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。     

艾比湖二千余年来环境演变的地球化学记录

通过对新疆艾比湖Ash孔二千余年以来沉积的总有机碳含量及其碳同位素、碳酸盐含量及Mg／Ca比值等环境指标综合分析,数据显示：约在公元前500-400年,艾比湖水体面积较小,对应的气候偏干。约公元前400～公元1400年,水体面积较大,处于高水位时期,气候较为湿润,但此时期内的气候也有小幅的冷暖和干湿变化。其中在公元800-1300年期间艾比湖沉积记录显示水生生物对沉积有机质的贡献达到最大,而陆源有机质输入不明显,表明此时湖水水位可能达到二千余年来的最高,这一时段基本对应于中世纪暖期。从碳酸盐含量及Mg/Ca比值指标来看,该地区中世纪暖期可能有一个干湿的波动。公元1400年以来,艾比湖水位下降,其中在15世纪中和19世纪初是两次较为干燥的时期,与其他地区的小冰期气候相对应。     

艾比湖流域NDVI变化及其与降水、温度的关系

利用2000—2012年MODIS-NDVI数据,结合34个气象站同期的降水与温度数据,分析13年间艾比湖流域NDVI变化趋势及其对降水和平均温度变化的响应特征。结果表明:(1)13年间,艾比湖流域NDVI总体呈上升趋势,NDVI极显著(p0.01)增加区和显著(p0.05)增加区主要分布在核心绿洲及其边缘地区;NDVI变化不显著(p0.05)区域占研究区总面积的64.25%;(2)降水与NDVI的显著和极显著线性相关区域分别占研究区的33.27%和2.66%,主要分布在温泉县、博乐市及托里县南部;温度与NDVI的显著和极显著线性相关区域分别占研究区的11.35%和0.30%,主要分布在博乐市以东区域;(3)从年际变化水平来看,偏相关系数和线性相关分析结果均表明,NDVI总体上与年降水量呈正相关,而与平均温度呈负相关,降水对NDVI的影响明显高于平均温度;从月际变化水平来看,艾比湖流域NDVI变化对降水的滞后期为一个月,而对于平均温度滞后现象则不明显,可能是NDVI时间尺度选择过大造成的;NDVI与月序列平均温度的相关系数明显高于与降水的相关系数,说明在月际水平上温度对植被生长的作用大于降水。     

四川盆地典型城市与农村河流微生物群落特征比较分析

准确认识河流微生物群落结构特征是进行河流水质净化与修复的重要前提.已有研究大多涉及单一河流类型微生物群落结构特征及其环境影响,但对长江上游四川盆地河流微生物群落特征的调查仍较为缺乏,对城市河流与农村河流微生物群落结构的差异特征及其环境驱动机制的认识不足.本研究采用高通量测序技术对四川盆地成都(代表城市)、盐亭(代表农村...     

土壤含水量、种植模式和丁香酚对土壤微生物种群结构的影响

盆栽试验了田间持水量(45%、60%、75%)、种植模式和小麦根系分泌物丁香酚对小麦、蚕豆下土壤微生物种群结构的影响。结果表明:间作土壤中细菌、真菌和放线菌数量较单作加权平均有所减少,但间作化感促进作用和土壤微生物多样性均大于单作加权平均,且丁香酚对单作小麦和小麦间作蚕豆土壤微生物数量表现出明显的化感促进作用,在丁香酚处理下间作土壤中3种菌类数量较单作加权平均分别提高95.9%、8.8%和99.6%,但对单作蚕豆土壤微生物数量表现为化感抑制作用;随着供水水平的增加,单作小麦化感促进作用增强,单作蚕豆化感抑制作用减弱,间作化感促进作用在60%相对含水量以下随供水水平增加而增强,超过60%后随供水水平增加而减弱。丁香酚处理下间作土壤微生物多样性指数在小麦拔节期、灌浆期和成熟期比单作加权平均提高74.3%、96.1%和134.0%,且在单作小麦和间作群体下在60%相对含水量以下随供水水平增加而提高,超过60%后随供水水平增加而降低,单作蚕豆则随供水水平增加而持续降低。因此,利用间作和灌水水平的控制可充分挖掘根系分泌物对土壤微生物数量和多样性的化感促进作用。     

乌拉特天然梭梭(Haloxylon ammodendron)林土壤微生物多样性及其与土壤性质的关系

梭梭(Haloxylon ammodendron)是优良的固沙树种,在干旱区生态建设和经济创收中起着重要的作用.本研究以内蒙古乌拉特后旗天然梭梭林为研究对象,对梭梭林下(Ha)和林外裸露沙地(BS)中土壤微生物多样性和土壤理化性质进行测定,并分析了微生物多样性与土壤性质的相关关系.结果表明:天然梭梭林土壤细菌和真菌的香...     

