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序言
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前言
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第一章 引言
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1.1 台站简介
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甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站始建于1959年3月，位于巴丹吉林沙漠东南缘的民勤西沙窝，河西走廊中部、石羊河流域下游的民勤绿洲内。地理位置为东经102°59′05″，北纬38°34′28″，平均海拔1350m，年平均气温7.6℃，多年平均极端最高气温39.4℃，极端最低气温-30.8℃，多年平均降水量113.8mm，年均蒸发量2604.3mm，干燥度5.15，年均日照时数2799.4h，≥10℃积温3036.4℃，无霜期175d，年平均风速2.45m/s，多年平均瞬时最大风速22.35m/s，主导风向为西北风，年平均8级以上大风日数37.7d，沙尘暴日数26.8d，年均扬沙日数32.9d，浮尘日数18.9d。主要植被类型有：白刺荒漠、泡泡刺荒漠、柽柳荒漠、沙拐枣荒漠、沙蒿荒漠、红砂—珍珠荒漠、柠条锦鸡儿荒漠、黑果枸杞—花花柴盐化荒漠、人工梭梭林、人工沙枣林等，具有沙漠、戈壁、盐化荒漠和人工绿洲等多种景观类型。
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2005年12月民勤站被科技部批准入选中国国家生态系统观测研究网络（CNERN），定名为“甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站”（简称：民勤国家野外站）。2006年开始民勤国家野外站的规范化、标准化建设，实现对石羊河流域生态系统和环境状况的长期、全面的监测研究，开展近地层沙尘暴运动规律和绿洲防护体系对沙尘暴减灾效能观测研究。
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1.2 研究方向、目标及内容
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1.2.1 研究方向
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对民勤荒漠—绿洲生态系统的长期科学观测和研究，揭示荒漠—绿洲生态系统结构与功能的关系及其动态变化规律，探索荒漠化发生过程与机制、荒漠化评价、荒漠生态系统演变、典型退化生态系统恢复与重建机理、荒漠化综合防治模式、荒漠区水土资源保护、利用与区域可持续发展和生物多样性保护等领域的重大科学问题，完善我国荒漠化综合防治理论，推动生态环境、自然资源可持续利用与社会经济的协调发展，为我国生态系统的优化管理提供示范模式和配套技术。
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1.2.2 研究定位与目标
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以地面定位观测和遥感技术为手段，采用规范、统一的观测研究方法，为我国生态系统变化以及全球环境变化研究提供长期、系统的科学基础数据。为我国西部荒漠生态系统的恢复与建设及荒漠生态系统的持续发展搭建科技基础平台和提供科学决策依据。
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1.2.3 研究内容
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（1）气候
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民勤荒漠绿洲生态系统的常规气象观测与研究；
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绿洲—绿洲边缘—沙漠水平梯度小气候观测研究。
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（2）水文与土壤
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荒漠生态系统土壤水分时空变化规律的监测；
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荒漠生态系统土壤养分、盐分循环动态监测；
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石羊河流域地表水和地下水及其水质时空变化监测研究。
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（3）植被及植物生理生态
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绿洲与荒漠交错带植被的动态观测研究；
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沙旱生植物物候观测及其与全球环境变化响应研究；
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沙旱生植物生理生态和水分平衡监测研究；
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沙旱生植物的引种驯化与荒漠生物多样性研究。
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（4）近地层沙尘暴及风沙运动研究
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沙尘监测仪器的研制与开发；
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近地层沙尘暴运动规律观测研究；
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沙尘暴过程中沙尘通量及气溶胶的时空变化观测研究；
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沙尘暴的发生、发展与下垫面结构关系研究；
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林业和治沙工程对沙尘暴的消减作用研究；
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沙尘暴防治技术探索；
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绿洲边缘风沙流结构和运动规律研究。
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1.3 主要研究成果及学术贡献
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（1）20世纪60年代，民勤站最早提出黏土沙障固沙技术，已经在全国广大沙区推广应用，对荒漠化防治做出重要贡献。
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（2）70年代，研究取得以梭梭为代表的一批植物固沙技术及工程与植物相结合的综合固沙技术，现已推广到新疆、内蒙古、宁夏、甘肃、陕西等沙区；通过定位观测确定在无地下水条件下，降水量为110mm时梭梭林合理保存密度为600株/hm2，降水量150mm时为1200株/hm2，为梭梭防风固沙林建设提供了科学依据。
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（3）60年代，引种新疆杨在民勤地区栽培成功，并提出一套育苗、造林技术，新疆杨现已成为河西走廊及中国北方广大地区农田防护林和“四旁”主栽树种之一。
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（4）研究和揭示了主要固沙植物的蒸腾耗水量和水分利用效率，绿洲地下水动态，荒漠动态，为进一步揭示民勤绿洲荒漠植被的生态需水和生态安全的土地利用格局提供了科学依据。
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（5）民勤绿洲近地层（50m）沙尘暴结构及运动规律研究
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①沙尘通量的垂直空间分布。在沙漠到绿洲下垫面条件下，平均沙尘通量随高度呈显著降低趋势，遵循幂函数关系，回归方程为：
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沙漠：y3=2.96x-0.43（R=0.97）；
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绿洲边缘固沙林：y2=1.07x-0.23（R=0.92）；
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在绿洲内，沙尘通量随高度的变化与沙漠和绿洲边缘相反，呈现平缓的上升趋势，也遵从一个幂函数关系，回归方程为：y1=0.07x0.41（R=0.97）；
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式中y1、y2、y3分别为绿洲、绿洲边缘固沙林、沙漠的沙尘通量，x为高度。
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②沙尘暴沙尘气溶胶浓度的空间分布。在沙漠到绿洲下垫面条件下，气溶胶浓度随着高度的上升呈显著下降趋势，下降的规律遵循幂函数关系，回归方程为：
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沙漠：y3=58.44x-0.67（R=0.949）
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绿洲边缘：y2=30.17x-0.48（R=0.956）
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在绿洲内部气溶胶浓度随高度增加呈上升趋势，变化规律也遵循幂函数关系，回归方程为：y1=4.85x0.10（R=0.937）；
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式中y1、y2、y3分别为绿洲、绿洲边缘、沙漠中气溶胶浓度，x为高度。
