阿克苏市郊柯柯牙防护林不同林龄新疆杨防风及土壤改良效应

新疆阿克苏市郊柯柯牙防护林绿化工程是干旱缺水环境下大面积人工植树造林的典范。以柯柯牙绿化工程中6年生、15年生和22年生的新疆杨人工林为研究对象,裸露沙地为对照,研究了不同林龄防护林0.5和2m高度的防风效果以及土壤改良效应。结果表明,新疆杨防护林防风效果明显,背风面防风效能在0.5m高度表现为:22年生>15年生>6年生,在2m高度表现为15年生>22年生>6年生。综合防风效能15年生和22年生的相近,均大于6年生。土壤容重明显降低,尤其表现在0—10cm的表层土。随着林龄的增大,土壤有机质和全氮含量不断增加,碱解氮、速效钾先增大后减少,有效磷含量则先减少后增大。

灰色评估模型定量评价于田绿洲土壤盐渍化风险

针对土壤盐渍化这一干旱区重大生态环境问题,以新疆维吾尔自治区于田绿洲为研究靶区,在野外踏探、室内试验的基础上,将土壤电导率作为评价盐渍化风险生态终点,选择地面蒸散发、地表温度、地表反照率、地面高程、地下水埋深、地下水电导率、地上生物量、叶面积指数、归一化植被指数、表层土壤pH值、表层土壤含水率、土地利用/覆被类型、人口密度和人均耕地面积共14个评价指标作为主要盐渍化风险源,通过遥感与GIS技术获取这些评价因子空间数据集,同时进行数据标准化、叠加并生成相应的栅格图层集,采用Pearson相关性分析法确定评价因子风险权重,引入灰色系统分析法构建研究区盐渍化风险灰色评价模型,构建了土壤盐渍化风险评价模型,并对研究区的盐渍化风险进行定量评价与分析。结果表明:整个研究区盐渍化风险值介于0.053～0.747之间,平均值达到0.190。总体以一般风险为主,盐渍化高度风险占23.37%,虽然分布面积不大,但对绿洲北部区域的生态环境和农业生产影响深远。研究可为干旱区绿洲的土地资源管理、农田系统的合理布局及农业可持续发展中的风险决策提供数据基础与参考依据。

新疆克里雅绿洲土壤盐分、pH和盐基离子空间异质性分析

以克里雅绿洲盐渍化土壤为研究对象,以野外调查与实地数据为基础,采用空间自相关分析与径向基函数插值法,定量分析了克里雅绿洲土壤的含盐量、pH及盐基离子的空间异质特征。结果表明:绿洲盐渍土表聚性强、呈碱性,土壤含盐量从南至北呈现逐渐增大趋势。土壤含盐量、Na^+、Ca(2+)、K^+、Mg2^+、Cl–、SO_4^(2-)均属于强空间变异,HCO_3~–属于中等强度的空间变异,而pH属极弱变异。土壤盐分含量、pH和盐基离子的Moran’s I指数均通过了显著性检验,研究区土壤含盐量、p H与盐基离子在空间上呈现低聚集性。Pearson相关性分析结果显示,土壤盐分含量与Na^+、K^+、Cl~–和SO_4^(2-)含量具有强正相关性(P<0.01),与Ca^(2+)和Mg^(2+)含量中等程度正相关(P<0.05);土壤pH与土壤含盐量及盐基离子含量极弱相关。该研究结果可为绿洲水资源合理开发与农业可持续发展提供科学依据,同时可作为盐渍土改良和沙漠化防治等环保工作的决策支撑。

人工输水影响下塔里木河下游阿拉干断面幼龄胡杨胸径变化

以塔里木河下游12次人工输水的生态效益评估为长远目标,利用阿拉干断面2005、2010年的胡杨(Populus euphratica)荒漠河岸林生态调查数据,分析了距河道50 m以内的345棵幼龄胡杨(胸径≤4 cm)的生长量和株数在不同时间和空间尺度上的变化,探讨了幼龄胡杨株数增减原因和胸径生长对人工输水的响应。结果表明:2005年实测幼龄胡杨株数为345棵,到2010年,其中42.61%的胡杨胸径增长明显,36.23%的胡杨胸径增长不明显,14.20%的幼龄胡杨在河道疏通工程中消失,6.96%的幼龄胡杨由于缺水而枯死。2005年的幼龄胡杨株数占总胡杨的比例为16.91%,2010年比例增加到31.17%。在时间尺度上,随着应急输水次数和累计输水量的增加,幼龄胡杨胸径生长量和株数显著增多。在空间尺度上,随着距河道距离的增加,幼龄胡杨的胸径生长量和株数呈现递减趋势,胸径生长量与距河道距离之间的对数相关性较高(R2=0.728 1),幼龄胡杨株数和距河道距离的多项式相关系数为0.7531。

