荒漠土壤有机质含量高光谱估算模型

为解决荒漠土壤有机质含量高光谱估算存在的困难,提高土壤有机质含量估算的精准性,该文对准噶尔盆地东部荒漠土壤进行采样、化验分析和光谱测量、处理,分析土壤光谱与有机质含量的相关性,确定敏感光谱波段,建立荒漠土壤有机质含量多种高光谱估算模型,旨在通过模型精度的比较,确定最优模型。结果表明：反射率、倒数对数光谱与荒漠土壤有机质含量相关性低,而经过一阶微分、二阶微分变换后,相关系数有所提高,部分波段的相关系数通过0.01显著水平的检验,可以用来荒漠土壤有机质含量的估算;一元线性回归建立的估算模型的精度低,不适用荒漠土壤有机质含量高光谱的估算。荒漠土壤有机质多元逐步回归模型的二阶微分、倒数对数二阶微分修正决定系数得到了较大提高,分别提高了0.22和0.31,均方根误差下降了0.66和0.80,建模精度高于一元线性回归模型。荒漠土壤有机质一阶微分、二阶微分光谱的最小偏二乘回归模型的决定系数比其多元逐步回归模型提高了0.07、0.04,一阶微分、二阶微分均方根误差都下降了0.11,二阶微分偏最小二乘法回归模型是该研究所建12个模型的最优估算模型。在多元逐步、偏最小二乘回归模型中,最优估算模型是二阶微分模型,因而用偏最小二乘法回归估算荒漠土壤有机质含量是个可行的方法。该研究的成果为荒漠土壤有机质高光谱遥感分析提供了支撑,实现荒漠土壤有机质监测的时效性、准确性,为区域生态环境的修复提供依据。     

不同含盐量土壤盐分对蒸发的影响试验研究

土壤地表蒸发是一个复杂的过程,它的正常进行受到诸多因素的影响,其中土壤盐分是蒸发的主要影响因素之一。以内蒙古河套灌区永联试验站含盐土壤为例,通过室内试验盐分含量分别为0.2%、0.6%、1.0%、5.0%的土壤水分、盐分的变化以及对蒸发的影响进行了分析。试验结果表明:实验进行的初始阶段土壤剖面中含水率变化是比较显著,地下水补给对土壤蒸发的影响较大,实验持续到第15天之后随着土壤含水率的稳定变化,土壤蒸发量慢慢下降,这个时间段土壤水分迁移主要被土壤盐分控制。实验开始的前一段时间土壤水分对盐分的影响不太明显,实验持续到15天之后,尤其是,土壤表层形成盐壳之后,土壤水分对含盐量的影响以及盐分对水分的相应反馈比较明显。同一个时间来看,盐分含量高的土壤水分比较低。不同盐分含量的土壤中随着含盐量的增加,土壤蒸发速率减小。通过分析可知土壤含盐量与蒸发量具有很好的相关性,盐分越高,相关性越好。     

新疆干旱区于田绿洲生态安全评价及影响因子研究

以新疆克里雅河流域于田绿洲为研究靶区,运用压力—状态—响应(PSR)模型,从时间尺度上对1999—2010年绿洲生态安全状况进行评价并进行影响因子分析。结果表明:于田绿洲生态安全综合指数大致上呈现递增趋势,1999—2005年处于不安全状态、2006—2010年由临界安全状态向较安全状态转变。限制性因子分析表明:影响于田绿洲生态安全的主要限制因子是第三产业占GDP比重、单位耕地农业总产值、人均粮食产量、境内公路里程、农牧民人均纯收入、城镇化程度、耕地面积比重。研究表明于田绿洲生态安全现状良好,评价结果将为维持及进一步改善生态状况提供科学依据。     

新疆干旱区土地盐渍化信息提取及实证分析

对提取干旱区盐渍化信息的若干方法进行了评述,并且选取位于干旱区地带的盐渍化典型区域——阿克苏地区的库车、新和、沙雅县以及和田地区的于田县作为研究区进行实证分析。并采用同一时相的ETM+数据,运用K-T变换、比值变换以及通过NDVI指数和分类来提取信息发现效果明显。通过实证分析发现:虽然研究区都地处塔里木盆地周边地区,一个是塔北绿洲,另一个是塔南绿洲。但由于水文(盐渍化形成的关键)、气候(形成盐渍化土壤的驱动力)、地形(盐渍化土壤分布及差异的主要因素)、人类活动(盐渍化土壤形成的重要因素)等因素差异的存在,导致了盐渍化情况的差异。     

基于植被温度条件指数的克里雅河流域干旱监测研究

干旱是干旱半干旱地区由气候变化和人类生产活动而引起的环境问题之一。区域环境干旱化趋势的研究对该区域生态环境、水资源管理及农业生产有着重要意义。在植被温度条件指数（VTCI）的基础上对克里雅河流域进行干旱监测。结果表明：2005-2010年研究区整体上向干旱化方向发展,由北向南干旱趋势依次增强。其中,南部山区2005年VTCI值为0.696 4,到2010年VTCI值为0.486 4,其变化相差-0.210 0,旱化趋势较为严重;研究区中部的VTCI相差值分别为0.071 3和0.042 6,表现为有轻微干旱程度减弱趋势,变化不明显;北部地区即克里雅河下游地区的VTCI值从2005年的0.121 0减少到2010年的0.075 4,VTCI相差-0.045 6,呈轻微旱化趋势。     