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③垂直降尘量的空间分布。在沙漠环境条件下，降尘量随高度增加而减少，25m以下变差较大，25m以上变差较小；在绿洲边缘固沙林条件下，降尘量随高度的变化趋势与沙漠条件下一致，在25m高度以下的降尘量随高度增加明显降低；在绿洲内部垂直梯度上的降尘量明显不同，虽然降尘量高峰区仍然在25m以下，但降尘量最大点在9m处，曲线呈现偏单峰形状。
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（6）石羊河流域荒漠绿洲交错带生态系统退化特征的基础研究
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利用民勤站自20世纪50年代末至2006年的荒漠生态系统定位观测数据和广泛搜集到的石羊河流域的有关资料，研究荒漠植被近50年的变迁，揭示了民勤绿洲边缘荒漠植被种类和类型减少、植被退化趋势机理。研究地下水位下降对荒漠植物种群生态位和物种多样性的相关性，确定民勤生态环境治理中地下水位恢复的临界范围（7.45～11.65m）。分析民勤荒漠植被退化的驱动因素，认为社会因素改变石羊河流域的自然环境条件，自然环境的恶化制约社会的发展，社会和经济因素是石羊河流域生态系统退化的驱动力。这些研究成果对民勤及其相同地区的环境治理具有重要的实践意义。
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（7）民勤荒漠化过程研究
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从气候过程，水文过程，植被过程和沙漠化过程四个方面系统分析民勤荒漠化动态，利用1961年以来的长期定位观测数据，探讨民勤荒漠化过程，提出民勤的荒漠生态对策。对我国典型地区荒漠化防治提供决策参考。
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（8）民勤荒漠区气候变暖与植物物候的响应
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民勤荒漠区近46年来，呈气温逐步增加趋势，随着气温的增加，通过34年的植物物候观测，植物物候提前，特别是春季物候提前幅度明显。
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第二章 数据资源目录
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2.1 数据集资源概述
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民勤国家野外站拥有水、土、气、生及特色研究数据集资源共90多个，其中水分数据集资源58个，包括1960年以来观测的土壤水分动态变化数据和地下水位、水质变化数据；土壤数据集8个，包括1959年设置的50多个固定样地断续观测的土壤溶重、pH、有机质、氮、磷、钾、盐分含量及机械组成等数据；生物数据集12个，包括50多个固定样地观测的植被类型、植物群落组成、群落特征、植物生物量、植物物候等观测数据；气象数据集58个，包括1961年建立标准地面气象站和1998年起在绿洲、荒漠—绿洲过渡带、荒漠分别设立自动气象观测站观测的不同景观类型的小气候梯度数据，2006年9月开始在绿洲中的全自动气象站观测数据，2008年9月开始的绿洲边缘固沙林中的全辐射气象站观测数据，主要指标包括：气温、地温、气压、大气相对湿度、降水、风速、风向、蒸发、辐射等十多项气象指标；特色研究数据集6个，包括1960年以来观测积累的植物水分平衡数据，1974年开始观测的100多种沙旱生植物的物候观测数据，不同类型沙丘的风沙流和沙丘移动规律数据以及2006年以来观测的近地层（50m）梯度风速和沙尘通量、垂直降尘量等数据。
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2.2 数据资源目录
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2.2.1 大气数据资源
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数据集名称
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民勤荒漠站人工气象观测数据表一
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数据集摘要
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记录民勤站逐日人工气象观测数据，包括气温、气压、相对湿度、地表温度、风向、风速、日照时数等要素
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数据集时间范围
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1961—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站人工气象观测数据表二
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数据集摘要
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记录民勤站逐日人工气象观测数据，包括蒸发量、降水量、能见度、雪深、初霜、终霜、冻土深度等要素
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数据集时间范围
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1961—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站各月逐日太阳辐射总量
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数据集摘要
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记录民勤站每日各种太阳辐射总量
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数据集时间范围
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2007—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站太阳辐射总量月平均值表
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数据集摘要
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记录民勤站各种太阳辐射总量的月平均值
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数据集时间范围
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2007—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日太阳辐射极值及其出现时间
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数据集摘要
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记录民勤站每天各种太阳辐射极值及其出现时间
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数据集时间范围
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2007—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月太阳辐射极值及其出现时间
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数据集摘要
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记录民勤站每月各种太阳辐射极值及其出现时间
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数据集时间范围
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2007—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时太阳辐射总量
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时各种太阳辐射总量
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数据集时间范围
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2007—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时水气压观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时水气压
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日水气压观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日水气压
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月水气压观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月水气压
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时海平面气压观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时海平面气压
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日海平面气压观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日海平面气压
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月海平面气压观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月海平面气压
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时大气压观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时大气压
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日大气压观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日大气压
