2000—2019年新疆大型湖泊湖冰物候时空变化特征

湖冰物候变化特征是全球气候变化过程的重要指示器。通过长时间序列MODIS数据、Landsat数据提取的湖泊数据集,综合分析了2000—2019年新疆大型湖泊湖冰物候的变化特征。结果表明:(1)近20 a新疆大型湖泊的开始冻结日呈现提前和推迟2种变化趋势,开始冻结日呈现推迟趋势的湖泊分别为博斯腾湖、赛里木湖、艾比湖、吉力湖、乌伦古湖、萨利吉勒干南库勒湖和鲸鱼湖,且大部分湖泊的开始冻结日推迟趋势在0.51~1.53 d·a^(-1)之间;开始冻结日呈现提前趋势的湖泊有3个,分别为阿牙克库木湖(变化趋势为-1.04 d·a^(-1))、阿克赛钦湖(变化趋势为-0.41 d·a^(-1))、阿其克库勒湖(-0.31 d·a^(-1))。(2)湖冰完全覆盖期是重要的湖冰参数,湖冰覆盖期的延长或者缩短能够直接表示区域气候变化过程,新疆大部分湖泊湖冰覆盖期表现为缩短趋势,其中分布在新疆中北部的艾比湖、吉力湖和博斯腾湖等湖泊的湖冰覆盖期缩短较为明显,变化趋势分别为-1.76 d·a^(-1)、-2.13 d·a^(-1)和-0.81 d·a^(-1);冰完全覆盖期延长的湖泊有3个,分别为阿牙克库木湖、阿其克库勒湖和鲸鱼湖,变化趋势分别为3.51 d·a^(-1)、1.54 d·a^(-1)和1.37 d·a^(-1),这些湖泊均匀分布在昆仑山高原北翼。(3)新疆大型湖泊湖冰物候变化特征是受其自身条件(湖泊形态因子、湖泊面积等)及气候变化(气温、降水量等)等多种因素共同作用的结果。本研究探讨了气候变化环境下的新疆大型湖泊湖冰物候的冻融趋势及其变化模式,同时应用不同遥感数据和研究方法识别了湖冰,证实了MODIS数据反演湖冰物候的可行性。

新疆1961-2013年参考作物蒸散量时空变异

准确评估参考作物蒸散量的变化规律对新疆农业生产及水资源合理利用具有重要作用,采用PenmanMonteith公式以及55个气象站的逐日气象资料,计算了新疆1961—2013年参考作物蒸散量并分析其时空变化特征,运用多元回归分析法对影响参考作物蒸散量变化的主导气象因素进行了定量分析。结果表明:新疆ET_0总体呈下降趋势,年际变化率为-1.01mm/a。在20世纪80年代之前ET_0偏高,90年代减少到最大,2000年以来又逐渐增大。从季节来看,夏季、秋季的ET_0与年ET_0的减小趋势一致,春季冬季ET_0的减少趋势不明显。在不同年代际时间尺度,新疆全年及季节ET_0的年际变化在空间上存在一定的分异。风速是全年及夏、秋季ET_0变化的主导因素,而温度是春季及冬季新疆区域蒸发量变化的主导因素。

新疆参考作物蒸散量敏感性分析

根据1961—2013年我国新疆地区55个气象站常规气象资料,基于Penman-Monteith公式计算了参考作物蒸散量(ET0),并计算其对最高温度、最低温度、风速、日照时数和相对湿度的敏感系数,最后分析了敏感系数的时空变化特征。结果表明,年最高、最低温度呈显著增长趋势,风速、参考作物蒸散量及日照时间呈显著减少趋势。最高温度对ET0敏感性最高,相对湿度次之,而日照时数的敏感性最低。由于气象因子空间分布不均匀,所以新疆敏感系数存在空间分布差异。最高温度、风速和相对湿度的敏感系数在新疆中部及北部较高。最低温度在新疆的西部、东部较高,中部天山山区较低。日照时数在南疆地区较高,北疆地区较低。53年来,最高温度和风速的敏感系数呈减少趋势,其中南疆地区减少趋势明显。最低温度的敏感系数全疆呈增加趋势,在天山山区增加趋势明显,日照时数的敏感系数在南疆地区增加趋势明显,相对湿度的敏感系数在全疆地区呈增加趋势。

