干旱区绿洲城市群地表温度时空变化及其影响因素——以天山北坡城市群为例

基于2005—2019年的MYD11A2时间序列LST遥感数据,首先采用均值标准差法对LST进行分级,分析了天山北坡城市群的LST空间分布格局;其次利用Sen′s斜率分析法、Mann-Kendal趋势检验法和Hurst指数揭示了天山北坡城市群LST在2005—2019年和未来的变化趋势;最后借助地理探测器模型并综合考虑地表覆盖、气候、社会经济和地形因素分析了多空间尺度下LST的主要影响因素。结果表明:(1)天山北坡城市群的吐鲁番市是高温(HT)和极高温(EHT)的主要集聚地;白天和夜间的LST格局差异大,在绿洲区域表现为典型的“昼冷岛,夜热岛”特征。(2)LST在白天和夜间的变化率分别为0.04℃/a和0.03℃/a,白天的升温幅度强于夜间;在乌鲁木齐市、昌吉回族自治州、石河子市和五家渠市LST表现出显著的升高趋势,且在未来也具有相同的趋势。(3)在不同的空间尺度上,LST的主要影响因素不同;从整个天山北坡城市群来看气候因素和地形因素是LST的主要影响因素,而在在石河子市、五家渠市和奎屯市LST的主要影响因素是社会经济因素。

干旱区绿洲城市生态环境时空格局变化及影响因子研究

城市作为人类生活和生产的核心区域,其生态环境质量越来越受到人们关注,特别是生态环境脆弱的干旱区城市。在新疆的南疆和北疆2个典型绿洲城市(乌鲁木齐市和喀什市)分别选取研究区,基于Google Earth Engine(GEE)构建2个城市遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI),比较2000年、2010年和2020年2个研究区生态环境质量的时空变化特征,并利用随机森林模型定量分析2个研究区RSEI的影响因素。结果表明:①近20 a间研究区1生态环境质量变差,研究区2生态环境质量变好,研究区1生态环境改善的区域集中在城市中心的老城区,而城区外围的新建区生态环境变差,研究区2东北部生态环境明显改善,而城市中心周围的新建区生态环境质量变差;②植被覆盖度是影响2个研究区RSEI最重要的因子,气温和降水量是影响2个研究区RSEI次重要的因子,影响因子对2个研究区RSEI的影响范围有所差异;③近20 a间研究区1城市规模的扩大、不透水面的增加和植被覆盖度的减小是生态环境变差的主要原因,而研究区2城市化与绿色健康城市发展模式共同推进的举措对生态环境质量的改善发挥了重要作用。研究结果可以为研究区城市健康发展提供科学依据。

基于MCI的新疆干旱变化特征分析

基于新疆92个国家气象站1961-2019年逐日气温和降水数据,通过气象干旱综合监测指数(MCI)分析新疆干旱过程及干旱强度,结果表明:(1)全疆年平均干旱日数在空间分布特征为:各地轻旱、中旱的年平均干旱日多数分布在研究区西北部,少数分布在研究区东南部;重旱年平均干旱日数以昆仑山脉为轴线,自西向东呈递减趋势,北疆特旱年平均干旱日数大于南疆;(2)年平均干旱强度呈自东南向西北依次加重的分布特征,春、夏季区域间干旱强度空间差异较小,秋季区域间干旱强度差异性较大;(3)干旱强度与其影响范围时序变化特征趋向一致;通过旋转经验正交函数(REOF)的时空分析,将新疆分成三个模态:第一模态南北疆成相反形式的分布特征,第二模态为东西部相反的分布特征,第三模态呈伊犁河谷偏湿的分布特征,且各模态干旱强度随时间变化趋势不同。

