• 凝结水对荒漠区短命植物狭果鹤虱生态作用研究

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-11-08 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以中国西北干旱荒漠区新疆艾比湖湿地自然保护区为研究区,选取对水分输入响应最敏感的短命植物狭果鹤虱,通过遮盖处理形成不遮盖(T1组)、半遮盖(T2组)与全遮盖(T3组)的3个凝结水梯度;研究凝结水的多少对狭果鹤虱的株高、冠幅、叶面积、叶片厚度、根长、根径、叶片相对含水量、叶片水势以及生物量分配的影响。结果表明:①在植株生长季中后期,随着凝结水量增加,植株高度、冠幅面积、叶面积、叶厚度、叶片相对含水率、净光合速率与气孔导度叶片水势均显著增加(P0.05)。②茎质比(SMR)在生物量分配中是一个比较稳定的性状,从T1~ T3组,变化幅度为3.0%~13.5%。个体植株叶质比(LMR)差异显著(P<0.05),根质比(RMR)均逐渐下降,但并未表现出显著差异。综合可知,干旱区中,狭果鹤虱的叶片可以吸收并利用凝结水,形态性状对水分极度敏感且具有较高变异性,主要通过改变地上性状、不改变地下性状的策略吸收利用大气凝结水。

  • 绿洲乡村聚落空间格局及其驱动力分析

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2018-10-23 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 通过把握绿洲乡村聚落空间规律,揭示其影响机制,以期为西北边陲绿洲美丽乡村建设过程中的聚落管理和规划提供依据。基于GIS技术、计量统计方法和实地考察调查对新疆艾比湖流域绿洲乡村聚落空间格局及影响因素进行了分析。结果表明:(1)艾比湖流域绿洲乡村聚落整体为小规模-低密度-高核破碎化状态,呈现冲洪积扇平原-中低密度扇射型、河流两侧-低密度线状型和中高密度条带型及精河盆地-高密度团块型分布特色。(2)聚落局部规模分异明显,冷点区多为兵团团场连队,热点多为地方乡镇村庄。(3)聚落主要分布在海拔800 m以下、距河流2 km以内、距道路1 km以内区域,并深受政策制度影响。乡村聚落的发展更多地受制于人类的行为,然而,在艾比湖流域绿洲特殊的地形地貌、较大的海拔高程差以及博河、精河贯穿全区的自然条件下,乡村聚落格局及进一步发展受到限制。

  • 植被时空变化及驱动力分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-04-14 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 植被是反映陆地生态系统变化的敏感因子之一,对维持和调节生态系统稳定具有重要作用。以生态脆弱区艾比湖流域为研究区,采用地理探测器模型,研究艾比湖流域自然、人文因子及其交互作用对植被时空覆盖变化的影响,分析各影响因子促进植被生长的适宜范围(类别)。结果 表明:(1)20002020年艾比湖流域归一化植被指数(NDVI)呈现增加趋势,增速为0.035(10a)-1, 生态环境得到有效改善,改善区域主要分布在中西部,显著提高地区主要位于艾比湖中部,严重退化地区零散分布在艾比湖中部中心位置。(2)土地利用类型、植被类型和土壤类型因素对植被NDVI空间分布的影响力大于其他因子,是主要影响因子。自然、人文因子之间对植被NDVI的交互作用以非线性增强和双因子增强效应为主,不存在独立关系。(3)耕地、栽培植被、人为土、中起伏山地、高程2177~2558 m、年降水量228~245 mm、年均气温4.74~5.25 ℃、坡向157.5~202.5以及坡度 25~35,适合植被生长。研究结果将为艾比湖流域的生态保护提供科学依据。