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月大气压观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月大气压
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时降水量观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时降水量
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日降水量观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日降水量
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月降水量观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月降水量
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时相对湿度观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时相对湿度
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日相对湿度观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日相对湿度
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月相对湿度观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月相对湿度
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时气温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时气温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日气温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日气温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月气温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月气温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时露点温度观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时露点温度
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日露点温度观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日露点温度
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月露点温度观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月露点温度
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时地表温度观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时地表温度
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日地表温度观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日地表温度
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月地表温度观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月地表温度
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时100cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时100cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日100cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日100cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月100cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月100cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时5cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时5cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日5cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日5cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月5cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月5cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时10cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时10cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日10cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日10cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月10cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月10cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区每日逐时15cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时15cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日15cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日15cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月15cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月15cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时20cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时20cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日20cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日20cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月20cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月20cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时40cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时40cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日40cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日40cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月40cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月40cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时60cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时60cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐日60cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐日60cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站逐月60cm地温观测表
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数据集摘要
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记录民勤站逐月60cm地温
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区自动站每日逐时10min平均风速观测表
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数据集摘要
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记录民勤站每日逐时10min平均风速
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数据集时间范围
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||
2001—2008年
|
||
数据集名称
|
||
民勤荒漠站站区自动站逐日10min平均风速观测表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站逐日10min平均风速
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||
数据集时间范围
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||
2001—2008年