人工湿地中微生物数量与污染物去除的关系

为了探讨处理微污染河水的人工湿地中微生物数量及其对污染物净化效果的影响,在野外构建芦竹(Arundo donax)、菖蒲(Acorus calamus)水平潜流人工湿地,并设置空白湿地为参照.研究结果表明,栽种植物对人工湿地中氨氮(NH4+—N)和总氮(TN)的去除具有一定作用,但对总磷(TP)和高锰酸盐指数(CODMn)去除影响较小.实验人工湿地中,下层基质中的微生物数量低于上层基质.芦竹湿地中,上层基质和下层基质微生物数量的典型变量具有线性关系(R2＞0.9).人工湿地中微生物数量与水温具有显著正相关关系,栽种植物能够增加人工湿地的微生物数量.人工湿地微生物数量与NH4+—N、TP和CODMn的去除率不相关,但与TN去除率显著正相关.栽种植物能够改善人工湿地微生物数量与TN去除率之间的关系,但植物种类对微生物脱氮作用影响不明显.     

红壤侵蚀特征与环境因子的关系

红壤是重要的土壤资源,红壤地区水土流失严重,控制水土流失的环境因子主要为土壤、植被、地形、降雨以及土地利用和土地管理措施。在总结红壤侵蚀的特征与各环境因子之间关系的基础上,探讨了红壤侵蚀研究的趋势,认为红壤侵蚀是各种因子综合作用下的复杂过程,各控制因子相互促进或削减红壤侵蚀的程度,在不同的时空尺度上往往有一个或几个主导因子,多个因子之间的交互影响研究以及主控因子的确定是红壤侵蚀的研究重点和难点。     

固沙植被区土壤质地与土壤微生物数量的关系

土壤微生物是荒漠生态系统的重要组分,参与成土过程与生物地球化学循环,其数量反映土壤质量,是判别退化生态系统恢复程度的重要指标。选取沙坡头固沙植被区土壤中的真菌、细菌、放线菌数量进行研究,分析了其时空分布、恢复特征及影响因子。结果表明：土壤微生物数量随固沙年限增加而增加,随土层深度增加而减少,夏秋季显著大于冬春季。三大类群微生物数量恢复曲线均呈现S型,在固沙植被建立18~24 a后恢复速率达到峰值,24~36 a后数量能够达到天然植被区的31.6%~83.7%。土壤微生物数量恢复过程主要受土壤细物质含量的影响,土壤pH是限制因子。土壤微生物对土壤状况与覆被变化敏感,能较早且敏感地指示生态系统功能的变化。     

南极沿海伯尔顿盐湖双刺镰状水蚤种群生态及其与盐湖环境的关系

对南极沿海伯尔顿盐湖浮游桡足类双刺镰状水蚤(Drepanopus bispinosus)种群生态进行了全年连续观察和研究,结果表明,该水蚤为一年一代,其个体发育周期,雄性约为10～12个月,雌性约为12～18个月。种群密度随季节不同而差异较大,其成体高密度期约在6～9月份,幼体高密度期大约在11～12月份,主要为无节幼体,桡足幼体Ⅰ期的高密度期出现在1月份。该水蚤繁殖期大约从6月至翌年1月,期间出现两次生殖高峰,7～8月为前一高峰期,所出现的无节幼体受环境因子主要是湖中食物和含氧量不足的影响而不能继续发育至桡足幼体Ⅰ期以上的阶段,后一高峰大约在10～12月,所出期的无节幼体能继续发育至桡足幼体各期直至成体。伯尔顿湖双刺镰状水蚤种群生态特征及其出现两次生殖高峰的现象,可能与该湖环境的季节变化有关。     

