分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-04-29 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为揭示系统发育和植物功能性状对新疆木本植物开花物候的影响，以新疆乌鲁木齐、伊宁和喀什三地典型植物园或公园的木本植物为研究对象，利用系统发育信号值和系统发育广义最小二乘模型（phylogenetic generalized least squares, PGLS），探究开花物候分布特征、谱系保守性以及功能性状的贡献率。结果表明：（1） 新疆木本植物开花期集中在3月31日至4月20日，持续时间为（13.03±0.38） d。乔木、肉质果、彩色花和风媒植物分别比灌木、非肉质果、非彩色花和虫媒植物的开花早。（2） 亲缘关系越近的物种开花物候特征越相似，系统发育信号值Pagel’s λ为0.67⁓0.74。（3） 果实类型、花色和传粉方式与开花物候最相关，解释度为17.4%⁓31.6%。本研究证明系统发育和植物功能性状均能影响新疆木本植物开花物候，研究结果对阐明干旱区生物多样性维持机制和虫植关系具有重要意义。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 以锡尔河流域哈萨克斯坦境内农田土壤为研究对象，结合经典统计学和地统计学方法，开展了0~20 cm 土层土壤粒度特征及空间异质性研究。结果表明：（1）各子研究区内不同粒径土壤颗粒的分布特征较为相似，均以 0.25~0.05 mm和0.05~0.01 mm粒径颗粒的平均含量占比最高，除子区3中粒径为1.0~0.25 mm土壤颗粒含量具有较 强的变异性，其他各粒径土壤颗粒含量都具有中等程度变异性；（2）子区1中除粒径为1.0~0.05 mm土壤颗粒以外， 其他粒径土壤颗粒含量的块金系数均<40%，子区2各粒径土壤颗粒含量块金系数均<50%，子区3除粒径<0.001 mm 土壤颗粒以外，其他粒径土壤颗粒含量的块金系数均<40%，表明各研究区内土壤颗粒组成已经受到不同程度随机 性因素的影响；（3）利用克里金插值方法对研究区不同粒径土壤颗粒含量进行空间插值，插值结果表明研究区内不 同粒径土壤颗粒含量在空间分布上表现出不同的分布特征。研究结果可为农田土壤的合理利用以及退化土壤改 良提供科学依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2022-04-14 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 以吐鲁番市高昌区为例，利用1990、2000、2010年和2018年4期遥感影像解译获取研究区土地利用变化数据，基于格网尺度，综合运用土地利用转移矩阵、核密度估计、生态环境质量指数和生态贡献率等方法，定量分析研究期内高昌区城市化地区、农产品主产区、生态功能区三大主导功能区土地利用转型的时空格局特征及生态环境效应。结果表明：（1）19902018年高昌区三大主导功能区土地利用转型的空间格局表现为农产品主产区用地面积总体增加，城市化地区用地面积波动增长，生态功能区用地面积则呈现减少趋势。研究期内土地利用空间集聚性中部高于北部和南部，2018年北部的空间集聚性增强。（2）19902018年高昌区生态环境高质量区和低质量区在减少，较高质量区以及较低质量区在增多。中部有生态环境质量改善的趋势，而北部和西南部有生态环境退化的趋势，但总体退化趋势略小于改善趋势，生态环境质量趋向于良性发展。本文通过研究期内高昌区土地利用转型及其生态环境效应的定量分析，以期为协调高昌区土地资源的可持续利用与生态环境保护提供借鉴。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为更加深入地了解土壤颗粒对137Cs分布的影响，选取新疆准噶尔东部地区沙土、灰棕漠土和灰漠土3种主要的土壤类型，探讨不同土壤类型及自然地理环境条件下137Cs与土壤颗粒的关系。结果表明：沙土、灰棕漠土和灰漠土均以＞50 m的颗粒占据主导地位，其占比介于51.35%~90.22%，中值粒径（D50）表现出风沙土＞灰棕漠土＞灰漠土的趋势；灰棕漠土137Cs质量活度变化范围为0.32~15.70 Bqkg-1，其土壤剖面分布与＜2 m和2~5 m的土壤颗粒具有较强的一致性；风沙土137Cs比活度的分布分别与＞50 m土壤颗粒（0~14 cm）含量及D50剖面（0~12cm）分布趋于一致，而灰漠土137Cs比活度与各粒级土壤颗粒剖面并未表现出相同的变化趋势；风沙土和灰漠土中，对137Cs质量活度影响最大的均为2~5 m粒级的土壤颗粒，而灰棕漠土中137Cs受10~50 m粒级土壤颗粒影响最大。准噶尔东部地区3种土壤类型137Cs均与土壤颗粒存在密切关系，通过土壤剖面不同粒级土壤颗粒含量预测不同剖面137Cs质量活度具有一定参考价值。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 21世纪初有研究提出我国西北尤其是新疆气候出现暖湿化的论断，但针对不同时间尺度下新疆气候暖湿化特征还缺乏明确结论。