Institutional Repository of Xinjiang Institute of Ecology and Geography, CAS
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准噶尔盆地南缘植被动态变化及驱动因素研究
No full text准噶尔盆地位于欧亚大陆腹地，气候和环境变化既具有全球的共性，又具区域特性。气候变化过程中，因其下垫面植被性质敏感，而首先得到响应。同时，区域内农业生产水平的提高、城镇化进程的加快，生态环境保护工程的落实等，促使土地利用格局发生了较大变化，地面植被覆盖状况及生态系统的结构与功能亦改变。本研究基于野外观测数据及新一代 GIMMS NDVI 数据，分析准噶尔盆地南缘不同时间(月、季、年)、空间(种群、群落、景观、区域)尺度上植被的动态变化；阐述植被变化与气候、基质、水资源利用、LUCC 和人类活动等影响因子的相互关系，量化气候及人类活动对植被变化的贡献，并提出植被保护及优化管理途径。主要结论如下：（1）1982～2013年研究区植被多年平均NDVI为0.18，覆盖度为23.08%。32年中，植被覆盖度改善的区域占研究区总面积的53.43%，退化区域占27.09%，稳定区域占19.48%，植被整体状况好转。覆盖度＞40%的植被面积增速最快，覆盖度为10%～20%的植被面积降速最快。研究区植被的覆盖度经向地带性特征显著(R2=0.69，P＜0.001)，自西向东变化速率为0.3/10°N。研究区植被景观Hurst稳定性指数值为0.70，表明植被覆盖度保持稳定的持续性能力较强。2000～2010年间，植被覆盖度出现了由中级(覆盖度为20%～30%)向两个极端(覆盖度＜10%的I级和覆盖度＞40%的V级)发展的趋势。（2）1990～2000 年覆盖度正向增大和负向减小的植被面积分别占研究区植被总面积的 14.00%和 10.29%，2000～2010 年分别占 11.16%和 7.89%。1990 年～2010 年期间，郁闭度＜30%的疏林地及覆盖度为 5%～20%的草地面积不断减少；低覆盖草地从 1990 年的 2.82×106hm2 减少至 2010 年的 2.58×106hm2；中、高覆盖草地斑块的数量明显增多。马尔科夫模型预测结果表明植被类型转移概率在未来 15a 内趋于稳定，同时郁闭度＞40%的灌木林面积将逐渐减少，未来 15 年研究区整体生态环境状况依然很严峻。（3）7～42 龄人工梭梭林中，17 龄林更新状况最好，更新层个体密度达2.25×104 株·hm-2，且 29.29%的是株高≥50cm 的小树，平均株高和基径为 1.1m和 1.9cm。33 龄林中小树数量占更新层个体总数的 40.28%，平均株高和基径为1.0m 和 0.5cm。人工林土壤—植被系统耦合度排序为：33 龄林＞23 龄林＞42 龄林＞20 龄林＞17 龄林＞28 龄林＞12 龄林＞15 龄林＞7 龄林；耦合协调度排序为：28 龄林＞42 龄林＞20 龄林＞17 龄林＞33 龄林＞12 龄林＞23 龄林＞15 龄林＞7龄林，7～42 龄人工梭梭林始终停留在失调衰退期，植被与土壤均处于损益状态，只是随着林龄的增大系统损益的程度有所降低。（4）1982～2013 年研究区平均气温为 6.39℃，降水量为 215.79mm，且二者以每 10 年 0.4℃和 9.68mm 的增幅变化，增温效果主要表现在春秋季节，增湿效果主要表现在春冬季节。1982～2013 年，研究区植被覆盖度与上一年、当年年均气温相关系数分别为 0.178(P＞0.05)和 0.075(P＞0.05)，而与上一年、当年的年降水量之间的相关系数分别 0.200(P＞0.05)为 0.055(P＜0.01)。植被覆盖度与气候因子的回归方程为：Yi=15.36+0.04X1i+0.11X2i(p=0.028)(式中：X1i 为降水，X2i 为气温)。经计算，2000～2013 年间，研究区人类活动对植被覆盖变化的贡献率为48.49%，而以降水、气温为主的水热要素贡献率为 51.51%
伊塞克湖水位变化驱动机制与未来变化趋势预测