基于Sentinel-2时序数据的新疆焉耆盆地农作物遥感识别与评估

为及时准确地获取干旱区农作物种植信息,研究借助PIE-Engine Studio平台,以新疆焉耆盆地为研究区,基于2022年Sentinel-2影像和1948个野外定位采样数据提取农作物生育期内14种植被指数,使用See5.0决策树、随机森林(Randomforest,RF)和多元回归(Multiple regression,MR)模型优选特征参数,结合支持向量机(Support vector machine,SVM)算法构建5种分类模型和5种样方分割方案进行农作物种植信息提取,通过目视解译和混淆矩阵对比分析分类结果,确定最佳分类方案。结果表明:(1)所有分类模型的总体精度(OA)和Kappa系数均在92.20%和0.9037以上,说明在PIE平台中使用SVM算法提取农作物信息是可行的。(2)SVM-有红边的OA和Kappa系数均值为93.77%和0.9236,比SVM-无红边方法提高了0.96%和0.0120。(3)相比于SVM-有红边方法,植被指数的引入提高了SVM-RF、SVM-MR和SVM-See5.0的OA和Kappa系数。(4)5种分类模型的OA和Kappa系数均值的大小关系为:SVM-RF>SVM-MR>SVM-See5.0>SVM-有红边>SVM-无红边,表明红边波段和植被指数的加入显著提高了农作物识别的精度,其中SVM-RF(8:2)为最佳分类模型,OA和Kappa系数分别为98.72%和0.9866。研究结果可为准确快速获取大尺度干旱区农作物信息提供新的思路和参考依据。

塔克拉玛干沙漠南缘近地层风温湿廓线与能量交换特征

塔克拉玛干沙漠南缘属于荒漠-绿洲生态过渡区,地表性质时空变化较大,下垫面性质和水热特征均较特别,所以开展该地区微气象要素特征研究对区域未来气候变化的认知具有重要意义。利用青藏高原北侧陆-气相互作用观测站2022年实测气象要素数据,分析了塔克拉玛干沙漠南缘生态过渡区风、温、湿廓线结构、辐射通量及能量交换特征。结果表明:(1)塔克拉玛干沙漠南缘各季节风速、温度、比湿均随高度上升发生明显变化,其中在温度和比湿廓线中出现了逆温和逆湿现象,逆温层和逆湿层高度均达到了30 m,最大平均风速发生在春季,为6.23 m·s^(-1),最大平均温度和比湿均在夏季,分别为28.93℃与6.36 g·kg^(-1)。(2)四季地表辐射平衡以正值为主,各辐射分量峰值大小及出现时间存在差异,其中向下短波辐射受到沙尘天气影响,表现为春季>秋季>夏季>冬季;地表反照率与太阳高度角和土壤湿度呈负相关,其年均值为0.326,12月最大,8月最小,分别为0.366与0.297。(3)感热、土壤热通量及净辐射四季变化明显,潜热变化平稳,以0 W·m^(-2)为中心上下波动,能量消耗以感热为主;四季能量闭合率分别为76%、82%、53%与48%,表现为夏季>春季>秋季>冬季。(4)有效能量四季变化明显,白天为正值,地面为热源,表明地面向大气输送热量,夜间则相反,表现为春季>夏季>秋季>冬季。研究结果可为未来塔克拉玛干沙漠南缘陆面过程参数化提供科学依据,进而提升对该地区陆面过程的认识。

