新疆阿图什市气候变化特征及其对农业生产的影响

利用阿图什市气象站1960-2006年气温和降水观测资料,以回归分析、趋势线分析方法分析了阿图什市近47 a来气温和降水的年际和季节变化特征及其对农业生产的影响。分析结果显示：（1）近47 a来阿图什市年均气温总体呈增加趋势,年均气温线性倾向率为0.13℃/10a。从20世纪60年代至70年代,气温在平均值附近波动且略有降低。自80年代以来波动较大,并明显升高,气温波动基本上与我国西北地区气温变化趋势一致。年内气温变化存在季节差异,冬、秋和春三个季节气温均呈上升趋势,夏季的气温略呈下降趋势,其中,冬、秋两季对全年平均气温增加贡献较大。（2）近47 a来年降水量总体呈增长趋势,年均降水量线性倾向率约为9.38 mm/10a,与我国西北气候由暖干向暖湿转变的趋势基本一致。20世纪60年代初至70年代末期年降水在多年平均值附近波动。自80年代以来波动较大,且变干、变湿趋势较显著。年内降水量变化有明显的季节差异,四季均呈增长趋势,增长幅度从大到小依次夏季、春季、秋季和冬季,其中,夏、春两季对全年降水量增长贡献较大,秋、冬两季贡献较小。（3）阿图什市气候变暖对越冬作物的冬前生长发育及喜热作物的全生育期生长发育较为有利,但气候变暖会引起土壤干旱化和农作物病虫害增加,将对多数农作物生长发育不利。

阿克苏市街道绿地主要树种滞尘特征及价值估算

【目的】研究新疆南部典型绿洲城市——阿克苏市街道绿地11种主要树种的叶片滞尘特征,估算其滞尘服务价值,为完善干旱区城市绿化树种选配指标体系、优化城市绿化合理配置方案与管理、改善城市生态建设与人居环境提供依据。【方法】基于2014年5月的叶面尘洗脱法测定结果,估算每一株树木和单位土地面积树种累积滞尘量,分析不同树种滞尘量的差异性,并运用树种滞尘价值换算模型,计算出阿克苏市主干道不同绿化树种滞尘价值。【结果】不同绿化树种单位叶面积滞尘量差异显著,表现为二球悬铃木>国槐>桑树>新疆杨>圆冠榆>葡萄>梨树>沙枣>樱桃李>天山梣>垂柳,二球悬铃木的单位叶面积滞尘能力最高(9.15 g·m^(-2)),垂柳的单位叶面积滞尘能力最低(3.29 g·m^(-2)),二球悬铃木约为垂柳的3倍;阿克苏市街道主要绿化树种5月的滞尘经济价值平均为3.28元·hm^(-2)d^(-1),所选街道绿地树种的滞尘价值表现为新疆杨>二球悬铃木>桑树>圆冠榆>樱桃李>国槐>梨树>葡萄>沙枣>垂柳>天山梣,新疆杨的滞尘经济价值最高(5.35元·hm^(-2)d^(-1)),天山梣最低(2.01元·hm^(-2)d^(-1))。【结论】在外界环境条件基本一致的前提下,植物自身因素即叶片结构特征会导致不同绿化树种滞尘能力及滞尘价值有所差异,多选用能够有效滞尘、治沙防风的乡土树种,是干旱区绿洲城市景观安全与健康发展的有力保障。

1991-2011年新疆于田绿洲土地利用/覆被时空变化特征分析

根据于田绿洲1991、2001和2011年的Landsat TM/ETM+影像数据,利用RS和GIS技术,对于田绿洲土地利用/覆被类型时空变化特征进行深入分析.结果表明:在1991-2011年间,耕地面积净减14.41%,主要转为林地和草地,表明近20 a来农业产业结构有了很大调整,退耕还林还草政策逐渐生效;水体面积净增64.86%,主要来自林地、草地和未利用地,表明为保证绿洲灌区合理利用水资源,进一步完善了水利基础设施;林地面积净减20.28%,可见忽略森林的生态功能,林地面积的逐年减少无疑会对当地的生态环境产生影响;草地面积净增26.07%,主要来自耕地、林地和未利用地,表明退耕还草政策和遏制破坏草地盲目开垦,使有效的增加草地面积;建设用地面积净增440.21%,主要来自耕地、林地和未利用地,表明随着人口的迅速增长和社会经济的快速发展,建设用地面积日益扩展;未利用地面积净减4.75%,主要转为耕地、草地和水域,表明盲目的开垦仍然存在,使严重破坏的天然植被,本来就极为脆弱的生态环境雪上加霜,同时水资源的短缺,开垦后因无水灌溉而弃耕撂荒.

