干旱区荒漠梭梭柽柳蒸腾耗水对比分析

[目的]在克拉玛依造林碳汇基地外围,对比分析梭梭和柽柳蒸腾耗水的差异性.[方法]使用包裹式茎流计(Flow4)对梭梭(Haloxylon persicum)和柽柳(Tamarix elongata)枝液流动态进行了监测.对液流速率和枝直径进行相关性分析和回归分析.[结果]梭梭和柽柳枝液流速率同枝直径达到显著相关,可分别使用幂函数和指数函数进行拟合.在1.0～3.0 cm的枝直径范围内,柽柳的液流速率大于梭梭,液流速率均随枝直径的增大呈减小,液流速率的差异在减小.[结论]在1.0～3.0 em的径级范围内梭梭抗旱能力强于柽柳,随着植株的生长梭梭和柽柳抗旱能力增强,柽柳抗旱能力同梭梭的差距逐渐变小.     

基于优化光谱指数的土壤有机质含量估算

基于高光谱数据快速监测土壤有机质含量对于评价土壤肥沃程度具有重要意义。本文试图寻求估算土壤有机质含量的最佳光谱参数,实现土壤养分无损监测。使用ASD Field-Spec3高光谱仪对野外采集的土壤样品进行室内光谱测定,并通过重铬酸钾氧化容量法测定土壤样品有机质质量比;利用两波段优化算法对构建的新算法(SOM_(CI/ND))进行波段优化,筛选基于不同光谱数据(原始光谱反射率及其对应的4种数学变换)运算下的最敏感波段组合,从而建立土壤有机质质量比高光谱估算模型。结果表明:通过归一化光谱指数(I_(ND))和概念指数(I_(CI))比值构建的新算法(SOM_(CI/ND))优化后与土壤有机质质量比之间的相关性显著提高,在光谱原始数据及其平方根、倒数变换形式下,相关系数绝对值达到0.82,且敏感的组合波段集中在2220 nm～2240 nm和2160 nm～2195 nm。基于平方根波段优化的估算模型效果最佳,估算精度为R_p~2为0.84,RMSE_P为2.24 g/kg,RPD为2.89。因此,对光谱数据的适当数学变换有利于优化光谱指数更好地估算土壤有机质质量比,进一步实现土壤有机质质量比高精度动态监测。     

压力对四种保水剂吸水特性影响的研究

为了进一步促进保水剂在干旱区农业生产中的合理应用,本研究选取AA-AH、MP3005KCE、PAA和WT四种保水剂,分析其在不同压力下和不同溶液中的吸水特性及在空气中的保水性,对其实验结果进行方差分析、多重对比。结果表明:(1)四种保水剂在去离子水和0.9%Na Cl水溶液中的吸水能力均为:PAAWTAA-AHKCE,PAA保水剂的耐盐性较其他三种保水剂好(P0.05);(2)四种保水剂在去离子水和0.9%Na Cl水溶液中的吸水倍率均随着压力的增大而降低,其中抗压能力为AA-HAMP3005KCEWTPAA,且在去离子水中的下降幅度大于0.9%Na Cl水溶液中;(3)四种保水剂在空气中的保水性随时间的推移而降低且保水性能为:PAAAA-HAKCEWT。为保水剂在干旱地区的合理应用提供理论依据。     

新疆农业产值的空间化表达与分析

为使以行政单元为单位的农业产值合理分配到地理单元上,以新疆各县农业用地面积及河流长度为自变量建立多元回归模型,采用面积权重的方法进行农业产值的空间化,实现新疆农业产值1 km?1 km格网模拟。对新疆2012年农业产值的分析表明:1)农业产值与耕地、林地、草地面积及河流长度密切相关。2)农业产值的多元回归模拟效果比较满意,预测值与实际值拟合度达到0.82。3)空间模拟表明,新疆农业产值整体水平较低,大部分地区不足5 000元·km-2;农业产值空间分布整体上呈现带状分布和片状分布相结合的特征,块状高值区主要分布在伊犁地区、塔城地区、天山北坡等,南疆地区普遍较低;带状农业产值高值区主要沿塔里木河上中游、孔雀河流域、叶尔羌河流域,伊犁河谷等分布。同时离道路越近,农业产值越高。4)河流与农业产值的空间分布关系说明水资源是干旱区农业发展的制约因素。5)影响模拟精度的因素有自然地理条件、人文因素、地域差异以及土地利用类型内部生产力差异等。与以往研究相比,本研究结合了干旱区的实际情况,重点突出了水资源对干旱区农业的贡献,这对今后研究具有一定的参考价值。     

基于本土材料的土壤基质改良及对草本植被恢复的影响分析

[目的]探求土壤基质改良优化方案和实现草本植被快速恢复.[方法]以新疆乌鲁木齐松树头煤田灭火区与周边草地土壤理化性质实测数据为依据,利用对比分析和相关性分析方法,系统分析不同土壤改良方案改良效果及其对草本生物量恢复影响.[结果]四种土壤改良方案均对土壤理化性状有不同程度提高;秸秆法对土壤物理性质改善作用明显;少量、多次施用速效化肥及长效肥在添加营养物质方面作用效果迅速且显著;客土覆盖法和有机肥法更有利于土壤有机质积累和草本植被生境改善;地上生物量与地下生物量呈极显著正相关.[结论]本土材料能够有效改善土壤基质,并使植被恢复较快,具备良好应用前景.     