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数据集名称
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||
民勤荒漠站站区自动站逐月10min平均风速观测表
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||
数据集摘要
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记录民勤站逐月10min平均风速
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||
数据集时间范围
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||
2001—2008年
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||
数据集名称
|
||
民勤荒漠站站区自动站每日逐时风向观测表
|
||
数据集摘要
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||
记录民勤站每日24h的风向
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||
数据集时间范围
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||
2001—2008年
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||
数据集名称
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||
民勤荒漠站站区自动站风速每日逐时观测表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站每日24h的风速
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||
数据集时间范围
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||
2001—2008年
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||
数据集名称
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||
民勤荒漠站站区自动站降水每日逐时观测表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站每日24h的降水
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||
数据集时间范围
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||
2001—2008年
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||
2.2.2 水分数据资源
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数据集名称
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||
民勤荒漠站土壤含水量观测表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站中子仪测量的固定样地中土壤含水量
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||
数据集时间范围
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||
2001—2008年
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||
数据集名称
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||
民勤荒漠站烘干法土壤含量水量观测表
|
||
数据集摘要
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||
记录民勤站烘干法测量的荒漠土壤质量含水量
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||
数据集时间范围
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||
1961—2008年
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||
数据集名称
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||
民勤荒漠站地表水地下水水质状况观测表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站地表水和地下水的水质状况
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||
数据集时间范围
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||
1961—2008年
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||
数据集名称
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||
民勤荒漠站地下水位观测表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站地下水的水位数据
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||
数据集时间范围
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||
1961—2008年
|
||
数据集名称
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||
民勤荒漠站蒸散量观测表
|
||
数据集摘要
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||
记录民勤站平均日蒸散量数据
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||
数据集时间范围
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||
2006—2008年
|
||
数据集名称
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||
民勤荒漠站水面蒸发量观测表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站水面蒸发量数据
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||
数据集时间范围
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1961—2008年
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||
数据集名称
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||
民勤荒漠站雨水水质表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站分析的雨水水质数据
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||
数据集时间范围
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2001—2008年
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||
2.2.3 土壤数据资源
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数据集名称
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||
民勤荒漠站土壤交换量观测表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站土壤交换性阳离子总量及各阳离子交换量
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数据集时间范围
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||
2006—2008年
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数据集名称
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||
民勤荒漠站土壤养分观测表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站永久性固定样地中的土壤养分数据
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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||
民勤荒漠站土壤矿质全量观测表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站土壤全量各矿质元素的全量组成
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数据集时间范围
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2001—2008年
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||
数据集名称
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||
民勤荒漠站土壤微量元素和重金属观测表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站土壤微量元素以及重金属元素的含量
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数据集时间范围
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||
2001—2008年
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数据集名称