基于3S技术的开孔河流域人居环境适宜性评价

该文以开孔河流域为研究区,选择地形地貌、气候、水文、植被、土地利用/土地覆盖等自然生态环境因子,运用3S技术,在1 km×1 km的栅格尺度上,进行投影转换、遥感解译、信息提取与分析,定量定性地反映了开孔河流域人居环境适宜性的空间规模与分布特征。结果表明:1)开孔河流域的人居环境指数介于4.4~83.9之间,人居环境适宜性从研究区中部平原区向西北天山高山区和东南塔克拉玛干沙漠区逐渐递减,研究区内大部分地区的人类生产活动受到自然条件的约束与限制。2)根据适宜性指数的大小整个开孔河流域可分为高适宜区、适宜区、一般适宜区、不适宜区以及最不适宜区5个区域,其面积分别为124、2456、2 526、23 104、46 301 km^2,分别占全研究区面积的0.2%、3.3%、3.4%、31%、62.1%。3)高适宜区、适宜区与一般适宜区的面积总和占整个研究区总面积的6.9%,而研究区总人口的98.8%居住在这6.9%区域内。不适宜区与最不适宜区面积总和占研究区总面积的93.1%,总人口的1.2%分布在这93.1%的区域内。研究结果表明,开孔河流域自然环境极其恶劣,生态环境质量相当脆弱,大部分地区受到自然环境条件的制约。所以在今后的发展规划当中需要结合当地自然环境情况与自然资源承载力,合理的进行城市规划与新农村建设。

天山托木尔峰国家级自然保护区生态系统服务价值评估

利用天山托木尔峰自然保护区2014年8月的Landsat ETM+影像解译数据,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地等提出的中国陆地生态系统服务价值当量,结合研究区各生态系统类型的生物量和生物多样性,制定研究区各生态系统类型的服务功能价值当量,计算与分析各生态系统的服务功能价值。结果表明:1托木尔峰自然保护区的生态地位是巨大的,生态服务总价值达52.31亿元/a。生态系统在单位面积服务功能中水文调节价值最高,占总价值的58.45%,其与研究区所占52%冰川面积有关系;食物生产服务价值较低,占0.95%,这与保护区以非生产性为主的经营方式有关系。2各生态系统在单位面积服务价值构成中,水体的服务价值最高,占总价值的58.73%;其次是寒温带和温带山地针叶林,占8.2%;温带草原化灌木荒漠服务价值最低,占1.45%,其与各生态系统类型服务功能价值当量有关系。3各生态系统类型服务价值对总价值的贡献率差异较大,贡献率最高的是冰川雪地,贡献率为50.14%,这主要由极大的冰川面积所致;其次是温带禾草和杂类草草甸,贡献率为16.87%,贡献率最低的是温带禾草和杂类草草甸草原,贡献率只有1.13%。

天山托木尔峰国家级自然保护区垂直自然带景观特征分析

根据实地考察和相关参考资料,运用历史文献和统计分析的方法,对托木尔峰国家级自然保护区垂直自然带景观特征进行分析,结果显示:对托木尔峰自然保护区垂直自然带的形成,地形地貌因素起着主导作用,纬度起着次要作用,受地形地貌因素制约的水热条件是形成各垂直自然带景观特征的最重要的物质和能量来源,随着水热条件的垂直变化,从低山带至高山带有规律的出现暖温带荒漠带、温带荒漠草原带、山地草原带、亚高山草甸带、高山草甸带、高山垫状植被带和高山冰雪带.东西走向的天山山脉,南北向深切的冰川和流水地貌,对来自北大西洋和北冰洋的湿润气流起了显著地屏障作用,致使托木尔峰南、北坡具有不同的气候特点,南坡形成了暖温带半干旱和干旱气候.自然景观以温带荒漠、荒漠草原和草原为主,植物种类贫乏,具有耐旱特点,随着海拔高度的增加,植物的荒漠成分逐渐减少,草原和草甸成分逐渐增加,土壤的有机质含量提高,碳酸盐的淋溶作用增强.

