荒漠绿洲植被变化与景观格局耦合关系的研究--以新疆三工河流域为例

以三工河流域为例,讨论了荒漠绿洲植被变化与景观格局的耦合关系.结果表明:(1)荒漠绿洲景观格局最明显的特征是植被变化,其通过地貌、水资源利用、河流廊道或排碱渠等景观要素的变化对植被产生影响;随着景观格局的变化,流域内的植丛高度、盖度及生物量均表现出较大变异性.(2)以河流廊道为核心,通常荒漠绿洲景观格局呈带状分布且由内向外,随水热条件的改变,植被类型由乔灌木林依次向灌丛草甸、盐化草甸、荒漠化草甸和荒漠层次结构过渡.(3)人类活动影响强烈的景观要素,其缀块多样性、破碎度、分离度和缀块密度等指数的值较高,而人类活动影响较小的,其优势度和均匀度较高.(4)各景观要素的稳定性不同,通常自然缀块的稳定性高于人工缀块,其排序为:荒漠>砾石地、沙地>城镇工矿用地>水体>灌溉水田>牧草地>菜地>林地>农村居民点>盐碱地>荒草地>水浇地>果园.     

坏囿矿化度地下水灌溉对民勤土壤环境的影响

通过野外试验和室内分析相结合的方法,研究了民勤绿洲农田不同矿化度(0.8g·L-1、2.0g·L-1和5.0g· L-1)地下水灌溉对土壤环境的影响.结果表明:随着灌溉水矿化度的增加,生长季水分消耗量逐渐降低,土壤总孔隙度和土壤有机质含量逐渐下降,而土壤有效水含量和土壤电导率则逐渐增加.当灌溉水矿化度为0.8g·L-1时,收获后土壤中上层(0～60 cm)电导率比播种前明显降低,而底层(60～90 cm)电导率略有增加,即淡水灌溉的淋溶作用明显;当灌溉水矿化度为2.0g,L-1时,生长季中的灌水依然对土壤盐分有淋溶作用,但明显弱于淡水的淋溶效果,收获后土壤盐分有明显的表聚现象;当灌溉水矿化度为5.0g·L-1时,收获后在0～60 cm深度电导率明显增加,在60～90 cm深度没有明显变化.     

降水在沙丘中的运动特征研究——以甘肃民勤沙区为例

自然降水和辅助人工模拟降水试验表明在民勤沙区,降水在沙丘上的下渗深度主要受沙面状况的影响。沙丘表层土壤田间持水量大小影响降水下渗,表层粉粒和粘粒含量影响田间持水量,降水量的大小与水分下渗深度的相关性并不显著;降水强度在29.8mm·d^-1以内时,固定沙丘上的最大含水层为10~15cm,降水的下渗速率只有10~15cm·d^-1;在半固定沙丘上,28.2mm·d^-1以内的降水的最大含水层为30~35cm,降水的下渗速率只有15.0~17.5cm·d^-1;在流动沙丘上,21.7mm·d^-1以内的降水强度的最大含水层为130~135cm,降水的下渗速率可达32.5~33.8cm·d^-1;在固定沙丘和流动沙丘上,8mm·d^-1以内的降水很快蒸发损失,而在半固定沙丘上能保存较长时间;与固定和半固定沙丘相比,流动沙丘表面水分(即7~8mm以内的降水)最易在短期内蒸发损耗。     

乡村类型视角下干旱区社区恢复力评估及优化策略

以西北典型干旱区民勤绿洲为例,基于582份农户调研问卷,运用熵值法、综合指数法和灰色关联度模型等方法,界定乡村类型,测度乡村社区恢复力,明确乡村类型和社区恢复力之间的关系。结果表明：（1）在研究区抽样的71个行政村中,传统非农型乡村40个,在绿洲分布最广;传统农业型乡村17个,主要分布于湖区;新型农业型乡村6个,分布于坝区和泉山区;非农型乡村8个,在县城周围呈环形分布。（2）民勤绿洲乡村社区恢复力呈现南高北低的空间格局,除湖区东湖和西渠2镇外,其余地区恢复力整体处于中等偏上水平。（3）民勤绿洲不同类型乡村社区恢复力的大小为：传统非农型（0.520）>新型农业型（0.495）>非农型（0.472）>传统农业型（0.453）。基于上述结果,针对不同类型乡村与社区恢复力的关系,提出民勤绿洲乡村社区恢复力优化策略。     

