An analysis of oasis stability in arid areas:a case study in the northern slope areas of the Tianshan Mountains

This paper discusses oasis stability at regional scale with a case study in the northern slope areas of the Tianshan Mountains (NSTM). The results showed certain significant aspects. (1) As long as water resources in the oasis keep stable and their utilization efficiency can be maintained or gradually increased, the primary productivity could be continuously increased and the natural primary productivity keeped relatively stable. In this case, it is considered that the oasis is stable and its sustainable development can be achieved at regional scale. (2) Considering the availability of water resources in the oases, the oases on the alluvial-diluvial fans are highly stable. In the alluvial plain downstream of the groundwater overflowing zones the oases are moderately stable and in the lacustrine deltas or dry lacustrine deltas the oases are lowly stable. (3) Enlargement of oases and the increase of water resources and vegetation coverage in the oasis will certainly enhance the 'cold-island effect' of the oasis and increase the stability of oases.

天山北坡前山带12种植物对干旱胁迫和复水的生理响应及抗旱性评价

【目的】前山带是天山北坡山地-绿洲-荒漠生态系统的重要组成部分,探讨植物对干旱胁迫的动态生理适应性和抗旱性评价方法,筛选植被恢复的适宜树种,对该区域植被生态恢复具有重要意义。【方法】以新疆天山北坡前山带种植的12种植物为研究对象,观测灌水后土壤水分时空变化,分析干旱和复水对植物光合和抗逆生理指标的影响,采用主成分分析评价12种植物的抗旱能力。【结果】(1)干旱胁迫后,土壤水分散失在0-20 cm层最快,20-40 cm层次之,40-60 cm层最慢,不同植物采用不同策略改变生长情况来适应干旱;(2)干旱胁迫后,叶片净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、胞间CO_(2)浓度(C_(i))、PSⅡ潜在活性(F_(v)/F_(o))、PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、电子传递速率(ETR)和叶绿素含量降低,而抗逆生理指标超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量及非光化学淬灭系数(qN)升高,复水后各指标都有一定程度的恢复,但均未达到初始水平;(3)主成分分析结果显示,Pn、叶绿素含量、ETR和MDA含量等指标贡献率较大,梭梭、柽柳、刺蔷薇和柠条锦鸡儿抗旱性较强,‘中亚沙棘’、‘新棘5号’、‘新棘1号’和山杏次之,而‘新棘4号’、‘新棘3号’、文冠果和‘新棘2号’较弱。【结论】Pn、叶绿素含量、ETR和MDA含量可作为评价植物适应干旱的重要指标;新疆天山北坡前山带植被生态恢复应优先选择梭梭、柽柳、刺蔷薇及柠条锦鸡儿进行建植。

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。

天山北麓灌溉绿洲的形成和发展

17世纪以前 ,天山北麓是以牧为主地区 ,由“兵屯”建立的古代绿洲仅在交通要道呈星、点分布 ,且屡兴屡废。 18～ 2 0世纪中叶 ,由清朝到民国 ,大力发展屯田 ,使社会发展进入半农半牧时期 ,这时形成的旧绿洲 ,呈断续岛状小片。 194 9年以后 ,由大规模农垦建立的新绿洲群 ,把分散小片旧绿洲联结在一起 ,形成与天山相平行绿洲带。本区绿洲形成特点是由屯垦和内地移民发展起来 ,起步虽晚 ,但发展很快 ;而且古绿洲、旧绿洲和新绿洲之间有延续性 ,不象塔里木盆地的很多古代绿洲已沦为沙漠、戈壁或风蚀地。

天山北坡区域发展与生态环境协调度评价

选取与区域发展水平和生态环境状况密切相关的34个指标,分别建立区域发展、生态环境综合评价指标体系,利用综合型协调度评价方法,构建了天山北坡经济带区域发展—生态环境协调度评价模型,对区域发展与生态环境之间的协调度及其整体发展水平作了定量研究。研究表明,天北各县市区域发展水平不均衡,生态环境条件不一致,各县市区域发展水平与生态环境的协调性也不尽相同。以协调度为分类标准,结合协调发展度与区域发展、生态环境综合评价指数,将天山北坡各县市分为3种类型:①同步协调型,包括石河子、米泉、阜康、奎屯、昌吉和玛纳斯;②趋近协调型,包括乌鲁木齐、克拉玛依、呼图壁、博乐、奇台、木垒;③生态主导型,包括温泉、精河、乌苏、沙湾、吉木萨尔。针对不同类型区域发展水平与生态环境状况,分析其社会经济与生态环境协调发展的制约因素与关键所在,并在此基础上提出相应的可持续发展对策。