新疆沙雅县近50a来气候变暖特征及其对农业生产的影响分析

利用沙雅县气象站1960～2009年的日均温度数据，以回归分析和趋势线分析方法，分析沙雅县近50a来年均气温、≥10℃积温、极端气温的年际和季节变化特征及其对农业生产的影响。分析结果显示：（1）近50a来沙雅县年均气温总体呈增加趋势，其线性倾向率为0．424℃／lOa，气温波动基本上与我国西北地区气温变化趋势一致。气温的季节变化较明显，冬秋春三季对年均气温增加贡献较大。（2）近50a来≥10℃积温值增加，其线性倾向率为12.302℃／lOa，持续天数增多，在50a中延长27．85d左右。在研究期极端最高气温变化不大，但极端最低气温呈明显上升趋势，线性倾向率为1．497℃／10a。（3）年均气温和≥lO℃积温增加，使喜温作物生长期延长。冬季平均气温，尤其是极端最低气温的升高，有利于越冬作物种植北界向北扩展，多熟制向北推移，喜温作物棉花的种植面积扩大，复种指数提高。但增加了冬季农田土壤水分蒸发，使越冬病虫卵蛹死亡率降低，增大了病虫害防治难度，在作物生长期气温升高，缩短了养分的积累时间，降低了品质。

焉耆盆地白刺灌丛沙堆土壤理化性质

对焉耆盆地白刺灌丛沙堆不同演化阶段和沙堆间低地土壤理化性质进行分析。结果显示:(1)白刺灌丛沙堆不同演化阶段土壤粉砂、黏粒、有机质和养分含量均高于沙堆间低地,而土壤砂粒含量和pH值低于沙堆间低地;从白刺灌丛沙堆发育到稳定阶段,土壤砂粒含量和pH值逐渐降到最小值,而粉砂、黏粒、有机质和养分含量达到最高值,从白刺灌丛沙堆稳定到活化阶段,土壤砂粒含量和pH值急剧增加,而粉砂、黏粒、有机质和养分含量大幅度下降;(2)从整个剖面来看,由于白刺灌丛沙堆侵蚀和堆积的差异,随着深度的增加砂粒含量先减后增,而pH值、粉砂、黏粒、有机质和养分含量先增后减;0—15cm土层砂粒含量最高,而15—45cm土层最低;0—15cm土层pH值、粉砂、黏粒、有机质和养分含量最低,而15—45cm土层最高;(3)白刺灌丛沙堆发育和活化阶段强烈的吹蚀不利于有机质的积累,白刺灌丛沙堆稳定后为降尘截存、凋落物积累和微生物的繁殖提供有力的保障,表层黏粒得以截存和地衣状薄层结皮形成,增加土壤的有机质和养分含量。

托木尔峰国家级自然保护区土地利用/覆被生态服务价值变化分析

参照中国陆地生态系统服务价值当量,结合研究区不同土地利用∕覆被类型的生物生产量,研究各土地利用/覆被类型的生态服务价值变化。结果表明：1 1989-2014年,冰川面积增长27.63%,草地增长35.69%,水体减少55.43%,荒地减少13.81%,林地减少9.87%;1989-2002年的区域综合动态度为0.72%,2002-2014年的为0.62%。2保护区的生态服务价值为52.31×10~8元/a,突出了保护区重要的生态地位。在保护区11项生态服务功能中,水文调节和水资源供给生态服务功能价值最高,食物和原料生产生态服务功能价值较低。3 1989-2014年生态服务总价值量降低31.49%,其中冰川和草地的总价值量持续增长27.63%和35.70%,水体和荒地的持续减少55.43%和13.81%,林地的先减22.13%,后增15.75%。在价值构成比例上,1989年水体占主要地位,2014年冰川占主要地位。

