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  • 滴灌水盐氮调控对棉田水肥盐运移及棉花产量的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为明析覆膜滴灌条件下水盐氮调控对土壤水盐养分运移变化、棉花生长指标及产量的影响,通过两年三因素全组合大田试验,设置灌水量三水平(W1:2700 m3 ·hm-2、W2:3600 m3·hm-2和W3:4500 m3·hm-2)、含盐量三水平(S1:3 dS·m-1、S2:6 dS·m-1和S3:9 dS·m-1)、施氮量三水平(F1:105 kg·hm-2、F2:210 kg·hm-2和F3:315 kg·hm-2),研究了不同水盐氮组合对土壤水分、盐分、氮素分布及植株生长、产量的影响。结果表明:土壤水分主要聚集在30~40 cm 土层,不同土层深度的含水率基本呈先增大后减小的变化趋势;蕾期和花铃期的 S3F3W1 和 S2F3W1 比S1F3W1的0~40 cm土层平均含水率增大1.3%~21.8%;同一灌溉量下S1F3组合的平均含水率比S1F2和S1F1增大1.39%~13.83%。土壤盐分生育期内呈现先减少后增加的变化趋势;S1土壤盐分随施氮量的增大而先增大后减小,S2、S3土壤盐分随施氮量的增加而减少。W2、W3处理中,氮素在40~60 cm土层中缓慢积聚;S1处理的氮素含量明显高于S2、S3。土壤水分、盐分、氮素含量交互影响,在适宜的土壤水分、氮素条件下,较低的土壤含盐量,能使植株更好地利用养分,利于植株的生长进而促进产量的形成。为获得较高的经济效益,低、中盐土壤推荐灌溉量为3600 m3·hm-2,施氮量为210 kg·hm-2;高盐土壤推荐灌溉量为4500 m3·hm-2,施氮量为315 kg·hm-2。研究为探索干旱区多年膜下滴灌棉花农田生态系统水盐养分运移机制及水肥高效利用提供科学的理论依据。

  • 生物炭施加对微咸水滴灌棉田土壤水热盐及棉花生长的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为解决北疆淡水缺乏和土壤质量下降的问题,通过大田试验探明不同灌水矿化度及生物炭施加量对棉田土壤水热盐环境及棉花生长的影响。设置4个生物炭施加水平(B0:0 t∙hm-2、B1:20 t∙hm-2、B2:40 t∙hm-2、B3:60 t∙hm-2)和3个灌水矿化度水平(S1:1 g∙L-1、S2:3 g∙L-1、S3:5 g∙L-1),采用双因素完全随机组合试验,研究不同处理对土壤水盐温分布、棉花生长指标、干物质积累量、产量及水分利用率的影响。结果表明:施加生物炭与灌水矿化度的增加均使得土壤含水率和含盐量升高。生物炭施加量的增加使得平均土壤温度升高,升高幅度介于5.9%~15.1%,灌水矿化度对平均土壤温度存在显著影响,但各处理间差异不显著。生物炭施加提高棉花株高、叶面积指数和地上部干物质量。棉花籽棉产量和水分利用率最大值均出现在B2S2处理,为6526.4 kg·hm-2和2.01 kg·hm-2;最小值均出现在B0S3处理,较B2S2处理分别减少18.50%和26.87%。构建多元回归方程,基于棉花高产、高水分利用率;结合归一化处理和空间分析得出最佳生物炭施加量、灌水矿化度区间分别为26~46 t∙hm-2和2.45~3.04 g∙L-1。

