胡杨年轮对非确定性输水的响应特征——以塔里木河下游喀尔达依断面为例

[目的]确定塔里木河下游胡杨一级枝年轮与材积生长对非确定性输水的响应特征.[方法]垂直河道,在不同离河距离,采集胡杨一级枝年轮样本,绘制年轮宽度及材积生长量曲线,根据曲线形状,对不同地下水埋深条件下的响应特征进行分析.[结果](1) 2000年输水后,胡杨年轮生长量于2004年达峰值,2008年起,输水前后胡杨年轮宽度生长量差异不显著.(2)输水后胡杨一级枝材积生长量明显高于输水前,2008年达峰值,输水后各年、不同离河距离,材积生长量与输水前的均有显著差异.(3)输水后,河畔地下水埋深迅速抬升,2002年达峰值,随后逐年缓慢下降,胡杨材积生长量与地下水埋深变化相对应,呈“增-减-略增”型.[结论]胡杨年轮宽度生长量可以测度对输水的响应时间及范围,而胡杨材积生长量可测度对输水的响应程度及持续性,地下水埋深变化是决定胡杨材积生长量大小的关键因素.     

塔里木河下游胡杨样枝生长特征分析

借助树木水文学的方法,文章以对塔里木河下游主要建群植物胡杨年轮的生长量变化进行深入分析。结果显示:塔里木河下游生态输水后,胡杨样枝年轮生长量变化明显,说明输水对胡杨生长量的影响是显著的和积极的;输水后,胡杨年轮生长量表现出明显的时空动态变化规律。胡杨样枝的中部和底部年轮径向生长量之间的相关性很大,主枝顶部和侧枝顶部以及主枝中部和侧枝中部之间的相关性也很大。随着输水时间的延续,样枝胡杨主枝和侧枝径向生长量呈上升趋势;而且胡杨样枝不同部位径向生长量年际变化规律呈上升趋势,这充分说明塔里木河下游实施的生态输水工程对胡杨生长量的影响是显著的和积极的。     

干旱胁迫输水后胡杨测树因子特征及相关分析

为研究塔里木河下游长期干旱胁迫输水后胡杨主要测树因子的响应特征及相互关系,对不同地下水埋深条件下胡杨胸径、冠幅、树高进行了实地调查。结果表明,随离河距离增加（地下水埋深下降）,胡杨冠幅、树高逐渐减小,但胸径变化没有规律性。将调查数据按径阶进行冠幅与胸径、胸径与树高间的相关分析,结果表明其显著相关。用胡杨胸径与树高模型预测树高的平均精度为90.08%,随着地下水埋深下降,模型拟合精度逐渐降低;用胡杨冠幅与胸径模型预测胸径的平均精度为81.37%,模型拟合精度随地下水埋深变化的规律性不明显,这是胡杨经历长期干旱胁迫输水后地下水埋深条件不一致的客观表征。      

基于Quick Bird数据的胡杨、柽柳种群格局分析

[目的]对塔里木河下游主要木本植物胡杨、柽柳的树冠进行解译.根据解译结果,使用修正后最近邻体法分析胡杨、柽柳的格局分布.[方法]基于Quick bird数据,采用人机对话目视解译方法.[结果]胡杨和柽柳在不同离河距离均为聚集分布,格局强度胡杨随离河距离加大(地下水埋深降低)而增加,到离河1 500m又减小;柽柳灌丛格局强度总体上呈随离河距离增加而降低的趋势.运用高分辨遥感数据确定胡杨、柽柳群落分布格局,取得了与传统地面调查相同的结果,用遥感方法从定量角度验证了干旱区荒漠区胡杨、柽柳群落大都为聚集分布的定性结论.[结论]在植被稀疏的干旱荒漠区使用高分辨遥感数据可以定量分析木本植物建群种的分布格局特征.     