南疆近60年来风灾天气及灾度时空变化特征

利用新疆南疆各地州1949～2008年间发生的大风天气所造成的死亡人口、受灾农田面积、经济损失和死亡牲畜资料,评估南疆风灾的灾度及其时空变化特征进行深入分析。分析得出:(1)阿克苏、喀什和巴州重大风灾天气发生次数多,强度大,是风灾防范和灾后救助的重点地区;和田和克州重大风灾天气发生次数少,强度弱,是风灾防范和灾后救助的次重点地区;在4～5月份重大风灾天气发生次数多,持续时间长,而且4～5月份是作物播种和出苗期,大风容易成灾,为此4～5月份是风灾防范和灾后救助的重点季节。(2)重大风灾天气发生次数由20世纪50年代至90年代逐年增长,自21世纪开始略有减少;重大风灾天气在巴州发生次数最多,在60a间为84次,其次喀什75次,阿克苏67次,和田和克州较少。(3)风灾经济损失随着工农业生产总值的增长而增加,而且增长速度比经济增长速度快,建议增加防治风灾投入,改善生态环境,加快退耕还林还草进程,建立减灾系统,加强风灾防治。

新疆渭干河—库车河三角洲绿洲水资源供需分析

利用水文资料、当地群众的灌水经验、部分试验资料和理论公式来计算渭干河—库车河三角洲绿洲的水资源总量和需水总量,计算结果显示:(1)渭干河—库车河三角洲绿洲可以引用的地表水资源为30.71×108m3,不重复的地下水资源为0.39×108m3/a,水资源总量为31.10×108m3。(2)渭干河—库车河三角洲绿洲种植业需水量为8.01×108m3,生态需水量为24.16×108m3,工业和生活需水量为1.22×108m3,总需水量为33.39×108m3,缺水量为2.29×108m3。(3)因地表水紧张,大量的开采利用地下水,地下水位大幅度下降,导致绿洲周边天然灌丛及草本植物的衰退。近10a来绿洲平原天然植被覆盖减少面积为12.58×104hm2。(4)研究区天然生态植被的生态用水多来源于地下水,其需水量为21.99×108m3,而地下水的各类补给量为19.94×108m3,天然生态植被的生态缺水量为2.05×108m3。因此,灌区内经济用水与最小生态用水的分配比例保持在9:1是非常必要的。

1985～2011年新疆发生的Ms≥4地震活动时空变化特征分析

根据1985～2011a新疆发生的Ms≥4地震数据,运用回归分析,对新疆发生的Ms≥4地震时空变化进行分析。结果显示：1）1985～2011a新疆Ms≥4地震发生1006次,总体上各震级地震呈现略有增长趋势,至2008年达高值为99次,活动周期约11～12a。地震活动3和8月较活跃,7和11月较平静,活动周期约5～6个月。一日之内地方时间5-6和17-18时出现峰值、1-2和11-13时出现谷值,活动主周期约9h、次周期约2h。2）近27a来全疆各地州市Ms≥4地震发生921次,其中4.0≤Ms≤7.0地震发生最多的是喀什为248次;Ms≥7.1地震发生最多的是和田为2次;克拉玛依4.0≤Ms≤5.0地震仅发生1次,奎屯没有发生。Ms≥4地震相对集中阿尔金、西昆仑、天山和阿勒泰4条地震带,其中Ms≥4各震级地震发生最多的是西昆仑地震带为497次,发生最少的是阿勒泰地震带为28次。3）近27a来Ms≥4.0地震发生的经纬度显著迁移,4.0≤Ms≤5.0地震发生的纬度每10a往北约迁移0.284°、经度每10a往东约迁移0.266°;5.1≤Ms≤6.0地震发生的纬度每10a往南约迁移0.225°、经度往西约迁移1.262°;6.1≤Ms≤7.0地震发生的纬度每10a往南约迁移0.057°、经度往西约迁移0.938°。