不同沙丘下梭梭(Haloxylon ammodendron)主根周围土壤特征的差异性研究

为探明沙漠建群种植物个体周围土壤养分和盐分空间分布及成因,对艾比湖湖区边缘三种类型沙丘下梭梭主根周围土壤含水量,电导率,全量养分和速效养分的变化进行了研究。结果表明:1固定性沙丘在表层(0~10 cm)处土壤含水量最小,流动性沙丘和半固定性沙丘在浅层(10~20 cm)处最小,以距离主根面3m处表现最为显著(P0.05)。2流动性沙丘和半固定性沙丘土壤有机质和全氮的结构性和空间自相关性均较弱,固定性沙丘养分(全量养分、速效养分)的结构性则较好。3三种沙丘土壤养分的空间分布不均,主要以条状和斑块状分布,整体上呈现出一定的集聚趋势,其中流动性沙丘和固定性沙丘集聚范围在0~2 m圈层,但纵向集聚范围中,流动性沙丘以浅层(10~20 cm),固定性沙丘以较深层(20~40cm)出现集聚,形成"肥岛"。4流动性沙丘土壤电导率对沙丘的影响较其他各特征因子占主导地位,半固定性沙丘和固定性沙丘养分因子占主导地位。     

基于PSR模型的艾比湖流域生态安全评价研究

基于压力-状态-响应（PSR）概念模型,结合层次分析法并采用综合评价模型对艾比湖流域生态安全进行综合评价。研究结果表明：（1）在13项评价指标中,影响流域生态安全的主导因素为森林覆盖率、草地面积和水土流失治理面积,其所占权重均在0.1以上;（2）自2000-2010年以来,艾比湖流域生态安全指数由0.2309增加至0.7556,流域生态环境呈现良性发展趋势,生态安全状况有所好转。当地政府通过提高森林覆盖率、增加草地面积以及治理水土流失等措施,不断改善了该流域的自然生态环境。     

艾比湖湿地不同植物群落下土壤水盐空间变异性

以艾比湖湿地为研究区,运用传统统计学和地统计学相结合的方法对4种典型植物群落下土壤水盐含量变化进行了研究。结果表明:(1)4种植物群落中,碱蓬群落、盐节木群落和梭梭群落土壤含盐量呈中等变异,而芦苇群落土壤水盐则呈现较强的差异性(2)随着土层深度的增加,盐节木群落和梭梭群落中土壤含水量差异性不大,碱蓬群落和芦苇群落则呈下降趋势,而对于土壤盐分,除梭梭群落外,其余3种植物群落各土层盐分呈降低趋势,且表层盐分含量相对较高(3)在空间结构性分析中,不同植物群落下土壤含水量和盐分在一定区域范围内空间特结构性显著,能较好地满足高斯模型分布,由于受气候、距湖距离、湖面积波动及土壤类型等因素作用,4种植物群落中土壤含水量和盐分均具有较强的空间自相关性(4)对土壤水盐含量变化的相关性分析中,4种植物群落下土壤水盐含量与其关联性都相对较小,其中碱蓬群落和芦苇群落呈正相关关系,盐节木群落和梭梭群落呈负相关关系。总体来说,碱蓬群落和芦苇群落土壤水盐总变异趋势大于梭梭群落和盐节木群落,说明距湖远近对土壤水盐空间变化有一定的影响。     

艾比湖流域不同生态系统土壤水盐空间异质性分析

运用传统统计学和地统计学相结合的方法对艾比湖流域山前人工绿洲—绿洲—荒漠过渡带—湖滨湿地生态系统土壤表层(0~20 cm)盐分、含水量、pH的空间异质性特征进行分析,结果表明:(1)山前人工绿洲属中度盐化土,绿洲—荒漠过渡带和湖滨湿地均属于重度盐化土;艾比湖流域土壤pH和盐分均由山前人工绿洲向湖滨湿地逐渐增大,含水量由山前人工绿洲向湖滨湿地递减;艾比湖流域土壤pH属于弱变异性,盐分和含水量均属于中等变异强度;(2)受结构因素影响,山前人工绿洲土壤pH、绿洲—荒漠过渡带土壤盐分和含水量、湖滨湿地土壤pH和盐分具有较强的空间相关性;受结构因素和随机因素综合影响,山前人工绿洲土壤盐分和含水量以及湖滨湿地土壤含水量具有中等的空间相关性;(3)艾比湖流域土壤pH和盐分呈现斑块状分布,均由山前人工绿洲向绿洲—荒漠过渡带到湖滨湿地依次递增;土壤含水量呈现条带状分布,由山前人工绿洲向绿洲—荒漠过渡带到湖滨湿地依次递减、艾比湖北部向南部逐渐减少;土壤盐分与pH和含水量分别呈现极显著正相关、显著负相关。     