  • 塔里木盆地西部图木舒克—昆玉沙漠公路沿线风沙环境特 征

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为了摸清在建图木舒克—昆玉沙漠公路沿线的风沙环境特征,根据沙漠公路沿线风沙要素特征有针对性地进行风沙防护工程实践,采用现场踏勘、结合 ERA5 风速数据以及卫星影像数据,对图木舒克—昆玉沙漠公路沿线风沙活动规律进行分析。结果表明:公路沿线年平均风速在 3.03~3.28 m·s-1,年均起沙风速在 5.85~6.10 m·s-1,年起沙风频率在 16.87%~21.41%。起沙风集中处在春、夏季,4—8 月是一年中起沙风频率最高的月份,公路沿线以偏东风( NE , ENE , E , ESE ) 为 主 , 麻 扎 塔 格 山 以 南 偏 西 起 沙 风 频 高 于 以 北 。 沿 线 年 输 沙 势 ( DP ) 在99.77VU~145.30VU,属低风能环境,中变率。麻扎塔格山南北两侧沙丘体积、密度差异明显,沿线沙丘移动速率在1.19~3.69 m·a-1,为中等移动速度,沙丘移动速率与沙丘垂直投影面积大小存在明显的负相关关系,移动方向范围在171.76°~192.53°,与合成输沙方向(RDD)基本吻合。麻扎塔格山以北防沙体系的设计以东侧为主,以南则要东西兼顾。

  • 磁氮耦合对膜下滴灌加工番茄产量及 水肥利用效率的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-12-16 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为探究适合膜下滴灌加工番茄的磁化水施肥制度,本研究以产量和水肥利用效率为目标,设置4个磁化 水强度0 Gs(M0)、2000 Gs(M1)、3000 Gs(M2)、4000 Gs(M3)和3个施氮量水平200 kg N·hm-2(N1)、250 kg N·hm-2 (N2)和300 kg N·hm-2(N3),采用裂区试验设计,进行田间试验。通过监测加工番茄生育期内的土壤含水率、株高、 茎粗及地上部生物量,并结合最终产量指标,探究各磁氮组合对加工番茄水肥利用效率的影响。结果表明:磁化水 滴灌显著提高了加工番茄的土壤含水率,增加了土壤储水量,磁氮耦合显著提升了20~40 cm土层土壤含水率。磁 化水强度在2270~3678 Gs,施氮量220~230 kg·hm-2时,可促进加工番茄生长,磁化强度大于4000 Gs且施氮量超过 250 kg·hm-2时,不能进一步提高加工番茄的生长。随磁化强度的增加,加工番茄产量及水肥利用效率呈先增后减 的变化,施氮量的增加,会提高产量和水分利用效率,但会降低氮肥偏生产力。其中,M2N3处理的产量和水分利用 效率最大,为169.67 t·hm-2和35.61 kg·m-3,M2N1处理的氮肥偏生产力最大,为822.54 kg·kg-1。运用回归分析并结 合空间分析的方法,综合考虑得到产量、水分利用效率和氮肥偏生产力三者取得较大值时的磁氮区间为2270~ 3678 Gs和220~230 kg N·hm-2。本研究可为新疆加工番茄科学应用磁化水和氮肥提供理论支撑,为优化磁氮组合 配置以提升加工番茄产量提供科学指导。

  • 尉犁-且末沙漠公路沿线风沙环境特征及沙害防治对策研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-11-13 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 尉犁-且末沙漠公路(简称尉-且沙漠公路)穿越塔克拉玛干沙漠腹地,对于实现新疆社会稳定和长治久安提供有力交通保障。风沙危害是尉-且沙漠公路建设和通车的主要危害,亟需采取防治措施对该公路进行保护。基于ERA5风况数据,全方位分析了尉-且沙漠公路沿线的风能环境,并结合遥感影像分析沿线的沙丘移动特征,系统阐述了沿线遭受的风沙危害,在此基础上对该沙漠公路提出了有针对性的风沙防治措施。结果表明:(1) 沿线年均起沙风速介于6.03~6.64 ms-1之间,年起沙风频率介于14.73%~30.44%之间。(2) 起沙风主要发生在春夏两季中。起沙风主方向以ENE、E为主。(3) 沿线年输沙势介于106.48~293.70 VU之间,存在低、中两种风能环境,年方向变率指数介于0.49~0.74之间,属中比率,年合成输沙方向介于213.48~255.94之间,各方向季输沙势与季起沙风频率变化特征一致,方向变率指数呈现明显季节变化特征。风能环境的时空变化特征造成了沙丘移动速率的空间差异性,在起沙风作用下,沿线遭受不同程度的风沙危害,沿线按照阻-固原则,有针对性地设置工程、生物并存的防治措施。研究结果全面概述了尉-且沙漠公路沿线的风沙环境特征及危害,为该公路沿线防治措施的设置及后续改进优化提供理论依据。

