黑河流域自然地理景观格局变迁与荒漠化研究

土地荒漠化是制约我国社会、经济可持续发展的严重问题之一.随着经济和社会发展,黑河流域的土地荒漠化越来越严重,成为该区域可持续发展的制约因素.影响荒漠化的因素多种多样,笔者认为荒漠化与自然地理景观格局变迁有重要的联系.根据有关资料对黑河流域自然地理景观的变迁进行了阐述,并在此基础上分析了该地区自然地理景观格局的变化与荒漠化的关系.结果表明,黑河流域荒漠化的发生、发展与自然地理景观变迁有紧密的联系,两者之间相互作用,相互影响.     

艾比湖面积变化及其径流特征变化的响应

近年来随着艾比湖湖面的不断退化,其环境问题日益严重。研究艾比湖面积变化对于艾比湖地区的生态环境保护、社会经济发展,乃至整个北疆地区的生态都有着重大的作用。利用2008—2015年逐月的高分遥感影像信息源,提取湖泊边界归一化坐标系和投影方式并以GIS工具对湖泊分析获取湖面变化信息。并提取年2013年3—10月份的艾比湖湖面边界,进行边界叠加对年内湖面动态变化进行分析。结合博乐市水文水资源局所实测的1989—2007年的艾比湖湖面面积对其年际变化进行分析。同时对博尔塔拉河和精河的1992—2012年的径流数据、降水量数据、平均气温数据进行统计,分析河流的径流特征,探讨支流径流变化对艾比湖面积变化的影响。结果表明:(1)利用湖泊动态度对艾比湖湖面面积进行分析,其部分年份有增加的时期,但是整体上呈现减少的趋势;(2)以2013年为例对艾比湖3—10月份的动态变化进行了监督,发现从3月份开始艾比湖的面积在不断减少,在10月份湖面面积最小,且大部分水体变化发生在西北方;(3)对艾比湖入湖水量与湖面面积进行统计分析,二者具有很好的相关性,相关系数R=0.71。     

不同利用方式下草地物种多样性及其土壤因子解释

草地是干旱区重要的生态系统,了解不同利用方式下土壤因子(土壤含水量、有机碳含量、速效磷含量、pH值、容重)对物种多样性的影响,可为该地区草地的恢复重建提供理论依据。在新疆阿勒泰富蕴县,对不同利用方式的草地(禁牧草地、季节草地、弃耕草地、对照草地)运用单因素方差分析探讨不同利用方式下的物种多样性、土壤因子的差异性;冗余分析讨论物种多样性与土壤因子间的相关性。结果表明,(1)相较于其他3种利用方式的草地,季节草地植物Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson多样性指数(D)、Margalef丰富度指数(R)、Pielou均匀度指数(J)均为最大,分别为0.910、0.516、0.479、0.662,说明适度放牧有利于物种多样性的增加;(2)不同利用方式下各土壤因子之间差异较明显,说明不同的利用方式对土壤因子有显著影响,但不同利用方式下容重无显著性差异;(3)土壤有机碳含量、pH值、含水量与多样性指数均呈正相关关系,与容重均呈负相关关系,丰富度指数R与速效磷含量呈正相关关系,与其余指数呈负相关关系。综上所述,季节性放牧有利于物种多样性的维持;速效磷含量与多样性相关性最大,且...     

基于AOD数据的新疆大型露天煤炭开采区PM2.5和PM10反演

MODIS气溶胶产品AOD与PM2.5、PM10浓度高度相关,已广泛应用在PM2.5、PM10浓度模拟.该研究以新疆维吾尔自治区大型露天煤炭开采区准东矿区为研究对象,结合实测的2014年5月、7月、9月、12月PM2.5、PM10质量浓度数据与经过垂直湿度订正的MODIS气溶胶产品AOD,利用多元回归进行拟合建模,从建立的40个模型中选取最优模型并据此对研究区PM2.5、PM10的质量浓度进行定量估算.结果表明:AOD与PM2.5、PM10呈极显著正相关;4个月AOD与PM2.5、PM10质量浓度估算模型最优模型均为多项式模型;其中7月AOD与PM2.5质量浓度拟合模型较好(R2=0.6258),实测值与预测值拟合趋势线R2为0.8057;9月PM10拟合模型效果理想(R2=0.7329),实测值与预测值拟合趋势线R2为0.8077;将AOD代入最优模型反演PM2.5,从空间层面上反映出各区域PM2.5浓度差异明显.研究结果可为AOD的深度利用与PM2.5、PM10浓度的遥感估算提供参考,在大气污染物空间分布、监测大气环境质量、污染预测等方面都具有重要意义.     

2000—2015年新疆植被指数的时空动态分析

基于2000—2015年的MODIS NDVI数据及同期气象数据,采用趋势分析法、Mann-Kendall检验、相关分析等方法,分析16年间新疆NDVI的时空变化规律,探究NDVI对气象因子的响应。结果表明,2000—2015年新疆NDVI总体呈上升趋势,年平均NDVI与年平均温度、年平均降水量呈不显著正相关;春季NDVI与春季均温呈正相关,夏季NDVI与夏季降水量呈正相关,秋季NDVI与温度和降水量的相关性不显著;由于植被NDVI对降水量具有滞后响应,因此春季NDVI与冬季降水量之间以及秋季NDVI与夏季降水量之间均呈显著正相关;相对而言,同季均温对NDVI的影响高于前季均温,表明NDVI对温度的响应不存在滞后性。     