近54年来新疆和田地区平均风速时空变化

采用滑动趋势分析、突变分析等方法对新疆和田地区4个气象站1960-2013年的平均风速日值资料进行分析,以探讨该地区平均风速的变化趋势.研究表明:和田地区年平均风速以0.006(m·s)/a(p<0.01)的递减速率呈现明显的下降趋势;四季平均风速也呈现明显的下降趋势,秋季递减趋势最大,春季次之,冬季最小;平均风速以5月最大,4月次之,12月最小;在空间分布上,平均风速也存在较大的差异.和田地区平均风速在1977年发生突变,春季突变发生在1977年、1978年,夏季略早(1975年、1976年),秋、冬季略晚,分别为1979年和1980年.

1962-2013年新疆阿勒泰极端气温时空变化特征

基于新疆阿勒泰地区5个国家气象站的逐日平均气温、最高气温和最低气温气象数据,利用一元线性回归、9a滑动平均等方法分析了该地区近52年极端气温的时空变化规律。结果表明:(1)阿勒泰地区平均气温、平均最高气温、平均最低气温均显著上升,上升速率为0.40、0.29、0.58℃·(10a)^-1;秋、冬季上升幅度最大。(2)极端最高气温、最低气温极高值、暖昼、暖夜以不同的速率上升(增加),分别为0.19℃·(10a)^-1、0.58℃·(10a)^-1、1.45d·(10a)^-1、3.37d·(10a)^-1。气温日较差以-0.29℃·(10a)^-1的速率下降;生长季长度呈上升趋势,增加速率为3.31d·(10a)^-1。暖日、暖夜在四季均呈上升趋势。除极端最高气温和生长季长度外,其他指数均有50%以上的站点呈上升趋势。(3)极端最低气温、最高气温极低值分别以0.68、0.48℃·(10a)^-1的速率上升;冷昼、冷夜、冰日、霜日均呈下降趋势,减少速率分别为-1.57、-3.69、-1.79、-4.40d·(10a)^-1。仅冷夜、霜日两个指数在所有站点显著下降。(4)冷指数的减小幅度大于暖指数的增大幅度,夜指数的减小幅度大于昼指数的增大幅度。

近58 a新疆巴州极端气温事件变化特征

选取WMO推荐的15个极端气温指数,对1959-2016年新疆巴州地区7个气象站点观测的日最高、最低气温数据,采用一元线性回归法等多种统计方法对研究区极端气温事件进行分析。结果表明:近58 a来新疆巴州地区冷暖指数变化呈非对称性,暖指数呈不同程度的显著上升,冷指数总体呈显著下降趋势,其中TN90P年际变化率最大,为4.67 d·(10 a)-1。夜指数(TN10P、TN90P)和昼指数(TX10P、TX90P)变化率前者大于后者。冷指数在20世纪80和90年代中后期发生突变,暖指数和GSL、WSDI突变时间一致为90年代中后期,冷指数对气候变化较敏感。发生频率:极端高温增加,极端低温降低;强度:增强;持续时间:作物生长期呈显著增加趋势,其中巴音布鲁克增加显著,幅度最大[4.4 d·(10 a)-1]。TNx、TXx和GSL主周期均为28 a。高载荷指数:TEM-A(0.335),TN10P(-0.313)和TN90P(0.312),是影响该地区整体气温发生变化的主要因素。

新疆焉耆盆地地下水地球化学特征

采用相关分析法与主成分分析法,研究了新疆焉耆盆地地下水地球化学特征。结果表明:从开都河上游向盆地中部灌溉区,地下水矿化度由0.21g/L增加到37.45g/L,地下水水化学类型依次为HCO_3型、HCO_3-SO_4型、SO_4-Cl型以及Cl-SO_4型。研究区各时期地下水阳离子主要以Mg^(2+)与Ca^(2+)为主,阴离子主要以SO_4^(2-)与Cl^-为主。地下水矿化度,电导率,Mg^(2+),Ca^(2+),SO_4^(2-)与Cl^-均呈现强烈的空间变异性,pH值呈现非常弱的空间变异性。草地的地下水矿化度最高,荒漠地下水矿化度最低。地下水矿化度与主要离子含量从高到低依次为:草地、耕地、林地、荒漠。研究区地下水矿化度的大小与Mg^(2+),Ca^(2+),SO_4^(2-),Cl^-,HCO_3^-等离子含量水平的高低密切相关。