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||
民勤荒漠站土壤速效微量元素观测表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站土壤速效微量元素的含量
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||
数据集时间范围
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||
2001—2008年
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数据集名称
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||
民勤荒漠站土壤机械组成观测表
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数据集摘要
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记录民勤站永久性观测样地的土壤机械组成数据
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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||
民勤荒漠站土壤容重观测表
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数据集摘要
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||
记录民勤站永久性观测样地的土壤容重数据
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站土壤可溶性盐观测表
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||
数据集摘要
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记录民勤站永久性观测样地的土壤中可溶性盐的含量
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数据集时间范围
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2001—2008年
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2.2.4 生物数据资源
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数据集名称
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民勤荒漠站植被类型面积与分布观测表
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数据集摘要
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记录民勤站站区植被类型和面积及分布情况的调查数据
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数据集时间范围
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1984—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站植物群落灌木层种类组成观测表
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数据集摘要
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记录民勤站永久性观测样地中灌木层物种组成及生物量数据
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数据集时间范围
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1984—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站植物群落草本层种类组成观测表
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数据集摘要
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记录民勤站永久性观测样地中草本层物种组成及生物量数据
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数据集时间范围
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1984—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站植物群落灌木层群落特征观测表
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数据集摘要
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||
记录民勤站永久性观测样地中灌木层群落特征及生物量数据
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数据集时间范围
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1984—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站植物群落草本层群落特征观测表
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数据集摘要
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记录民勤站永久性观测样地中草本层群落特征及生物量数据
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数据集时间范围
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1984—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站植物群落植被空间分布格局变化观测表
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数据集摘要
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||
记录民勤站不同空间上荒漠植物组成的分布变化数据
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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||
民勤荒漠站植物群落种子产量观测表
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数据集摘要
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||
记录民勤站永久性观测样地中种子的产量数据
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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||
民勤荒漠站植物群落土壤有效种子库观测表
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||
数据集摘要
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记录民勤站永久性观测样地中植物物种的有效种子数量观测数据
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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||
民勤荒漠站短命植物生活周期观测表
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数据集摘要
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记录民勤站短命植物的生活周期数据
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数据集时间范围
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2001—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站木本植物物候观测表
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数据集摘要
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记录民勤站木本植物物候观测数据
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数据集时间范围
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1974—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站草本植物物候观测表
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数据集摘要
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记录民勤站草本植物的物候观测数据
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数据集时间范围
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1974—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站站区调查点家畜种类与数量记录表
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数据集摘要
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记录民勤站站区调查点的家畜种类与数量的调查数据
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数据集时间范围