新疆策勒戈壁沉积物粒度特征及其沉积环境分析

【目的】揭示新疆策勒戈壁沉积物粒度特征及沉积环境,为戈壁沉积物沙尘释放、沉积环境演变及合理利用土地资源、减少沙尘灾害提供理论依据和科学支撑。【方法】以新疆策勒戈壁为研究区,通过野外实地调查与沉积物粒度以及磁化率的研究,对新疆策勒戈壁沉积物的粒度分布特征及其沉积环境进行分析。【结果】戈壁表层0~2 cm沉积物受到风蚀与降尘的影响较大,表层沉积物较粗粒级含量随着海拔降低呈现出逐渐增大的趋势,2~40、40~80 cm深度沉积物总体上受洪水的作用较大,沉积物较粗粒级含量随着海拔降低呈现出先减少后增大的趋势;在戈壁各剖面各深度中,沉积物粒度分布频率曲线大部分为双峰曲线,说明沉积物来源是多源的,粒径组成中跃移组分占绝对优势,跃移的平均含量为49.43%;戈壁各剖面沉积物的平均粒径随海拔降低呈现出先变细后变粗的趋势,平均粒径介于56.08~139.71μm;除剖面2外,其余各剖面均属于差分选性,偏度为负偏与极负偏,峰态均为窄或极窄峰态;0~2 cm深度沉积物磁化率值受到风蚀与降尘的影响较大,明显大于下层沉积物磁化率值,2~40、40~80 cm深度的沉积物可能为同一时期沉积,且沉积环境与沉积动力相同;沉积物的沉积环境主要以水成沉积环境为主。【结论】新疆策勒戈壁表层0~2 cm沉积物以风蚀与降尘为主,沉积环境主要是以水成沉积环境为主。

2020年新疆NO_(2)浓度时空变化特征分析

二氧化氮(NO_(2))作为大气中主要的污染气体,对人体健康和大气环境有着严重的危害,探究NO_(2)浓度时空变化特征及其驱动力,可以更好地了解影响NO_(2)浓度变化的自然和人为因素。文章提取新疆2020年1-12月Sentinel-5P卫星所获取的NO_(2)浓度数据,采用空间自相关模型和Sen+Mann-Kendall趋势分析法,分析新疆NO_(2)浓度时空分布规律及变化,并运用最优地理探测器模型定量分析人为因素及自然因素对于NO_(2)浓度变化的解释力。结果表明:(1)2020年新疆地区NO_(2)浓度平均值最高是在7月,最低是在2月,从1-7月NO_(2)浓度先下降后上升,从7月开始下降一直持续到11月。(2)NO_(2)浓度的Moran’I最大值为0.921,最小值为0.784,存在空间聚集性。NO_(2)浓度高-高聚集区主要分布于研究区中部的天山北麓城市集中分布区域,低-低聚集区主要分布于北部的阿尔泰山脉及南部昆仑山脉附近。(3)2020年全疆NO_(2)浓度约89.14%的区域呈基本不变,8.31%的地区NO_(2)浓度轻微增加,2.19%的地区NO_(2)浓度显著增加,0.36%的区域轻微下降,没有明显下降的区域。(4)NO_(2)浓度受多种影响因素共同作用,其中GDP对NO_(2)浓度的解释力较大,而地表温度对其的解释力最小,GDP与其他因子交互作用明显,可见人为活动对于NO_(2)浓度变化的影响较大。

干旱区引种竹柳(Salix fragilis)适宜的灌溉咸水矿化度研究

竹柳(Salix fragilis)具有较强的抗逆性,在干旱区新疆引种是较好的城市绿化举措。探明竹柳引种克拉玛依市过程中的光合特性变化规律,寻找适宜的灌溉咸水矿化度,可为干旱区竹柳及其他先锋植物的引种积累经验并提供理论依据。2014年6月,在克拉玛依市乌尔禾区选定样地,设置了3个灌溉咸水矿化度:0、5g·L^(-1)和10g·L^(-1),沟灌嫁接竹柳(砧木为旱柳)2年生健康幼株,次日,自8:00起至20:00,间隔2h,用Li-6400便携式气体交换系统测定其成熟叶片的光合生理参数(净光合速率、蒸腾速率等)。结果表明:灌溉咸水矿化度处理0、5g·L^(-1)和10g·L^(-1),竹柳的净光合速率(Pn)差异极显著(F=60.822,p=0.000<0.01);按照Pn对光合有效辐射的定积分,竹柳的Pn积分值排序依次为5g·L^(-1)(102.35)>0g·L^(-1)(84.87)>10g·L^(-1)(64.37);按照水分利用率(WUE)对光合有效辐射的积分值排序为:5g·L^(-1)(14.54)>0g·L^(-1)(12.01)>10g·L^(-1)(11.41);5g·L^(-1)竹柳Pn积分值在3个处理中最大,WUE积分值也最高。说明在新疆北部克拉玛依,春季(5-6月)引种竹柳(2年生嫁接苗)适宜的灌溉咸水矿化度是5g·L^(-1)。

