近40a来精河流域绿洲土地利用/土地覆被时空动态演变

以1972-2010年精河绿洲的遥感影像及相关资料为依据通过对LUCC的对比分析发现:(1)近40a年来,研究区的未利用土地、水域、低覆盖度植被区面积始终保持前三位。(2)LUCC类型发生了显著变化,耕地、建设用地、未利用土地呈增势,其中建设用地和未利用地为主要转入类型;水域和植被覆盖区呈减势,其中水域和低、高覆盖度植被区为主要转出类型。(3)植被退化和水域面积减少主要受到年均温上升、年蒸发量增大等自然因素影响;建设用地和耕地面积增大主要受到人口增长、城市快速发展等人文因素的影响。     

基于能量平衡算法的精河流域绿洲蒸散发时空变化模拟

基于1998、2007年和2011年三期遥感影像数据,利用SEBAL模型对研究区蒸散发进行了估算,并采用morlet小波分析和M-K突变检验,对实际蒸散量时空格局、变化特征及周期性进行了研究。结果表明:1998—2011年,研究区实际日蒸散发从4.90 mm下降到4.46 mm,总体呈下降趋势;研究区中部艾比湖湖面为极高值,其范围为7.3~9.32 mm,西北部、北部和东部为蒸散量低值区,其范围为0.53~1.27 mm;研究区不同土地类型的日蒸散量中未利用地最小,其次是建设用地,除水体外林地和耕地最高;研究区蒸散量存在26~30 a的周期变化规律,预测2022年将再次转入下降,而2030年蒸散量则将再次进入上升周期。     

艾比湖流域绿洲稳定性研究

20世纪50年代以来,艾比湖流域绿洲荒漠化过程加剧,绿洲萎缩,稳定性严重失衡。由于绿洲是一个典型的灰色系统。因此,文章在探讨了基于水资源、土壤资源和植被资源表征下艾比湖流域绿洲稳定性变化机理的基础上,利用灰色系统理论的方法对绿洲稳定性的驱动机制进行了研究,诊断并分析了各影响因子在不同表征下对绿洲稳定性的贡献作用大小。结果表明:绿洲内外过度的人为活动是稳定性变化的主导驱动因素,为拓展绿洲学研究的新思路提供了有益的探索。     

新疆乌鲁木齐市“三生”用地的空间冲突研究

[目的]探析新疆乌鲁木齐市“三生”用地变化及其引起的空间冲突变动,为该地区的土地资源优化配置提供参考依据。[方法]利用外部压力、脆弱性和稳定性3个因子构建格网尺度下的空间冲突测度模型,对该地区2000—2018年空间冲突时空分异特征进行定量评价。[结果](1)2000—2018年,乌鲁木齐市北部为城市生活用地的主要增长方向,农业生产用地空间格局呈现破碎化趋势,生态用地是乌鲁木齐市三生用地的主要组成部分,应避免人类活动对新增核心生态用地的占用。(2)各个时期乌鲁木齐市“三生”空间冲突等级均表现为：稳定可控>轻度冲突>中度冲突>重度冲突。(3)重度冲突空间单元增幅最大,表明乌鲁木齐市重度冲突失控的地区范围有扩大的趋势。这应是乌鲁木齐市空间冲突调控的重点区域。(4)不同空间类型的空间冲突存在一定差异。乌鲁木齐市冲突强度从大到小依次为：生产空间>生活空间>生态空间。[结论]乌鲁木齐市“三生”用地变化与区域经济社会发展具有较强的吻合性,未来应逐步改变生活空间过速扩张而导致冲突水平逐渐增强的现象。应更加重视城市生活用地的动态监测,保护核心生态用地,以实现“三生”用地更...     

遥感模型支持下的精河流域绿洲表层土壤水分时空分布特征

土壤水分对干旱区气候变化、生态环境稳定、绿洲农业发展有着重要的影响作用。以新疆精河流域绿洲为研究区,基于Landsat TM和ETM+影像,借助修正后的温度植被干旱指数(TVDIm),进而反演了研究区2002年和2011年春、夏、秋3季的表层土壤水分。结果表明:(1)野外同步实测数据精度验证R~2值为0.800 2,TVDIm能够较好反映绿洲土壤水分分布状况;(2)研究区表层土壤水分的季节性变化明显,即秋季夏季春季,近10年间土壤水分总体呈趋湿特征;(3)研究区绿洲内部的土壤水分状况明显优于过渡带及天然荒漠区;(4)土地利用叠加分析指示,人类活动对土壤水分的空间分布影响强烈。     