  • 博尔塔拉河源流区径流对气候变化的响应及预测

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-09-27 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 冰川径流是西北干旱区径流的主要组成部分,研究未来气候变化对冰川径流的影响对西北干旱区径流至关重要。以博尔塔拉河上游源流区为研究区,构建嵌入冰川模块的SWAT模型,模拟温泉水文站19722018年月径流过程,并在此基础上研究了气候变化情景下(RCP4.5和RCP8.5)未来(20202050年)气候变化对冰川径流的影响。结果表明:SWAT模型能够很好地模拟源流区径流变化过程,在整个模拟期间,径流数据的纳什系数(NSE)为0.82,偏差百分比(PBIAS)为-3.22%,均方根误差与实测值标准差的比值(RSR)为0.42,决定性系数(R2)为0.84,模型性能评定为优。根据CMIP5气候模式2种情景的模拟结果,2种情景模拟未来总径流都呈现出增加趋势,分别将以0.31108 m3(10a)-1和0.40108 m3(10a)-1的速度继续增加,冰川径流占比较历史时期的27.61%分别提升了4.84%和9.38%。冰川径流增加是径流量增加的主要原因。通过相关性分析发现,随着气温的升高,冰川消融时间提前,冰川消融加速,冰川积累时间减少,导致冰川面积进一步的缩减。研究结果可为博河地区水文资料历史变化、未来演变趋势和预防气候变化带来的潜在风险提供依据。

  • 干旱区绿洲膜下滴灌棉田蒸散发

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-03-13 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 蒸散发是干旱区农田水循环过程中水分消耗的主要途径,对研究气候变化下干旱区农田耗水规律和制定 科学的灌溉制度有重要作用。连续3 a利用大型称重式蒸渗仪监测滴灌棉田蒸散发,设置覆膜与不覆膜对比试验, 研究蒸散发过程,分析覆膜和气象因素对蒸散发的影响。结果表明:(1)在棉花整个生育期内,覆膜与不覆膜滴灌 棉田的平均蒸散量分别为292.15 mm和429.22 mm,膜下滴灌的种植方式可以降低31.93%的蒸散量。(2)蒸散量和 蒸散强度在不同生育阶段的大小关系:花铃期>蕾期>吐絮期>苗期。(3)滴灌棉田在00:0008:00进行凝结,在 08:0023:00进行蒸散发,蒸散量在午后达到最大值,苗期最大值出现最早,花铃期最大值出现最晚。(4)蒸散发与 风速、辐射、气温呈正相关;与湿度和气压呈负相关。(5)降雨会促进滴灌棉田蒸散发。总体而言,覆膜可以减少水 分蒸散发,有助于提升农业生产过程中的水分利用效率。

  • 南疆塔中-38团沙漠公路沿线风沙输移规律与 防沙体系研究

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 在建塔中-38团沙漠公路由塔克拉玛干沙漠腹地延伸至其东南缘,全程皆分布不同程度的风沙危害形 式,对沙漠公路的建设、服役、养护等造成严重威胁。基于该地区的遥感影像解译及风况数据分析,揭示了沙漠公 路沿线不同区段内的风沙环境特征和沙丘移动规律,在此基础上提出了相应的沙害防治体系框架。通过研究发 现:(1)沙漠公路沿线区段盛行起沙风向为NE、ENE、E,起沙风频率由21.7%增长至33.8%,风向特征由锐双峰态势 发展为钝双峰态势,风沙环境逐步恶劣;(2)沿线区段输沙势介于178.23~309.43 VU,风能环境为低至中等,合成输 沙方向介于SW-WSW,风向变率为中等;(3)区段沙丘年平均移动速度在3.16~6.26 ma-1 之间,沙丘移动速度和方 向存在明显空间差异,且部分区段沙丘移动方向与合成输沙方向一致性较差。基于以上沙漠公路区段环境特征, 提出阻-固结合的沙漠公路防沙体系,对沙漠公路沙害的发展变化规律与公路的可持续研究具有实际应用价值。

