渭干河-库车河三角洲绿洲土壤盐渍化动态分析及防治措施

[目的]新疆渭干河-库车河三角洲绿洲农业生产资源丰富,但遭受着土壤盐渍化的严重威胁.进行盐渍地时空动态变化特征分析及提出盐渍地防治措施,可以为区域农业及经济的可持续发展提供科学借鉴.[方法]采用基于知识决策树分类法构建模型提取研究区1989、2001和2007年盐渍化土壤专题信息,使用动态度模型分析研究区土壤盐渍化的动态变化.[结果]渭-库绿洲在1989～2007年,盐渍地总面积增加了192.76 km2.1989～2007年间盐渍地总面积的动态度达到0.232;.[结论]近20年间研究区土壤盐渍化呈现不断扩展的趋势,盐渍化危害程度加深.结合渭-库绿洲灌区的发展现状和区域特点,提出了水利工程、农业、生物和化学等方面的土壤盐渍化治理改良措施.     

新疆渭干河——库车河三角洲绿洲土地覆被变化及驱动力分析

[目的]监测渭库绿洲1989,2001和2007年的土地覆被变化情况,进而分析土地覆被变化数量和结构及其驱动力.[方法]选择盐渍化比较严重的渭干河-库车河三角绿洲(简称渭库绿洲)地区为研究区域,从土地覆被/覆被变化的角度出发,结合当地的遥感和地理信息数据,利用遥感技术,对渭库绿洲1989,2001和2007年的土地覆被变化进行了监测.[结果]各土地覆被类型从数量和结构上都发生了较大变化.[结论]近十几年来随着研究区域经济的发展,人口的增加,用地需求量增加使得土地资源大规模开发进而使林地等自然覆被减少,农业用地增加.开垦后由于灌溉不科学,盐渍化加重,因而土地盐溃化成了该地区目前绿洲农业生产发展的最大问题之一[1].     

渭干河-库车河三角洲绿洲植棉土壤的粒度分布特征

[目的]为了评价棉花长期连作土壤的物理性质即属性.[方法]利用棉花长期连作区试验,研究不同连作区棉田土壤粒度特征以及不同土壤层粒度特征的动态变化.[结果]库车县土壤多以细粉沙-中粉沙-极细粉沙-黏土为主的颗粒组成,属黏质壤土;沙雅县土壤多以粉沙-粗粉沙-细粉沙-极细粉沙为主的颗粒组成,属沙质壤土;新和县土壤多以中粉沙-粗粉沙-极细沙-细粉沙质地为主的颗粒组成,属粉沙质壤土.[结论]不同土壤剖面质地的粒度参数（X）、σ、SK与KG值与值存在差异,反映不同样地及不同土壤层的粒度特征.这为当地农业因地制宜发展提供了一定的理论基础.     

渭干河-库车河三角洲绿洲棉花种植面积时空变化特征分析

利用研究区棉花种植面积和产量相关统计数据,探究研究区棉花种植面积和产量的时空变化特征及单产和面积作用对棉花产量的影响。研究结果表明：(1) 近62年来,研究区的棉花种植面积、棉花产量和单产均呈上升趋势,而且表现出明显的阶段性和波动性,1949—1985年间增长缓慢,1986—2011年增长迅速。(2) 就棉花总产波动来看, 单产的作用占42.04%,面积作用占50.96%,在1949—1985年间单产增加对棉花总产量提高的贡献较大,在1986—2011年间棉花种植面积扩大对棉花总产量提高的贡献较大。(3) 1985年前棉花种植面积较稳定,波动不大,主要靠挤占粮食作物面积来扩大,1986年之后棉花种植面积扩大迅速,主要途径为开荒造地。(4) 棉花市场价格的波动、生产成本的上升、产量的徘徊、生产环境的恶化和品种等直接影响着研究区棉花生产的竞争力和棉农增收。     