利益相关者对塔里木河下游荒漠河岸林生态系统服务的认知度分析

近50年以来,塔里木河下游生态环境曾因人类不合理开发利用而导致严重退化。自2000至2013年实施的人工生态输水工程对胡杨为主体的荒漠河岸林的恢复及其生态系统服务功能的提高产生了积极影响。通过问卷调查的方法分析了利益相关者对塔里木河下游荒漠河岸林生态系统服务的认知程度。结果表明:88.1%的被调查者对荒漠河岸林生态系统服务有深刻的认识,7.8%的人不清楚;84%的被调查者认为荒漠河岸林在防止沙(荒)漠化方面的效益最高,仅有8.1%被调查者认为提供建筑材料和动物饲料等方面效益最高;被调查者对人工输水后生态环境变化的感知度依次为:灰尘和沙尘暴减弱>沙(荒)漠化减少>胡杨长势改善>胡杨幼树增多>河岸林面积增加;被调查者对人工输水的支付意愿有所差异,其中15.1%的人对其态度模糊,7.8%的人不愿意支付,有36%的被调查者愿意支付工资的<1%,15.4%的被调查者愿意支付工资的1%,12%的人愿意支付工资的2%,3.8%的人愿意支付工资的3%,7.9%的人愿意支付工资的>3%。问卷调查的结果表明,被调查者对塔里木河下游荒漠河岸林生态系统服务的认知度和支持率相当高,体现出生态输水的社会效益显著。

生态输水干扰下塔里木河下游阿拉干断面幼龄胡杨树高变化分析

[目的]评估塔里木河下游10次应急输水对荒漠河岸林的效益程度。[方法]根据近5年在塔河下游阿拉干断面河道两岸设立的胡杨长势指标数据,对比河道附近区域内幼龄胡杨树高增长量的变化。[结果]应急输水后河道两边地下水位抬升,对离河道距离近区内幼龄胡杨树高增长有了一定的促进作用,2005年,距离河道50 m以内幼龄胡杨平均树高为2.02 m,到2010年增至2.66 m;距离河道50 m以内幼龄胡杨树高增长量与离河道距离之间的相关性显著,相关系数R2为0.362 8;虽然应急输水量不断增加,但幼龄胡杨树高年增长量呈下降的趋势。[结论]该研究为塔里木河下游荒漠河岸林的恢复提供了理论依据。

气象因素对乌鲁木齐市PM_(2.5)浓度影响分析

基于乌鲁木齐市大气污染物数据,对乌鲁木齐市2016年空气质量变化做趋势分析。利用乌鲁木齐市2016年同期气象要素,通过相关分析和主成分分析方法探讨了气象要素对PM_(2.5)浓度的影响。结果表明:1)PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、CO的浓度全年变化趋势与空气质量指数(AQI)的变化趋势基本一致,O_3的浓度变化趋势与AQI变化趋势完全相反;2)PM_(2.5)浓度与CO、气压和相对湿度呈显著正相关,降水量、风速、气温和水气压与PM_(2.5)浓度呈显著负相关。

乌鲁木齐市17种园林树种的Pb、Cd积累特征

应用TAS-990原子吸收分光光度计测定乌鲁木齐市17种主要绿化树种的叶片Pb、Cd含量,运用ANOVA单因素方差的LSD多重比较不同植物叶片中重金属含量的差异,结合截距法和类平均法(聚类分析),并初步筛选出一批Pb、Cd积累能力强的树木。结果表明:绿化树种对Pb吸收量高的树木有桑树、桃树、黄金树,分别为12.35mg·kg-1、10.62mg·kg-1、10.31mg·kg-1,可作为Pb污染地区的绿化树种;对Cd吸收量高的树木有新疆杨、桑树和复叶槭,分别为0.76mg·kg-1、0.71mg·kg-1和0.51mg·kg-1,可作为Cd污染地区的绿化树种。同一树种Pb的积累比Cd的积累较高。推测乌鲁木齐市空气中Pb为主要空气污染物之一,而Cd不是该市主要的空气污染物。

准东煤田土壤铅含量高光谱估算

以新疆准东露天煤矿为研究靶区,对矿区周围不同程度铅污染土壤进行采集与光谱测定,分析不同铅含量土壤高光谱反射率特征,运用多元线性回归和偏最小二乘回归建立土壤铅含量估算模型并进行精度检验。结果表明:在土壤铅含量与近红外和中红外波段部分光谱反射率之间的相关性较高,二阶微分处理之后的光谱数据建模精度高于其他处理方法。偏最小二乘回归建立模型估算效果优于多元线性回归建立的模型精度,其最优的偏最小二乘回归模型校正和验证的决定系数(R^2)分别达到了0.71和0.69,其校正和验证的均方根误差(RMSE)值分别为4.42 mg kg^(-1)和2.69 mg kg^(-1),以及相对分析误差(RPD)值为2.36,该模型能够较好地估算土壤铅含量,从而为土壤重金属污染快速监测提供技术方法和理论依据。