  • 基于同位素揭示地下水特征

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2023-03-14 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 地下水对于调节干旱区水循环和生态系统具有重要意义,认识和管理地下水资源是防止河流基流减少,地面沉降和水质退化的关键。通过分析艾比湖流域地下水水化学参数和氢氧稳定同位素特征,结合线性回归、双端元混合模型和GIS空间分析等方法,探讨不同区域地下水补给来源和水化学组分动态变化。结果表明:(1)博尔塔拉河(简称博河)和精河中下游区域氢氧同位素(2H与18O)值最大,艾比湖周边区域次之,博河上游区域最小,流域地下水存在不同的循环过程。(2)地下水氘盈余(d-excess)和水化学特征反映了地下水不同的补给机制和影响因素,博河上游区域地下水主要受冰川积雪融水补给;博河和精河中下游地下水主要来源为地表水和降水,同时受岩层性质、农田开发和灌溉措施影响较大;艾比湖周边地下水主要来源于冰雪融水和降水。中下游区域和河湖交汇区地下水是防控和治理的重点区域。(3)地下水流动系统Ⅰ的电导率(Electrical con⁃ductance,EC)在210.00~2500.00 Scm-1 之间,d-excess 在6.47~9.70之间;流动系统ⅡEC 在141.60~5260.00 Scm-1之间,d-excess在9.61~17.45之间,地下含水层存在不同的水力联系。研究结果对艾比湖流域地下水氢氧同位素和水化学驱动机制的探讨,可以为流域地下水资源的合理利用及科学开发提供一定的理论参考依据。

  • 艾比湖荒漠植物物种多度分布格局的尺度效应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-12-17 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以艾比湖流域荒漠生态系统为研究对象,选取1 hm2荒漠植物群落样地,基于6个取样尺度(5 m×5 m,10m×10 m,20 m×20 m,25 m×25 m,50 m×50 m,100 m×100 m),利用不同的生态学模型拟合植物群落的分布格局,从而判定主导荒漠生态系统植物群落构建的主要生态学过程以及尺度效应对群落构建的影响。结果表明:(1)随着空间尺度的增加,群落中稀有种逐渐降低;常见种比例逐渐增加。(2)物种多度等级曲线显示,随尺度的增加物种丰富度增加,物种分布越均匀。(3)模型拟合结果表明,荒漠植物物种多度分布与中性模型和统计模型的预测结果一致,而生态位模型均未通过检验(P<0.05)。(4)随着尺度的增加物种丰富度指数和Shannon-Wiener指数随之增加;Simpson指数和Pielou指数则呈现相反趋势。综上所述,虽然基于不同尺度下荒漠生态系统在群落组成上有明显的变化,但影响物种多度分布格局的生态学过程基本一致,同时可初步推断中性理论对荒漠植物群落物种多样性维持过程中显得更为重要。

  • 不同土地覆盖类型土壤养分高光谱反演模型研究

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》

    摘要: 土壤养分影响着土壤的质量, 也影响着植被、农作物等的生长。为快速准确地估测艾比湖流域土壤养分状况, 选择艾比湖流域精河县作为研究区, 以精河县内不同地表覆盖类型土壤为研究对象, 基于实地采集的75 个土壤样品的室内ASD FieldSpec3 实测光谱数据和3 种光谱变换形式, 利用10 nm 间隔重采样进行去 噪处理, 再结合多元逐步回归法(SMLR)、偏最小二乘法回归法(PLSR)、人工神经网络法(ANN)分别建立土壤养分预测模型, 以探索最优模型。结果表明: 土壤实测光谱的一阶微分、二阶微分变换形式能显著提高光谱与土壤养分之间的相关性, 尤其是一阶微分变换与土壤有机质和全氮的相关性最高分别达0.87 和0.91, 光谱变换技术能显著增强土壤养分与高光谱之间的敏感度, 达到更好的建模效果; SMLR、PLSR 和ANN 这3 种模型都具有良好的预测能力, 其中, ANN 建立的模型预测效果最好, 二阶微分变换的ANN 模型对有机质、全氮的预测决定系数(R2)分别为0.886 和0.984, 均方根误差(RMSE)分别为2.614 和0.147, PLSR 次之; 全氮的预测效果明显优于有机质的预测效果, 说明高光谱和全氮之间的敏感性更高。总体来说, 光谱二阶微分变换形式的人工神经网络模型可以最精确稳定地完成土壤养分含量的快速预测, 能够实现艾比湖流域的土壤养分空间分布状况和动态变化特征的动态监测。