2015-2020年准噶尔盆地南缘荒漠绿洲交错带土地沙化敏感性时空变化

为探讨准噶尔盆地南缘荒漠绿洲交错带土地沙化的变化规律,选取干燥度指数、起沙风天数、土壤质地、植被覆盖度4个因子作为评价指标,基于多源数据开展准噶尔盆地南缘荒漠绿洲交错带2015—2020年土地沙化敏感性空间分布格局及其动态变化研究。结果表明:2015、2020年准噶尔盆地南缘荒漠绿洲交错带67%~70%的评估区域土地沙化敏感性处于敏感等级,一般敏感占评价区总面积的28%~31%,极敏感等级面积不足3%,主要发生在研究区东部戈壁区域。总体上,2015—2020年准噶尔盆地南缘荒漠绿洲交错带土地沙化敏感性除巴里坤山南部戈壁区域、奇台县、吉木萨尔县、克拉玛依局部区域、乌苏市西北角外,其余变化区域均由敏感性高等级向低等级转化,土地沙化敏感性呈改善趋势。

塔里木盆地南缘荒漠绿洲交错带蒸散发特征

本研究选取塔里木盆地南缘和田地区策勒绿洲外围荒漠交错带为典型研究区,基于涡度相关仪器观测数据和气象数据,分析荒漠交错带下垫面植物生长季的蒸散特征及其对降水因素的响应,通过PT-Fi模型对下垫面的蒸散发组分加以区别分析。结果表明,观测区中,在研究时段内总蒸散量为276.44 mm,土壤蒸散所占比例为47.4%,植被蒸腾所占比例为52.6%。

克里雅河流域荒漠-绿洲交错带3种不同生活型植物的光合特性

利用LI-6400光合仪测定新疆克里雅河流域荒漠-绿洲交错带自然生长的芦苇、柽柳、胡杨叶片的气体交换参数及环境影响因子,通过对比3种植物光合特性的差异及其与环境因子间的关系,探讨3种植物对荒漠环境的适应特性和机制。结果表明:(1)3种植物叶片Pn日变化均呈不对称的双峰曲线,"午休"现象明显,Pn日均值的大小依次为胡杨>芦苇>柽柳,种间差异不显著。(2)Tr、PAR和Gs与3种植物Pn的日变化存在极显著或显著的相关关系,其中影响芦苇Pn的主要因子是Tr、PAR和Gs,作用效应为Tr>Gs>PAR;影响柽柳Pn的主要因子是Tr、Gs,作用效应为Tr>Gs;影响胡杨Pn的主要因子是Tr。(3)3种植物的光合作用对光强和CO2的响应特征可用二次方程描述;光补偿点和饱和点均为柽柳>胡杨>芦苇;CO2补偿点为胡杨>柽柳>芦苇,饱和点为胡杨>芦苇>柽柳。(4)3种植物的表观量子效率在0.0341—0.0411 mol/mol之间,羧化效率在0.0480—0.0546 mol m-2s-1之间。综合比较表明,3种干旱区植物在自然条件下日均净光合速率、光能利用率和CO2同化能力差异不显著,气孔限制是光合"午休"现象产生的主要原因;影响3种植物光合作用的主导因子各不相同,但Tr与Pn间的关系较其它因子更为密切。

绿洲-荒漠交错带环境特征初步研究

以甘肃省石羊河下游的民勤绿洲为例 ,对其绿洲外围与荒漠交错地带的植被和与植被关系密切的灌丛沙包特征进行了系统研究 .结果表明 ,由于生态交错带边缘效应的存在 ,植被盖度的变化呈现绿洲附近与交错带外围靠近流沙的地方较低 ,而位于流沙和绿洲之间的部分相应较高 .植被盖度较高的部位主要集中于自流动沙丘至绿洲外 6 0 0m处 ,而非紧靠近绿洲 .这与地下水自沙漠向绿洲方向运移有关 .在绿洲外缘 30 0～ 6 0 0m的范围内植被盖度出现下降 ,原因可能与绿洲荒漠交错带界外区的形成有关 ,说明研究区绿洲外 0～ 6 0 0m范围即是该区域绿洲界外区的存在区域 .灌丛沙包上的裸沙率以绿洲界外区为最大 ,大量沙包裸露 ,可致沙子的活动性增强 ,因此该地带是对绿洲土地造成沙质荒漠化的最大流沙来源 .

