两种植被覆盖度下土壤水分和盐分的空间变异性研究

[目的]裸地和植被覆盖地土壤剖面平均水盐含量的空间变异特征.[方法]应用统计学方法、聚类分析法和相关分析法,以奇台绿洲-荒漠交错带典型盐渍化地为研究区进行对比分析.[结果]裸地和植被地土壤水盐都服从正态分布,土壤盐分均属中等变异性,具有较强的空间自相关性.裸地土壤含水量属弱变异性,具有中等强度的空间自相关性;植被地属中等(偏弱)变异性,具有较强空间自相关性.裸地的相关距离仅是植被覆盖地的1/10左右.随着土层深度的增加,两者土壤盐分活跃程度变化依次为:活跃层、次活跃层和较稳定层.土壤水分的变化及其与盐分的关系则不一致,裸地是以受随机性因素影响较大的表层最为活跃,其与盐分的相关性也较差;而植被地是以中下层(60～80 cm)最为活跃,其与盐分呈极显著正相关性.[结论]由于随机性因素和结构性因素(如植被、微地形等)的影响,两种植被覆盖度下的土壤水盐的空间变异表现出明显的差异性;也反映出植被对土壤水盐分布及影响水盐分布的随机性因素均具有显著的作用力及反作用力.     

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。     

新疆主要城市城市化水平及其发展对策

本文选取了经济城市化、产业结构城市化、人口城市化、生活质量城市化四个一级指标以及其下层的十三个二级子指标构成了新疆各主要城市城市化水平测度的指标体系。通过层次分析法(AHP)以及德尔菲法(Delphi)来确定各指标的权重,根据多指标综合评价模型得出新疆主要城市城市化水平。依据各市的城市化水平进行聚类,并根据聚类结果将新疆19个主要城市分为五个层次:第一层次:克拉玛依和乌鲁木齐,城市化水平最高;第二层次:库尔乐、哈密、奎屯、昌吉、伊宁、石河子、喀什,城市化水平较高;第三层次:阜康、米泉、城市化水平中等;第四层次:塔城、博乐、和田、阿克苏、阿勒泰、吐鲁番和乌苏,城市化水平较低;第五层次:阿图什,城市化水平最低。同时,城市化水平的空间分布不平衡。针对各城市城市化水平的层次性和区域不平衡性提出了城市今后发展相应的对策。     

新疆县域产业结构时空格局演化分析

以1975年-2010年新疆县域产业数据为基础,运用探索性空间统计方法划分出4个不同类型的产业结构冷热点区,并利用景观格局分析方法,对比分析了新疆"五五"至"十一五"时期县域产业发展水平的空间格局演化特征.结果表明:"五五"至"九五"期间,随着改革开放进程的加快,新疆整体集聚水平不断增强,热点区、冷点区面积持续增加,引起景观整体的平均分维数不断减小,多样性、均匀度和聚合度指数持续增长,而散布与并列指数呈减小趋势;而"十五"时期以来,随着西部大开发战略的实施,新疆整体集聚水平有所减弱,热点区和冷点区面积开始减少,造成景观格局总体的平均分维数增加,多样性、均匀性和聚合性程度减小,优势度增加,不同产业结构类型间的混合程度呈上升趋势.     

极端干旱区夏季不同土地类型的小气候特征差异研究

通过对新疆于田县5种不同土地类型的小气候因子进行观测,探讨了不同土地类型气温、地温、相对湿度、风速、蒸发等小气候因子在特征值、逐日变化幅度、垂直变化上的差异性特征.结果表明:①沙漠、戈壁、棉花地、玉米地在气温、地温、风速、蒸发及其逐日变化幅度上依次递减,而相对湿度依次递增.②总体来看,各土地类型(下垫面)风速均随高度的增加而下降,地温则随土层深度的增加而减小,其变化幅度差异明显.除玉米地外,各下垫面越向上,气温越高,相对湿度越大.③5个下垫面的夜间蒸发量较白天迅速减少,尤以绿洲减少比例最大,达到86％.④具有过渡性质的交错带无论是因子特征值,还是垂直变化趋势、幅度均与沙漠、戈壁相似.甚至由于戈壁的海拔相对较高,交错带的特征值和变化幅度高于戈壁,而介于沙漠和棉花地之间.⑤由于自身水份与植被覆盖条件的不同,戈壁、沙漠的气温与相对湿度两因子的相关性较差,而玉米地、棉花地居中,交错带最好.     

