土壤风蚀是全球干旱和半干旱地区生态环境安全的重要威胁。植被通过降低风速和捕获土壤颗粒能够有效地降低土壤风蚀发生的风险。目前，人们对于植被控制土壤风蚀的最优格局和盖度的理解仍然有待深入。借助野外移动风洞，测量了地表输沙率和风沙流结构对草本植物沙打旺（Astragalus adsurgens）盖度的响应程度。结果表明：（1）当植被盖度较小时，风沙流结构的分布曲线遵循指数函数分布规律，随着植被盖度增大，其曲线形态变化差异大。（2）植被覆盖能够有效地降低土壤输沙率并抬高风沙输移发生的高度。（3）地表空气动力学粗糙度与植被盖度服从对数函数变化规律，其增长率随植被盖度的增大而逐渐减小并最终趋于零，下垫面空气动力学粗糙度存在阈值现象。（4）沙打旺控制土壤风蚀的最佳盖度约为30%，能够有效地抑制20 cm高度以下约90%的风蚀量。
1966—1976年的“文革”10年，在一定程度上影响了防沙治沙实践和沙漠科学的发展。尽管如此，依靠之前十多年打下的基础，科技和工程团队还是坚守在风沙一线，继续开展防沙治沙技术研发和工程实施、野外定位观测、室内样品化验分析与数据统计、风洞实验、成果总结和论文、著作的写作等，取得了一批标志性进展。如风沙环境风洞的建设和应用，开启国内防沙治沙风洞实验和风沙运动规律研究的先河；系统进行的铁路风沙灾害过程与防治工程技术试验和理论研究取得新的进展；1975年3月在兰州成功举办的“中国科学院治沙研究工作交流会”，及时总结和展示了理论与实践的成果和水平；系统总结科学考察、观测、实验、研究和实践的成果，在发表一批科技论文的同时，编写和出版了系列专著，在中国沙漠的分布及其一般特征、沙漠形成原因、沙漠沙物质来源（就地起沙）、风沙流运动特征、沙丘形成演变机制和塔克拉玛干沙漠风沙地貌的形成、沙丘形态特征和运动规律、风沙地貌区划和防治风沙的若干地貌问题等方面都有开拓和创新的结果，推动了中国沙漠科学的理论探讨和系统构成；在农田沙害的治理、铁路沙害的防治和沙漠铁路工程建设方面和主要防沙治沙省区如新疆、甘肃和内蒙古也都产出了系统总结成果。这10年是中国防沙治沙实践与沙漠科学整体发展的初期。
沙尘天气是极端天气现象，会使空气浑浊、能见度骤降，给人类社会各个方面带来恶劣影响；沙尘气溶胶还通过改变大气辐射收支及云微物理特性对天气气候产生重要影响。围绕沙尘天气的相关研究一直是灾害天气预报领域中重要的研究方向，准确识别和预报沙尘天气在生态环境保护、气候变化等方面均具重要意义。回顾了近年来关于沙尘天气识别与预报方法相关的研究成果，对重要的方法进行了详细介绍，同时分析比较了不同方法的优缺点。最后，对沙尘天气识别与预报相关的研究成果进行了总结，并展望了有价值的研究方向。
快速、准确获取不同荒漠类型的分布信息，对于环境保护和生态修复有着重要意义。然而，受光谱与分辨率等因素影响，目前关于不同荒漠类型信息提取研究存在明显不足。选择青海省都兰县作为典型区，基于谷歌地球引擎（Google Earth Engine，GEE）并结合多源数据对研究区荒漠进行了分类，对比评估了不同分类特征组合应用于3种机器学习方法（RF、SVM、CART）的分类性能。结果表明：（1） RF的性能要优于CART和SVM，使用RF分类器并以光谱特征、雷达特征、地形特征、纹理特征为分类依据的总体分类精度最高，整体准确度为95.68%，Kappa系数为0.95，FM得分为94.28%，获得的都兰县荒漠面积为29 039 km2。（2） 在特征重要性得分评估中，海拔与VH对荒漠分类的贡献比较突出，其他特征则差异不大。（3） 在使用光谱数据的基础上，雷达特征对识别砾质荒漠与壤土荒漠的贡献突出，而地形特征则更适用于识别其他类型的荒漠。
《联合国防治荒漠化公约》是全球环境保护和可持续发展领域的重要多边协定，推进了全球在解决荒漠化问题和应对干旱等领域的交流合作。中国政府自签署《联合国防治荒漠化公约》以来积极开展国际履约工作，国内荒漠化防治工作也取得显著成效，但土地荒漠化仍然是国际国内面临的重大挑战。通过梳理历届缔约方会议主要内容，将国际履约进程划分为履约机制构建、探索和实质进展3个阶段，在此基础上系统回顾和总结中国在履约机制和机构运作、法治体系建设、防治技术发展、生态工程建设、沙产业发展和国际交流合作等方面的履约进展和国际影响，讨论了中国履约工作存在的主要问题，并提出了在新时代山水林田湖草沙系统治理理念下中国履约工作的对策建议，以期构建更完善的荒漠化防治体系。