准噶尔盆地南缘托斯台背斜的几何学分析

位于准噶尔盆地南缘西段的托斯台背斜经历了强烈的构造变形,地表出露丰富的断层相关褶皱现象,是北天山山前典型的断层相关褶皱及其叠合的复杂构造单元。笔者从过托斯台背斜地震剖面的构造分析入手,以地表和钻井揭示的构造现象为约束条件,配合基于断层相关褶皱几何变形的数值模拟,建立了与实际数据吻合的构造几何模型,将构造解释的多解性限制在合理的范围内,并通过正演平衡地质剖面制作,再现了托斯台构造几何变形的运动学过程。分析表明准噶尔盆地南缘山前西段存在多期次的构造逆冲推覆与叠加,侏罗纪至白垩纪期间,构造活动以向地表逆冲推覆为主,形成垂向叠加的双重构造;喜山晚期,则以隐伏逆冲为主,形成现今的托斯台断坡背斜,推覆位移量达12km。

准噶尔盆地天山北麓水文地质条件变化特征

准噶尔盆地南缘(天山北麓)是新疆国民经济发展中心,水资源短缺是严重制约区内经济发展的主要因素,研究和剖析区内水文地质条件变化特征,对天山北麓地下水资源评价、规划、开发具较大指导意义.从区内50年来水文地质条件变化分析入手,阐述准噶尔盆地南缘因人类经济活动引起的水资源循环模式改变、地下水补给量减少及水位持续下降趋势变化特征,为今后区内地下水资源评价及开发利用提供较好依据.

天山北麓低山丘陵地区春季融雪洪水的研究——以三工河古河道为例

通过对天山北麓低的丘陵地区春季融雪洪水的成因的分析 ,利用数理统计方法 ,以三工河流域为代表区域 ,分析出制约三工河古河春季融雪洪水量的 5个重要因素后 ,进而探讨天山北麓低山、丘陵地区春季融雪洪水产流成因机理 。

天山山区近40a夏季降水变化及与南北疆的比较

利用新疆 195 9— 1998年的降水资料 ,分析了天山山区近 4 0a来夏季降水变化特征 ,并与南疆、北疆进行了比较 .结果表明 :天山山区近 4 0a来的夏季降水在干湿阶段、最干最湿年份、降水变化的周期方面均与南北疆有别 ;天山山区夏季降水空间上的同步性变化比南疆及北疆弱一些 ;天山山区近 4 0a来夏季降水年代际变化与北疆较为相近 .新疆近 4 0a来夏季降水最多的年代是 90年代 ,天山山区偏多 12 % ,南疆偏多 2 5 % ,北疆偏多 2 1% .

天山北麓土地利用与土地退化的时空特征探析

研究天山北麓土地利用/覆被变化过程中的土地退化现象,有利于监测新垦绿洲的环境演变过程。采用1990年、2000年2010年3期遥感影像为基础数据,选取土地利用变化幅度、动态度、土地利用强度指数和LUCC动态变化趋势指数4个指标,并结合转移矩阵,对该地区20a来的土地利用/覆被变化时空特征及土地退化现象进行综合分析。1990—2010年,研究区耕地和城乡居民工矿用地所占比例持续上升,分别增加了91.05%和60.19%。草地和冰川/永久积雪面积则大幅减少,分别下降了15.45%和28.97%。通过转移矩阵发现,草地和永久冰川退化成荒漠的趋势明显。各土地利用类型中以草地的土地利用变化强度指数最高,达-0.5056%,耕地次之,为0.4091%。研究区土地利用类型间主要转移方向为:草地和冰川/永久积雪转化为荒漠,荒漠和草地转化为耕地,荒漠与草地间相互转化,盐碱地面积得到控制,但向荒漠转化的趋势凸显,永久冰川的消融明显加剧,草地持续退化,研究区生态环境恶化趋势明显。

