新疆准东荒漠区5种典型植物水分来源

水是植物的主要限制性因子之一,不同生活型植物水分来源不同。运用稳定同位素示踪技术,对准东荒漠区5种典型植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(H.persicum)、刺旋花(Convolvulus tragacanthoides)、琵琶柴(Reaumuria soongonica)和盐生假木贼(Anabasil salsa)的小枝木质部水及其潜在水源的氧稳定同位素(δ~(18)O)的组成进行测定,采用Iso Source模型分析这5种植物对各潜在水源的利用比例,相似性比例指数(PS指数)定量分析不同植物间水分利用关系。结果表明:5种植物主要利用土壤水,但其吸水层位不同,梭梭和白梭梭主要利用深层土壤水(140~200 cm),利用比例分别为73%~87%和43%~74%,吸水层位于140~160 cm;琵琶柴主要利用浅层土壤水(0~80 cm),利用比例为49%~85%,吸水层位于60~80 cm;盐生假木贼和刺旋花主要利用浅层土壤水(0~60 cm),利用比例分别为80%~91%和24%~79%,盐生假木贼吸水层位于20~40 cm,刺旋花吸水层位于40~60cm。梭梭和白梭梭、盐生假木贼和刺旋花两两存在水源竞争的现象。此研究为荒漠地区生态恢复与重建以及对植物在干旱环境下的适应性探索提供参考依据。     

三种不同保水剂在不同土壤质地和埋深条件下保水性能的比较

保水剂是一种高分子保土、保水和保肥的化合物,具有良好的保水性能。通过土壤学作用机制,可以显著降低土壤的密度以及改善土壤的结构机理及抗蚀性,从而在水土保持过程中能够发挥重要作用。本文通过利用回归分析和单因素方差分析对比3种保水剂在不同土壤质地、不同土层深度和埋深条件下保水性能变化规律,进一步对3种保水剂分析和验证,找出3种保水剂保水性能不同点与试用范围,以期揭示在干旱区使用保水剂在改善土壤持水性方面的作用特征和机理。结果表明:(1)黏土中施用3种饱和保水剂在不同埋深条件下随时间变化的保水性能差异显著;(2)3种保水剂在砂土中均显示了较好的保水、释水能力,其保水和释水能力的大小顺序为MP3005KCE保水剂沃特保水剂HG-60保水剂;(3)在壤土中施用3种保水剂,显著增加保水剂施用层及其下方10 cm的土壤含水量,且各保水剂在壤土中的保水性能较其在砂土中好;(4)在黏土中,3种保水剂的保水、释水性能最低,推测原因为黏土的黏性较大,吸水后易产生裂缝和结块;(5)保水剂埋深在5 cm时,各保水剂对砂土的0~5 cm和20~25 cm的土壤含水量影响率差异较大。     

甘肃、内蒙古西部与青海近代积温变化趋势分析

利用甘肃、内蒙古西部与青海省45个站点的月平均气温资料,计算了1960-2000年稳定通过O℃(T≥0℃)和稳定通过10℃(71≥10℃)的积温,并对其变化趋势及突变进行了分析.结果表明:研究区的积温存在明显的变化趋势,20世纪80-90年代以来,积温呈波浪式上升;积温的大小与持续期的长短关系密切,两者变化趋势相吻合;且由于各区地理位置的不同,积温和持续期由北向南呈现梯度变化,曲线变化趋势大致相同,而Ⅲ区(青海南部)的积温与持续期变化趋势则明显不同于I区(内蒙古、甘肃)、Ⅱ区(青海).最后采用Mann-Kendall方法对I.Ⅱ,Ⅲ区内T≥0℃及71≥10℃的积温变化进行了突变分析,得出此3个区突变时间大致发生在1996年附近,其后气温上升趋势加快.     

新疆准噶尔西部碳汇林造林后蒸腾耗水增量研究

干旱区水资源极端匮乏,造林前后林分耗水变化的数据是必不可少的。通过对俄罗斯杨(Populus russkii)、新疆杨(Populus alba var.pyramidalis)和原始背景梭梭(Haloxylon ammodendron)树干液流的观测,通过边材面积作为转换纯量,计算出林内的蒸腾耗水量;通过枝基径和枝截面积作为转换纯量,计算了林外荒漠梭梭林的蒸腾耗水。通过对比林内外蒸腾耗水的差异,得出人工碳汇林造林前后蒸腾耗水的增量,克拉玛依人工碳汇林日蒸腾耗水量是土著植被的19倍。     

干旱区造林碳汇项目综合效益评估指标体系研究

随着我国造林碳汇项目工作的开展,对造林碳汇项目综合效益的评估显得愈加重要。采用综合指标体系法,立足于干旱区特殊的自然地理环境,根据造林碳汇项目本身具有的特点和功能,从生态、社会和经济效益3方面选取代表性指标,建立了干旱区造林碳汇项目综合效益评估指标体系,这个评估系统不同于其他评价系统的是引入了温室气体排放指标,讨论了温室气体排放指标与传统固碳指标的差异,并给出了各个指标的计算方法。为干旱区造林碳汇项目开发和管理提供了参考依据。     

