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1. chinaXiv:201909.00145 [pdf]

乌昌地区基本公共服务失配度时空格局演化及影响因素分析

钟佳利; 杨德刚; 霍金炜
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

通过将基本公共服务作为一种民生资源,从失配视角研究其配置问题,运用熵值法和健康距离模型,分析乌昌地区2007—2016年基本公共服务失配度时空格局及其影响因素,为推进乌昌地区基本公共服务均等化建设提供决策依据。研究发现:乌昌地区8个市县基本公共服务失配度的平均值逐渐减小,2007年为0.759,属于高度失配,2016年为0.573,属于低度失配;2007年高度失配市县占比高达87.5%,2016年,基本公共服务配置较高、高度失配的市县占比仅为25%,整体上各市县基本公共服务状态有所提高,但2016年基本公共服务失配市县占比仍高达75%,说明乌昌地区仍有较多市县基本公共服务不协调。时间上,基本公共服务失配度演化主要经历3个阶段:高度失配主导阶段(2007—2011年)、失配度下降过渡阶段(2012—2014年)和中度失配主导阶段(2015—2016年)。空间上,基本公共服务失配度由均衡高度失配逐渐演进成不均衡中低度失配,并呈现出“核心、两翼”格局,“两翼”基本公共服务大多处于高度失配和较高度失配状态,而“核心”则一直处于良好或优秀状态,在变化趋势上,失配度由“核心”向“两翼”逐渐变化,离“核心”越近的市县基本公共服务失配度越早呈现下降趋势。

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2. chinaXiv:201909.00154 [pdf]

基于[WTHX]NDVI[WTBZ]时间序列影像的天山北坡经济带农业种植结构提取

熊元康; 张清凌
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

水资源匮乏是干旱区实现可持续发展的最大障碍。干旱区农业灌溉耗费大量的水资源,不同农作物在生长期所需的灌溉水量存在较大的差异,因此快速准确地了解干旱区的农业种植结构可以为节水型农业种植结构优化提供重要依据。以天山北坡经济带为研究区,以谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云平台为支撑,以Sentinel 2以及Landsat 7-8的数据为遥感数据源,采取以下步骤进行研究区的农业种植结构提取:首先,为了简化农业种植结构提取的过程,利用一年最大NDVI值以及坡度信息构建耕地掩膜图层;然后,根据研究区内主要农作物的物候历,获取不同时间段内的最大NDVI值的时间序列数据以及农作物在一年中出现NDVI最大值的日期,并在此基础上构建一个包含10波段的特征波段影像;最后,结合野外实地考察获得的有效样本点以及经耕地掩膜图层掩膜后的10波段特征波段影像,利用随机森林分类器进行研究区的农业种植结构提取。分类结果表明:2018年研究区内棉花、玉米、小麦的总体分类精度为92.19%,Kappa系数为0.883。为了进一步将分类结果与统计数据进行对比,我们将训练得到的分类器应用于2017年的遥感影像,提取了研究区内2017年的农业种植结构信息,其分类结果表明2017年研究区内棉花、玉米、小麦的种植面积分别为5 270 km2、2 000 km2、2 340 km2,其相对精度分别为86.53%、77.54%、86.19%。

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3. chinaXiv:201909.00167 [pdf]

塔克拉玛干沙漠南缘策勒流沙前缘与绿洲内部近地面逆温逆湿特征研究

毛东雷; 蔡富艳; 李新国; 雷加强; 来风兵; 薛杰
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