塔里木河下游植物群落空间分布及影响因素分析

为探究塔里木河下游植物群落空间分布及其影响因素,以实地调查的36个样地及植物种的重要值,运用双向指示种分析方法（TWINSPAN）对植物群落数量进行分类,通过除趋势对应分析法（DCA）、典范对应分析法（CCA）、除趋势典范对应分析法（DCCA）分析植物群落分布与影响因素关系。结果表明：①在所调查的所有样地中,多枝柽柳出现的频度最高,占总样地数的86.11%;其次是胡杨,占总样地数的41.67%;扁蓄、盐穗木、囊果薹草、薄翅猪毛菜、地肤出现频度最低,均占样地总数的2.78%。②TWINSPAN等级分类将塔里木河下游所有样点划分为9种植物群丛,其空间分布规律表现为,离河50 m范围内主要分布着以乔木植物胡杨、灌木植物多枝柽柳、草本植物芦苇为优势种的群丛;离河150—500 m范围内主要分布着以乔木植物胡杨和灌木植物骆驼刺、铃铛刺、多枝柽柳及草本植物芦苇为优势种的群丛;离河500—1 050 m范围内,主要分布着以乔木植物胡杨或灌木多枝柽柳为优势种的群丛。③CCA、DCCA两种排序结果的前2轴对环境因素的累计解释率均大于50%,各因素解释率及显著性分析结果表明总盐、地下水埋深对植物群落空间分布影响较大。因此,影响塔里木河下游植物群落空间分布的主要因素是总盐,其次是地下水埋深。塔里木河下游植物群落空间分布及影响因素分析对于揭示塔里木河下生植物群落数量特征和植被保护及生态修复具有重要的意义。     

人为输水干扰下不同树高级胡杨个体的分布特征研究——以塔里木河下游为例

自2000年实施的向塔里木河下游8次应急输水对以胡杨为主体的荒漠河岸林产生了一定的恢复作用.为了定量评估胡杨对人为输水的响应程度,采用"面"上宏观调查与" 点"上典型研究相结合的方法,以塔里木河下游阿拉干断面设立的长期监测样地内的胡杨为研究对象,分析与研究了树高及其分布特征.结果表明:不同树高级的胡杨分布具有一定规律性;随着离河距离的增加,胡杨株数呈递减趋势;特别是在距河50 m范围内人为输水干扰对胡杨幼苗更新具有显著作用.     

塔里木河流域上游天然胡杨叶片叶绿素与可见光-近红外光谱反射率的相关性研究

采用ISI921VF-512野外地物光谱辐射计实地测量了塔里木河上游天然胡杨5月至10月叶片可见光-近红外波段光谱反射率以及叶绿素含量,比较了不同月份间叶绿素含量的差异,并对叶绿素含量与光谱反射率进行了相关分析.研究结果表明:不同月份之间胡杨叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量差异极显著(p＜0.01),叶绿素含量最高的月份是8月,最低的月份是10月;胡杨叶片的可见光-近红外波段反射光谱与绿色植物的反射光谱曲线是一致的,不同波长位置的光谱反射率与叶绿素含量的相关性因波长不同而存在明显差异.在510 ～ 710 nm,胡杨光谱反射率与叶绿素含量之间呈极显著负相关,其中645nm处的相关系数最低(r在-0.45～-0.35之间);在415 ～510 nm和710～920 nm,胡杨光谱反射率与叶绿素含量之间呈极显著正相关,其中769 nm处相关系数最高(r在0.34～0.41之间).645nm和769 nm是两个具有特殊意义的波长位置,用于指示胡杨叶片叶绿素与反射率的相关性.     

甜玉米遗传距离稳定性的研究

根据70个甜玉米自交系数量性状的表现计算了几种方法的遗传距离，对遗传距离在不同年份的稳定性及测定方法之间的相关性进行了研究。结果表明：在同一地区不同年份间遗传距离的计算值是稳定的。两年遗传距离的相关性分析结果r=0.533**；不同方法计算的遗传距离进行相关分析结果，PCE与GCM之间的相关系数r=0.626**；PCE与HCCC之间的相关系数r=0.566**，国此遗传距离具有稳定性。     

