艾比湖流域生态环境质量评价

艾比湖流域是我国西北内陆干旱区生态退化最严重的区域之一,上世纪50年代以来,随着流域的开发和气候变迁,湖泊水域面积剧减,湖周平原区呈现了沙漠化扩展、次生盐渍化严重和自然植被大量衰败等生态环境问题。研究分析认为,形成这些问题的根源(驱动力)是:1)持续的干旱和大风等气候特征控制了生态环境的总体面貌;2)地质地貌控制了生态环境的空间格局;3)水文状态特别是地下水控制了生态环境系统的演化方向和生态结构与功能,地表水、地下水、土壤水和大气降水均以各自的方式影响着流域的植被和生态;4)人类水资源利用和土地开发影响了生态环境的规模和稳定性。以此为基础,用各自的表征指标构成基于驱动力的生态环境质量评价指标体系。利用Matlab中的径向基神经网络模型定量评价了流域的生态环境质量,结果表明流域生态环境从山地向平原到湖泊逐渐变差,最差的地段是艾比湖湖滨的盐土平原、沼泽湿地,这说明保护艾比湖是该地区生态环境的核心问题,要实现流域协调发展必须保证足够的入湖水量。     

新疆艾比湖流域植物区系研究

艾比湖流域目前生态环境问题很严重,突出表现在:盐尘暴天气增多、艾比湖湖面缩小、沙漠化、生物多样性降低、水资源利用不合理、水体污染等。这些对天山北坡经济带会产生威胁,所以对艾比湖流域进行生物多样性研究有重大意义,是非常必需的。对此我们在艾比湖流域进行野外调查,并整理和鉴定植物标本,艾比湖流域共有高等植物1178种,隶属79科440属,其中蕨类植物7科,9属,15种,裸子植物3科,4属,7种,被子植物69科,427属,1156种,其中有2个特有种:艾比湖桦(Betula ebinuricum),艾比湖沙拐枣(Calligonum ebi-nuricumIvanova)。对艾比湖流域的植被进行了地理区系成分分析,结果表明:艾比湖流域治污区系成分复杂,分属于20个类型,以中亚成分、欧亚成分和北温带成分占优势,表明新疆种子植物区系特征与本地区所处的气候带、地理位置及其地史变迁是一致的。这可为艾比湖流域生物多样性研究、生物资源的合理开发和流域生态环境治理提供参考依据。     

新疆精河流域土壤质量空间分异规律分析

以新疆精河流域为研究对象,运用GIS和地统计学的原理与方法.对该区域的pH、水溶性盐分、速效钾、有效磷、碱解氮、有机质等土壤质量要素的空间分异规律进行了定量分析.结果表明:1)流域内土壤质量要素的空间异质性明显,人类的干预程度严重影响土壤的空间异质性;各土壤质量要素的空间变异程度不同,其排列顺序依次为有效磷＞有机质＞碱...     

新疆艾比湖流域平原区土壤螨类群落特征

为了解艾比湖流域平原区土壤螨类群落特征及其变化动态,2012年4、7、9、11月中旬对该流域七种生境土壤螨类进行了取样调查。结果显示:1)共捕获螨类11 697只,隶属于4目56科75属,其中甲螨目为9445只44属30科、革螨目为1785只12属10科、辐螨目为385只16属14科、粉螨目为82只3属2科。其中尖棱甲螨属Ceratozetes和广缝甲螨属Cosmochthonius为优势类群,古甲螨属、礼服甲螨属、盖头甲螨属等14属为常见类群,三皱甲螨属、直卷甲螨属、三甲螨属等59属为稀有类群,各类群所占的比例分别为18.98%、39.1%及41.92%。2)七种生境土壤螨类群落时空分布均存在显著差异(P<0.01),其中个体数水平分布依次为防护林>草地>耕地>灌木林>枸杞园>盐碱地>胡杨林。垂直分布表现出明显的表聚性,各层个体数比例分别为54.84%、30.23%、10.9%及4.1%,而季节变化表现为秋季>春季>夏季>冬季。3)不同生境植被类型、湿度、有机质含量及人为干扰程度是影响该流域土壤螨类群落特征的主要因素。     

