基于实测高光谱和Landsat 8 OLI影像的土壤盐化和碱化程度反演研究

针对宁夏银北地区土壤盐碱化定量监测的需要,利用实测土壤高光谱和Landsat 8 OLI多光谱影像数据采用多项式、多元线性回归等方法进行土壤含盐量和pH值反演研究,并对影像光谱反演模型进行校正,以提高遥感定量反演精度。结果表明:(1)基于实测光谱的土壤含盐量反演精度均高于基于OLI影像反演精度;基于实测光谱敏感波段反射率反演精度高于实测盐分指数反演精度,其中实测光谱经平滑后敏感波段建立的模型效果最佳(R~2=0.695)。(2)基于实测光谱平滑后敏感波段建立的pH值反演模型精度最高且最稳定(R~2=0.545),基于OLI影像光谱反演精度低于实测光谱,但也通过了显著性检验和精度验证。(3)经实测光谱模型校正后的Landsat 8 OLI影像光谱的土壤含盐量反演模型R~2从0.347提高到0.623。研究结果可以为准确、快速地定量监测当地土壤盐分含量、pH值的变化提供科学依据和技术手段。     

不同施氮水平对柳枝稷光合特性及抗旱性的影响

为了探究宁夏银北盐碱地区柳枝稷高产优质高效栽培过程中最佳的施氮量及其对柳枝稷叶片光合特性及抗旱性的影响,本研究采用大田试验,以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料,设无氮添加(0 kg·hm-2,N0)、施低氮(60 kg·hm-2,N60)、中氮(120 kg·hm-2,N120)和高氮(240 kg·hm-2,N240)共4个施氮水平,分析比较了各生育时期内柳枝稷叶片光合特性、渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化,同时采用隶属函数法综合评价了盐碱地柳枝稷的抗旱性.结果表明,随着不同施氮水平的增加,柳枝稷各生育时期内叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和细胞间隙CO2浓度(Ci)整体呈现先升后降的趋势,均在施中氮(N120)处理下达到峰值.与无氮添加(N0)处理相比,施低氮(N60)、中氮(N120)和高氮(N240)处理下柳枝稷叶片的SPAD值平均增加了4.73％、18.71％和8.86％,净光合速率(Pn)平均提高了5.55％、17.02％和12.41％,气孔导度(Gs)平均升高了7.87％、56.18％和39.33％,细胞间隙CO2浓度(Ci)平均增加了7.86％、30.71％和13.81％.柳枝稷叶片蒸腾速率(Tr)在高氮(N240)处理下达到最大值,叶片水分利用效率(WUE)随着不同施氮水平的增加而逐渐下降.隶属函数分析结果表明,施中氮(N120)处理下柳枝稷各抗旱指标隶属函数值的均值最大.因此,本试验条件下有利于提高柳枝稷叶片光合能力和抗旱性的适宜施氮水平为120 kg·hm-2.     

宁夏原州区生态移民村生境景观连接度变化及其驱动因素

[目的]分析生态移民土地利用过程中生境景观连接度变化及其驱动因素,为生态移民的生态风险管理及移民可持续性提供科学依据。[方法]以宁夏原州区"十二五"时期4个生态移民村(丰泽、金轮、和润及泉港)为例,基于2016年高分影像数据,同时参考移民前谷歌地球2010年数据和第二次全国土地调查数据(2010年),经野外GPS校验,通过计算障碍影响指数和生境景观连接度指数,分析生态移民村土地利用生境景观分异。[结果]丰泽村和金轮村的生境景观连接度呈下降态势,和润村和泉港村呈上升态势。4个生态移民村的变化趋势明显,但极高连接度和高连接度比例很小。生态移民村生境景观变化驱动力主要为人为因素,建设用地占用耕地、园地普遍,其中泉港村与和润村建设用地面积年均增长率分别高达27.49%和21.28%,同时金轮村、和润村、泉港村无后备土地资源,生态压力突出。[结论] 4个生态移民村人口密度增大导致建设用地占用耕地明显,生态用地被分割,移民的非农活动比重大造成耕地撂荒,景观破碎化和孤岛化现象明显,生境景观呈现出不稳定状态,生态压力增加。     

宁夏沿黄经济区县域经济发展实力研究

以宁夏沿黄经济区为例,运用主成分分析、聚类分析、空间分析法等多种方法对其经济发展实力进行研究。结果显示:宁夏沿黄经济区县域经济发展存在明显的空间差异,银川市、灵武市以及石嘴山市经济实力最强,利通区、平罗县、沙坡头区次之,青铜峡市、中宁县、贺兰县、永宁县经济实力较为落后。最后根据不同等级的县域经济发展状况提出相应的发展建议。     

渭南大气降水中氢氧同位素特征与水汽来源关系

利用渭南大气降水δD和δ~(18)O实测值及相关的气象观测资料,分析了降水δD和δ~(18)O的特征及其变化与水汽来源的关系。结果表明:大气降水的同位素值变化幅度大,且呈现春季高、其他季节较低的季节变化;大气降水线的斜率低于全球大气降水线,截距接近且略高于全球大气降水线;大气降水的δ~(18)O与温度效应相关关系非常弱,温度效应不存在,存在降水量效应,但春冬季不显著,夏秋季较显著;大气气团来源的后向轨迹显示,冬半年降水水汽主要受控于西风环流,同时存在少有的局地蒸发作用,夏半年水汽来源于东南和西南海洋蒸发水汽,明确了氢氧稳定同位素存在季节变化的原因。     

