基于辐射和温度的ET0模型在吐鲁番地区的比较与修正

利用吐鲁番地区3个气象站2000—2015年逐日气象资料,以FAO-56 Penman-Monteith(FAO-56 PM)模型为标准,对6种ET_0模型(M-A模型、P-T模型、M-H模型、H-S模型、Traj模型和B-H模型)进行评价并修正,采用均方根误差(RMSE)、绝对平均误差(MAE)、平均相对误差(MRE)评价指标和Wilcoxon非参数检验法比较年、月尺度上各模型修正前后的估算精度,以筛选适用吐鲁番地区ET_0简化估算模型。结果表明:吐鲁番地区ET_0的主要影响因子是R_s(太阳辐射),其次是e_s(饱和水汽压)和R_n(作物表面净辐射);修正前,年尺度上,M-H模型的估算精度最高;月尺度上,各模型误差较大且与FAO-56 PM模型存在显著差异,适用性较差;修正后,各模型在年、月尺度上的精度均有明显提高,无显著差异,其中修正后的P-T、M-H和B-H模型估算精度最高,可作为吐鲁番地区ET_0简化估算模型。     

全生物降解膜对土壤水分、温度及杏树生长的影响1）

为研究干旱区林果业中杏树覆盖全生物降解膜的调温保墒效果，在吐鲁番市亚尔乡上湖村杏树林设置覆全生物降解膜区和无膜区，分别对覆膜区与无膜区土层深（ H）0＜H ≤20 cm，20 cm＜H≤40 cm，40 cm＜H ≤60 cm的土壤含水量、土壤温度进行观测，同时对各处理分3个径级观测其杏树生长量。结果表明：覆膜可以增加3个土层的含水量，但0＜H≤20 cm土层覆膜区较无膜区差异性不显著。20 cm＜H≤60 cm土层覆膜区较无膜区差异显著。4月份覆膜区各土层温度高于无膜区，5、6月份覆膜区各土层温度较无膜区均降低且差异性显著。观测显示，覆膜作用下杏树基径、新梢长度、新梢叶片数的生长量较无膜区均有所增长，差异性显著。覆膜对叶面长、宽的生长及叶质量也具有一定的促进作用，但较无膜区差异性不显著。生物降解膜在干旱区的应用可以有效的蓄水保墒、调节土温，促进果树的生长。可以在干旱区林果业中推广应用。     

生物降解膜覆膜节水对沙砾土壤含水量及葡萄幼苗生长的影响

为了提高干旱半干旱地区水资源的利用率,加快生物降解膜的应用,以葡萄扦插苗为材料,在吐鲁番市二堡乡设置覆膜区和无覆膜区,其中覆膜区采用生物降解膜节水种植技术和3种不同膜（完全生物降解膜、半生物降解膜、普 通膜）处理,持续观测90 d,以无覆膜及覆膜区内普通膜为对照,分析生物降解膜作用下沙砾土壤含水量及葡萄幼苗生长的变化。结果表明：覆膜区比无覆膜区节水可达到60%;覆膜作用下可明显增加10～40 cm沙砾土层含水量,保水性能均高于无覆膜对照;覆膜区完全生物降解膜作用明显增加了葡萄幼苗的发芽数、叶片数、叶面积、新梢宽度生长量、新梢节数生长量;半生物降解膜明显增加了幼苗的发芽数、叶片数、叶面积、新梢叶片数生长量,但叶片多为展开的新叶,叶面积较小;普通膜明显增加了幼苗的发芽数、新梢节数生长量。覆膜对幼苗基径、新梢宽度、新梢长度、新梢节数及新梢叶片数、新梢长度生长量影响不显著。研究认为覆膜区完全生物降解膜不仅具有较好的保水性,还能促进大部分幼苗生长指标,综合效果最佳。     

新疆艾比湖自然保护区阿奇克苏河沿岸胡杨年龄结构和生长量状况研究

利用在新疆艾比湖自然保护区阿奇克苏河沿岸设立的三块胡杨监测样地,根据4a来的实地观测数据对该区胡杨的年龄结构以及生长量情况进行了统计与分析。结果表明,该区胡杨年龄分布结构呈倒金字塔型,部分样地的Ⅰ～Ⅴ龄级胡杨甚至有缺失现象。在各龄级胡杨四年的生长量比较中,胡杨胸径和树高生长均随龄级的增加呈递减趋势,而冠幅生长则呈递增趋势。而在各样地胡杨的年平均生长量比较中,样地A1胡杨的胸径和冠幅生长均好于另两块样地,且差异比较结果显著(P<0.05),但各样地树高生长差异并不显著;结合各样地未缺失龄级(Ⅵ～Ⅺ)胡杨年平均生长量与林分密度、地下水位、土壤总盐含量、土壤pH值以及土壤有机物含量等生境因子进行相关性比较显示,胡杨胸径和冠幅生长量均与土壤总盐含量有高度相关性,地下水位则次之,而树高生长量与各生境因子相关性均不高。     

