艾比湖区域生态脆弱性评估与保护

[目的]选取新疆西部生态环境问题突出的艾比湖区域为研究区,正确认识和评价艾比湖区域生态环境脆弱性本质,监测生态环境演变的规律并加以恢复和重建,为干旱区生态脆弱性评价提供示范性案例.[方法]采用区域综合生态脆弱度模型评价艾比湖区域生态脆弱性.[结果]研究区的生态环境具有较强的脆弱性,而且局部区域的脆弱程度在不断加强.[结论]根据对艾比湖区域生态脆弱性评价的结果,说明在人类与自然的交互作用下,艾比湖区域生态环境脆弱性总体上随时间的推移由低脆弱度向高脆弱度演进.提出研究区生态脆弱性分区恢复与保护的对策,其目的是防止生态系统进一步退化,使其朝着可持续的方向发展.     

风景区生态安全格局构建方法研究——以北京妙峰山风景区为例

景观中某些关键性点、位置的破坏对整个生态安全具有负面的后果,研究构建景观层次的生态安全格局已成为当前景观生态学研究的热点。以北京妙峰山风景区为例,运用景观生态安全格局理论,借助有效费用距离模型(ECDM),究构建了妙峰山景区生态安全格局过程。结果表明:应用有效费用距离模型(ECMD)建立的研究区景观生态安全格局能够反映该区的实际情况,整个风景区面积处于低安全区有21.46 km2,中度安全区有21.78km2,高安全区有6.72 km2。同时,根据生态安全格局图与实际风景区内的人为干扰因子叠加,找到主要的胁迫因素,得出应将风景区内的采石矿点作为关键战略点优先实施生态恢复与治理的对策。     

星载雷达影像对盐渍地微观离子的响应研究

以库车绿洲为例,探讨了星载雷达影像对表征土壤盐渍化微观离子的响应情况.选取春、秋两季的Radarsat影像数据,野外采集土壤剖面0-10 cm和0-50cm处土样,室内测定其8大粒子含量(Na~+,K~+,Mg~(2+),Ca~(2+),Cl~-,SO_4~(2-),HCO_3~--,CO_3~(2-))以及pH值、电导率、矿化度、含盐量.采用GPS定位技术,记录每一采样点位的经纬度坐标和雷达影像进行匹配,采用灰色关联分析法分析了Radarsat C波段HH极化对微观粒子在春、秋季节0-10 cm和0-50 cm土壤剖面的响应.结果表明,春季雷达影像对pH值响应强烈,对含盐量响应不稳定,对电导率、矿化度响应一般.就阳离子而言,对Ca~(2+)响应最为显著;就阴离子而言,对HCO_3~-响应最为显著.10月份雷达影像对pH值、电导率响应强烈,对含盐量响应不稳定,对矿化度响应一般.就阳离子而言,无明显规律.就阴离子而言Cl~-响应最为显著,SO_4(2-),HCO_3~-无明显规律.     

多时相卫星影像在2008年新疆特大干旱监测中的应用

针对新疆2008年的特大旱情,利用多时相STOT遥感数据计算近10年新疆距平植被指数(DVI),揭示新疆2008年7月下旬旱情发生的范围和强度,并结合新疆气象站点数据检验其监测结果.结果表明:利用SPOT VGT数据能够较准确地监测出新疆干旱的发生范围和程度,其结果与气象部门旱情统计相吻合;同传统地面监测比较,该方法克服了单点的空间局限,能快速、便捷提取干旱的详细空间分布,在干旱动态监测业务中具有较强的实用性.     

新疆于田县耕地动态变化驱动力定量研究

保持一定数量的耕地是人类赖以生存和发展的基础,目前耕地总量减少在全国是一个普遍的趋势。对引起耕地变化的驱动因子研究是当前土地利用/覆被研究的热点。于田县位于塔克拉玛干沙漠南缘,属温带大陆性干旱沙漠气候,全部社会经济活动都集中在有限的绿洲内部,如何在保持经济发展、提高人民生活水平的基础上保护有限的耕地资源,是关系到该县和谐以及可持续发展的重要问题。本文使用于田县1949-2004年的社会经济统计资料,分析了五十余年来该县耕地变化的情况。同时运用SPSS 15.0 for windows软件包对影响耕地变化的11个因子进行主成分分析并建立耕地动态变化的多元回归模型。结果表明:影响于田县耕地变化的因素可以概括为人口、经济发展、农业科技进步三个方面;通过对回归模型的分析可以看出耕地面积与粮食单产、社会消费品零售总额等因子成正相关,而与总人口、GDP等因子成负相关,另外耕地对总人口的变化最为敏感,而对GDP的变化敏感性较小。     