近54年艾比湖绿洲太阳辐射变化特征

太阳辐射是最基本、最重要的能量来源,分析其变化对区域气候特色和农业发展有着重要的作用。本文利用1961—2013年艾比湖绿洲地区4个气象站点气象资料,采用最小二乘分析法、距平分析法、Mann-Kendall趋势分析法和小波分析等方法,分析了艾比湖绿州地区太阳辐射的年际变化趋势。研究结果表明:(1)该地区年辐射量总体呈现下降趋势,相对变化幅度为1.28,波动相较平稳。年内辐射量主要集中在5—8月,占全年的52%,呈正态分布状态,年内各月都呈下降趋势,其中7月的下降速率最大。(2)艾比湖绿洲的总辐射量主要集中在春夏两季,且4个季节的变化趋势基本相同,均出现了从"变亮"到"变暗"的交替过程。通过检验阈值在99%的水平下显示,辐射量在1986年出现突变。全年总辐射量的变动与四季变化趋势基本相同。(3)对于21a、10a和7a周期变化都存在着相对"亮期"和相对"暗期",但振荡周期不同。     

新疆克里雅河洪泛事件与树轮记录的初步研究

新疆克里雅河尾闾地带的达里雅博依绿洲位于塔克拉玛干沙漠腹地。在塔克拉玛干沙漠腹地,光、热条件非常充分,水分是影响胡杨生长的主要因子。由于上游截流用于农业生产及河流下渗等因素的影响,导致下游水量逐渐减少,只有特大洪汛期才有洪水泻入下游尾闾地带。因此,胡杨的生长与洪汛期洪水密切相关,洪水较大的年份输入的水量多,有利于胡杨的生长。本文对新疆克里雅河尾闾地带胡杨(Populuseuphratica)树轮进行了初步研究,发现树轮宽度与克里雅河径流量的相关性较差,轮宽与器测径流量的相关系数仅为0.15,考虑到胡杨生长对径流量的滞后效应,滞后3年的轮宽与器测径流量的相关系数为0.30,但与洪水年份有较好的对应性。近百年来的9次洪水年份分别为1941年、1963年、1971年、1972年、1981年、1987年、1996年、2000年和2001年,均对应于胡杨树轮宽度较大的年份,但一些年份有一定的滞后期。     

石羊河流域民勤绿洲生态需水与生态建设

分析石羊河流域现状水和生态问题,总结产生流域水与生态问题的根源。在分析石羊河流域下游地区生态系统组成的基础上,推算下游民勤绿洲生态系统生态需水。同时讨论石羊河流域下游民勤绿洲保护的对策和措施,提出建立节水型"社会—经济—生态"复合大系统的创新思想。最后,创新性地提出在石羊河地区建立生态特区的意义,为本地区发展和生态保护提供另一种思路。     

基于光谱混合分解的民勤生态治理效果评价

作为退化绿洲典型,甘肃民勤生态治理效果的评价对全球干旱区土地退化防治具有重要借鉴作用。使用Landsat系列遥感数据,基于光谱混合分解模型,采用土地覆被/利用分类后比较和端元丰度值差值的方法,对民勤生态工程第二阶段初期(2010—2015年)的治理效果进行了定性和定量研究。结果表明:民勤县土地退化面积为39 712.14hm^2,恢复面积为101 503.44hm^2,恢复面积大于退化面积,呈现出恢复的态势。沙地面积减少,沙地的沙化程度降低;盐碱地面积虽有增加,但盐碱地的盐渍化程度有所下降;林草地相较耕地、夏作耕地相较春作耕地成为当地优势植被地类;水域面积虽有减少,但水域的水含量有所增加。民勤经过近20年的生态修复治理,已经进入良性修复阶段。     