利用新疆策勒流沙前缘及绿洲内部的野外气象观测数据,运用同步对比与统计分析方法,分析塔克拉玛干沙漠流沙前缘及绿洲内部近地表0.5 m和2 m高度之间逆温逆湿特征,揭示不同时期、典型天气状况下的逆温逆湿特征,为沙漠与绿洲内部的热量和水汽运移交换提供理论依据。结果表明:流沙前缘月平均相对湿度最大值出现在10月,最小值出现在4月,气温最高出现在8月,最低出现在1月。2011年7月逆温逆湿强度最大,逆湿日数占总逆湿日数的38.71%,逆温日数占总逆温日数的3.76%。逆温时间集中在傍晚19:00至上午10:00之间,逆湿出现在上午10:00至晚上21:00之间。绿洲内部月最低气温出现在2011年1月,最高气温出现在2011年7月,相对湿度最小值出现在2011年4月,最大值(74.91%)出现在2010年9月。最强逆温逆湿现象出现在2010年的11月,平均日温差3.48 ℃,垂直高度湿差达2.27%。总体上,在流沙前缘与绿洲内部,冬季的相对湿度整体上大于夏季的相对湿度,而气温整体上表现为夏季高冬季低,同一高度的温度与湿度呈现较好的负相关性。在4种典型天气情况下,流沙前缘与绿洲内部出现的温湿度变化和逆温逆湿特征变化趋势基本一样,但出现的时间上基本存在绿洲内部提前流沙前缘滞后的现象,但在晴天和扬沙天气下,逆湿在流沙地出现的时间提前而流沙前缘滞后。绿洲内部出现的逆温逆湿持续时间一般比流沙地持续的时间较长。

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4. chinaXiv:201909.00174 [pdf]

天山高寒草原植物叶片氮磷化学计量特征对氮沉降的响应

苏原; 罗艳; 耿凤展; 韩文轩; 朱玉梅; 李凯辉; 刘学军
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

人类活动和气候变化导致的大气氮沉降急剧升高,将会影响高寒草原植物养分循环。为了研究氮沉降对高寒草原植物养分含量及生态化学计量学特征的影响。依托2009年在新疆天山巴音布鲁克高寒草原设置的长期氮沉降研究平台,于2017年7月和10月采集溚草(Koeleria cristata)、二裂委陵菜(Potentilla bifurca)和天山赖草(Leymus tianschanicus)3种植物的成熟叶和老叶,分析3种植物叶片N、P元素生态化学计量对不同施氮水平的响应规律。结果表明:① 3种植物养分浓度及其化学计量比在成熟叶和老叶之间存在较大差异,成熟叶和老叶的N、P含量分别为12.78 mg·g-1、0.88 mg·g-1和6.88 mg·g-1、0.46 mg·g-1。3种植物成熟叶和老叶的N元素含量均为:二裂委陵菜>天山赖草>溚草,P元素含量同N元素含量趋势一致;② 氮添加增加了成熟叶和老叶N浓度,分别达12%和48%;成熟叶与老叶P浓度对氮添加的响应规律不一致,成熟叶P浓度对氮添加的响应与物种有关,而老叶P浓度呈一致的下降趋势;氮添加对成熟叶和老叶N∶P的比值影响亦不同,其中相对于成熟叶,老叶的N∶P呈显著增加趋势。③ 植物叶片的N元素、P元素和N∶P比三者之间的相关分析表明:N元素和N∶P之间呈显著正相关关系(P<0.05),在生长旺盛期和枯黄期,溚草和天山赖草的N与P元素之间没有发现显著相关性(P>0.05),而二裂委陵菜呈现一定的差异性,在生长旺盛期二裂委陵菜叶片N与P元素呈显著的正相关、枯黄期呈显著的负相关(P<0.05)。表明长期氮的添加显著影响了3种植物叶片的养分含量和生态化学计量,不同物种间存在一定差异,未来氮沉降升高将会影响天山山地草原的植物养分循环。

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5. chinaXiv:201909.00064 [pdf]

基于神经网络的玛纳斯河流域植被地上生物量反演

张媛; 王玲; 包安明; 刘海隆
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

植被生物量反映了生态系统获取能量的能力,分析其分布特征对了解生态系统结构和功能具有十分重要的意义。传统的反演植被地上生物量的方法往往由于样本的缺少,以及影响因子的不确定性而导致预估精度不高。本文选用ELM对105块实测样本的遥感因子(TM影像灰度值和植被因子等10个因子)进行训练,用余下34块样地进行验证,结果表明:ELM反演植被地上生物量,可以获得较高的精度,模型预测结果与实测结果的曲线拟合决定系数R2达0.89。此外,对2010—2015年玛纳斯河流域的植被地上生物量进行反演,认为流域内上游山区生物量大部分较为稳定,中游平原区生物量呈现增加趋势,下游荒漠区生物量则呈现退化趋势。