干旱区精河流域绿洲土地利用结构的计量地理多维分析

文章利用1972年、1990年和2010年的遥感数据,采用GIS空间分析技术与计量地理学方法对精河流域绿洲的土地利用结构和空间格局现状及其变化进行了定量分析,并对土地利用结构现状和土地利用结构变化两方面做了相关研究。结果表明:(1)研究区在三个年份均为高多样化地区,说明该区域土地利用类型较多,即齐全程度较高;(2)研究区土地利用组合类型数较少,三个时期均只有3种,且未利用地、草地占绝对优势,区域土地整体功能较弱,体现了干旱区流域绿洲的特点;(3)土地利用程度指数较低,变化较大,总体略有上升;(4)土地利用信息熵总体增加,土地利用类型处于调整期,但增加速率降低,土地利用无序性减小。

西北干旱区营养钵对大叶白蜡容器苗光合特性的影响

通过测定有无营养钵2种处理下,2年生大叶白蜡(Fraxinus rhynchophylla)的光合特征指标,以及生长量和土壤参数,阐明容器抚育对其大树容器引种苗的影响,以此探求营养钵使用的必要性,为外来优良树种的引种提供参考。结果表明,土壤方面,营养钵组土壤体积含水量和电导率均低于无营养钵组(F=18.57,P=0.00<0.05);光合参数方面,营养钵组各时刻的净光合速率(Pn)极显著高于无营养钵组(F=9.528,P=0.00<0.01);Pn对光合有效辐射(PAR)的定积分,营养钵组(56.71±3.83)亦极显著高于无营养钵组(21.35±2.18),(F=1543.46,P=0.00<0.01);生物量方面,营养钵组也极显著高于无营养钵组(胸高:4.35 m±0.34 m>4.15 m±0.23 m,F=25.83,P=0.00<0.01;胸径:63.66mm±15.58 mm>55.47 mm±13.64 mm,F=15.17,P=0.00<0.01)。一天中,营养钵组在8:00-10:00时水分利用效率(WUE)较高,蒸腾速率(Tr)较小。综上所述,在2年生大叶白蜡大树容器引种苗的培育中,使用营养钵效果较好;同时应在早8:00-10:00时段内增加灌溉频率。同时发现,营养钵对表层土壤温度影响不大,气孔限制对净光合速率影响较大。

西北干旱区五叶地锦在交通环境下的光合特性研究

五叶地锦(Parthenocissus quinquefolia)具有较强的抗逆性,在地处干旱区的新疆种植是较好的城市道路绿化举措。用Li-6400XT便携式气体交换系统测定乌鲁木齐市河滩快速路绿化带内和对照组校园内其健康成熟叶片的光合特征参数,证明五叶地锦是西北地区城市绿化的优势植物,并为其培育和种植提供参考。结果表明,2组试验的五叶地锦的Pn值总体差异未达到显著水平(F=0.55,P=0.459>0.05),但Pn对光合有效辐射(PAR)的定积分,河滩路试验组(64.84)略>校园组(50.01);河滩路试验组的Ci值极显著>校园组(F=49.771,P=0.000<0.01);2组试验的蒸腾效率(Tr)、水分利用效率(WUE)以及羧化效率(CE)总体差异均不显著(F=0.411,P=0.533>0.05;F=0.033,P=0.858>0.05;F=0.145,P=0.71>0.05),但在光合作用最为活跃的10:00-18:00时段内,河滩路试验组的五叶地锦具有较高的水分利用效率和羧化效率。本研究表明,在乌鲁木齐市交通环境下生长的五叶地锦能维持较高的生物积累量,可相对减少交通尾气中的CO2,节水抗旱性更强。故五叶地锦可作为乌鲁木齐城市道路绿化的优选植物。

