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1. chinaXiv:202104.00029 [pdf]

乌鲁木齐市土地生态安全综合评价

王一山
Subjects: Geosciences >> Geography

土地生态环境是人类生产生活的重要场所,其安全状况与人类社会的可持续发展息息相 关。通过选取干旱区城市乌鲁木齐市为研究对象,针对乌鲁木齐市 2017 年土地生态环境现状,应 用生态系统服务价值(ESV)评估、景观生态安全指数(LES)、压力-状态-响应(PSR)模型共同构建 乌鲁木齐市土地生态安全评价体系。结果表明:(1)2017 年乌鲁木齐市 ESV 为 220.70×108 元, 97.48%的区域为中低 ESV 区域,ESV 最重要的贡献来源是林草地,最主要的贡献区域是乌鲁木齐 县和达坂城区,不同区域 ESV 差异明显。(2)乌鲁木齐市具备典型的干旱区城市景观特征,景观整 体分布相对协调,但具备生态优势的景观分布还较少。景观生态安全(LES)指数从空间上表现为 “西低东高”,且总体水平偏低,同时各区域的 LES 指数还有一定的分类组团特征,高值区域集中在 达坂城区、乌鲁木齐县、米东区等边缘区域,中心城区的 LES 指数普遍较差,受人类活动影响深 刻。(3)乌鲁木齐市各区域土地生态安全主要分布在敏感级和相对安全级之间,整体处于中等水 平,边缘区域普遍高于中心区域,边缘区域中乌鲁木齐县的土地生态安全水平最高,中心区域中高 新区土地生态安全水平最高。随着城市扩张和人口增长,土地侵占、资源消耗等矛盾加剧,部分区 域的土地生态安全已经受到一定程度的破坏,能够维持现有水平,主要凭借乌鲁木齐市各区域的 自然本底(状态),人类活动的恶劣影响(压力)和积极改善作用(响应)尚不明显。

submitted time 2021-04-13 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits27Downloads13 Comment 0

2. chinaXiv:202103.00028 [pdf]

克里雅河尾闾圆沙三角洲古河道剖面所记录全新世古绿洲环境变化

张峰
Subjects: Geosciences >> Geography

塔克拉玛干沙漠腹地克里雅河沿岸的古绿洲与人类活动遗迹丰富,伴随着河流的变迁,遗 址印记了古代文明的消失,河道成为孕育绿洲的证据。在浩瀚的沙漠中,古代文明与古绿洲属于 依附关系。以圆沙古城为代表的圆沙古三角洲绿洲是孕育沙漠文明的典型。采自圆沙古城北侧 深度约 11 m 的沉积剖面(KYN22),光释光测年和沉积学分析结果所示,剖面记录了 13.8~2.3 ka 时 间段内圆沙古三角洲的环境变化:克里雅河全新世大部分时间活动于圆沙一带,早期大致经历了 由风沙环境向河流环境的转变过程,13.8 ka 至 9.0~10.0 ka 河流与风沙环境均有出现,中期以来至 2.3 ka 河流环境稳定。KYN22 剖面所示克里雅河在圆沙的活动或为全新世气候变暖的结果。研究 工作可为全新世克里雅河与塔里木盆地南缘环境演变研究提供新材料。

submitted time 2021-03-03 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits135Downloads96 Comment 0

3. chinaXiv:202103.00002 [pdf]

克里雅河尾闾绿洲浅层地下水位埋深变化特征研究

唐敏
Subjects: Geosciences >> Hydrology

地下水位埋深的动态变化极大程度上控制着荒漠植被。达理雅博依位于克里雅河尾闾, 是塔克拉玛干沙漠腹地现存面积最大的一处由荒漠河岸林构成的天然绿洲,在这里对地下水位埋 深动态变化的监测有助于研究其对地表植被的影响,从而进一步揭示天然绿洲形成与维系的机 理。由于复杂的地理环境和闭塞的交通,尚未有学者在该绿洲获得连续的地下水位埋深监测数 据。于 2012 年 10 月在尾闾绿洲腹地设立了观测井,获取了 2012—2018 年间地下水位埋深数据,从地下水位埋深的日极值分布特征、日极差分布特征、年内和年际波动特征 4 个方面分析了该井近 6 a 来水位埋深的动态变化过程,并结合胡杨的生长习性探讨了尾闾绿洲地下水位埋深变化对生态 系统的可能影响。对该绿洲地下水位埋深数据观测结果的初步分析表明:(1)测井每日水位埋深 最小值多出现在 16:00、20:00 与 04:00;每日水位埋深最大值多出现在 16:00,分布于 4—10 月,尤 以 9 月为多。(2)地下水位埋深日极差波动范围为 0~0.5 m。大于 0.1 m 的日极差主要分布于 7—8 月,并以 2017 年最为显著。(3)地下水位埋深基本在 1.0~3.0 m 波动,月峰值主要出现在 2—3 月与 8—9 月。(4)地下水位埋深多年平均值为 2.0 m,水位埋深总体呈缓慢上升,约 0.08 m·a-1。(5)各年 水位埋深在 1.0~2.0 m 的总天数呈增加趋势,利于胡杨种子萌发与植株扎根;在 2.0~4.0 m 的总天数 呈减少趋势,青壮胡杨生长可能受限。

submitted time 2021-02-28 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits299Downloads187 Comment 0