近40年台特玛-康拉克湖泊群水域变化遥感监测

车尔臣河下游自1989年改道以来,河道北边形成若干小湖,使台特玛湖-康拉克地区的水域格局发生了很大变化.干涸30多年的台特玛湖,随着自2000年起塔里木河下游应急生态输水工程的实施开始形成大片水域,且水域面积呈扩大趋势.2002年车尔臣河改道结束后康拉克地区的湖泊格局基本形成,而台特玛湖地区的水域则继续大幅变化.本文在1972-2012年102期遥感影像及其相关辅助数据基础上进行各项定量分析,详细描述台特玛湖-康拉克地区的水域变化过程,总结变化趋势,试图找出变化主导因素.笔者认为台特玛湖-康拉克地区的湖泊水域景观格局变化自1970s-2000年主要受车尔臣河径流量年际变化的控制,而21世纪以来则主要受塔里木河下游应急生态输水工程措施的影响.

焉耆盆地土壤重金属的污染及潜在生态风险评价

通过采集干旱区典型绿洲-焉耆盆地表层土壤样品,测试其中10种重金属的含量,采用多元统计分析、污染指数法及潜在生态风险指数法研究土壤中重金属的赋存特征、来源及其污染状况和潜在的生态风险.结果表明:焉耆盆地土壤中10种重金属的平均值和最大值均未超过土壤环境质量二级标准,但重金属Zn、Pb、Cu、Ni、As和Cr的最大值超过新疆土壤背景值,超标率分别为8%、7%、11%、9.2%、12%和8.1%.统计分析表明焉耆盆地土壤中10种重金属的平均含量顺序为:Mn>Zn>Cr>Ni>Cu>Co>Pb>As>Cd>Hg.研究表明焉耆盆地土壤中重金属Zn、Pb、Hg、Cu之间具有较高的相关性,主要来源于人为污染;重金属Mn、Co、Cd、Cr、Ni、As之间具有较高的相关性,主要来源于自然地质背景;污染指数评价表明焉耆盆地土壤中10种重金属均未出现污染状况,处于较低的生态风险,但土壤中重金属Pb、Zn、Hg的含量在部分地区相对较高的现象应引起重视.

引种杨树无性系的光合特性比较

【目的】比较引种杨树无性系苗期的光合生理特性,为杨树种植区选育和推广优良杨树无性系提供科学依据。【方法】使用Li-6400XT便携式光合仪,测定新疆伊犁地区自然条件下引种的D5-9、D5-20、D5-26、171、174、177和197等7个杨树无性系1年生苗木的光合参数,并与4个本地杨树品种进行比较分析。【结果】7个引种杨树无性系1年生苗木的净光合速率(P_n)日变化均为双峰曲线,并存在明显的光合午休现象;D5-26和171出现光合午休是由于气孔限制的影响,其余无性系不受气孔限制和非气孔限制调控;D5-9和174属高水分利用效率(WUE)、高光能利用效率(LUE)无性系,D5-20和197属中等WUE、中等LUE型无性系;D5-26、171和177属高WUE、低LUE型无性系;不同无性系的Pn分别受光合有效辐射(PAR)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)不同程度的影响。【结论】杨树无性系D5-9具有较高光合能力,叶面积和生长量等优势明显,更适应伊犁地区的生态环境,可在伊犁地区及与伊犁地区生态环境相似的杨树种植区推广种植。

博斯腾湖矿化度遥感反演及空间分布特征研究

以我国最大的内陆淡水湖——博斯腾湖为研究对象,利用Terra/MODIS L1B空间分辨率为250 m和500 m的遥感反射率数据及湖水矿化度实测数据建立线性回归模型,分析湖表面矿化度的空间分布特征。结果表明:空间分辨率为500 m的1~7个波段组合建立的多元线性回归模型相关性最高(R^2=0.70),模型验证结果显示,实测值和反演值的相关系数(R^2)为0.82,均方根误差(RMSE)为0.12。利用最优模型对博斯腾湖湖面矿化度进行反演,其分布存在明显的空间梯度,西北、东北和东南湖区矿化度较高,而西南湖区和湖区南部矿化度较低。

