新疆于田县耕地动态变化驱动力定量研究

保持一定数量的耕地是人类赖以生存和发展的基础,目前耕地总量减少在全国是一个普遍的趋势。对引起耕地变化的驱动因子研究是当前土地利用/覆被研究的热点。于田县位于塔克拉玛干沙漠南缘,属温带大陆性干旱沙漠气候,全部社会经济活动都集中在有限的绿洲内部,如何在保持经济发展、提高人民生活水平的基础上保护有限的耕地资源,是关系到该县和谐以及可持续发展的重要问题。本文使用于田县1949-2004年的社会经济统计资料,分析了五十余年来该县耕地变化的情况。同时运用SPSS 15.0 for windows软件包对影响耕地变化的11个因子进行主成分分析并建立耕地动态变化的多元回归模型。结果表明:影响于田县耕地变化的因素可以概括为人口、经济发展、农业科技进步三个方面;通过对回归模型的分析可以看出耕地面积与粮食单产、社会消费品零售总额等因子成正相关,而与总人口、GDP等因子成负相关,另外耕地对总人口的变化最为敏感,而对GDP的变化敏感性较小。     

基于分数阶微分预处理高光谱数据的荒漠土壤有机碳含量估算

对光谱数据进行预处理是提升高光谱建模精度十分必要和有效的途径。为了研究分数阶微分预处理方法在高光谱数据估算荒漠土壤有机碳含量中的应用,该研究以艾比湖流域为研究靶区,利用2015年5月采集的103个表层土壤样本的实测有机碳数据和室内测定的高光谱数据,以0.2阶为步长对原始光谱反射率及对应的倒数变换、对数变换、对数倒数变换、均方根变换的0-2阶微分进行分数阶运算预处理并研究其与土壤有机碳含量相关性,基于通过0.01显著性检验的特征波段对土壤有机碳含量进行偏最小二乘回归建模并进行精度分析。结果表明：1）分数阶微分预处理可以细化土壤有机碳及其光谱反射率相关性的变化趋势;2）各阶微分预处理后的相关系数通过显著性检验波段的数量均呈现先增后减的趋势,但波段数量最多的对应阶数并不统一;3）对数变换的1.6阶微分所建立的模型为最优模型,该模型的RMSEC=2.433 g/kg,R2c=0.786,RMSEP=2.263 g/kg,R2p=0.825,RPD=2.392。说明了分数阶预处理过后的模型精度和稳健性较整数阶微分有了大幅提升,并且运用在高光谱反演土壤有机碳含量上是可行的。     

梭梭与白梭梭气体交换特征对比分析

梭梭[WTBX](Haloxylon ammodendron)与白梭梭(H.persicum)[WTBZ]是古尔班通古特沙漠植物群落2个最主要的建群种。通过对梭梭与白梭梭光合特性及相关环境因子的同期观测,探讨其光合响应特征及其与环境因子关系的异同。结果表明：梭梭对弱光的利用能力大于白梭梭,而白梭梭利用强光的能力大于梭梭。梭梭和白梭梭净光合速率[WTBX](Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的日变化特征均为“单峰”型,但Pn、Gs峰值出现时间略有差异,Tr的峰值出现时间为16:00。根据梭梭和白梭梭Pn、胞间[WTBZ]CO2浓度[WTBX](Ci)及气孔限制值(Ls)的变化方向,推测梭梭光合“午休”主要由气孔因素引起。白梭梭日平均Pn、Tr和WUE（水分利用效率）均高于梭梭,说明白梭梭是一种高光合、高蒸腾、高水分利用效率的物种。相关分析表明,对梭梭、白梭梭的Pn影响最显著的环境因子是光量子通量密度(PPFD)。     

土地整理项目综合效益评价

进行土地整理效益评价研究,对促进土地整理成熟理论体系的形成,规范与指导土地整理的实践活动有重要现实意义.本着定量、可操作性的指标选取原则,按经济效益、社会效益、生态效益建立评价指标体系.尝试运用层次分析法和改进的模糊层次分析法相结合的方法进行了影响因素权重的确定.结合新疆2008年度的8个国家级重点投资土地整理项目进行了综合效益评价.研究结果为土地整理效益评价实践工作的开展提供了较为合理的评价标准、定量依据和研究方法.     

基于表观反射率的植被指数遥感监测

[目的]随着遥感技术的迅速发展,遥感应用逐渐从定性走向定量.辐射定标是实现遥感信息定量化的基本前提,表观反射率是辐射定标的结果之一.[方法]对辐射定标过程参数的确定和表观反射率的计算等方面进行论述.[结果]以2008年的Landsat-5 TM的遥感数据为基础,计算表观反射率,从光谱响应曲线、归一化植被指数等方面,对原图像和表观反射率图像进行比较及其分析.[结论]由表观反射率图像计算出的NDVI值比原始图像NDVI大.     

