近50年玛纳斯河流域径流变化规律研究

玛纳斯河流域上游山区形成的径流是供给中下游平原区和玛纳斯绿洲的重要水源.文中利用玛纳斯河上游2个水文站和4个雨量站1956～2006年系列径流和降水资料,利用多种指标和小波分析法分析径流年内、年际变化特征.结果表明:玛纳斯河上游流域径流年内分配不均匀,主要集中在6～8月份,占多年平均流量的66.9%～70.3%;径流年...     

多源NDVI在玛纳斯河流域荒漠化监测中的应用

为了对玛纳斯河流域荒漠化进行长期准确地监测,在分析MOD13A1-NDVI(归一化植被指数)与同期8 km×8 km AVHRR-NDVI数据的基础上,建立了基于两种不同NDVI数据的荒漠化分级指标体系。利用相应的分类体系进行了流域荒漠绿洲带1982~2008年荒漠化的遥感监测,并结合19892、000和2008年8月Landsat-5/TM数据,分析了3种不同NDVI数据在空间上的差异性,并进一步分析了荒漠化演变的原因。结果表明:(1)同期AVHRR、MOD13A1和Landsat-5/TM监测结果显示出相似的空间差异性,绿洲带北部紧连古尔班通古特沙漠地区植被覆盖稀疏,NDVI较小;南部绿洲灌溉区植被覆盖较好,NDVI整体上较大。植被覆盖具有显著的空间差异性,这与地形因素、水分、热量条件、地貌形态和土壤理化性质等气候环境因子存在联系。(2)近20 a来,绿洲带外围不断向南迅速扩展,由20世纪80年代初的11 200 km2增加到90年代末的12 672 km2,增加了1 472 km2;绿洲带内部以石河子垦区为中心,NDVI呈辐射状逐年线性增加。(3)近8 a来,绿洲内部变化不大,荒漠带中盐渍化土地增加显著,2008年面积为1 906 km2,较2000年增加了1 712 km2,东部丘间盆地被开垦耕地面积196 km2。     

玛纳斯河流域地下水氚同位素研究

氚同位素作为一种理想的示踪剂被广泛用于地下水循环研究。以玛纳斯河流域为研究区,利用1953-2003年降水氚浓度恢复结果,结合活塞与全混模型得出地下水系统的平均滞留时间,并估算地下水系统的平均更新速率。结果表明:从冲洪积扇到冲洪积平原沙漠区地下水的年龄逐渐增大,滞留时间增长,更新能力变弱。不同地下水系统其更新速率差别较大,其中平原区潜水水流系统氚值最高,地下水的年龄在30年左右,更新速率在6%左右,更新速率最大,地下水更新能力最强。     

新疆玛纳斯河流域棉田土壤有机碳含量时空分异规律

玛河流域棉田土壤有机碳的空间分异与连作棉田土壤有机碳变化的研究结果表明:由南至北在纬度梯度上有机碳总量随土壤粘粒含量的降低,砂粒含量的增大而呈下降趋势。HU-C和FA-C的变化趋势与总有机碳变化相近,HA-C在冲积扇缘有最大值,冲积平原下降,干三角洲呈增加趋势。H/F和Kos随纬度呈增长趋势。棉田土壤有机碳总量在秸秆还田技术下随连作年限的增加而提高,但主要增加了HU-C。H/F随连作年限呈下降趋势,在连作8年之后变为1。Kos在连作1~9年呈下降趋势,随后开始增长,8~9年是连作棉田土壤有机碳质量衰退的警戒值。     

玛纳斯河流域耕地时空变化及其生态环境效应

以干旱区典型流域-玛纳斯河流域为研究区,利用1976、1989、20005年三期遥感影像结合G IS软件,探查近30年玛纳斯河流域耕地时空变化及其生态环境效应。结果表明:该流域耕地资源在时间和空间上都发生了较大的变化。耕地总量在不断增加,由1976年3418.71km2增至2005年5907.62km2,且1989~2005年间耕地年均增长较1976~1989年更快。矩阵分析则表明了耕地的增加是依靠开垦草地与盐碱地。耕地的减少主要是由于建设占用耕地、耕地撂荒转变为盐碱地或沙地以及退耕还林。空间上流域耕地范围扩大,在绿洲区分布趋于连片,而绿洲边缘的耕地破碎性有所增强,耕地成为流域最主要的景观。由于耕地的不断扩大,致使流域生态环境发生了剧烈的变化,出现了如尾闾湖干涸、草场退化、土地退化、生物多样性降低等一系列的生态环境问题。     