渭干河-库车河三角洲绿洲农田表层土壤粒度特征分析

通过野外采样和室内实验相结合,对渭干河-库车河三角洲绿洲农田表层土壤的粒度变化规律及其影响因素进行了深入分析。结果表明:1研究区农田表层土壤机械组成以粉粒和砂粒为主,土壤质地较轻,粘粒和砂粒含量属于弱至中等变异强度;2就各土地利用类型而言,粘粒含量果林地最高,混合作物地最低;粉粒含量混合作物地最高,棉花地最低;砂粒含量棉花地最高,谷物地最低;3各连作年限棉田而言,粘粒含量连作15年棉田最高,连作20年棉田最低;粉粒含量连作15年棉田最高,连作25年棉田最低;砂粒含量连作25年棉田最高,连作15年棉田最低;4从总体上来讲,渭干河、库车河、塔里木河冲洪积物交汇处粘粒和粉粒含量较高,而砂粒含量较低,由绿洲中心往外,以粘粒和粉粒含量逐渐降低,而砂粒含量逐渐增加;5土壤母质属性、地貌地形、气象气候等结构性因素是控制研究区农田表层土壤粒径变异的主要因素,人类的农业生产活动等随机性因素加剧了农田表层土壤粒径的结构变化。     

棉花连作对渭干河-库车河三角洲绿洲土壤理化性质的影响

以渭干河-库车河三角洲绿洲连作5、10、15、20 a和25 a的棉田土壤为研究对象,对棉田土壤的理化性质和酶活性进行分析。结果表明： 随着棉花连作年限的增长棉田土壤容重增大、孔隙度下降,粗砂和细沙含量增加,粘粒含 量下降,其变化连作15 a极为明显; 随着连作年限的增长盐分含量和pH值逐渐降低,有机质和碱解氮含量大幅度升高,速效磷比较稳定或略有减小,而钾的含量显著下降,致使氮、磷、钾比例失调,其增减变化连作15 a极为显著; 随着连作年限的增长脲酶、过氧化氢酶和转化酶的活性呈现先升后降的趋势,连作15 a都达到最高值,蛋白酶和磷酸酶活性也呈现先升后降的趋势,但其活性连作20 a达到最高值。 由研究结果可以得出研究区棉花连作年限不宜超过15 a,棉花连作年限超过15 a时,会导致土壤容重增大、孔隙度下降,土体紧实板结,结构性差,土壤养分含量失衡,酶活性降低,土壤质量下降等连作障碍,使得棉花产出和效益受到影响。     

基于土地利用变化的渭干河-库车河绿洲生态系统服务价值分析

[目的]选取渭干河-库车河绿洲为研究区,分析与评价该区域生态系统服务功能价值.[方法]采用动态度模型、生态系统服务价值估算模型及生态系统服务价值敏感指数.[结果]1989 ～2007年间研究区生态系统总服务价值共增加了4.264 7×108元,年平均变化率为1.05;.在生态系统服务功能价值结构变化中,气体调节、气候调节、土壤形成与保护、食物生产和原材料的单项服务功能价值比例上升了,水源涵养、废物处理、生物多样性保护和娱乐休闲价值的单项服务功能比例下降.通过敏感性分析表明,生态系统总服务价值对生态系统服务价值系数缺乏弹性,研究结果是可信的.[结论]研究区生态系统服务价值的上升,反映了该地区生态系统为人类提供各种服务功能的能力有所上升,同时说明渭干河-库车河绿洲的土地利用类型的调整从宏观角度来看是基本可持续的.     