新疆艾比湖流域水资源供需关系预测分析

本文以2000年艾比湖流域的水资源利用现状为基础,建立了流域水资源供需系统的动力学模型,并结合流域的人口和经济发展状况,计算预测模拟了流域未来30年的可供水量、人口、工业产值、农业产值、生活用水、工业用水、农业用水、生态环境用水等主要8个指标的变化趋势及供需水平衡分析。根据预测结果,对目前和将来用水中可能出现的问题,提出了流域水资源供需水平衡协调的对策。     

新疆艾比湖流域平原区不同生境中小型土壤动物群落特征

为了解艾比湖流域平原区不同生境中小型土壤动物群落特征及其变化动态,2012年4月、7月、9月和11月中旬分别对该流域的灌木林、盐碱地、草地、自然林、果园、防护林及耕地等7种不同生境中小型土壤动物群落特征进行了取样调查。结果表明:共获得中小型土壤动物18971只,分别属于3门、12纲、29目(30类);其中甲螨亚目、弹尾目和垫刃目为优势类群,占总个体数的72.1%;中气门亚目、蛭态目、前气门亚目、茅线目、鞘翅目幼虫、膜翅目和线蚓目等7类为常见类群,占总个体数的19.9%。其余的20类为稀有类群,占总数的8.0%。在7种不同生境中小型土壤动物类群和个体数之间存在明显的差异(p0.05),其个体数水平分布依次为防护林耕地草地灌木林果园自然林盐碱地,而类群数顺序为防护林草地耕地果园灌木林自然林盐碱地。在垂直分布表现为明显的表聚性特征,即从地表向下,随着深度的加深其类群和个体数量逐渐减少,并各层间具有显著性差异(p0.01),即0~5 cm5~10 cm10~15 cm15~20cm。个体数的季节动态变化依次为秋季最多,其次为春季和冬季,而夏季最少。     

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。     

艾比湖生态环境综合治理和经济可持续发展的研究

本文根据艾比湖及其周围地区环境变化的趋势以及可能造成的生态危机，经较全面分析，提出了一系列整治环境，合理利用自然资源，发展区域经济的对策。     

新疆艾比湖湿地自然保护区土壤空间异质性研究

通过对新疆艾比湖湿地自然保护区内土壤颗粒组成、水分、盐分、pH值和速效养分(氮、磷、钾)、有机质含量等土壤理化性状的空间分宜进行了探讨。结果表明:土壤颗粒组成主要以粉粒与砂粒为主,土壤质地以粉砂质壤土与砂质壤土为主;土壤含水量总体呈现湖周湿地>河流入湖口>泉眼分布区>荒漠的规律;艾比湖湿地不同类型土壤盐分存在明显的表聚现象,土壤盐化、碱化严重;艾比湖湖周土壤pH值北部高于南部,东部高于西部;艾比湖东部土壤速效氮含量最低,南部速效钾含量最低,北部速效磷含量最低,与此同时,艾比湖湿地速效养分在不同土壤类型不同剖面中的含量具有一致性;土壤有机质与碱解N含量相关性较强,其空间分布的特点是环湖土壤有机质含量低于阿其克苏河沿岸土壤有机质含量,梭梭荒漠表层及平均有机质含量与土壤含水量呈弱线性相关。     

艾比湖流域水资源变化与区域响应

艾比湖流域地处干旱的北疆地区,人类活动中最突出的建设水利设施和土地开发利用,加之全球变化的影响,改变了艾比湖及其水系原生自然生态系统,水资源和水环境发生了很大的变化。在综合研究流域内水资源变化成因的基础上,提出通过开源和节流并举,保证生态用水量,调整产业结构,依靠工程性和非工程性措施响应水资源变化,降低脆弱性,实现流域效益的最大化。     