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6. chinaXiv:201909.00066 [pdf]

新疆伊犁与哈萨克斯坦新疆野苹果〔Malus sieversii (Ledeb.) Roem.〕种群年龄结构

张苹; 吕昭智; 张鑫; 赵想平; 张永光; Gulzhanat Tanabekova; Maisupova Bagila; Adilbayeva Zhanera; 崔志军
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

人类活动和自然环境的胁迫加速了中亚地区新疆野苹果〔Malus sieversii (Ledeb.)Roem.〕种群栖息环境的丧失,新疆野苹果种群面积和生存力趋于下降。本文以第三纪孑遗植物新疆野苹果为研究对象,野外系统调查新疆野苹果种群的生存现状,比较新疆伊犁和哈萨克斯坦分布的新疆野苹果种群年龄结构及果实产量,对两地当前新疆野苹果种群变化进行了分析。研究结果显示:当前伊犁地区和20世纪70年代哈萨克斯坦新疆野苹果种群的龄级结构主要以中龄(15~50 cm)树为主,而幼龄(0~15 cm)与老龄(50~75 cm)树较少。1969年和1970年哈萨克斯坦的新疆野苹果种群生存力最弱,种群为衰退型(Deevey Ⅲ),但其产量较高;2016年和2017年伊犁的新疆野苹果种群生存力相对较弱,种群趋于衰退(Deevey Ⅲ),产量较低;2013年哈萨克斯坦新疆野苹果种群生存力相对最强,种群最稳定(Deevey Ⅱ);幼龄个体的缺乏是新疆野苹果种群趋于衰退的关键因子。目前,在哈萨克斯坦新疆野苹果保护区内需进行适当放牧干扰,以扩大种子的传播,提高种子的萌发;新疆地区以建立保护区为主,杜绝新疆野苹果的采收和降低野果林内的割草强度,以保护幼苗的生存数量,提高新疆野苹果的种子库,加快新疆野苹果种群更新。

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7. chinaXiv:201909.00074 [pdf]

基于无人机影像的荒漠地表类型信息提取

彭佳忆; 王新军; 朱磊; 赵成义; 徐晓龙
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

基于无人机可见光影像对古尔班通古特沙漠地表类型信息进行提取,运用面向对象的多尺度分割,在提取样本的光谱、形状、纹理、植被指数特征的基础上,建立规则提取地表类型信息。结果表明:① 荒漠地表类型不同,最佳分割尺度不同;② 不同荒漠化程度地表类型特征相似,无法运用单个特征进行区分,需选用多种特征组合提取地表类型;③ 面向对象的多尺度分割方法相对于基于像元的最大似然法分类有明显提高,面向对象轻度沙漠区总体分类精度为93.00%,中度沙漠化区为91.83%,重度沙漠化区为93.50%,较基于像元的最大似然方法分别提高了10.34%、11.86%和12.50%。表明针对无人机可见光影像,面向对象的多尺度分割方法能高精度地提取荒漠地表类型信息。

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8. chinaXiv:201909.00094 [pdf]