艾比湖退化湿地的生态恢复

精河入湖口是典型干旱区湖泊湿地,也是艾比湖湿地的重要组成部分。近50年来,由于人类活动及气候变化等多种因素影响,艾比湖湿地生态系统健康受到威胁,出现不同程度的退化。为改善和恢复生态环境,自2004年开始实施湿地恢复实验工程。选择未恢复区、恢复1年区、恢复3年区和恢复5年区,比较其水、浮游生物、植被、土壤及碳循环等生态特征,结合野外调查及试验数据分析,对其恢复状态进行监测和评价。结果显示,至2009年,试验区湿地水域面积比例增加,水质得到改善,植被群落呈正向演替,土壤达到中、轻度盐碱化土水平,水禽种类增加,生物多样性更加丰富,土壤呼吸速率随恢复时间延长而逐渐提高。由此表明,只要水源充足,精河入湖口退化湿地在恢复过程中经4～5年即可恢复到未退化状态,以恢复湿地水文条件为核心措施的湿地恢复方案具有可行性。研究对于干旱区其他类型湿地的恢复及生态功能的改善具有指导作用。     

乌鲁木齐市2000-2018年“三生”空间格局演变及其风险评价

[目的] 剖析生产—生活—生态（“三生”）空间转变对绿洲城市生态风险变化的影响,实现“三生”空间的协调发展,为解决经济快速发展和社会转型中带来的国土开发秩序混乱及资源环境问题提供科学依据。[方法] 基于乌鲁木齐市2000,2010和2018年3期“三生”空间矢量数据,借助GIS空间分析、地统计分析等方法,分析“三生”空间演变特征,并构建网格尺度下的生态风险指数,对该地区生态风险时空分异特征进行定量评价。[结果] ①研究期间,研究区生活生产空间面积增加明显,增长率高达169.78%,生态生产空间面积平缓上升,生态空间和生产生态空间面积下降率达到4.27%和21.79%。“三生”空间综合动态度为0.40%,均呈现重心南移趋势。②2000—2018年生态空间区域内以高、较高风险等级为主,比例达92.15%,其他空间内风险等级相对较低;生活生产空间及生产生态空间区域内风险等级上升。③2010—2018年,该区域的生态风险程度有所减缓,生态风险等级变化以下降为主,是风险等级上升面积的1.95倍。④研究区生态风险对“三生”空间变化的响应弹性降低,表明影响生态风险的因素呈现多样化的特征。[结论] ①近20 a来该区域生活生产空间面积明显扩张,增加了606.99 km²,主要由其周边的生态空间以及生产生态空间转入; ②该区域生态安全状况后期趋于好转,但依旧属于中高风险地区,需要对生态系统极不稳定的生态空间加强管理。     

新疆典型沙尘暴源区绿洲土地荒漠化的动态变化分析

利用1990年到2005年遥感数据资料,基于NDVI计算了博尔塔拉河、精河流域绿洲土地荒漠化程度,分析了该地区土地荒漠化的历史演变特征。结果显示：1）1990-2000年期间,土地荒漠化呈加剧态势;2）2000-2005年期间,土地荒漠化逆转形势明显,恶化程度有所降低;3）1990-2005年的16年间,虽然研究区的荒...     

干旱区退化湿地恢复过程中的土壤呼吸特征研究

精河入湖口湿地是典型干旱区湖泊湿地艾比湖湿地的重要组成部分。本研究采用空间序列代替时间序列的方法分析了艾比湖精河入湖口退化湿地恢复中土壤呼吸的变化特征。结果表明:(1)随着恢复期的延长,土壤CO2通量的日变化有由单峰型向双峰型转变的趋势;(2)恢复期较短的湿地(1 a),季节变化具有单峰型特点,峰值在秋季,恢复期较长的湿地(3~5 a),季节变化呈现双峰型,且春季高于秋季;(3)退化湿地在植被恢复过程中土壤呼吸速率逐渐增强;(4)在退化湿地的不同恢复阶段,近地面10 cm土壤温度与土壤CO2通量的关系最密切。因此,只要水源充足,精河入湖口退化湿地在恢复过程中土壤呼吸速率随恢复时间延长而逐渐提高,经4~5 a即可恢复到未退化状态。     

干旱区精河流域地表温度的模型反演研究

以精河流域绿洲为研究区,使用Landsat ETM⁺数据,采用单窗算法和普适性单通道算法对研究区地表温度进行反演,并将这两种算法的反演结果与研究区MODIS温度产品(MODIS LST)进行比较。结果表明：(1) 单窗算法和普适性单通道算法反演的结果总体趋势比较接近,研究区整体的平均温度相差约2k;(2) 采用改进型土壤调整植被指数(MSAVI)代替归一植被指数(NDVI)计算地表比辐射率可有效提高反演精度,并且同等条件下单窗算法的反演精度高于普适性单通道算法,两种算法的反演结果与MODIS LST的相关系数分别是0.9255和0.8651;(3) 在城镇区域,普适性单通道算法反演结果与MSAVI的相关性高于单窗算法,相关系数为0.8136,说明普适性单通道算法更适合干旱区大范围城镇地表温度的反演研究。