No full text山地湖泊普遍处于高山或高原的低洼盆地，具有稳定的冰川融水和降水补给，因此对气候变化的响应更敏感，在自然状态下，能较为真实的反映区域气候变化的状况，该系统受人类活动影响相对较小，是开展全球变化区域响应的理想地区。伊塞克湖是中亚干旱区最大的、世界第二深的山地湖泊，区域内自然资源丰富，对维系区域生态环境平衡方面具有重要意义。然而近年来，伊塞克湖在气候变化和人类活动的双重影响下湖水位持续下降，面积收缩，对区域生态环境造成很大的影响，依据历史监测数据，伊塞克湖湖泊水位表现为明显的不稳定性，但对湖泊水位水量的变化过程及机理的研究存在欠缺，因此，本文以湖泊水量平衡为主线，从气候变化和人文双重胁迫区域水资源的角度，进行了伊塞克湖水位变化趋势及机理的研究，对区域水资源管理具有理论意义和实际应用价值。论文通过对伊塞克湖流域气候水文资料和社会经济数据的分析，对湖泊水位水量等水文过程及其驱动因子进行了系统辨析，并运用系统动力学模型对其变化机制进行模拟，而后，结合各项观测数据，定量辨识气候变化和人类活动对流域径流量影响的分量，预估不同气候情景下未来湖水位的可能变化，并根据流域水资源特点及面临的生态环境问题，提出流域水资源科学利用对策。 论文主要结论如下：（1）对 1927~2012 年伊塞克湖年平均湖泊水位变化数据分析得出，湖泊水位呈现波动变化，其中以 1927~1986 年为持续下降阶段， 1987~2012 年为波动上升阶段，但总体呈下降趋势，湖泊水位在 86 年间共下降 3.3 m，下降速度为 0.46 m/10a。结合降水与灌溉用水量数据分析得出， 1980 年以前湖泊水位主要受人类活动影响（主要是农业灌溉用水量）， 20 世纪 80 年代后期开始主要受气候变化影响。（2）根据伊塞克湖水量平衡关系，选用系统动力学模型，建立 1980~2012 年伊塞克湖水量动态平衡模型，通过敏感度分析和情景分析定量评估了影响湖水位的主要因素。敏感度分析结果表明，水文和社会经济因素对伊塞克湖水位变化影响程度为：地表径流量（SW） > 湖面蒸发量（E） > 地下水入湖水量（GW） > 湖面降水量（P） >农业用水量（Awd） > 农业用地面积（Lagr） > 人口（p） > 居民生活用水量（Dwd） >工业用水量（Iwd），可以看出流域地表径流量是引起水位变化的主导因素，土地利用类型变化、和需水量下降也是引起湖泊水位变化的重要人为因素。情景分析结果表明，水循环成分如湖面蒸发量和流域河流径流量的变化是引起湖泊水位动态变化的重要因素。（3）突变检验分析结果表明，伊塞克湖径流量在 1986 年附近发生突变，1986~2012 年的流域年平均径流比 1943~1985 年增加了 8.6%，增加趋势较为显著。基于双曲线累积法和周期趋势叠加模型法，对 1986-2012 年伊塞克湖气候变化和人类活动对径流的影响贡献分量进行定量分析，结果表明人类活动对径流的贡献率分别为35.3% 和 18%，而气候变化的贡献率分别为 64.7%和 82%，即可认为气候变化是引起该时间段内流域径流量增加的主要因素，而人类活动起负面减流作用。（4）基于伊塞克湖水量动态平衡模型，以气候模式 WRF 输出为依据，预估了未来气候条件下湖水位（水量）的潜在变化。结果显示，相对于 1980~2012 年， RCP4.5 和 RCP 8.5 气候情景下， 2013~2040 年间流域年平均降水量增加近 40%，而湖泊水量、水位在 2013~2040 年间呈减少趋势，其结果预示着未来流域的水旱灾害情势将会严峻。（5）依据伊塞克湖水资源特点及湖区水资源需求特征，确定该区域水资源保护管理与合理利用的措施，加强流域灌溉用水分配管理制度建设，加大流域水利基础设施建立以及制定严格的水价管理制度，提高水资源利用效率，同时可加强全方位水资源监测体系的建立，实现对伊塞克湖流域水文动态监测，对流域水资源安全具有实际意义。本研究对掌握伊塞克湖湖泊的动态变化特征及驱动机制，正确评估气候变化和人类活动对湖泊水位、水量变化的影响具有实践价值，为干早区水资源的合理利用和湖泊生态环境的保护提供科学依据
天山山区多源降水数据评估及时空格局研究
