绿洲——荒漠交错带活化沙丘的植物群落特征分析

以民勤绿洲-荒漠交错带活化沙丘上的植物群落为对象,研究了活化沙丘不同部位的沙地植物群落物种组成、结构和多样性的变化。研究结果表明:从活化沙丘的下部、中部、丘顶,到背风坡的中部、下部,再到丘间低地,每一个生境对应着不同的群落类型。各部位不仅植物种类和数量存在差异,而且群落结构差异明显,其中丘顶为一年生草本植被构成,而丘间低地处只有灌木。群落物种多样性与相似性指数表明,从沙丘下部到丘顶再到丘间地,生态因子的差异对物种的分布格局产生了影响,从而导致了群落结构和功能发生了变化。活化沙丘植被简单,退化严重,需加强保护,防止继续退化。     

民勤绿洲荒漠交错带不同土地覆被下土壤养分分布特征

以西北干旱区民勤绿洲荒漠交错带为例,选取民勤沙生植物园、东坝镇、苏武山等8个样带221个样点开展不同土地覆被类型下的土壤养分含量及土壤肥力综合评价研究.结果表明:(1)土壤有机质含量表现为绿洲区＞绿洲荒漠过渡带＞荒漠区的梯度变化;受人类活动影响和荒漠景观特征的影响,不同样带内土壤养分含量离散程度较大,变异系数为16.67％～410.68％,且土壤养分样带内变异程度基本呈现出沿荒漠—绿洲荒漠交错带—绿洲逐渐增加的趋势.(2)荒草地、灌木林地、乔木林地和裸地的土壤N,P,K含量主要受土壤质地和植被类型的影响而呈现出差异.(3)不同土地覆被下土壤肥力质量指数大小为草地(0.552)＞灌木地(0.057)＞乔木地(-0.642)＞裸地(-0.677),草本和灌木具有良好的土壤培肥作用.     

基于PSR模型的民勤县绿洲-荒漠交错带生态系统健康评价

生态系统健康评价是目前生态系统管理和宏观生态学研究的热点问题之一,是区域生态系统能否可持续发展的关键。以民勤县绿洲—荒漠交错带为例,构建生态系统健康评价体系,运用熵值法、极差标准化法及多因素综合评价法来评价民勤县绿洲—荒漠交错带生态系统健康程度。研究结果表明:利用PSR模型的评价结果与研究区的生态系统实际情况相符,民勤县绿洲—荒漠交错带生态系统健康综合指数处于较健康状态,健康状况不断上升。民勤县绿洲—荒漠交错带生态环境整体良好,同时为其他绿洲—荒漠交错带生态系统健康评价提供了参考依据。     

绿洲-荒漠交错带典型裸露地表的光谱特征

[目的]对绿洲—荒漠交错带典型裸露地表光谱特征进行分析,为荒漠化治理和防沙治沙提供参考。[方法]利用典型裸露地表的实测数据,通过若干典型裸露地表类型的原始光谱、倒数取对数光谱、一阶导数光谱和包络线除去光谱对比,分析各类地物识别的特征光谱区间。为了后续更好地利用高分一号影像研究荒漠地区,选取蓝光、绿光、红光和近红外波长范围内的光谱进行进一步的分析,并利用各波段反射率结果分别计算改进的归一化光谱指数(NDSI)、简单比值指数(SR)和光谱差值商指数(SDI)等光谱指数。通过分析各类地物的光谱特征、光谱指数等,对各地物进行了区分。[结果]几类裸露地表的光谱差异性不大,可见光到近红外均为缓慢增加;一阶导数变换、倒数取对数和包络线去除光谱可以放大各地物间的差异性,可以区分几类典型裸露地表。[结论]利用原始光谱和变换后光谱计算的光谱指数差异性强,通过一阶导数变换的SDI可以较好地将各类典型裸露地表区分开。     

荒漠-绿洲边缘区生态过渡带的土壤颗粒分形特征

通过实地采样和实验室分析,测定了黑河中游荒漠绿洲边缘区生态过渡带的土壤粒级分布、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、速效氮(AN)和速效磷(AP)的含量,并采用1993年杨培岭等提出的用粒径的重量分布代替数量分布的土壤分形模型,计算了土壤颗粒分形维数;最后利用统计分析法,研究了颗粒分形维数与土壤粒级分布及各养分指标的关系.结果表明:从荒漠边缘向绿洲延伸的过渡带,土壤中砂粒含量占绝对优势,粉粒居中,黏粒最少,采样区土壤质地较粗;土壤颗粒分形维数在2.105～2.609之间变动,处于极低水平,与土壤各养分指标具有相似的变化趋势,除靠近绿洲区存在一个"生态裂谷"外,整体呈上升趋势;利用相关分析法得出,土壤颗粒分形维数与砂粒含量呈显著负相关,与黏粉粒及各养分指标均呈显著的正相关;利用回归分析法进行定量分析,砂粒含量每增加1g/kg,颗粒分形维数D降低0.0019个单位;粉粒和黏粒含量每增加1g/kg,颗粒分形维数D分别增加0.002和0,023个单位,对土壤颗粒分形维数变化幅度的影响依次为黏粒>粉粒>砂粒,分形维数对黏粒含量的变化最为敏感.因此,可以将土壤颗粒分形维数作为衡量荒漠-绿洲边缘区土壤养分变化状况的指标之一,用于反映荒漠绿洲区土壤的退化状况.     