干旱区绿洲土壤盐渍化动态变化及其影响因子分析研究—以渭干河-库车河三角洲绿洲为例

[目的]土地盐渍化是干旱、半干旱地区由于人类不合理的开发土地资源活动和脆弱的生态环境相互影响而引起的土地退化问题,它严重威胁着干旱区绿洲生态环境的稳定性,约束着社会经济的可持续发展.因此,监测盐渍地的分布范围及其盐渍化程度,分析其成因对绿洲生态环境和社会经济可持续发展有着重要的意义.[方法]以塔里木盆地北缘盐渍地普遍发育区域渭干河-库车河三角洲绿洲为例,利用 1989年TM,2001年ETM +和2007年ALOS 3个时期的遥感影像数据,在野外调查的基础上,采用监督分类方法,进行了盐渍地动态变化分析研究.[结果]1989～2007年的19 a中,重度盐渍地面积从1 177.78 km2增加到1 192.33 km2,中度盐渍地面积增加了1 353.25 km2,轻度盐渍地面积减少了3.40;,总盐渍地面积呈增加趋势,增加面积为981.30 km2.[结论]盐渍化影响因子中人为因素占主导地位.对水和土地资源需求的增加以及不合理利用导致了该区域生态环境的恶化,进一步加重了盐渍化问题.     

新疆渭干河—库车河三角洲绿洲耕地时空变化特征分析

【目的】耕地资源的变化特征是土地利用与土地覆被变化研究的重要内容,也是关系到耕地安全与粮食安全的重大问题。新疆作为中国农业用地较多和后备耕地资源较大的省区,在中国耕地资源保护和持续利用中具有突出地位。渭库绿洲是新疆最典型的荒漠绿洲区,是阿克苏地区最大的灌溉区及新疆重要的产棉区之一,深入了解该绿洲耕地分布及其变化过程,对指导该绿洲农业发展,保障生态安全至关重要。【方法】本研究以遥感资料为数据源,选取动态度、区位指数和板块密度等地理计量模型揭示渭库绿洲近21 a来耕地的时空变化特征,分析其变化的主要原因。【结果】(1)近21a年渭库绿洲耕地发生了显著的时空变化。耕地面积从1994年的2 488km2增加到2015年的3 931 km2,研究期间增加了1 443 km2,耕地面积的比例从17%上升到26%,年均变化量68.71km2,年均变化率2.7%;耕地扩展中心逐渐由绿洲中上游转移到下游,并延伸到绿洲外围,主要表现以耕地为主的农业用地和建设用地为主的非农业用地增加,以及盐渍地和水域大面积减少;(2)从区位指数来看,各县的区位指数存在一定的差异,其中新和县的耕地区位指数均排在第一位,耕地聚集程度远高于全区平均和其他地区,沙雅县的耕地区位指数位于第二,聚集程度也高于全区平均值,库车县的耕地区位指数最小。【结论】经过近21 a的耕地扩展,耕地景观由已杂乱破碎斑块逐渐连接成片,耕地景观的优势进一步增加。降水和径流的增加为渭库绿洲耕地扩展提供了相对有利的气候条件,水利建设与人口增长是影响该绿洲耕地面积变化的主要原因。本研究提出的分析方法能快速、客观反映区域耕地格局的动态变化过程和差异特征,为耕地时空变化研究提供了一种新思路。     

渭干河—库车河三角洲绿洲土地利用/覆盖结构变化及荒漠化响应

利用渭干河—库车河三角洲绿洲1989—2007年的遥感数据,采用ENVI4.5遥感影像处理系统对研究区3个时期的数据进行处理,同时使用ARCGIS统计分析和计算,最终得到研究区土地利用/覆盖动态变化规律,并建立数据模型,探讨其荒漠化响应趋势。研究结果表明:在人类有意识的干扰下,进行科学的生态环境建设,将有利于合理的土地利用格局的形成和对土地荒漠化的遏制。     

