艾比湖流域气候变化及其径流响应

利用艾比湖流域5个气象站45年的气温降水资料,分析了艾比湖流域的气候变化特征。在近45年当中,艾比湖流城的气候发生了显著的变化,主要表现在气温的升高和降雨量的增加。艾比湖流城气候变化对区城水文水资源的影响主要表现在:1)近45年来艾比湖流域气温存在着明显变暖的总趋势,尤其以20世纪90年代最为明显。气候变暖具有明显的季节性差异,主要是在冬季,而春季变暖的趋势较为缓慢;2)近45年来艾比湖流域降水量呈现增多趋势,尤其是进入20世纪90年代后期,降水量明显偏多,其中夏半年降水量增长趋势率要高于冬半年降水量增长趋势率;3)艾比湖流域主要河流年径流的多年变化不大,总体上博尔塔拉河下游径流量呈减少趋势,而精河径流量呈上升趋势。博尔塔拉河下游地表径流对博乐站年降水量有正响应,精河地表径流对精河水文年降水量有正响应;4)变暖也造成了河湖水质的不断恶化,艾比湖和河流下游水体的矿化度逐年升高,水体化学类型由碳酸盐型向碳酸盐—硫酸盐型再向硫酸盐—氯化物型过渡。     

基于KJ法的北极航线问题研究

北极航线问题属于很难获得定量信息,真正需要咨询专家解决的问题。针对在处理北极航线问题中遇到的复杂和异常现象．将系统分析中的KJ法应用于北极航线问题研究中．制作了36张包含与北极航线问题相关的信息卡片,最后得到北极航线问题的结构模型图。并归纳提炼出了具体对策。应用结果表明,KJ法能够充分体现群体的创造性思维并将之有序化．能很好地应用于包括系统战略在内的各种自然、社会、经济以及复合系统的综合集成研究中。     

艾比湖沿岸生态环境的演变与保湖的重要意义

近年来艾比湖沿岸的生态环境经历了重大演变。保护艾比湖对确保亚欧陆桥铁路的畅通和发展新疆经济有重要意义。同时保存艾比湖的可能性能确定存在。     

艾比湖流域植被生态需水量

基于遥感数据,通过SEBAL模型估算蒸散量,计算艾比湖流域不同植被类型下植被生长季（59月）的生态需水量。结果表明：研究区植被主要为牧草地、灌木林地、耕地、乔木林地,面积分别为13 944km²（50%）、8 071km²（29%）、5 022km²（18%）、566km²（2%）。SEBAL模型估算的日蒸散量7月最大,为4.36mm。5、6、8、9月日蒸散量分别为4.26、4.07、4.24、4.15mm。SEBAL模型估算结果整体相对误差在10%以内,在允许范围内。20002015年生长季植被生态需水量整体上呈现出增加-减少-增加的变化趋势,2000、2005、2010、2015年分别为151.003×10⁸、149.611×10⁸、144.431×10⁸、136.374×10⁸m³。各植被类型下的生态需水量相比,牧草地 > 灌木林地 > 耕地 > 乔木林地,牧草地约占总生态需水量的53%～55%,而灌木林地、耕地的生态需水量分别占21%～25%、19%～20%,乔木林地的生态需水量所占比例最小,仅为2%～3%。     

基于同位素揭示艾比湖流域地下水特征

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(δ²H与δ¹⁸O)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 conductance,EC)在210.00～2500.00μS·cm^-1之间,d-excess在6.47‰～9.70‰之间;流动系统...     

艾比湖流域抛物线沙丘表层沉积物粒度特征

对艾比湖流域抛物线沙丘表层沉积物样品的实验分析结果表明：沙丘表层沉积物粒径分布在0.4~2116.5 μm。沙丘表层沉积物主要成分为沙,且含有一定量的细砾和黏土成分;平均粒径从两翼间地至丘顶逐渐变粗,丘顶至背风坡脚逐渐变细;沉积物分选性整体较差,平均粒径愈小,分选性愈好;粒径频率曲线为正偏、基本对称、负偏和极负偏混合存在。沙丘表层沉积物的平均粒径与分选系数存在不显著的负相关性,与峰态呈现显著负相关,分选系数与峰态呈现显著正相关性。沙丘不同地貌部位沉积物的粒级、平均粒径、分选系数呈现出有规律的变化,系风沙流、沙丘形态、植被和沉积物综合作用的结果。艾比湖流流域内抛物线沙丘的物质来源为两个或两个以上的沉积物混合形成的多源供应物。     

艾比湖流域大气水汽时空分布特征及收支

基于中尺度区域模式ResCM3计算出艾比湖流域2006年大气中水汽含量时空分布特征及其收支情况,并结合土地利用和高程数据定性分析地表状况等因素对艾比湖流域水汽输送的影响进行分析.结果表明(1)流域下垫面状况是影响可降水量年度分布的重要因素.艾比湖流域水汽含量由高到低依次是艾比湖湖区、东部谷地、东北沙漠区、南部山区;(2)1月和7月的水汽含量与温度的分布十分吻合,表明热量是影响水汽季节分布的重要因素;(3)艾比湖水汽通量存在明显的月、季分布特征,春季水汽收支表现为"亏损";冬季为"盈余";夏秋季波动很大;(4)艾比湖流域经向、纬向水汽输送特征明显,全年水汽输送量基本上仅由纬向水汽输送量提供,经向水汽输送量接近零值.(5)从全年尺度上计算,艾比湖流域全年度水汽收支为负,水汽收入为一51 418.048 mm,全流域平均水汽收入为-1.078 mm/km2,大气收支显"亏损".     