阜康绿洲-荒漠交错带荒漠植被群落稳定性

以阜康绿洲-荒漠交错带的荒漠植被为研究对象,利用样区内植被常规调查资料,改进了法国生态学家M.Godron从工业生产中发现并引入生态学研究中的稳定性测定方法,并将研究方法推广到植被群落的空间稳定性研究。根据这种方法,累积种类百分数与累积相对盖度比值越趋近于20/80群落就越稳定,在20/80这一点上是群落的稳定点。研究结果证实:从空间上看,绿洲-荒漠交错带不同植物群落稳定性不同;绿洲-荒漠交错带的荒漠植被群落稳定性受种间竞争、环境压力和干扰活动三个因素的影响,即使建群种相同的群落稳定性也会出现较大差异。

荒漠绿洲交错带苹果园授粉技术研究

在南疆荒漠绿洲交错带的特殊环境条件下,以富士苹果为研究对象,通过开展不同授粉方式、不同授粉时期试验,形成高效节本的辅助授粉技术。结果表明:同一授粉时间的不同授粉方式中坐果率排序依次为人工点粉>器械喷粉>液体授粉。同一授粉方式的不同授粉时间中坐果率排序依次为始花第3/4d>始花第3/5d>始花第4/5d>始花第3d>始花第4d>始花第5d。综合来看在始花第3/4d进行人工点粉坐果率最高,而始花第3d进行液体授粉能在提高坐果率的同时还比点粉和器械喷粉更省工省力,是一种适合大面积推广应用的授粉技术。花前根外营养液喷施较对照可提高0.05的坐果率,配合辅助授粉效果更好。

玛纳斯河下游绿洲荒漠交错带土壤盐碱化特征分析

为了解绿洲荒漠交错带盐渍化现状及为盐渍化防治提供基础资料,研究以玛纳斯河下游绿洲荒漠交错带为案例区,通过野外采样和室内试验测定,分析了0～100cm土壤的盐渍化特征及其类型。结果表明:①研究区土壤各层pH值均>9,属碱性土壤;②土壤含盐量总体不高,土壤中阴离子以SO42-和Cl-为主,阳离子主要为Na++K+;各离子间关系复杂,且盐分表现为上下部盐分含量高,中部盐分含量小的特点;③研究区盐渍化程度不严重,盐分类型主要为氯化物-硫酸盐盐渍化土和硫酸盐-氯化物盐渍化土类型。

绿洲-荒漠交错带不同沙丘土壤水分时空动态变化规律

绿洲-漠交错带是植被恢复的一个重要区域，而植被恢复的关键又是了解沙丘土壤水分的变化规律。从2003年10月到2004年10月，对甘肃省张掖绿洲-荒漠交错带沙丘土壤水分进行了连续观测，并研究了生态垫在沙漠治理中的应用。结果表明：土壤水分时空动态变化主要受降雨、植被以及地表覆盖等因素的影响，沙丘土壤水分月变化滞后于降水变化。沙丘剖面土壤水分变异系数随土层深度的增加而减小，铺设生态垫减小了沙丘土壤水分的空间变异（CV=4．43％），流动沙丘0～40cm的含水量（0．19％～1.27％）低于固定沙丘（1.61％～1．75％），而其它各层的含水量（1．52％～1．73％）都高于固定沙丘（1．11％～1．38％）；流动沙丘含水量（1．27％～1．73％）从上部到下部依次升高，而固定沙丘（1．75％～1．11％）则与此相反；利用标准差和变异系数对沙丘土壤水分垂直变化进行分层，得出了土壤水分剖面分别为速变层、活跃层和次活跃层，并运用相关分析方法分析了生态垫覆盖下沙丘各层间土壤含水量及其与沙丘剖面平均含水量的关系。研究初步认为，生态垫能有效地保持沙丘土壤水分，将为沙漠治理提供一种新型的治沙模式。

