新疆1961-2013年参考作物蒸散量时空变异

准确评估参考作物蒸散量的变化规律对新疆农业生产及水资源合理利用具有重要作用,采用Penman-Monteith公式以及55个气象站的逐日气象资料,计算了新疆1961-2013年参考作物蒸散量并分析其时空变化特征,运用多元回归分析法对影响参考作物蒸散量变化的主导气象因素进行了定量分析.结果表明:新疆ET0总体呈下降趋势,年际变化率为-1.01 mm/a.在20世纪80年代之前ET0偏高,90年代减少到最大,2000年以来又逐渐增大.从季节来看,夏季、秋季的ET0与年ET0的减小趋势一致,春季冬季ET0的减少趋势不明显.在不同年代际时间尺度,新疆全年及季节ET0的年际变化在空间上存在一定的分异.风速是全年及夏、秋季ET0变化的主导因素,而温度是春季及冬季新疆区域蒸发量变化的主导因素.     

基于SD模型的博斯腾湖水量平衡系统分析与仿真研究

在气候变化和人类活动的共同作用下,近几十年来内陆湖泊水量失衡,生态环境处于恶化趋势。系统地揭示影响内陆湖泊水量平衡要素之间的复杂错综关系及其作用机理是目前亟待解决的科学问题之一。研究运用系统科学理论和模拟技术,利用1983—2013年的气象、水文和社会经济资料,建立我国最大的内陆淡水湖——博斯腾湖水量平衡的系统动力学模型,进行水量平衡分析、敏感度分析和情景分析。结果表明:（1）博斯腾湖水位的波动是气候变化和人类活动耦合作用的结果。其中,近十年来湖水位的下降主要是受人类社会经济活动影响的缘故,特别是孔雀河流域社会经济发展需水量猛增引起的;（2）湖水位最敏感的自然要素:入湖地表水量 > 蒸发量 > 出湖水量,湖水位最敏感的人文要素:灌溉定额 > 灌溉面积 > 工业产值 > 人口;（3）未来30 a的情景分析暗示:为了维持博斯腾湖水位优化生态环境,实现其周围区域社会经济的可持续发展,通过严格控制农业灌溉面积,普及节水技术,调整产业结构,有效利用水资源,调整社会经济用水与生态用水比例。     

近26 a博斯腾湖芦苇湿地的动态监测及其驱动因素

具有自我调节净化湿地、水量平衡、调节气候等功能的湿地植物群落的重要建群种——芦苇(Pragmites australis),是重要的自然资源之一.以博斯腾湖周围区域1 050 m等高线内的芦苇湿地为研究对象,以近26 a(1990-2015年)的Landsat解译数据与气象、水文数据相结合,应用线性回归建模、广义线性建模等方法,分析博斯腾湖芦苇湿地的时空变化及其成因.结果表明:①近26 a博斯腾湖大湖芦苇面积变化以2000年为界分为2个阶段,1990-2000年芦苇面积总体呈下降趋势;2000-2015年总体呈上升趋势.形成这种变化的主要驱动因子为水位.②博斯腾湖小湖芦苇面积的动态变化不太明显,1990-2000年芦苇面积波动上升,但幅度较小;2000-2015年波动上升,变化幅度较大.其主要驱动因子是生态需水量和人为育苇等.③水位与芦苇面积拟合的非线性关系表明,大湖芦苇生长最佳水位为1 046.66 m.本研究可为博斯腾湖湿地的保护和利用及其生态安全提供科学依据.     

塔里木河中下游胡杨叶内外水汽压差和气孔导度对蒸腾速率的生理影响

【目的】研究速生期内胡杨蒸腾速率影响机制和适应干旱气候环境的生理调控,为塔里木河中下游胡杨林的人工更新复壮提供依据。【方法】采用便携式光合仪于2018年6—8月对极端干旱区塔里木河沿岸天然荒漠胡杨（Populus euphratica）林进行实测,分析胡杨蒸腾速率Tr与叶内外水汽压差VPDL、气孔导度Gs的相关性。【结果】观测期内胡杨Tr和Gs日变化呈“单峰”曲线,峰值出现时间不同,7月Tr和Gs呈“双峰”曲线。VPDL均呈“单峰”曲线,峰值时间在16:00。Tr和VPDL峰值时间均出现不同程度的滞后Gs峰,滞后性强。出现“双峰”曲线主要是受非气孔限制因子的影响,导致Tr和气孔导度Gs达到第一峰后,下降而后上升再下降。胡杨Tr和VPDL、Gs均呈二次曲线,叶内外水汽压差、气孔导度是调控蒸腾速率的重要因子。观测期内胡杨Tr受到气孔限制和非气孔限制交替影响,各月气孔和非气孔限制所影响的时间段不尽相同,并对植物造成不同的生理反馈。【结论】塔里木河中下游地区胡杨Tr对VPDL响应敏感度高于对Gs,非气孔限制也是维持水分平衡的重要机制。     

艾比湖湿地芦苇生长土壤的化学特性

以艾比湖湿地不同样点芦苇生长的土壤为研究对象，对土壤中盐分、可溶性离子、pH值以及速效养分指标进行测定。结果表明：芦苇适生土壤中，总盐分布呈现出较强的表聚性并且均值不大于10 g·kg^-1，总盐与HCO₃^-具有显著相关性；阳离子中K⁺+Na⁺含量最多，阴离子则为HCO₃^-含量最多；养分含量中水解氮和速效磷丰富；土壤pH值变幅在8.28～8.46之间。研究结果说明艾比湖湿地芦苇生长的土壤盐分含量高、养分含量低，以碱性土壤为主。     