宁夏生态移民新聚落空间格局及其影响因素分析

以宁夏298个生态移民新村为研究对象,利用ArcGIS空间分析工具探析宁夏生态移民新聚落的空间格局特征及其影响因素。研究表明:宁夏生态移民新聚落呈现"大分散,小聚集"的特征;从县域尺度来看,各县区的分布不均衡,主要集中在红寺堡区、沙坡头区、同心县;在空间方向特征上大致呈"南—北"走向分布,符合宁夏"以川济山,山川共济"的人口迁移重大决策;从时间尺度来看,不同时段的新聚落点依赖于不同的移民工程,在分布格局上呈现明显的差异性。海拔、坡度、人口密度、人口承载力是影响生态移民新聚落分布的重要因素,相对较低的海拔和较小的坡度、人口密度较低和人口承载力较强的区域是政府生态移民工程实施中生态移民新聚落选址和发展主要立地。生态移民空间格局演变过程中的主要动力因素是生态胁迫与经济胁迫,在此基础上政府的政策规划推动这一演变的落实和发展,构建了宁夏生态移民新聚落空间格局演变的驱动机制。     

盐碱地不同柳枝稷品种生物质产量及氮素吸收利用特性研究

为寻求适合宁夏银北盐碱地区种植的柳枝稷品种,通过田间试验,分析比较了11个不同来源柳枝稷品种的生物质产量及氮素吸收利用规律。结果表明:在11个柳枝稷品种中,Alamo生物产量最高,为20. 47 t/hm~2,显著高于其他品种生物产量(P 0. 05),在整个生育期内氮素吸收效率均呈现先下降然后上升最后再下降的总趋势,而且Cave-in-Rock氮素吸收效率在开花期和灌浆期均较高,显著高于其他品种的吸收速率(P 0. 05),Black Well氮素利用效率最高,达69. 26 kg/kg,由聚类结果可知,分为四类。其中第2类中Alamo品种柳枝稷生物产量最高,氮素利用效率仅次于Black Well,为67. 66 kg/kg,二者之间没有显著性差异(P 0. 05)。综合分析得出:在该地区种植Alamo品种柳枝稷既能获得较高的生物产量,又能避免因施用过量的氮肥而带来一系列环境污染问题,为其在盐碱地栽培管理提供一定的理论依据。     

2种紫花苜蓿耐盐生理特性的初步研究

为研究2种紫花苜蓿(Medicagosativa L.)“阿迪娜”(耐盐基因型)和“秘鲁”(敏盐基因型)在盐胁迫处理下的生理特性与耐盐机理,采用150mmol/LNaCl胁迫处理2种紫花苜蓿幼苗,分别测定盐处理前和处理后2,4,6,8,16h的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(PRO)、相对含水量(RWC)和叶绿素(Chl)含量。结果表明:2种紫花苜蓿的过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性和丙二醛含量在盐胁迫下总体呈上升趋势,脯氨酸含量和相对含水量表现出相反的趋势。叶绿素含量在盐胁迫前期稳定不变,但在胁迫后期显著性下降;2种紫花苜蓿的相对含水量和叶绿素含量的变化趋势与植株表型变化相对应。主成分分析表明,过氧化氢酶和丙二醛的贡献率最大,能更好地为苜蓿耐盐机理及分子育种研究提供理论依据。     

生态文明视角的陕西省资源环境压力评价

为评价区域资源环境压力,促进生态文明建设,构建了基于足迹家族的资源环境压力评价体系,并用于陕西省的资源环境压力评估.结果表明,1990-2013年陕西省生态压力由中下(Ⅱa)降为较低等级(Ⅰb),GHG排放由较低(Ⅰb)升为中上等级(Ⅱb),水资源压力由中上(Ⅱb)降为中下等级(Ⅱa),资源环境压力由1990的中下(Ⅱa)波动降至2003年的很低(Ⅰa),再波动升至2013年的中下等级(Ⅱa).空间上,西安和渭南的生态压力很高(Ⅲb),咸阳和延安较高(Ⅲa),铜川中上(Ⅱb),榆林、宝鸡和安康中下(Ⅱa),汉中和商洛较低(Ⅰb);陕北(榆林和延安)和铜川的GHG排放很高(Ⅲb),西安较高(Ⅲa),成阳中上(Ⅱb),渭南中下(Ⅱa),宝鸡和汉中较低(Ⅰb),商洛很低(Ⅰa),安康属碳汇(Ⅰs);陕北和除宝鸡以外的关中地区(西安、咸阳、宝鸡、铜川和渭南)的水资源压力很高(Ⅲb,),宝鸡中下(Ⅱa),商洛较低(Ⅰb),汉中和安康很低(Ⅰa);陕北和西安的资源环境压力很高(Ⅲb),铜川、渭南和成阳较高(Ⅲa),宝鸡较低(Ⅰb),陕南(商洛、安康和汉中)很低(Ⅰa).降低陕西省资源环境压力的制约因素是GHG排放的快速增高.严守耕地资源红线和依靠农业高新技术、调整能源消费结构、加强森林保育及坚持绿色发展,是提高陕西省生态文明建设水平的关键.