民勤绿洲荒漠交错带不同土地覆被下土壤养分分布特征

以西北干旱区民勤绿洲荒漠交错带为例,选取民勤沙生植物园、东坝镇、苏武山等8个样带221个样点开展不同土地覆被类型下的土壤养分含量及土壤肥力综合评价研究。结果表明:(1)土壤有机质含量表现为绿洲区>绿洲荒漠过渡带>荒漠区的梯度变化;受人类活动影响和荒漠景观特征的影响,不同样带内土壤养分含量离散程度较大,变异系数为16.67%～410.68%,且土壤养分样带内变异程度基本呈现出沿荒漠—绿洲荒漠交错带—绿洲逐渐增加的趋势。(2)荒草地、灌木林地、乔木林地和裸地的土壤N,P,K含量主要受土壤质地和植被类型的影响而呈现出差异。(3)不同土地覆被下土壤肥力质量指数大小为草地(0.552)>灌木地(0.057)>乔木地(-0.642)>裸地(-0.677),草本和灌木具有良好的土壤培肥作用。

新疆于田绿洲荒漠交错带土地利用及覆盖遥感研究

利用卫星影像,建立相应的空间图形库系统,又运用遥感和GIS技术,结合景观生态学的方法,定量分析新疆于田绿洲近15年来土地利用数量的变化,从斑块的破碎度和景观形状的复杂度,以及对该地区土地利用/土地覆盖的空间演变,进行了动态描述,并结合多年的实地调查,对产生这些变化的原因进行了定性及定量化研究。

绿洲—荒漠交错带活化沙丘的植物群落特征分析

以民勤绿洲-荒漠交错带活化沙丘上的植物群落为对象,研究了活化沙丘不同部位的沙地植物群落物种组成、结构和多样性的变化。研究结果表明:从活化沙丘的下部、中部、丘顶,到背风坡的中部、下部,再到丘间低地,每一个生境对应着不同的群落类型。各部位不仅植物种类和数量存在差异,而且群落结构差异明显,其中丘顶为一年生草本植被构成,而丘间低地处只有灌木。群落物种多样性与相似性指数表明,从沙丘下部到丘顶再到丘间地,生态因子的差异对物种的分布格局产生了影响,从而导致了群落结构和功能发生了变化。活化沙丘植被简单,退化严重,需加强保护,防止继续退化。

荒漠-绿洲交错带扬黄新灌区土地退化防治的模式与机制——以永宁县园艺村为例

为系统地比较贺兰山东麓荒漠-绿洲交错带扬黄新灌区不同土地利用方式对土地退化防治的作用机制,提炼区域土地退化防治的一般模式,采用社区调查和野外调查相结合的方法,综合分析了园艺村不同土地利用方式在限制性资源调集和分配、土壤理化性质改良等方面的作用。相对原生荒地对照,耕地(玉米/小麦套作)土壤养分和盐分发生表聚现象,园地(葡萄)40～60cm土层养分和盐分明显富集。菌草产业的资源调集能力巨大,菌菇废料有效养分含量高而均衡,但是全盐含量明显偏高。相对早期单一的粮食种植结构,葡萄和菌草产业的发展有力推动了园艺村土地退化防治实践。葡萄产业代表了一种原位的土地适宜性利用推动土地退化防治的模式,而菌草产业代表了一种拓展性土地集约利用引导土地退化防治的模式。

绿洲-荒漠交错带潜水-土壤-植被-大气连续体水热传输模型研究

该文以干旱区绿洲-荒漠交错带为研究对象,以质量守恒原理与能量平衡原理为基础,建立了潜水-土壤-植被-大气系统中水分与热量传输模式,并提出了求解潜水-土壤-植被-大气系统的数值模拟分解-协调新方法,用天山北麓三工河流域绿洲-荒漠交错带的实测资料验证了水热传输模型的可靠性.结果表明,植被冠层蒸腾量模拟值与实测值比较接近,其最大误差为11.3%,土壤含水率的模拟值与实测值的最大误差仅为5.9%,土壤温度模拟值与实测值的最大误差为8.3%,用该模型模拟绿洲-荒漠交错带潜水-土壤-植被-大气连续体水热动态传输过程、植被蒸腾量、地表蒸发量和植被的根系吸水率具有较高的精度.