天山北坡经济带棉花精细化气候区划研究

探索气候变化对新疆天山北坡经济带棉花种植区划的影响,对新疆棉花产业的发展规划具有重要意义。利用1961—2010年天山北坡经济带棉区11个代表站的气象资料,采用气候倾向率、滑动t-检验、MannKendall法和IDW插值等方法,同时以≥10℃积温、7月平均气温和无霜期3个气候要素作为衡量棉花气候区划的指标,通过GIS技术研究各年代棉花种植区划的风险棉区、次宜棉区和宜棉区的变化。结果表明,近50年,新疆天山北坡经济带7月平均气温、无霜期和≥l0℃积温,分别以0.05℃?10a?1、2.9 d?10a?1和64.6℃?d?10a?1的速率升高、延长和增多。受气候变暖的影响,天山北坡经济带棉花区划总体呈现风险棉区向东缩小并南移、次宜棉区向东缩小和宜棉区南移并东西双向扩展的变化特征。21世纪前10年与20世纪60年代相比,风险棉区从石河子市站点附近以及呼图壁县以东广大地区缩小至乌鲁木齐市站点附近,面积缩小98.4%,减少至3.6×102 km2;次宜棉区从原来的呼图壁县以西的大部分县市缩小至乌鲁木齐市站点以南的地区,面积缩小88.0%,减少至8.6×103 km2;宜棉区面积则增加18.4倍,达9.2×104 km2,占天山北坡经济带棉花总分区的91.2%。随着气候变化天山北坡经济带适宜种植棉花的潜在区域不断扩大,21世纪之后宜棉区已成为天山北坡经济带棉区的主体,有利于当地棉花产业的合理布局,对促进天山北坡经济带棉花产业的稳步发展具有现实意义。

天山北坡经济带生态文明建设战略研究

为落实国家生态文明建设战略,响应丝绸之路经济带和海上丝绸之路愿景与行动计划,2014—2016年中国环境科学研究院开展了"新疆天山北坡经济带生态文明建设战略研究"。研究结合丝绸之路经济带愿景与行动和天山北坡经济带的区域定位以及发展实际,提出了天山北坡经济带生态文明建设的国土空间格局优化战略、资源优化配置与可持续开发战略、产业经济绿色发展战略、生态环境保护优先战略、体制机制改革创新战略和内引外联向西开放战略。天山北坡经济带生态文明建设战略研究为加快我国西部生态文明建设、推动丝绸之路绿色经济带延伸、落实西部大开发"十三五"规划和天山北坡经济带发展规划提供决策支撑。

天山北坡中段主要河流的枯季径流分析

枯水径流是构成河川径流年内分配的重要组成部分,在水资源评价、生态环境及工程水文分析计算中是必不可少的,它是河川径流的一种特殊形态。研究区域地处新疆经济社会发展的中心地带—天山北坡经济带,是水资源紧缺地区,对其枯季径流进行较深入的分析研究,有其重要的现实意义。对天山北坡中段主要河流的冬季、枯水期、最小月和最小日平均流量作了初步分析,并提出某些区域性的基本规律。

北天山矿区地应力分布与区域构造关系研究

针对北天山矿区地质构造复杂和地应力分布离散性大的问题,采用区域地质构造分析和现场地应力测量相结合的方法分析北天山矿区地应力分布规律。研究表明四棵树煤矿地应力场类型为σH>σh>σv,水平主应力方向位于北北东向且与区域构造应力场最大主应力方向一致。较高的区域挤压应力和巷道走向与区域主应力方向的不合理是造成矿井采准巷道矿压显现强烈的主要原因,并根据地应力分布特征和矿井开拓情况,建议后续工作面巷道轴线的最佳方位角为北北东16.3°,提高了复杂构造条件下的矿压控制的科学性和可靠性。

近代天山北麓人口迁移形成的地名景观

清代以来,新疆天山北麓地区出现了大规模的人口迁移活动,外来人口逐渐占据了当地人口的主体。迁入人口对当地大多数县以下的地名进行了重新命名,使新的地名孕育了移民者本身的文化内涵,具体表现在地名命名方式的差异上,汉语地名多以姓氏、宗教信仰等文化因素命名,蒙古语、哈萨克语地名多重视地理环境因素。在语言上,新地名分别属于汉藏语系和阿尔泰语系,其中,以农业生产为主的汉语地名主要分布在天山北麓东段地区和平原绿洲地带,以游牧业为主的蒙古语、哈萨克语等地名主要分布在天山北麓的西部及适宜于游牧的山区地带。

