焉耆盆地耕层土壤有效磷的时空变化特征及生态风险分析

由于磷肥的过量施用,使磷在土壤中富集,存在对环境造成污染的潜在风险。通过对比1980、2010和2020年焉耆盆地耕层有效磷的含量变化,分析土壤有效磷的时空富集特征,利用相对生态风险系数对研究区进行环境风险分析。结果表明:1980～2020年间焉耆盆地耕地有效磷处于增加态势,由中低水平升高到丰富水平,有效磷含量提高了2.66倍,年均增加0.62 mg/kg,博湖县年均增加量最高,为0.96 mg/kg。通过空间插值分析,1980年焉耆盆地耕层土壤有效磷含量以中等为主,2010年耕层土壤有效磷含量以较丰富为主,2020年耕层土壤有效磷含量以丰富为主,博湖县、和静县、焉耆回族自治县耕层土壤有效磷呈现富集。根据2020年耕层土壤有效磷相对生态风险系数,借助ArcGIS空间插值分析,得到研究区耕地土壤有效磷环境生态风险区。焉耆盆地部分耕地土壤有效磷有潜在的生态风险,合计面积为1811.45 km2,占研究区耕地面积的64.34%,以中、低生态风险为主;高风险面积很小,仅占研究区耕地面积的0.01%。各县耕地有效磷存在潜在风险的面积由大到小为:和静县>焉耆回族自治县>博湖县>和硕县。因此,针对焉耆盆地耕层有效磷富集特征,为减少面源污染风险,应对不同土壤磷环境风险采取区域养分管理策略,减磷增效,以促进环境保护。     

8种新疆产干果的红外光谱特征研究

分析了新疆产8种干果的红外光谱特征。这8种干果可分为两类，其红外图谱在官能团区有很大差异。巴旦木、核桃仁、花生仁、带壳杏仁富含蛋白质和脂类物质，红外图谱显示出在2914，2847cm^-1附近的CH伸缩振动和1742cm^-1附近的C=O伸缩振动；枸杞子、红枣、葡萄干和无花果干富含多糖、蛋白类物质，其红外图谱显示出在3370cm^-1附近的OH变形振动、NH伸缩振动和2920cm^-1附近的CH伸缩振动。     

不同退化阶段伊犁绢蒿荒漠草地土壤养分动态

通过对阿什里乡伊犁绢蒿 Seriphidium transillense 荒漠草地在未退化、中度退化、重度退化、极度退化下不同层次的土壤养分的分析,结果表明:1)不同退化阶段下,有机质含量极度退化明显高于未退化、中度退化和重度退化,未退化、中度退化和重度退化之间有机质的差异不明显;全氮含量随着退化加剧也是升高的;全磷和全钾在不同退化阶段变化不明显.2)在剖面上,随着土层的加深土壤有机质、全氮、全磷、全钾均减少;在0～10、10～20、20～30 cm土层中,变化比较明显的是0～10 cm.     

焉耆盆地耕地土壤盐分时空变化特征研究

土壤盐渍化是制约干旱区灌溉农业生产及环境可持续发展的主要问题之一,掌握耕地土壤盐渍化的空间分布格局及时空变化特征对完善土壤改良措施具有重要指导意义.本文利用耕层土壤采样数据,基于GIS及地统计方法分析焉耆盆地耕层土壤含盐量时空分布,对耕地土壤盐渍化的空间分布进行了研究,并探讨了1980～2020年耕地土壤盐渍化的时空变...     

基于MCE-CA-Markov和InVEST模型的伊犁谷地碳储量时空演变及预测

陆地生态系统碳源与碳汇的变化与土地利用/覆被变化（LUCC）的演变密切相关,为探讨土地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响机制,基于1980—2020年LUCC数据集,通过多评价准则（Multi-criteria evaluation,MCE）的元胞自动机（Cell automata,CA）和马尔科夫链（Markov chain）模型,模拟伊犁谷地2030年的LUCC时空动态,耦合InVEST模型探讨土地利用变化下伊犁谷地1980—2030年陆地生态系统碳储量的时空演变格局。结果表明,MCE-CA-Markov模型预测LUCC数据集与2000、2010年和2020年实际LUCC精度检验的Kappa系数分别为0.929 1、0.875 5和0.929 7,模型模拟普适性较高,可对后续碳储量时空演变格局进行精准评估。利用InVEST模型估算的伊犁谷地1980年总碳储量约为1 114.95 Tg,预计至2030年总碳储量呈逐期下降趋势,累计净减少65.94 Tg,其中林草地面积的退缩是致使碳储量下降的主导因素。伊犁谷地碳储量空间分布总体上表现为高值区域环绕低值区域,呈嵌套分布。碳密度的高值区域分布在南部和北部山区林草地,而低值区域仅集中在中部河谷平原附近。研究土地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响可为研究区碳库管理提供数据支持,为制定碳固存和环境保护政策提供理论参考。     

