基于相图法的新疆精河县大农业系统可持续性能值评价

为促进干旱区大农业系统的可持续发展,以新疆精河县为研究区,从能值角度出发,利用相图法分析了1990年、1999年和2007年研究区大农业系统的能值投入情况,评价了系统能值利用的可持续性。结果表明:精河县大农业系统的能值投入中可更新环境资源能值和经济社会反馈能值比例下降,从1990年的67%下降到1999年的61%再到2007年的48%;同时不可更新环境资源能值比例上升,三年比例依次为14%,24%和38%。虽然在所研究时段内系统的能值利用是可持续的,但其可持续性指标由1990年的Ⅱ级可持续性降到1999年和2007年的Ⅲ级可持续性,且2007年的可持续性指标下降到三年中的最低。因此,系统应当从当前的发展状况出发,沿可更新资源的敏感线上行发展,主要采取节约和保护不可更新资源和可更新资源有效替代的方法,直接或间接地降低对不可更新资源的利用比率,提高系统未来的可持续发展能力。     

克里雅河流域土地利用/覆被及景观格局空间变化特征

以新疆内陆河流—克里雅河流域为研究区,基于RS和GIS技术分析1990、2003、2016年土地利用/覆被变化(LUCC),并结合景观来分析克里雅河流域的空间变化特征。结果表明:1990—2016年克里雅河流域的LUCC的空间分布稳定。未利用地是研究区面积最大的地类。草地的面积变化较大,呈增加的趋势,冰川积雪的覆被面积略有增加。1990—2016年,未利用地的斑块密度及斑块数较大。在1990—2016年,林地的景观破碎度的值最大。城乡工矿用地的破碎度较大,且呈降低的趋势;耕地类型的景观格局的破碎化程度小,较为稳定;水域的景观形状趋于复杂化;未利用地的周长面积分维数较低。1990—2016年,在克里雅河流域的下游景观的破碎度较高,景观格局较不稳定。克里雅河流域的景观分离度指数呈现出了中游低、两头高的趋势。克里雅河流域上游的北部区域周长面积分维数较高。克里雅河流域的中游,景观分维数的空间分布变化较大。     

基于优化光谱指数的新疆春小麦冠层叶绿素含量估算

为筛选可用于干旱半干旱区春小麦冠层叶绿素含量估算的高光谱植被指数,2017年通过测定春小麦关键生育时期冠层的田间高光谱与叶绿素含量,利用光谱指数波段优化算法分别计算400～1 300 nm光谱波段中不同波段两两组合的比值光谱指数(ration spectral index,RSI)、归一化光谱指数(normalized difference spectral index,NDSI)、叶绿素指数(chlorophyll index,CI)、简化光谱指数(CI/NDSI,NPDI),并将这些参数及其他17个不同高光谱植被指数分别与实测冠层叶绿素含量进行Pearson相关分析,通过变量重要性准则筛选最优光谱参数,使用偏最小二乘回归法建立冠层叶绿素含量的预测模型。结果表明:(1)RSIs、NDSIs、CIs和NPDIs与冠层叶绿素含量的相关性都优于前人研究中定义的17种高光谱植被指数,并且冠层叶绿素含量与NDSI(R_(849),R_(850))、RSI(R_(849),R_(850)),CI(R_(849),R_(850))和NPDI(R_(849),R_(850))表现出强相关性。(2)用此4个优化光谱指数分别建模时,以CI(R_(849),R_(850))、 CI(R_(539),R_(553))、 CI(R_(540),R_(553))、 CI(R_(536),R_(553))为自变量的X-3模型预测精度最高(r~2=0.74,RMSE=0.272 mg·g~(-1))。(3)结合4个优化光谱指数构建的组合模型预测精度,其r~2=0.83,RMSE=0.187 mg·g~(-1)。     

基于MODIS影像的湖泊动态变化遥感监测——以巴里坤湖为例

利用2005-2008年250 m×250 m的EOS/MODIS卫星资料,通过预处理、几何校正,在C++环境下,进行水体判识与面积计算,对巴里坤湖区面积进行了计算,得到了逐旬的遥感动态监测数据,结果表明：随着温度和降水的季节性改变,巴里坤湖面积呈现周期性变化,自11月下旬湖区进入结冰期直至次年3月中下旬逐步解冻,5-6月湖区面积出现第1次峰值,为融雪积水,7-8月也会出现一次峰值,为降水所致。     

新疆准噶尔西部碳汇林造林后蒸腾耗水增量研究

干旱区水资源极端匮乏,造林前后林分耗水变化的数据是必不可少的。通过对俄罗斯杨(Populus russkii)、新疆杨(Populus alba var.pyramidalis)和原始背景梭梭(Haloxylon ammodendron)树干液流的观测,通过边材面积作为转换纯量,计算出林内的蒸腾耗水量;通过枝基径和枝截面积作为转换纯量,计算了林外荒漠梭梭林的蒸腾耗水。通过对比林内外蒸腾耗水的差异,得出人工碳汇林造林前后蒸腾耗水的增量,克拉玛依人工碳汇林日蒸腾耗水量是土著植被的19倍。     