No full text近半个多世纪， 全球的增温速率达到 0.175°C/10a， 气候变暖加剧了水循环过程， 降水作为各尺度水循环过程的重要一环， 是重要的气候和气象变量， 在过去半个多世纪里， 降水量级、 频率和降水的时空分布等方面发生了重大变化。 山区降水为干旱内陆地区提供了丰富的水资源， 是重要的补给源区， 山区降水研究对于区域气候变化研究、 生态环境恢复以及水资源配置等领域具有重要意义。 气象观测站点能够提供准确的降水资料， 但山区由于地形复杂， 自然条件十分恶劣，气象站点极少且分布不均， 气象资料缺乏， 山区降水相关研究面临着较大的困难。气象站点插值数据集、卫星遥感降水资料和再分析降水资料是目前降水研究较为常见的替代资料， 因其时间连续性强、 空间覆盖范围广， 在各时空尺度的降水相关研究中得到广泛的应用。中国天山山区是西北干旱区众多河流、 农业生产和生活的重要水资源补给区， 是“中亚水塔” 的重要构成。 天山山区降水受到地形、 海拔、 下垫面等的影响， 表现为强烈的时空异质性。 同时中国天山山区的现有气象站点大多分布在海拔 2000 米以下， 且分布稀疏， 难以满足研究需要， 因此， 利用不同来源降水资料估算山区降水， 进而深入研究山区降水垂直分布的时空变化及其差异性成为广大学者关注的热点。本文则针对中国天山山区气象站点稀少且分布不均， 降水观测资料缺乏等问题， 基于已有气象资料， 使用 MATLAB、 ARCGIS、 SPSS 等软件， 评估不同源降水资料 2000-2015 年间在中国天山山区的适用性（包括 APHRODITE、TRMM3B43、 ERA-Interim 和 GLDAS 数据集） ； 并基于降水与植被之间的密切相关性对不同源降水资料进行降尺度处理和分析； 最后利用精度更高的降水资料分析中国天山山区降水在时间和空间上的分布特征。 研究结论主要如下：1、 APHRODITE、 TRMM3B43、 ERA-Interim 和 GLDAS 降水资料在中国天山山区有一定的适用性。 整体上而言， 基于站点插值获取的 APHRODITE 数据和基于遥感卫星获取的 TRMM3B43 数据的表现优于 ERA-Interim 和 GLDAS 数据， 在天山山区的适用性更高。2、 2000-2015 年间， TRMM3B43 数据呈现最优表现， 并且该数据在降水较多的夏季、 降水较多的海拔高度（500-1290m） 和降水较多的西部与实测数据间的相对偏差较小，对低海拔地区降水存在高估， 对冷季高海拔地区降水存在高估，在暖季则低估高海拔地区降水。 而 ERA-Interim 数据整体上对实测数据存在一定程度的低估， 且在降水较多的月份和区域与实测数据间的相对偏差增大。 GLDAS数据高估实测降水， 且存在“坦化” 现象， 相对来说表现最差。 在对 2000-2007年不同数据集与站点观测降水进行对比时发现， APHRODITE 与站点降水间的一致性最好(年降水达到了 0.95 的显著性相关)。3、 分析空间分辨率为 1km×1km 的 MODIS NDVI 数据的时空分布与降水量间的关系， 发现在月和年时间尺度上， NDVI 数据与降水数据均存在明显相关，在年时间尺度上，与四种降水产品均达到 0.7 以上的显著相关。所以能够利用 1km空间分辨率的 NDVI 数据， 使用求和法对各种来源的降水数据资料进行降尺度处理。4、 利用求和法对四种降水产品的多年月平均降水和年平均降水进行了降尺度研究并进行精度验证， 在时间尺度上， 四种降尺度后的降水数据资料在月时间尺度上与站点实测数据的变化趋势具有一致性， APHRODITE 数据集保持了较高的相关性和较低的相对偏差。在季节时间尺度上，在 2000-2015 年间，TRMM3B43数据整体表现较优， 三种数据整体表现为高估， 冬季表现较差。 在年时间尺度上，APHRODITE 表现最优， 在 2000-2015 年间， TRMM3B43 和 ERA-Interim 数据表现较好。 在空间尺度上， 对 32 个气象站点的实测数据与对应格网数据集的相对偏差做了分析， 发现四种数据对实测降水整体上表现为高估， 对降水较少的吐鲁番站、 达坂城站和七角井站存在明显的高估， 而对昭苏、 巴音布鲁克和吐尔尕特等站的降水存在低估， 5-9 月间格网数据与实测数据间的相对偏差较小。5、 基于经过验证和降尺度的降水资料， 解析中国天山山区降水在时间和空间上分布的特征， 发现在时间尺度上， 中国天山山区三大分区降水主要集中在4-9 月份， APHRODITE、 TRMM3B43、 ERA-Interim 和 GLDAS 的月最大降水量分 别 在 15.7~62mm （2000-2007 年 平 均 ） ， 17.8~56.8mm ， 3.3~50.7mm 和17.9~51.3mm 之间。 而月最大降水量在不同分区也存在着一定的差异， 伊犁河谷的月最大降水量四种降水产品均显示在 50mm 以上， 东天山月最大降水量最低在20mm 以下， 北天山要高于南天山。 