不同耕作制度下荒漠绿洲棉田土壤水分的时空变化

通过田问试验研究了不同耕作制度荒漠绿洲棉田土壤水分的时空变化.结果表明,0-120 cm土层免耕覆盖土壤容积含水量最高,免耕留茬次之,传统耕作和耕作覆膜最低.0-20 cm土层,免耕覆盖和免耕留茬土壤含水量高于传统耕作和耕作覆膜,0-5 cm差异最大,但随着深度增加差异减小,20-120 cm差异不大.传统耕作、耕作覆膜、免耕留茬棉田表层与底层土壤水分梯度明显,免耕覆盖不明显.头水前不同耕作方式棉田0-120 cm土壤含水量都随时间延长逐渐降低,前期免耕覆盖和免耕留茬与传统耕作和耕作覆膜差异较大,后期差异变小;头水后,免耕覆盖、免耕留茬高于耕作棉田.免耕覆盖和耕作覆膜棉田表层土壤水分状况比较稳定,免耕留茬和传统耕作变化幅度较大.     

公路边坡不同护坡措施表层土壤水分动态变化规律

为了确定公路边坡不同护坡措施保水效果,以沈抚高速沿线的草皮防护（CP）、挂网喷播（GW）、六角空心砖防护（LJ）和菱形防护（LX）四种典型边坡防护措施为研究对象,利用土壤水分测量仪观测不同护坡措施的表层土壤含水量,分析不同护坡措施下土壤含水量的时空演变特征。结果表明:不同护坡措施土壤含水量均表现为坡下 > 坡中 > 坡上;土壤含水量均值在13日,14日均表现为CP > GW > LJ > LX,而在15日,16日均表现为CP > LJ > GW > LX;在同种护坡措施下,土壤含水量变异程度在各坡位均表现为随时间变化呈逐渐增大的规律;在同一坡面情况下,六角空心砖防护坡面表层土壤水分变异系数（CV）表现为坡上 > 坡下 > 坡中,其余三种护坡措施CV均表现为坡上 > 坡中 > 坡下;护坡措施土壤含水量变异程度随时间变化表现为LX（12.5%） > GW（10.6%） > CP（9.2%） > LJ（8.5%）,菱形植草与其余三种措施间差异显著（p < 0.05）,挂网植草与六角空心砖防护差异显著（p < 0.05）,草皮防护与这两种措施均未达到显著水平;六角空心砖配合紫穗槐灌木和小火炬草本植被的护坡形式保水效果较好。     

荒漠-绿洲边缘区研究

用景观生态学原理和方法研究荒漠—绿洲边缘区是一种新的探索。从景观生态学角度分析了绿洲—荒漠边缘区的概念与特点 ,讨论了绿洲—荒漠边缘区的特性和特征 ,并对其进行了初步分类。最后指出了荒漠—绿洲边缘区的最新研究趋势。     

新疆于田绿洲景观动态变化遥感研究

运用遥感和GIS技术以及景观生态学的方法,利用1989年,1999年和2001年LandsatTM影像,建立相应的空间图形库系统,研究了近20年于田地区的景观变化,从景观斑块特征、斑块的空间变化方向和剧烈变化类型角度对该地区景观的时空演变进行了动态描述。并结合多年的实地调查,对产生这些变化的原因进行了定性及定量化研究。     

民勤荒漠-绿洲过渡带不同下垫面条件的土壤风蚀特征

为了研究不同下垫面对土壤风蚀特征的影响,根据2009年4月19日、4月22-23日及4月30日3次沙尘事件的实际观测数据,对民勤荒漠-绿洲过渡带不同下垫面土壤风蚀特征进行了试验研究。试验结果表明,民勤荒漠绿洲过渡带各地表挟沙气流中输沙量沿垂线分布呈上段符合传统的指数递减分布规律,而近床面区35cm以下的输沙量较对应的指数分布函数预测值偏大;流沙地表90%以上的输沙量集中在近地表15cm以内,白刺灌丛沙包地带、草方格固沙带及草方格前沿芦苇荒漠带输沙量的80%左右集中在距表35cm高度范围内;不同下垫面条件对风蚀物颗粒大小分布规律的影响主要集中在近地表气流层15cm范围内,而对35～125cm高度范围内风蚀物颗粒粒径大小的影响主要在各粒径颗粒的体积分数上。风在草方格固沙带的搬运能力最弱,白刺灌丛沙包带其次,再次为芦苇荒漠带,在沙丘顶部的搬运能力最强,输沙量最大。     

