新疆煤炭资源开采典型生态环境问题及对策

分析了新疆地区煤炭资源分布特征与生态环境特征。结合新疆矿区煤层赋存特征及开采工艺特征分析了煤炭开采导致的主要典型生态环境问题,即开采活动对区域水资源的破坏,对土地土壤资源的破坏,对地表植被的破坏,以及典型煤火灾害的危害等。从政策、技术层面提出了解决及减缓上述问题的对策建议,以期有助于问题的逐步解决。

关于中国西部干旱区生态环境演变与调控研究的思考

从中国西部干旱区的界定、自然条件特点的分析出发 ,结合国家西部大开发战略的实施 ,指出进行该区生态环境演变与调控研究的重大意义。提出了在时间序列上进行生态环境演变研究 ,在空间结构上开展生态系统结构、功能及生态过程研究 ,在时空耦合界面上探讨重大生态环境问题 ,进行生态系统的调控与管理研究的新思路。并从生态环境形成演变、生态系统结构和功能、重大生态环境问题及生态环境管理等方面探讨了研究工作的技术路线。同时 ,指出了主要研究内容和需要解决的关键科学问题以及将要实现的研究目标。

基于马尔柯夫过程的干旱区景观生态环境动态分析——以新疆乌苏绿洲为例

【目的】采用1990年、2000年及2005年三期TM、ETM遥感影像为主要数据源,以新疆乌苏绿洲(乌苏-奎屯-独山子地区)为例,基于Markov过程原理,在景观尺度下分析该区域的生态环境动态过程与发展趋势,以期为关注干旱区生态环境动态变化,合理规划区域资源环境空间,促进绿洲可持续发展提供科学依据。【方法】研究以景观生态学理论和方法为指导,借助3S技术和图形处理软件。【结果】乌苏绿洲的区域景观生态环境动态变化主要表现为高山冰川退化、林草耕地化、土地盐渍化、低盖度草地荒漠化以及绿洲内林草地人居化;在空间动态上,农业发展主要为乌苏地区的奎屯河流域,城镇及工业化集中体现在奎屯、独山子地区,荒漠化、盐渍化主要发生在绿洲边缘地带,绿洲及其荒漠交错带的变化最为强烈。在发展趋势上,未来短期内绿洲—荒漠交错带面积减少,绿洲、荒漠的面积继续增大,但各景观类型的优势度并不会发生明显的变化,各景观类型仍然能够维持平衡。【结论】由于绿洲-荒漠交错带在荒漠绿洲平衡与共存机制中具有重要缓冲协调作用,一定程度上降低了生态环境压力,然而随着荒漠过渡带的减少,绿洲将面临更多新的生态问题,这在干旱区应受到应有重视。

关于中国西部干旱区生态环境演变与调控研究的思考

研究和改善西部干旱区的生态环境 ,对国家加快开发西部地区重大战略决策的实施、维护社会稳定和领土完整具有十分重要的意义。围绕西部干旱区生态环境演变过程、绿洲生态安全机制、生态环境退化机理及生态系统调控与管理等重大科学问题 ,在时间序列上 :探讨万年尺度的生态环境演变过程 ,定量研究自然作用和人类活动对生态环境的影响 ;在空间结构上 :从生态系统、景观、区域尺度上分别探讨生态系统的结构、功能和山地、绿洲、荒漠生态系统间的耦合机理、生态系统区域分异规律 ;在时空耦合界面上 :综合评价生态环境质量 ,分析生态环境演变趋势 ,研究西部开发面临的若干重大生态环境问题。通过关键科学问题的解决 ,确定西部干旱区生态环境的动态容量和安全阈值、生态需水量 ,提出西部干旱区开发的适宜规模、生态恢复与重建的技术途径、主要生态环境灾害的防治对策 ,编绘西部干旱区生态区划图 ,建立生态环境演变预测模型、生态环境信息系统和决策支持系统。最终创建干旱区生态环境理论体系的基本框架 ,发展和完善干旱生态学、绿洲学。

