基于三生空间的博斯腾湖流域生境质量时空演变及预估

生境质量是衡量区域生态环境优劣的重要指标,对干旱半干旱流域地区的生境质量进行研究具有重要的理论和现实意义。基于自然地理、遥感影像等多源数据,运用重心迁移、InVEST模型等研究方法,揭示1980—2020年博斯腾湖流域生境质量的时空演变规律,采用FLUS模型对2025年和2030年的土地利用时空演变进行模拟,阐明不同土地利用变化情景下生境质量时空演变格局。结果表明:(1)1980—2020年,博斯腾湖流域生境质量平均值由0.546降至0.521。高质量区域面积大幅缩减,区域重心向北迁移;生境低质量区域面积增加且重心向东北方向迁移。流域总体生境退化强度有所减弱。(2)自然发展情景下,流域工业生产用地和其他生态用地面积大幅增加;生态优先发展情景下,流域水域生态用地发展趋势由减转增,并向草地生态用地和其他生态用地迁移;经济优先发展情景下,焉耆盆地与绿洲平原的城镇生活用地和工业生产用地边界得到扩张。研究结果可以为干旱半干旱流域地区土地利用规划及生境质量改善提供科学依据。

1980—2020年新疆土地利用变化下生态系统服务价值时空演变分析

随着社会经济的发展,探究土地利用变化下生态系统服务价值(Ecosystem service value,ESV)时空演变对优化土地利用结构和区域持续发展有着重要意义。基于1980—2020年新疆土地利用数据,在ArcGIS和GeoDa支撑下,使用单位面积当量因子法、空间自相关等方法,分析新疆土地利用变化下ESV时空演变特征。结果表明:(1)1980—2020年新疆主要的土地利用类型是草地和未利用地,两者共占新疆总面积的91.00%。耕地和建设用地面积呈增加趋势,分别增长58.89%和166.79%;水域和林地面积减少量最多,分别减少29.95%和26.62%。(2)1980—2020年新疆ESV总体呈现“先增后减”的变化趋势,净减少1114.51×10^(8)元(6.68%)。从空间分布来看,新疆ESV高值区和较高值区主要分布在阿尔泰山、昆仑山、天山(简称“三山”)和伊犁河谷地区,中等价值区和较低价值区分布在绿洲地区,低价值区主要分布在盆地和沙漠地区。(3)1980—2015年新疆ESV变化很小,但2015—2020年北、中天山地区EVS变化显著。2015—2020年北、中天山地区高价值区减少75.29%,被中等价值区和较低值区取代;中等价值区和较低价值区分别增长13.64%和10.78%;低价值区有向中等价值区扩散趋势。(4)从ESV的空间自相关来看,局部相关性、热点分析呈现“西高东低”的空间分布特点。高-高集聚区、热点区分布在“三山”地区,低-低集聚区、冷点区分布在盆地和沙漠地区。水域和林地面积的下降是引起2015—2020年新疆生态系统服务总价值下降的主要原因之一。

基于社会、经济、生态效益的新疆土地利用效益评价

地区土地利用效益评价有利于实现土地资源的合理配置及优化用地结构。以新疆为研究区域,从经济效益、社会效益、生态效益3个视角出发,通过构建新疆土地利用效益指标体系,应用综合效益评价模型、系统协调度模型评价新疆土地利用效益。研究结果表明:2010—2017年,新疆土地利用效益指数排序为社会效益>生态效益>经济效益;综合效益和系统协调度整体处于上升趋势,但2013年新疆经济效益、社会效益与生态效益不协调;生态效益权重占比较大对综合效益的提高具有贡献意义;土地利用类型的多样化、土地利用结构的均衡化有助于土地利用综合效益和系统协调度的提升。基于此,结合新疆实际情况,分别从经济效益、社会效益、生态效益、综合效益4个方面提出优化建议。

SHPB劈裂试验中FRP-混凝土-钢管的能量耗散分析

用SHPB试验装置对FRP-混凝土-钢管进行多次冲击,得到入射能、吸收能和透射能等试件在侧向冲击作用下的能量耗散关系。同一试件在相同的条件下,用0.8 MPa的气压对试件进行四次冲击,对每次冲击之后的情况进行分析。不同FRP管壁厚的试件进行对比,研究FRP管厚度对试件能量耗散的影响。研究结果表明:第一次冲击后,随着冲击的次数增加,反射能、吸收能、峰值应力和应变基本保持一致。FRP管材料的吸收能量的能力比混凝土好。第一次冲击,反射能随着FRP管厚度的增加呈线性降低,吸收能随着FRP管厚度的增加呈线性增加。第四次冲击,反射能和吸收能与FRP管呈一元二次方程的关系。

近40年新疆三生用地转型及其生态环境效应演变

【目的】通过对新疆近40年三生用地转型的研究,探讨区域土地利用转型背后深层次的生态环境效应演变问题,为土地利用结构的合理调整、生态环境保护及可持续发展提供科学参考。【方法】基于新疆1980~2020年共8期土地利用遥感数据,利用ArcGIS、生态环境质量指数及生态环境贡献率等方法分析土地利用转型的时空演变特征和生态环境效应。【结果】1980~2020年新疆的土地利用结构变化明显,生产用地和生活用地大幅增加,生态用地持续减少;1980~2020年新疆的生态环境质量持续降低,其中2015~2020年降幅最快,生态环境持续恶化,对生态环境起到正效应的因素主要是其他生态用地转型为草地生态用地,对生态环境起到负效应的因素主要是水域生态用地转型为其他生态用地;新疆生态环境高质量区域主要分布在天山、昆仑山和阿尔泰山,1980~2020年面积不断缩减;生态环境低质量区域主要分布在塔里木、准噶尔和吐鲁番三大盆地,面积呈扩张趋势。【结论】水域生态用地面积不断减少是新疆生态环境质量恶化、生态环境高质量区域面积不断缩减的主要原因。