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2001—2008年
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2.2.5 特色研究数据资源目录
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数据集名称
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民勤荒漠站风沙流流量观测表
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数据集摘要
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记录民勤站观测的不同下垫面风沙流流量的观测数据
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数据集时间范围
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2006—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站近地层梯度风速观测表
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数据集摘要
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记录民勤站不同下垫面条件下0～50m高度的风速数据
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数据集时间范围
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2006—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站近地层水平沙尘通量观测表
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数据集摘要
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记录民勤站不同下垫面条件下0～50m高度的沙尘水平通量数据
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数据集时间范围
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2006—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站近地层垂直降尘量观测表
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数据集摘要
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||
记录民勤站不同下垫面条件下0～50m高度的沙尘垂直降尘量数据
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数据集时间范围
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2006—2008年
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||
数据集名称
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||
民勤荒漠站近地层沙尘气溶胶浓度记录表
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||
数据集摘要
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||
记录民勤站不同下垫面条件下0～50m高度的沙尘气溶胶浓度数据
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数据集时间范围
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2006—2008年
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数据集名称
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民勤荒漠站植物水分平衡观测表
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数据集摘要
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记录民勤站20多种沙旱生植物和农作物水分平衡观测数据
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数据集时间范围
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1986—2008年
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第三章 观测场和采样地
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3.1 观测场概述
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||
民勤国家野外站现有19个观测场，包括33个永久性采样地（表3-1）。其中设有综合观测场7个：梭梭林综合观测场、红柳林综合观测场、沙拐枣综合观测场、沙枣综合观测场、白刺综合观测场、沙蒿综合观测场、麻黄综合观测场；辅助观测场5个：民勤站植物物候观测场、院内井地下水观测场、植物园井地下水观测场、15号井地下水观测场、17号井地下水观测场；气象观测场4个：1号全自动气象观测场、2号全辐射自动气象观测场、3号小气候气象观测场、4号人工地面标准气象观测场；沙尘暴试验研究观测场3个：1号沙尘暴观测场、2号沙尘暴观测场、3号沙尘暴观测场。
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||
表3-1 民勤国家野外站观测场、观测点一览表
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||
表3-1 民勤国家野外站观测场、观测点一览表（续）-1
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3.2 综合观测场介绍
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3.2.1 梭梭综合观测场（MQDZH01）
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||
该观测场位于民勤国家野外站沙生植物园后，建立于2006年6月，为永久性观测场。观测场为100m×100m，中心点经纬度为：东经102°58′24″，北纬38°35′20″。场内优势植物种为20世纪70～80年代人工栽植的梭梭，伴生植物有白刺、花棒、毛条、沙拐枣、五星蒿、盐生草、沙芥、沙米、黄花矶松等。植被垂直结构中，上层是梭梭、花棒、毛条，中间层为白刺，下层为一年生草本植物五星蒿、沙米、猪毛菜等。观测场内大多为起伏沙丘地，并设有固沙黏土沙障，沙丘最高2.3m，大多数沙丘高1.5～1.8m。目前沙丘已固定或半固定。观测场建立前后，植物生长无人工干扰，天然生长，只进行采样、调查活动。观测场内梭梭退化严重，对于长期定位观测研究具有典型的代表性。
|
||
3.2.2 红柳综合观测场（MQDZH02）
|
||
该观测场位于民勤国家野外站东北面，建立于2006年6月，为永久性观测场。观测场大小为100m×100m的正方形，中心点经纬度为：东经102°59′42″，北纬38°34′52″，海拔高度1372m。观测场内为天然红柳沙包，生长的植物主要有红柳、白刺、沙拐枣和沙米等。场内植被上层生长有红柳、沙拐枣，中间层生长有白刺、沙蒿等，下层有大量的沙米和少量的猪毛菜。观测场西面为沙砾质平地，东、南面为农田，北为半固定白刺包和红柳沙包。观测场内土壤为风沙土，红柳零散分布，部分红柳沙包活化后已成为流动沙丘，当年生沙拐枣在该观测场内分布较多，有取代红柳迹象。观测场建立前后，无人工干扰。
|
||
3.2.3 沙拐枣综合观测场（MQDZH03）
|
||
该观测场位于民勤国家野外站西北面的巴丹吉林沙漠边缘，建立于2006年6月，为永久性观测场。观测场大小为100m×100m的正方形，中心点经纬度为：东经102°56′27″，北纬38°36′43″，海拔高度1365m。观测场内沙拐枣大多为天然更新林，东面为零星分布的梭梭林和天然更新沙拐枣林，南面为流动沙丘，西面为天然更新的沙拐枣林，北面生长有梭梭和沙拐枣。该观测场内为单纯的沙拐枣天然更新林，上层生长有沙拐枣和少量梭梭，中间层为白刺，下层有沙米、盐生草、猪毛菜等一年生草本植物。观测场内大多为半固定沙丘，属于天然固沙林，人类影响极少，观测场东面1km处有通向沙漠的便道。随着固定沙丘活化后形成流动沙丘，浅根系的沙拐枣利用天然降水生长，出现大量沙拐枣天然更新苗，沙丘前移后有芦苇生长。
|
||
3.2.4 沙枣综合观测场（MQDZH04）
|
||
该观测场为沙枣人工林，位于民勤站沙生植物园东北，观测场建立时间为2006年6月，为永久性观测样地。观测场为50m×100m的长方形，中心点经纬度为：东经102°58′39″，北纬38°35′14″，海拔高度为1360m。该观测场为农田防护林地，观测场内沙枣都为人工栽植，随着民勤地区地下水位的不断下降，人工沙枣林大面积出现衰败、死亡现象。场内土壤类型为灰棕漠土，观测场内除本站科研人员外，很少有人活动。主要动物有野鸡、斑鸠、麻雀、野兔、沙鼠等。在该区设置综合观测场，对于长期定位观测研究沙枣林退化过程具有一定的意义。
|
||
3.2.5 白刺综合观测场（MQDZH05）
|
||
该观测场位于民勤站沙生植物园后，为天然白刺沙堆永久性观测采样地。建立于2006年6月，东经102°58′19″，北纬38°35′20″，观测场为100m×100m的正方形，观测场东南为人工梭梭林，西北方向白刺沙包，沙包高度3～5m。观测场内大多为已固定的白刺沙包，但部分沙包出现活化迹象。白刺受天然降水影响，沙丘活化后形成的新白刺生长较好，固定沙丘部位出现枯梢现象。观测场内上层生长有极少的梭梭、沙拐枣，中间层为白刺，下层生长有少量沙米、盐生草、猪毛菜等。场内土壤类型为风沙土，该观测场为防风固沙灌木林地，很少有人为活动，对于长期定位观测研究白刺演替具有典型的代表性。
|
||
3.2.6 沙蒿综合观测场（MQDZH06）
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||