乌鲁木齐市生态环境分析与城市可持续发展探讨

本文阐述了乌鲁木齐市的生态环境日益恶化的现状，分析了造成环境恶化的多方面的原因，探讨了乌鲁木齐市实现城市可持续发展的模式并提出了相应的调整对策。

古尔班通古特沙漠边缘生态环境建设策略

沙漠古已有之，近期由于开发的需要，人为造成的沙漠扩张明显超过历史时期，沙漠化与人类干扰的加剧有直接关系。在荒漠区的开发及其生态环境建设过程中，应深入了解荒漠区的环境现状，充分利用该区的自然环境条件，改造沙漠，实施保护、利用与建设相结合的方针，以荒漠植被自然侵移规律为依据，依靠自然降水，以最大限度人工发展可供饲用的灌林。

基于遥感生态指数模型的阜康市生态环境动态变化监测与评价

城市化进程不断加快引起生态环境问题,利用遥感技术及时、快速、客观、定量评价区域生态环境变化显得尤为重要。选取2000年、2008年、2016年Landsat(TM/OLI)系列遥感影像,提取绿度(NDVI)、湿度(WET)、干度(NDBSI)和热度(LST)4个重要指标,基于主成分分析法计算遥感生态指数(RSEI),对阜康市16年以来的生态环境质量变化进行监测与评价。结果表明:从2000—2008年阜康市的生态环境质量逐渐下降,在这8年期间生态环境转差的区域面积达到了849.35 km 2,约占总面积的25.72%;且以2008—2016年期间生态环境质量下降幅度为最大,环境质量转差的区域面积增长到1601.41 km 2比前8年增长了2倍,约占总面积的48.49%,而环境质量转好的只占了13.06%。2000—2016年阜康市的生态环境质量快速下降,环境质量变差的区域面积已达到1757.93 km 2,阜康市环境质量转好的区域面积保持下降趋势,约占总面积的8.98%,而质量转差的区域逐步增加,约占总面积的53.23%。在空间上,生态条件变差的地点主要分布在郊区中部和北部地区。生态环境好转的主要区域分布在一些新增的城区基础设施和一些规模较大的房地产开发新区,而中部耕地周边生态环境变化较小。该城市生态环境质量下降原因分析可知,干旱等自然条件下超负荷开发活动是导致生态环境质量恶化的一个重要因素。

资源环境约束下的农业可持续发展问题研究——以新疆为例

立足于新疆自然资源特点,探讨新疆农业发展现状和可持续发展过程中存在的问题,如农业产业结构单一,区域发展不平衡;生产格局分散、小规模化比较明显;农业用水效率较低,开发利用不合理。然后,针对制约农业可持续发展的主要资源环境因素,提出新疆农业可持续发展的主要措施,如调整农业产业结构,进一步优化资源配置;认清区域资源的特点,发展区域特色农业;改变传统落后的灌溉方式,大力发展集水型生态农业;严格控制人口数量,全面提高人口素质;加强科技创新,普及可持续发展意识;建立资源可持续利用的宏观调控机制,形成持续稳定的良性生存环境。

新疆农业生态效率时空差异及影响因素研究——基于DEA-Malmquist指数-Tobit模型分析

以2001-2015年新疆农业面板数据为样本,运用DEA和Malmquist指数模型对新疆14个地州市农业生态效率及其变化特征进行测评,通过投入产出冗余模式和Tobit回归模型对影响农业生态效率的内外部因素进行了分析。结果表明:(1)新疆农业生态效率总体呈逐年波动上升趋势;(2)农业生态效率整体偏低,存在地区间不平衡性;(3)技术进步指数对农业生态效率提升贡献最大,是农业生态效率提高的主要促进因素,而综合技术效率指数、纯技术效率指数和规模效率指数对农业生态效率起制约作用;(4)资源过度消耗和环境污染物过量排放是农业生态效率损失的主要原因;(5)农业生态效率与农业产业结构、人均农业GDP、财政支农力度呈显著正相关关系,与工业化发展水平、机械密度呈显著负相关关系。

资源环境约束下的农业可持续发展问题研究——以新疆为例(英文)

