旅游干扰下的天山北坡水蚀经济损失评估——以西白杨沟流域山地景区为例

为探讨旅游干扰下山地景区水蚀强度和经济损失变化规律,以水蚀典型区——西白杨沟流域山地景区为案例地,基于样地调查数据,采用中国土壤流失方程（Chinese soil loss equation,CSLE）与水蚀经济损失评估模型,定量估算不同旅游干扰强度下水蚀经济损失,分析西白杨沟景区水蚀经济损失变化规律及其与土壤理化性质、植被覆盖度的关系。结果表明：不同旅游干扰强度下土壤理化性质、植被覆盖度差异显著。与对照组相比,重度干扰区土壤含水量、饱和含水量及土壤孔隙度的降幅分别为51.67%、32.23%、13.30%;土壤碱解氮、有效磷及有机质含量均随干扰强度增加呈下降趋势,而速效钾含量却趋于增加;与对照组相比,轻度、中度、重度干扰区植被覆盖度分别下降14.18%、43.32%、92.35%。随旅游干扰强度的增加,土壤可蚀性K值与生物措施B值明显增加,土壤侵蚀量呈显著增长趋势（P<0.05）,与轻度干扰区相比,中度、重度干扰区土壤侵蚀模数增幅分别为79.31%、204.79%。场内经济损失、场外经济损失及水蚀经济总损失随干扰强度的增加呈上升趋势,其中场内经济损失远大于场外经济损失,土壤养分损失及植被多样性损失作为水蚀经济总损失的主要部分,二者在轻度、中度、重度干扰区分别占水蚀经济总损失的93.56%、92.68%、94.94%,且干扰强度为中度、重度时,植被多样性损失高于土壤养分损失,分别达1.17×10⁴元·hm^-2·a^-1和2.49×10⁴元·hm^-2·a^-1。植被覆盖度对水蚀经济损失响应最为敏感,植被覆盖度每减少1%,水蚀经济损失增加4.98×10⁴元。研究表明,旅游干扰强度是影响山地景区水蚀强度和经济损失的关键因素,为此应结合土壤侵蚀参数分析,加强山地景区土体裸露化管理,种植耐践踏植被,核算旅游容量,控制旅游干扰强度。     

天山北坡林沿土壤养分含量的区域差异特征研究

以天山北坡为研究区域, 采用野外调查与试验分析相结合的方法, 选取5个土壤养分指标: 有机质、速效氮、速效磷、速效钾和总盐, 应用多元统计分析方法, 分析了天山北坡3个区段(昭苏-特克斯、新源-巴音布鲁克、巴里坤-伊吾)林沿土壤不同层位(0~5 cm、5~20 cm、20~40 cm)养分含量的分布特征及差异性。结果表明: 天山北坡西段(昭苏-特克斯、新源-巴音布鲁克)土壤养分含量比天山北坡东段(巴里坤-伊吾区域)高。3个区段不同深度土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量均存在明显差异, 其中0~5 cm土层有机质、速效氮、速效磷、速效钾的平均含量均比5~20 cm、20~40 cm高; 5~20 cm土层有机质、速效氮、速效磷、速效钾的平均含量均比20~40 cm高; 总盐含量不具有明显的垂直分层现象。按全国第2次土壤普查标准, 天山北坡3个区段土壤均属肥沃级。昭苏-特克斯区段、新源-巴音布鲁克区段0~5 cm、5~20 cm、20~40 cm土壤养分各指标含量变化具有一定的规律, 而巴里坤-伊吾区段土壤养分各指标含量变化具有良好的独立性。天山北坡西段(昭苏-特克斯、新源-巴音布鲁克)植被类型较多, 植被覆盖度较高, 土壤较为肥沃, 大部分区域为夏牧场, 人类活动以放牧为主, 对该区段土壤要防止过度放牧所造成的植被退化与水土流失。天山北坡东段(巴里坤-伊吾)因土壤中砾石较多, 植被类型较少, 植被覆盖度较低, 人类活动包括放牧、林业种植与旅游, 与西段相比东段土壤的养分含量较低, 所以应以保持生境原貌为主, 避免人为扰动后的生境退化。     