渭干河-库车河三角洲绿洲农田表层土壤盐分特征分析

采用野外采样和室内试验相结合的方法,对渭干河-库车河三角洲绿洲不同作物类型农田表层土壤盐分离子含量进行分析,为干旱区绿洲农田土壤盐渍化的治理、合理利用及因地制宜的精准改良提供一定的理论依据。结果表明:土壤总盐含量为3.43 g/kg,属于轻度盐渍化,其中棉田最高为5.28 g/kg,谷物地最低为1.60 g/kg;土壤呈微碱性。各盐分离子中SO2-4比重最大,表层土壤以硫酸盐类盐渍土为主。在阴离子中,SO2-4比重最高,其中在果林地最高,在棉田最低;在阳离子中,K++Na+比重最高,其中在混合作物地最高,在棉田最低。农田表层土壤总盐分含量与Ca2+含量呈极显著正相关;Mg2+含量与p H值呈显著正相关,与Cl-含量呈极显著正相关,与HCO-3含量呈显著负相关。棉田表层土壤总盐分含量与Ca2+含量呈极显著正相关,Mg2+含量与Cl-含量呈极显著正相关。谷物地、混合作物地和果林地表层土壤总盐分含量与K++Na+、SO2-4含量呈极显著正相关,与Cl-含量呈极显著负相关,与p H值呈显著正相关;Ca2+含量与Mg2+含量呈极显著正相关;SO2-4含量与p H值呈显著正相关,与K++Na+含量呈极显著正相关,与Cl-含量呈极显著负相关;Cl-含量与K++Na+含量、p H值均呈极显著负相关。表层土壤总盐分在空间上从绿洲内部向外围及扇缘逐渐增多,非盐渍化与轻度盐渍化土壤主要分布于绿洲内部及东北部,中度盐渍化土壤主要分布于绿洲的南缘,重度盐渍化土壤主要分布于绿洲的西岸、外围与扇缘地带。     

基于景观生态模式的农田景观格局变化研究——以江苏扬中为例

在遥感和GIS技术的支持下,结合试验农区8种农田生态模式和实地调查数据,在对不同农区5年间景观格局特征(多样性指数、匀度指数、优势度指数和破碎度指数)分析的基础上,找出了以生态模式为尺度的主要影响因子与景观格局变化之间的对应关系,揭示了生态模式尺度下景观格局变化的生态学意义。研究认为:生态模式作为农田景观破碎度的限制性因子影响明显;城郊农区及环岛农区比规模生产农区生态模式对农田景观格局的影响大;稻田中的生态模式对景观格局影响不显著。     

新疆渭-库绿洲棉花种植面积遥感监测研究

渭干河-库车河三角洲绿洲是新疆的棉花主要生产区域之一,准确掌握该区种棉面积及空间分布情况,对新疆棉田的优化布局和棉花产业的可持续发展具有重要意义。本文利用TM遥感影像及野外调查数据,建立研究区典型地物类型解译标志,通过遥感分类确定了渭-库绿洲种棉区域范围。结果显示,研究区棉花主要集中分布于西南和南边沿塔里木河北边的新开垦地,零星分部于中部和北部。遥感监测得到的研究区棉花总面积为155210 hm2,2011年统计面积为147493 hm2,棉花面积信息提取总精度为94.77%;库车县、沙雅县、新和县的棉花面积遥感提取精度分别为92.16%、97.83%和93.19%。研究表明,利用TM遥感影像并结合野外调查是区域尺度快速提取棉花种植面积信息的有效手段。     

塔里木河流域生态景观格局的遥感信息提取与分析

利用遥感信息源 ,在GRS99及IDRISI支持下 ,依照图像图形学的相关原理 ,识别合成图像的信息丰富程度 ,确定用于塔里木河干流景观格局分析的基准图像 .沙漠石油公路和塔里木河两大廊道呈十字形位于该区域的中部 ,它们决定了整个系统物质、能量及信息的传播途径 .零星分布的油井所组成的小斑块以及连接它们的线路所组成的廊道 ,代表了石油勘探及开发在该区的发展轨迹 ;位于主河道两侧的河岸林使河流廊道更富有生态意义 ;远离主河道的天然植被形成了条形、椭圆形等不规则形状的群落 ,多以斑块的形式丰富了景观的内容 .该区域的沙丘及其南部和东北部的沙漠 ,是该区域特色明显的基质 ,决定了英巴扎地区生态环境的严酷性和脆弱性 .人类活动是土地分割、景观破碎化的主要原因 ,生态景观建设的理论及实践必须用遥感、GIS等现代科学技术的成果作指导 .     

