借助GIS软件支持,综合遥感影像、地形图和其它空间数据,提取天山北坡8个绿洲城市1990年和2000年建设用地图形信息,计算1990年和2000年天山北坡8个绿洲城市的平面轮廓形状的分维数、紧凑度以及城市用地扩展类型,讨论紧凑度与分维数的关系。研究结果表明,天山北坡绿洲城市形态总体特征表现为形状规则,结构紧凑。1990￣2000年,城市扩展类型主要为外延型,城市形态分维数增加,紧凑度降低,城市外部形态趋于复杂化和不规则化,而内部结构趋于松散化,与同时期我国大部分城市的用地扩展方式有所不同。同时,天山北坡绿洲城市形态特征描述参数间存在着明显的幂函数关系,并且是一种线性负相关关系,即随着分维数的增加,紧凑度呈递减的趋势。

以精河绿洲为研究区,1997、2007和2016年Landsat遥感影像数据、气象和水文数据以及社会经济数据为主要数据源,综合运用动态度和时间序列追踪,探寻精河绿洲近20年土地利用/覆被变化特征及其归因。结果表明:1)1997—2016年,精河绿洲土地覆被类型变化主要表现在低覆被度植被、其他覆盖向耕地的转化;耕地向高覆盖度植被的转化;中覆盖植被严重退化;湿地面积呈现出越来越减少趋势,水体总面积呈现增加的趋势。2)1997、2007和2016年土地覆盖类型中的其他覆盖、耕地和水体的面积和比例持续增加,增幅分别为12.17%、5.30%和2.49%。高-中-低覆盖度植被,以及湿地呈减少趋势,其中低覆盖度植被减少速度最快,减幅达13.23%,中覆盖度植被前10年呈增加趋势,而后10年呈减少趋势。3)精河绿洲土地覆盖变化受到自然因素与人文因素的共同影响,其中自然因素限制了山区和平原区之间的低覆盖度植被的生存,人文因素则是绿洲土地覆盖变化的直接驱动力。

针对中国西北区域的城市群发展问题，从干旱区绿洲空间碎片化结构特征及其对城镇空间的约束性出发，论证天山北坡城市群点－轴结构＂多中心组群＂式发展的自然客观性特征。通过构建城镇群点－轴结构位序－规模等级维数、空间关联维数和空间聚集维数表征的分形研究模型，解析了以天山北坡城市群１３个建制市为样本的点－轴结构分形特征，推证了天山北坡城市群点－轴结构＂多中心组群＂式发展的绿洲空间结构特征、发展基础与优势，提出了绿洲区域层级性的城镇组群发展对策与建议。

本文根据脱钩理论与模型的基本思想,引入转移投入概念,建立了绿洲脱钩分析模型,对"七五"以来四个五年计划期间GDP快速增长的天山北坡绿洲经济带的生态—经济关系进行了分析,提出了经济带脱钩关系特点,进一步提出了绿洲经济优化调控的建议。

种子的形态特征体现了物种的遗传特性，外界环境及自身条件的影响会产生趋异适应，探索不同地区无芒雀麦(Bromus inermis)种子在形态特征上的差异对揭示该物种种群更新及环境适应能力具有重要意义。本研究以天山北坡9个地区野生无芒雀麦的种子为研究对象，采集地分别是西段温泉县(T1)、昭苏县(T_2)、新源县(T_3)，中段沙湾县(T_4)、呼图壁县(T_5)、乌鲁木齐县(T_6)，东段吉木萨尔县(T_7)、奇台县(T_8)、巴里坤县(T_9)。研究种子的附属物结构(外稃长、内稃长、芒长)、种子长、种子宽、种子厚、千粒重、体积指数及变异系数，观察种皮纹饰，探讨生境差异(年均温、年降水、土壤养分)对种子形态特征的影响。结果表明：1)不同地区无芒雀麦种子形态特征存在显著差异，T1、T7及T8地区种子不具芒，种子表皮纹饰有条纹、棱纹及网纹3种类型。2)形态指标在研究区域内的变异在7.74%～44.17%，变异程度芒长>体积指数>种子厚>种子宽>种子长>外稃长>内稃长>千粒重。3)种子形态指标与年均温、土壤全磷含量正相关，与年降水、土壤全氮及全钾含量负相关，而受土壤电导率与pH的影响较小。4)聚类分析将9个地区的无芒雀麦种子分为3个类群，类群Ⅰ(T_1、T_4、T_5、T_7、T_8)种形短、体积小，类群Ⅱ(T_2、T_3)种形及体积处于中间水平，类群Ⅲ(T_6、T_9)种形长、体积大。种子形态对不同的生境表现出一定趋异适应性，但随经度变化并未呈现出分异规律。

本文以新疆三工河流域绿洲为研究区域,覆盖全流域选取了77个样点进行实地采样及地下水水质化验分析,运用GIS的地统计分析方法对水质数据进行半变异函数模型分析,揭示了干旱区绿洲地下水水质空间变异性特征。研究结果表明,整个绿洲地下水矿化度、Cl-离子、HCO-3离子和硫酸盐具有中等的空间相关性,硝酸盐具有较强的空间相关性;冲洪积扇绿洲地下水化学特征以NO-3-SO2-4-Ca-Mg型为主,矿化度通常1000mg/l,局部地区矿化...