  • 近50 a新疆风蚀气候侵蚀力迁移特征及影响因素研究

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2022-04-13 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 以19692019年新疆维吾尔自治区62个气象站点的逐日气象资料为数据基础,探究气象 因子变化对风蚀气候侵蚀力的影响;运用地理加权回归模型及重心迁移模型,从时空尺度上分析新疆风蚀气候侵蚀力重心迁移规律;结合有效敏感性指数和有效影响面积(EIA)等指标,定量描述 风蚀气候侵蚀力对各气象因子的敏感程度,从区域尺度上分析新疆不同区域影响风蚀气候侵蚀力的主导因子差异性。结果表明:近50 a风蚀气候侵蚀力的重心迁移范围主要分布在南疆、北疆和东疆交界处,年际与月际迁移方向均呈现西北东南西北的往复迁移特征,春夏季来临之际重 心由西北向东南方向迁移,寒冷季节临近时则向西北回迁。气候因子对风蚀气候侵蚀力的影响程度表现为风速>气温>降水量>相对湿度。近30 a来风速、平均气温、相对湿度及降水量对风蚀气候侵蚀力的EIA分别减少了124598.15 km2、51891.28 km2、11287.12 km2、18627.12 km2。区域上,北疆阿勒泰地区风蚀气候侵蚀力主要受相对湿度及降水量的影响,南疆西南部地区风蚀气候侵蚀力主要受风速和平均气温的影响,东疆地区风蚀气候侵蚀力主要受风速的影响。研究结果可为新疆地区土壤风蚀灾害的防治及评估提供区域性的差异化理论指导,同时为土壤风蚀的大尺度驱动力研究提供新的研究视角。

  • 长期滴灌棉田非灌溉季节土壤盐分累积特征

    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: 非灌溉季节冻融过程中土壤水盐的运动变化特征,直接影响春季作物灌水决策。本文对新疆绿洲灌区6块不同滴灌年限的棉田地块进行田间采样监测,探究冻融过程中土壤水盐运移规律以及不同滴灌年限棉田土壤盐分累积特征。结果表明:(1)随滴灌年限的增加,棉田盐分分布特征由表层聚集转变为向深层累积。(2)在冻融过程中,棉田土壤盐分运动特征存在明显的地块差异,荒地(CK)和滴灌17 a、19 a、23 a地块出现返盐趋势,平均盐分通量为43.61 gm-2d-1、172.57 gm-2d-1、38.18 gm-2d-1和10.53 gm-2d-1。(3)消融期是荒地(CK)、13 a、15 a、17 a、19 a和23 a地块水分和盐分运移最活跃的时期,冻融后所有地块敏感区(0~60 cm)土壤贮水量分别增加了23.43mm、81.26 mm、31.68 mm、62.39 mm、96.98和69.64 mm。研究揭示了冻融过程中土壤水盐运移规律以及不同滴灌年限棉田盐分累积特征,可对新疆非灌溉季冻融条件下和长期滴灌下的土壤管理提供科学指导。