天山北坡土壤重金属含量的分布特征及其来源解释

以天山北坡巴里坤 伊吾、新源 巴音布鲁克和昭苏 特克斯3个区段为研究区域, 利用新疆土壤背景值、土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)、单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对不同区段土壤重金属含量进行污染评价, 应用多元统计分析方法对不同区段之间的土壤重金属含量及其污染指数进行定量比较, 分析并阐明不同区段土壤重金属含量的分布特征及其污染来源。结果表明: 天山北坡巴里坤 伊吾区段各重金属(Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)含量的平均值及其单因子污染指数和综合污染指数比新源 巴音布鲁克区段、昭苏 特克斯区段高, 新源 巴音布鲁克区段的比昭苏 特克斯区段高。巴里坤 伊吾区段土壤重金属污染程度比新源 巴音布鲁克区段、昭苏 特克斯区段高, 新源 巴音布鲁克区段的比昭苏 特克斯区段高。巴里坤 伊吾区段重金属污染除了受成土母质的影响之外, 还受人为因子(交通、工业和农业、旅游业)的影响, 其中PC1方差贡献率为91.22%; 新源 巴音布鲁克区段土壤重金属污染除了受成土母质的影响之外, 还受人为因子(交通和工业)的影响, 其中PC1方差贡献率为67.58%, PC2贡献率为22.47%; 昭苏 特克斯区段土壤重金属污染主要受成土母质的影响, 此外该区段的农业对其也有一定影响, 其中PC1方差贡献率为47.93%, PC2方差贡献率为29.84%。     

天山不同海拔雪岭云杉径向生长对气候变化的响应

为研究不同海拔雪岭云杉(Picea schrenkiana)径向生长对气候要素的响应关系,分别在新疆伊犁尼勒克喀什河流域森林低、中、高海拔采集雪岭云杉树芯样本,建立不同海拔雪岭云杉树轮宽度年表。树轮年表与气象资料相关分析结果显示:影响3个采样点树木径向生长的气候因子主要是平均气温和相对湿度,对降水响应微弱。高、低海拔树轮径向生长对气温和相对湿度的响应相同,均对气温正响应,与相对湿度负响应,中海拔则与高低海拔相反。自1991年研究区气候突变后,雪岭云杉径向生长发生“生长分异”,高、低海拔树轮宽度指数呈显著下降,而中海拔呈显著上升。气候突变点前后,树木径向生长主要对气温和相对湿度响应关系不稳定,中海拔对5—9月的气温的正相关和对相对湿度的负相关显著增强,而低、高海拔主要与7—8月的气温转为显著负相关,与1—2月、7—8月相对湿度的正相关显著加强。根据雪岭云杉对气候要素的响应模式,气温的快速升温会加快水分蒸发,相对湿度随之下降,从而引起的干旱加剧对低、高海拔林区雪岭云杉生长产生负面影响,而适宜的增温可能对森林中部雪岭云杉生长具有促进作用。     

1960-2009年中国天山现代冰川末端变化特征

基于冰川定位观测、野外考察、航空摄影、遥感影像和地形图分析方法,研究了1960-2009年中国天山8条冰川末端变化特征。结果表明：1960-2009年,在天山地区气温与降水呈上升趋势的背景下,8条冰川均处于退缩状态,退缩速率由西向东逐渐减缓,其变化幅度因气候环境、地理位置、冰川规模和冰川形态等的不同而存在明显的区域性与阶段性差异。其中,乌鲁木齐河源1号冰川1962-1973年冰川末端退缩速率为5.96 m•a^-1,1973-1980年为3.28 m•a^-1,1980-1993年为3.93 m•a^-1,在1993年完全分离成东、西两支独立的冰川;博格达峰四工河4号冰川末端1962-1981年退缩速率为6 m•a^-1,1981-2006年为8.9 m•a^-1,2006-2009年为13.3 m•a^-1。表碛覆盖的青冰滩72号冰川和74号冰川末端1964-2009年退缩速率分别为41 m•a^-1和30 m•a^-1,远较无表碛覆盖的庙儿沟平顶冰川退缩迅速（1972-2007年冰川末端退缩速率为2.32 m•a^-1）。表面特征（表碛）亦是造成冰川变化差异的一个主要原因。     