该综合观测场为沙蒿天然植物群落，位于民勤站附近民昌公路18km处，地处巴丹吉林沙漠边缘，为永久性观测采样地。观测场建立于2006年6月，东经102°51′22″，北纬38°33′56″，海拔1368m，观测场为100m×100m的正方形。观测场优势种群为天然沙蒿群落，群落东西约2km，南北约500m，西侧生长有大量麻黄，南侧逐渐麻黄增多。该观测场内除天然生长的沙蒿外，伴有麻黄、白刺，上层生长少量梭梭，中间层有白刺、沙蒿、麻黄，下层生长五星蒿、猪毛菜等一年生草本植物。地貌为低平覆沙地，覆沙厚度最厚50cm。观测场建立前后植被天然生长，封育管理，无人工干预。
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||
3.2.7 麻黄综合观测场（MQDZH07）
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||
该综合观测场为麻黄天然群落，位于民勤站附近民昌公路18km处，地处巴丹吉林沙漠边缘，为永久性观测采样地。观测场建立于2006年6月，东经102°51′15″，北纬38°33′52″，海拔1367m，观测场为100m×100m的正方形。观测场内为天然膜果麻黄灌木林，观测场东西约2km，南北约3～4km，东侧生长有沙蒿、麻黄，场内优势种群为天然膜果麻黄群落，伴有泡泡刺、沙蒿、白刺、沙拐枣等，麻黄生长正常，上层生长有沙拐枣，中间层为麻黄、沙蒿、白刺，下层有一年生草本植物。土壤类型为风沙土，观测场内人类活动较少，建立前后无人工干预，并用围栏围封，只有科研人员定期进行调查。膜果麻黄是干旱区超旱生植物，定位研究其变化对于探讨干旱区植被演替具有一定的意义。
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||
3.3 辅助观测场介绍
|
||
3.3.1 植物物候辅助观测场（MQDFZ01）
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||
该观测场建立在民勤沙生植物园及附近，为天然、人工林（草）生态系统观测场，观测场建立于1974年1月，为永久性观测采样地，观测场为3km×2km的长方形观测区。东经102°57′48″～102°59′50″，北纬38°36′57″～38°34′50″，海拔高度1367m。该观测场大多为沙旱生植物，在绿洲边缘防风固沙中发挥重要的生态效益，观测场内无人工干扰、破坏，观测植物种集中，选择在该区进行草本、木本植物物候观测，对研究环境变化与植物物候关系具有较好的代表性。群落结构可分为3层：乔木层主要由新疆杨、二白杨等组成，高度约5～15m；灌木层主要由梭梭、红柳、毛条等，高度约2～3m；草本层主要由沙地旋复花、披针叶黄花、黄花矶松等植物。为流动沙丘、固定沙丘、半固定沙丘、丘间地地貌类型。土壤类型为风沙土。人类活动主要抚育管理等。上游过度开采地下水，水位下降，植被退化严重。
|
||
3.3.2 17号井地下水辅助观测场（MQDFZ10）
|
||
该观测场位于民勤站内，位于绿洲荒漠过渡带，建立于1985年6月，为永久性观测采样地，观测场为农用机井，东经102°57′32″，北纬38°36′24″，海拔高度为1353m。观测场附近植被类型主要为人工固沙林和天然白刺沙丘，主要植被有梭梭、白刺、沙拐枣、霸王、花棒、毛条等。人工固沙林已退化，通过对地下水的监测，测定年际地下水资源的变化动态，进一步研究地下水位下降和水质变化与植被退化的关系。
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3.3.3 15号井地下水辅助观测场（MQDFZ11）
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||
该观测场位于民勤站内，位于绿洲与荒漠交错带，建立于1981年6月，为永久性观测采样地。东经102°58′12″，北纬38°35′37″，海拔高度1370m。植被类型为天然和人工固沙灌木林，观测点主要植被包括白刺、沙拐枣和人工栽植的二白杨、沙枣等防风固沙林。上层生长有二白杨、沙枣等乔木树种，中间层为白刺、沙拐枣等灌木树种，下层为草本植物。观测场为固定沙丘和半固定沙丘，白刺已退化，通过监测可以研究地下水位变化对沙生植物的影响。观测场内人类活动少，抽取地下水对防护林进行灌溉。
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3.3.4 植物园井地下水辅助观测场（MQDFZ12）
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||
该观测场位于民勤站沙生植物园内，建立于1981年6月，为永久性观测采样地，东经102°58′33″，北纬38°35′13″，海拔高度1367m。该区域为人工防护林、沙生植物引种栽培地，植物为70～80年代种植的新疆杨、二白杨和植物园引种的沙生植物，分乔木、灌木、草本三层。提取地下水灌溉。
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3.3.5 院内井地下水辅助观测场（MQDFZ13）
|
||
该观测场位于民勤站站区内，建立于1981年1月，为永久性观测场，东经102°59′05″，北纬38°34′32″，海拔1350m。观测场为院内办公区，附近大多为20世纪70～80年代种植的新疆杨、二白杨、沙生植物等，上层为乔木树种，中间层为灌木，下层为草本植物。长期观测年际地下水资源的变化动态。人类活动频繁。
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3.4 气象观测场
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3.4.1 1号全自动气象观测场
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民勤站1号全自动气象站观测场建于民勤人工绿洲内部，该气象场建于2006年，属于全自动地面标准气象观测站，用于监测绿洲内部气象信息。该观测场仪器设备由长春气象仪器研究所研制、安装调试，并由甘肃省气象局标定。仪器型号为：AMS-II型，观测指标包括风速、风向、地温、气温、气压、降雨、湿度等常规监测指标。频度为小时记录观测。自2006年建站以来，每年进行标定，按时进行维护，气象站设备运行正常。
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3.4.2 2号全辐射自动气象观测场
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民勤站2号全辐射自动气象站观测场建于民勤绿洲边缘的荒漠绿洲交错带，该气象场建于2008年，用于监测绿洲边缘气象信息。观测指标包括风速、风向、地温、气温、相对湿度、辐射（净辐射、反射辐射、光合有效辐射、紫外辐射、直接辐射）、土壤热通量、降雨等常规监测指标，观测频度为小时记录观测。2008年以来气象站设备运行正常。
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3.4.3 3号小气候自动气象观测场
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民勤站3号小气候观测场建于民勤荒漠区，该气象场建于2003年，属于自动地面小气候观测站，用于监测民勤站荒漠区气象信息。该观测场仪器设备由北京澳作生态仪器公司安装、调试，并由甘肃省气象局进行标定。仪器型号为：Monitor型，观测指标包括风速、风向、地温、气温、气压、降雨、湿度、水势等常规监测指标。观测频度为小时记录观测。自2003年建立该气象观测场以来，每年有气象局进行标定，观测人员定期对记录、存储的数据采集并对设备进行维护，目前设备运行正常。
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3.4.4 4号人工气象观测场
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该观测场位于人工绿洲内部，气象场建于1961年，属于地面标准气象观测站，用于监测绿洲的气象信息。该观测场仪器设备有甘肃省气象局安装，并有甘肃省气象局进行标定。观测指标包括风速、风向、地温、气温、气压、相对湿度、降雨、总云量、日照时数、冻土深度、蒸发等常规监测指标。观测频度为每6小时记录观测。自1961年建立该气象观测场以来，设备运行正常、观测数据资料连续。
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3.5 沙尘暴试验研究观测场
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3.5.1 1号沙尘暴观测场（MQDSY01）
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民勤站1号沙尘暴观测场位于民勤国家野外站站区院内，属于民勤绿洲内部。该观测塔建立于2005年。用于观测绿洲内部沙尘暴过程中不同梯度风速、风向、沙尘水平、垂直通量和气溶胶浓度等指标。中心点北纬38°34′25″，东经102°59′05″。观测塔50m垂直梯度上分19个层次，安装有风向跟踪滤袋式沙尘水平通量仪、灯芯式沙尘垂直湿收集仪和梯度风速、风向传感器。1号沙尘暴观测场附近为以新疆杨、二白杨等高大乔木为主的防护林，防护林网密集。主要观测绿洲防护林对沙尘暴的减灾效应。
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3.5.2 2号沙尘暴观测场（MQDSY02）
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民勤站2号沙尘暴观测场位于民勤绿洲沙漠交错带，中心点经纬度：北纬38°35′29″，东经102°57′29″。该观测塔建立于2005年，用于观测绿洲沙漠交错带沙尘暴过程中不同梯度风速、风向、沙尘水平、垂直通量和气溶胶浓度等指标。观测塔垂直梯度上安装仪器同1号沙尘暴观测塔。风沙流观测场以观测塔为中心，在地面垂直主风向沿不同地貌类型建立200m长的观测研究断面，在观测研究断面上安装风向跟踪滤袋式积沙仪、风沙流流量计、风沙流流量实时监测仪等风沙流观测仪器。2号沙尘暴观测场为人工和天然固沙林区，主要分布梭梭、沙拐枣、白刺等沙生灌木植被。
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3.5.3 3号沙尘暴观测场（MQDSY03）
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民勤站3号沙尘暴观测场位于沙漠区，中心经纬度：北纬38°37′44″，东经102°55′11″。该观测塔建立于2005年，用于观测沙漠沙尘暴过程中梯度风速、风向、沙尘水平和垂直通量、气溶胶浓度等指标。观测塔仪器设备同1号观测塔。风沙流观测系统以观测塔为中心，在地面垂直主风向沿不同地貌类型建立200m长的观测研究断面，在观测研究断面上安装仪器同2号观测场。3号沙尘暴观测场为天然生长稀疏的白刺沙包和星月型流动沙丘链区。
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第四章 人工气象站监测数据
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4.1 空气温度