【目的】耕地资源的变化特征是土地利用与土地覆被变化研究的重要内容,也是关系到耕地安全与粮食安全的重大问题。新疆作为中国农业用地较多和后备耕地资源较大的省区,在中国耕地资源保护和持续利用中具有突出地位。渭库绿洲是新疆最典型的荒漠绿洲区,是阿克苏地区最大的灌溉区及新疆重要的产棉区之一,深入了解该绿洲耕地分布及其变化过程,对指导该绿洲农业发展,保障生态安全至关重要。【方法】本研究以遥感资料为数据源,选取动态度、区位指数和板块密度等地理计量模型揭示渭库绿洲近21 a来耕地的时空变化特征,分析其变化的主要原因。【结

论文基于1989、2000和2013年Landsat TM/ETM+和Land 8 TIRS遥感数据、植被指数(NDVI)、土地利用/土地覆被变化(LUCC)及年均气温等资料分析了石河子绿洲冷岛效应时空变化特征及其影响因子。结果表明:近25 a来,石河子绿洲冷岛效应总体呈先增强后减弱趋势,且市区南部和中东部存在两个高温中心,城市南北向扩展快于东西向。NDVI和地表温度(TS)负相关性显著(R=-0.912),且极高温区和高温区植被指数低,反之亦然。1989—2000年极低温区和低温区所占范围扩大,增幅为1.1倍,主要是水域面积增加显著,并由林地、草地、耕地转入,绿洲冷岛效应增强;2000—20...

基于群落生态学相关理论,界定了城市关联等概念。以新疆天山北坡城市群为研究对象,选取2005年和2011年城市在岗职工数的面板数据,采用城市关联度模型,测算了要素流动量、功能效率、流动倾度和城市关联度等指标,从时间维和空间维分析了该城市群内城市间的相互作用关系,探讨了影响城市关联度的因素,并提出了天山北坡城市群协调发展的对策。研究表明,天山北坡城市群各城市行业要素流动量相差大,同时随着时间的演进其数值变化较大;多数城市的城市关联度偏小,城市间的空间联系偏弱,与各城市的综合经济实力不强,城市要素流动倾度不高有关;区域总体分布格局保持稳定,天山北坡城市群在中心城市带动下的集聚效应不断强化;第二产业对...

【目的】探明渭库绿洲土壤盐渍化时空变化特征,分析影响土壤盐渍化遥感监测的植被物候特征和陆面地表参数的重要性,为干旱区绿洲盐渍化及荒漠化的治理提供科学依据。【方法】基于MODIS-NDVI数据反演得到历年植被物候特征,耦合植被指数、干旱指数、影像反射率等陆面地表参数和植被物候特征作为Cubist回归树模型的输入因子,预测渭库绿洲2006—2016年土壤含盐量。【结果】渭库绿洲生长季开始时间集中于5—6月,生长季结束时间集中于11—12月;绿洲内部累积生物量值较高,集中于6.08～9.20;绿洲荒漠过渡带的累积生物量值较低,集中于3.64～6.08;仅用物候参数预测土壤含盐量的精度较低,而耦合物候参数和陆面地表参数预测土壤含盐量的精度(均方根误差RMSE=9.02,可决系数R~2=0.72)显著高于只用陆面地表参数(RMSE=12.66,R~2=0.22)或只用物候参数预测土壤含盐量的精度(RMSE=13.29,R~2=0.12);温度干旱植被指数、绿洲内部累积生物量值、盐分指数、修改型土壤调整植被指数和蓝波段反射率等参数在预测土壤含盐量方面具有较高的相对重要性,表明土壤含水量、植被长势情况、植被累积生物量和可见光反射率是监测盐渍化的重要参数;渭库绿洲区域主要分布的是非盐渍化地和轻盐渍化地,土壤含盐量年平均值为7.08 g·kg~(-1)a~(-1);绿洲农业区内部的土壤含盐量较低,基本上是非盐渍化地;在绿洲东部和南部外围绿洲的土壤含盐量较高,主要是中度盐渍化地;土壤盐渍化主要呈不显著减少趋势,减少幅度集中于0.00～0.764 g·kg~(-1)a~(-1);少部分区域呈增加趋势,主要分布在绿洲中部区域和靠近塔里木河的南部区域,增加的幅度集中于0.00～0.742 g·kg~(-1)a~(-1); 2007年盐渍化程度最重,土壤含盐量均值为12.68 g·kg~(-1), 2011年盐渍化程度最轻,土壤含盐量均值为4.61 g·kg~(-1)。【结论】运用回归树模型能够建立完备的土壤-环境关系知识,能有效地提取区域土壤盐渍化信息。耦合植被物候参数使预测土壤盐渍化的精度显著提高,不同物候特征与土壤含盐量有明显的对应关系。渭库绿洲区域土壤盐渍化主要呈减少趋势,少部分区域呈增加趋势,盐渍化治理效果显著。主要受人为因素影响,渭库绿洲部分区域的土壤含盐量呈增加趋势,因此需要针对这些区域制定合理的盐渍化治理和生态环境保护措施。

