城市复合生态系统能值分析及可持续发展评估--以乌鲁木齐市为例

城市可持续发展的核心是在追求经济发展和社会福利的同时。以实际行动达到与自然环境互利共生、和谐相处的目标．就在能值分析和系统研究的基础上，针对乌鲁木齐城市复合生态系统的能值特征，通过一系列能值指标，初步探讨了乌鲁木齐1995-2002年城市可持续发展的状况，并提出了相关的对策，以期实现乌鲁木齐城市可持续发展的最终目标．     

北疆地区近41年来积温变化趋势特征研究

本文选取新疆北疆地区19个气象站台的1961-2001年的气象资料,经过处理分析了北疆地区积温的变化趋势。本文选取了≥10oC活动积温∑T10及≥10oC持续日数D10来表示新疆北疆地区积温变化,并进行了分析。结果表明:近41年北疆的积温变化是明显的,日平均气温≥10℃界限温度初日普遍提前,积温显著增多,生长季明显延长。通过小波分析得出积温的变化周期为8年。还得出了积温与持续期的一元线性回归方程。通过研究,分析出积温变化对北疆地区的农业生态环境的利弊关系。     

阿勒泰地区气候生产力变化分析

收集整理阿勒豢地区8站1961～2000年的气温、降水资料,应用Tharnthwaite Memorial模型计算阿勒泰地区40 a来气候生产力的变化情况.结果表明:40 a来阿勒豢地区植被气候生产力呈现出增加的趋势,40 a的平均值为367.2 g/(m2·a);降水是阿勒豢地区植被气候生产力的主要限制因子.     

双层模型下艾比湖湿地植物群落蒸散计算

基于双层模型原理,结合生长季的实测数据验证,计算新疆艾比湖湿地植物群落生长季节蒸散量的时空变化,选择胡杨(Populus euphratica)、柽柳(Tamarix ramosissima)、梭梭(Haloxylon ammodendron)3 种不同植物群落的蒸散量进行比较.结果表明:艾比湖湿地生长季植物群落平均蒸散量约为 10 mm/d,最大值在 20 mm/d 以上,出现在 58 月,总体表现出随季节变化先增长后降低的特点;3 种典型植物群落蒸散强度依次为:胡杨群落>柽柳群落>梭梭群落.构建基于能量平衡的干旱区自然系统蒸散量模型时,应考虑地表植被类型和干旱区特性.研究结果对干旱区水量平衡计算、不同植物群落的蒸腾耗水量以及艾比湖湿地自然保护区生态建设规划具有一定的参考意义.     

基于马尔柯夫过程的干旱区景观生态环境动态分析——以新疆乌苏绿洲为例

[目的]采用1990年、2000年及2005年三期TM、ETM遥感影像为主要数据源,以新疆乌苏绿洲(乌苏-奎屯-独山子地区)为例,基于Markov过程原理,在景观尺度下分析该区域的生态环境动态过程与发展趋势,以期为关注干旱区生态环境动态变化,合理规划区域资源环境空间,促进绿洲可持续发展提供科学依据.[方法]研究以景观生态学理论和方法为指导,借助3S技术和图形处理软件.[结果]乌苏绿洲的区域景观生态环境动态变化主要表现为高山冰川退化、林草耕地化、土地盐渍化、低盖度草地荒漠化以及绿洲内林草地人居化;在空间动态上,农业发展主要为乌苏地区的奎屯河流域,城镇及工业化集中体现在奎屯、独山子地区,荒漠化、盐渍化主要发生在绿洲边缘地带,绿洲及其荒漠交错带的变化最为强烈.在发展趋势上,未来短期内绿洲一荒漠交错带面积减少,绿洲、荒漠的面积继续增大,但各景观类型的优势度并不会发生明显的变化,各景观类型仍然能够维持平衡.[结论]由于绿洲-荒漠交错带在荒漠绿洲平衡与共存机制中具有重要缓冲协调作用,一定程度上降低了生态环境压力,然而随着荒漠过渡带的减少,绿洲将面临更多新的生态问题,这在干旱区应受到应有重视.     