干旱区造林碳汇项目综合效益评估指标体系研究

随着我国造林碳汇项目工作的开展,对造林碳汇项目综合效益的评估显得愈加重要。采用综合指标体系法,立足于干旱区特殊的自然地理环境,根据造林碳汇项目本身具有的特点和功能,从生态、社会和经济效益3方面选取代表性指标,建立了干旱区造林碳汇项目综合效益评估指标体系,这个评估系统不同于其他评价系统的是引入了温室气体排放指标,讨论了温室气体排放指标与传统固碳指标的差异,并给出了各个指标的计算方法。为干旱区造林碳汇项目开发和管理提供了参考依据。     

新疆准东荒漠区5种典型植物水分来源

水是植物的主要限制性因子之一,不同生活型植物水分来源不同。运用稳定同位素示踪技术,对准东荒漠区5种典型植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(H.persicum)、刺旋花(Convolvulus tragacanthoides)、琵琶柴(Reaumuria soongonica)和盐生假木贼(Anabasil salsa)的小枝木质部水及其潜在水源的氧稳定同位素(δ~(18)O)的组成进行测定,采用Iso Source模型分析这5种植物对各潜在水源的利用比例,相似性比例指数(PS指数)定量分析不同植物间水分利用关系。结果表明:5种植物主要利用土壤水,但其吸水层位不同,梭梭和白梭梭主要利用深层土壤水(140~200 cm),利用比例分别为73%~87%和43%~74%,吸水层位于140~160 cm;琵琶柴主要利用浅层土壤水(0~80 cm),利用比例为49%~85%,吸水层位于60~80 cm;盐生假木贼和刺旋花主要利用浅层土壤水(0~60 cm),利用比例分别为80%~91%和24%~79%,盐生假木贼吸水层位于20~40 cm,刺旋花吸水层位于40~60cm。梭梭和白梭梭、盐生假木贼和刺旋花两两存在水源竞争的现象。此研究为荒漠地区生态恢复与重建以及对植物在干旱环境下的适应性探索提供参考依据。     

三种不同保水剂在不同土壤质地和埋深条件下保水性能的比较

保水剂是一种高分子保土、保水和保肥的化合物,具有良好的保水性能。通过土壤学作用机制,可以显著降低土壤的密度以及改善土壤的结构机理及抗蚀性,从而在水土保持过程中能够发挥重要作用。本文通过利用回归分析和单因素方差分析对比3种保水剂在不同土壤质地、不同土层深度和埋深条件下保水性能变化规律,进一步对3种保水剂分析和验证,找出3种保水剂保水性能不同点与试用范围,以期揭示在干旱区使用保水剂在改善土壤持水性方面的作用特征和机理。结果表明:(1)黏土中施用3种饱和保水剂在不同埋深条件下随时间变化的保水性能差异显著;(2)3种保水剂在砂土中均显示了较好的保水、释水能力,其保水和释水能力的大小顺序为MP3005KCE保水剂沃特保水剂HG-60保水剂;(3)在壤土中施用3种保水剂,显著增加保水剂施用层及其下方10 cm的土壤含水量,且各保水剂在壤土中的保水性能较其在砂土中好;(4)在黏土中,3种保水剂的保水、释水性能最低,推测原因为黏土的黏性较大,吸水后易产生裂缝和结块;(5)保水剂埋深在5 cm时,各保水剂对砂土的0~5 cm和20~25 cm的土壤含水量影响率差异较大。     

水分胁迫对新疆准东地区钠猪毛菜的生活史对策的影响

水是制约干旱区植物生长的关键性限制因子.选取新疆准东干旱荒漠地区优势物种钠猪毛菜为研究对象,通过田间控制试验方法研究分析不同水分梯度对钠猪毛菜生长策略的影响,为新疆准东地区大规模露天矿区植被重建工作提供参考.结果表明:1)在不同生长时期,水分胁迫对钠猪毛菜的生物量分配具有显著影响,根冠比随胁迫程度增加而增加,地上生物量...     

新疆地区经济增长与环境问题的灰色关联分析

运用灰色关联分析模型,对2000～2009年新疆地区经济增长与环境问题的相关性进行了分析。结果表明,新疆地区环境问题与经济增长存在高强度关联关系,环境问题对经济增长的灰色关联度排序为:工业废气排放量>工业固体废物产生量>二氧化硫排放量>工业粉尘排放量>烟尘排放量>废水排放总量>化学需氧量排放量。说明以环境和资源为代价来换取经济的增长的发展方式是不可持续的,应该保证以最小的环境代价为基础来发展经济,实现经济与环境的协同发展。