替代稳态下阜康北部荒漠生态弹性的时空格局

替代稳态下的荒漠生态系统生态弹性反映了系统承受环境干扰后的恢复能力,这对认识荒漠生态系统过程具有重要的理论意义。当前研究主要集中在湖泊和森林生态系统,而有关荒漠生态系统弹性的研究普遍未考虑替代稳态,也鲜有考虑弹性的时间变化。本研究以阜康北部的古尔班通古特沙漠南缘至沙漠腹地样带为例,运用2001年1月至2020年12月的MODIS全球植被指数遥感数据,采用BFAST(Breaks for Additive Season and Trend)和状态空间建模对数据进行处理和提取,通过不同状态的退出时间量化得出不同时段替代稳态条件下的生态弹性,同时根据计算结果分析了该地区生态弹性时空演变特征及其影响机制。研究结果表明:(1)研究区弹性+和弹性-整体呈现先下降后上升的趋势,但沙漠边缘至腹地空间差异显著。(2)生态弹性对降水变化存在滞后响应。(3)降水季节变化的差异会降低降水量与生态弹性之间的相关性。综上所述,生态弹性的空间分布总体受降水格局控制,但立地条件导致的植被空间异质性增加了生态弹性空间分布的复杂性,而生态弹性与降水变化的关系取决于植被群落构成、植物对降水变化响应、降水量变化趋势和季节分布。本研究在认识荒漠生态系统功能稳定性维持机制以及荒漠生态保护和修复方面具有重要的理论与实践意义。

近50a来新疆降水随海拔变化的区域分异特征

依据降水随高度变化率和分区连片的原则,将新疆102个气象站划为两种类型6个降水分区.海拔<2 500m的3个区,降水随海拔变化近似呈线性;海拔>2 500m的3个区,降水随海拔变化呈近似二次曲线类型.线性分布类型最大降水高度带在山顶,二次曲线类型最大降水高度带在"山腰",它随季节和气候干旱程度发生变化:夏季高,冬季低;气候越干旱,最大降水高度越高,反之亦然.最大降水高度的分布依气候的干湿程度和季节变化,各区的最大降水高度及降水量具有明显差异,1区最大降水高度带约为3 190m,年平均降水量226.9mm;4区最大降水高度带约为海拔3 332m,年平均降水量为86.9mm,6区最大降水高度带约为海拔3 840m,年平均降水量为36.4mm.降水量越少(干旱)的地区,最大降水高度越高.

绿洲化过程中阿拉尔垦区土壤粒径分形变化特征

通过对绿洲化过程中阿拉尔垦区的7种典型土地利用类型样地的取样,以不同土地利用方式下,不同土层深度的土壤粒径分布PSD(soil particle size distribution)数据为基础,利用单重分形方法,分析土壤粒级与分维值D(fractal dimension valus)的关系以及绿洲化过程中土壤粒级分维值D的变化特征及机理。结果表明:研究区土壤属于砂质壤土。不同深度的分维值D介于1.88～2.41。D与<0.05 mm和0.05～1 mm范围的颗粒体积百分含量分别存在明显的正相关和负相关。0.05 mm粒径是决定绿洲化过程中土壤粒级与分维值D关系的临界粒径。绿洲腹地的土壤粒级主要集中于0.01～0.05 mm的细粉砂粒级,沙漠边缘土壤粒级主要集中于0.05～0.25 mm的细砂粒级。绿洲化过程中土壤细粒物质增多,粗粒物质减少,分形维数呈现逐渐增大趋势。