基于3S的阿勒泰地区生态系统服务价值分析

生态系统服务价值的研究是目前生态学研究的热点之一.以阿勒泰为研究区,采用中国科学院资源环境数据库中的全国1∶100 000土地资源利用分类系统进行遥感影像的精确解译,应用1990和2000年TM的合成影像解译结果,并且参照该地区的地形图、植被覆盖图和实地GPS景观照片库验证了分类的典型区域.基于GIS(ArcGIS9.2) 对阿勒泰地区近10年来景观格局变化进行了研究,计算了研究区景观面积、斑块个数、平均斑块面积、多样性指数、均匀度指数、优势度指数、破碎度景观生态指数,在此基础上研究了生态系统服务价值.可以看出,1990到2000年间的森林、草地、湿地依次减少3.12;、1.75;、0.21;,而水体和农田分别增加4.03;、11.7;.因此,生态价值比1990年都有明显变化,表明了该地区生态系统服务功能总和有所下降.     

基于PMF模型的准东煤矿周围土壤重金属污染及来源解析

为了解准东煤矿区周围土壤的污染状况及来源,在准东露天矿区采集47个表层土壤样本,测定其中Zn、Cu、Pb、Cr、Hg和As 6种重金属元素的含量。运用统计学方法、地累计指数(geoaccumulation index,I_(geo))和潜在风险指数(potential ecological risk index,PER)对研究区土壤重金属污染程度和生态风险态势进行评价,采用正矩阵分解模型(positive matrix factorization,PMF)解析重金属污染源。结果表明:1)研究区土壤Zn、Cu、Pb、Cr、Hg和As含量均超出新疆土壤环境质量背景值,超标率分别为2.1%、14.9%、4.3%、68.1%、68.1%和95.8%,其中As含量的均值分别超过国家土壤质量Ⅰ级和Ⅱ级标准(GB15618-1995)的2.1和1.3倍;2)Hg的地累积指数和潜在生态风险指数呈极高污染和高风险态势,Zn、Cu和Pb处于未污染和低风险状态。研究区综合潜在生态风险指数介于50.09～1 038.47之间,差异明显,均值为180.22,21%和11%土壤采样点呈现出较高和高风险水平;3)PMF模型结果显示:研究区土壤Hg主要受到燃煤活动的影响;Pb的积累主要与交通运输有关,As的积累主要与大气沉降和工业排放有关,工业排放是Cr的主要污染源,Zn和Cu的积累主要与土壤成土母质等自然因素有关。燃煤、交通运输、大气降尘、工业排放和自然因素5种来源的贡献率分别为20.79%,16.83%,16.83%和27.72%和17.82%。     

南疆地区近41年的温度变化及其对农业生产的影响

选取南疆地区25个气象站点1961~2001年的平均气温数据资料,分析近41a南疆地区≥10℃积温,平均温度年、季变化倾向和周期性变化特征及对农业生产的影响。分析表明:(1)1961~2001年,南疆地区≥10℃积温值增加,变化周期以6a,12a为主,持续天数增多。(2)平均温度呈上升趋势,20世纪90年代为最暖时期。春夏秋三季平均温度上升幅度不大,冬季平均温度上升最显著,对气候变暖贡献最大。平均温度振荡周期以3~4a,8a居多,各季较为一致。(3)≥10℃积温值增加,喜温作物生长期热量资源显著增加。冬季平均温度,尤其是最冷月平均气温的升高,有利于越冬作物种植北界向北扩展,多熟制向北推移,喜温作物面积扩大,复种指数提高。(4)南疆地区冬季气候变暖,冬温偏高,也造成了如冬季农田土壤水分蒸发量增加,易成病虫害,增大防治难度等不利影响。     

克拉玛依造林减排项目温室气体(GHG)减排量计算

参考清洁发展机制造林再造林项目核证减排量的计算方法,计算克拉玛依造林减排项目温室气体(GHG)减排量。在林内设置2个固定样地,48个随机样地;在林缘外荒漠环境下设置1个固定样方,4个随机样方,分别计算人工林碳储量、荒漠碳储量、人工林内增加的温室气体排放量和泄露,从而计算该项目的 GHG净减排量。结果表明:2001—2009年,克拉玛依造林减排项目GHG减排量为432 751.59 t CO2,年均GHG减排量为54 093.95 t CO2。减排效果显著,表明在干旱区实施造林减排项目是可行的,该研究可为干旱区造林减排项目开发和管理提供基础资料。     

西藏地区40年来气候变化动态分析

对西藏地区26个基本站点和基准站点从1961~2001年的日均温、日最高最低温、降雨量和日照时数进行统计。利用趋势回归方法对西藏地区气象因子变化进行距平分析,得到≥10℃的有效积温、有效积温起始及结束日、有效积温持续期、日最高最低温、降雨量和日照时数都存在上升的变化趋势。利用小波分析对其变化趋势做周期性分析,得到积温存在10年尺度的周期变化,降雨量存在3年的小周期性波动,而日照变化周期性则不明显。