博斯腾湖流域风险评价

采用遥感技术确立生态风险受体,通过生态风险的综合计算和GIS分析叠加,得到博斯腾湖区域综合生态风险评价。研究表明:局部地区为高矿化度及富营养化危害;随着水域面积的缩小和水环境恶化,芦苇长势不断衰退。开都河入大湖河口区和西泵站区为洪涝灾害高发区;西南小湖区面积不断萎缩,矿化度严重;大湖平均水质为III级。在以博斯腾湖湖水水质改善、湖区生态系统多样性恢复和湖泊湿地生态系统健康、完整性保持为前提,实施水源地工程、灌区改造工程、芦苇湿地恢复工程和东泵站等工程,是区域可持续发展的道路,才能实现生态环境与社会经济最大效益。     

多时相卫星影像在2008年新疆特大干旱监测中的应用

针对新疆2008年的特大旱情,利用多时相STOT遥感数据计算近10年新疆距平植被指数(DVI),揭示新疆2008年7月下旬旱情发生的范围和强度,并结合新疆气象站点数据检验其监测结果.结果表明:利用SPOT VGT数据能够较准确地监测出新疆干旱的发生范围和程度,其结果与气象部门旱情统计相吻合;同传统地面监测比较,该方法克服了单点的空间局限,能快速、便捷提取干旱的详细空间分布,在干旱动态监测业务中具有较强的实用性.     

精河县重金属土壤环境容量及近百年趋势预测

[目的]开展重金属土壤环境容量研究,准确了解土壤环境承载力,为土壤环境质量评价、区域重金属污染研究与控制等提供科学依据.[方法]通过土壤环境容量计算模型估算精河县土壤重金属元素的静态和动态环境容量,并预测其发展趋势.[结果]草甸土、林灌草甸土、风沙土和盐土4种土壤类型的各种重金属元素的静态容量排序为:Pb ＞Cr ＞Zn ＞Cu ＞Co.各重金属元素在不同年限下、不同土壤类型中的动态容量排序为:Co和Pb在控制年限20、50、80 a时为盐土＞林灌草甸土＞草甸土＞风沙土;Cr、Cu和Zn在控制年限20、50、80 a时为盐土＞林灌草甸土＞风沙土＞草甸土;5种元素在控制年限100 a时各土壤类型的动态容量基本保持一致.盐土和林灌草甸土的重金属静态容量高于风沙土和草甸土,可以充分利用容量较大的土壤实现经济发展.[结论]精河县土壤综合质量指数为2.354 7,污染级别为Ⅳ级,属中度污染.精河县土壤中的其它重金属元素在保持目前不受污染现状值的情况下,随着土壤自净作用,环境污染现状会趋于好转.     

艾比湖地区荒漠草地、胡杨林地土壤甲烷排放日变化规律及其环境影响因子研究

[目的]定量分析艾比湖地区荒漠草地和胡杨林地土壤甲烷排放通量的日变化,探讨影响土壤CH4排放的主要环境因子,为该地区环境因子对荒漠生态系统土壤CH4排放的影响提供一定的数据支持.[方法]采用静态暗箱法结合Li-7 700快速CH4分析仪测定荒漠草地和胡杨林地土壤生长季的甲烷排放通量,同步进行气温、风速、大气相对湿度等环境因子的观测.[结果]观测期内荒漠草地的平均通量为2.19μg/(m2·s),最大值为48.96 μg/(m2·s),最小值为-38.58 μg/(m2·s);胡杨林地的平均通量为-0.96μg/(m2·s),最大值为36.15 μg/(m2·s),最小值为-16.82 μg/(m2·s).荒漠草地CH4排放具有较明显的昼夜变化,呈双峰曲线;胡杨林地则不明显.荒漠草地、胡杨林地土壤CH4通量排放与不同深度土壤温度之间没有固定的关系.荒漠草地甲烷通量与不同深度土壤温度的相关性高于胡杨林地,且呈极显著相关(P＜0.01),而地表温度与甲烷通量相关性不强;大气相对湿度和风速与甲烷通量日变化之间相关均不显著.[结论]观测时间内的甲烷排放通量几乎为负通量,表明土壤以吸收CH4为主,故荒漠草地和胡杨林地均是甲烷的吸收汇.     