在当前我国重视节能减排的背景之下,新疆资源型农业的可持续发展面临巨大的挑战,研究资源环境约束下的新疆农业可持续发展是新疆区域社会、经济持续发展的需要。立足于新疆自然资源特点,探讨新疆农业发展现状和可持续发展过程中存在的问题,针对制约农业可持续发展的主要资源环境因素,提出新疆农业可持续发展的主要措施。新疆农业发展近几年取得了显著的成就,农业生产规模不断扩大,生产稳定性提高。同时也存在以下问题:农业产业结构单一,区域发展不平衡;生产格局分散、小规模化比较明显;农业用水效率较低,开发利用不合理。结论:需要调整农业产业结构,进一步优化资源配置。认清区域资源的特点,发展区域特色农业。改变传统落后的灌溉方式,大力发展集水型生态农业。严格控制人口数量,全面提高人口素质。加强科技创新,普及可持续发展意识。建立资源可持续利用的宏观调控机制,形成持续稳定的良性生存环境。

中国新疆与土库曼斯坦生态安全对比研究

生态足迹模型是定量评估区域生态安全现状的有效方法,利用网络数据库和统计年鉴数据,结合改进的生态足迹模型,分别对2001-2010年中国新疆和土库曼斯坦的生态足迹、生态承载力和生态赤字等指标进行分析研究,对比两地生态安全现状。结果表明:2001-2010年中国新疆和土库曼斯坦人均生态足迹均呈快速增加趋势,十年均值分别为3.283和4.370hm2/人,增长率为6.18%和4.19%;人均生态承载力均呈下降趋势,为1.808和4.012hm2/人,总生态承载力平均为3.663×107和1.919×107hm2;人均生态赤字和总生态赤字均快速增长,人均生态赤字增长率为20.60%和77.33%,总生态赤字增长率高达22.64%和78.97%,化石能源和草地足迹逐年增加是导致两地生态赤字加大和生态安全面临威胁的主要原因。

新疆生态系统服务价值测算与NPP的相关性分析

目前利用遥感方法计算生态系统服务价值的方法涉及到植被覆盖度、植被类型、温度、降雨等多个参数,使得生态系统服务价值计算复杂,如能简化参数,使生态系统服务价值的计算变得简便,更便于对生态系统变化以及气候变化引起的生态系统服务价值发生改变做出实时评估。通过利用MOD IS数据,结合遥感生态学方法,计算了新疆陆地生态系统2000年的生态服务价值。利用统计学方法探讨了NPP与生态系统服务价值之间的定量关系。结果表明:(1)新疆地区2000年生态系统服务功能所产生的价值为8 871.05×108元,其中贡献量最大的是固定CO2的价值,其次是释放O2,营养物质循环最少;(2)新疆森林的生态系统服务价值最高,达44 073.39元/hm2,其次为耕地,为39 100.37元/hm2,而灌木和草地在15 000元/hm2以上,未利用地为116.14元/hm2,建筑用地几乎为零;(3)生态系统服务价值的空间分布与FVC、NPP的分布具有高度相关性;(4)通过本研究的计算,同时结合其他研究者的数据探讨了NPP与生态系统服务价值之间的关系,表明净第一性生产力NPP与生态系统服务功能价值之间具有良好的线性相关关系。利用遥感方法得到的实时动态的区域NPP计算的方法得到普遍认可,从NPP出发推算生态系统服务价值是目前生态系统价值评估的可行方法,其研究结论为建立动态快速评价生态系统服务价值的方法及其广泛应用打下基础。

