• 基于三生空间的流域生境质量时空演变及预估

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-12-06 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 生境质量是衡量区域生态环境优劣的重要指标,对干旱半干旱流域地区的生境质量进行研究具有重要的理论和现实意义。基于自然地理、遥感影像等多源数据,运用重心迁移、InVEST模型等研究方法,揭示19802020年博斯腾湖流域生境质量的时空演变规律,采用FLUS模型对2025年和2030年的土地利用时空演变进行模拟,阐明不同土地利用变化情景下生境质量时空演变格局。结果表明:(1) 19802020年,博斯腾湖流域生境质量平均值由0.546降至0.521。高质量区域面积大幅缩减,区域重心向北迁移;生境低质量区域面积增加且重心向东北方向迁移。流域总体生境退化强度有所减弱。(2) 自然发展情景下,流域工业生产用地和其他生态用地面积大幅增加;生态优先发展情景下,流域水域生态用地发展趋势由减转增,并向草地生态用地和其他生态用地迁移;经济优先发展情景下,焉耆盆地与绿洲平原的城镇生活用地和工业生产用地边界得到扩张。研究结果可以为干旱半干旱流域地区土地利用规划及生境质量改善提供科学依据。

  • 基于多端元解混模型的区域植被和水域时空变化特征及趋势分析

    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: 湿地高精度动态变化遥感监测,对于湿地保护和恢复具有重要的实践意义。以新疆博斯腾湖湿地为研究对象,运用多端元混合像元分解(Multiple endmember spectral mixture analysis,MESMA)模型提取Landsat影像中植被、水体和裸地面积,通过无人机影像验证精度后,结合趋势分析法探明20002022年博斯腾湖湿地时空变化特征及趋势。结果表明:(1) 通过无人机影像重采样精度验证的MESMA分类结果中植被像元拟合优度(R2)为0.75,水体像元R2为0.84,表明分类结果符合实际地物情况。(2) 20002022年博斯腾湖湿地植被面积共增加536.65 km2,增加了183.14%;水域面积则减少595.76 km2,减少了37.07%;裸地面积共增加99.12 km2,增加了25.42%。(3)博斯腾湖湿地植被面积呈增加趋势的区域占总面积的30.6%,位于大湖区西北部和小湖区北部;反之水域面积呈减少趋势的区域占总面积的34.6%,位于大湖北岸、东岸及小湖湿地。准确掌握博斯腾湖湿地时空变化情况及其趋势,可对干旱区内陆湿地监测与保护提供参考依据。

  • 新疆典型淡水湖和咸水湖芦苇湿地土壤 CO2、CH4和N2O 排放研究

    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: 为研究新疆典型淡水湖和咸水湖芦苇湿地土壤温室气体排放差异,以中国第一大内陆淡水湖博斯腾湖和新疆第一大咸水湖艾比湖为研究对象,采用静态箱-气相色谱法,利用2016年12月至2017年11月所监测的数据进行对比分析。结果表明:(1)通过分析观测期内日排放均值发现,淡水湖CO2排放趋势呈单峰曲线、相邻时间点CH4排放趋势不明显,CO2、CH4排放均值曲线均高于咸水湖。淡水湖和咸水湖N2O分别在9:00—13:00,17:00—21:00排放差异不明显,排放峰值分别出现在17:00和13:00。(2)淡水湖和咸水湖芦苇湿地土壤CO2、CH4、N2O季节变化均呈单峰曲线趋势,温室气体排放峰值主要集中在夏季,咸水湖N2O排放峰值出现在秋季,淡水湖和咸水湖CO2、N2O排放量差异性不显著(P>0.05),两湖CH4排放量差异性显著(P<0.05)。(3)湖泊湿地在冬季储存大量温室气体,博斯腾湖CO2、CH4和N2O在春季融解的排放量占全年总累计排放量的22%、30%和12%,艾比湖占40%、0.8%和47%。(4)土壤温度、土壤含水量和土壤有机质对艾比湖CO2排放量的促进作用较弱。pH对博斯腾湖N2O排放起到抑制作用,土壤盐分对艾比湖CO2和博斯腾湖CH4排放的抑制作用较强。(5)干旱区湖泊芦苇湿地土壤全球增温潜势表现为:淡水湖>咸水湖,淡水湖和咸水湖芦苇湿地在百年尺度上对全球变暖均有促进作用。

