不同季节强碱土土壤呼吸影响因子分析与模型预测

利用LI-8100土壤碳通量测量仪测定了春夏秋三季晴朗天气下强碱土土壤呼吸速率、温度(气温和地温)、湿度(空气相对湿度和土壤湿度)数据,分析了它们之间的相关关系,获得不同季节对土壤呼吸影响较大的因子,并建立不同类别的多种回归模型;在精度检验及简单易行原则基础上,得到各季节土壤呼吸预测的最优模型。结果表明:(1)虽然温湿度均是影响不同季节强碱土土壤呼吸的主要因素,但均以温度的影响较大,其中气温是春秋两季土壤呼吸的最大直接影响因子,地温是夏季的最大直接影响因子,而土壤湿度为各季节最大的间接影响因子。(2)春秋季土壤呼吸的最佳预测模型均为10 cm处气温和土壤湿度所建的双因子方程,该方程具有较小的均方根误差(RMSE)(分别为0.159和0.259),且相对分析误差(RPD)2(分别为2.9、2.094),具有非常好的预测能力。夏季土壤呼吸最佳预测模型则为包含10 cm处气温、地温、空气相对湿度和土壤湿度所建的4因子方程,RMSE为0.248,RPD2(为2.406),可用于精确预测。(3)各季节土壤呼吸变化趋势与其影响因子的变化,因春季的完全同步,夏季基本一致,而秋季一致性较差,故春季土壤呼吸最佳预测模型的预测精度最高(92.67%),夏季次之(84.99%),秋季较差(77.23%)。     

基于多个高光谱参数的玉米叶片叶绿素含量估测模型

采用Field Spec Pro3光谱仪和SPAD-502叶绿素仪分别测定玉米叶片的光谱与其相对应的叶绿素含量,通过分析红边位置、蓝边位置以及绿峰位置等高光谱参数与叶绿素含量的关系,建立叶绿素含量的单、双和多变量光谱预测模型。结果表明:在可见光区域,玉米叶绿素含量高,光谱反射率低,而进入近红外区则刚好相反,叶绿素含量高,光谱反射率高;红边位置、绿峰位置及蓝边位置各高光谱参数与叶绿素含量的相关性均达极显著。其中红边位置与叶绿素含量的相关性最高,相关系数达0.84;利用所选的3个高光谱参数分别建立的单、双以及三变量模型,虽然大多数模型的精度R~2大于0.71,但分析对比得出利用红边、蓝边及绿峰位置3个变量建立的模型具有最大模型精度R~2、最小标准误差(S)和均方根误差(RMSE),因此其模型预测能力较优。     

新疆各城市城市化水平比较研究

城市化是经济、社会发展的产物,越来越引起广泛的关注。因而,对城市化发展进行客观、综合评价就显得十分必要。本文通过构建新疆各城市城市化水平指标体系,使用层次分析法(AHP)以及德尔菲法(Delphi)来确定各指标的权重,采用多指标综合评价模型对新疆19个城市的城市化水平作出比较评价。依据评价结果,对新疆各城市的城市化水平作了阶段性分析,找出了各阶段的变化特点及各城市的发展状况。据此,总结了新疆城市化发展的特点,并提出了各个城市应看清楚各自城市的优势和差距,以利于其在城市发展方面扬长避短,充分利用西部大开发提供的各方面优惠政策,制定相应对策促进其经济、社会、环境的全面发展。     

基于高光谱的水浇地与旱地春小麦拔节期叶绿素含量估测模型对比研究

测定拔节期水浇地与旱地春小麦冠层光谱、叶绿素含量、覆盖度、苗高和叶宽,采用回归分析方法建立春小麦叶绿素含量高光谱估测模型,并对模型精度进行检验。结果表明：阳坡和双面坡地春小麦拔节期叶绿素含量与原始光谱反射率在可见光和近红外波段均呈正相关,水浇地和阴坡地在723 nm以前相关系数为负,723 nm以后为正。各地类春小麦叶绿素含量与各高光谱变量的相关性均较好,均达到了极显著水平（P＜0．01）。无论在可见光还是近红外波段,水浇地春小麦叶绿素含量均与倒数之对数 lg（1/R）的相关性最好,相关系数最大值可达0．98;阴坡地则与一阶微分的相关性最好,最大为0．94;而与阳坡和双面坡地相关性最好的高光谱指数为归一化植被指数。在各个波段,倒数之对数模型lg（1/R）、一阶微分模型（p′）和归一化植被指数模型（N）分别是估测水浇地、阴坡地、阳坡和双面坡地春小麦叶绿素含量的最佳模型。虽然各模型 R2均超过0．90,精确度均大于0．91,但阴坡地、阳坡和双面坡地的模型精确度和准确度略低于水浇地。以上模型的建立可为今后估测水浇地与旱地春小麦的健康状况提供参考。     