渭-库绿洲耕层土壤水盐空间分异特征研究

探索干旱区绿洲耕层土壤水盐空间分异规律对土壤盐渍化防治具有十分重要的意义。以渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,采用反距离加权、局部多项式、径向基函数和普通克里金插值方法进行土壤水盐含量的空间插值,并利用均方根误差、平均相对误差、平均绝对误差以及决定系数对4种插值结果进行精度验证,并分析不同海拔和土地利用类型下的土壤水盐空间分异特征。结果表明:1）研究区耕层土壤水盐空间变异程度由大到小依次为土壤总盐＞电导率＞含水量＞pH值,pH值属于弱空间变异,电导率和土壤总盐属于强空间变异,土壤含水量为中度空间变异。2）对比4种插值方法的精度,由高到低依次为反距离加权>径向基函数>普通克里金>局部多项式,反距离加权模型的决定系数最高,均方根误差、平均相对误差和平均绝对误差均最小。3）研究区耕层土壤含水量由东向西递增,而pH值、电导率和土壤总盐由东向西递减,均呈现出较为明显的条带状分布规律。在不同海拔高度和土地利用类型下,土壤水盐含量呈现出显著的空间差异（P<0.05）。     

珠三角绿道网:基于生态学意义的解读和诠释

在介绍了珠三角绿道网的建设背景和成效后,就它的规划和建设实践进行了基于生态学意义上的解读和诠释.     

基于PLUS模型的山区城镇景观生态风险动态模拟

  目的  探究山地重点开发区景观生态风险时空演变特征,模拟预测景观生态风险变化趋势,为缓解中小城镇生态保护和建设开发矛盾、促进中小城镇土地资源可持续利用、发挥中小城镇区域中枢功能、推动区域高质量发展提供支持。  方法  以2000、2010、2020年土地覆被数据为基础,运用基于景观格局指数的景观生态风险评价模型,揭示云南省安宁市景观生态风险时空演变特征,并采用在FLUS模型基础上改进的PLUS模型动态模拟预测安宁市2030年不同情境下景观生态风险空间分布特征和变化趋势。  结果  2000—2020年,研究区人造地表面积呈上升趋势,耕地、草地、灌木地、水域面积总体呈下降趋势,林地面积相对稳定;景观生态风险值空间集聚状态明显,但集聚程度呈下降趋势。景观生态风险等级整体以中等生态风险、较高生态风险为主,占总面积的59.76%~52.95%;2030年3种不同情景中生态保护情景下的高生态风险区面积最小,低生态风险区面积最大,恶化区最少。  结论  山区中小城镇生态风险管控和建设开发矛盾明显,生态风险时空分布特征与人类活动干预强度密切相关,高生态风险区主要分布于各街道城镇扩展的边缘地带,应重点关注城镇用地扩张所导致的景观类型结构及其生态风险的动态变化;基于生态保护情景的安宁市景观生态风险空间分布特征和变化趋势更接近生态安全格局优化路径,更符合安宁市区域经济社会的高质量发展。图5表5参30     

基于生态保护格局的长白山北部森林景观特征分析

本研究旨在分析长白山林区北部景观格局特征,并以此作为未来生物多样性保护与构建长白山地区整体森林保护格局的依据。基于泉阳和露水河林业局森林资源二类调查资料和林相图,利用Arcgis和Fragstats等软件,从土地利用类型、优势树种和龄组的角度,分析了景观构成要素和森林保护现状,在景观水平和斑块水平上分析了该区景观格局指数特征。结果表明:有林地主导着土地利用类型,森林景观优势明显,研究区整体景观存在破碎化,优势景观类型破碎化程度比较严重;森林景观中各优势树种和龄组景观的优势度较弱,景观连通性较差,树种与林龄结构复杂,景观破碎化更为严重;幼龄林是破碎化最严重的龄组。人为活动对优势树种和林龄组成有着显著的影响,人为干扰是景观破碎化的最主要原因。根据分析结果,该区应科学规划城镇化建设,引导作物栽培合理开展,改善景观破碎化现状并建立有效的生态廊道,提高森林生态系统的生物多样性和稳定性。