基于空间自相关的1975—2015年玛纳斯河流域耕地时空特征变化分析

为揭示耕地空间分布特征与变化趋势，本研究以玛纳斯河流域为例，基于7期（1975年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年和2015年）土地利用数据提取流域耕地信息，采用空间自相关、重心模型、标准差椭圆、地学信息图谱等方法，分析1975-2015年流域耕地空间格局演变特征。结果表明：耕地空间分布存在显著全局正相关，局部空间异质性较强，耕地在时间序列上呈现先减弱后增强再减弱的集聚态势，最终形成以沙湾县商户地乡与石河子市北泉镇为左、右核心的"高-高"集聚分布。耕地空间变化总体呈现西北方向的明显偏移，耕地重心迁移速度经历"缓慢（1975-1995年）-加速（1995-2005年）-减速（2005-2015年）"过程。1995年后标准差椭圆空间分布格局在西北方向愈加明显，椭圆面积大幅增长，耕地涨幅不断增强，并有继续向流域北部荒漠区扩张的趋势。LISA频率图谱中稳定不变与低频区域占比合计达84.58%，耕地空间格局相对稳定。1975-2015年耕地聚集状态主要变化特征表现为"低-低"集聚和"低-高"集聚向"高-高"集聚的转变，流域耕地呈现高密度扩增式发展。通过构建LISA频率图谱，结合重心模型与标准差椭圆较为全面地、动态地掌握了区域耕地空间演变趋势，为耕地资源的科学管理与有效保护提供理论基础与决策依据。     

北疆典型土壤反射光谱特征研究

针对新疆玛纳斯河流域中下游冲洪积扇平原绿洲的农田土壤的室内光谱分析,研究在不同质地及水盐条件下土壤光谱反射率的变化。结果表明:不同质地土壤光谱反射率表现为粘土>粉粘壤土>砂壤土;不同盐分含量的土壤光谱曲线变化趋势基本一致,利用BP神经网络能够很好地反映土壤含盐量与其反射率间的非线性映射关系。各种质地土壤含水量反射光谱曲线以田间持水量为临界值,在高于田间持水量时,随土壤含水量增加反射率升高;在低于田间持水量时,随土壤水分含量增加反射率减小。在土壤含水量的反射率特征波段内,构建了土壤含水量预测模型。     

新疆地区农田地膜残留影响因素及污染强度评价

为探明新疆地区地膜残留污染强度和污染分布情况,选择新疆地区625个有效点位进行问卷调查和实地采样,通过熵权法、层次分析法进行组合赋权,对地膜残留影响因素地块面积、距村距离、覆膜年限、覆膜比例进行权重计算,根据权重系数优化聚类指标,对2021年地膜残留污染数据进行聚类分析。结果表明：不同地块面积、距村距离、覆膜年限、覆膜比例影响因素下地膜残留量差异极显著（P＜0.01）,权重系数分别为 0.200、0.315、0.265、0.220。优化聚类指标后的 K-means聚类分析将新疆地区地膜污染数据分为四类,地膜残留量第Ⅰ类＜第Ⅱ类＜第Ⅲ类＜第Ⅳ类,地膜平均残留量依次为63、100、110、135 kg·hm^-2,聚类分析的结果符合客观实际,且受到地膜残留影响因素影响。依据聚类结果的地膜残留量划分出低污染、中污染、高污染三个强度等级,不同级别之间具有明显的分布差异。研究表明：新疆地区农田地膜总体污染强度呈现中部高、南北低的分布状态,应重视高污染等级的点位和地区,有针对性地采取相应管理措施,加快地膜残留污染治理进程,进而保护农业可持续发展。     

不同取样间距农田土壤全量养分空间变异特征研究

以三种取样间距(100m、50m、25m)进行网格取样,对土壤有机质、全量氮磷进行空间变异性分析。结果表明:土壤有机质与全氮含量处于较低水平,全磷含量处于中等水平。全氮的变异系数随不同间距变化幅度较小,有机质与全磷的变异系数随着取样间距增加而减小.取样间距对合理取样数目具有一定的影响,合理取样数目分别为:有机质(24)、全氮(34)、全磷(10).土壤全量养分的空间变异性主要受结构因素影响,随机因素影响较弱,但不同取样间距对全量养分空间变异规律影响不明显;对于全量养分100m的取样间距就可以满足干旱区农田土壤样品的精度要求。     

不同耕作年限对耕地土壤质地和有机碳垂直分布的影响

研究不同耕作年限新疆玛纳斯县耕地的土壤颗粒组成、不同土壤颗粒有机碳含量变化特征以及二者的相关关系。选取4种不同耕作年限耕地为研究对象,采集土层0—300cm的土壤样品,采用激光法获取土壤颗粒组成,探讨长期耕作对土壤颗粒组成以及不同土壤颗粒有机碳含量的影响。结果表明:研究区域土壤剖面颗粒组成主要以砂粒(约占21.0%~35.4%)和粉粒(约占46.0%~50.0%)为主,砂粒含量下部明显高于上部,而粉粒含量中部明显低于上部和下部;随着耕作年限增加,剖面上部(0—60cm)土壤质地由粉砂质粘壤土转变为壤土,60—100cm土层土壤质地由粉砂壤土转化为壤土,中部和下部(100—300cm)土壤质地变化较小;土壤有机碳含量随着开垦年限的增加呈现先增加后降低的趋势,增幅达到71.8%,耕作年限越长有机碳增加值趋于平缓;土壤粉粒、砂粒与有机碳含量相关性不高,而粘粒与有机碳含量呈现显著正相关关系,未耕作(Y0)、耕作20a(Y20)、耕作30a(Y30)和耕作50a(Y50)的土壤粘粒与有机碳含量的相关系数(r)范围在0.67*~0.75*,均达到显著性差异(P0.05)。耕作对土壤颗粒组成以及有机碳含量产生一定影响,科学合理的耕作能够提高土壤的固碳能力,对土壤碳循环系统起到良好的保护作用。