  • 基于农业水足迹的水资源安全时空变化分析——以新疆和田地区为例

    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: 和田地区是典型的内陆干旱区,研究区域水资源安全对指导水资源开发利用,促进社会经济与水资源可持续发展具有重要意义。本文基于水足迹理论,研究和田地区19892018年农作物生产和动物产品生产的农业生产水足迹的组成及时空变化,通过水足迹强度和水资源压力指标从水资源消耗和污染两个角度分析和评价水资源安全状态的时空变化。结果表明:和田地区农业生产水足迹经历了快速增长、缓慢增长和明显下降3个阶段,以农作物生产水足迹与动物产品生产水足迹约8:2的比例组成。各阶段变化以农作物生产蓝水足迹的增减为主导,在空间上呈西高东低分布;水足迹强度呈对数的趋势减小,至2018年缩小为原来的1/19。和田地区水资源压力值均在1以下变化,水资源多年来均处于安全状态,近10 a的水资源压力程度较高。多年来,和田地区农业生产水足迹随时间变化波动增长,水资源利用效率显著提升,而水资源压力也同步增加,不断威胁着区域的水资源安全。

  • 乌兹别克斯坦灌溉农业发展及其对生态环境和经济发展的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-12-14 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 乌兹别克斯坦作为中亚干旱区重要的农业大国,由于其独有的气候条件,灌溉是决定其农 业生产的主要控制因素,因此,研究其灌溉农业发展历程对于保障农业生产与自然环境安全具有 重要意义。通过查阅乌兹别克斯坦灌溉农业发展领域的相关文献,结合联合国粮食及农业组织、 联合国数据检索系统等官方网站提供的资料数据,总结灌溉农田面积、人口、主要作物产量及农业 产值等数据的变化规律,阐述了乌兹别克斯坦灌溉农业的发展历程,分析讨论由农业灌溉引起的一系列环境问题及其对社会经济的影响。结果表明:(1)由于气候干旱少雨,乌兹别克斯坦灌溉用水主要来自阿姆河及锡尔河,下游河道径流量及咸海蓄水量持续下降,暴露河床内大量松散沉积 物并导致频繁的沙尘天气。(2)乌兹别克斯坦整体农业灌溉技术较为落后,过度引水使得部分地表径流汇聚在灌区低洼地带,抬升地下水位,最终引发严重的区域土壤盐渍化,故全面推广先进灌排 技术,是该国未来灌溉农业与生态环境健康发展的主要方向。(3)农业生产是乌兹别克斯坦重要的经济来源,对国内生产总值有显著的正向影响。此研究可为干旱区农业发展及水资源管理提供借鉴。

  • 基于时频分析的 LSTM 组合模型径流预测

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-12-14 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 针对变化环境下径流时间序列复杂的非线性、非平稳性特征,为提高中长期径流预测的准 确性,运用多种时频分析方法构建组合预报模型以探究适用性。以干旱区典型内陆河玛纳斯河为例,利用经验模态分解(EMD)、变分模态分解(VMD)、离散小波变换(DWT)时频分析方法对径流时间序列进行多尺度分解,得到不同频率和特征的子序列。以前期径流、降水量、气温、大气环流因 子等作为长短期记忆神经网络模型(LSTM)的输入变量,采用随机森林法和 Pearson 相关系数法确 定各子序列的最佳预报因子,基于时频分析方法分别构建 EMD-LSTM、VMD-LSTM、DWT-LSTM 组 合预报模型,通过 LSTM 模型对各子序列进行预测,加和重构获得最终预测结果,并与单一的误差 反向传播神经网络(BP)、极限学习(ELM)、LSTM 模型的预测结果进行对比分析。结果表明:组 合模型 VMD-LSTM 预报误差最小、精度最高,纳什系数保持在 0.9 以上,有效避免了过拟合等问题, 其径流极值预测误差在 15%以内,对径流总体趋势预测和极值的追踪均有良好效果。研究结果可为流域水资源规划与调度提供参考。

  • 新疆和田河径流丰枯评价及组合分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-12-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于同古孜洛克和乌鲁瓦提水文站1960—2016年年尺度与月尺度径流数据,分别采用均值标准差法和模糊集对分析法对和田河2大支流进行丰枯类别评价,并在此基础上优选模糊集对法和Copula函数法计算2条源流径流丰枯组合概率,同时分析2支流间互补的优劣性。结果表明:模糊集对法考虑了年内径流贡献度使评价结果更客观,玉龙喀什河枯水年占比最高,应提高枯水期水资源利用,喀拉喀什河平水年占比最高,表明喀拉喀什河常年来水稳定;统计法和Copula函数得出的丰枯概率存在差异性与数据使用、划分方式及源流区域海拔有关,2种方法结果均表现为异步丰枯概率大于同步丰枯概率,两支流具有较好互补性。该结果能更清晰的描述和田河径流丰枯状态及丰枯组合特性,可为和田河流域水资源调度提供参考和决策依据。