浙江省水土流失的时空动态研究

浙江省大量基础设施建设项目的开工建设,在不同地区和不同建设工期表现出的水土流失特征各不相同,且不同的土地利用方式和利用强度造成的水土流失类型和规律也不相同,充分体现了经济发达地区不同于过去和经济相对落后地区的水土流失特征。经济发达地区的水土流失特征可归纳为:水土流失面积小、强度大,强度水土流失空间分布分散、时间集中性强、动态变化速度快,水土流失治理效益显著,人为诱发水土流失突出。出现上述特征的原因可概括为:开发建设项目不同工期水土保持措施效益差异是强度水土流失面积波动的原因之一,经济开发和劳动力转型是水土流失面积减少的原因之一,农业经济林开发建设是导致林地水土流失比重大的原因之一。提出了今后水土保持工作应采取的新措施和重点治理的新方向。     

西北荒漠绿洲高产区的水土状况及发展对策

以西北荒漠绿洲高产代表区张掖市为单元,分析了土地的质量和数量背景、生产力和生产潜力状况。认为：在现有的用水效率下,水资源已经不足,但通过实施节水措施可补缺有余。在近17年高产高投入状况下,除钾含量逐年下降外,农田土壤的物理结构、有机质、氮、磷等各种肥力因素呈持续优化状态。主要作物生产力已达到潜力值的73.4%。种植业中以蔬菜和制种纯收入最高,林果业次之,大田作物最低。蔬菜业中,集约化设施种植方式(日光温室和拱棚)高于地膜蔬菜。提高土地承载力的关键是水土环境工程的良性建设、调整优化农业结构、严格控制人口。     

华北平原中部典型区包气带水分时空动态变化特征

[目的]研究包气带水分时空动态变化特征,为"四水转化"系统动态循环研究提供依据。[方法]利用土壤水分运动学中势能的观点,研究包气带水分、包气带水势随时间和深度的变化特征。[结果]季节不同,土壤水势整体分布差异明显。6—8月土壤水势最高,局部地段甚至达到饱和,12月至翌年3月土壤水势最低。地面0—50cm深度土壤含水量受季节影响非常大,土壤水势激烈变化;50cm深度以下土壤含水量基本不受季节交替影响,50—140cm土壤水势相对稳定;140cm以下只受重力势作用。[结论]降雨、灌溉、蒸发、地下水埋深等因素均能引起土壤剖面土壤水势分布发生变化,从而实现入渗型、蒸发型、蒸发—入渗型、下渗—上渗型、下渗—上渗—入渗型等土壤水分运动状态的相互转化。     

于田绿洲土壤含盐量的空间异质性研究

在GIS背景之下,利用地统计学,结合于田绿洲2014年5月的土壤含盐量采样数据,研究于田绿洲土壤含盐量的空间变异特征。分析结果显示:各深度土壤含盐量的空间分布是不均匀的,主要是以弧状、斑状以及条带状存在,从总的空间分布的格局上来看,有一定的聚集趋势;研究区土壤含盐量主要受到荒漠化程度、植被覆盖度的影响。通过分析于田绿洲土壤含盐量的空间变异性,有利于快速诊断土壤盐渍化,也能够为提升土地的利用效率、保障区域的农田可持续利用提出决策依据。     

福建省水土流失的时空变化

[目的]对福建省1990—2015年的水土流失进行动态监测和时空变化分析,为该区水土保持工作提供科学参考。[方法]以福建省为研究区域,基于USLE水土流失方程,结合GIS,RS等技术开展研究。[结果](1)福建省境内以轻度流失为主,水土流失主要分布在西部和东南部,中部和北部分布较少,在空间上呈现出东南沿海向西北内陆减少的趋势,25a来以轻/中度流失与微度流失的相互转化为主。(2)1990—2015年,福建省水土流失面积总体呈减少趋势,共减少了3 825.55km2,以轻度流失面积减少为主,尤其在2010年后,水土流失面积减少加快。相对于内陆地区,沿海地区水土流失改善明显。[结论]25a来福建省水土流失总体情况改善明显,水土流失治理取得了显著的成效。     