塔里木盆地生长季ET0的时空变化特征及其敏感性分析

基于塔里木盆地19个气象站2000−2019年生长季逐日气象数据,采用FAO−56PM公式计算各站逐日ET0,运用敏感系数、ArcGIS反距离权重插值、气候倾向率和Mann-Kendall非参数检验等方法,对该地区ET0的时空变化规律及ET0对关键气象因子的敏感性进行分析。结果表明：（1）近20a来,塔里木盆地生长季ET0日均值在空间上呈北低南高的趋势,多年ET0日均值从大到小依次为6、7、5、8、4、9和10月,其值分别为5.84、5.73、5.29、4.95、4.23、3.65和2.17mm⋅d⁻¹,气候倾向率分别为−0.09、0.24、0.11、−0.07、0.16、0.07和0.08mm⋅10a⁻¹,ET0日均值在盆地中、西部以负倾向率为主,盆地东部则以正倾向率为主。（2）整个生长季,塔里木盆地的相对湿度逐月增加,2m处风速逐月减小,日照时数则呈先增加后降低的趋势,最低气温和最高气温均呈倒U形分布,且均在7月达到最大值。相对湿度的变化以负倾向率为主,2m处风速和最低气温的变化以正倾向率为主,日照时数和最高气温变化的倾向率无明显规律。（3）在生长季（4−10月）,塔里木盆地ET0对关键气象因子的敏感性表现为最高气温>相对湿度>日照时数>2m处风速>最低气温,ET0对最低气温的敏感性以较低敏感性为主,对其余气象因子均以高敏感性为主。ET0对最低气温和最高气温最敏感的月份是7月,而对相对湿度、2m处风速和日照时数最敏感的月份分别是10月、4月和8月。ET0对相对湿度的敏感系数绝对值的空间分布呈由北向南递减的趋势,对2m处风速和最高气温的敏感系数均以塔克拉玛干沙漠为高值中心,对日照时数无明显规律,对最低气温则呈由西向东递减的趋势。     

基于区间两阶段抗风险随机规划的绿洲水资源优化配置

合理配置绿洲灌区的水资源是缓解绿洲水资源压力的主要解决方法。选取塔里木盆地南缘和田地区策勒绿洲作为研究区域,使用离散概率函数处理策勒河近60 a的年径流量数据,结合策勒绿洲特色经济果林种植特点,建立含有抗风险方法的区间两阶段随机规划模型,并基于灰度线性规划的解法对该模型进行求解。结果表明：在策勒河来水量不确定时,应优先灌溉红枣;相比原区间两阶段随机规划方法,引入抗风险方法后得到的配水策略虽略保守,却可以在枯水年与平水年保持总收益区间上限不变的同时,将总收益的区间下限分别从5.1×10⁷元、2.12×108元提高到5.6×10⁷元、2.17×10⁸元。通过典型案例应用分析,显示区间两阶段抗风险随机规划模型的应用不仅能够保证在满足各作物需水要求的情况下争取收益最大化,并且可以抵御由于水量不足而带来的风险。     

基于标准化前期降水蒸散指数的新疆干旱时空演变特征

标准化前期降水蒸散指数(Standardized antecedent precipitation evapotranspiration index,SAPEI)是一种新的日尺度干旱指数,相对标准化降水蒸散指数(SPEI)而言,它不仅考虑当日的降水和蒸散情况,还考虑了早期水分平衡对当天干湿条件的影响,在描述和监测干旱方面更为稳健。本文根据新疆地区42个气象站2000—2019年气象要素数据计算SAPEI,利用线性趋势、M-K检验和反距离插值等方法,研究了21世纪以来新疆地区SAPEI时空变化特征,并基于SAPEI的分区和分代际比较分析了新疆地区干旱强度的时空变化,进而对新疆干旱发生的区域性和广泛程度的四季变化以及不同干旱等级发生频率的空间分布格局进行了探讨。结果表明：新疆气候整体呈湿润化,近年来干湿差异扩大,空间上存在部分相对湿润地区显著变干的现象;新疆春季变干,夏、秋、冬季变湿,夏冬两季在时间和空间上的干湿变化差异截然相反;20年来全疆和分区的干旱强度均显著降低,空间上东北部高、中部和西南部低;新疆干旱范围呈缩减趋势,近年来存在干旱等级提升风险,春季干旱范围扩大;新疆不同干旱等级的发...     

准噶尔盆地西南缘艾比湖桦种群年龄结构及动态

在准噶尔盆地西南缘桦树林内设置63个样方,通过样地调查和数据统计,编绘艾比湖桦种群的年龄结构、静态生命表,存活曲线等参数,运用种群动态量化及时间序列预测分析种群数量动态。结果表明:研究区艾比湖桦种群年龄结构幼龄级、老龄级植株少,中龄级植株较多,种群结构呈纺锤型,种群呈衰退的趋势。艾比湖桦种群死亡率曲线与消失率曲线的变化基本一致,均为种群生长后期大于生长前期,存活曲线接近Deevey-Ⅰ型。量化分析与时间序列预测分析表明,中龄级数量多,导致整体种群动态指数为0.04,但未来中龄级无后备资源补充,老龄级数量呈现增加趋势,为衰退种群。适当的人工辅助恢复和现有植株、生境的保护是维持艾比湖桦种群恢复和种群自然更新的关键。