  • 气候与下垫面变化对叶尔羌河源流径流的影响

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-10-10 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 以叶尔羌河流域上游河源区为研究区,构建嵌入了冰川模块的 SWAT 分布式水文模型,对 卡群水文站 1968—2017 年逐月径流进行模拟,评价该模型在研究区内的适用性,基于模拟结果分 析研究区冰川径流年际变化与年内分布情况,并定量核算气候和下垫面变化对径流变化的贡献 率。结果表明:该模型在研究区径流模拟中具有良好的适用性,校准期(1968—1992 年)与验证期(1993—2017 年)的决定系数(R2)分别为 0.77 和 0.86,纳什系数(NSE)分别为 0.76 和 0.85,均方根误 差与实测值标准差的比值(RSR)分别为 0.49 和 0.38,偏差百分比(PBIAS)分别为-7.4%和 0.6%。经 模拟,研究区近 50 a 冰川径流量总体呈增加趋势,且其占总径流量的比重约为 51.1%;年内冰川产 流主要发生在 6—9 月,占全年冰川径流量的 90.0%以上。气候和下垫面变化分别使月径流量增加 6.62 m3·s-1 和 0.41 m3·s-1,其中气候变化的贡献率为 94.2%,即气候变化对研究区径流的影响占主导 地位。研究成果可为理解研究区的历史径流变化成因及预测未来径流的演变趋势提供科学依据。

  • 应用膜下灌排联动技术对提高土壤淋洗效果的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-08-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 膜下滴灌结合暗管排水技术是一种复合型节水灌排技术,为了进一步研究在新疆的影响,在新疆生产建设兵团141团安集海地区通过设置膜下滴灌结合暗管排水(T1)、膜下滴灌无暗管排水(T2)和无膜下滴灌无暗管排水(T3)3个不同处理进行棉花田间试验。结果表明:(1)相同土层下T1、T2、T3处理土壤含水率的变化幅度依次为6.32%、10.03%、14.32%,即:T1T2>T3;(2)T1处理在0~60 cm土层土壤含盐量均降低,20 cm、40 cm、60 cm土层土壤含盐量分别下降了63.06%、60.62%、48.42%;在棉花生育后期,T2处理在20 cm、40 cm土壤含盐量下降,60 cm土壤含盐量增加,即表层土壤脱盐会造成深层土壤积盐;T3处理生育期末期出现表层返盐现象;(3)棉花生育末期,T1处理下20 cm、40 cm、60 cm土层土壤有机质含量均增加,未铺设暗管的T2、T3处理有机质含量减少;(4)膜下滴灌结合暗管排水技术0~60 cm以内随土层深度增加土壤渗透性改善越好。(5)暗管排出水的pH、含盐量均大于灌溉水,说明暗管排水的同时带走了土壤中的盐分,有助于土壤盐碱的改良。