胡杨叶片纤维素质量分数及含水率对春尺蠖择食程度的影响

以择食胡杨(Populus euphratica)叶片的食叶昆虫春尺蠖(Apocheima cinerarius)为研究对象，在塔里木河上游沙雅地区、中游英巴扎地区、下游阿拉干地区各选取与河道距离不同的5个监测样地(距离河道20、200、400、600、800 m)采集胡杨叶片样本，结合野外观察和室内分析，探究叶片纤维素质量分数及含水率对春尺蠖择食的影响。结果表明：胡杨叶片纤维素质量分数与春尺蠖择食程度的相关性显著，但与叶片含水率的相关性不显著。春尺蠖取食胡杨叶片时，表现出明显的“雄株叶偏食性”(即喜欢吃雄株叶片),受虫害脱叶的雄性胡杨占胡杨总量的52%,雌性胡杨仅占5%。3个地区未受虫害胡杨的叶片纤维素质量分数、剩余叶片百分比(P_RF)高于受虫害胡杨。中游英巴扎样地的受虫害程度较高、范围较广，叶片纤维素质量分数水平为7.60%～15.30%。受虫害胡杨的叶片纤维素质量分数及剩余叶片百分比随离河道距离的增加而增加，即虫害分布呈明显的河流廊道效应。上游沙雅样地的虫害分布与河道距离呈正比，离河道越远，胡杨叶片受虫害的程度越高。     

塔里木河下游不同荒漠植被防风阻沙效应

以胡杨、多枝柽柳、铃铛刺和黑刺4种天然荒漠植物为研究对象,对植株单株周围风速以及输沙量的变化进行了观测。结果表明,胡杨对地表风速和输沙量的防阻作用不明显,多枝柽柳、铃铛刺和黑刺灌丛对地表风速和输沙量的影响较明显;不同灌丛的迎风面2倍树高( TH)处的风速大于迎风面1TH处风速,输沙量大小与风速大小成正比;灌丛两侧1TH处的风速与输沙量大于迎风面1TH和2TH处风速与输沙量;背风面1TH处的风速最小,背风面风速达到一定距离后渐渐恢复原来的风速;背风面输沙量1TH处最小,距离越远越大;这4种植物的防风效益依次为多枝柽柳B1>胡杨A1>多枝柽柳B2>铃铛刺C1>黑刺D1>铃铛刺C2>黑刺D2>胡杨A2。     

塔里木河下游应急输水典型断面地下水流模拟分析

依据塔里木河下游英苏监测断面第一次输水前与第五次输水后地表水与地下水的监测资料。利用Modflow和PMPATH建立了该断面地下水剖面二维流运动的数值模型，分析了输水后地下水位的变化趋势及恢复水量，结果表明：线状输水在英苏断面的影响区域在距河2km以内，距河1km内则是显著影响区域。     

生态输水干扰下塔里木河下游阿拉干断面幼龄胡杨树高变化分析

[目的]评估塔里木河下游10次应急输水对荒漠河岸林的效益程度.[方法]根据近5年在塔河下游阿拉干断面河道两岸设立的胡杨长势指标数据,对比河道附近区域内幼龄胡杨树高增长量的变化.[结果]应急输水后河道两边地下水位抬升,对离河道距离近区内幼龄胡杨树高增长有了一定的促进作用,2005年,距离河道50 m以内幼龄胡杨平均树高为2.02m,到2010年增至2.66m;距离河道50 m以内幼龄胡杨树高增长量与离河道距离之间的相关性显著,相关系数R2为0.362 8;虽然应急输水量不断增加,但幼龄胡杨树高年增长量呈下降的趋势.[结论]该研究为塔里木河下游荒漠河岸林的恢复提供了理论依据.     

塔里木河上游渔业水域的水质分析与评价

随着塔里木河流域人类活动的持续加剧,导致塔里木河水日益恶化。本文通过对塔里木河阿拉尔段和多浪排碱渠的水质测定分析发现,塔里木河上游干流和排碱渠水质理化特征有所不同,水体指标均在渔业水质标准范围内,其中盐碱度的差异较大,并使得塔里木河水系土著鱼类生存环境压力增大,影响其生存,所以仍需对流域水体加强监管力度。     