新疆玛纳斯河流域绿洲景观生态脆弱性时空分异

以2000年、2005年和2014年3期Landsat TM影像为基础数据,运用景观敏感度和景观适应度指数构建景观生态脆弱度评价模型,采用空间分析方法和统计学方法研究其时空分异特征以及空间关联格局,结果表明:(1)2000—2014年,耕地、建设用地和未利用地增加、林地减少较快,水域和草地缓慢减少,流域景观生态脆弱性呈上升趋势。其中,2005年以后脆弱性上升明显,结构性因素对景观格局变化的影响逐渐增大,但非结构性因素始终居于主要地位。(2)流域景观生态脆弱性具有高度的空间自相关性,表现为明显的空间关联性和空间依赖性,呈高-高集聚和低-低集聚、趋同空间正相关格局。(3)脆弱性空间分异较为显著。2000年以较低和中等脆弱区为主,两者所占面积比例为57.36%,较高和高脆弱区分布在西北部;2005年大部分地区处于较低和中等脆弱区,流域中下游较高脆弱区向东部延伸;2014年脆弱度水平明显增大,高脆弱区所占面积比例为10.9%,较高和高脆弱区向中游以及中上游扩张,城市空间扩张和建设用地扩大是导致脆弱度增大的主要动因。(4)中上游脆弱性空间扩张强度、方向、趋势与中下游脆弱性变化密切相关,说明人工绿洲建设进入高强度集聚规模和大规模生态外部性的空间发展阶段,应加强全流域统筹、全要素规划、全过程管理的生态建设与重构。     

中国新疆玛纳斯河流域农业生态环境资源保护与合理利用

<正> 玛纳斯河流域地处中国新疆天山北麓中段,位于东径84°57′～86°43′,北纬43°20′～45°56′。行政上包括了玛纳斯县、沙湾县农垦八师,总面积24328km~2。该地属温带内陆干旱区,以石河子为例,年均温6.6℃,年均降水量199mm,年蒸发量1547mm。该流域地势南高北低,南部天山高峰海拔5000m以上,北部最低为固尔班     

近60年来玛纳斯河流域气候时空变化趋势分析

本研究以中亚典型冰川融化区玛纳斯河流域为例,研究玛纳斯河流域近60 a气候变化趋势,分析玛纳斯河流域上中下游气温及降水空间变化格局,运用墨西哥帽小波函数法对玛纳斯河流域气温及降水的周期规律进行分析。结果表明,近60 a来,玛纳斯河流域经历了一个增温趋湿的过程,气温、降水量的增加幅度分别为0.44℃/10a、11.6 mm/10a;在空间分布上,玛纳斯河流域气温增温幅度由上游到下游逐渐升高。年降水则呈现由上游到下游逐渐降低的相反趋势;玛纳斯河流域年平均气温有着明显的9 a周期震荡,并且年平均气温在未来一段时间将表现为增加趋势;全年降水存在明显的6 a周期震荡,同时年降水在未来的一段时间表现为丰水期。研究结果对研究干旱区区域尺度气候变化规律有一定借鉴意义。     

玛纳斯河流域绿洲沙尘暴趋势及其与气候因子的关系

利用玛纳斯河流域绿洲区3个气象站1959-2007年的气象资料,借助小波分析、混沌理论、R/S分析和非参数检验等方法,分析沙尘暴频数的趋势、周期、混沌特性以及气候因子对沙尘暴的影响。结果表明：玛纳斯河流域绿洲沙尘暴频数呈减少趋势,并集中于春、夏两季;该流域绿洲沙尘暴频数存在明显的4年和17年周期性变化;根据R/S分析,...     