为探究黑河中游荒漠绿洲过渡带典型灌丛植物防风固沙效应，通过野外调查观测，定量分析了固沙植物梭梭（Haloxylonam modendron）、泡泡刺（Nitraria sphaerocarpa）、沙拐枣（Calligonum mongolicum）对风沙流流量及风沙流结构的影响规律，并应用空气动力学原理分析了影响机制。结果表明：固沙植物防风效果表现为梭梭>沙拐枣>泡泡刺，且在迎风面和背风面差异显著，梭梭与其他灌丛植物相比防风效果更加显著，风速降幅可达到62.9%，有效防护距离最大；梭梭、泡泡刺、沙拐枣的阻沙效率分别为60.7%、51.0%、46.3%，且各灌丛植物在相同风速下输沙率随高度呈阶梯式递减；灌丛植物输沙率与风速符合指数函数或多项式函数关系，风速超过7.0 m·s-1时输沙率增加速度最为剧烈。梭梭的阻风效果优于泡泡刺和沙拐枣，但其近地表防风蚀效果一般，泡泡刺因为低矮密集的植株结构表现出较好的防风蚀性，但有效防护距离最小，且在高度较大时防风效果较差。
在东亚夏季风影响过渡区，陆面蒸散发（Evapotranspiration，ET）时空变化对夏季风活动响应规律的研究对理解陆地水热循环过程至关重要。本研究利用夏季风过渡区及邻近区域14个陆面观测站点的蒸散发观测数据评估了6种常用蒸散发全球产品的适用性，并对它们在过渡区的年际变化进行了比较。评估表明，JRA-55（Japanese 55-Year Reanalysis）可以较好模拟站点尺度的蒸散发，而且能够合理刻画过渡区平均蒸散发的长期年际变化，因此将JRA-55作为蒸散发参考数据集。在理解过渡区蒸散发时空变化的基础上，考察了陆面蒸散发对夏季风活动的响应特征。为识别东亚夏季风在影响过渡区的活跃度和活动规律，引入夏季风持续时间，该指数较常用的夏季风强度指标能更合理地反映过渡区夏季降水和夏季风活动的年际变化特征。本研究发现陆面蒸散发在年际时间尺度上与夏季风持续时间的散点呈现近似对数/幂函数曲线。在弱夏季风年，蒸散发年际变化对夏季风持续时间更为敏感。对蒸散发和夏季风持续时间进行集合经验模态分解，结果显示出夏季风活动在3年、年代际和长期趋势上显著影响蒸散发。未来气候情景下，东亚夏季风系统的活跃度很可能将增强，这会加速陆面蒸散发等水循环过程，同时对流域水资源和生态系统的稳定性将会产生重大影响。
目前对新月形沙丘表面流场尤其是涡流区的复杂流动结构缺乏全面的认识，新月形沙丘形态特征和来流风速对流场结构的影响需进一步研究。利用CFD数值模拟的方法，采用RNG k-ε湍流模型，研究了在不同几何参数和来流风速下新月形沙丘表面的流场特征，重点研究了背风侧涡流区的流动特征及范围与沙丘几何参数和来流风速的关系。结果表明：新月形沙丘高度越高、迎风坡坡度越大，其尾流涡流区长度越长，长度为沙丘高度的5~7倍；来流风速对尾流附着点的位置影响较小，不同来流风速导致的涡流区长度为沙丘高度的6~7倍；来流风速越大，尾流保护区长度越短，沙丘对流场的干扰范围越小。本研究深入解析了流场对新月形沙丘形态的塑造作用，进一步从流场的角度印证了新月形沙丘翼角下游小新月形沙丘形成的成因。
为探究人类活动对黄河上游水生态系统的影响程度，于2021年8月对黄河甘肃段10个采样点的底栖动物群落和水体理化性质进行了调查研究。本次采样共鉴定出底栖动物32种，其中节肢动物25种（78.13%），软体动物5种（15.63%），环节动物2种（6.25%）；对整个研究区域而言，优势种为横纹划蝽（Sigara substriata）、短脚溪泥甲（Ampumixis sp.）、秀丽白虾（Palaemon modestus）、钩虾（Gammarus sp.）、耳萝卜螺（Radix Auricularia）和卵萝卜螺（Radix ovata）等6种；底栖动物现存量空间差异性显著，表现为下游段（271只·m-2、18.0105 g·m-2）>上游段（95只·m-2、4.1275 g·m-2）；Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数均表现为下游段大于上游段，而Pielou均匀度指数沿程变化较小。BI指数和综合污染指数水质评价结果较为一致，黄河甘肃段上游段水质整体优于下游段水质，且Y6样点水质最佳；黄河甘肃段水质总体达到II类和III类地表水标准，河流经水库和湿地净化后，水质有显著提升。水温和高锰酸钾盐是影响黄河甘肃段底栖动物群落结构的关键环境因子。库区和湿地水环境最优，上游自然河段水质优于下游自然河段，但下游段生物多样性及丰度高于上游段。