基于PSR模型的民勤县绿洲-荒漠交错带生态系统健康评价

生态系统健康评价是目前生态系统管理和宏观生态学研究的热点问题之一,是区域生态系统能否可持续发展的关键。以民勤县绿洲—荒漠交错带为例,构建生态系统健康评价体系,运用熵值法、极差标准化法及多因素综合评价法来评价民勤县绿洲—荒漠交错带生态系统健康程度。研究结果表明:利用PSR模型的评价结果与研究区的生态系统实际情况相符,民勤县绿洲—荒漠交错带生态系统健康综合指数处于较健康状态,健康状况不断上升。民勤县绿洲—荒漠交错带生态环境整体良好,同时为其他绿洲—荒漠交错带生态系统健康评价提供了参考依据。

干旱区绿洲荒漠交错带空间贫困分异特征、减贫需求与扶贫对策研究——以新疆和田地区为例

干旱区绿洲荒漠交错带具有自然环境恶劣、社会发展滞后、经济基础薄弱、人口素质较低、贫困现象普遍的显著特征。依据空间贫困理论、GIS空间分析技术和TOPSIS模型,研究了和田地区空间贫困等级、致贫原因及其障碍度指数,并提出了相应的扶贫对策建议。结果表明:(1)和田地区一级贫困区包括和田县(0.528 0)、民丰县(0.466 3);二级贫困区包括皮山县(0.387 1)、于田县(0.378 8)、和田市(0.371 5)、策勒县(0.348 3)、墨玉县(0.325 7);三级贫困区包括洛浦县(0.221 3)。(2)和田地区排序前五的减贫需求包括:生产资料(86.8%)、资金(85.5%)、住房(74.3%)、教育培训(67.0%)和饮水(64.7%)。针对研究区的空间贫困分异特征以及减贫需求,从完善公共基础设施、实施转移就业行动、发展特色优势产业、改善生产生活条件、加大教育培训力度与金融扶持力度等方面提出了相应的对策建议。

绿洲-荒漠交错带GSVAC水热传输可视化模拟系统的开发

以天山北麓三工河流域绿洲-荒漠交错带为研究对象，以可视化开发语言VisualBasic6．0作为主要开发工具，结合Access数据库，在传统SPAC系统原理的基础上开发了绿洲-荒漠交错带水热传输可视化模拟系统。该系统具备系统管理、数据输入、数据处理、信息查询、模型计算、地下水预测、图形绘制、结果输出等功能。充分考虑到实时预测的实际工作要求，在系统开发的过程中，力求将本项目所研制的各种预测方案集成为一个可实时业务化运行的软件系统。通过该模拟系统可预测绿洲-荒漠交错带植被蒸腾量、地表蒸发量和植被的根系吸水速率以及土壤水热动态传输过程，为绿洲-荒漠交错带地下潜水-土壤-植被-大气连续体中数据的管理、地下水的预测和GSVAC水热传输动态的计算机模拟提供了强大的软件环境。