基于森林调查分类的天山北坡森林景观特征分析

[目的]干旱区山区森林景观具有显著的空间异质分布特性,景观中特征的不同梯度分布,制约着景观的各种生态过程.将景观生态学方法引入到森林资源定量分析及科学评价,可为森林资源调查提供一种新的分析评价工具.[方法]在森林资源规划设计调查土地分类的基础上,运用景观生态学原理,采用景观指数法,通过ArcGIS和Fragstats软件对天山北坡沙湾林场7种景观类型的格局进行分析.所使用的景观格局指标包括平均斑块面积、平均斑块周长、斑块密度、边缘密度、景观形状指数、聚集度、海拔、坡度、坡向等.[结果]沙湾林场景观类型丰富度较低,且各景观类型拥有的斑块数分布很不均匀.从面积来看,以未利用地面积最大,为林场森林景观的基质;针叶林景观、国家特别规定灌木林景观是沙湾林场的主要森林景观类型,是沙湾林场森林资源的重要组成部分,其景观面积分别占13.95;、8.71;;并且受地形因子影响,各类型景观分布很不均匀.[结论]景观生态学可以在森林资源规划设计调查土地分类的基础上根据森林、林地和林木资源的种类、数量、质量与分布,为综合分析与评价森林资源与经营管理现状提供有效分析方法.     

基于MODIS影像的湖泊动态变化遥感监测——以巴里坤湖为例

利用2005-2008年250 m×250 m的EOS/MODIS卫星资料,通过预处理、几何校正,在C++环境下,进行水体判识与面积计算,对巴里坤湖区面积进行了计算,得到了逐旬的遥感动态监测数据,结果表明：随着温度和降水的季节性改变,巴里坤湖面积呈现周期性变化,自11月下旬湖区进入结冰期直至次年3月中下旬逐步解冻,5-6月湖区面积出现第1次峰值,为融雪积水,7-8月也会出现一次峰值,为降水所致。     

遥感技术在西部干旱区湖泊水质环境监测中的应用

湖泊水质监测是一项十分必要且繁复的工作．常规水质监测方法是在湖区布设样点并采集水样后分析完成的,这是极费人力、物力和时间的过程,而且不可能对大型湖泊作全面的监测．回顾了水质监测发展的历程,着重介绍了遥感技术应用于水质监测领域的研究情况,如监测的原理、方法、参数和遥感数据源等．最后探讨了应用遥感技术监测西部干旱区湖泊的必要性和可行性,展望了遥感在西部干旱区的应用前景．     

水分胁迫对新疆准东地区钠猪毛菜的生活史对策的影响

水是制约干旱区植物生长的关键性限制因子。选取新疆准东干旱荒漠地区优势物种钠猪毛菜为研究对象,通过田间控制试验方法研究分析不同水分梯度对钠猪毛菜生长策略的影响,为新疆准东地区大规模露天矿区植被重建工作提供参考。结果表明：1）在不同生长时期,水分胁迫对钠猪毛菜的生物量分配具有显著影响,根冠比随胁迫程度增加而增加,地上生物量较地下生物量减少程度较快;2）应用模糊数学的隶属函数分析法,依此对钠猪毛菜生长状况进行评价,评价结果为幼苗期、生长期、繁殖期生长情况最优分别为5、10 d及对照组;3）钠猪毛菜各个生长阶段含水率差异显著,表现为幼苗期>生长期>繁殖期,且都随胁迫增加而降低;4）钠猪毛菜C、N含量在幼苗期、营养生长期、繁殖期差异显著,P含量差异不显著,N∶P在幼苗期、营养生长期均小于14,繁殖期大于16;5）钠猪毛菜在幼苗期和营养生长期偏向于地下权衡,在繁殖期的低胁迫下偏向于地上权衡,高胁迫下偏向于地下权衡。钠猪毛菜在幼苗期和生长期对水分胁迫具有相似的生存对策,繁殖期在低胁迫时生存对策与幼苗期、生长期相一致,而在高胁迫时恰好相反。     

克里雅河流域土地利用/覆被及景观格局空间变化特征

以新疆内陆河流—克里雅河流域为研究区,基于RS和GIS技术分析1990、2003、2016年土地利用/覆被变化(LUCC),并结合景观来分析克里雅河流域的空间变化特征。结果表明:1990—2016年克里雅河流域的LUCC的空间分布稳定。未利用地是研究区面积最大的地类。草地的面积变化较大,呈增加的趋势,冰川积雪的覆被面积略有增加。1990—2016年,未利用地的斑块密度及斑块数较大。在1990—2016年,林地的景观破碎度的值最大。城乡工矿用地的破碎度较大,且呈降低的趋势;耕地类型的景观格局的破碎化程度小,较为稳定;水域的景观形状趋于复杂化;未利用地的周长面积分维数较低。1990—2016年,在克里雅河流域的下游景观的破碎度较高,景观格局较不稳定。克里雅河流域的景观分离度指数呈现出了中游低、两头高的趋势。克里雅河流域上游的北部区域周长面积分维数较高。克里雅河流域的中游,景观分维数的空间分布变化较大。