天山北麓蓄水构造模式与水循环特征

从控制地下水形成的地形地貌、地质构造出发,探讨了新疆天山北麓串珠式、隐伏串珠式、隆起间歇式、连续式和山间谷地式5种蓄水构造模式,提出大气降水、地表水和地下水(土壤水)相互转化一次循环、两次循环和多次循环类型,在此基础上研究水资源开发利用不同方式,为指导天山北麓水资源合理开发利用与生态环境保护提供技术依据。

天山北麓经济发展与绿洲扩张

借助地学信息图谱技术,以不同时相、不同尺度的图像数据源为基础,编制出1949年以来天山北麓绿洲分布图4幅。绿洲演化规律为:1949～1967年为绿洲迅速扩张阶段,耕地面积急剧增加;1967～2000年绿洲扩张速度减缓,耕地面积总量基本保持平衡,城市化进程加快。分析了天山北麓绿洲经济带发展现状,论述了北麓经济带、城市群和主导产业分布格局,讨论了绿洲扩张过程中水资源利用变化以及生态环境问题。这些对研究50年来北麓绿洲经济带的变化具有重要意义,也对未来北麓绿洲经济带的发展具有指导作用。

天山北麓地下水基于生态水位的调控模拟分析

针对地下水资源可持续利用与表生生态协调发展的问题，在对天山北麓野外调查及已有研究结果分析的基础上得出细土平原区生态水位埋深为3～6m。应用数值模拟技术对现状及调整开采布局后地下水位引起的表生生态效应进行对比，结果表明：现状地下水资源开发布局不仅易诱发表生生态负效应，而且造成了水资源浪费；通过调控地下水状态可以实现地下水资源可持续利用与表生生态协调发展的目的，并确定了不同地貌单元地下水开采阈值即山前戈壁带、细土平原区和沙漠边缘分别为7．3亿m^3／a，16．4亿m^3／a和2．4亿m^3／a。

天山北麓地下水与自然植被的空间变异及其分形特征

对面积约670km2的具有干旱气候特征的新疆三工河流域地下水埋深和自然植被盖度进行取样检测,应用地质统计学方法对取得数据进行半方差函数分析,计算均值、方差、标准差、变异系数等传统统计特征值,指出用该方法表示地下水埋深和自然植被盖度引起的困惑。在此基础上,将分形理论与地质统计学原理相结合,计算了三工河流域地下水埋深和自然植被盖度的分形维数,分别为1 3154、1 3677;而它们的变异系数分别为0 537、0 368。该地区地下水埋深和自然植被盖度在空间上存在显著的变异性,而且它们具有相似的变异特征,即随着地下水埋深的递增(或递减),自然植被盖度有所减少(或增加),说明干旱区自然植被盖度对地下水埋深有很大的依赖性。这暗示着在干旱地区影响自然植被盖度的众多因素中最具有决定性的因素是地下水埋深。

基于矿质元素的赤霞珠葡萄酒产地溯源

为探讨基于矿质元素的赤霞珠葡萄酒产地溯源的可行性,分析新疆天山北麓产区与其他4个产区(宁夏、甘肃、河北、山东)赤霞珠葡萄酒中的23种矿质元素含量,结合多元统计方法,构建有效的葡萄酒产地溯源模型。结果表明:天山北麓与宁夏、甘肃、河北、山东产区葡萄酒中P、Mg、Sr、Ti、Al、Cu、Ba具有显著(p<0.05)或极显著差异(p<0.01),可以作为区分不同产区葡萄酒的特征性元素。以23种矿质元素为依据的Fisher判别分析,筛选出P、Sr、Al 3种对产地判别显著的元素,建立的判别函数对天山北麓和其他4个产区葡萄酒的初始验证和交叉验证整体正确判别率分别为96.43%和89.29%。基于矿质元素分析能够对赤霞珠葡萄酒进行产地溯源,区分新疆天山北麓与宁夏、甘肃、河北、山东产区的葡萄酒。

天山北坡绿洲空间运动的历史与现实模式

以天山北坡绿洲为对象,研究了绿洲空间结构运动的历史模式,分析了现代空间结构运动特点,得出以下认识:①从原始绿洲到现代绿洲,绿洲空间运动的基本模式有空间位移、空间扩张和点—轴运动,均围绕“水轴”展开。②现代绿洲内部空间结构运动的轴线由纵向“水轴”与横向“陆桥轴”组成“十字坐标”“双轴”构型,空间结构的“支点”增多。③绿洲内部空间结构运动与外部临近绿洲运动具有协同特点。图2,参12。