新疆地区年降水量的空间插值方法研究

为提高新疆地区年降水量的空间插值效果,通过增设模拟气象站点、补充实测站点数据空间变异性信息,采用确定性函数和地统计学的综合插值方法进行新疆地区年降水量的空间插值与比较验证分析。结果表明:(1)利用地统计方法分析多年平均降水量的最佳抽样间距,确定气象站点影响区,建立降水量与经纬度、高程、坡度、坡向、NDVI间的多元回归方程,增设模拟气象站点,可以有效增加降水量空间变异信息,显著提高降水量空间插值效果。(2)通过对比发现,反距离加权法(IDW)、复二次径向基函数法(MRBF)和普通克里格法(OK)3种空间插值方法中,MRBF的插值效果最好,是该地区降水空间分布的最适插值方法。(3)在新疆地区采用逐步综合的方法,即以多元回归方法增设模拟气象站点和MRBF进行年降水量空间插值,全面考虑影响因子与空间变异性,去除了多元回归带来的"边界效应",弥补了实测降水量空间信息,得到了具有较高精度的年降水量数据集。

阜康荒漠植被灌木与半灌木种群生态位的研究

通过测算三维生态因子梯度上阜康荒漠植被灌木与半灌木种群的生态位宽度和生态位重叠 ,结果表明 :阜康荒漠植被灌木、半灌木按生态位宽度可分成 4类 ,类群 包括红砂 (Reaumuria soongorica)和梭梭 (H aloxylonammodendron) ;类群 包括白刺 (N itraria sibirica)、盐爪爪 (K alidium foliatum)、囊果碱蓬 (Suaeda physophora)、里海盐爪爪 (K.caspicum) ;类群 包括多枝柽柳 (Tamarix ramosissima)、长穗柽柳 (T.elongata)、短穗柽柳 (T.laxa)和无叶假木贼 (Anabasis aphylla) ;类群 包括黑果枸杞 (Lycium ruthenicum)、粗枝猪毛菜 (Salsola subcrassa)和盐节木 (H alocnemum strobilaceum)。根据生态位重叠矩阵 ,红砂和梭梭间生态位重叠较大 ;盐爪爪、囊果碱蓬、里海盐爪爪、多枝柽柳、长穗柽柳间重叠较大 ;白刺、短穗柽柳、无叶假木贼、黑果枸杞。

新疆地区平均气温空间插值方法研究

基于1981—2008年新疆地区53个测站和甘肃青海邻近10个测站的多年月(年)平均气温进行探索性分析和试验性插值的基础上,以"多元回归+残差内插+地形调节"和"海拔订正+零海拔插值+地形调节"两种混合性气温空间插值方法对该地区的多年月(年)平均气温进行了空间分布插值、交叉验证和对比分析。结果表明,单一的任何一种确定性函数或地统计方法都不能对新疆地区的气温进行较准确的插值,缺乏对影响因子的考虑,与实际情况相差较远;两种混合性插值方法都可以得到较精确的气温空间插值结果,空间分布一致,精度都随月份有所差异,对夏、秋季的插值结果较冬、春季的稳定、精度高;两种方法对夏、秋季各月的插值结果并无显著差异,而在冬、春季后者的误差大于前者。整体而言,"多元回归+残差内插+地形调节"的方法较"海拔订正+零海拔插值+地形调节"法更准确、稳定,但两种方法各有优缺点,应根据实际应用情况进行选择。

新疆阜康荒漠红砂种群遗传结构及其与生态因子的耦合关系(英文)

应用RAPD标记技术对分布于新疆阜康荒漠的重要植物红砂(Reaumuria soongorica(Pall.)Maxim)种群遗传结构和遗传多样性进行了分析.15条随机引物对红砂7个亚种群的136个个体进行扩增,共检测71个位点,其中多态位点69个.研究结果表明:红砂种群的多态位点比率(PPB)为97.18%,显示出分布于过渡带的红砂种群内存在较高的遗传多样性.Shannon多样性指数(0.307 5)、Nei基因多样性指数(0.312 7)和基因分化系数(GST=0.312 0)揭示了红砂种群遗传变异多存在于亚种群内,而亚种群间的遗传分化则较小.红砂亚种群间的基因流Nm=1.102 8,Nm＞1但低于一般风媒传粉植物(Nm=5.24)的基因流水平,处于分化的临界状态.AMOVA分析说明红砂种群变异的61.58%存在于亚种群内,而亚种群间的变异占总变异的38.02%.另外,通过RAPD资料的聚类分析及相关性分析研究,发现红砂自然种群的遗传结构与绿洲荒漠过渡带的微生境生态因子(主要是土壤因子)相关,其中红砂亚种群遗传多样性水平与土壤中全磷和Cl含量呈显著负相关,与 C023含量呈显著正相关.而其它土壤生态因子则与红砂的遗传多样性指数的相关性均不显著(P＞0.05).表明红砂个体的分布可能与过渡带上壤的某些易溶性盐分相关.研究还发现,随着土壤中有机质、水分、全氮和全磷含量的减少,红砂种群的遗传多样性水平有上升的趋势.这可能与荒漠植物为了适应恶劣环境而在长期进化中产生更大的遗传变异潜力有关.本试验结果也进一步证实分布于较小范围内的红砂亚种群间的遗传距离、遗传多样性与亚种群的地理距离(经纬度差异)大小无显著的相关性.研究表明微生境的生态因子在红砂种群的适应性进化中起着重要的作用.