一种利用土壤水分反演地下水位遥感方法

针对利用土壤水分在干旱地区反演一定植被覆盖下地下水位的局限性,采用遥感-数学-模型学融合的研究方法,以Landsat-8遥感图像作为数据源,提取改进型温度植被干旱指数,并与实测土壤水分建立土壤水分反演模型,然后结合土壤水分和地下水位的实验方程,引入土壤水分反演模型建立了一定植被覆盖条件下的地下水位分布遥感监测评价模型(GLDRS模型)。结果表明,土壤水分反演值和实测值的决定系数R2=0.65,均方根误差RMSE=3.22,能够达到实验精度要求;利用GLDRS模型对研究区地下水位反演结果取得较高精度,实测地下水位和反演地下水位的R2=0.81,RMSE=1.01。

博尔塔拉河径流与降水的集中性及关联性分析

利用1964-2012年艾比湖流域博尔塔拉河径流、降水数据,运用非参数检验、集中度、小波分析等方法研究了博尔塔拉河年径流量与降水量的集中性及多时间尺度相关关系。研究表明:博尔塔拉河年径流量及降水量均通过Mann-Kendall趋势检验,全年增加显著。通过Mann-Whitney突变检验,径流量与降水量分别在1996年和1985年发生了显著的增多突变。博尔塔拉河径流量集中度呈不显著的增加趋势,降水量集中度呈不显著的减少趋势。博尔塔拉河径流量的集中度存在6、11和14a的周期变化,而降水量集中度存在12和18a周期显著。博尔塔拉河年径流量与降水量存在多时间尺度的显著相关关系,并以正相关为主。

1961—2013年巴州地区日照时数变化特征分析

利用一元线性回归法、5 a滑动平均法、累积距平法及Mann-Kendall突变检验法对1961—2013年新疆巴音鄂楞蒙古自治州(简称巴州)地区7个国家气象站的日照时数、气温、降水、风速和相对湿度逐日资料进行分析,研究巴州地区日照时数年、季及月的时空变化趋势,并对影响日照时数的气候因子进行了分析.结果表明:1961—2013年巴州地区年平均日照时数呈减少的趋势,减少速率为46.1 h/10 a;四季日照时数均呈减少的趋势,春季、夏季、秋季、冬季日照时数减少速率分别为3.6 h/10 a、16.3 h/10 a、12.1 h/10 a和14.1 h/10 a;对年日照时数而言,夏季和冬季日照时数贡献最大,秋季次之,春季日照时数贡献最小.巴州地区日照时数最大值和最小值分别出现在8月与12月,分别占年总日照时数的9.9%和6.0%,除4月外,其余各月日照时数均呈减少的趋势.1961—2013年巴州地区日照时数突变出现在1985年,夏季、秋季、冬季日照时数突变分别出现在1988年、1984年和1985年,春季日照时数未出现突变.巴州地区气温、降水、相对湿度与日照时数均呈显著的负相关关系,风速与日照时数呈显著的正相关关系.

北疆线路游客安全感知研究——以“天—吐—喀—伊”线为例

安全感影响游客制定出游决策。新疆作为我国重要的旅游目的地之一,其特殊的地缘政治环境、社会与自然环境使游客对旅游安全尤为关注。以北疆旅游线路“天一吐一喀一伊”线为例,以进疆游客为研究对象,通过问卷调查方式获取安全感知相关数据。结果表明:①进疆游客的旅游安全意识较高,极少部分游客不重视旅游安全。②影响游客安全感知的因素主要是治安状况、旅游活动安全管理、旅游服务设施安全、商品与信息情况、目的地基础保障。③游客对新疆旅游安全感知状况为:治安状况安全感知最好,目的地基础保障安全感知最差。④旅游安全感知在游客年龄上无显著差异,但性别、教育程度、职业、薪资、来疆次数在游客旅游安全感知上有显著差异,且薪资与进疆次数对游客的旅游安全感知显著相关。根据研究结果,建议在加强对外宣传和构建和谐安全的旅游环境两方面采取措施,以提高游客旅游安全感知。

