天山北坡植被NPP时空格局及气候因子驱动分析

【目的】研究天山北坡植被净初级生产力(NPP)的时空格局,分析NPP与气候因子的关系,为天山北坡自然资源的合理开发利用与管理提供科学依据。【方法】利用CASA模型估算天山北坡植被的NPP,分析其年内时空变化特征,采用相关性分析法研究天山北坡NPP与气候因子的关系。【结果】(1)2015年天山北坡NPP总量为34.57 TgC,平均值为173.34 gC/(m²·a),中西部区域NPP占天山北坡总量的82.25%,是天山北坡NPP的主要供给区,山地区域的NPP平均值最高。(2)不同植被类型的NPP差异较大,林地、耕地、草地、未利用地分别为534.47、333.47、174.20和124.18 gC/(m²·a)。(3)天山北坡NPP月总量波动在0.29~3.00 TgC/mon,6月NPP达到一年中最大值,为7.39 TgC/mon。草地NPP随季节的波动幅度最大,林地随季节波动幅度最小。NPP季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季。(4)温度对天山北坡不同植被类型的影响大于降水。NPP的变化受气候因子驱动影响的区域占66.06%,主要集中在天山北坡中西部区域;非气候因子的影响占33.94%,主要集中在天山北坡中东部以北地区。【结论】天山北坡NPP总体上呈现西高东低的趋势,不同植被类型随季节的变化趋势不同,温度是天山北坡NPP年内变化的主要影响因素。     

天山北坡NDVI对气候因子响应的敏感性分析

利用1982-2006年8 km×8 km的NASA/GIMMS半月合成的归一化植被指数(NDVI)数据集和天山北坡乌鲁木齐、石河子、克拉玛依等11个站点的气象数据分析了天山北坡NDVI动态变化与气温、降水变化的响应特征及敏感性.结果表明,25年来,天山北坡的NDVI呈波动性增加的趋势,植被覆盖增加;并且在全球背景下气温和降水也呈现不同程度的增加,气候暖湿化趋势明显;年际NDVI与年均气温存在一般正相关,与降水存在极显著正相关;主要生长季NDVI变化与同期气温存在较低正相关,与降水存在极显著正相关;进行滞后分析,发现当月NDVI与前月气温呈负相关,与前月降水存在极显著正相关.说明天山北坡NDVI对气温的敏感性比较低,对降水的敏感性较高.     

天山北坡东部地区近47a来气温和降水变化分析

根据天山北坡东部地区3个气象站的气温降水资料,利用线性趋势及5年滑动平均等方法,分析了该地区47a的气候变化。结果表明,47a来天山北坡东部地区年平均气温及季节平均气温总体呈上升趋势,1980年以后是气温上升最显著的时期,从线性拟合来看,冬季气温升高最为显著;该地区年平均降水呈上升趋势,春、夏、冬季平均降水量变化与年平均降水量变化一致,秋季平均降水略呈下降趋势;该地区气候呈现暖湿化趋势。     

基于灰色系统方法的新疆天山北坡植被长势预测

以新疆天山北坡植被2000-2004年的归一化植被指数为依据,应用灰色预测方法对2005、2006年的地表植被变化情况进行了预测,同时将预测结果划分为7个数值段域,分别对这7个数值区间上的预测精度进行了对比分析,结果表明:研究区域未来2a内,中高植被覆盖度区域的植被衰退减缓,同时INDV≤0.25区域内衰减趋势加剧,减退面积扩大;对地表植被7个数值域的预测中,0.20≤INDV≤0.29的数值段内预测精度最低,平均统计数值为85.34%.     

天山北坡中山带草甸施肥试验示范研究

该文针对新疆草地退化严重的现状,选择在天山北坡中山带草甸进行了草地施肥试验。结果表明,施肥量的不同,对草地产量影响也不同,其中以施氮肥225kg/hm2的增产效果最显著,取得的经济效益最好。     