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。
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。
土壤风蚀中的粉尘释放问题是国际风沙研究的核心课题之一，近年来研究进展很快，但对研究进展的介绍还不够系统和全面。基于此，对国内外土壤风蚀中粉尘释放问题的研究历史进行了较为全面的梳理，首次进行了阶段划分，提炼了各阶段的主要研究成果，介绍了当前对粉尘释放机制的一些新认识；在对粉尘释放模型重新分类的基础上，介绍了各类模型的建模过程、优缺点及其在全球粉尘模型和区域粉尘模型中的应用。本文还提出了当前粉尘释放研究的一些热点和难点问题，希望能为相关学者开展该领域研究工作提供一定的参考。
沙尘暴对人类生存的自然环境和社会经济健康发展造成严重影响。近70年来，中国西北沙尘暴天气总体减少，但自2021年开始，沙尘暴发生频率和范围明显增加。沙尘暴的发生和发展是气流与地表可蚀性物质的互馈过程，因此，沙尘在源区的起动过程决定了沙尘暴发生发展的整个过程。尽管目前对沙尘的运动过程进行了大量的数值模拟、遥感解译等研究，但野外实测资料缺乏，难以阐明沙尘暴期间的风沙活动强度及沙尘运动的物理机制。利用2021年1月在额济纳旗附近戈壁的野外实测输沙量和PM10等沙尘资料，解释沙尘物质在源区的运动特征，阐明戈壁风沙运动机理，为沙尘源区风沙灾害防治提供理论依据。结果表明：（1）沙尘源区沙尘暴期间风速可大于19.6 m·s-1，远高于同期当地国家气象站数据（10.5 m·s-1）。（2）PM10浓度100 mg·m-3，远高于同期当地国家环境监测站数据。（3）戈壁输沙量可达10 kg·m-1·h-1，最大输沙量位于地表以上0.07 m高度，这一过程导致戈壁沙尘能够远距离运动。（4）1 m高度平均粒径为0.07 mm，意味着戈壁风沙流以极细沙、粉沙和黏粒为主，PM10含量可达8%，粗沙含量可达9%，运动粗沙碰撞破坏戈壁地表，导致更多的沙尘物质进入空气。（5）车辆碾压戈壁地表导致输沙率是原始地表的2倍，PM10浓度增加2.90倍，PM10含量增加1.29倍，说明保护原始戈壁地表不受破坏，是减少戈壁地区风沙灾害的重要手段之一。
根据1958年10月“第一次全国治沙工作会议”的要求，中国科学院于1959年1月组建了治理沙漠科学考察队，旋即开展野外工作，这是至今范围最广大、专业最齐全、人员最多样、行动最集中的国家级沙漠综合考察。本文简要地回顾了1957—1958年中国科学院与苏联科学院合作组织的小规模沙漠考察的结果和经验，讨论了1959年中国科学院治沙队对主要沙漠考察的成果及其积极影响。各考察分队都以获得的科学考察和观测资料为基础，主要对沙漠戈壁的分布、成因类型、沙物质源区、风沙危害、已有治沙措施、社会经济状况和农林牧业生产进行了比较系统的分析和研究。特别讨论了沙漠科学的开拓与发展是“任务带学科”原则充分实践的典范、“国家的需要就是我们第一志愿”的信念焕发出科技人员的时代热情和奉献精神、杰出科学家们的专业选择与贡献和国际合作助力中国沙漠科学的发展。
运用探地雷达，对柴达木盆地托拉海河下游右岸两个典型复合新月形沙丘进行探测，通过图像处理与影像解译，获取了连续且具一定深度的风沙沉积构造信息，并结合无人机影像、遥感影像与野外实际考察情况，综合分析该研究区内风沙沉积构造与沉积环境。结果表明：（1）选取100 MHz的天线、0.5 m探测步长、1 m的天线间距进行探测，探地雷达图像与无人机影像呈现出很好的对应关系，沙丘内部构造清晰，故使用此参数探测复合新月形沙丘的内部结构可行。（2）托拉海河下游复合新月形沙丘内部沉积构造类型多样，广泛发育正向加积层、垂向加积层等层理。（3）河道与沙丘均向东南方向移动，两个沙丘存在规模持续缩小且两翼拉长、逐渐变得不对称的发育过程。（4）托拉海河下游复合新月形沙丘的发育分为3个时期：快速发育阶段、固定风蚀阶段、蚀余加积阶段。