准噶尔西部人工碳汇林原生荒漠植被梭梭蒸腾耗水研究

在克拉玛依造林碳汇基地外围,使用包裹式茎流计（Flow4）对梭梭（Haloxylon persicum Bge.）枝液流动态进行了监测;根据生物统计结果选取被测标准枝,标准枝基径在l～3 cm范围内;通过基径断面积和被测枝液流计算丛蒸腾耗水量,通过冠幅最为扩展纯量,利用丛蒸腾耗水量对灌丛群落耗水量进行了尺度转换.结果表明,在转化过程中,梭梭液流速率同枝基径、丛蒸腾耗水量同冠幅具有强相关性;克拉玛依造林碳汇基地蒸腾耗水量的背景值为3.25 t/（d·hm2）;梭梭液流同太阳辐射、光合有效辐射、风速、空气湿度、土壤含水率呈极显著相关,是影响液流变化的主要因子,排列顺序为：光合有效辐射＞太阳辐射＞风速＞土壤含水率＞空气湿度;使用主导因子对梭梭液流通量进行拟合,方程为f=0.024PAR ＋6.859,R2达0.887.     

基于FY-3/MERSI数据监测棉花完整生长季长势的计算方法

[目的]采用归一化植被指数(NDVI)监测棉花完整生长季长势,为棉花管理决策提供参考.[方法]使用FY-3/MERSI数据计算NDVI,旬最大值合成,分别使用归一化权重法和均值法计算石河子地区143团2009 ～2012年棉花生长季NDVI,结合实测光谱数据对比分析归一化权重法和均值法计算结果的差异及143团棉花长势分布特征.[结果](1)石河子143团棉花长势2009年＞2011年＞2010年＞2012年;大面积棉田斑块中北部、西部长势较好;小面积棉田斑块和大面积棉田斑块的南、西部边缘长势较差.(2)在监测棉花生长季长势上,归一化权重法＞均值法.(3) FY-3/MERSI数据在监测大面积棉花长势时效果较好,对小面积棉田以及大面积棉田的边缘监测时效果较差.[结论]在计算棉花整个生长季NDVI,归一化权重法优于均值法.     

基于GIS的温泉地区景观格局与生态系统服务价值动态分析

[目的]通过对温泉地区近年来景观格局动态与生态系统服务价值变化的分析,探讨在人为及自然因子驱动下的干旱区县域生态环境变化,为区域生态环境管理及生态保育恢复提供依据.[方法]在RS、GIS的支持下,利用1990～2005年研究区三期TM遥感影像进行解译,生成三个时期下的景观类型图,结合Fragstats分析研究区内15年间的景观格局动态变化,参考前人研究成果,计算出各景观类型生态系统服务价值及总值,从而分析其生态环境动态情况.[结果]1990～2005年间所有类型斑块数量减少而斑块面积增大,景观破碎化程度逐年下降,而景观的结构组成复杂化趋势则逐年加快.其中乔木林地、灌木林地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、水域的生态服务价值有所降低,而农田、高覆盖度草地、冰川、城镇及工业用地、沼泽地、荒漠的生态服务价值有所增加.[结论]随着人类活动的不断增强,景观的破碎化逐年降低,草原不断退化,荒漠化程度加重,各景观类型的生态服务价值均有明显变化,研究区总的生态服务价值下降,生态环境状况应该受到密切关注.     

基于实测光谱的环境减灾卫星HSI数据应用实效性检验

以石河子地区兵团农八师143团10连的棉花大田作为研究区,采用ASD(Analytical Spectral De-vices)公司研制的Field Spec3光谱仪对不同播期、生育期的棉花冠层进行反射光谱野外数据采集,并对其光谱特性和变化规律进行分析。对比分析实测光谱与同期环境减灾卫星HSI数据,评价HSI应用有效性。结果表明:1)不同生育期的棉花在750～950nm间,差异显著,因此可以用光谱曲线来区分不同生育期的棉花。2)选取了波长在450～950nm间实地观测光谱数据波谱特征,并把对应波段的HSI数据进行转化处理。3)运用HSI数据校正前后反射率与实测棉花光谱反射率进行对比,得出HSI数据经过大气校正后,获得的地物真实高光谱反射率,波长大于700nm波段范围内校正结果与地面实测值较一致,其它波段校正后的结果反射率高于地表观测光谱值,说明该分析为HSI数据定量分析与应用提供了一定的实例进行了验证。     