基于高光谱的ASTER影像土壤盐分模型校正及验证

快速准确地获取土壤盐分信息是监测和治理土壤盐渍化现象的重要前提.该文以新疆维吾尔自治区典型盐渍化区域——艾比湖流域为研究区,analytical spectral devices(ASD)光谱仪采集的土壤高光谱数据和advanced space borne thermal emission and reflection radiometer(ASTER)影像为数据源,结合实测土壤盐分含量信息,对遥感定量反演土壤盐渍化现象进行研究.再经过光谱反射率数学变换后,结合相关性分析,利用多元回归方法分别建立基于重采样后的高光谱和影像光谱的土壤含盐量估算模型,对遥感影像光谱盐分估算模型进行校正,以提高遥感定量监测盐渍化土壤的精度.结果表明:ASTER影像光谱反射率二阶导数变换和ASD重采样光谱的对数的二阶导数变换所建立的盐分估算模型最佳,决定系数R2分别为0.59和0.82.经ASD重采样光谱模型校正后的ASTER影像光谱的盐分估算模型精度R2为0.91,有效地提高大尺度条件下土壤盐渍化反演精度.研究为大尺度土壤盐分定量遥感监测提供了一种有效方法.     

基于分数阶微分预处理高光谱数据的荒漠土壤有机碳含量估算

对光谱数据进行预处理是提升高光谱建模精度十分必要和有效的途径。为了研究分数阶微分预处理方法在高光谱数据估算荒漠土壤有机碳含量中的应用,该研究以艾比湖流域为研究靶区,利用2015年5月采集的103个表层土壤样本的实测有机碳数据和室内测定的高光谱数据,以0.2阶为步长对原始光谱反射率及对应的倒数变换、对数变换、对数倒数变换、均方根变换的0-2阶微分进行分数阶运算预处理并研究其与土壤有机碳含量相关性,基于通过0.01显著性检验的特征波段对土壤有机碳含量进行偏最小二乘回归建模并进行精度分析。结果表明：1）分数阶微分预处理可以细化土壤有机碳及其光谱反射率相关性的变化趋势;2）各阶微分预处理后的相关系数通过显著性检验波段的数量均呈现先增后减的趋势,但波段数量最多的对应阶数并不统一;3）对数变换的1.6阶微分所建立的模型为最优模型,该模型的RMSEC=2.433 g/kg,R2c=0.786,RMSEP=2.263 g/kg,R2p=0.825,RPD=2.392。说明了分数阶预处理过后的模型精度和稳健性较整数阶微分有了大幅提升,并且运用在高光谱反演土壤有机碳含量上是可行的。     

梭梭与白梭梭气体交换特征对比分析

梭梭[WTBX](Haloxylon ammodendron)与白梭梭(H.persicum)[WTBZ]是古尔班通古特沙漠植物群落2个最主要的建群种。通过对梭梭与白梭梭光合特性及相关环境因子的同期观测,探讨其光合响应特征及其与环境因子关系的异同。结果表明：梭梭对弱光的利用能力大于白梭梭,而白梭梭利用强光的能力大于梭梭。梭梭和白梭梭净光合速率[WTBX](Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的日变化特征均为“单峰”型,但Pn、Gs峰值出现时间略有差异,Tr的峰值出现时间为16:00。根据梭梭和白梭梭Pn、胞间[WTBZ]CO2浓度[WTBX](Ci)及气孔限制值(Ls)的变化方向,推测梭梭光合“午休”主要由气孔因素引起。白梭梭日平均Pn、Tr和WUE（水分利用效率）均高于梭梭,说明白梭梭是一种高光合、高蒸腾、高水分利用效率的物种。相关分析表明,对梭梭、白梭梭的Pn影响最显著的环境因子是光量子通量密度(PPFD)。     

土地整理项目综合效益评价

进行土地整理效益评价研究,对促进土地整理成熟理论体系的形成,规范与指导土地整理的实践活动有重要现实意义.本着定量、可操作性的指标选取原则,按经济效益、社会效益、生态效益建立评价指标体系.尝试运用层次分析法和改进的模糊层次分析法相结合的方法进行了影响因素权重的确定.结合新疆2008年度的8个国家级重点投资土地整理项目进行了综合效益评价.研究结果为土地整理效益评价实践工作的开展提供了较为合理的评价标准、定量依据和研究方法.     

基于不同植被指数三角形法的蒸散指数研究

蒸散发的研究对于绿洲的生态安全、农业生产及水资源合理配置等问题具有重要意义。利用Landsat-8遥感影像获取于田绿洲2011年5月17日与2016年5月15日的地表温度和植被指数信息,根据地表能量平衡原理,构建三角形特征空间,基于一定的假设条件,并根据其"干边"和"湿边"方程系数计算研究区蒸散指数,同时采用MOD16-ET产品数据和研究区土壤含水量数据对地表温度与不三种不同植被指数计算出的蒸散指数进行对比分析。结果表明:基于三角形法的蒸散指数能够很好地估算陆面蒸散发,且与MOD16-ET产品的精度验证相关系数较高,R~2均大于0.7;而通过对比三种常用植被指数与地表温度计算的蒸散指数,采用ET-Ts/EVI计算出的蒸散指数精度较高,R~2大于0.8;同时,该方法与土壤含水量拟合结果同样,表现出ET-Ts/VI具有更高的精度(R~2大于0.7)。