新疆策勒砾质戈壁沙拐枣(Calligonum)灌丛沙堆形态特征

通过对策勒河下游砾质戈壁典型的沙拐枣植株及灌丛沙堆形态参数进行野外测量,用数理统计方法进行相关性分析.结果表明:沙拐枣植株冠幅南北宽度与沙堆宽度呈明显正相关性,植株冠幅东西宽度与沙堆长度不呈现明显相关性.植株冠幅面积与沙堆底面积呈现明显线性相关性,确定系数0.81,冠幅面积与沙堆体积呈现良好线性相关性,确定系数0.69,沙堆长度与沙堆宽度、沙堆高度与沙堆底面积之间呈现一定程度相关性.株高、冠幅东西宽度、南北宽度与沙堆迎风坡和背风坡长度、总长度、沙堆宽度、沙堆高度两两之间都呈现出极显著相关性.沙堆迎风坡坡度与沙堆高度、背风坡坡度之间呈现极显著相关外,与其余形态参数都没有显著相关性.沙堆背风坡坡度除了与株高、背风坡长度、沙堆总长度无明显相关外,与其余形态相关参数都表现为极显著相关性.     

夏尔西里自然保护区土壤重金属相关性分析及污染风险评价

为了探明夏尔西里自然保护区土壤重金属污染状况及相关性,沿山路蛇形布点采样,根据实地采样数据和试验数据,通过单因子污染指数分析法和潜在生态危害评价法,分别对夏尔西里自然保护区土壤重金属污染状况进行评价分析。结果表明:夏尔西里自然保护区重金属含量超过《土壤环境质量标准（GB15618—1995）》中一级土壤评价标准,Ni,Cr处于清洁状态;土壤中Pb,Zn,Co,Cu超标率分别为65%,50%,60%,85%;土壤中Hg,As超标率分别为90%,100%;8种重金属元素潜在生态危害系数顺序为:Hg > As > Cu > Pb > Co > Ni > Cr > Zn;Zn与Ni、Cu与Pb、Co与Cu的相关性达到显著性水平;Zn与Pb、Cr与Ni、Co与Pb、Co与Zn的相关性达到极显著性水平,元素有较高的同源性,重金属元素含量主要与成土母质有关,人为干扰对重金属元素含量影响较小,Hg,As元素与其他重金属元素相关性低或无相关性。     

乌鲁木齐冬春季气溶胶散射吸收特性的差异性及其影响因素

采用积分式浑浊度仪,于2012年1月和5月在乌鲁木齐对气溶胶的散射和吸收系数进行了连续观测,分析冬、春季气溶胶散射和吸收系数的变化趋势,同时,结合同期的相关气象资料和污染物浓度,对变化特征进行了讨论。结果表明：冬、春季气溶胶的散射、吸收系数具有相同的变化趋势,总体上呈现出“W”型;冬季散射、吸收系数分别是春季的10~20倍和5~10倍,说明大气气溶胶的消光作用主要以散射为主。相对湿度(RH)和风速与散射、吸收系数具有显著相关性,污染物浓度和散射吸收系数同样具有显著相关性,其中PM₁₀和NO₂对散射系数的影响大于吸收系数,而SO₂则对吸收系数的影响较大,反映出不同污染物对气溶胶的散射吸收系数存在差异。     

近25 a来渭-库绿洲土地利用/覆被变化及其影响因素

[目的]对渭干河—库车河三角洲绿洲土地利用/覆被变化特征及其驱动因素进行研究,为维护绿洲生态系统健康、稳定提供依据。[方法]利用研究区1989,2001,2013年Landsat TM/ETM+的影像数据,采用动态度模型及转移矩阵等方法,深入分析该绿州土地利用/覆被变化特征,并结合气候因子、人口与经济要素分析其变化原因。[结果](1)近25a来该绿洲土地利用/覆被类型没有发生变化,但各类型的面积及所占比例都发生了较大变化。(2)研究期内,各地类面积呈二增四减趋势:耕地面积净增114.52%,主要是由草地及其他地类转化而来;盐碱地面积增加66.11%,林地、草地、水体与其他地类的面积均有所减少。[结论]近25a来,该绿洲土地利用/覆被变化明显,其中,林地、草地、水体及盐碱地受自然因素主导,而耕地与其他地类则受人口和经济因素影响。     

新疆焉耆盆地地下水地球化学特征

采用相关分析法与主成分分析法,研究了新疆焉耆盆地地下水地球化学特征。结果表明:从开都河上游向盆地中部灌溉区,地下水矿化度由0.21g/L增加到37.45g/L,地下水水化学类型依次为HCO_3型、HCO_3-SO_4型、SO_4-Cl型以及Cl-SO_4型。研究区各时期地下水阳离子主要以Mg~(2+)与Ca~(2+)为主,阴离子主要以SO_4~(2-)与Cl~-为主。地下水矿化度,电导率,Mg~(2+),Ca~(2+),SO_4~(2-)与Cl~-均呈现强烈的空间变异性,pH值呈现非常弱的空间变异性。草地的地下水矿化度最高,荒漠地下水矿化度最低。地下水矿化度与主要离子含量从高到低依次为:草地、耕地、林地、荒漠。研究区地下水矿化度的大小与Mg~(2+),Ca~(2+),SO_4~(2-),Cl~-,HCO_3~-等离子含量水平的高低密切相关。