• 新疆县市“三生”功能时空变化及耦合协调性分析

    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: 基于“生产-生活-生态”功能视角构建评价体系并引入耦合协调模型,探究新疆县市土地 功能及功能间相互作用程度的时空演变规律,遴选影响区域发展的关键因子,为区域发展提供建议。研究结果表明:(1)新疆县市单元生产功能,生活功能,生态功能及“三生”功能综合评价的时空格局分布差异性显著,均呈现“北高南低”的空间分布特征,以天山北坡城市群为核心高值区。(2)新疆县市“三生”功能耦合协调性总体呈现“北高南低”空间分布态势,县市功能间的耦合协调 关系逐步向好,为区域后续的发展奠定了良好基础。(3)主导产业的选择对于新疆县市功能发展至关重要,同时宏观政策调控有助于功能间的耦合协调性提升,推动县市功能协调有序发展。

  • 哈萨克斯坦城镇化与生态环境耦合过程与机理分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-08-02 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 在一带一路背景下,探索哈萨克斯坦城镇化与生态环境间的复杂关系具有重要的意义。通 过运用熵技术支持下的变异系数法和多目标模糊隶属度函数分别对哈萨克斯坦城镇化与生态环境进行综合测度,构建综合指数,基于改进的 Tapio 脱钩分析模型分析了城镇化与生态环境的动态 耦合关系并用阈值分析法分析其静态耦合关系。结果表明:(1)哈萨克斯坦综合城镇化的高值主要分布于西部的石油开采区及中部与东北部的工业区,低值主要分布于以农业经济为特点的南部 和北部的部分区域。(2)生态环境综合水平高值分布于以服务业为主导、生态环境保护响应度较高 的努尔苏丹市和阿拉木图市,低值则主要分布在碳排放相对活跃的西部油气开采区。(3)2000— 2015 年哈萨克斯坦城镇化与生态环境的动态耦合关系主要为强解耦、弱解耦、强负解耦、衰退性解耦和扩张负解耦状态;总结归纳耦合机理发现,生态环境保护响应度、所处城镇化阶段、农业用水总量和国际外部经济环境是影响哈萨克斯坦城镇化与生态环境耦合关系的主要驱动因素。

  • 咸水灌溉条件下塔里木河下游沙漠土壤水盐运移数值模拟

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2021-08-02 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 在塔里木河下游沙漠地区防护林建设过程中,地下咸水灌溉条件下土壤剖面水盐变化明 显,且存在一定的规律性。为掌握土壤垂向水盐动态,建立数值模型是十分高效的手段,通过重建 土壤剖面的水盐动态过程,可揭示高盐环境下土壤水盐运移规律,服务防护林生态工程建设和后续可持续灌溉管理。通过 HYDRUS-1D 模拟防护林建设初期不同矿化度地下水灌溉条件下土壤水盐分布特征和时间变化,并根据实测的土壤水盐数据,优化土壤水分特征参数,评价模型的适用 性。结果表明:表层(0~30 cm)土壤含水量和含盐量受灌溉影响大,数值波动剧烈,且土壤盐分表 聚强烈;深层(50~150 cm)则受灌溉的影响小,数值波动小。数值模型模拟值与实测值吻合,能较好地反映土壤水盐运移情况,建立的模型可用于模拟不同矿化度灌溉条件下塔里木河下游流动沙漠地区土壤水盐运移状况,为该地区生态防护林建设提供理论基础和技术支撑。

  • 塔里木河下游生态输水对植被碳源/汇空间格局的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 基于 2000 年以来塔里木河下游生态输水资料、气象数据、土地利用/覆被变化数据等,结合 修正的 CASA(Carnegie-Ames-Stanford approach)模型和土壤微生物呼吸模型(Heterotrophic respira⁃ tion,RH)估算了 2001—2019 年植被净生态系统生产力(Net ecosysterm productivity,NEP),分析了植 被碳源/汇空间分布变化,探讨了塔里木河下游生态输水对植被碳源/汇变化的影响。结果表明:(1)随着 2000 年以来塔里木河下游生态输水,下游退化的生态系统有一定程度的恢复,植被碳汇 区域呈现扩大的趋势。2001—2019 年 NEP 以 0.541 g C•m-2•a-1 的速率呈现上升趋势,其中夏季增 加速率最大,为 0.406 g C•m-2•a-1,增加的区域主要位于大西海子水库北部、英苏、博孜库勒湿地、喀 尔达依湿地以及台特玛湖。碳汇面积从 2001 年的 71 km2 增加至 2019 年的 355 km2,增加了 4 倍。(2)在季节变化上,夏季碳汇面积为 109 km2,在四季中占比最大,春秋次之,冬季无明显碳汇面 积。(3)塔里木河下游生态系统碳汇面积变化次序为:草地>林地>耕地>未利用地>水域>建设用 地。此外,林地和草地年平均变化率最高,分别为 2.69 km2•a-1 和 3.57 km2•a-1。生态输水量与碳汇 面积有很好的线性关系,碳汇面积变化存在约 1 a 的滞后效应。

