阿克苏河流域气候变化特征及其对农业生产的影响

利用1967—2019年阿克苏、柯坪气象站逐日气温、日照时数等气候数据和部分农业数据,按月、季节和年进行统计,采用一元线性回归、累计距平、Mann-Kendall(M-K)趋势分析和突变检验等方法,试图揭示阿克苏河流域气候变化对其农业气候资源和农业生产条件的影响。结果显示:(1)1967—2019年研究区气温增长,阿克苏、柯坪站增温倾向率为0.515、0.023℃/10a;阿克苏、柯坪站日照时数呈减少趋势,倾向率分别为3.806、-32.916 h/10a;阿克苏站气温在1997年发生突变,柯坪站日照时数在1990年发生一次突变。(2)1967—2019年间研究区≥10℃积温的平均值为4240℃/d,平均持续时间为210.6 d;1997年发生突变后,≥10℃积温的平均值从1967—1996年的4143℃/d增加到4369℃/d,持续日数从209 d增加到214.9 d,对农作物生长营造了良好的生长环境。(3)近40年研究区单位面积化肥施用量从1978年的63.8 kg/hm^(2)增加到2018年的1369 kg/hm^(2),棉花单产量从1967年的288 kg/hm^(2)增加到2018年的1218 kg/hm^(2),以约262 kg/10a的倾向率增加。棉花播种期提前了9 d,停止生长期推迟了3 d,生育期延长了6 d。(4)随着研究区气候的变化、技术的不断改善,气温的变暖会提高产量和品质,有利于发展阿克苏河流域农业生产。

近19年新疆阿克苏河流域耕地利用时空演变特征

为研究近19年来阿克苏河流域耕地利用时空变化特征,基于遥感和GIS技术,并借助空间基尼系数方法,运用2000、2005、2010、2015和2018年土地利用数据对研究区耕地面积时空演变特征进行分析。结果表明:1)2000—2018年间,阿克苏河流域耕地面积明显增加,2000年耕地面积为5553.4 km^(2),所占研究区总面积比例为8.7%,至2018年增加到8541.9 km^(2),比例为13.4%,以2.99%的年变化率增加;2)研究区耕地转移特征明显,阿克苏河流域耕地面积以转入为主,转移面积为4666.38 km^(2),其中耕地转入和转出面积分别为3827.55和838.83 km^(2),耕地转入以草地、林地和未利用地转变为耕地为主,耕地转出以耕地转变为草地、林地和建设用地为主;3)研究区耕地破碎程度呈现波动变化趋势,2000—2010年,耕地空间基尼系数增加,耕地聚集化程度提高,至2015年破碎化程度加剧,随后慢慢增加,但总体上研究区各个时段耕地空间基尼系数均<0.04,说明破碎化程度偏高、聚集化程度偏低。随着研究区耕地面积的增加,阿克苏河流域草地、林地、水域面积逐渐减少,耕地破碎化程度偏高,导致土地荒漠化、土壤侵蚀和耕地安全问题愈来愈突出,有必要继续推广保护耕地的同时实行研究区合理开发耕地和退耕还林的生态环境保护措施,促进产业结构的调整,有效的改善生态环境和农业生产基础。

阿克苏河流域绿洲生态安全评价及影响因子分析

中国西北地区处于干旱地带,降水量不多,植被覆盖面积较少,存在较多荒漠化问题,生态环境非常脆弱。在当前西部大开发战略影响下,新疆生态安全目前已成为中国稳定发展最为重要的组成内容。为了更好地了解阿克苏河流域绿洲生态安全当前面临的主要问题,明确其主要影响因子,该研究运用PSR(压力、状态、响应)模型法,选取了18个指标构建了生态安全评价指标体系,分析其生态安全变化趋势,进行影响因子分析。研究表明:(1)研究区域生态安全水平在2009年后呈现出改善趋势;(2)生态安全评价体系中影响作用最大的指标是响应指标。阿克苏河流域绿洲的生态安全逐年向较好的态势发展,结果将为阿克苏河平原绿洲生态建设、管理以及可持续发展提供科学的参考依据。

1980—2018年托木尔峰国家级自然保护区气候变化特征

气温与降水作为气候系统中的2个重要因子,一直是国内外学者关注的焦点。托木尔峰国家级自然保护区位于新疆阿克苏地区,是我国为数不多的高山自然保护区之一,其生态环境的优劣对其下游居民意义重大。选取近38年来托木尔峰国家级自然保护区及其周围6个气象站点的气象数据,通过Origin软件,采用线性回归法,对托木尔峰国家级自然保护区近38年气温、降水量进行趋势分析,进而获得保护区气温、降水的年际变化趋势方程与变化特征。结果显示:1980—2018年托木尔峰国家级自然保护区多年气温、降水量均呈上升趋势,两者均达显著水平;近38年托木尔峰国家级自然保护区春、夏、秋、冬季平均气温分别为8.22、17.71、6.29、-8.06℃,其线性变化率分别为0.52、0.24、0.32、0.19℃/(10年),其中春、夏、秋3季呈显著增长趋势,冬季不显著;近38年托木尔峰国家级自然保护区春、夏、秋、冬季平均降水量分别为62.17、113.15、43.99、11.92mm,其线性变化率分别为0.27、12.32、6.23、1.68mm/(10年),其中夏、秋、冬3季呈显著增长趋势,春季不显著。总体来说,托木尔峰国家级自然保护区气候正朝着暖湿化方向发展,增温、增湿趋势显著。