渭干河-库车河三角洲绿洲景观格局动态变化及其对生态系统服务功能的影响

利用渭干河-库车河三角洲绿洲1989年、2001年和2007年的遥感影像数据,分析了1989～2007年间渭干河-库车河三角洲绿洲景观结构变化规律,并讨论了由此带来的生态系统服务价值的变化。结果发现:在1989年～2007年间,研究区林地、草地、盐碱地和水域在减少,其中林地减少最多,草地和盐碱地其次,水域面积减少最小。耕地、建设用地和沙砾在增加,耕地增加最多,建设用地其次,沙砾变化较小;在整个研究期内,研究区生态系统服务总价值呈下降趋势,从1989年的5744.1×106元,分别下降为2001年的5543.0×106元和2007年的4540.2×106元;在生态系统各单项服务功能价值中,气体调节、授粉、生物控制和食物生产所占比例在1989年～2007年间呈增长趋势,干扰调节、水分调节、营养循环和废物处理所占比例则在减少,气候调节、水分供应、侵蚀控制、原材料和休闲娱乐变化较小,土壤形成、栖息地、基因资源和文化服务所占比例则基本保持不变。     

不同萌发温度下储藏方式和添加GA3对3种荒漠十字花科植物种子萌发的影响

为揭示土壤种子库种子萌发对外界环境变化的响应策略,设计储藏方式和温度对古尔班通古特沙漠3种十字花科植物菥蓂、庭荠和条叶庭荠种子萌发影响.2个萌发温度(5℃/15℃、15℃/25℃)下,以室温干藏种子为对照,设置5种储藏处理(干种子:冬季室外干藏、冬季室外沙埋;吸胀种子:4℃、-10℃、冬季室外沙埋)及添加外源GA3的萌发实验.结果表明,1)5℃/15℃萌发条件下,与对照相比,各储藏处理都显著延长了菥蓂和庭荠初始萌发时间,冬季室外沙埋干藏处理显著降低了庭荠种子萌发率.15℃/25℃萌发条件下,4℃、湿藏处理显著延长了3种种子初始萌发时间,同时显著抑制条叶庭荠种子萌发;各储藏处理下菥蓂种子初始萌发时间显著缩短,对萌发率无影响.2)添加GA3可使各储藏处理下种子萌发进程由停滞状态转变为持续萌发.3)各储藏处理和对照中菥蓂和庭荠种子的潜在萌发率均超过50％,5℃/15℃温度下大量条叶庭荠种子腐烂或失去活力导致潜在萌发率低于20％;添加GA3对3种种子潜在萌发率贡献不同.     

基于不同植被指数三角形法的蒸散指数研究

蒸散发的研究对于绿洲的生态安全、农业生产及水资源合理配置等问题具有重要意义。利用Landsat-8遥感影像获取于田绿洲2011年5月17日与2016年5月15日的地表温度和植被指数信息,根据地表能量平衡原理,构建三角形特征空间,基于一定的假设条件,并根据其"干边"和"湿边"方程系数计算研究区蒸散指数,同时采用MOD16-ET产品数据和研究区土壤含水量数据对地表温度与不三种不同植被指数计算出的蒸散指数进行对比分析。结果表明:基于三角形法的蒸散指数能够很好地估算陆面蒸散发,且与MOD16-ET产品的精度验证相关系数较高,R~2均大于0.7;而通过对比三种常用植被指数与地表温度计算的蒸散指数,采用ET-Ts/EVI计算出的蒸散指数精度较高,R~2大于0.8;同时,该方法与土壤含水量拟合结果同样,表现出ET-Ts/VI具有更高的精度(R~2大于0.7)。     

基于分形理论的干旱区绿洲耕地动态变化及驱动力研究

以干旱区典型绿洲新疆于田县为研究区，利用遥感、地理信息系统和全球定位系统(3S技术)相结合的方法，在分形理论的基础上，计算了于田县1976、1989、1999和2001年耕地资源的分维值D、稳定性指数SI和分维变ΔD，并根据其值的物理意义，对耕地的动态变化进行了定性分析。同时根据历年统计数据，运用主成分分析法对引起绿洲耕地数量时空变化的11个驱动因子进行了定量分析。结果表明：社会经济发展水平、人口增长、农业科技进步和水土资源限制是影响耕地数量26年动态变化的主成分，其研究对干旱区农业绿洲耕地的合理利用和可持续性发展具有重要意义。     

新疆于田绿洲-荒漠脆弱带时空演变及其调控方法研究

绿洲-荒漠生态脆弱带(ECOTONE)介于绿洲和荒漠之间,对绿洲起着屏障作用,它在维护干旱区生态系统的平衡方面起着重要作用,深入研究这一特殊地带的环境演变过程、特征及形成机制对于揭示其生态学实质、维护和发展绿洲具有重要的实践意义.选择于田绿洲为研究区,以遥感技术为依托,对2个时相的陆地卫星数据及相关统计资料进行了处理.利用得到的土地覆盖差值图像,定量分析评价了该地区生态脆弱带1989-2003年间的变化趋势.在此基础上,根据该地区生态环境特点提出了若干有效生态保护及复原措施.为西部干旱地区合理开发绿洲、可持续发展绿洲资源及改善绿洲生态环境等提供新的研究方法和科学依据.