策勒绿洲21种豆科牧草叶绿素荧光参数比较

策勒绿洲位于塔克拉玛干沙漠南缘,当地牧草生长受强光、高温、干旱、土壤肥力低下等多种环境因子的制约。本文以生长在策勒绿洲边缘的21种豆科牧草为研究对象,测定牧草叶片快速叶绿素荧光诱导曲线及其参数,比较21种豆科牧草的光系统II(PSII)特性,进一步分析本地区环境对不同牧草的影响。通过对牧草各荧光参数进行聚类分析,将牧草分为4组,第1组牧草（牧草型三叶草、驯鹿和敖汉苜蓿）初始荧光（Fo）、单位反应中心吸收的能量（ABC/RC）、单位反应中心捕获的能量（TRo/RC）和单位反应中心耗散的能量（DIo/RC）值最高,而最大荧光（Fm）、PSII 潜在活性（Fv/Fo）、PSII 最大光化学效率（Fv/Fm）、单位面积反应中心的数量（RC/CSo）、单位反应中心电子传递的能量（ETo/RC）和荧光诱导曲线初始斜率（Mo）最低;第4组牧草（农宝、甘农3号、和田大叶、牧歌、费纳尔紫花苜蓿、金皇后、新牧二号、苜蓿和新疆大叶苜蓿）Fo、ABC/RC、TRo/RC和DIo/RC值最低,而Fm、Fv/Fo、Fv/Fm、RC/CSo、ETo/RC和Mo最高;第2组牧草（阿尔冈金、皇冠、北疆紫花苜蓿、新牧一号、巨人苜蓿和苜蓿王）和第3组牧草（沙打旺、三得力和红豆草）的值趋于中间水平。结果说明:策勒绿洲恶劣的气候条件对各组牧草均产生了一定的胁迫,对牧草PSⅡ的反应中心的活性及电子链的传递产生抑制,各组受到环境抑制的程度为:第1组>第2组>第3组>第4组。第4组牧草受到的影响相对较小,比较适合在本地区种植,而第1组和第2组牧草受到外部环境的干扰较大,PSⅡ的结构和功能受到严重影响,不适合在本地区种植。     

Mapping the dynamic degree of aeolian desertification in the Shiyang River Basin from 1975 to 2010

The Shiyang River Basin is an area of China that is severly affected by aeolian desertification. Thus, we established an aeolian desertified land classification system for visual interpretation, which classified the Aeolian Desertified Land(ADL)into Slight(SL), Moderate(M), Severe(S) and Extremely Severe(ES) according to the severity. Imagery of Landsat series(acquired in 1975, 1990, 2000 and 2010) were employed to monitor the status, trend and spatial pattern of aeolian desertification, especially to map the overall spatial pattern of ADL dynamics by proposing a new Dynamic Index(DI) in the Shiyang River Basin from 1975 to 2010. The results show a generally decreasing trend from 1975 to 2010. However, the ES ADL kept increasing throughout the whole study period. Moreover, the area of ADLs with different severity increased with increasing severity, this S and ES ADLs dominated characteristics of aeolian desertification was contrary to those sandy lands in eastern China where was dominated by SL and M ADLs. Among the three sub-periods of 1975-1990, 1990-2000 and 2000-2010, the first two were the restoration stage, while the last one was the expansion stage of aeolian desertification. Moreover, all these new ADLs occurred in Minqin County during 2000-2010, indicating a detrimental increase of aeolian desertification in Minqin, and the concentration of ADLs toward the lower reaches of the Shiyang River Basin.The DI works well to identify areas with desertification changes no matter the sub-periods. Moreover, DI results disclosed a stable status of aeolian desertification, and the DI decreased with increasing ADL severity. These results indicate that it will be difficult to control the expansion of aeolian desertification in Minqin County over an extended period of time.Thus, we suggest effective and long-lasting aeolian desertification control programs in the Shiyang River Basin, especially in Minqin, and SL and M ADLs should have priority in facilitating a quick reversal of aeolian desertification.