  • 覆膜滴灌棉田地膜残留量对棉花生长的影响

    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: 为了阐明覆膜滴灌棉田地膜残留对棉花生长的影响,结合绿洲覆膜滴灌棉田残膜累积特点,设计对应覆膜年限为5 a、10 a、15 a、20 a、25 a、30 a共6个不同残膜累积梯度,利用桶栽试验,分析了不同覆膜年限棉田中残膜累积对棉花生长和产量的影响。结果表明:残膜对棉花地上部株高和叶面积影响显著,随残膜量的增加株高和叶面积逐渐降低,当覆膜滴灌20 a时各时期株高和叶面积均显著减小。覆膜滴灌20 a时残膜量的增加开始显著降低棉花地下部根系指标,与CK相比,覆膜滴灌20 a的根长密度降低8.2%,根表面积密度降低10%,根体积降低7.2%,根系直径降低19.4%。残膜量与棉花干物质积累量和产量呈显著负相关,覆膜滴灌20 a后相比于CK,地上部干物质量降低20.3%,根部干物质量降低38.4%;棉花产量相比新疆近5 a地区平均单位面积产量降低10.96%。残膜量的增加对棉花的正常生长影响显著,当覆膜滴灌年限达到15~20 a时,棉花的生长与根系指标和产量显著降低。研究结果可为新疆滴灌棉田可持续发展提供理论依据。

  • 阿勒泰地区植被覆盖度及ET对气温变化的响应

    分类: 地球科学 >> 地图学 提交时间: 2019-11-15 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 研究气温对植被覆盖度和ET (Evapotranspiration,ET)的影响,对干旱区应对气候变化、维系生态系统稳定具有重要意义。基于阿勒泰地区及周边7个气象站,CRU数据集中的气温数据及MODIS ET数据,采用Mann-Kendall非参数检验、植被盖度反演等方法,对阿勒泰地区气温变化对植被覆盖度及ET的影响进行了研究。结果表明:(1)在1901—2016年过去的116 a间,阿勒泰地区年平均气温以0.18 ℃·(10 a)-1速率增加,在1982年由突变前的2.2 ℃增加到突变后的3.5 ℃。(2)2000—2017年阿勒泰地区植被覆盖度变化的空间差异明显,植被覆盖度增加的面积与降低的面积总体相当;全区66.71%的区域植被覆盖度变化与气温呈负相关,而呈正相关的比例仅占18.55%,且全区气温变暖而盖度降低区域的占比达31.71%。(3)2000—2016年阿勒泰地区ET总体呈降低趋势,整个区域61.65%的面积温度降低、ET降低,而19.92%的区域表现为温度增加而植被ET降低。

  • 基于神经网络的玛纳斯河流域植被地上生物量反演

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 植被生物量反映了生态系统获取能量的能力,分析其分布特征对了解生态系统结构和功能具有十分重要的意义。传统的反演植被地上生物量的方法往往由于样本的缺少,以及影响因子的不确定性而导致预估精度不高。本文选用ELM对105块实测样本的遥感因子(TM影像灰度值和植被因子等10个因子)进行训练,用余下34块样地进行验证,结果表明:ELM反演植被地上生物量,可以获得较高的精度,模型预测结果与实测结果的曲线拟合决定系数R2达0.89。此外,对2010—2015年玛纳斯河流域的植被地上生物量进行反演,认为流域内上游山区生物量大部分较为稳定,中游平原区生物量呈现增加趋势,下游荒漠区生物量则呈现退化趋势。

  • 气候变化背景下玛纳斯河流域绿洲适宜规模研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2019-01-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 近年来干旱区人工绿洲规模不断扩大造成水资源日益紧张,其可持续利用面临新的挑战。为宏观调控水资源提供依据,本文基于水热平衡原理,以干旱区典型绿洲玛纳斯河流域为研究区,采用2000、2005、2010和2015年的水文气象资料和各年(6~8月)TM遥感影像数据,分析了玛纳斯河流域在温室气体中、高排放(RCP4.5和RCP8.5)两种气候情景下,以及理想绿洲结构(AbdEI-Ghani)、现有绿洲结构两种绿洲分布情景下的绿洲适宜规模。研究结果显示:玛纳斯河流域2005、2010、2015年实际绿洲面积分别为2000年实际绿洲面积的109%,114.91%,92.39%;2005、2010、2015年适宜绿洲面积分别为2000年适宜绿洲面积的111.39%,118.8%,115.39%。2020年和2030年的结果对比发现,相同气候情景下AbdEI-Ghani绿洲结构的适宜绿洲面积低于现状结构下的绿洲面积,表明如果按照现状趋势发展,绿洲表现出过度开发的趋势。