区域尺度河道对达里亚博依绿洲植被群落的影响

研究干旱区绿洲天然荒漠植被的分布规律和制约因素,对荒漠地区的植物保护和生态恢复提供一定的理论依据,而干旱区水资源控制着荒漠河岸植被的分布格局,河流对植被的发生、发展和演变起到决定性作用。在于田县克里雅河中下游河道基础上,应用经典统计学和相关分析法分析了达里亚博依绿洲植被群落特征同距河道远近和土壤水分数据间的相关性,探讨了区域尺度基于河流因素的植被群落特征。结果表明:距河道从近到远依次为芦苇（Phragmites australis）群落（0～200 m）、柽柳（Tamarix chinensi）群落（200～800 m）和胡杨（Populus euphratica Oliv）群落（800～1 700 m）;植物群落距河道距离与植被盖度和土壤水分呈负相关;同种植被群落植被盖度、土壤含水率与河道具有同样的相关性,而且离河道越远植被长势越差。     

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。     

沙漠腹地达里雅布依绿洲柽柳幼苗的水分利用来源

水是影响干旱荒漠生态系统植物生存的重要因素之一.本研究运用氧稳定同位素和碳稳定同位素技术,对塔克拉玛干沙漠腹地达里雅布依绿洲不同地下水埋深下柽柳(Tamarix sp.)幼苗的木质部水、各潜在水源的δ18O值及水分利用效率(δ13C值)进行测定.采用IsoSource模型计算了不同地下水埋深下柽柳幼苗对各潜在水源的利用...     

天山北坡积雪期不同下垫面雪密度及液态含水率对比分析

利用Snow Fork雪特性分析仪和超声波雪深传感器,分别对林地、草地和灌木地的积雪深度、雪密度及液态含水率进行监测,对比分析3种下垫面雪密度、液态含水率在积雪垂直剖面分布的差异性及积雪深度随时间累积的变化特征。结果表明:主要积雪期为历年11月至次年2月,积雪期3种下垫面雪深变化规律基本一致,呈累积变化趋势,但林地因自身树冠层的截留作用,其平均积雪深度最小,较林外草地积雪总量,林地树冠层对降雪的截留量约为45.33%;积雪初期(10月底至11月中旬)各下垫面雪密度、液态含水率从积雪底层至表层变化趋势基本一致,最大值均出现在积雪表层或中间层;积雪后期(12月至次年2月中旬)3种下垫面雪密度峰值均出现在积雪底层,而液态含水率存在差异性,林地、草地液态含水率在积雪底层0cm-10cm处达到峰值,灌木地在中间层20cm-30cm处达到峰值;不同下垫面在同一积雪层处雪密度、液态含水率随时间累积均呈递增趋势。     

天山北坡中段草地、林地积雪消融过程的定量化分析

依托天山森林生态系统定位站,选择典型区域设置林地、草地固定观测小区,在积雪消融期对林地和草地积雪特性(雪深、雪密度、液态含水率、雪温)、产流量、侵蚀量以及常规气象指标进行定量化观测,对比分析林地和草地的积雪消融过程。结果表明:积雪消融期林地树冠对降雪的截留量约为56.8%,草地平均积雪深度是林地2.5倍;因树冠截留雪受重力作用下降使融雪产流后期林地积雪深度下降速率大于草地;林地融雪产流的时间比草地早,产流期林地和草地积雪层密度、液态含水率的变化规律相似,峰值均在积雪中间层,但林地积雪的平均雪密度和平均液态含水率分别为0.48 g/cm^3,0.61%,均大于草地0.29 g/cm^3,0.52%;林地雪温的峰值在积雪表层,而草地在积雪底层,林地平均雪温为-0.032℃,低于草地0.046℃;且雪液态含水率和积雪层温度呈正相关(r=0.611,p<0.05);草地径流小区的产流量和对地表的侵蚀量分别是林地的2,6倍;林地、草地对地表的侵蚀量占总径流量百分比分别为0.21%,0.71%;林地在融雪产流过程中对地表的冲刷作用小于草地,体现了森林的固土作用。研究结果为小尺度探讨积雪消融过程提供理论依据和数据基础。