清至民国时期天山北麓地理景观的变化

18世纪中叶以后,天山北麓地区随着农业人口的迁入,土地开发的不断拓展,使这一地区逐渐形成了以农业聚落和绿洲农业为主要特征的地理景观。18世纪中叶至19世纪中叶,在清政府的努力经营下,农业绿洲迅速扩展,农业聚落迅速增多;19世纪六七十年代,在战争的影响下,农业聚落和农业绿洲衰废;19世纪80年代以后,天山北麓重新进入一个和平发展时期,农业聚落和农业绿洲逐步恢复。到1949年之前,天山北麓形成了与天山平行的东西向断续分布的绿洲带,成为此后农业绿洲发展的基础。

天山北麓面向生态的地下水资源优化配置研究

为了实现地下水资源开发与表生生态协调发展,针对天山北麓水资源开采现状存在的问题,应用数值模拟技术对地下水资源进行了优化配置。结果表明:地下水可开采量与水位埋深呈反相关关系,水位埋藏越浅,可开采量越大,沿着山前戈壁—冲洪积扇—冲积平原—沙漠边缘的格局,地下水分配比例依次为5%、19%、73%、3%,开采阈值为24.1×10~8m^3·a^(-1),较现状年增加的开采量主要来自夺取潜水的无效蒸发量。

天山北麓产业密集带地震灾害特征与减灾对策研究

本文以自然与经济紧密相关、相互依存的观点,运用详实的统计资料,分析了新疆天山北麓地震灾害的基本特征,并在此基础上提出抗震减灾的战略性对策意见。

天山南麓中段戈壁区裸果木种群空间异质性特征

裸果木(Gymnocarpos przewalskii)是戈壁区植被的重要建群种之一,研究其种群空间异质性特征对戈壁区生态恢复及其可持续发展具有积极意义。本研究通过野外试验调查,并采用地统计学方法分析了裸果木种群空间异质性特征。结果表明:扇顶裸果木种群空间分布表现为斑块状分布,扇中、扇底均表现为带状分布;从扇顶到扇底,裸果木种群植株高度和冠幅均表现为先减小后增大的变化趋势;扇顶、扇中和扇底植株高度均值依次为33.13 cm,21.71 cm,31.25 cm,植株冠幅均值依次为0.38 m2,0.23 m2,0.37 m2;裸果木种群植株高度和冠幅在扇顶、扇中半变异函数最优拟合模型均为指数模型,在扇底均为线性模型;扇顶、扇中由空间自相关导致的空间异质性高于扇底,空间分布格局比扇底简单;从扇顶到扇底,较小空间尺度内各向异性逐渐显著;裸果木种群植株高度与土壤含水量呈显著正相关关系(P<0.05)。土壤水分对裸果木种群空间异质性分布至关重要。

1761—1780年极端气候事件影响下的天山北麓移民活动研究

以1761—1780年新疆天山北麓的移民活动为研究对象,讨论移民政策、移民高潮与移民迁出地极端气候事件之间的关系。结果显示：1761—1780年间有3次移民高潮,分别发生在1764—1766年、1772—1773年和1777—1780年。1761—1780年,天山北麓的移民政策没有发生大的改变,但1763—1765年、1771年、1775—1778年移民迁出地——河西走廊发生了3次极端干旱事件,揭示1761—1780年的3次移民高潮受极端干旱事件的驱动,且移民高潮的出现滞后迁出地极端干旱事件1~2年。第3次干旱推动了第3次移民高潮的出现,使得当时的清政府于1780年转变了移民政策。1775—1780年河西走廊极端干旱事件—天山北麓移民高潮—政府移民政策转变之间形成了一个完成的气候变化-社会响应链条。

内外动力作用下天山北麓某矿区滑塌发生机制及防治对策

随着半山区地下煤碳资源不断开采,采空区塌陷问题值得重视。新疆天山北麓受地震、降雨、采空塌陷等方面影响,斜坡区滑灾害变得更加复杂且影响范围加大。以天山北麓某煤矿为例,通过地面调查、无人机摄影、钻孔岩心数据分析等手段,在0.3 km^(2)范围内圈划出4个不同规模和形态的滑坡。通过多年遥感影像对比及变形数据分析,揭示滑坡在地震、降雨、地下采空区等内外动力作用下发生的机制。基于煤矿安全和生态保护的原则,提出生态工程-岩土工程协同减灾对策。

天山北麓绿洲扩张与区域水资源变化时空关联性研究

绿洲的发展与水资源条件息息相关。研究西北干旱区绿洲与水资源生态制约的时空关系,对科学合理制定绿洲规划和开发方案具有重要意义。以天山北麓绿洲为例,在分析1976—2017年间绿洲扩张与水资源变化趋势的基础上,深入探究绿洲扩张与区域水资源时空关联性。结果表明:(1)1976—2017年,研究区绿洲面积增加52.33%,各时期扩张率为0.53%、7.25%、11.75%、26.44%,其中城乡建设用地和耕地面积分别增加610.33%和79.75%;(2)绿洲与降水量、河流径流量、地表水呈显著性相关,灰色关联度分别为0.9390、0.9065、0.9282;(3)河流水系的位置与走向决定了绿洲孕育位置与扩张方向,且绿洲重心与水域重心迁移路线相似;(4)绿洲面积占比与其距河流水域的距离成反比;(5)新垦绿洲的发展与地下水资源具有显著相关性。