天山北坡经济带主要城市用水效率的时空差异

[目的]分析天山北坡经济带主要城市用水效率对于促进水生态文明城市建设,推动天山北坡经济带发展。[方法]基于2004—2015年天山北坡经济带7个主要城市面板数据,利用超效率DEA模型和Malmquist指数研究各城市用水效率及其时空差异。[结果](1)2004—2015年,天山北坡经济带7个主要城市的水资源利用效率总体呈波动上升趋势,且2004—2008年期间的用水效率低于2009—2015年;空间上,乌鲁木齐市、克拉玛依市、石河子市、昌吉市和阜康市水资源利用效率高于乌苏市和奎屯市;(2)2004—2015年天山北坡经济带7个主要城市水资源全要素生产力指数呈"W"型波动,增长不稳定;技术变化(techch)是制约天山北坡经济带7个主要城市水资源利用效率提升的主要因素;(3)SAR模型表明用水效率具有空间依赖性;在时空尺度上,在0.05显著水平下,总用水量、生活用水、人口和生态用水与用水效率显著相关,但城市间距离、工业用水和农业用水与用水效率的相关性不显著。[结论]政府应大力改进生产技术,普及节水工艺;优化产业结构,平衡各城市间的水资源投入比例,提高技术进步贡献率,是提高天山北坡经济带主要城市水资源利用效率的途径。     

2000-2016年新疆伊犁河谷草地NDVI变化趋势分析

草地是伊犁河谷生态系统的主要组成,为探明其植被覆盖的变化特征,选用2000-2016年MODIS NDVI时间序列数据,应用Mann-Kendall检验、Theil-Sen Median趋势分析及R/S分析,对伊犁河谷近17年草地NDVI变化趋势进行分析。结果表明：2000-2016年伊犁河谷草地NDVI总体呈显著下降趋势,空间上88.07%草地NDVI出现下降,其中49.62%达到显著水平;各草地类型中,山地草甸NDVI平均值最高,面积最广,NDVI平均降低速率最高,其95.76%面积的NDVI出现下降,且73.10%达到显著水平;伊犁河谷97.77%草地NDVI变化趋势呈现正持续性,未来一定时期内绝大部分草地的NDVI仍将继续下降;与气温相比,伊犁河谷降水的年际变化与草地NDVI年变化的相关性更高。     

艾比湖自然保护区植物群落的数量分类及土壤环境解释

[目的]为了阐明艾比湖自然保护区植物群落的分类及与土壤因子的相关关系.[方法]随机设置54个样方进行植被调查,并分别在每个样方0～15、15～30和30～50 cm深度取土样.以植物重要值作为衡量植物组成相似性的指标,应用逐步聚类的方法将调查区域植被进行划分.采用主成分分析的方法分析植物群落数量分类的结果与土壤因子的相关关系.[结果]植物群落划分为5种类型:即胡杨(Populus euphratica)-芦苇(Phragm ites australis)-罗布麻(Apocynum venetum)群落,甘草(Glycyrrhiza uralensis)-芦苇(Phragm ites australis)群落,盐节木(Halocnemum strobilaceum)-盐爪爪(Kalidium foliatum)群落,梭梭(Haloxylon ammodendron)-白刺(Nitraria schoberi)群落,梭梭(Haloxylon ammodendron)-白麻(Poacynum henclersoni)群落.主成分分析的结果表明:提取3个主分量能够解释100;的群落间土壤因子差异,第一主分量主要与土壤含水量和土壤全盐量相关;第二主分量主要与土壤pH值相关;第二主分量主要与土壤有机质含量相关.[结论]土壤、植被二者互相作用,土壤因子影响着植被的结构特点,反过来群落植被特征也影响着土壤的理化性质.     