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表4-1 空气温度数据表（1961—2006年）
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表4-1 空气温度数据表（1961—2006年）（续）-1
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表4-1 空气温度数据表（1961—2006年）（续）-2
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表4-1 空气温度数据表（1961—2006年）（续）-3
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表4-1 空气温度数据表（1961—2006年）（续）-4
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表4-1 空气温度数据表（1961—2006年）（续）-5
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表4-1 空气温度数据表（1961—2006年）（续）-6
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表4-1 空气温度数据表（1961—2006年）（续）-7
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4.2 空气湿度
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表4-2 空气湿度数据表（1961—2006年）
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表4-2 空气湿度数据表（1961—2006年）（续）-1
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表4-2 空气湿度数据表（1961—2006年）（续）-2
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表4-2 空气湿度数据表（1961—2006年）（续）-3
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4.3 大气压强
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表4-3 大气压强数据表（1961—2006年）
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表4-3 大气压强数据表（1961—2006年）（续）-1
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表4-3 大气压强数据表（1961—2006年）（续）-2
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表4-3 大气压强数据表（1961—2006年）（续）-3
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表4-3 大气压强数据表（1961—2006年）（续）-4
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表4-3 大气压强数据表（1961—2006年）（续）-5
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表4-3 大气压强数据表（1961—2006年）（续）-6
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表4-3 大气压强数据表（1961—2006年）（续）-7
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4.4 降水
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表4-4 降水数据表（1961—2006年）
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表4-4 降水数据表（1961—2006年）（续）-1
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表4-4 降水数据表（1961—2006年）（续）-2
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表4-4 降水数据表（1961—2006年）（续）-3
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4.5 风速
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表4-5 风速数据表（1961—2006年）
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表4-5 风速数据表（1961—2006年）（续）-1
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表4-5 风速数据表（1961—2006年）（续）-2
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表4-5 风速数据表（1961—2006年）（续）-3
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表4-5 风速数据表（1961—2006年）（续）-4
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表4-5 风速数据表（1961—2006年）（续）-5
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4.6 地表（0cm）温度
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表4-4 地表（0cm）温度数据表（1961—2006年）
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表4-4 地表（0cm）温度数据表（1961—2006年）（续）-1
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表4-4 地表（0cm）温度数据表（1961—2006年）（续）-2
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表4-4 地表（0cm）温度数据表（1961—2006年）（续）-3
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表4-4 地表（0cm）温度数据表（1961—2006年）（续）-4
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表4-4 地表（0cm）温度数据表（1961—2006年）（续）-5
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表4-4 地表（0cm）温度数据表（1961—2006年）（续）-6
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表4-4 地表（0cm）温度数据表（1961—2006年）（续）-7
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表4-4 地表（0cm）温度数据表（1961—2006年）（续）-8
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4.7 地表（5cm）温度
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表4-7 地表（5cm）温度数据表（1961—2006年）
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表4-7 地表（5cm）温度数据表（1961—2006年）（续）-1
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4.8 地表（10cm）温度
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表4-8 地表（10cm）温度数据表（1961—2006年）
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表4-8 地表（10cm）温度数据表（1961—2006年）（续）-1
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4.9 地表（15cm）温度
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表4-9 地表（15cm）温度数据表（1961—2006年）
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表4-9 地表（15cm）温度数据表（1961—2006年）（续）-1
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4.10 地表（20cm）温度
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表4-10 地表（20cm）温度数据表（1961—2006年）
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表4-10 地表（20cm）温度数据表（1961—2006年）（续）-1
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4.11 日照时数
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表4-11 日照时数表
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表4-11 日照时数表（续）-1
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4.12 蒸发量
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表4-12 蒸发量数据表
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表4-12 蒸发量数据表（续）-1
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