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： 砷（As）、氟（F）污染水体及其共存问题是环境领域的热点问题，长期暴露其中对公众的身体健康存在巨大威胁。以新疆玛纳斯河流域为研究区，分析高As、高F地下水的水化学及空间分布特征，结合地质条件、赋存环境和人类活动的影响进一步阐明地下水As和F的来源、迁移与富集的水文地球化学过程。结果表明：研究区地下水整体为弱碱性、还原环境的淡水，地下水As、F质量浓度变化范围分别为1.13~41.35 μg·L-1、0.06~8.02 mg·L-1，高As、高F地下水水样占总水样的62.9%、45.7%，砷氟共富集占总水样的37.1%。砷氟共富集地下水主要分布在平原区北部靠近沙漠边缘，水化学类型主要为HCO3·Cl型和HCO3·SO4·Cl型。研究区南部山区高As、高F岩层是地下水As、F的原生来源，区域地质构造与水文地质条件是影响地下水砷氟富集的重要因素。玛纳斯河流域高As地下水具有高pH值、低γSO42-/γCl-比、低Eh等特征，说明弱碱性的还原环境有利于地下水中As富集；高F地下水具有高pH值、高HCO3-、高Na+和低Ca2+等特征，说明高Na+和低Ca2+的碱性环境有利于地下水中F富集。
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： 元胞自动机模型是土地利用变化模拟最有效和常用的方法之一，其模拟精度受元胞大小、时间间隔和邻域结构及大小等参数的影响。以玛纳斯河流域绿洲区耕地为研究对象，基于1975年、1995年、2005年、2010年及2015年土地利用数据构建耕地扩张CA模型，定量分析CA模型的参数敏感性。结果表明：（1）CA模型模拟精度具有时空尺度依赖性，时间间隔越短，精度越高，其中时间间隔为5 a的数量精度、位置精度及Kappa精度分别比时间间隔为20 a的高13.89%、2.63%和8.49%；空间尺度上，元胞大小越小，模拟精度越高，元胞大小为30 m的Kappa系数值（0.8671）高于120 m的模拟结果（0.8259）。（2）邻域结构及大小模拟结果表明，摩尔邻域模拟精度优于冯诺依曼邻域；同等邻域下，邻域大小为7×7模拟精度比3×3邻域模拟精度高，7×7摩尔邻域是模拟耕地的最优选择。（3）耕地模拟结果表明，2020年耕地面积较2015年相比减少149.29 km2，耕地占比已由2015年的67.40%降至66.18%，表现出因增长饱和而逐渐减缓的趋势。此研究可为全面了解元胞自动机模型敏感性提供一定的理论基础。
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： 土地利用/覆被变化（Land Use and Cover Change， LUCC）模拟是LUCC研究的主要内容和重要手段。时间间隔是模拟过程中的重要参数，对模拟结果精度有何影响，有待深入研究。以新疆玛纳斯河流域典型绿洲区四道河子镇为例，基于遥感影像提取1975、1985、1995、2000、2005、2010年和2015年的土地利用数据，分别以20 a、15 a、10 a和5 a为时间间隔构建CA-Markov模型，模拟2015年土地利用结构，定量探讨时间间隔对CA-Markov模型精度的影响。结果表明：1975—2015年，四道河子镇LUCC以耕地和草地为主，期间耕地、建设用地迅速扩张，林地、草地和未利用地大幅减少，水域在1985—2000年呈现小幅增长。耕地的增加和草地及林地的减少是研究区近40 a LUCC最显著的特征。对比模拟结果与实际结果，时间间隔为20 a、15 a、10 a、5 a的TFOM分别为70.35%，69.18%，76.32%和88.00%。基于2005—2010年转移概率的模拟结果更接近于2015年实际结果，适合模拟四道河子镇未来的土地利用变化。土地利用模拟应依据区域LUCC特征确定最佳的时间间隔，提高模拟精度。