地形因子对天山北坡天山云杉林土壤有机碳的影响

【目的】研究地形因子对天山北坡天山云杉林土壤有机碳的影响。【方法】在新疆农业大学实习林场选取不同海拔、不同坡度和不同坡向的样地采集土壤样品,测定土壤有机碳含量并计算其碳密度。【结果】不同海拔梯度下,天山云杉林土壤有机碳含量介于41.65~77.67 g/kg,土壤有机碳密度介于9.47~14.27 kg/m²,土壤有机碳含量及密度均随着海拔的升高呈减少的趋势。0~20 cm土层坡度小于15°时,土壤有机碳含量表现为最高(105.08 g/kg),而当坡度达到30°~35°时,土壤有机碳含量最低;不同坡向上土壤有机碳含量从高到低依次为阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡,其中0~20 cm土层阴坡上土壤有机碳含量显著高于阳坡(P<0.05),20~60 cm土层土壤有机碳含量在各坡向之间差异不显著。【结论】天山北坡天山云杉林在高海拔区域内整个剖面土壤有机碳含量分布较低海拔区域相对均匀。坡向对土壤有机碳的再分配作用在20~60cm土层土壤中难以发挥作用。     

新疆天山北坡河谷林的保护及恢复对策

通过分析天山北坡河谷林在经营管理过程中存在的主要问题,提出保护及恢复天山北坡河谷林切实可行的对策。     

天山北坡家庭牧场复合系统对极端气候的响应过程

在草原牧区,家庭牧场作为取代游牧制度而产生的新生事物,其对极端气候响应过程的研究尚未见报道。以"极端气候敏感性-影响途径-响应方式"为分析框架,基于问卷调查方法,研究了天山北坡山地草原牧民对极端气候的响应过程。结果表明:1)天山北坡1980-2009年冬季雪灾、秋季旱灾风险趋于增大,家庭牧场草料储备不足、畜种结构经济驱动型增加了对极端气候的敏感性;2)旱灾、雪灾是影响家庭牧场的主要极端气候类型,其作用介质为牲畜和草场;3)自适应与外力适应是牧户响应极端气候的2种主要形式,其中购买草料是最主要的响应策略;4)通过Probit模型估计显示,极端气候认知、家庭特征、资产状况与牧户间适应行为选择有显著的关系。研究认为,家庭牧场对极端气候短期响应的反馈过程主要围绕草、畜2因子展开,基于降水波动的周期性,牧户长期响应形成了家庭牧场生产周期。     

天山北坡新经济带饲草种子产业化发展探讨

随着我国加入WT0,畜物业在农业中的地位日益重要,食草类牧畜将有明显的增长趋势.因此,草料产品的生产供应已成为影响畜牧业发展的重要影响因素.     

新疆天山北坡河谷林的保护及恢复对策

通过分析天山北坡河谷林在经营管理过程中存在的主要问题,提出保护及恢复天山北坡河谷林切实可行的对策。     

天山北坡土地利用景观格局动态变化及驱动机制分析

以1990年、2000年和2010年3个时期的土地利用覆被数据为基础,在Arcmap和Fragstats 3.4软件的支持下,利用景观格局指标分析了天山北坡的景观格局现状和动态变化,并利用相关性定性分析和主成分定量分析2种方法分析了引起这种变化的驱动力。结果表明,1天山北坡1990~2010年土地利用类型变化显著,荒漠、耕地、城乡建设用地面积不断增加,草地、水域以及林地面积都出现了不同程度的减少。2斑块形状总体趋向于不规则与复杂,景观的多样性指数和均匀度指数降低,各景观类型所占比例差异增大,景观斑块的破碎化程度增强。3在基于相关性分析的定性分析中,影响天山北坡景观格局变化的因素主要包括气候因子、人口因子以及经济因子;其中,气候因子主要影响着草地、水域、林地等天然土地利用类型的景观格局,而人口因子和经济因子主要影响着耕地以及城乡建设用地的景观格局动态变化;在基于主成分分析的定量分析中,自然驱动的贡献率小,人文驱动的贡献率大。     

天山北坡典型研究区融雪期积雪光谱特征分析

选取了新疆天山北坡军塘湖流域作为典型研究区,布设4个2 m×2 m试验样方,在2011年3月利用ASD便携式地物光谱仪对该地区积雪进行了积雪反射光谱的测定并对其进行了分析。结果表明,积雪在近红外区后反射率急剧下降,在1 350 nm附近积雪反射率近似呈直线下降;1 020、1 250、1 470和2 000 nm附近是积雪反射率吸收峰,在1 470和2 000 nm附近积雪的反射率几乎为0;太阳高度角引起的积雪反射率变化主要在近红外区;积雪反射率随时间推移而逐渐降低;在融雪期,随着测量面深度的增加,积雪的反射率有减小的趋势。     