新疆艾比湖流域盐尘分析

通过对艾比湖流域的野外考察,以及沿途访问、咨询,分析了艾比湖流域盐尘的成因、加剧的原因、危害以及提出几点治理的办法。结果表明:艾比湖流域盐尘的成因主要是:阿拉山口强劲的大风;丰富的盐尘源;地表干燥、疏松,植被屏障衰退和丧失。近几年主要由于人类不合理的经济活动,使得盐尘源地扩大和地表状况恶劣,造成艾比湖流域盐尘加剧。盐尘的危害也越来越严重,不仅对工农业和人体造成了严重危害,而且已经危及到天山北坡经济带的持续发展,所以治理盐尘刻不容缓。由结果分析要治理艾比湖流域的盐尘,需要减少提供盐尘的源地,改变地表恶劣的状况。     

干旱区湿地土壤有机质空间分布及关系研究——以艾比湖湿地为例

通过对干旱区湿地-艾比湖湿地土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等土壤质量指标分析,结果表明:湖区土壤有机质含量呈现出盐化草甸土>盐土>灰棕漠土>风沙土的规律。湿地土壤有机质空间上表现为湖区以东、以西、以南方向上层土壤有机质依次递减,湖区以北上层土壤有机质先递减后递增。湖区以西中层土壤有机质与上层趋势一致,以北有机质含量较大,湖区以东、以南方向有机质含量较小。下层土壤样品中,湖区以西、以北位置均呈现递减趋势,以东方向有机质含量较高,以南较小。盐化草甸土有机质含量自上而下依次递减,趋势明显。盐土、风沙土、灰棕漠土有机质含量上层>中、下层,中下层含量差异较小。土壤中的碱解氮、速效磷、速效钾含量与土壤中有机质含量具有较好的相关性。     

新疆艾比湖湖面面积变化分析

利用遥感资料和文献,研究艾比湖湖面面积的年际和月际变化。利用最小二乘法求参数,进行线性回归,寻求湖面变化和降水因子的相关性,得出降水量和湖面面积的相关系数为0.706 43,经显著性检验,并用大量的数据及事实分析了湖面面积和其他自然因素及人类活动因子的相关性。根据以上研究可以大致预测艾比湖湖面的变化趋势,为决策层制定防治对策提供科学依据。     

新疆艾比湖绿洲干燥指数变化特征

基于艾比湖绿洲4个气象站1960-2013年逐月的气候资料,计算了干燥指数。结果表明:(1)艾比湖绿洲近54 a干燥指数的均值为6.97,属于干旱地区,干燥指数呈显著下降趋势,并且持续性较强,下降幅度约为0.49·(10a)^-1(P<0.05);夏季的干燥指数最大,为9.04,冬季最小,仅为2.20。(2)艾比湖绿洲全年干燥指数在1985年发生突变性减小,夏季和冬季发生突变性减小的年份为1991年和1983年,而春季和秋季不存在突变点。(3)艾比湖绿洲干燥指数的演变过程存在着7~8 a和20~21 a的周期变化,其变化的第一主周期为9 a,第二、三周期分别为21 a和5 a。(4)干燥指数对于风速的变化最为敏感,并且相对贡献率最高,而日照时数的变化最不敏感。     

新疆艾比湖地区绿洲化与荒漠化的冲突与协调

本文通过对艾比湖地区近些年经济活动过程中土地利用时空变化采集数据以及野外调查资料进行分析,深入研究了艾比湖地区经济活动过程中绿洲化与荒漠化冲突的成因机制及其表现。研究结果表明:不合理的人类活动是导致艾比湖地区绿洲化和荒漠化冲突的根本原因。最后本文针对艾比湖地区经济活动过程中绿洲化与荒漠化冲突的成因机制以及从二者冲突表现出来的一些问题,提出相应的对策和建议。     