新疆玛纳斯河流域生态系统稳定性研究

玛纳斯河为天山北麓准噶尔盆地最大的内陆河,玛纳斯河流域生态系统独特,且具有干旱区生态系统的特点。近50年来,玛纳斯河流域由于受到人类活动的影响,生态系统稳定性发生了很大变化。通过运用生态学和系统学理论,使用AHP法对玛纳斯河流域生态系统稳定性进行了研究,确立了玛纳斯河流域生态系统稳定性评价指标体系,使用多个指标对流域生态系统进行了指标权重评定,通过计算认为玛纳斯河流域生态系统目前较为稳定。     

利用CBERS数据测算净耕地系数的可行性分析

利用CBERS遥感影像数据进行目视解译,扣除各种细小地物,获得基于遥感影像的净耕地系数.通过与实地调查数据验证和比较得出:两种方法获取的净耕地系数非常接近,其相似程度全部在90%以上,且两组数据的成对检验没有显著差异,由此可以认为利用遥感数据测算净耕地系数的方法是可行的;同时,两组净耕地系数回归分析及假设检验的结果表明,两组数据之间存在显著的直线回归关系.表明利用实地抽样调查获取的净耕地系数校正遥感影像抽样调查获取数据的方法是可行的.     

基于生态绿当量的玛纳斯河流域土地利用生态效益研究

基于生态绿当量原理及方法,设计不同土地覆被类型的生态服务功能评分标准,构建生态绿当量计算模型,通过计算玛纳斯河流域土地利用类型的面积变化,测算典型年份土地利用类型变化的当量分值,并依此构建生态效益评价模型。结果表明:近37 a研究区各土地利用类型生态当量面积净增加150.71 km2,呈小幅波动增量变化趋势。其中,增量最大的是农田、水域,分别增加456.63 km2和181.7 km2,约占2013年当量面积的29.25%和77.32%;减量最大的是天然牧草地、未利用地、荒草地,分别减少129.12 km2、132.98 km2和230.36 km2,约占2013年当量面积的29.48%、11.32%和17.49%,人类土地经营总体上增加了景观的生态效益,但土地垦殖和草地退化处于脆弱的平衡状态。     

利用树轮重建玛纳斯河流域过去289 a降水变化

利用采自天山北坡中部玛纳斯河流域的树轮样本,建立了玛纳斯河流域合成的区域标准化年表。树轮-气候响应分析表明,玛纳斯河流域树木径向生长的主要限制性因子是上年7月至当年6月降水量。进一步利用该年表重建了玛纳斯河流域过去289 a的降水变化。历史降水变化特征分析表明,过去289 a的降水经历6干6湿的阶段变化,并存在着1810、1823、1824、1885、1910、1944、1945年和1977年8个干旱年;具有2.0~2.4 a、3.3~3.8 a、17.4 a、48.0 a和64.0 a变化准周期,并在1780年前后发生了由少到多的突变,在1807年前后与1830年前后发生了由多到少的突变;重建的过去289 a玛纳斯河流域降水变化与天山山区历史气候变化序列有较好的一致性,并且能够代表新疆北部和中亚大部分区域历史降水变化。     

玛纳斯河流域绿洲土壤春季盐渍化研究

运用经典统计学和冗余分析方法,对玛纳斯河流域绿洲土壤全盐量（TS）、pH、电导率（EC）、钠吸附比（SAR）和盐分离子组成的空间分布特征进行了分析。结果表明：土壤全盐量呈现明显的底聚特征,各层土壤全盐量均值在5.80~9.02 g•kg^-1,表现为轻度至中度盐化;各层土壤中,pH在8.2~8.4、EC在0.70~1.38 mS•cm^-1、SAR在0.25~0.64,未出现碱化现象。冗余分析表明：不同层次土壤中,Ca ²⁺与SO ₄^2-、Na⁺与SO₄^2-保持较好的关联性。TS的空间分布,在 0 ~70 cm 全剖面上主要受控于Na^+、SO₄^2-、Ca ²⁺和Mg ²⁺;分层与全剖面的情况略有不同,但Na⁺、SO₄^2-在各个土层仍为最主要的控制离子。EC在全剖面上的空间分布受控于 Na⁺、SO₄^2-;50 ~70 cm 土层主要受Na⁺与Cl^-的控制,其他土层与全剖面相同。 pH受控于CO₃^2-;除0~10 cm土层受HCO^-₃影响外,其他土层与全剖面相同。SAR在全剖面的空间分布受环境因子的影响较小,除50~70 cm土层受Cl^-因子的制约外,0~50 cm土层未表现出明显的控制因子。     