新疆奇台县草地畜牧业可持续发展研究

对新疆奇台县草地资源及草地畜牧业发展状况,生态环境等方面进行了分析。该县草地资源丰富,但由于人类不合理的利用导致牲畜增长过快,草地退化,草畜矛盾日益突出,生态环境趋于恶化,畜牧业可持续发展面临严峻挑战。在众多引起草地畜牧业发展不协调的因素中,超载放牧是造成草地等级降低、农牧业矛盾加大、蝗虫鼠害严重的主导因素。针对该县草地畜牧业在发展过程中存在的问题,提出了相应的措施和策略以保障其可持续发展。     

基于SD模型的新疆奇台县水资源的优化配置研究

利用系统动力学对新疆奇台县水资源的供需状况进行了深入研究,根据该地区的特点建立水资源系统动力学仿真模型。通过该模型对奇台县2010年、2020年的需水量进行预测和分析,提出高、中、低三个方案,并进一步分析比较得出了适合于该县经济和环境协调发展的综合方案,从而为决策者提供科学的决策依据。     

新疆尾闾盐湖滨岸盐碱土中碳酸盐的固碳效应及影响因素

土壤碳酸盐对现代大气CO_2的截存与土壤中的硅酸盐矿物组成、盐基元素供给、有机碳含量等因子密切相关。该文结合土壤理化性质和碳同位素分馏特性,以新疆艾比湖为例,探讨了干旱区尾闾盐湖滨岸盐碱土中碳酸盐的固碳效应和影响因素,研究结果表明:1)土壤碳酸盐是干旱区最重要的碳库,艾比湖滨岸土壤碳酸盐的平均碳密度是有机碳的4.05倍;2)艾比湖滨岸盐碱土中的δ13CSCC介于-7.9‰～0.3‰之间,δ13CSCC与HCO3-存在良好的线性负相关关系,决定系数高达0.669 9,大气碳以重碳酸盐形式存在是次生碳酸盐淀积的关键环节之一;3)土壤δ13CSCC值与硅酸盐矿物阳起石、绿泥石、伊利石存在着良好的线性负相关关系,δ13CSCC值随着富Ca、Mg、Fe矿物的含量增加明显向负向漂移;4)土壤中有机碳含量越高,生物风化过程越强烈时,δ13CSCC负向漂移越大,土壤碳酸盐截存较多大气中的轻碳;当土壤含盐量超过一定程度时,有机过程受到抑制,土壤碳酸盐则截存较多大气中的重碳。因此,干旱区存在着有机-无机耦合固碳效应,提高干旱区植被覆盖,可以增加有机碳库储量,同时,经有机过程分馏转移到土壤中的CO_2可进一步促进土壤硅酸盐矿物风化,使这部分CO_2不再返回大气,而是以碳酸盐形式被长久固存。     

天山北坡县域现代农业发展水平的差异研究

为了研究新疆县域现代农业的发展水平及地区差异,以其现代农业最发达的天山北坡13个县（市）作为研究单位,以10项指标作为分析因子,采用因子分析法和聚类分析法建立了其现代农业发展水平综合得分的回归模型,在此基础上使用综合因子得分对各县现代农业发展水平进行了综合评价,并利用ARCGIS 10.0软件绘制了这13个县（市）的综合发展水平空间分异图。结果表明：影响现代农业发展水平的主要有投入产出因子、生活现代化因子和生态因子,其中,投入产出因子在衡量天山北坡现代农业发展水平中发挥着决定作用,其方差贡献率达47.22%;将天山北坡各县现代农业发展水平分为发达、较发达、欠发达、不发达四类,且根据综合得分情况得知,天山北坡各县现代农业发展极不均衡,有54%的县（市）处于研究区平均发展水平之下;天山北坡各县现代农业发展水平差异显著,呈现出由中心向两边递减的“凸”字型空间格局。     

水浇地与旱地春小麦新型光谱曲线特征变量与叶绿素关系的对比研究

为了利用新型光谱曲线特征变量对水浇地与旱地春小麦叶绿素含量进行估算,测定水浇地与旱地春小麦冠层光谱、叶绿素含量、叶宽和苗高,并利用各地春小麦冠层光谱曲线“峰谷”存在差异的特点,通过分析光谱曲线特征变量与水浇地和旱地春小麦叶绿素含量的相关性,分别建立了水浇地和旱地春小麦叶绿素含量最佳估算模型并检验模型精度。结果表明：在723 nm、730 nm和736 nm前后,水浇地、阴坡地、阳坡和双面坡地春小麦原始光谱与叶绿素含量的相关性表现出完全相反的变化规律。在以上波段之前,相关系数为负,之后为正。各地春小麦叶绿素含量与绿边和黄边曲线变化速率及反射绿峰两边的夹角存在很好的相关性,与水浇地、阴坡地、阳坡和双面坡相关性最好的光谱曲线特征变量分别为K pv、Kb和GPA1,相关系数均大于0.80。抛物线和线性模型是估测各地类春小麦叶绿素含量的最佳模型,模型R2均超过0.89,预测能力均大于92%。研究结果为以后利用高光谱信息监测小麦长势及产量提供了新思路和方法。