艾比湖氮素的水平分布及环境意义

针对艾比湖水域面积逐渐萎缩的现实,系统地研究了TN、NH4+、NO3--N和NO2--N在艾比湖水体中的水平分布规律及其环境意义。结果表明,艾比湖水体中总氮分布特征有浅水区向深水区递减的特征,湖南部区域为总氮高值区,北部区域次之,中部最小。铵态氮为氮素的主要存在形态,其分布状况与总氮基本一致。硝态氮、亚硝态氮含量较小,分布水平与总氮基本一致。水体中总氮对底栖生物已经具有最低级别的生态毒性效应,对底栖生物群落及生态环境构成了威胁。     

艾比湖面积变化及影响因素

艾比湖是新疆典型的平原区湖泊,随着近50年来流域气候和人类扰动双重影响,艾比湖湖面相应呈现出动态变化的态势。针对艾比湖水面面积近50年变化过程,利用入湖径流及有关水文、气象资料,分析、阐述艾比湖水面面`积近50年变化及影响因素。     

艾比湖水化学特征的因子分析研究

采用最大方差正交旋转因子分析方法研究艾比湖水化学特征,结果表明,艾比湖水化学类型主要为硫酸钠亚型,盐湖湖水发育程度较深,Na+//SO42-,Cl--H2O是艾比湖的主要化学平衡体系等,这与艾比湖的实际情况完全相符。     

艾比湖水盐变化原因及影响研究

从湖泊水文要素出发,基于湖泊和流域的关系,对半个世纪来艾比湖面积、矿化度等水文要素变化趋势进行了分析,并对变化原因进行了探讨,结果表明,相对封闭及较小尺度的流域面积等自身特性,决定了其水资源系统自我调节能力的脆弱性;而近年来流域上的人类活动,增大了降水径流滞留时间和蒸发作用,加大了对水资源的利用量,最终导致汇入湖泊的水量不断减少,矿化度在湖水量不断减少的情况下浓缩升高,最后就艾比湖水盐趋势变化及影响进行了讨论。     

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...     

艾比湖干涸湖底不同景观类型下富盐沉积物盐分积聚特征

以艾比湖东南部历史时期干涸湖底为研究区,对6种不同景观类型下富盐沉积物进行采样分析。运用经典统计研究了干涸湖底各景观类型下富盐沉积物盐分含量及盐分积聚特征。结果表明:不同景观类型的沉积物可溶性盐分含量差异显著。从平均值角度看,各景观类型表层沉积物中0～30 cm层的盐分含量占0～60 cm层盐分含量的70％,即沉积物盐分垂直分布呈强表聚性。各景观类型的沉积物盐分含量均属于中等变异强度（30%相似文献   

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。     

基于KJ法的艾比湖流域生态环境综合治理研究

将系统分析中的KJ法应用于新疆艾比湖流域生态环境的综合治理对策研究中。首先制作了59张包含与艾比湖生态环境治理相关的信息卡片,之后根据信息的亲近性将其分为5个大组,每个组内再进行细分,最后得到艾比湖流域生态环境问题综合治理的结构模型图,从管理体制建设和工程措施两方面归纳提炼出了具体治理对策。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生态系统在内的各种自然、社会、经济以及复合系统的综合集成研究中。     

基于RS和GIS的艾比湖区域景观格局动态变化研究

以生态环境脆弱的艾比湖区域为研究对象,基于1990、2001年和2007年3期Landsat TM/ETM+遥感数据资料,采用支持向量机（SVM）方法,进行景观分类与制图,利用ArcGIS制作了艾比湖区域的景观类型转移矩阵及转移过程空间格局图,定量研究了艾比湖区域1990—2007年景观格局的时空变化特征,同时分析了景观类型转入/转出贡献率。结果表明：①在整个研究时段内耕地的面积在不断增加,其中2001—2007年间耕地的年平均变化率为6.79%。未利用地的面积有所减少。②在转入和转出过程中,耕地和草地之间的转化比较明显;城乡建设用地的增加,主要是由耕地和未利用地转化而来的;生命支持能力脆弱的未利用地与草地之间的转换较为密切。③绿洲景观有整体向东迁移的趋势;林地在2001—2007年间迁移的距离最远,为6.1450 km。④景观类型转入贡献率占优势的为耕地,转出贡献率占优势的为未利用地。