城市群是推动国家或地区经济增长的主要动力,对促进生产要素自由流动和资源优化配置等方面具有积极作用。新疆地区天山北坡城市在空间上形成了天然的城市群,并且在"一带一路"战略上具有独特的区位优势,是我国向西开放的重要窗口。天山北坡城市群产业的协同发展,可以更好地发挥"一带一路"倡议的凝聚力和辐射作用,对于新疆和"一带一路"具有重要意义。本文主要对天山北坡城市群产业和产业协同发展的现状进行分析,然后对城市群产业协同发展程度进行实证分析,最后通过对发展特点和现状的分析,提出相关对策和建议。

山地城市由于其周围复杂的地形地貌条件,其空间生长比之平原城市,具有较大不同,往往呈渐进式和跳跃式两种方式交替拓展。通过聚焦城市边界,并以此来构建城市模型,可以进一步深入分析山地城市形态生长的内在机理。山地城市在其生长过程中具有跨越生长、循环生长的特征,并且要经历两次大的跨越,历经三个阶段。据此,山地城市形态生长可以通过合理的规划手段来调节城市边界力量的平衡,进行有效引导,以促进其健康生长。

城市非渗透面(Impervious Surface Areas,ISA)的覆盖,强烈地改变了区域土壤理化性状,从而在不同尺度上影响着生态系统碳循环。ISA下土壤样品获得的困难性致使对ISA所封存的土壤有机碳(Soil Organic Carbon beneath ISA,SOCISA)及其分布特征的认识极为缺乏。为揭示ISA下土壤理化特征,本文收集天山北坡城市群在建工程ISA下27个100 cm深土壤样品,同时采集对应ISA点邻近的渗透面(Pervious Surface Areas,PSA)样品作对比分析。利用Landsat 8图像提取了研究区ISA与PSA面积,并结合实测值估算SOC储量。研究发现:1干旱区城市100 cm深土壤剖面平均SOCISA=5.74±0.39 kg C·m-2,显著低于其邻近PSA下的SOC;ISA下土壤容重(Bulk Density,BD)BDISA=1.58±0.02 g·cm-3,显著高于其邻近BDPSA约5%(p<0.05),两者间并无稳定的比例关系。3天山北坡城市群SOCISA为总城市土壤碳库的68%,单个城市SOCISA比例50%以上,SOCISA构成干旱区城市土壤碳库的主体。本文不仅加深了对城市ISA下土壤理化性状的了解,而且对评估城市乃至全球生态系统碳循环及碳评估具有重要意义。

选取内蒙古自治区腰坝绿洲66个地下水样点的化学数据为研究对象,运用经典统计学、Piper三线图、Gibbs图、主离子浓度关系图等方法,对地下水化学特征和成因进行分析。研究结果显示,研究区地下水呈弱碱性微咸水,化学过程主要以蒸发浓缩-岩石风化作用为主,地下水化学组分以方解石、白云石、岩盐与石膏的溶解沉淀为主要来源。研究结果表明,研究区从东北向西南地下水化学类型由SO_4·Cl-Ca·Mg型和SO_4·HCO_3·Cl-Mg·Na型转化为SO_4·Cl-Ca·Na型,形成高盐分离子的富集,水体总体咸化程度明显。

为研究绿洲农田盐碱斑的盐分特征，以新疆玛纳斯县农田盐碱斑为研究对象，通过对４３个盐碱斑的野外调查采样和室内分析，探讨了农田盐碱斑内外土壤剖面盐分特征及斑块效应。结果表明：１）盐碱斑的形成与盐分相关的占所调查总样点数的５１．２％，按照斑心土壤表层盐分含量将盐碱斑划分为轻度、中度、重度以及盐土４种盐渍化类型；２）盐碱斑从斑心向外盐分含量差异显著（Ｐ边缘（１０．１２ｇ／ｋｇ）＞外部（６．５３ｇ／ｋｇ）；３）在土壤剖面上，重度盐渍化和盐土类型的盐碱斑盐分表聚特征最明显（０～１０ｃｍ），而中度盐渍化盐碱斑土壤盐分积累区下降至１０～２０ｃｍ，轻度盐渍化盐碱斑盐分．．．