4. chinaXiv:202012.00034 [pdf]

艾比湖荒漠植物物种多度分布格局的尺度效应

坤杜孜·萨塔尔; 吕光辉; 蒋腊梅; 王恒方; 王金龙
Subjects: Geosciences >> Geography

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。

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits451Downloads267 Comment 0

5. chinaXiv:202012.00045 [pdf]

基于MCM 模型和137Cs 的准东地区土壤侵蚀分析

刘君洋; 王明力; 杨建军; 缪成波
Subjects: Geosciences >> Geography

运用中国大陆CRI修正模型(MCM)估算了新疆准东地区27个样点的137Cs本底值,计算了沙地、裸地、耕地、林地和草地的土壤侵蚀量并对其进行验证,探讨了MCM模型在研究区的应用潜力。结果表明:(1)各样点的137Cs总量在130.10~2671.54 Bq·m-2,平均值为1076.31 Bq·m-2,研究区中部和北部土壤多属侵蚀状态,而南部土壤多属沉积状态;(2)MCM模型估算的137Cs背景值含量介于979.87~1249.60 Bq·m-2,平均值为1140.20 Bq·m-2,结果较为合理;(3)位于研究区中部的荒漠-平原区的耕地、草地和未利用地土壤侵蚀模数分别为24.66、34.30 t·hm-2·a-1和77.84 t·hm-2·a-1,表明基于MCM模型计算的土壤侵蚀模数能较好的反映研究区土壤侵蚀状况;(4)不同土地类型的土壤侵蚀模数存在显著差异,沙地>裸地>草地>耕地>林地,研究区年平均侵蚀模数75.86 t·hm-2·a-1。基于MCM模型估算的137Cs背景值在本研究区测算的土壤侵蚀模数较为合理,具有广泛的应用前景。

submitted time 2020-12-17 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits389Downloads238 Comment 0

6. chinaXiv:202006.00186 [pdf]

2001—2017年开都-孔雀河流域植被物候特征及其对气候变化的响应

杨秋萍; 徐长春; 张晋霞; 罗映雪; 陈丽
Subjects: Environmental Sciences, Resource Sciences >> Basic Disciplines of Environmental Science and Technology

研究植被物候对气候因子变化的响应对于解析植被与气候的复杂关系至关重要。本文以开都-孔雀河流域为例,基于2001—2017年MOD13Q1数据,结合气温、降水和日照时数,探索流域内植被物候时空变化特征及其对海拔、气候要素变化的响应。结果表明:① 流域植物生长季始期(SOS)主要集中在第90~150 d,生长季末期(EOS)主要集中在第270~315 d,生长季长度(DOS)主要集中在120~220 d。随海拔升高,整体上植物SOS呈推迟趋势、EOS呈提前趋势、DOS呈缩短趋势。② 近17 a研究区植物SOS、EOS均主要呈提前趋势,提前像元面积分别占研究区植被总面积的60.81%和61.83%,DOS主要呈缩短趋势,占比为52.11%。③ 4月气温对植物SOS(负相关)提前影响较大;对植物EOS提前变化影响较大的因素是6月降水(负相关)和11月气温(正相关);6月降水对植物DOS(负相关)缩短变化影响最大。总体上植被生长季始期主要受气温因素的影响,植被生长季末期和生长季长度主要受降水的影响。

submitted time 2020-06-21 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits845Downloads445 Comment 0

7. chinaXiv:202001.00058 [pdf]

基于不同卫星光谱模拟的土壤电导率估算研究

曹肖奕; 丁建丽; 葛翔宇; 梁静; 陈文倩; 陈香月; 唐普恩
Subjects: Geosciences >> Geography

土壤电导率 (Electrical conductivity, EC)是评价土壤盐渍化的重要指标。通过实测新疆艾比湖湿地自然保护区土壤EC及可见光—近红外光谱数据,利用波谱响应技术模拟Landsat 8 OLI、Sentinel 2、Sentinel 3卫星的宽波段数据。构建宽波段模拟数据及其5种预处理后的三维光谱指数 (Three-dimensional spectral index, TDSI),采用梯度提升回归树算法 (Gradient boosting regression tree, GBRT) 建立3种卫星土壤EC估算模型,并比对加入TDSI后模型精度的变化。结果表明:在不同土壤EC条件下,3种卫星具有相似的光谱趋势,均在红、近红外波段附近反射率较高;TDSI与土壤EC相关性基本均在0.4以上,最大程度保留了与土壤EC敏感度高的红、绿、蓝、近红外、短波红外波段信息;GBRT对于土壤EC估算能力表现突出,3种卫星对土壤EC的最佳预测精度R2分别为0.831、0.847、0.903,在加入TDSI后,R2分别提高至0.835、0.857、0.935,综合分析发现,Sentinel 3对土壤EC估算效果最佳 (R2=0.935,均方根误差RMSE=2.986 mS·cm-1,赤池信息准则AIC=57.500)。通过利用波谱响应技术结合TDSI深度挖掘波段间的协同信息,采用GBRT验证了不同卫星对土壤R2的估算效果,二者相结合可以有效提升模型预测精度,为干旱区土壤盐渍化定量监测与防控提供有利指导。

submitted time 2020-01-06 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits6192Downloads994 Comment 0