奇台绿洲荒漠交错带生态系统服务功能价值评估研究

【目的】根据谢高地生态系统服务功能价值体系,对奇台绿洲荒漠交错带生态系统服务功能价值进行评估。在价值评估的基础上,以不同类型土地面积变化为基础,探讨生态系统服务功能价值的变化趋势及变化原因,并进一步讨论价值变化与土地面积变化之间的关系,在此基础上提出干旱区绿洲生态系统可持续发展的对策提供数据支持。【方法】研究采用谢高地生态服务价值体系评价奇台绿洲荒漠交错带在1986～2005年间生态系统服务功能价值,并在此基础上对该地区景观格局时空变化进行分析。【结果】奇台绿洲荒漠交错带生态系统服务功能价值明显呈现出逐年递减的趋势;谢高地生态服务价值体系计算结果降低的趋势线斜率为-0.1008。【结论】通过转移概率矩阵来分析生态服务价值的变化,造成生态服务价值下降的原因主要是林地和草地面积减小,而农田和城市面积增大。人为活动对研究区景观格局产生的影响,已成为生态环境退化的主要驱动因子和因素。

民勤县荒漠—绿洲交错带梭梭种群的数量动态及分布格局

通过对民勤县荒漠—绿洲交错带梭梭种群年龄结构、静态生命表、生存分析等研究来揭示种群数量动态特征;并选取6种常用聚集度指标判断梭梭种群在交错带不同区域、不同龄级分布格局变化规律。结果表明,民勤县荒漠—绿洲交错带梭梭种群以中幼林为主体,为增长型种群。存活曲线趋于Deevey—Ⅲ型;种群数量在Ⅰ～Ⅴ龄级内波动较大,个体死亡现象较多,在Ⅵ～Ⅹ龄级内种群数量趋于稳定,在Ⅹ龄级以后,个体死亡现象又开始升高,呈现衰退趋势,种群期望寿命在Ⅳ～Ⅵ龄级较高。种群分布格局总体呈现聚集分布,从绿洲边缘向沙漠边缘延伸方向,其种群分布格局无明显变化规律;随着龄级的增大,种群分布格局由聚集分布趋向均匀分布,期间有少量随机分布出现。

绿洲—荒漠交错带典型裸露地表的光谱特征

[目的]对绿洲—荒漠交错带典型裸露地表光谱特征进行分析,为荒漠化治理和防沙治沙提供参考。[方法]利用典型裸露地表的实测数据,通过若干典型裸露地表类型的原始光谱、倒数取对数光谱、一阶导数光谱和包络线除去光谱对比,分析各类地物识别的特征光谱区间。为了后续更好地利用高分一号影像研究荒漠地区,选取蓝光、绿光、红光和近红外波长范围内的光谱进行进一步的分析,并利用各波段反射率结果分别计算改进的归一化光谱指数(NDSI)、简单比值指数(SR)和光谱差值商指数(SDI)等光谱指数。通过分析各类地物的光谱特征、光谱指数等,对各地物进行了区分。[结果]几类裸露地表的光谱差异性不大,可见光到近红外均为缓慢增加;一阶导数变换、倒数取对数和包络线去除光谱可以放大各地物间的差异性,可以区分几类典型裸露地表。[结论]利用原始光谱和变换后光谱计算的光谱指数差异性强,通过一阶导数变换的SDI可以较好地将各类典型裸露地表区分开。

1973—2010年塔里木河中游土地利用变化特征分析——以肖塘绿洲-荒漠交错带为例

在对塔里木河中游肖塘绿洲-荒漠交错带1973年、1990年、2000年和2010年的4期Landsat卫星遥感影像进行解译的基础上,利用GIS技术和RS技术,建立该地区土地利用空间数据库,定量分析了研究区37年来土地利用变化特征,并从自然因素和人类活动2个方面对交错带土地利用变化的驱动力进行了较为深入的探讨。结果表明:肖塘交错带土地利用类型以未利用地和荒漠林地为主。与1973年相比,2010年荒漠林地面积大幅下降,占研究区的5.06%,而农田则急剧增加,占研究区的4.67%,未利用地有所增加,占0.63%,草地有所减少,占0.21%。研究区荒漠林地主要转化为农田,草地转化为农田和荒漠林地,农田面积的增长主要来源于荒漠林地。交错带内生态退化加剧,生态破坏严重。人类的生产生活方式对研究区的土地利用方式有着深刻的影响。