天山北坡绿洲城镇类型划分及定位

天山北坡绿洲城镇间无论经济发展水平,人口规模,还是自然条件等彼此之间存在很大差别,情况比较复杂.按照前人的城镇类型划分体系和类型划分原则,选用研究区内 19个绿洲型城镇15年的统计数据,选取经济、人口、农业和工业等方面具有代表性的17个指标,运用聚类分析方法,对天山北坡的各绿洲城镇进行类型划分,并对其自然、经济和生态方面的特征进行分析,指出各类城镇的区域发展定位.     

西天山北坡地区近50年来气温和降水变化分析

[目的]分析西天山北坡地区近50年来气温和降水的变化特征。[方法]根据西天山北坡地区3个气象站1961～2010年的气温、降水资料,利用线性趋势分析法及5年滑动平均等方法,分析了该地区50年来的气候变化。[结果]西天山北坡地区气温呈现明显增暖趋势,近50年的年均温以0.3℃/10a的速率显著升高,但各季节温度上升率不同,秋季〉冬季〉春季〉夏季。西天山北坡地区50年来的年降水量总体呈相对增多趋势,从年降水量来看,平均以16.9 mm/10a的速率明显增加;从季节降水量来看,除秋季外,其他3个季节在近50年表现出显著的增加趋势,增幅为3.2～11.2 mm/10a,夏季增幅最大,秋季经历了80年代的降水小高峰后,近20年降水量略有下降。[结论]西天山北坡地区气候呈现暖湿化趋势。     

天山北坡5种天然牧草生长发育及气象条件分析

应用乌鲁木齐市牧业气象试验站2004-2009年的气象和牧草资料,对位于天山北坡中山带的5种天然牧草生长发育和气象条件进行了分析.结果表明,牧草平均返青期在4月15日,豆科牧草开花期、枯黄期比其他牧草早6～20 d;牧草产量和高度变化在整个生育期间呈单峰曲线;几种牧草对总产量的贡献率大小顺序为:老芒麦＞早熟禾＞草原老鹳...     

新疆天山北坡经济带市县土地集约利用综合评价

为综合评价天山北坡经济带市县土地集约利用状况,在分析天山北坡经济带市县土地利用结构的基础上,选取了土地利用投入强度、利用程度、经济效益和土地利用持续状况四方面的14个与土地集约利用密切相关的指标,通过层次分析法对天山北坡经济带土地集约利用情况进行了综合评价,并用聚类分析对结果进行检验.结果表明,天山北坡经济带土地集约利用整体水平较低,划分出的三大类型区和五个等级土地集约利用区及各类型区土地利用举措,为研究土地集约利用提供了一个很好模式区域(带).     

新疆天山北部气候变化及其对径流的影响

[目的]研究新疆天山北部气候变化及其对径流的影响。[方法]利用新疆天山北部16个气象站和肯斯瓦特近51年的气象、水文实测资料,运用非参数Mann-Kendall单调趋势及突变检验、小波分析、R/S分析及周期性叠加趋势模型,对新疆天山北部气候变化及玛纳斯河的时间序列进行了分析,探讨了近51年来新疆天山北部气候及径流变化的趋势、突变、周期、未来变化趋势及气候变化对源、干流年径流的影响量。[结果]新疆天山北部气温、降水量皆呈显著性增加趋势,且其Hurst指数均大于0.5,表明未来的一段时间内仍将保持这种走势;从年代际来看,1957～1959年气温偏低,降水量偏多,为低温多雨期,60和70年代为低温少雨期8,0年代气温接近多年平均值,降水量偏少,进入90年代以后为高温多雨期,并在2000～2007年尤为显著;气温、降水量分别在19951、996年发生了1.1℃和30.2mm的显著性增多突变;气温在112、2年处周期性显著,降水量存在5、81、42、2年的主周期。玛纳斯河流域年径流量与气候因子均存在周期性与趋势性,且呈周期性波动上升趋势;该流域年径流量和气候因子存在显著的相关关系,气温与年径流量的关系比降水量更密切。[结论]该研究为新疆天山北部的水资源合理配置、生态保护和农业生产提供科学指导。