艾比湖流域水资源承载力综合评价

通过对系统内在作用机制的分析,以新疆艾比湖流域为例,利用模糊层次分析原理建立了流域水资源承载力综合评价指标体系并对其进行了量化分析。借助德尔菲专家调查法,将模糊层次分析法运用到研究区水资源承载力综合评价指标权重的求解中,对评价指标、具体评价过程和应用方法进行了分析说明。并预测了研究区未来规划水平年水资源承载力的发展趋势和方向。提出了该区域社会经济发展和水资源配置的规划方向,并探讨提高该区域水资源承载力的良策。这也为其它区域的水资源可持续开发利用研究提供了一定的借鉴和参考。     

艾比湖流域绿洲化与荒漠化过程时空演变研究

艾比湖流域生态格局是绿洲化过程和荒漠化过程相互作用的结果,以1990、2000年和2005年的遥感数据作为数据源,进行景观分类与制图,利用ArcGIS提取了艾比湖流域的绿洲和荒漠景观,基于占补平衡原理和变化检测,对比分析了绿洲退缩区和扩张区的数量特征和空间格局,并利用重心迁移模型得出绿洲和荒漠重心的变化趋势。结果表明：①1990-2005年间,研究区绿洲面积有所增加,荒漠面积呈减少趋势,绿洲退缩区的面积为1 853.75 km2,而绿洲扩张区的面积达到了1 912.13 km2。②研究时段内,绿洲的空间变化较大,其扩张区多位于艾比湖湖区周围以及艾比湖湖区西部以耕地为主的区域,绿洲退缩区主要位于研究区的东北部。③绿洲的重心向西南方向迁移了3.4196 km,同时,荒漠的重心向东北迁移,迁移距离为6.9999 km。     

艾比湖流域水土开发的模糊综合评价

近年来随着水土开发活动的加剧,艾比湖流域已经成为我国干旱区生态环境严重退化的地区之一。水土资源利用的有效程度是区域水土资源可持续发展的前提与基础．直接关系水土资源的可持续利用。本文运用模糊综合评价模型．对艾比湖流域水土开发的有效性进行了评价。结果显示：艾比湖流域水资源开发利用率较高．平均达到75．99％;但水土资源有效利用率偏低．有效开发利用程度综合评分值只有0．316;水土资源开发处于低级及过渡阶段,工农业及经济属于耗水型．水资源综合管理水平低,但同时也说明水资源开发具有很大潜力。以评价结论为依据,给出了流域可持续发展水土资源保障的对策建议。     

艾比湖水质现状及营养状态评价

通过对艾比湖天然水体化学成分的分析,确定了水化学类型及平面分布特征,湖水属高矿化度,pH偏碱,溶解氧含量低。水化学类型为氯化盐钠组Ⅱ型,水体矿化度达202.2 g/L。还采用水质综合特征模式、综合营养指数法对湖水质及营养状况进行评价,得出艾比湖以劣五类水体为主,中度富营养化的评价结论,为艾比湖水资源保护和合理利用提供科学依据。     

艾比湖湿地自然保护区生态系统服务功能价值评估

生态系统服务功能价值评估是提高环境资源有价意识的重要环节,是推行绿色GDP指标落实的必备条件.采用市场价值法、替代法、碳税法、费用支出法等生态系统服务功能评估方法对新疆艾比湖湿地自然保护区的生态服务功能计算得出:该系统生态服务功能价值达到68.65×108元/a,是该地区2007年社会生产总值的89.06%.因此,遏制...     

艾比湖流域沙尘气候变化趋势及其突变研究

通过艾比湖流域5个气象站建站~2001年的观测资料,对艾比湖流域沙尘气候的变化趋势进行了分析。结果表明,气候发生了明显的变化,主要表现在气温升高,降水增多,但分布不均,沙尘暴、扬沙和大风日数稳定减少,但浮尘日数显著上升,风速分布发生了变化,大风日数的迅速减少还引起蒸发能力的减弱。艾比湖干枯的湖底盐漠面积与该流域沙尘总日数之间存在密切关系,艾比湖水域的伸缩而引发的荒漠化环境变化是造成该流域沙尘天气的主要因素。对艾比湖流域沙尘气候的突变检验结果表明,大风、沙尘暴、扬沙日数的减少和浮尘日数的上升是一种突变现象,这种突变与整个西北气候的变化和艾比湖流域沙漠化条件的变化存在一定的关系。     