近57 a玛纳斯河流域土地利用/覆被变化

阿依努·吐逊; 张青青; 徐海量; 赵新风; 张鹏
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

利用1958年航片和1976年、1987年、1998年、2006年和2015年5期遥感影像解译数据,运用ArcGIS软件提取矢量化数据,对玛纳斯河流域近57 a的土地利用/覆被变化进行分析。结果表明:① 玛纳斯河流域土地利用/覆被在1958—2015年发生了普遍变化,耕地、未利用地和建筑用地的面积不断增加,占流域总面积的比例分别为15.27%、4.6%和1.53%;而草地、林地和水域不断减少,减少面积占流域总面积的比例分别为13.5%、5.3%和2.55%。② 土地利用动态变化分析表明,玛纳斯河流域近57 a变化速度最快的是建筑用地,年变化率占流域总面积的12.37%;其次是耕地,年变化率占流域总面积的6.01%;此外,未利用地、林地、草地和水域的年变化率分别为0.21%、-0.99%、-0.54%和-1.39%。③ 土地利用变化改变了该流域的景观格局,导致景观结构破碎化。1958—2015年耕地、草地和未利用地的斑块数增加最多,分别增加了8.50×105个、6.54×105个和2.68×105个;而平均斑块面积(MPS)却在不断减小,分别减小1.83 km2、26.11 km2和20.26 km2,其中耕地和草地破碎化增加。玛纳斯河流域土地利用/覆被变化的分析对于深入揭示流域土地利用变化的内部机制,促进流域水土资源的合理开发和维持地区生态安全具有重要的意义。

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9. chinaXiv:201909.00117 [pdf]

阿尔泰山北部过去2 000 a来的气候记录集成

张东良; 李寅波; 杨运鹏; 兰波
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

在综述阿尔泰山北部过去2 000 a气候变化研究成果的基础上,归纳了文献中所包含气候信息的地理一致性。就气温而言,基于阿尔泰山北部湖芯、树轮和冰芯重建的气温序列真实记录了北半球的重要气候事件,包括罗马最适宜期(0—400年)、黑暗时代冷期(400—600年)、中世纪暖期(800—1200年)、小冰期(1400—1860年)和现代暖期(自1860年以来)。由太阳活动主控的太阳辐射变化是过去2 000 a来阿尔泰山北部气温变化的主导因素,过去150 a来大气CO2的增加是现代暖期(自1860年以来)升温的主导因素。就降水而言,阿尔泰山北部过去2 000 a的降水变化趋势显示,高降水时段出现在0—450年、600—800年、1050—1300年、1650—1860年,低降水时段出现在450—600年、800—1050年、1300—1650年、1860—2000年。此外,阿尔泰山北部过去2 000 a来气温和降水的组合并不支持所谓的“暖干—冷湿”水热配置模式。

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10. chinaXiv:201909.00121 [pdf]

冷荒漠草本植物数量特征对不同水分输入和气象因子的响应

范连连; 李耀明; Nataliia Terekhina; 马学喜; 马杰
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

草本层是古尔班通古特沙漠植被的重要组成部分,在维持沙漠稳定、养分循环等方面具有重要意义。水分通常以积雪和降雨形式输入到土壤,输入方式及数量变化对荒漠植物的存活和生长有重要影响。本文以古尔班通古特沙漠南缘草本层为研究对象,利用人工增减积雪的方法,共设置4个积雪处理(0,50%,100%,200%积雪,其中100%积雪为对照),于2009—2016年春季调查草本植物的数量特征和物种丰富度,分析草本植物数量特征对水分变化的响应;同时结合气象数据,分析不同年份一年生荒漠草本植物数量特征与主要气象因子的关系。结果表明:表层土壤含水量与积雪厚度成正比,相应的草本植物的幼苗密度与积雪水当量、表层土壤含水量成正比关系;2009—2016年,年内积雪量的变化对物种丰富度没有显著影响,各积雪处理间物种丰富度差异不显著;2009—2016年自然处理下年际间物种丰富度差异显著,2015年物种丰富度显著小于其余年份。结合气象数据分析发现,物种丰富度年际变化主要受幼苗建成期的降雨调控,并且干旱年份过后的湿润年份物种丰富度不受前一年降水的影响,说明荒漠草本植物层片具有较强的自我调节能力;自然处理下,不同年份草本植物旺盛期的存活数量与大气干旱程度(空气饱和差)呈显著负相关关系(R2值为0.611,P<0.05),与生长季的降雨量呈正相关关系(R2值为0.162, P>0.05),说明大气干旱程度更能表征荒漠草本植物生长峰值期的存活情况。

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