在专题图件、实测土壤数据以及GIS与RS技术的支撑下,研究新疆天山南麓渭干河平原1980年到2001年绿洲景观变化及其对土壤性状的影响。结果表明,20年来区内以耕地为主体的人工绿洲景观面积大幅增加,天然绿洲和荒地面积减少,水域和荒漠面积略有增加;人工绿洲面积扩展的主要供体为荒地和天然绿洲,共有31 8%的天然绿洲和35 1%的荒地转化成人工绿洲,人工绿洲的9 9%和2 2%退化为荒地和荒漠景观;天然绿洲转化为人工绿洲,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾分别下降了51 0%、42 6%、7 2%、43 2%和44 9%;荒地转化为人工绿洲,有机质、全氮和速效钾各自减少了3 1%、12 9%...

【目的】评价新疆渭干河-库车河三角洲绿洲生态风险,对绿洲生态环境保护与管理提供参考。【方法】以渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,利用1989,2001,2007,2013年4个时期遥感图像作为数据源,将研究区分为耕地、林地、草地、水体、盐碱地、未利用地及其他6种景观类型,计算各类型景观格局指数及生态风险指数,将研究区划分为低、较低、中等、较高、高生态风险区,之后采用地统计学的半方差法对研究区生态风险空间变化特征进行分析。【结果】1989-2013年,耕地和盐碱地面积呈增加趋势,而其他景观类型面积均有所减少

渭干河—库车河三角洲绿洲地处世界第二大沙漠塔克拉玛干沙漠的北缘,该绿洲现已成为新疆主要的农业区和棉花基地。但随着经济的快速发展,土地资源开发强度开始加大。本研究利用1989年和2001年的遥感影像数据,借助RS和GIS技术,运用景观生态学原理,通过计算多样性指数、优势度指数、分离度指数、均匀度指数、破碎度指数等指标,对渭干河—库车河三角洲绿洲的景观格局及土地利用变化进行动态分析,得出:多样性指数从1.304降低到1.190,优势度指数从0.305升高到0.419,均匀度指数从0.8104降低到0.7396,破碎度指数从0.0177升高到0.0225,并揭示出土地利用类型三增两减(盐碱地、水体、...

通过野外采样和室内实验相结合,对渭干河-库车河三角洲绿洲农田表层土壤的粒度变化规律及其影响因素进行了深入分析。结果表明:1研究区农田表层土壤机械组成以粉粒和砂粒为主,土壤质地较轻,粘粒和砂粒含量属于弱至中等变异强度;2就各土地利用类型而言,粘粒含量果林地最高,混合作物地最低;粉粒含量混合作物地最高,棉花地最低;砂粒含量棉花地最高,谷物地最低;3各连作年限棉田而言,粘粒含量连作15年棉田最高,连作20年棉田最低;粉粒含量连作15年棉田最高,连作25年棉田最低;砂粒含量连作25年棉田最高,连作15年棉田最低;4从总体上来讲,渭干河、库车河、塔里木河冲洪积物交汇处粘粒和粉粒含量较高,而砂粒含量较低,...

本文根据研究区域的自然环境特征,在GIS支持下,通过单因子分析和多因子综合评价相结合,对研究区域土壤盐渍化敏感性进行了评价,明确了土壤盐渍化敏感性分布规律及其地域差异。结果表明,研究区域土壤盐渍化危险性较严重—敏感性区域主要以中度敏感性、轻度敏感性为主,其中土壤盐渍化重度敏感区面积占绿洲总面积的15%,中度敏感区占31%,轻度敏感区占30%;不敏感区面积占35%;从整个研究区来看,盐渍化敏感性的分布呈现出以下特点:一是盐渍化危险性区域,尤其是中度、重度敏感区域呈大面积区域性分布,轻度敏感性区域呈片状或斑点状断续分布;二是盐渍化危险性东部高于西部,南部高于北部的趋势。

多年以来渭干河-库车河三角洲绿洲经历了古绿洲、旧绿洲、新绿洲的变迁,本文利用统计及图文对比方法分析了渭干河-库车河三角洲绿洲的形成、分布及其在时空分布的演变过程,并进一步探讨了渭干河-库车河三角洲绿洲演变的原因,指出20世纪以前绿洲的演变主要由风沙活跃、盐碱化加重、气候变化及河流改道等自然因素形成,而20世纪以后的绿洲沙漠化和环境退化则主要由人类不合理利用水土及植被资源、人口数量增加等活动引起。为防止本区现有绿洲进一步沙漠化导致环境退化,文中提出以保护天然绿洲为前提,以改土培肥为基础,以水利建设为中心,以控制人口增长、提高人口素质为根本,对渭干河-库车河三角洲绿洲一带的可持续发展进行了研究及分...