  • 塔里木河下游生态输水对天然植被 NPP 的影响

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 植被净初级生产力(Net primary production,NPP)是陆地生态系统碳循环及能量流动的关键 参数,表征生态系统质量状况。基于 2001—2019 年 MOD13A1、MCD12Q1、TERRACLIMATE 等数 据,利用 CASA 模型,估算了近 20 a 来塔里木河下游生态输水条件下天然植被 NPP 的时空变化趋 势;通过 Slope 趋势分析和 Person 相关分析法,从时空分布、不同植被类型和不同累积输水量方面分 析了生态输水工程对塔里木河下游天然植被生长状况的影响。结果表明:(1)在近 20 a 间,塔里木 河下游天然植被 NPP 整体呈上升趋势,其中极显著增加和显著增加的面积分别占总面积的 31.93%(P 中段(18.70 g C∙m-2)>下段(13.55 g C∙m-2)。(3)对不同植被类型 NPP 而言,柽柳群落(57.37 g C∙m-2)> 胡杨群落(29.29 g C∙m-2)>草本群落(23.23 g C∙m-2),且柽柳群落在生态输水过程中 NPP 增幅也最 大,增幅达 350.20%。(4)地下水埋深和天然植被 NPP 均与累积 3 a 的生态输水量相关性显著,相关 系数分别为:-0.70(P<0.01)、0.62(P<0.01),年内总输水量与下一年地下水埋深相关性明显高于与 当年地下水埋深的相关性;此外,随地下水埋深持续稳定回升,2010—2019 年天然植被 NPP 与地下 水埋深相关性也明显增强(R2=0.62)。

  • 塔里木河下游生态输水对地表水体面积变化的影响

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 以河湖为主体的塔里木河下游地表水体的面积受到输水工程的影响,在区域水循环、调节 水平衡中扮演着重要角色。基于近 20 a 塔里木河下游 Landsat 5、Landsat 7 和 Landsat 8 影像资料和 生态输水数据,综合采用 Google Earth Engine(GEE)计算平台和多元统计分析方法,对地表水体面 积变化及其对生态输水的响应进行了系统分析。结果表明:(1)2000—2019 年,塔里木河下游区域 的地表水体、季节性水体和永久性水体的面积均呈现波动上升趋势,速率分别为 15.54 km2 •a- 1、7.12 km2•a-1 和 8.41 km2•a-1;塔里木河下游上段(大西海子水库—英苏,不包括大西海子水库)、中段(英苏—阿拉干)和下段(阿拉干—台特玛湖)区域的季节性水体和永久水体面积也均呈现波动增 加趋势,其中下段区域的增加速率最大,其值分别为 5.23 km2•a-1 和 8.24 km2•a-1。(2)生态输水引起 的地表水体面积增加主要表现在台特玛湖湖区,2019 年台特玛湖湖区的地表永久水体和季节性水 体面积分别约为 267.27 km2 和 188.00 km2,总体水面积约为 455.27 km2,相比 2000 年(约 38.19 km2)增加了 417.08 km2(约 10.92 倍)。(3)近 20 a 来,研究区域地表水体面积,尤其是永久水体面积变化与塔里木河下游生态输水量密切相关;2007—2009 年输水量下泄水量较少,直接导致研究区域在2009 年地表水体和季节性水体的面积均减少到最低点。研究结果有助于全面理解塔里木河下游生态输水对地表水体变化的影响,为区域水生态保护提供科学依据。