基于新疆区域观测的气候水文资料，结合近年来发表的新成果，对中国新疆区域历史时期至年代际尺度暖湿化特征进行了全面梳理和对比分析，综合评估了新疆气候暖湿化在不同时间尺度下的演变特征。结果表明：（1）过去千年和百年新疆气候主要呈暖干-冷湿的水热配置特征，近百年存在显著的年代际变化特征，其中20世纪80年代以来经历了明显的暖湿化过程，但变幅未超出历史各时段的变率范围；（2）1961年以来北半球中高纬度地区气候总体呈暖湿化特征，其中新疆及以北西伯利亚地区、欧洲北部等均有明显的暖湿化特征，新疆连接着发生暖湿化的高纬度地区和青藏高原地区，说明气候暖湿化并不是新疆所独有的，但新疆气候增湿过程在同中纬度地区具有独特性；（3）19612019年新疆气候年际温湿以暖湿-暖干配置为主，20世纪90年代之后新疆年及季节多呈暖湿配置；增暖增湿速率在逐气候态时段增强，但在当前时段有减缓趋势，说明增温增湿趋势有阶段性特征，并呈非线性增加态势。虽然近30 a以来新疆气候暖湿化趋势明显，变暖程度逐渐增强，蒸发需求旺盛，但降水增加绝对量并不大，当前的增湿特征并不能改变新疆的干旱气候环境。研究成果为不同空间尺度下新疆气候和暖湿化评估提供重要的科学基础。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2022-01-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 常年受西风影响的阿尔泰山是古气候研究的重点区域之一。为探究将阿尔泰山泥炭植物碳和氧同位素（13Ccell和18Ocell）的现代过程研究直接运用到百年或千年尺度古气候重建中的合理性，在可靠的210Pb、137Cs测年基础上，分析了19622017年哈巴河气象站冷季（10月次年4月）、暖季（59月）以及年尺度上气温、降水量、相对湿度与黑阳坡泥炭13Ccell、18Ocell的相关关系。结果显示：黑阳坡泥炭13Ccell与58月相对湿度显著负相关（r=-0.52，P），18Ocell与11月次年1月降水量显著正相关（r=0.49，P），黑阳坡泥炭13Ccell、18Ocell变化可以看作分别是58月相对湿度和11月次年1月降水量的代用指标。本研究为阿尔泰山泥炭-纤维素同位素记录的古气候解译提供了多年尺度的数据支撑，不仅丰富了我国关于泥炭地同位素现代器测的过程研究，也对研究区利用泥炭纤维素同位素开展长时间尺度上古气候定量化研究具有重要意义。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 雪岭云杉林是新疆天山北坡山地森林中广泛分布的优势种，探讨林分密度对天山雪岭云杉林器官生物量分配格局和树高-胸径异速生长的影响，对于阐明雪岭云杉林生物量在不同环境中的适应具有重要意义。通过分析在不同林分密度（≤300株·hm-2、300～450株·hm-2、450～600株·hm-2、＞600株·hm-2）下雪岭云杉林（Picea schren⁃kiana）的生长特性，研究林分密度对雪岭云杉林器官生物量分配格局及树高-胸径异速生长的影响。结果表明，随着林分密度增加，雪岭云杉林各器官平均生物量均降低；树干和树根生物量占比增加，树枝生物量占比减少，树叶和树皮生物量占比变化不显著；雪岭云杉林树高和胸径均随林分密度的增加而降低。此外，雪岭云杉林树高（H）和胸径（D）间具有显著的异速生长关系，其中树高-胸径（H-D）的最优异速生长方程为：y = 2.312 × x0.900（R2=0.761，P<0.01）；随着林分密度增加，雪岭云杉林lgH-lgD 呈现出复杂非线性异速生长关系，该关系的显著性受林分密度变化呈现逐渐降低的趋势，这表明林分密度通过雪岭云杉林对生长资源的竞争影响各器官的生长发育。研究结果可为雪岭云杉林的可持续经营与管理提供理论依据和数据支撑。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为研究不同海拔雪岭云杉（Picea schrenkiana）径向生长对气候要素的响应关系，分别在新疆伊犁尼勒克喀什河流域森林低、中、高海拔采集雪岭云杉树芯样本，建立不同海拔雪岭云杉树轮宽度年表。树轮年表与气象资料相关分析结果显示：影响3个采样点树木径向生长的气候因子主要是平均气温和相对湿度，对降水响应微弱。高、低海拔树轮径向生长对气温和相对湿度的响应相同，均对气温正响应，与相对湿度负响应，中海拔则与高低海拔相反。自1991年研究区气候突变后，雪岭云杉径向生长发生“生长分异”，高、低海拔树轮宽度指数呈显著下降，而中海拔呈显著上升。气候突变点前后，树木径向生长主要对气温和相对湿度响应关系不稳定，中海拔对5—9月的气温的正相关和对相对湿度的负相关显著增强，而低、高海拔主要与7—8月的气温转为显著负相关，与1—2月、7—8月相对湿度的正相关显著加强。根据雪岭云杉对气候要素的响应模式，气温的快速升温会加快水分蒸发，相对湿度随之下降，从而引起的干旱加剧对低、高海拔林区雪岭云杉生长产生负面影响，而适宜的增温可能对森林中部雪岭云杉生长具有促进作用。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 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。