艾比湖原核微生物菌群结构演变与环境因子关系分析

用非培养法获得新疆维吾尔自治区艾比湖湖底沉积物原核微生物菌群组成,并与已有盐湖原核微生物菌群数据进行比对,分析湖泊由淡水湖向盐湖演替过程中原核微生物群落结构变化规律。实验获得艾比湖原核微生物16S rRNA基因序列,并从NCBI数据库下载赛里木湖、柴窝堡湖和顿巴斯他乌盐湖3个湖泊的非培养原核微生物16S rRNA基因序列数据。用不同盐湖细菌和古菌16S rRNA序列信息构建系统发育树并与其理化指标进行典型性相关分析。同源比对及聚类结果显示,艾比湖湖底沉积物中细菌包括4个门,拟杆菌门(Bacteroidetes)占克隆文库的64%,变形菌门(Proteobacteria)占9.4%,厚壁菌门(Firmicutes)占3.4%,放线菌门(Actinobacteria)占2.6%,此外含有未分类类群20.6%。古菌含有两个门,广古菌门(Euryarchaeota,98.3%)和盐纳古菌门(Nanohaloarchaeota,1.7%)。不同盐湖系统发育树结果显示,随盐度增加,盐湖细菌从变形菌门向拟杆菌门演替;古菌从奇古菌门和泉古菌门向广古菌门和盐纳古菌门演替。RDA结果显示,Na⁺、Cl-、SO₄2-和矿化度对盐湖原核微生物多样性结构起到决定性的作用,K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺对艾比湖菌群结构影响作用最为显著。原核微生物群落会随着湖水盐浓度的增加和盐湖化学成分的不同而发生演替。     

新疆艾比湖地区生态足迹与生态承载力研究

文章对艾比湖地区2003年的生态足迹进行了计算和分析。结果显示，2003年艾比湖地区的人均生态足迹为4．222hm^2，而实际生态承载力为3．193hm^2，人均生态赤字为1．029hm^2。表明艾比湖地区的发展模式处于一种不可持续的状态。从该区人均生态足迹的供给需求结构看，耕地、建筑用地、林地、化石燃料用地出现人均生态赤字，表明艾比湖地区经济发展处于初级阶段，主要以消耗当地土地和能源资源来满足人们最基本的生活需求。水域、草地虽出现人均生态盈余，但这并不意味着绝对生态供给丰富，主要与地方采取的改善生态环境质量措施等有关。     

新疆艾比湖生态脆弱区生态服务价值对土地利用变化的响应

以干旱区生态脆弱区新疆艾比湖区域为研究对象,运用GIS手段和生态经济学的方法,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,并参照谢高地等人的中国陆地生态系统服务单位面积价值,探讨了艾比湖区域1990—2007年土地利用和生态系统服务价值的变化特征。结果表明:1990—2007年间,艾比湖区域土地利用处于发展阶段,土地利用程度呈增大趋势;1990,2001和2007年艾比湖区域生态服务价值分别为53.63,63.01和56.96亿元,呈波动性变化;研究区生态系统的服务性功能远大于生产性功能。2001—2007年间研究区生态系统服务价值下降速度较快,作为艾比湖湿地自然保护区的核心部分,生态系统服务价值具有退化的趋势,需要加强管理,控制人类活动的影响强度。     

艾比湖流域抛物线形沙丘形态特征

选择新疆艾比湖流域精河县东南部梭梭林沙地中的典型抛物线形沙丘为研究对象,以风沙地貌学、遥感、地理信息系统及测量学理论为基础,利用野外调查3S工作平台,运用RTK技术实地获取三维基础数据,通过ArcGIS10.0软件生成沙丘DEM,有效提取沙丘的地形因子和形态特征,量化分析了抛物线形沙丘的三维形态特征。结果表明：所研究抛物线形沙丘的平面形态为“U”形和“V”形,开口面向NW,即区域盛行风向,沙丘弧顶凸出指向SE,即下风方向,沙丘长轴走向与当地合成风向或输沙方向一致;迎风坡较缓,沙质较粗;背风坡较陡,沙质较细;横剖面不对称,北翼角长于南翼角;主要植被类型为梭梭,伴有芨芨草为主的若干草本,主要分布在风蚀洼地及沙丘脊上。运用RTK技术所获得的三维数据中,96%的高程值误差小于0.02 m,数据可靠。     

艾比湖湖面变化对周缘农牧生态系统功能影响

为进一步探讨艾比湖湖面应恢复或保持的面积问题,按照耗散结构理论,对艾比湖周缘农牧生态系统功能受自然辅助能变化影响趋势进行研究.通过调查收集1998-2004年间艾比湖周缘七个农牧生态系统物质投入、产出数据,在数据规范化处理后比较表明:体现农业生态系统功能稳定性的能量产投比率与湖面面积大小变化呈现着明显的正相关关系;提出艾比湖湖面最低应恢复或保持在800 km2以上.为推进应用生态学在生物生产领域的广泛应用,并就研究中遇到的问题提出讨论.