基于分数阶微分的荒漠土壤铬含量高光谱检测

为解决高光谱检测土壤中痕量级重金属含量存在的困难,提高土壤重金属铬含量检测的准确度,利用新疆准东煤田周边168个荒漠土壤样本的重金属铬含量及其对应的高光谱数据,运用分数阶微分算法进行光谱数据预处理,最后利用全部波段进行偏最小二乘建模并进行可视化分析,旨在探讨分数阶微分预处理在高光谱数据估算荒漠土壤重金属铬含量的可能性。结果表明:原始光谱与吸光率变换的分数阶微分模型均在1.8阶微分处达到了最好的精度效果。吸光率变换1.8阶微分模型为最优模型,模型的校正均方根误差为7.68 mg/kg,R_c~2=0.83,预测均方根误差为8.39 mg/kg,R_p~2=0.78,相对分析误差为2.14。最后利用铬含量实测值与光谱预测值通过反距离加权法插值获得研究区土壤重金属铬含量的空间分布,说明利用该方法对土壤重金属铬含量定量检测并进行大尺度的空间分布反演在一定程度上是可行的,为荒漠土壤重金属污染状况的高光谱检测提供了一定的科学依据和技术支持。     

新疆生产建设兵团土地利用规划及效益分析

土地利用及其规划反应了社会经济发展状况和人类利用土地的方向及价值取向.通过对新疆生产建设兵团2010年土地利用规划的数据进行分析,由2000～2010年的数据验证该规划的可行性,在验证中采用分段年平均增长法系统的分析了2010年土地利用规划可能产生的生态、经济、社会效益.分析结果表明新疆生产建设兵团2010年土地利用规划为新疆生产建设兵团有目的、有秩序的发展提供了科学的依据,为决策者们提供了有力的理论基础.该规划为新疆生产建设兵团发展提供了理论依据,同时对新疆维吾尔自治区农业经济效益的整体提高也具有重要的战略意义.     

西北干旱区典型绿洲盐生植被群落特征及多样性研究

本文以西北干旱区典型绿洲-渭干河-库车河三角洲为主要研究区域,运用数量生态学的方法对盐生植被群落特征及物种多样性进行了分析.结果表明:以梭棱为单优势种的群落Ⅳ具有最高的优势度指数(C)和最低的丰富度指数(R)、多样性指数(H')和均匀度指数(E),群落结构最为简单;以骆驼刺为优势种和梭棱为主要伴生种的群落Ⅱ具有较高的多样性指数和均匀度指数,但优势度指教较低,结构相对稳定;而以柽柳和梭梭为共优势种的群落Ⅰ具有最高的物种丰富度和中等水平的优势度指数、多样性指数和均匀度指数,群落中物种数较多,群落结构较为复杂;以芦苇和骆驼剌为共优势种的群落Ⅵ,其物种丰富度指数和物种多样性指数,物种优势度指数和物种均匀度指数水平居中;以柽柳为主要优势种的群落Ⅲ和Ⅴ,其物种丰富度指数、优势度指数、多样性指教和均匀度指数则属于中等偏上水平,群落结构稳定.     

基于ETM+数据的新疆于田地区地表温度反演研究

地表温度是地球系统的热状况与水热平衡的关键因子.热红外遥感是获取地表热状况信息的一种非常重要的手段.利用ETM+数据和同时相气象数据获得两个地表温度反演的重要参数:大气透射率和地表比辐射率.运用覃志豪等的单窗算法反演出于田地区的地表温度,并用陆面实际地表温度进行了检验.结果表明,水体表面温度最低,绿洲次之,戈壁最高.地表温度以绿洲为中心从里到外呈环状分布.说明利用ETM+数据反演地表温度是可行的 .并对进一步理解我国西北干旱、半干旱区的土壤-植被-大气系统能量交换状况及区域热量分布差异有着重要意义.     

黄土高原土壤干层减缓方法初探

针对黄土高原长期种植苜蓿会导致深层土壤的干层化现象，在陕北黄土丘陵沟壑区的苜蓿种植区采用侧膜种植、播量减半种植、间作种植、常规种植4种种植模式来分析土壤水分环境。研究表明：侧膜种植年内贮水量在各个时期较其它3种模式高，各种植模式有效降雨量与土壤水分补给量之间关系呈线性相关，侧膜种植提高0～180cm土层土壤水分补给量更为突出。有效降雨对4种种植模式活跃层的贮水补偿作用极显著。春夏失墒期各种模式土壤相对稳定层对活跃层的补偿作用显著，各处理的相对稳定对活跃层补给量之间呈直线正相关，但补给量存在一定差异。