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。

基于SPEI的新疆干旱变化特征分析

以新疆55个国家气象站1961—2015年逐日气温和降水数据,采用季尺度下的标准化降水蒸散指数(SPEI),以国家划分的气象干旱等级为判别标准,分析新疆干旱过程。结果表明,近55年新疆轻旱次数呈西北多东南少的趋势分布;中旱次数呈西北和东北多、南部偏少的趋势;重旱次数呈准噶尔盆地、吐鲁番盆地和塔里木盆地东部干旱次数偏高,其余地区较低的分布趋势;特旱次数呈南多北少的分布趋势。近55年新疆干旱影响范围及干旱强度极差较大,且两者呈正相关。农作物平均受灾率与影响范围年际变化具有较高的一致性。通过REOF时空分布将新疆分成3个模态:第一模态呈北疆与南疆相反格局的特征;第二模态高值区位于北疆北部,负值区位于新疆西南部;第三模态表现为新疆东西部呈相反格局的状态。各模态干旱强度随时间变化趋势也不同。

新疆森林植被碳储量预测研究

森林在固碳与应对气候变化方面起着重要作用。在区域空间尺度上,如何准确预测森林碳储量仍是热点与难点。以新疆主要森林类型常绿针叶林、落叶针叶林、落叶阔叶林和针阔混交林为研究对象,综合激光雷达树高数据与森林调查数据,采用幂函数模型估算新疆森林植被生物量并转换为碳密度,基于森林植被生物量利用Logistic模型与Gompertz模型估算新疆森林年龄获得新疆森林年龄空间分布图。在构建适合新疆主要森林类型的年龄与碳密度模型的基础上,预测2030年和2060年新疆森林植被碳储量与碳汇速率。结果表明,(1)构建的适合新疆主要森林类型生物量和森林年龄的估算模型以及森林年龄与碳密度的生长模型拟合度和显著性水平都较高,通过验证确定了对应的最优模型及参数。其中新疆森林生长模型表现出随林龄增加碳密度逐渐增加,到达成熟林后碳密度逐渐趋于稳定的特征。(2)2019年新疆森林年龄与碳密度空间分布大致呈现西高东低,北高南低的格局,与不同森林类型的环境适应能力及生长速率有关。2019年新疆森林的平均生物量、平均碳密度和年龄分别为147.84 Mg·hm^(-2)、73.92 Mg·hm^(-2)和68 a,其中约占新疆森林面积56%的森林为中龄林。(3)在排除自然和人为干扰的情景下,2030年和2060年新疆森林植被碳储量的预测值分别为(219.76±3.53)Tg和(334.99±5.56)Tg。相比2019年,2030年和2060年的新疆森林植被碳储量呈增加趋势,常绿针叶林与针阔混交林碳汇速率呈减少趋势。总之,未来新疆森林具有巨大的碳汇潜力,但也存在一定的不确定性。以上研究结果可以为新疆森林碳储量现状及预测评估提供数据参考和理论依据。

新疆阿克苏市城市化发展与耕地资源协调性

为了正确认识干旱区绿洲城市化与耕地资源之间的矛盾,对推进城市化进程提供科学依据,以新疆阿克苏市为研究对象,以阿克苏市社会经济统计数据和1990、2000、2010、2014年4期Landsat TM、ETM+、OLI遥感数据为基础,研究阿克苏市城市化水平和耕地资源的动态变化情况,并通过回归模型和协调度分析法分析二者间的相关性与协调性。近26年(1989—2014年)数据的分析结果表明:阿克苏市的城市化水平处于"增长—下降—增长"的波动性增长态势,年均增长率达到0.36%,其中2001年后的增长是第二和第三产业的迅速发展而引起;耕地面积也处于"增长—下降—增长"态势,其中2004年前后耕地面积下降的主要原因是部分耕地资源被划归于阿拉尔市,2007年后回升的原因是阿克苏市社会经济发展需求的增加;耕地资源与城市化之间的关系1989—2003表现为正相关,2004—2014年表现为负相关。它们之间的协调性主要体现出基本协调和不协调的更迭式发展状态。