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： 利用3S空间分析和地学统计分析方法，选取植被覆盖度、坡度、土壤等归一化生态指数，采用生态要素及功能叠加的转移矩阵模型，研究了新疆玛纳斯河流域生态要素及环境质量时空分异规律。研究得出：① 总体上玛纳斯河流域仍保持山地、绿洲、荒漠的空间分异格局，生态环境整体质量较差，但转好趋势明显，城乡建设格局变化决定着局地环境动态演变。② 人工绿洲、山前缓冲区生态质量最好但变化较快，农田内部的盐渍化虽然得到很好控制，但大量盐分被排入下游及周边，对自然绿洲造成新的危害。中山林草带植被覆盖、土壤恢复、水土保持较好。③ 2000—2008年流域生态环境质量缓慢好转，其中以生态环境质量由差转中为主，集中在古尔班通古特沙漠，虽然绿洲—荒漠过渡带生态恢复明显，但高山冰雪带不断萎缩；2008—2016年流域生态环境质量明显转好，其中以生态环境质量由中变良为主，集中在山前缓冲区，虽然山地—绿洲过渡带生态改善进程加快，但高山冰雪带仍持续退缩。
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。
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： 利用1958年航片和1976年、1987年、1998年、2006年和2015年5期遥感影像解译数据，运用ArcGIS软件提取矢量化数据，对玛纳斯河流域近57 a的土地利用/覆被变化进行分析。结果表明:① 玛纳斯河流域土地利用/覆被在1958—2015年发生了普遍变化，耕地、未利用地和建筑用地的面积不断增加，占流域总面积的比例分别为15.27%、4.6%和1.53%；而草地、林地和水域不断减少，减少面积占流域总面积的比例分别为13.5%、5.3%和2.55%。② 土地利用动态变化分析表明，玛纳斯河流域近57 a变化速度最快的是建筑用地，年变化率占流域总面积的12.37%；其次是耕地，年变化率占流域总面积的6.01％；此外，未利用地、林地、草地和水域的年变化率分别为0.21%、-0.99%、-0.54%和-1.39%。③ 土地利用变化改变了该流域的景观格局，导致景观结构破碎化。1958—2015年耕地、草地和未利用地的斑块数增加最多，分别增加了8.50×105个、6.54×105个和2.68×105个；而平均斑块面积（MPS）却在不断减小，分别减小1.83 km2、26.11 km2和20.26 km2，其中耕地和草地破碎化增加。玛纳斯河流域土地利用/覆被变化的分析对于深入揭示流域土地利用变化的内部机制，促进流域水土资源的合理开发和维持地区生态安全具有重要的意义。
分类： 地球科学 >> 地球化学 提交时间： 2019-09-05 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于1976、1989、1998、2006、2016年5期Landsat MSS/TM/OLI遥感影像，提取玛纳斯河流域近40 a的绿洲分布情况，利用数理统计模型及景观指数等方法分析了绿洲时空演变过程及其景观格局变化。结果表明：1976—2016年玛纳斯河流域中下游绿洲变迁呈退缩—扩张—急剧扩张的变化趋势，除1976—1989年绿洲处于退缩状态外，绿洲规模自1989年以来一直处于扩张状态，其中，以2006—2016年绿洲扩张速度最快，其面积增长量和净变化速度高达3 266 km2和4.43%，绿洲变化趋势表现出非平衡—极端不平衡的变化。1989—2006年草地对绿洲退缩的贡献率最大，2006年以后水域面积减少是绿洲退缩的主要贡献者，1989年以后耕地对绿洲扩张的贡献率最大；绿洲重心总体向西北方向迁移，各时期的绿洲重心迁移方向为东北—西南—西北—西南。绿洲景观几何形状趋于简单化，绿洲内部破碎化程度增加，这与草地景观破碎化程度不断增大有关，绿洲总体趋向于集中，绿洲聚集度有所增加，这与耕地景观聚集程度不断增大密切相关。
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