2000-2014年艾比湖流域地表E_a与E_p时空分布特征及成因

为了探明干旱区流域地表蒸散量时空分布及其变化特征,从而为流域水资源规划、旱涝检测和生态需水量研究提供科学依据,本文基于MOD16蒸散产品和气象站观测数据,运用线性倾向率和相对变化率等方法,分析了艾比湖流域2000—2014年地表实际蒸散(E_a)与潜在蒸散(E_p)的时空分布特征及其变化趋势,进一步揭示二者之间的关系。结果表明:1)近15年内艾比湖流域地表E_a、E_p年际波动不大,多年平均E_a与E_p分别为315.76和1 555.27mm,年平均E_a与E_p的较大差距说明流域整体上缺水、干旱。年内分布处于先增大后减少的单峰型变化趋势,夏季两者差距最大,此时流域最干旱、缺水;2)流域E_a与E_p的空间分布状况正好相反。西北山区、精河—博乐绿洲区、北天山的西段支脉,玛依力山脉等区域水分比较充足。流域东部大范围地区、精河—博乐绿洲周围等区域干旱缺水。3)影响因素分析显示气温是影响流域E_a、E_p时空分布变化的主要因素;4)2000—2014年间E_a总体上处于减少趋势,E_p处于增加趋势,说明流域近15年内干旱加重。

地图在初中地理教学中的应用研究——以七年级地理教材为例

地图,被称为“地理的第二语言”,对地理教学有重要意义。以七年级地理教材为例,发现地图在初中地理教学中,主要有教师在运用地图教学时,未能渗透区域地理的学习方法或运用的顺序不恰当等,并就教学中地图工具应用不合理的典型表现探索出优化途径,为教师进行地图教学提供一定的参考。

森林公园生态旅游开发分析与评价——以塔里木胡杨林公园为例

随着生态旅游的发展,森林旅游作为一种新兴旅游模式进入人们视野。塔里木胡杨林公园作为新疆典型森林公园,具有面积大、季节性强等特点,但旅游产品单一、开发程度较浅。为此,利用RMP(昂谱)分析法、AHP(层次)分析法,通过分析景区旅游资源、旅游市场、旅游产品构建了生态旅游产品评价体系,得出森林康养类旅游产品权重最高,为今后的旅游开发提供理论依据和指导。

1976-2011年博斯腾湖小湖区湿地生态系统服务价值变化分析

以1976年、1990年、2002年和2011年4期的遥感影像资料为基础,结合野外实地调查及其他相关资料,研究了1976—2011年博斯腾湖小湖区湿地面积和生态系统服务价值变化及其影响因素。结果表明:(1)近40年间小湖区湿地面积变化呈波动性趋势。其中1976年湿地面积最大为3 813.12hm^2;2002年和2011年湿地面积分别减少为3 138.12,2 285.53hm^2。(2)在整个研究时段博斯腾湖小湖区湿地生态系统服务价值的变化整体上呈减少趋势:其中在1976—1990年,年平均减少2.67%;而在1990—2002年,年平均增长2.63%;2002年以后不断减少,减少速度比前15年明显加快。从研究区各生态功能服务价值对总的生态系统服务功能价值的贡献来看,废弃物处理、水涵养和气候调节功能服务价值的贡献率较大,且在整个研究时段呈增加的趋势。在研究期间,博斯腾湖小湖区湿地面积和生态系统服务价值的变化与流域自然和人为因素密切相关,应重视近年来人类活动的负面影响,对绿洲经济活动进行合理规划和控制。

天山南北坡近46年蒸发量变化及相关因素对比分析——以呼图壁和库尔勒为例

对天山北坡呼图壁与天山南坡库尔勒两地1971~2016年近46年蒸发量变化特征及相关因素对比分析,得出了呼图壁与库尔勒46年来蒸发量变化特征及其未来变化趋势.其中所涉及的气候要素包括:平均气压、平均气温、平均水汽压、平均相对湿度、日降水、平均风速、平均地面温度、日照数等8个要素.发现影响两地蒸发量大小的因素总体相同,但有差异,四季的变化也不尽相同,体现出天山南北两地气象因子的复杂性.结果表明:呼图壁与库尔勒两地蒸发量随时间(年)呈下降趋势,下降幅度相当;从四季蒸发量情况来看,库尔勒在春季、秋季、冬季蒸发量比呼图壁大,而在夏季蒸发量少于呼图壁;库尔勒的气象因子较呼图壁相对活跃;从气象因子对两地四季蒸发量的影响分析发现,平均相对湿度对呼图壁蒸发量影响较为显著,平均气温对库尔勒的蒸发量影响较为显著.