土壤盐渍化严重制约土地生产力,实时监测土壤盐渍化有利于农业正常生产。选择新疆渭干河—库车河绿洲的光谱反射率数据,研究不同程度盐渍化土壤的光谱特征;并对绿洲所在的库车县的环境与灾害监测预报小卫星的高光谱数据进行盐渍化信息提取。提取步骤为:首先对土壤光谱反射率数据进行14种形式的变换,再与土壤含盐量进行相关分析、逐步回归分析,建立估算不同盐渍化程度的土壤含盐量方程,用均方根误差验证方程的精度;其次,建立植被和土壤波谱库;最后,在波谱库的数据基础上,使用波谱角分类法(SAM)对环境与灾害监测预报小卫星的高光谱数据进行分类。用同步实测数据对分类效果进行精度评价,效果较好,这一结果为今后该区域的高光谱应用奠定了基础,对区域农民耕作方式提出了警示,为区域可持续发展实践提供了参考。

【目的】土壤养分变化及碳积累过程是评价绿洲农田生态系统结构、功能和生产力演化的重要指标。本研究的目的是通过了解西北干旱区自然荒漠开垦为灌溉农田后该指标的变化,揭示干旱区新垦农田土壤发育及演变规律,为新垦沙地持续利用提供指导。【方法】选择河西走廊中段临泽边缘绿洲0—46年开垦时间序列的沙地农田,取样分析0—60 cm土壤剖面的物理、化学性状变化及碳积累特征,通过比较2008年与2014年的耕层土壤(0—20 cm)测定结果,分析近几年土壤性状的变化。【结果】耕层土壤砂粒含量随开垦利用年限的增加而逐渐降低,但

【目的】了解耕层土壤养分空间分异规律对农田土壤合理施肥和防治土壤退化具有重要的现实意义。【方法】基于野外调查数据,采用统计分析方法对渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤养分的空间分异特征和影响因素进行研究。【结果】(1)研究区耕层土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾,都具有中度程度的空间变异性,变异程度由大到小依次为:有效磷>碱解氮>速效钾>全氮>有机质;(2)研究区内耕层土壤除速效钾具有中等空间相关性外,其它各项养分指标(有机质、全氮、碱解氮和有效磷)的块金效应都大于75%,在采样尺度内具有较弱的空间相关性,且受随机性因素如耕作、施肥、点源污染等人为活动的影响较大。【结论】各土壤养分指标在研究区域内呈现出东部和南部的含量较高,而西部和北部的含量较低,具有较为明显的空间分异特征;影响土壤养分的主要因素为地形条件、土壤电导率与土壤p H值。

【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。

【目的】评价棉花长期连作对土壤理化和生物性状的影响。【方法】利用棉花长期连作定点微区试验,研究不同连作年限棉田土壤物理、化学性状和土壤酶活性动态变化。【结果】随着连作年限增加,棉田土壤容重下降,连作5、10、15和20年土壤有机质含量分别比种植1年的增加10.56%、18.09%、37.34%和55.64%,土壤含盐量呈上升趋势,连作5、10、15和20年含盐量分别是连作1年的122%、132%、124%和146%。随着连作年限增加土壤碱解氮含量增加,土壤有效钾含量呈下降的趋势,连作10、15和20年的土壤有效钾含量分别是连作1年的60.4%、35.9%和39.8%;有效磷含量在连作5年达到最...

【目的】土壤团聚体组成及其稳定性与土壤质量、土壤侵蚀和农业可持续性有着密切联系。【方法】在甘肃河西走廊中段近几十年来开垦的边缘绿洲区4种土类中(砂质新成土、正常干旱土、旱耕人为土和干润雏形土)采集49个农田表层土样(0～10cm),用干筛和湿筛法分析土壤团聚体组成及其稳定性,并分析了与土壤团聚体形成有关的土壤物理、化学性状。【结果】除干润雏形土外,大部分土壤粒级组成以沙粒为主;土壤有机碳含量低,平均为(5.88±2.52)g·kg-1,4种土类中有机碳平均含量平均为4.75～10.51g·kg-1,以砂质新成土最低,干润雏形土最高;碳酸钙含量普遍较高,平均含量为84.7～164.8g·kg-1...

【目的】极端干旱区绿洲是全球变化的敏感区域,特别是由于水资源短缺及水文过程的改变,绿洲土壤环境因此产生了强烈异质性。植物如何适应高度土壤异质性是绿洲植物多样性维持的关键性科学问题。而探究植物叶片这一对土壤异质性敏感器官的功能性状及其对土壤水盐因子的响应,有利于揭示全球变化背景下绿洲植物适应的根本策略。【方法】本研究以额济纳这一典型荒漠绿洲的常见植物叶片为研究对象,选择25种植物的8种叶功能性状,包括叶片厚度(LT)、叶干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)、叶碳含量(LCC)、叶氮含量(LNC)、叶磷含量(LPC)、叶片碳氮比(C/N)、叶片氮磷比(N/P),分析了功能性状之间的相关性及其在群落水平上的特征,并探讨了叶功能性状对不同土壤水盐环境的响应。【结果】(1)在不同土壤水盐环境中,各个叶功能性状具有不同程度的变异幅度,其中SLA最大,LCC最小。(2)部分功能性状之间表现出显著的协同或权衡变化趋势。LT与SLA、LDMC与SLA、LPC与LDMC、LNC与C/N、LPC与N/P呈极显著负相关(P

【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

绿洲承担着干旱区的生产、生活和生态功能。绿洲功能稳定性定量评价是了解绿洲功能稳定状况和格局的有效手段,对于实现绿洲的可持续发展有着至关重要的作用。本研究构建了绿洲功能稳定性评价指标模型,并应用此模型对渭干河—库车河三角洲绿洲的功能稳定性进行了评价。评价结果为:渭干河—库车河三角洲绿洲所辖的3个县以及整个三角洲绿洲的功能稳定性都处于一般偏下的状态,排序为库车县>沙雅县>新和县>整个流域。对评价结果的分析表明,在库车县人口密度过大是最大的绿洲功能稳定性障碍因子,在沙雅县为大面积的沙漠土地,新和县为过度的天然绿洲开发。纵向比较各层次的指标,人口密度是最大的绿洲系统压力指标,人均GDP为最差的绿洲系统...