基于气候、地貌、生态系统的景观分类体系——以新疆地区为例

景观分类是景观生态学研究的重要内容之一,既是景观结构与功能研究的基础,又是景观规划、管理等应用研究的前提条件,目前尚没有具有适普性的景观分类体系。提出了景观生态学的一种发生学分类方法,即景观带——基于气候的一级指标(温度带,反映纬度地带性)、景观区——基于干旱指数的二级指标(干湿区,反映经度地带性)、景观类——基于垂直地貌的三级指标(山地和平原,反映垂直地带性)、景观型——基于自然生态系统和人工生态系统的四级指标(反映自然生态系统特征和人类活动)的四级景观分类体系。并利用该体系对新疆地区进行了景观分类,将新疆地区划分为3个景观带、4个景观区、2个景观类、11个景观型。该分类体系与地理景观学派除在自然景观分类系统不同之外,将人工景观指标引入了景观发生学分类。为研究景观分类提供了一种思路和方法,这种分类方法对新疆地区景观的成因、景观演变规律、景观恢复与修复标准等提供了背景参考。

干旱区绿洲生态系统动态稳定性的初步研究

本文对绿洲生态系统的动态稳定性作了初步探讨。指出土壤盐渍化的研究途径，着重讨论了绿洲蒸散与局地气候、植被覆盖面积、作物的生理生态特性、生态系统下垫面状态等的相互关系。获得了重要认识：绿洲生态系统是向绿洲化还是向荒漠化的方向发展，十分敏感地受上述各种参数的影响。最后指出，绿洲生态系统的稳定实际上是生态系统和环境，特别是与局地气候系统相互作用的问题。

新疆地区季节性融雪洪水模拟与预报研究

新疆春季积雪融化极易引发融雪性洪水,给当地的农牧业生产和人民生活都带来严重影响和财产损失.融雪中包含复杂的水-热耦合过程,融雪水产流机制受冻土影响,融雪洪水模拟与预报十分复杂,一直是水文研究的难点.新疆大学刘志辉研究团队长期开展季节性融雪洪水模拟与预报研究,在积雪特性监测、冻土融雪水产流机制、分布式融雪径流模型以及融雪洪水预警等方面进行了深入研究.首次提出冻土条件下的融雪水的三个产流机制,即冻土未融化时的超渗产流、冻土部分融化时的饱和产流以及冻融期的交替产流;基于热量平衡和水量平衡研制出分布式融雪径流模型,耦合WRF(Weather Research and Forcasting model)模型实现融雪洪水预报;研制出新疆融雪洪水预警决策支持系统,实现融雪洪水预警系统的应用.研究成果有助于融雪洪水模拟的进一步研究,也为政府部门融雪洪水预警决策提供科学依据.

阿勒泰地区水资源开发利用中的环境问题研究

阿勒泰地区水土资源丰富，但水资源开发利用程度很低，本文针对因水资源利用无统筹规划和灌溉不善引起大面积土壤次生盐渍化、沼泽化及乌伦古湖缩小、水质咸化、湖周土地沙化等环境问题进行了阐述和分析，并为进一步合理开发利用阿勒泰地区的水资源，北水南调，引额济克工程提出了几点建议。