复杂地形区域通达度模拟和分析——以天山北坡经济带为例

采用空间句法模型、日常可达性模型和等时圈通过特征点算法,将节点、轴线和域面结合,研究复杂地形的区域通达度,多视角综合测度天山北坡经济带路网通达性的空间格局。研究结果表明:1)区域路网线段式空间伸展格局呈"点—轴"状,轴线式空间伸展格局呈"干—枝"状,初步形成核心、过渡、外围三大等级圈层及双"十"字形路网骨架。2)城镇可达性在较大程度上取决于区域中心性、周边路网发达程度和城镇密集程度,区域中心城市乌鲁木齐对整个区域路网的控制作用较强,应提升奎屯作为区域副中心城市的地位,同时要强化精河和霍城(清水河)的门户城市功能。3)区域通达度空间分布各异,核心板块连续性较好,外围板块受山脉、沙漠的影响较大。因此,加快建设乌鲁木齐绕城高速和东、西两个环状高速及连通或延伸向西开放的霍尔果斯和阿拉山口两个重点口岸的高速联络线,通过提高路网伺服能力克服自然条件的阻隔和限制,为天山北坡经济带的快速发展提供保障。

天山北坡蟠桃越冬覆膜新法的效果评价

以12年生的蟠桃盛果园为研究对象,为应对-37℃的极端最低气温和长期低温,对蟠桃塑膜双层、单层和再生棉单层覆盖越冬的方法进行了比较分析。结果表明:塑膜双层比单层和单层再生棉覆盖优越。最低气温-33.2℃时,塑膜双层内温度为-8.1℃,再生棉单层为-13.8℃,而塑膜单层则为-19.7℃。经推测,在-37℃时,塑膜双层为-9.4℃,再生棉单层为-15.6℃,而塑膜单层则为-22.4℃,超过-22℃临界值,会出现冻害。塑膜双层覆盖不会造成减产和影响新枝条生长。塑膜双层覆盖的缺点是转暖期有升温过快的温室效应弊病,但可以采用放边通风降温和提前春灌融冻提墒来消除。

基于转出视角的农地流转区域差异及成因分析——以天山北坡三县为例

以玛纳斯县、精河县、鄯善县为研究样本,采用问卷调查法和SPSS软件对3县农地转出现状进行实证分析,以查明不同区域农地转出情况差异和造成差异的原因。结果表明,由于经济发展水平和资源禀赋差异,经济水平较低、区位条件较差的县域农户农地流转参与度较高,区位条件较好的县域以出租方式转出的比例较高、农地转出价格也较高,设施农业较发达的地区转出年限相对较长。劳均耕地面积、城镇化率、受教育程度、非农产业收入比重与农地转出率呈正相关,农户家庭抚养比与农地转出率呈负相关。

天山北麓历史时期的环境演变信息

近 2 0 0 0年以来 ,天山北麓的气候有冷暖干湿波动 ,但总体干旱的基本面貌未发生根本变化。植被在森林的上下界限、平原河谷林的发育程度、平原低地草甸的面积上 ,随气候的变化而发生波动。山地生态系统比较稳定 ,平原生态系统相对不稳定。尤其是平原河流和湖泊抗干扰性极差 ,容易发生改变 ,同时也引起局地小气候及生物群的变化。由于气候变化和人类活动的影响 ,平原地区的水系变化很大 ,河流流量减少、流程缩短、尾闾湖消失、地下水位降低、扇缘溢出带北移等成为普遍现象。天山北麓是自然绿洲发育比较好的地带 ,由于人类活动的影响 ,自然绿洲大多为人工绿洲取代 ,自然绿洲功能弱化 ,基本失去了改善荒漠环境、生物栖息地、保护荒漠区生物多样性等多种生态功能。该区新石器时代以来就有人为活动 ,早期以狩猎、牧业活动为主 ;中期以牧业为主 ,农业为辅 ;后期以农业为主 ,牧业为辅 ,人类对环境的影响有相当长的时间。清朝以来 ,尤其是解放后 ,人类对环境的影响作用急剧加强 ,成为近代环境变化的主导因素 ,主要表现在对水的控制而产生的一系列水系、植被。

基于偏离-份额的天山北麓城镇区域产业结构空间分异分析

利用偏离-份额分析法(Shift-Share Method)对天山北麓城镇区域的产业空间结构进行研究.结果表明,该区域产业空间结构存在明显的空间分异现象.根据产业结构空间分异,将该区域划分为4个片区,即乌昌都市区、"奎-克-乌"地区、两大核心片区之间的过渡带以及东三县.在以上分析的基础上提出产业整合的初步对策.