中国北方荒漠区近50年降水变化特征分析

运用水文序列轮次分析理论、极差理论、随机水文理论,对奇台、和田、酒泉、鄂托克旗、银川等站点1955~2002计48年降水资料进行分析,剖析我国北方荒漠区降水的丰枯周期、干旱历时、缺水量的变化特征及其变化规律。结果表明:河西地区及内蒙古高原降水波动平稳,丰枯程度不剧烈,周期也相对稳定;新疆南部降水丰枯波动大,历时长,周期较大。各地平均缺水量占多年平均降水量的16.7%~33.2%,发生干旱的概率可达52%~61%,干旱历时期望值为2~3年。     

不同淋洗模式下干旱区盐渍土改良效果分析

通过开展室外土柱模拟淋洗试验,选择间歇淋洗与连续淋洗两种淋洗模式,分析不同灌水总量和不同灌水频次相互组合条件下盐渍土的改良效果。结果表明:(1)灌水量相同情况下,间歇淋洗滤出液的电导率高于连续淋洗,间歇淋洗的淋洗效果好于连续淋洗;(2)灌水量不同条件下,滤出液体积随灌水量的增加而增多,灌水量越大盐分淋洗效果越好;(3)淋洗结束后,土壤pH值较淋洗前均有下降,与土壤盐分有相同的变化趋势;灌水量越大,脱碱效果越好。在本试验条件下,盐分淋洗效果以15L分3次给水的间歇淋洗方式最优,淋洗效率为11.58g/L,土壤pH值均由8.42下降到8.07。可供制定维持农田水盐平衡的节水灌溉制度以及盐碱地改良参考。     

玛纳斯河流域两种典型土地利用变化分析北大核心CSCD

对比分析兵团和地方两种土地经营管理模式下两种典型土地利用变化的差异,对认识不同人类活动方式对土地利用的影响有重大意义。以新疆玛纳斯河流域兵团、地方为研究对象,利用1972-2015年Landsat MSS/TM/OLI以及CBERS-02B遥感影像数据,综合分析两种典型土地利用变化。结果表明：（1）兵团、地方土地利用变化差异主要体现在耕地、建设用地上,兵团耕地变化更为显著,地方建设用地变化更为显著。（2）不同于地方小规模自主经营模式,地块规模有限,破碎度较高;兵团实行大规模统一管理的土地利用模式,土地整合频率较高,地块不断集中,景观格局趋于简单。（3）兵团与地方土地利用变化程度及景观格局存在显著差异的主要原因在于土地经营管理模式的不同。     

哈萨克斯坦农业水土资源承载力评价及其影响因素识别

水土资源的数量与质量对农业可持续发展具有重要意义。选取22个指标建立了哈萨克斯坦农业水土资源承载力评价体系,将层次分析法、熵权法与模糊综合评价模型相结合,分析了哈萨克斯坦2001-2017年农业水土资源承载力的动态变化及区域差异,用障碍度法定量识别其影响因素。结果表明:①2001-2017年,哈萨克斯坦农业水土资源承载力整体呈波动缓慢上升趋势,水土资源子系统和经济子系统的评价指数缓慢上升,生态子系统和社会子系统评价指数明显下降。②农业水土资源承载力在地区间差异显著,高承载力区主要集中在北部、中部和东部地区,低承载力区在南部和西部地区。北哈萨克斯坦州、科斯塔奈州和阿克莫拉州的承载力高,呈逐年增大趋势,阿特劳州和南哈萨克斯坦州的承载力较低,且呈减小趋势。③承载力在2001-2009年主要受垦殖率、单位耕地面积农业产值及农业灌溉率的影响,在2010-2017年主要受农业水土资源匹配系数、人口密度及单位土地污水负荷的影响,生态环境因素逐渐成为承载力障碍因子。     