盐分对白刺光合作用及其叶功能性状的影响

[目的]探究盐分对白刺(Nitraria)光合作用及叶功能性状的影响,深化盐生植物适应环境的生理学机理,为新疆盐生植物的利用和保护提供理论依据.[方法]在新疆艾比湖湿地自然保护区内,调查不同盐分梯度上白刺的叶绿素、叶氮、比叶重等与植物光合有关的功能性状,并测定白刺的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率等光合指标,利用聚类、独立样本T检验、线性回归和Pearson相关系数分析盐分与光合指标、叶功能性状之间的关系.[结果](1)随土壤盐分增加,白刺的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率显著增加(P＜0.05);(2)随盐分增加,叶绿素变化不显著(P＞0.05);叶氮显著增加(P＜0.05);比叶重则略有降低但不显著(P＞0.05);(3)白刺的净光合速率、气孔导度与盐分含量间呈极显著的线性关系(P＜0.001);而胞间CO2浓度、蒸腾速率与土壤盐分含量间呈显著线性关系(P＜0.01);(4)土壤盐分与叶氮呈显著正相关(P＜0.01),与比叶重呈显著负相关(P＜0.01),与叶绿素含量呈不显著相关(P＞0.01);(5)土壤水分含量与盐分表现出显著相关性(P＜0.01),与净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶氮呈极显著正相关(P＜0.01),与叶绿素相关性较小(P＜0.05),与比叶重呈显著负相关(P＜0.01);(6)白刺叶氮与净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率间均有显著的正相关关系(P＜0.01),叶绿素与各光合指标间均未表现出显著的相关关系(P＜0.05),而比叶重与各光合指标间均有显著的负相关关系(P＜0.01).[结论]在艾比湖湿地自然保护区内,"白刺的光合能力随盐胁迫的增加而降低"相反,白刺的光合能力随盐分增加而增加,加之水分和盐分正相关,白刺的光合能力随水分的增加而增加.艾比湖自然保护区内,水盐过程不可分割,环境梯度上水盐的协同变化是引起白刺光合、叶功能性状变化的主要原因.     

近20 a来新疆植被覆盖变化特征研究

以前人提取的近20a(1982—2000年)植被覆盖度指数FVC为基础数据,根据新疆不同的自然地理区域和地貌类型,采用分区海拔的方法对FVC影像进行分类。对各地理区域植被的变化采用距平处理,初步定量分析了新疆植被的变化状况。结果表明,近20a来新疆无论是山地还是平原,高植被覆盖度的绿洲和森林面积均有所增加。以地区论,伊犁地区植被覆盖变化幅度最小,状况最为稳定;东疆地区绿洲与高覆盖度植被稳定,低覆盖度植被变化幅度相对较大;北疆平原地区绿洲面积增加,高覆盖度植被和无植被区面积减少;北疆山地森林植被增加,不同时间增加的速率不同,高覆盖度植被与森林的变化呈一定的相互转换关系;南疆地区绿洲面积显著增加,与此相对应的是高、中覆盖度草地的面积下降,山地荒漠面积近年来有所增加,森林和高覆盖度草地面积也有所增加。从植被类型转换方式来看,在平原区,绿洲与中、高覆盖度草地面积之间具有强烈负相关;而山区的植被类型转换多发生在无植被区与低、中覆盖度草地之间或高覆盖度草地和森林之间。人工绿洲面积的变化成为新疆平原区植被类型变化的重要因素,南北疆绿洲面积增加的同时,中、高覆盖度植被减少,即绿洲与沙漠之间过渡带的植被面积减少。     

盐生荒漠植物群落土壤氮素含量及其组分特征

为了探讨盐生植物群落土壤氮素含量及组分特征,以新疆艾比湖流域盐生荒漠土壤为研究对象,分析了乔木、灌木和草本3种不同生长型盐生植物群落0～20、20～40和40～60 cm的土壤理化性质及各形态的氮素含量。结果表明,研究区不同生长型盐生植物群落土壤pH、电导率、有机质和C/N随土层深度增加而逐渐降低,而含水量与之相反。同一土层,土壤总氮、有机氮和氮密度呈现从乔木、灌木再到草本盐生植物群落逐渐增加的趋势。垂直分布方面,不同生长型盐生植物群落的土壤各形态氮素含量和氮密度均随着土层深度的增加而降低,表聚现象明显。除铵态氮以外,其他各种氮素间均表现为极显著正相关(P0.01),且与土壤有机质、含水量和容重呈极显著相关(P0.01)。土壤各形态氮素占总氮的比例对总氮的变化存在不同的响应,有机氮占总氮的比例相对稳定,有机氮与碱解氮占总氮的比例随总氮含量的增加而增加,无机氮、硝态氮和铵态氮占总氮的比例随总氮含量的增加而降低。