新疆喀什河流域水化学时空变化特征及灌溉适应性评价

喀什河是伊犁河的三大支流之一,了解流域水质状况对于伊犁地区生态保护具有重要意义。通过分析喀什河流域水化学组成及其成因,并以此为基础对河流进行灌溉适宜性评价。通过2018年7月—2021年7月期间采集喀什河河水水样289组、泉水水样5组、井水水样30组,应用数理统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比例关系等方法,探讨了喀什河流域水化学的时空变化特征和控制因素,并采用USSL图、Wilcox图对河水进行灌溉适宜性评价。结果表明:(1)喀什河流域各水体均呈现弱碱性,井水和泉水的溶解性总固体及电导率(EC)略大于河水,各水体水化学类型均为Ca2+-HCO3-型。(2)岩石风化是流域内各水体离子来源的主要控制因素,且各水体离子来源主要受碳酸盐岩风化作用的影响。(3)河水离子质量浓度短时间序列平缓变化表明,2018—2021年干流离子浓度因冰雪融水和降水的稀释作用强弱而变化,4—7月较低,8月—次年3月较高;空间变化上离子质量浓度随海拔的增加而降低。(4)河水的水质为优秀,可直接用作灌溉用水,但2021年的EC略有上升的趋势。研究结果可为喀什河谷水资源可持续利用、科学开发治理提供依据。

新疆策勒绿洲化进程下大气降尘与土壤理化性质差异分析

利用野外观测和数理统计方法对新疆策勒绿洲内外不同下垫面近地表大气降尘和绿洲农田土壤的时空分布特征及理化性质差异进行研究.结果表明:①策勒大气降尘量时间分布上在春夏两季较多,秋冬季相对较少;②策勒大气降尘量随高度的升高呈现减少趋势,2019年5月至2021年5月观测期内各测点0.5 m、1 m和3 m高度层降尘量从沙漠流沙地至绿洲边缘随着地表天然植被覆盖度的增加,降尘量也随之增加,进入绿洲内部后,由于高大密集的防护林网、农作物和民房等的阻滞作用,近地表大气降尘量又呈逐渐减少的变化趋势;③各高度层大气降尘的分选性较好,大气降尘物平均粒径均值为65.21~87.07μm,平均分选系数为1.63~2.06.土壤平均分选系数为1.47~2.25,属于中等—较差分选性;④大气降尘物有机质含量、铵态氮、速效磷含量均较土壤低,绿洲内部大县城站点有机质含量最高(220.13 g/kg).大气降尘物与土壤铵态氮含量平均值分别为16.28、18.05 mg/kg;大气降尘物与土壤速效磷含量平均值分别为12.440、36.387 mg/kg;大气降尘物有效钾含量明显高于土壤,平均值分别为55.50、14.07 mg/kg.绿洲化进程下绿洲内外不同下垫面的开垦年限及植被覆盖度等对大气降尘量及土壤的空间差异产生重要影响.