未来气候变化情景下中亚雨养农业区水土资源匹配格局

中亚地区是落实我国"一带一路"发展倡议的关键地区,雨养农业区作为中亚重要粮食主产区,对世界和区域粮食安全具有重要意义。本文基于参与耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)的7个全球气候模式(GCM),分析了未来30 a(2021—2050年)气候变化情景下中亚雨养农业区降水量的空间分布及其变化趋势;然后根据适宜农作物种植的高程、坡度和土壤类型等条件,识别出雨养农业区宜农耕地分布;采用基于数列匹配度和单位面积水资源量法,预估了未来中亚雨养农业区水土资源匹配格局的时空变化。研究结果表明:(1)未来气候变化情景下,中亚雨养农业区年均降水空间分布自东北向西南降低,东部地区降水呈弱增加趋势,RCP4.5和RCP8.5情景下降水增幅分别为1.10 mm·a~(-1)和1.61 mm·a~(-1),西部呈减少趋势,但不显著;与RCP4.5情景相比,21世纪中期,RCP8.5情景下全年可利用降水量增加了9.8 mm。(2)宜农耕地资源丰富,空间分布差异相对较小,北部地区以现有耕地为主,南部和东部地区后备耕地资源充足。(3)在两种RCP情景下,中亚雨养农业区未来30 a水土资源匹配度大部分处于0.6以上,总体处于较好匹配水平,且RCP8.5情景优于RCP4.5;与全年水土匹配相比,生长季水土资源空间匹配极不均衡,东部和北部地区匹配系数大部分处于0.84以上,而南部和西部地区均低于0.70。总体上,未来气候变化将对中亚雨养农业区粮食生产产生双重影响,本文也提出提升应对气候变化能力的相关措施。     

新疆天池自然保护区草地坡地土壤侵蚀规律研究

通过对天山天池自然保护区径流小区的定位观测试验,采用数据统计分析的方法,对天山天池自然保护区草地坡地土壤侵蚀规律进行了研究.结果表明,(1)径流深随降雨量、降雨强度、坡度的增加而增大,而侵蚀量与降雨强度的关系比较明显;(2)植被显著地影响着坡地产沙量;(3)坡面径流深与降雨量、降雨强度、坡度之间的关系可以用多元线性回归函数很好地描述;(4)侵蚀量与土壤容重、径流深、降雨量、降雨强度之间的关系也可以用多元线性回归函数很好地描述.     

古尔班通古特沙漠的积雪及雪融水储存特征

通过在中国科学院阜康荒漠生态站北沙窝试验区布置野外定位试验,对古尔班通古特沙漠地区积雪物理特征变化、沙垄坡地以及稀疏梭梭林地的积雪分布、融雪水分在土壤中的转化储存效率及其成因进行研究.结果表明:古尔班通古特沙漠地区的积雪属低密度的"干寒型"雪,平均雪密度在0.14～0.27g/cm<'3>之间,积雪分布存在较大的空间分异特性;融雪水文过程以垂直入渗储存为主,没有明显的洼地积水和地表汇流过程;雪融水转化为土壤水分的比例高达78.8%～92%,为春季荒漠植被的生长提供了很好的水分条件.除了起伏的沙垄地形、冬季的低气温、多雾天气外,有限的积雪量、积雪融化前极低的土壤含水量以及高渗透率的沙地是古尔班通古特沙漠雪融水以垂直人渗为主并具有高的转化储存效率的主要原因.     

渭干河平原绿洲灌区合理灌排比探讨

根据灌区盐量平衡原理 ,采用实际监测资料 ,对渭干河及其所属的库车、沙雅、新和县平原绿洲灌区进行盐均衡分析 ,深入探讨了临界灌排比的影响因素及其确定方法。研究结果表明 :(1)灌排比的概念简捷明了 ,体现了干旱区水利建设、灌溉农业的特点 ,可作为衡量干旱区绿洲灌区水盐运动状况的一个指标 ,同时亦是进行灌排管理、规划设计的科学依据。 (2 )临界灌排比与灌溉引水量、排水量、河水含盐浓度、排水含盐浓度等因素有关。渭干河、库车、沙雅、新和灌区临界灌排比分别为 10 .80 ,6 .5 5 ,2 0 .0 9,2 1.48。若没有特殊的地形地貌 ,干旱区绿洲灌区临界灌排比为 2 1左右。 (3)在干旱区进行水量平衡计算 ,制定灌溉制度以及进行灌溉排水管理时 ,应保证有一定量的深层渗漏 ,便于淋洗盐分 ,同时应完善排水系统 ,使灌区在小于临界灌排比下运行。     

玛纳斯河流域两种典型土地利用变化分析

对比分析兵团和地方两种土地经营管理模式下两种典型土地利用变化的差异,对认识不同人类活动方式对土地利用的影响有重大意义。以新疆玛纳斯河流域兵团、地方为研究对象,利用1972—2015年Landsat MSS/TM/OLI以及CBERS-02B遥感影像数据,综合分析两种典型土地利用变化。结果表明:(1)兵团、地方土地利用变化差异主要体现在耕地、建设用地上,兵团耕地变化更为显著,地方建设用地变化更为显著。(2)不同于地方小规模自主经营模式,地块规模有限,破碎度较高;兵团实行大规模统一管理的土地利用模式,土地整合频率较高,地块不断集中,景观格局趋于简单。(3)兵团与地方土地利用变化程度及景观格局存在显著差异的主要原因在于土地经营管理模式的不同。