3条控制线约束下的哈密市土地利用变化分析及预测研究

[目的]掌握哈密市土地利用动态变化情况,为当地的土地资源合理开发与发展规划提供参考.[方法]基于2010—2020年共3期土地利用数据,结合区域特点,整合耕地、林地、草地、水体、建设用地、未利用地6种土地利用类型,在IDRISI中,以基本农田保护区、生态保护红线、城镇开发边界3条控制线作为主要约束条件,使用CA-Markov模型对哈密市土地利用类型的空间分布与时空变化进行分析,并对2025年哈密市土地利用情况进行预测.[结果]2010—2020年哈密市耕地、林地、水体、建设用地面积增加,草地、未利用地面积减少;各地类之间互相转化,其中建设用地与水体变化幅度大,变化速率较快;CA-Markov预测模型精度为0.8134,结果能够揭示哈密市土地利用时空演变趋势.[结论]在3条控制线约束下得到的预测结果证明2015—2025年变化趋势与2010—2020年的变化趋势基本一致,该方法预测得到的结果可为哈密市土地资源利用管理提供一定的科学参考.     

不同海拔与冠层高度对榆树叶片滞留颗粒物能力的影响

探究园林植物叶片对大气颗粒物的滞留能力在不同海拔与冠层高度上的差异,以乌鲁木齐荒山绿化典范区—雅玛里克山榆树(Ulmus pumila)人工林为研究对象,通过叶面尘收集、叶面积测定、洗脱过滤称重等监测方法及多因素方差分析法,对比分析不同海拔、不同冠层高度的榆树叶片对不同粒径大气颗粒物的滞纳能力差异。结果表明,1)榆树单位叶面积PM_0.2～3、PM_3～10滞纳量随着海拔升高呈现出“先减后增”的趋势,在海拔960 m处滞尘效果最佳;而叶片对PM_>10的滞纳量则随海拔的增加呈现出典型的双峰型变化趋势,在海拔844 m处滞尘效果最佳。2)树冠不同高度上叶片滞尘量随时间推移而增多,且叶片对PM_0.2～3的滞纳量受冠层高度差异的影响,冠层高度2 m处的榆树叶片对PM_0.2～3的滞留量明显高于4 m和6 m处的叶片滞尘量(P<0.05),但不同冠层高度叶片对PM_3～10、PM_>10的滞纳量无显著差异(P>0.05)。3)多因...     

新疆阜康荒地土壤有机质高光谱特征及其反演模型研究

针对干旱区荒地土壤贫瘠且有机质含量少,难以快速、准确测定的问题,以阜康中部荒地土壤为研究对象,对64个样点野外光谱进行测定和室内土壤样品农化分析,在原始反射率(R)基础上,利用ENVI5.1软件提取光谱反射率一阶微分(R')、倒数的对数(lg(1/A))、倒数的对数一阶微分(lg(1/A)')、去包络线(CR)等4种光谱反射率,分析了5种光谱反射率的变换形式与土壤有机质含量的相关性,基于全波段(450～2 350 nm)和显著性波段(相关系数通过P=0.01水平检验),利用偏最小二乘法回归(PLSR)建立土壤有机质含量的高光谱预测模型。结果表明:(1)对不同有机质含量的土壤光谱去包络线后,光谱曲线吸收特征差异更加显著,且土壤有机质含量越多,土壤光谱反射率越低。(2)土壤反射率经过数学变换后提高了与有机质含量的相关系数。(3)在全波段的PLSR中,CR、R'和lg(1/R)'模型的RPD均大于2.0,表明预测能力极好。其中以CR的预测精度最为突出,其模型R2和RMSE分别为0.79、4.12,RPD为2.18。在显著性波段的PLSR中,虽然R'和CR的模型RPD均大于2.0,可以准确预测有机质含量,但CR的R2,RPD更高;基于全波段PLSR模型精度均略优于显著性波段,但其使用数据量大,增加了计算量。同时,其CR模型的RPD仅比显著性波段模型的高0.03。因此,选择显著性波段CR模型作为估测该荒地土壤有机质含量的模型更为简洁、科学、可行。     

和田河流域中游生态系统健康评价研究

[目的]和田河流域中游生态系统健康评价指标体系的构建.[方法]以体现系统活力、组织结构、恢复力、服务功能作为出发点,构建了由生态安全、社会发展、环境保障、人群健康4个方面量度,19个单项指标组成的和田河流域中游生态系统的健康评价指标体系,基于AHP法的评价.[结果]一是干旱区特殊的自然条件使得生态安全性较低;二是地区经济水平落后使得社会发展与相应的环保投入滞后.提出相应措施,对进一步开展和田河流域生态系统健康评价工作提出了展望.[结论]和田县、和田市、墨玉县、洛浦县四个行政单元都呈现出不健康的状态.     

新疆地州农业劳动力变化与农业经济发展的时空耦合及其对乡村振兴的启示

基于新疆14个地州1997、2007、2017年3期截面数据,利用定量和GIS空间分析法,分析了在经济快速发展的背景下,农业劳动力转移和经济发展的空间耦合关系.结果表明:①1997—2017年农业劳动力和农业经济发展呈现出良好的发展模式.1997—2007年劳动力和农业经济增长的速度大于2007—2017年,天山以北的地区经济以及劳动力的发展情况总体好于天山以南.②1997—2017年农业经济呈持续增长的态势,总量增长了54.48％,但是区域增长差异明显,呈南高北低的特征.③产劳弹性系数以农业劳动力和农业经济同增的增长型为主,2007—2017年有12个地州均为增长型耦合模式,剩下的2个地州以集约型为主,分别是博尔塔拉蒙古自治州和巴音郭楞蒙古自治州.