分类： 地球科学 >> 地球化学 提交时间： 2021-03-03 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 土地沙漠化是当今全球最严峻的环境问题之一，也是我国西北干旱区面临的主要生态环 境问题。开展土地沙漠化动态研究有助于沙漠化灾害防治与国土资源空间开发。以 2000—2018 年 MODIS-NDVI 1 km 月数据为基础，运用栅格累加法与转移矩阵法对塔里木盆地土地沙漠化的变 化速率、空间特征及其成因进行探索分析，结果表明：（1）土地沙漠化是一个具有年际波动和累积 效应的动态变化过程；（2）栅格累加法具有较强的连续动态分析能力，能准确分析土地沙漠化变化 速率、演变趋势、变化的空间特征，可以定量分析土地沙漠化原因；（3）塔里木盆地沙漠化退化主要 是草地的退化，沙漠化改善则主要是林地和耕地的改善；（4）2000—2018 年，塔里木盆地土地沙漠 化整体呈极重度沙漠化逐级向非沙漠化变化的改善趋势，转移路径为:极重度沙漠化→重度沙漠化→中度沙漠化→轻度沙漠化→非沙漠化，改善区主要分布在绿洲区，恶化区主要在塔里木河中游 与车尔臣河下游，土地沙漠化成因主要为人类活动。此文研究方法为土地沙漠化动态监测提供了 一种新思路，其研究结果可为塔里木盆地国土资源开发和沙漠化治理提供理论依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-02-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 把握兵地聚落差异，以期为新疆兵地融合发展提供理论依据。基于土地利用数据，运用探 索式空间统计模型定量分析天山北坡兵地乡村聚落空间格局与经济发展差异，并基于其差异对其 融合发展提出相应对策。结果表明：（1）天山北坡兵团与地方乡村聚落在空间、规模、区位以及形 态分布特征上均呈现出明显的空间差异，乡村聚落空间整体上呈集聚分布模式，地方聚落集聚态 势较明显；聚落规模呈低值集聚的分布特征，兵团聚落大多为大规模聚落斑块，地方聚落则相反； 乡村聚落的分布具有明显的高程、坡度、道路、河流、城镇指向性，而兵团聚落分布于区位条件较差 地区；在乡村聚落的外部形态复杂度上，地方聚落大于兵团聚落；（2）经济发展方面，天山北坡整体 经济发展较为良好，兵团人均地区生产总值较高，以农业作为主要产业，地方经济结构较为多样， 除农业外，牧业也是其主要产业；（3）基于兵地聚落间差异，提出相应的融合对策，在空间格局上， 根据实际情况适当进行兵地聚落的迁移合并；在经济发展方面，有效利用优势互补原则，推进兵地 间产业融和。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-12-17 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 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。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-12-17 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 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。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-06-02 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 通过利用地理信息手段对新疆天山北坡的地名文化景观进行可视化分析，将不同类型的地名进行分类，共分划分出了兵团类、自然类、工(宫)运类、民族类、数字类、姓氏类、直属类、移民类与其他类地名共9种类型。在此基础上，利用GIS技术将点状化的地名进行分类分层和核密度分析，将不同类型的地名集聚和分布状况进行可视化分析，着眼于新疆天山北坡的历史、经济、自然、民族文化等情况，对不同类型的地名集聚和分布状况进行分析，研究发现该区域地名整体较集中地分布在南部天山与北部沙漠盆地之间的几个绿洲城镇集群附近，其余9种类型地名除直属类分布较离散外，其他类型基本都分布在中部绿洲条带线上，呈现出各自历史情况、经济条件、自然特征和包括屯垦、民族、移民以及新疆地域文化特色规律的分布特征。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-01-06 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 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。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2019-11-15 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 为了探讨既能保留光谱信息又能准确对土壤有机质含量进行快速检测。