲及河流沿岸等植被覆盖度高的区域。（3）2001—2020年，新疆风沙环境致灾潜力年均值呈先上升后下降的变化过程。整体的变化趋势较为稳定，稳定不变、轻微改善和轻微加剧的像元数占比分别为84.4%、14.72%和0.87%。
为完善阿里荒漠区土壤本底数据，提高对高寒荒漠土壤碳汇水平的认识，以青藏高原阿里荒漠区0~100 cm土层为研究对象，通过对分布在全区34个样点的野外调查、样品收集与室内试验，探讨了土壤有机碳含量（soil organic carbon， SOC）与土壤有机碳密度（soil organic carbon density， SOCD）的分布特征及其与植被类型和土壤物理性质的关系。结果表明：（1）0~100 cm深度的SOC和SOCD均值分别为3.74 g?kg-1和4.91 kg?m-2，在全国范围内处于较低水平；在垂直方向上，SOC与SOCD从表层逐渐向深层递减，具有明显的表聚现象。（2）全区的SOC与SOCD表现为强变异性，而且因植被类型不同呈显著差异（P≤0.05），水平方向上呈现为由东北向西南从荒漠草原、草原化灌木荒漠、半灌木-矮半灌木荒漠再到无植被区域的递减趋势。（3）区内土壤的容重和砂粒含量随深度增加而逐渐增加，含水量、黏粒含量和粉粒含量逐渐减少，在部分植被盖度低的区域土壤含水量和黏粒含量随土层深度呈现出低—高—低趋势。土壤含水量、粉粒含量和黏粒含量与SOC呈显著正相关（P≤0.05），土壤砂粒含量与SOCD呈显著负相关（P≤0.05）。
荒漠植被是极端大陆性干旱气候下形成的以灌木、半灌木为主的植被类型，基于对严酷环境的耐受能力和生态适应过程，形成了特有的表型可塑性和生态响应策略。以巴丹吉林沙漠东缘硬质沙地植被为研究对象，采用样地和尺度构造双因素试验设计，对比分析了主要种群适应基础和空间分布状态。结果表明：梭梭（Haloxylon ammodendron）耐贫瘠、抗风沙使得冠幅直径和高度表现较高，白刺（Nitraria tangutorum）通过捕获流沙增加自己的株丛茎，红砂（Reaumuria songarica）种子萌发和幼苗定植能力强导致出现频次较高；三者在植物群落地位和作用依次降低。白刺和梭梭种群空间分布主要以母株为中心，沿着合成风向扩散；红砂种群空间分布尽管受结构性因素影响，但是集中连片分布形式较弱；3个植物种群整体空间分布主要受结构因素影响，呈现出斑块镶嵌分布，物种界限消失。梭梭、白刺和红砂植物种群对环境的适应基础差异能够通过数量特征相关指标体现，其在植物群落中的地位和作用依次降低；单一种群空间分布能够反映母株为中心的扩散形式，复合种群空间分布反映的空间协同适应情况，呈现出斑块镶嵌分布，物种界限消失。
中国土壤侵蚀类型多样、过程复杂，精准量化流域土壤风蚀和水蚀强度状况，掌握流域土壤侵蚀时空分布格局并辨识区域主导侵蚀类型，对统筹相应的水土保持工作具有重要意义。综合遥感监测、地面调查、模型模拟等手段，定量刻画黄河流域2000—2020年土壤风蚀和水蚀强度的时空格局与演变规律，开展土壤侵蚀类型分区，讨论不同土壤侵蚀分区治理措施的重要作用。结果表明：黄河流域土壤风蚀、水蚀强度均整体呈下降趋势，土壤风蚀、水蚀分别呈波动降低、持续降低态势。以土壤风蚀和土壤水蚀为主的区域分别占区域总面积的16.35%、83.65%，土壤侵蚀类型分区自北向南总体表现为从土壤风蚀为主向水蚀为主过渡。土壤风蚀为主的区域分布在黄河干流上游水系、鄂尔多斯内流区，分别占土壤风蚀区面积的41.53%和28.57%。土壤风蚀中度侵蚀强度所占比例最大，为24.72%。土壤水蚀为主的区域主要分布在黄河中游水系（25.04%）、渭河-伊洛河水系（22.06%）、黄河源头水系（18.60%）、黄河干流上游水系（15.49%）、湟水-洮河水系（13.35%）。土壤水蚀以微度侵蚀强度为主，占土壤水蚀区面积的49.30%，轻度（17.28%）、中度（14.98%）、强烈（11.95%）侵蚀强度交错分布。针对土壤侵蚀类型分区特点，提出了土壤风蚀区以植被恢复、农业绿洲等措施为主，土壤水蚀区以农业耕作措施、林草措施及工程措施为主进行防护和治理的方案，为黄河流域生态系统的高质量发展提供科学指导。