干旱区荒漠梭梭柽柳蒸腾耗水对比分析

[目的]在克拉玛依造林碳汇基地外围,对比分析梭梭和柽柳蒸腾耗水的差异性.[方法]使用包裹式茎流计(Flow4)对梭梭(Haloxylon persicum)和柽柳(Tamarix elongata)枝液流动态进行了监测.对液流速率和枝直径进行相关性分析和回归分析.[结果]梭梭和柽柳枝液流速率同枝直径达到显著相关,可分别使用幂函数和指数函数进行拟合.在1.0～3.0 cm的枝直径范围内,柽柳的液流速率大于梭梭,液流速率均随枝直径的增大呈减小,液流速率的差异在减小.[结论]在1.0～3.0 em的径级范围内梭梭抗旱能力强于柽柳,随着植株的生长梭梭和柽柳抗旱能力增强,柽柳抗旱能力同梭梭的差距逐渐变小.     

一种非朗伯体多角度观测BRDF的装置设计

人工观测非朗伯体表面的二向性反射率分布函数(BRDF)具有角度精度不够,观测装置很难确保每次光谱观测都能从不同角度观测同一定点等缺点,为此,本文设计了一种基于轨道的自动多角度观测装置。观测装置通过在半圆轨道上行走的小车改变方位角,小车上偏转的俯仰臂改变俯仰角,实现了对一点的可变角度光谱观测。该装置具有体积小巧、操作简单、成本低廉、便于携带等特点。研究试验证明,此装置能很好的完成观测工作。     

新疆地区年降水量的空间插值方法研究

为提高新疆地区年降水量的空间插值效果,通过增设模拟气象站点、补充实测站点数据空间变异性信息,采用确定性函数和地统计学的综合插值方法进行新疆地区年降水量的空间插值与比较验证分析。结果表明：（1）利用地统计方法分析多年平均降水量的最佳抽样间距,确定气象站点影响区,建立降水量与经纬度、高程、坡度、坡向、NDVI间的多元回归方程,增设模拟气象站点,可以有效增加降水量空间变异信息,显著提高降水量空间插值效果。（2）通过对比发现,反距离加权法（IDW）、复二次径向基函数法（MRBF）和普通克里格法（OK）3种空间插值方法中,MRBF的插值效果最好,是该地区降水空间分布的最适插值方法。（3）在新疆地区采用逐步综合的方法,即以多元回归方法增设模拟气象站点和MRBF进行年降水量空间插值,全面考虑影响因子与空间变异性,去除了多元回归带来的＂边界效应＂,弥补了实测降水量空间信息,得到了具有较高精度的年降水量数据集。     

塔里木盆地沙尘天气日数变化及影响因素

基于塔里木盆地32个气象站点1964—2022年观测数据,采用Sen+M-K趋势分析、重心移动模型、标准化回归系数和空间聚类方法,从空间特征角度着重分析塔里木盆地不同类型沙尘年日数的变化、趋势和移动规律,以及影响因素的贡献率。结果表明：（1）盆地以浮尘为主,其次是扬沙、沙尘暴,总体呈现南多北少的空间分布格局,且具有显著下降趋势。（2）盆地不同类型沙尘日数的重心呈向东南部移动的趋势,其中沙尘暴重心移动幅度最大。（3）气温升高、风速降低和大风日数减少是塔里木盆地沙尘日数减少的主要影响因素,降水量影响最小。（4）降水量对沙尘变化的贡献率高值聚集在盆地西部,平均气温和平均最高气温分别在盆地南部和西部,而大风日数和平均风速分别在盆地西北部和东南部。研究结果可为塔里木盆地有针对性的制定区域适用性防风固沙措施提供科学依据。     

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。