  • 新疆近现代湖泊沉积物粒度分布特征及其环境记录

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2019-10-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以新疆博斯腾湖岩芯(41cm)沉积物粒度为研究对象,结合放射性同位素210Pb测年方法建立了沉积年代序列,利用粒径-标准偏差方法分析了沉积物中环境敏感组分,并重建了过去150a来的湖泊水位变化历史。博斯腾湖岩芯沉积物中黏土质(64 μm)仅有5.1%,不同粒级组分的垂向变化趋势具有较为明显的差异性。通过粒径-标准偏差法对沉积物环境敏感组分的提取表明,组分C2(粒径7.59~22.91 μm)的平均粒径变化与中值粒径变化一致(r=0.7,P<0.01),组分C2对博斯腾湖沉积环境变化响应敏感,并由此重建了过去150 a的湖泊水位变化历史。1940年之前,博斯腾湖水位整体处于近150 a来的历史低值期,1910s—1930s低水位期代表了一次较大范围的区域干旱事件;在气候变化和显著增强的人类活动的共同作用下,1980s中后期博斯腾湖水位显著降低。湖泊水位作为沉积粒度变化的影响因子之一,可以通过湖泊沉积物中环境敏感组分的含量重建过去博斯腾湖水位的波动历史,为研究湖泊的历史变化规律及其影响因素提供一种新的途径。

  • 流域干旱变化趋势 及气候影响因素

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2019-10-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 干燥度指数是反应地域干湿状况的一个指标,了解地区的干湿状况对当地农业发展、水资源科学管理及生态环境有着重要的作用。基于博斯腾湖流域5个气象站1970—2016年逐日气象数据,利用Penman-Monteith公式计算潜在蒸散量,并将该计算值和降水量之比,得到干燥度指数。运用5a滑动平均、M-K检验、R/S分析等分析干燥度指数的多年变化特征;通过敏感性分析探讨气象因子对干燥度指数的敏感性。结果表明:博斯腾湖流域平均干燥度指数为13.9,属于干旱地区。1970—2016年博斯腾流域的干燥度指数呈现下降的趋势,未来干燥度指数的变化与历史变化相同。博斯腾流域在四季中冬季的干燥度指数最低,随着年代的变化,干燥度指数不断降低。各气象因子对干燥度指数的敏感性为:最高气温>相对湿度>平均风速>最低气温>日照时数>平均气温。

  • 流域潜在蒸散发时空演变及归因分析

    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: 本研究采用博斯腾湖流域1970—2014年的气象站点数据及Penman-Monteith公式计算潜在蒸散发(ET0),对比分析了流域山区和平原区ET0的时空变化及对主要气象因子的不同影响。结果表明:1)在年际尺度上,山区ET0在1970—2000年整体呈波动下降的趋势(P<0.01),2000年开始,ET0呈现略微上升的趋势;平原区ET0在1970—1993年间以-77 mm/10a的速率呈减小的趋势(P<0.01),1993年之后逆转为以83.8 mm/10a的速率呈上升趋势(P<0.01),平原区的变化明显强于山区。2)季节上呈现夏季为流域ET0最高的季节,是年变化的主要贡献者;而变化趋势则表现为平原区春季和夏季ET0大于山区,秋季和冬季略小于山区。3)ET0变化对净辐射和风速最为敏感,同时,山区净辐射和风速对ET0变化的贡献率最大,平原区影响ET0变化的主导因素是风速,风速对ET0的贡献率均超过50%。