以新疆南部渭干河—库车绿洲内部73个土壤样点及其对应的高光谱数据为研究对象，采用小波变换与数学变换进行光谱数据预处理，分析各小波分解重构光谱在不同有机质含量与不同土壤类型下光谱曲线差异，通过相关分析确定最大小波分解层并筛选敏感波段，结合灰色关联分析与随机森林预测分类模型对各小波分解特征光谱进行重要性分析，最后基于最优特征光谱建立多元线性预测模型并进行分析。结果表明：（1） 耕作土壤与林地土壤光谱曲线波段相较盐渍土壤和荒漠土壤光谱曲线变化较为平缓，同时在水分吸收波段处，盐渍土壤光谱曲线吸收谷最深。（2） 小波变换分解光谱与土壤有机质含量的相关性随着分解层数增加呈现先减后增趋势，在第6层中，特征光谱曲线与敏感波段数量变化趋于稳定，确定为小波变换最大分解层。（3） 随机森林模型相比灰色关联分析对于各小波分解层因子的筛选符合预期，按照对土壤有机质含量影响从高到低排序为L3-(1/LgR)′、L4-(1/LgR)′、L6-(1/LgR)′、L5-(1/LgR)′、L2-(1/LgR)′、L0-1/LgR、L1-1/LgR。（4）在小波分解光谱中，中频范围特征光谱对干旱区土壤有机质含量的估测能力优于高频与低频范围特征光谱，同时基于L-MC建立的模型精度最高。研究表明：基于机器学习分类方法结合小波分解的土壤光谱有机质含量监测，可以有效的减少噪声波段干扰，并提高特征波段的分类预测精度。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2019-11-15 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 为了探讨天山雪岭云杉林生物量在个体组织中的分配情况及其变化规律，在研究区进行了大量的野外测量，利用已有的雪岭云杉林估算方程，分析了天山雪岭云杉林生物量在各器官（干、枝、叶、皮、根）中的分配及其变化规律。结果表明：（1） 研究区雪岭云杉林的平均生物量为388.74 t·hm-2，树木各器官中，干、枝、根、叶和皮分别占生物量的43.65%、28.60%、13.49%、11.08%和3.18%。（2）各径级生物量所占百分比为：33.53%（40~50 cm）、20.13%（20~30 cm）、19.59%（30~40 cm）、18.19%（50~60 cm）和2.05%（10~20 cm）；树木生物量在不同树高中的分配表现为：48.78%（20~30 m）＞35.27%（10~20 m）＞14.70%（30~40 m）＞1.25%（0~10 m）；地上和地下生物量的分配比例为：87.54%和12.46%，分别为340.30 t·hm-2和48.44 t·hm-2。（3） 随海拔升高，天山雪岭云杉林生物量呈“单峰”变化，在海拔2 100~2 400 m处达到最大值611.58 t·hm-2；干、皮生物量所占比例随海拔升高而减小，枝生物量逐渐增加，叶、根生物量呈先减小后增加的趋势；径级20~30 cm、30~40 cm和50~60 cm的生物量随海拔升高均呈“单峰型”变化趋势，都在海拔2 100~2 400 m处达到最大；雪岭云杉林不同树高生物量随海拔的升高呈现的趋势不同。天山雪岭云杉林生物量和年均降水量随经纬度的升高均呈降低变化，研究区林分生物量自西向东总体呈现逐渐降低的趋势；林分密度、海拔和降水共同决定了森林生物量的大小及其变化规律，海拔2 100~2 400 m是本研究区雪岭云杉林生长的最适宜场所。结果可为雪岭云杉林生态系统的恢复和重建提供基础资料，对研究区进行综合管理与生态健康分析具有重要意义。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 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。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 以新疆有无人为干扰土壤的实测光谱为数据源，利用去包络线法提取其吸收特征和敏感波段，建立了多种基于去包络线法的土壤盐分估算的一元、多元线性回归模型。结果表明：① 去包络线法能明显增强土壤光谱在400~610 nm和610~800 nm波段的吸收特征；② 有/无人为干扰区土壤盐分含量与去包络线一阶微分的相关性较好，敏感波段在无人为干扰区集中于可见光区(400~800 nm)，而人为干扰区为可见光-近红外区(400~2 400 nm)；③ 土壤盐分值预测模型精度从高到低在有/无人为干扰区基本上是：去包络线6个吸收特征模型>去包络线和去包络线一阶微分敏感波段模型>去包络线3个吸收特征模型>单个吸收特征模型。有/无人为干扰区最佳预测模型的[WTBX]R2[WTBZ]分别为0.86和0.92。无人干扰区最优模型(6个吸收特征)的相对分析误差（RPD）达到了3.06，大于3，说明其能极好并且稳定的预测此区土壤盐分值。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 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。
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