乌兰布和沙漠白刺灌丛沙堆丘间地黏土层土壤水分时空格局及其对降雨变化的响应

[目的] 探讨乌兰布和沙漠白刺灌丛沙堆丘间地黏土层土壤水分时空格局及其对降雨变化的响应，为准确评估丘间地在白刺灌丛沙堆土壤水分循环和保持土壤水分稳定性的作用提供科学依据和数据支撑。 [方法] 采用EM50土壤水分自动测量系统对丘间地黏土层土壤水分进行长期原位监测，分析不同降雨条件下丘间地土壤水分空间格局和时间动态，定量描述降雨量、雨前土壤水分含量与丘间地黏土层土壤水分入渗和保持时间的关系。 [结果] ①从丘间地黏土层土壤水分空间变异特征来看，0-25 cm土层土壤水分的变异程度均为中度变异，其中表层(0-15 cm)变异性较大，下层(15 cm以下)变异性较小。 ②降雨量的大小决定了降雨后丘间地土壤水分入渗深度和保持时间，降雨量平均每增加1 mm，丘间地黏土层土壤水分下渗深度增加0.57 cm，土壤水分保持时间增加1.05 d。雨前土壤水分含量过高抑制丘间地黏土层土壤水分的继续下渗，但对降雨后丘间地黏土层土壤水分保持时间有显著的正效应，表现为雨前土壤水分含量每增加1%，单位降雨量的下渗深度下降0.02 cm，而丘间地黏土层土壤水分保持时间增加9.85 d。 ③大雨事件(＞20 mm)对丘间地黏土层土壤水分具有明显的补给作用，降雨后土壤水分降低较为缓慢。 [结论] 丘间地黏土层能够抑制土壤水分蒸发，具有较好的蓄水保水效应。     

非饱和土壤水分运动参数空间变异特性的统计分析

非饱和土壤水分运动参数的空间变异规律是大区域参数估计的基础。分析秦王川灌区土壤物理性质及水分运动参数空间变异的统计规律。特征曲线与导水率标定系数具有对数正态分布,且与干容重和物理性粘粒含量P_0.01呈直线相关。F检验结果,相关达到显著水平。     

绿洲土壤表层含盐量空间变异分析的插值方法研究

为了比较土壤表层含盐量空间变异性研究的各种空间插值方法的优劣,以渭库绿洲为例,运用基于ArcGIS的4种空间插值方法（反距离加权、样条函数、克里格、协同克里格空间插值方法）,分析了土壤表层含盐量的空间变异性。并通过分析各个交叉检验统计量来验证评估数据的误差,从而选取最优的空间插值方法。结果表明:4种插值方法的插值结果基本能反映含盐量的空间分布特征,简单克里格法更适合绿洲表层土壤含盐量的空间插值;通过空间插值可以发现表层土壤含盐量呈现出东南高、西北低的态势。对渭库绿洲土壤盐分空间分布特征及空间变异进行了解,有利于土壤盐渍化的快速诊断,是盐渍化土壤治理和改良的重要基础。     

黄土丘陵区小流域土壤特性时空动态变化研究

以安塞大南沟为例首次在流域范围内对几项土壤表面特性进行连续定位测定,初步研究了其时空动态变化规律。结果表明,大南沟流域内土壤随机糙度、抗剪力和团粒稳定性具有一定的空间变化规律,不同土地利用方式间有显著差异。不同地貌类型农耕地土土壤随机糙度、抗剪力无明显差异,而团粒稳定性则差异显著。年内各测定周期间土壤随机糙度、抗剪力和团粒稳定性随时间变异不显著。     

敦煌绿洲天然胡杨林下土壤水盐空间变化特征研究

利用经典统计学与地统计学相结合的方法对甘肃敦煌绿洲天然胡杨林下土壤水盐的空间变化特征进行研究。结果表明:敦煌绿洲天然胡杨林土壤含水量变化趋势总体表现为随深度增加而增加的趋势;0~60 cm土壤含水量变化程度较大,再向下各层土壤含水量变化趋于平缓。土壤全盐含量变化具有表浅层较高,平均含盐量达9.24%;从40~60 cm以下各层土壤全盐含量的变化均随深度增加而逐渐减少。土壤水盐含量的变异性在不同土壤层有较明显的差异,土壤含水量的变异性均属于中强度变异,土层越深,其含水量变化程度越小;而土壤全盐含量的变异均属于中度变异性,其变异程度由表层向下各不相同。采用ArcGIS的反距离加权(Inverse Distance Weighted)插值法分析表明,研究区土壤水盐含量存在明显的空间差异和较强的相似性,即各层土壤水盐均表现为西南低、东北高的空间分布规律。