祁连山北大河流域冰川变化遥感监测

基于1956年地形图和2003年ASTER影像数据,在RS和GIS技术支持下,确定了1956年和2003年的冰川边界,对祁连山北大河流域冰川近47 a来的变化进行了研究。结果表明：该流域372条冰川面积在47 a间共减小了33.56 km²,平均每条减小0.09 km²,变化率-15.42%,冰川末端累计退缩51 015 m。分析显示,小冰川比大冰川消融的更快。对研究区附近气象站近年来的年平均气温、夏季平均气温和年降水量进行分析,认为气温升高是北大河流域冰川快速萎缩的主要原因。与中国西部其他冰川进行对比研究发现,北大河流域冰川消融速率比新疆要快,但较黑河流域及其他子流域要慢,初步推测是由冰川所在区域的气候及冰川自身因素共同作用的结果。     

基于神经网络的玛纳斯河流域植被地上生物量反演

植被生物量反映了生态系统获取能量的能力,分析其分布特征对了解生态系统结构和功能具有十分重要的意义。传统的反演植被地上生物量的方法往往由于样本的缺少,以及影响因子的不确定性而导致预估精度不高。本文选用ELM对105块实测样本的遥感因子(TM影像灰度值和植被因子等10个因子)进行训练,用余下34块样地进行验证,结果表明:ELM反演植被地上生物量,可以获得较高的精度,模型预测结果与实测结果的曲线拟合决定系数R^2达0. 89。此外,对2010-2015年玛纳斯河流域的植被地上生物量进行反演,认为流域内上游山区生物量大部分较为稳定,中游平原区生物量呈现增加趋势,下游荒漠区生物量则呈现退化趋势。     

玛纳斯河流域生态环境质量时空分异评价

利用3S空间分析和地学统计分析方法,选取植被覆盖度、坡度、土壤等归一化生态指数,采用生态要素及功能叠加的转移矩阵模型,研究了新疆玛纳斯河流域生态要素及环境质量时空分异规律。研究得出:①总体上玛纳斯河流域仍保持山地、绿洲、荒漠的空间分异格局,生态环境整体质量较差,但转好趋势明显,城乡建设格局变化决定着局地环境动态演变。②人工绿洲、山前缓冲区生态质量最好但变化较快,农田内部的盐渍化虽然得到很好控制,但大量盐分被排入下游及周边,对自然绿洲造成新的危害。中山林草带植被覆盖、土壤恢复、水土保持较好。③2000-2008年流域生态环境质量缓慢好转,其中以生态环境质量由差转中为主,集中在古尔班通古特沙漠,虽然绿洲-荒漠过渡带生态恢复明显,但高山冰雪带不断萎缩;2008-2016年流域生态环境质量明显转好,其中以生态环境质量由中变良为主,集中在山前缓冲区,虽然山地-绿洲过渡带生态改善进程加快,但高山冰雪带仍持续退缩。     

基于微地形和土地覆被的土壤水分空间变异性——以玛纳斯河流域绿洲为例

采用经典统计学和地统计学方法,对玛纳斯河流域绿洲0～70 cm土层土壤水分的空间异质性及其影响因子进行研究.结果表明:各层土壤水分均符合正态分布.从变异系数看,均属于中等变异,变异系数介于0.293～0.371,其中表层水分变异程度最高,达到0.371;0～10 cm,10～20cm,20～30 cm和30～50 cm...