输水影响下胡杨胸径生长量时空变化

以塔里木河下游14次人工输水对荒漠河岸林修复过程的生态效益评估为长期目标,利用近10 a在塔里木河下游阿拉干断面的大量野外调查数据,探讨了胡杨胸径在不同时间和空间尺度上对人工输水的响应。结果显示,随着输水次数和输水量的稳步增加,河道两边地下水位逐渐抬升,胡杨胸径生长量明显增大;但是,由于不同年间输水次数、输水季节和输水量有差异,各年间胡杨胸径生长量呈现出不同的增加趋势,胸径生长量与河道输水量大小相互对应,累计输水量与胸径生长量成正比,两者之间的指数函数模型拟合度为0.928。随着离河道距离的增加,地下水位抬升不明显,胡杨胸径生长量也逐渐变小,胸径生长量与离河道距离之间的回归模型拟合度为0.965,离河道距离与胸径生长量成反比。离河道距离与不同胸径级胡杨胸径生长量之间的回归模型拟合度(以胸径级增大的趋势)分别为0.876,0.879,0.849和0.837;与胸径级增大的趋势耦合。由此得出,胸径级大的胡杨胸径生长量随离河道距离的变化差异没有比胸径级小的胡杨大,说明胡杨胸径级越大(即胡杨进入老龄阶段),其胸径生长量与地下水埋深之间的关系则不明显。     

塔里木河流域“四源一干”生态环境中存在的问题及其成因分析

塔里木河是新疆南疆地区最重要的水源,被誉为“生命之河”。本文章主要针对塔里木河流域“四源一干”生态环境中存在的问题进行了探讨并分析了成因。     

塔里木河下游多枝柽柳茎直径生长对水环境时空变化的响应

通过对塔里木河下游输水河畔10个采样区多枝柽柳茎杆年轮宽度测量与统计分析,结果表明,2000年应急输水前,塔里木河下游各采样区多枝柽柳茎直径连年生长量逐年变小并趋于接近,各采样区水环境状况趋于一致,并有逐年恶化的趋势;应急输水之后不同采样区受水强度不同,多枝柽柳茎直径连年生长量出现不同程度的增大;应急输水对多枝柽柳茎直径生长生态作用效果的显著性由输水前其所受干旱胁迫程度和受水量共同决定。     

树皮年轮的研究及其意义

在对38科54属96种药用及常见经济树种进行实验研究的基础上,以树皮横切面所见纤维束环带为指标,阐述了树皮年轮的客观存在.并对依据树皮年轮鉴定树龄在林学和生药学等方面的实际应用进行了探讨.     

胡杨树冠疏失度对塔里木河下游应急生态输水的响应

[目的]向塔里木河下游应急生态输水,恢复和自然更新胡杨为主体的荒漠河岸植被.[方法]以塔里木河下游阿拉干断面设立的长期监测样地内的胡杨为研究对象,采用野外调查实测与室内数据分析相结合的方法,研究胡杨树冠疏失度对应急生态输水的响应.[结果]应急生态输水后地下水位的抬升对胡杨树冠疏失度的降低产生一定的作用;总体上,胡杨的树冠疏失度随着离河道距离的增加逐步增大,而且离河道越远,疏失度增加的程度就越大;树冠疏失度小于10;的旺盛胡杨主要分布在离河道100 m之内,其中多以疏失度少于50;的长势较好的胡杨为主.在离河道200～400 m,树冠疏失度为50;～75;长势较差的过熟林、衰老林比例开始增多.距河道400 m以外,胡杨密度开始急剧下降,树冠疏失度也明显增大.[结论]目前胡杨生长对生态输水的响应范围主要在距离河道400 m之内.     

无站条件下BP神经网络年径流量预测模型研究

针对无监测站的河流断面的径流量预测难的问题,选取了有针对性的影响因子,采用人工神经网络的BP改进算法—自适应调节学习速率算法,以Matlab神经网络工具箱为工具,以辽河干流铁岭站为假想对象,建立了无站条件下年径流量预测模型,模型训练48次误差达到要求,以2004～2006年3年实测资料作为检验样本进行仿真,验证模型的精度。仿真结果表明:3年预测结果全部满足要求,说明该模型可用于河流任一断面年径流量的预测。