2000-2014年艾比湖流域地表Ea与Ep时空分布特征及成因

为了探明干旱区流域地表蒸散量时空分布及其变化特征,从而为流域水资源规划、旱涝检测和生态需水量研究提供科学依据,本文基于MOD16蒸散产品和气象站观测数据,运用线性倾向率和相对变化率等方法,分析了艾比湖流域2000-2014年地表实际蒸散(Ea)与潜在蒸散(Ep)的时空分布特征及其变化趋势,进一步揭示二者之间的关系.结果表明:1)近15年内艾比湖流域地表Ea、Ep年际波动不大,多年平均Ea与Ep分别为315.76和1555.27mm,年平均Ea与Ep的较大差距说明流域整体上缺水、干旱.年内分布处于先增大后减少的单峰型变化趋势,夏季两者差距最大,此时流域最干旱、缺水;2)流域Ea与Ep的空间分布状况正好相反.西北山区、精河—博乐绿洲区、北天山的西段支脉,玛依力山脉等区域水分比较充足.流域东部大范围地区、精河—博乐绿洲周围等区域干旱缺水.3)影响因素分析显示气温是影响流域Ea、Ep时空分布变化的主要因素;4)2000-2014年间Ea总体上处于减少趋势,Ep处于增加趋势,说明流域近15年内干旱加重.     

基于水量调控防治艾比湖流域沙尘天气灾害的设想

针对艾比湖流域生态环境灾害，分析其成灾原因及发生规律。从改变水量分配时间格局的角度，分析入湖水量季节调控的可行性并提出实施方案。具体为通过人工引、蓄水设施将秋、冬季入湖地表径流蓄积起来，在春季大风、沙尘多发季节注入湖中，减少此时沙尘天气的发生。确定春季所需补充的水量，先以湖区地形图为基础建立湖区数字高程矩阵，然后回归计算湖面面积与湖水体积对应函数，此时根据实测的当年春季湖面面积即可算出达到预定湖面面积所需水量。按照此方案修建人工引、蓄水设施并实施调控后，既可以治理流域沙尘天气，又可最大限度节省水资源。     

新疆艾比湖湖面动态变化及其影响研究

艾比湖是新疆典型的平原区湖泊,随着近50年来流域气候和人类扰动双重影响下,艾比湖湖面相应呈现出动态变化的态势。由于其地理区位独特,艾比湖湖面变化所引发的区域性生态环境问题,已成为关系到新疆社会经济可持续发展全局的紧迫问题。本文以艾比湖为研究靶区,从年内与年际尺度对湖面变化进行研究,并在剖析湖面动态变化原因的基础上,系统地分析了湖面动态变化的生态环境效应及其影响[1,2]。指出要维护艾比湖地区良好的生态环境,必须对艾比湖最优运行水位加以研究,通过最优运行水位模型的构建来确定具体优化管理方案,以确保艾比湖流域生态环境与社会经济的和谐发展。     

艾比湖流域水资源变化与区域响应

艾比湖流域地处干旱的北疆地区,人类活动中最突出的建设水利设施和土地开发利用,加之全球变化的影响,改变了艾比湖及其水系原生自然生态系统,水资源和水环境发生了很大的变化。在综合研究流域内水资源变化成因的基础上,提出通过开源和节流并举,保证生态用水量,调整产业结构,依靠工程性和非工程性措施响应水资源变化,降低脆弱性,实现流域效益的最大化。     

艾比湖流域生态系统NPP 对气候 变化及景观动态的响应

分析气候变化与人为扰动对生态系统NPP 的影响、以及未来情景模式下NPP 的响应机制。在景观动态 模拟模型CA-Markov 模型耦合未来A1B 情景模式下的区域气候模式数据的基础上、建立生态系统NPP 对气候变化 和景观动态响应模型、实现了人类活动与气候变化对生态系统NPP 的影响定量分析。艾比湖流域2005要2020 年生 态系统NPP 增长了223.27 GgC、其中由人类活动直接导致的NPP 增加为141.01 GgC、气候变化的贡献为82.26 GgC。 近期内人类活动的直接影响仍是生态系统NPP 变化的主要因素、气候变化的影响虽然较小、但呈现逐年增长的趋 势。     

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。