天山北麓绿洲荒漠过渡带优势植物的生态位特征与种间联结

天山北麓绿洲荒漠过渡带生境脆弱,通过揭示该区域植被生态学特性,进而推测其演替趋势,以期为生态保护提供理论基础或参考建议。在该区设置39个典型样地进行调查,运用重要值、生态位宽度、生态位重叠度、χ^(2)检验、Pearson相关检验和Spearman秩相关检验等方法对优势植物生态位特征与种间联结性进行分析。结果显示:(1)研究区优势物种28种,生态位宽度差异显著,生态位宽度测定结果与重要值变化趋势无显著相关。骆驼刺(Alhagi camelorum)、角果藜(Ceratocarpus arenarius)、梭梭(Haloxylon ammodendron)等生态宽度指数较大,其中骆驼刺BL和BS分别为12.11和2.77,占绝对竞争优势。(2)研究区优势植物的生态位重叠指数普遍偏小,对环境资源的需求相似性不大,种间竞争较弱。簇生泉卷耳(Cerastium fontanum)和白车轴草(Trifolium repens)、早熟禾(Poa annua)和簇生泉卷耳等竞争关系明显,角果藜和早熟禾,早熟禾和骆驼刺等竞争较弱。(3)研究区植物群落呈不显著正联结,3种检验显示多数种对间呈不显著关系,各物种间呈独立分布格局,稳定性相对较差,关联性相对较弱,处于演替的初期阶段,结构和功能尚未完善,有正向演替的趋势。(4)物种间的Pearson相关系数、Spearman秩相关系数与相应的生态位重叠程度之间均显著正相关(P<0.01,斜率>0),表现为种间正(负)联结越强,生态位重叠程度越大(小)。

喀喇汗王朝对天山北麓高昌回鹘疆域的攻取

10世纪的高昌回鹘是天山东部的强大政权,其疆域在塔里木盆地北缘到达乌什,在天山北麓抵达伊塞克湖畔的巴儿思汗。9世纪以后,喀喇汗王朝崛起,于10世纪中叶皈依伊斯兰教,势力大张,并迅速向四周扩张。在天山北麓,喀喇汗王朝已完成对今伊犁河支流喀什河流域的占领,和高昌回鹘在天山北麓的分界线大体在玛纳斯和喀什河之间。

瀚海新考--兼论《辞源》、《辞海》相关词条的释义

《史记》、《汉书》所载之"翰海"又称作"北海",均为地道的汉语地名,指位于天山北麓吉木萨尔县以西至乌苏县境断续相连的湖泊沼泽。由于该湖泊沼泽为候鸟迁徙线路的重要补给点,岛屿上散落有大量的鸟羽,故取用表有"鸟羽"义的"翰"字命名该湖,"翰海"义为"岛屿上散布着鸟羽的湖"。自魏晋以降,由于隶书对汉字形体结构进行了调整,由形符和声符构成汉字的方法得到广泛运用。许多汉字都被增加了形符,"翰海"亦因指称湖泊而为"翰"字增添一形旁作"瀚",又被赋予"水面浩大的湖"之语义。这正是《说文》中仅收录有"翰"字而无"瀚"字的原因所在。"翰海"、"瀚海"之语义虽有别而指称的客体对象却未变。厘清"翰海"与"瀚海"之间的关系及其地理方位,不仅有助于《辞源》、《辞海》等工具书相关词条的修订,而且可明确霍去病两度出击匈奴的行军路线、苏武牧羊的地点及相关史事,有益于深化相关历史研究。

1759—1949年天山北麓中部聚落空间演变及其影响因素

研究干旱区聚落的空间演变过程对探究历史时期干旱区的土地利用变化和人地关系具有重要意义。本文结合历史文献、现代地方志、遥感影像等数据,运用核密度分析、标准差椭圆等方法研究1759—1949年新疆天山北麓中部木垒—奇台—吉木萨尔地区聚落的演变规律及其影响因素。结果表明:(1)1759—1949年聚落主要分布在坡度10°以下,且海拔为500~800 m的潜水溢出带和海拔为1100~1400 m的低山丘陵地区。(2)1865年前聚落演变主要表现为数量增多,分布范围扩大;1870年后聚落演变主要表现为空间集聚,密度增加。(3)聚落分布格局是多种因素综合作用的结果,自然因素是限制聚落分布的根本因素,人文因素是影响聚落增长速度和发展方向的重要因素。研究天山北麓中部的聚落空间演变,能够揭示干旱区人类与自然环境的互动过程。