不同地类春小麦叶片叶绿素含量高光谱植被指数估算模型研究

为给小麦长势的遥感监测提供依据,利用多种植被指数对比分析了水浇地和旱地春小麦不同生育期冠层光谱及叶绿素含量的变化,并建立了不同地类春小麦叶绿素含量的最佳估测模型。结果表明,春小麦叶绿素含量在整个生育期呈先升后降趋势,且水浇地高于旱地。春小麦冠层光谱在可见光波段表现为阳坡和双面坡地>阴坡地>水浇地,而在近红外区域反之。在起身期-乳熟期,春小麦叶绿素含量分别与二次修正土壤调节植被指数和植被衰老反射率指数的相关性最好;在拔节-扬花期,水浇地和阴坡地的叶绿素含量分别与绿度植被指数和修正归一化差异指数相关性最好,阳坡和双面坡地则与二次修正土壤调节植被指数的相关系数最大。利用相关性最好的植被指数模拟春小麦叶绿素含量,水浇地在起身-扬花期宜用抛物线模型,乳熟期则适合用乘幂模型,且各模型r和检验r均大于0.88,拟合程度较高;阴坡、阳坡和双面坡地起身期适用指数模型,其余时期适合抛物线模型。     

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。     

新疆奇台县近42a气候变化特征分析

根据新疆奇台县气象站的气温及降水资料,利用线性趋势函数及M ann-kendall突变检测法分析了该地区近42年的气候变化。结果表明:年平均气温与极端最低气温均呈上升趋势,而极端最高气温呈下降趋势;年降水量呈上升趋势。从季节变化来看,除夏季平均气温呈下降趋势,其它各季平均气温均呈上升趋势,其中以冬季增幅最大,秋季次之;各季降水均呈上升趋势,其中以夏季增幅最大,冬季次之。年平均气温未发生突变,而年降水量在1984年发生由少向多的突变。对气温和降水的异常分析得出,暖温年多发生在上世纪80年代后,冷温年多发生在上世纪60、70年代;多雨年主要在近20年,少雨年则多在上世纪60、70年代。此外,该县近42 a来增暖幅度小于全疆和北疆;增湿幅度大于全疆,小于北疆。     

奇台县绿洲农田土壤盐渍化影响因素及逆向演替特征研究

在奇台县绿洲中部平原区和绿洲沙漠交错带选择不同耕种时间的农田,分析其剖面土壤可溶性总盐、pH值含量随耕种时间的变化。探讨在地下水埋深不断下降的过程中,不同发展阶段农田土壤盐渍化的时空变化规律。研究表明:奇台县绿洲地下水埋深已低于影响地表盐渍化的地下水埋深临界值(5m),地下水矿化度低于3g/L,研究区整体处于有利于土壤盐渍化逆向演替的环境。土壤含盐量与地下水埋深关系最为密切,地下水埋深在3-5m时,土壤脱盐速度最快,大于5m时,含盐量减少的速率明显降低。土壤盐渍化逆向演替具有时空特征。时间特征表现在,无论农田在绿洲的什么位置,耕种时间越长,土壤含盐量越低,盐渍化逆向发展的越好。当农田耕种时间和地下水埋深低于临界值的时间超过20年时,盐渍土基本可以自然恢复为非盐渍土。空间特征表现在,由绿洲下部向上部,土壤盐渍化逆向演替阶段逐渐向高级过渡。