8. chinaXiv:201909.00180 [pdf]

干旱区绿洲盐渍土粒径分布单重分形和多重分形特征

张桉赫; 丁建丽; 王敬哲; 穆艾塔尔·赛地; 李艳菊
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

为定量描述干旱区绿洲盐渍化土壤的粒径分布特征,对38个土壤样品的粒径分布与含盐量进行测定,并基于分形理论定量表征了研究区盐渍土和非盐渍土的土壤粒径分布特征。结果表明:粉粒的体积分数占主导地位,砂粒和黏粒次之;土壤含盐量与粉粒和黏粒体积分数呈正相关,而与黏粒呈负相关;单重分形维数D值介于1.990~2.349,且与土壤黏粒和粉粒含量成正比,相关系数分别为0.81和0.64(P<0.01),与砂粒含量呈反比,相关系数为-0.67(P<0.01);[WTBZ]土壤粒径分布具有多重分形特征,盐渍土(含盐量≥3 g·kg-1)的粒径分布较非盐渍土(<3 g·kg-1)更广,非均匀性更强;土壤含盐量与多重分形信息维D1和D1/D0呈极显著负相关,相关系数分别为-0.265(P<0.01)和-0.283(P<0.01),与多重分形谱谱宽呈现极显著正相关,相关系数为0.206(P<0.01),而与D、容量维D0[WTBZ]和多重分形谱性状特性均没有显著相关性。

submitted time 2019-09-11 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1437Downloads931 Comment 0

9. chinaXiv:201909.00056 [pdf]

基于Sentinel-2数据的干旱区典型绿洲植被叶绿素含量估算

顾峰; 丁建丽; 葛翔宇; 高石宝; 王敬哲
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

以渭干河—库车河绿洲(渭—库绿洲)为研究区,采用在机器学习方面具有明显优势的随机森林回归算法,对绿洲内的4种典型植被(棉花、芦苇、杨树、大枣)叶片的叶绿素相对含量(soil and plant analyzer development, SPAD)进行估算和验证。首先基于“红边”处光谱信息丰富的哨兵2号(Sentinel-2)影像和由其衍生的一阶微分、二阶微分影像各提取23种对叶绿素敏感的宽波段光谱指数,加入3种影响植物生长的土壤参量(土壤含水量,土壤有机质,土壤电导率)作为影响叶片SPAD的特征变量,再根据以上特征变量对每种植被叶片各建立3种方案的SPAD估算模型,从而实现对绿洲内植被叶绿素的监测。结果表明:① 影像经一阶微分再提取的植被指数相比原位光谱植被指数,在SPAD估测模型中起到了更重要的作用,在随机森林算法的重要性排序中位居前列;② 4种植被叶片的SPAD估测模型都取得了不错的效果,芦苇叶片尤为显著,确定系数(R2)达到了0.926;③ 分析对比3种方案下模型预测能力,方案3(包含土壤参量)的预测能力卓越〔2.143<相对百分比偏差(RPD)<2.692〕,其预测能力排序为:方案3>方案1>方案2,土壤属性和模型预测结果有较强的非线性相关。Sentinel-2数据具有理想的估算绿洲植被叶绿素含量的潜力,提供了一种高效、低成本、潜在高精度的方案来估算叶绿素含量,可为干旱区绿洲农业、生态系统实现更有效的保护和管理提供参考。

submitted time 2019-09-11 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits8865Downloads1089 Comment 0

10. chinaXiv:201909.00108 [pdf]

新疆艾比湖绿洲干燥指数变化特征

张桉赫; 丁建丽; 董煜; 张钧泳; 谭娇
Subjects: Geosciences >> Other Disciplines of Geosciences

基于艾比湖绿洲4个气象站1960—2013年逐月的气候资料,计算了干燥指数。结果表明:① 艾比湖绿洲近54 a干燥指数的均值为6.97,属于干旱地区,干燥指数呈显著下降趋势,并且持续性较强,下降幅度约为0.49·(10a)-1(P<0.05);夏季的干燥指数最大,为9.04,冬季最小,仅为2.20。② 艾比湖绿洲全年干燥指数在1985年发生突变性减小,夏季和冬季发生突变性减小的年份为1991年和1983年,而春季和秋季不存在突变点。③ 艾比湖绿洲干燥指数的演变过程存在着7~8 a和20~21 a的周期变化,其变化的第一主周期为9 a,第二、三周期分别为21 a和5 a。④ 干燥指数对于风速的变化最为敏感,并且相对贡献率最高,而日照时数的变化最不敏感。

submitted time 2019-09-09 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1731Downloads923 Comment 0

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