玛纳斯河流域植被净初级生产力时空变化及驱动因素分析

【目的】探明新疆玛纳斯河流域植被净初级生产力(NPP)的时空变化规律及其影响因素。【方法】基于MODIS遥感数据以及地形、气象因子和人类活动数据,运用Slope趋势分析、相关分析和地理探测器,分析玛纳斯河流域2001—2021年NPP的时空变化特征及其驱动因素。【结果】2001—2021年,玛纳斯河流域年平均NPP为125.63 g C/(m^(2)·a),2008年最低,为98.80 g C/(m^(2)·a),2016年最高,为163.98 g C/(m^(2)·a),NPP呈年际上升趋势。玛纳斯河流域NPP的空间分布格局呈北部和南部区域低而中部区域高的特征,近63.84%的区域NPP呈增加趋势,其中26.98%的区域NPP显著增加(P<0.05);19.31%的区域NPP显著下降(P<0.05)。NPP随着高程和坡度的增加呈上升趋势,最高值出现在玛纳斯河流域的低山林草区;NPP与气温和降水呈正相关。各因子对NPP的影响程度由高到低依次为高程>土地利用>降水>坡度>GDP>气温>人口密度>夜间灯光,其中高程与土地利用的交互作用对NPP的影响最大。【结论】玛纳斯河流域NPP存在明显的时空分异特征,高程、土地利用以及降水对NPP的时空分布格局具有重要影响。

新疆策勒绿洲—沙漠过渡带风沙运动沙尘物质粒径分形特征

新疆策勒绿洲—沙漠过渡带风沙活动频繁,对其近地表风沙运动规律的研究具有重要意义。采用实验测定分析、线性回归分析、相关统计分析等研究方法,对策勒绿洲—沙漠过渡带不同地貌部位表面及近地表输沙和降尘物质粒度及粒径分形特征进行了研究。结果表明:策勒不同风沙运动形式沙尘物质组成主要为极粗粉砂和极细砂,大气降尘物的粗粉砂含量偏高,分形维数介于0.25~2.25;五种沙尘物质平均分维值介于1.03~1.67,灌丛沙堆表面沙物质粒径分形维数平均值最大,其次依次为大气降尘、裸平沙地、地表输沙物质和流动沙丘的沙尘物质,标准偏差值大小变化趋势与之相反。灌丛沙堆表面沙物质的粒径分形维数与沙物质平均粒径、分选系数等指标呈显著线性相关性,流动沙丘表面沙物质平均粒径的分形维数与粒度参数之间线性相关性不显著。灌丛沙堆、流动沙丘、地表输沙物质的黏粒含量与分形维数均呈极显著正相关性(p<0.01),灌丛沙堆与地表输沙物质的砂粒级含量与分形维数呈显著负相关,大气降尘物的粉砂含量与分形维数呈显著负相关(p<0.05)。流动沙丘表面沙物质的粉砂和砂百分含量与分维值无显著相关性。沙物质的粒级组成、运动形式、植被覆盖度、风力及地形等均是导致绿洲—沙漠过渡带沙尘粒度及分形特征差异的主要原因。

策勒河下游风积地貌沉积物粒度特征及沙源分析

沉积物的粒度特征记载了丰富的环境变化信息,对研究沙漠治理和荒漠化防治具有重要意义。运用粒度分析、粒级-标准偏差法和Sahu成因判别等研究方法进行分析,研究了不同风积地貌沉积物粒度特征和沉积环境的稳定性。结果表明:(1)新月形沙丘、灌丛沙丘和低裸平沙地表层沉积物均以中砂、细砂、极细砂为优势粒级,新月形沙丘表层沉积物平均粒径最粗,为270.42μm,灌丛沙丘表层沉积物平均粒径最细,为95.60μm。(2)三种地貌类型沉积物分选性较差,占比分别为74.47%、90.47%和66.7%,新月形沙丘表层沉积物呈现负偏分布、中等峰态,灌丛沙丘和低裸平沙地表层沉积物呈现对称分布、中等峰态和窄峰态。(3)三种不同风积地貌环境敏感组分集中在22.4~399μm之内,该组分对气候变化较为敏感,更能反应沉积环境的变化,表明该区域风沙活动强烈,沉积环境主体为风成沉积环境。(4)灌丛沙丘表层沉积物完全属于风成环境沉积,新月形沙丘和低裸平沙地表层沉积物既有风成环境沉积,又有河流环境沉积。