长期围栏封育对天山中部草地土壤有机碳及微生物量碳的影响

以天山中部中科院巴音布鲁克草原生态观测站三种类型草地长期（26 a）围栏封育样地为研究对象,通过野外调查取样结合室内分析的方法,研究了长期（26 a）围栏封育对草地土壤有机碳和微生物量碳含量的影响,结果表明：（1）围栏外（自然放牧条件下）,表层的土壤有机碳含量为高寒草甸（165.29 g·kg-1）〉高寒草甸草原（98.73 g·kg-1）〉高寒草原（83.54 g·kg-1）,微生物量碳含量依次为高寒草甸草原（181.70 mg·kg-1）〉高寒草甸（146.37 mg·kg-1）〉高寒草原（43.06 mg·kg-1）。围栏封育后,高寒草甸、高寒草甸草原、高寒草原表层土壤有机碳含量分别提高了11.37%、3.26%和2.21%;高寒草甸草原和高寒草甸微生物量碳含量分别增长2.89%和12.04%,而高寒草原降低40.36%。（2）从围栏内外土壤剖面来看,土壤有机碳、微生物量碳含量随着土壤深度的增加依次降低,微生物熵也随土壤深度的增加呈现降低的趋势。（3）微生物量碳含量与土壤速效钾、全磷含量达到极显著负相关（P〈0.01）,与速效磷含量达到极显著正相关（P〈0.01）,与土壤有机碳、全氮、全钾含量呈显著正相关（P〈0.05）与土壤速效氮含量正相关,但不显著。     

天山北坡垂直自然带土壤古菌多样性分析

[目的]了解天山北坡垂直自然带土壤古菌多样性、优势种群及影响其分布的主要因素.[方法]利用末端限制性片段长度多态性(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism,T- RFLP),对天山北坡垂直自然带(山地荒漠带(H1),山地草原带(H2),山地森林带(H3),亚高山草甸带(H4),高山草甸带(H5),冰雪带(H6))土壤古菌多样性及主要影响因素进行研究.[结果]古菌多样性指数在山地森林带最低,高山草甸带和冰雪带最高;聚类分析表明,山地荒漠带、亚高山草甸带、高山草甸带和冰雪带聚为一类,山地草原带和山地森林带聚为一类;典范对应分析(CCA)表明:香依指数(Shannon index,H)和均匀度指数(Evenness,E)均与C/N,土壤湿度及海拔成正相关,与pH,土壤温度成负相关;T- RFs与pH,全氮,有效磷成正相关.[结论]天山北坡垂直自然带土壤古菌多样性丰富度较低,土壤pH、湿度、全氮及植被类型可能是影响其多样性的关键因素.     

天山北麓中段植被NDVI变化及其对气侯因子的响应

研究特定地区植被覆盖动态及其对气候因子的响应,对植被重建和生态环境恢复具有重要作用。利用1982—2005年NASA/GIMMS半月合成的归一化植被指数（NDVI）和气象数据,分析天山北麓中段各地区不同植被类型NDVI的年际变化特征及其对气候因子的响应。结果表明:（1）近25 a来天山北麓中段各地区植被指数均在波动中有所增长,且总体变化趋势保持一致,其变化趋势有利于生态环境的改善;（2）不同地区生长的主要植被类型不同,对整体植被覆盖的贡献不同;（3）不同植被类型对气候因子的响应程度不同,但都与气温和降水存在正相关关系,表明气温和降水是影响植被指数的两个重要自然因素;（4）平原区植被指数增幅大于山区,说明植被生长不仅受自然因素影响,也受人为因素影响。     

新疆天山北麓典型绿洲城市的水资源模糊综合评价研究

本文主要采用模糊评价法对新疆天山北麓的乌鲁木齐、石河子、克拉玛依三个绿洲城市的水资源利用程度进行评价分析,认为这三个城市的水资源开发利用虽处于开发利用的起步阶段,水资源开发规模较小,开发程度较低,利用率不高且对水资源的利用发展缓慢,制约了其水资源的可持续开发利用。最后提出解决新疆天山北麓城镇所面临的水资源问题的有效措施。     

天山北坡经济带42a来气温和降水变化特征分析

根据天山北坡经济带6个气象站点的气温及降水资料,利用线性趋势函数及滑动平均法分析了该区域近42a的气候变化。结果表明:近42a来天山北坡经济带年平均气温、平均日最高气温、平均日最低气温及春、夏、秋、冬季气温均呈上升趋势,其中90年代是气温上升最显著时期。平均日最低气温上升的幅度远大于平均日最高气温的上升幅度,并且冬季增温明显。年平均降水量及春、夏、秋、冬季降水自80年代后出现增加趋势。除春季外,其余各季降水均有上升趋势,从线性拟合看,夏季降水量上升趋势最显著。