新疆艾比湖湖面动态变化及其影响研究

艾比湖是新疆典型的平原区湖泊,随着近50年来流域气候和人类扰动双重影响下,艾比湖湖面相应呈现出动态变化的态势。由于其地理区位独特,艾比湖湖面变化所引发的区域性生态环境问题,已成为关系到新疆社会经济可持续发展全局的紧迫问题。本文以艾比湖为研究靶区,从年内与年际尺度对湖面变化进行研究,并在剖析湖面动态变化原因的基础上,系统地分析了湖面动态变化的生态环境效应及其影响[1,2]。指出要维护艾比湖地区良好的生态环境,必须对艾比湖最优运行水位加以研究,通过最优运行水位模型的构建来确定具体优化管理方案,以确保艾比湖流域生态环境与社会经济的和谐发展。     

农业面源污染对丰水期艾比湖流域水环境的影响

在2008年5月对艾比湖流域地表水进行了系统采集,运用综合污染指数法对水环境质量进行评价,并分析水体中各形态氮磷含量的分布特征。结果表明:丰水期艾比湖流域水体中主要的氮素形式是NO3--N,各条河流中以博尔塔拉河NO3--N(0.433 mg/L)和TN(3.545 mg/L)含量最高,表明农业面源污染是博尔塔拉河受污染程度高于其他河流的主要原因。奎屯河、精河中NH4+-N(0.251 mg/L,0.249 mg/L)的含量在流域内较高,反应了人类活动的影响在两条河流中起主导作用。艾比湖流域各断面上的TP,TN浓度均较高,博尔塔拉河的TN含量超过Ⅴ类水质标准。整个艾比湖流域TP,TN的含量基本达到了富营养化的水平。     

艾比湖湿地土壤粒度特征分析

为了探明阿拉山口大风对地表土壤粒度分布的影响,本文选取阿拉山口风向影响下的阿拉山口地区（A区域）,博河、精河下游河岸带（B区域）,阿奇克苏河下游河岸带（C区域）作为研究区,三个区域的表层土壤作为研究对象,以艾比湖湿地表层土壤粒度测试实验为基础,分析土壤粒度及空间分布的特征。平均粒径结果表明：阿拉山口区、博河,精河下游河岸带、阿奇克苏河下游河岸带粒径分别为101．49μm、77．54μm、49．82μm;偏度特征为：三个区域的偏度均值结果显示为正偏态,分别为为4．01（阿拉山口区域）、3．71（博、精河区域）、2．77（阿其克苏河区域）。土壤质地分级结果为：阿拉山口区土壤质地以粗砂为主,博河,精河下游河岸带以沙砾和粉砂为主,阿奇克苏河下游河岸带以粉砂为主。上述结果定量地揭示了阿拉山口常年的风力侵蚀作用及其人类活动对该区域表层土壤粒度的影响。     

新疆玛纳斯湖演化的地貌特征

在北京一号卫星遥感影像的支持下,利用最新实测精度达到1 m分辨率的地形等高线数据、野外测量数据,结合20世纪50年代野外实地调查资料等前人研究成果,对玛纳斯湖演化的构造地貌特征及补给来源等进行了详细分析。结果表明:①构造运动奠定了玛纳斯湖及周围湖泊演化的基本地貌特征,玛纳斯湖是古玛纳斯湖在3次区域性构造运动和气候因素作用下解体后分离出的几个小湖泊之一,早在1915年玛纳斯河改道之前就已经存在,并不是游移湖。玛纳斯湖北部的洪积扇与古河道、多斯他浪岗冲积扇等表明,除接受玛纳斯河补给外,很多发源于准噶尔盆地南、北部山区河流都曾补给过古玛纳斯湖;这些冲、洪积扇的扇缘位置、玛纳斯湖和艾里克湖北部的两级阶地,玛纳斯河的三角洲平原及各湖泊都在海拔280 m的范围内,表明古玛纳斯湖的范围可能在海拔280 m的高程范围内;湖区钻孔取样分析等相关研究也表明,自晚更新世以来,该区域一直为湖泊环境。②各湖泊的补给关系分析及湖泊演化过程表明,人类活动是近半个世纪以来湖泊演化的主要驱动力,保证白杨河、玛纳斯河这两条补给河流的入湖水量,是该地区湖泊湿地得到恢复和维持的前提。