在季节上， 各个分区的夏季降水量最多， 冬季降水最少。 与实测降水最为接近的 APHRODITE 数据显示中国天山山区2000-2007 年均降水量为 450.5mm， TRMM3B43 数据显示出中国天山山区2000-2015 年间的年均降水量为 551.6mm。6、 在空间尺度上， 首先在水平方向上， 受水汽来源的影响， 中国天山山区降水呈现自西向东逐渐降低的趋势， 并且山区降水明显多于平原区， 北天山降水多于南天山多于东天山。 在垂直方向上， 中国天山山区降水的最大降水高度带随着月份不同而存在差异。 在1-3月和12月， 天山山区降水量随着海拔升高呈现增加的趋势， 4-12月间， 在海拔2500-3000m间存在最大降水高度带， 海拔高度小于2500m时， 月平均降水量随高程增加而增加， 当海拔大于3000m时， 降水量随高程增加出现缓慢减少的趋势。中国天山山区年平均降水的最大降水高度带因区域不同而存在差异， 东天山、 北天山和南天山出现在2500-3000m之间， 而典型流域伊犁河谷出现在2000-2500m之间
昌吉市医疗卫生资源优化配置研究
No full text处于社会经济发展转型重要时期的我国正逐渐由生存型社会向发展型社会过渡。现阶段，地方公共服务供应能力的有限性与居民日益多元化、高质量的公共服务需求间往往存有矛盾。“公共服务均等化”是 2005 年中共十六届五中全会提出的重要理论命题。中国共产党第十九次全国代表大会报告也提出到 2035 年，我国将基本实现基本公共服务均等化。公共服务资源作为公共服务的物质载体，其公平有效配置是贯彻公共服务均等化、保证社会公平的必由路径和重要体现。医疗卫生资源作为公共服务资源的重要构成部分，研究其优化配置对实现基本医疗卫生服务均等化意义重大。昌吉市是处于我国西北地区的新疆维吾尔自治区的一座中小城市，目前存在有医疗卫生资源供需矛盾现状，研究该市的医疗卫生资源优化配置问题不仅有利于促进昌吉市医疗卫生资源的有效合理利用、推动全市基本医疗卫生服务均等化的落实，还可以弥补目前国内关于公共服务资源配置研究多集中在东部经济较为发达的大城市而缺乏中西部地区中小城市的相关研究的不足。本文首先对国内外关于医疗卫生资源配置的研究进行归纳、整理和总结，进而针对医疗卫生资源配置研究存在的学科融合不足、研究体系不完善，缺乏综合性和小尺度研究等问题，以昌吉市作为研究对象，综合运用数据包络分析（DEA）法、基尼系数、洛伦兹曲线、泰尔指数、灰色预测模型 GM（1,1）、缓冲区分析法、基于最小阻抗的可达性分析法，分别从医疗卫生资源配置效率、医疗卫生资源量配置公平性以及医疗卫生机构空间布局合理性三个方面对昌吉市医疗卫生配置状况进行评价和优化分析。研究发现：(一） 2011-2016 年昌吉市总体医疗卫生资源配置效率呈下降态势，其配置效率下降主要是由技术进步的无效变动造成的，配置组织管理水平保持较稳定状态，主要是由规模经济改善推动的；各辖区平均配置综合效率相对较高，但差距较大；各级医疗卫生机构中市区医院（一级）、社区卫生服务站和村卫生室（三级）的配置综合效率较低，社区卫生服务中心和乡镇卫生院（二级）的配置综合效率较高。利用 DEA 方法对昌吉市总体、各辖区、各级医疗卫生机构的医疗卫生资源配置效率评价和优化分析具有诸多优点，评价结果能为昌吉市卫生系统效率诊断、整体评估及医疗卫生资源存量调整提供总的方向和依据，但得出的效率值仅是相对效率而非绝对效率。在医疗卫生资源配置实际决策和规划过程中，不能过度依赖 DEA 评价结果，应坚持定性与定量相结合，并且具体问题具体分析。（二）昌吉市医疗卫生的财、人、物资源量配置中除医生数配置比较平均外，其余医疗卫生资源量配置差距均较大，其中医疗卫生支出差距较大主要是由街道办事处与乡镇的组间差异较大引起，其余医疗卫生资源量配置差距较大主要是由街道办事处组内差异较大引起。未来昌吉市各辖区人口总量和出生人口总量将有增有减，总量之和将呈增长趋势； 60 岁以上人口均呈增长趋势。未来医疗卫生资源需求量较多的区域主要集中在北京南路办事处、绿洲路办事处、建国路办事处、延安北路办事处、中山路办事处和三工镇。按常住人口计算的各类医疗卫生资源需求量均高于按户籍人口计算的需求量，且差距越来越大。预计到 2025 年按常住人口计算昌吉市总体医疗卫生资源用地面积、医疗卫生人员数、医生数、医疗卫生床位数需求量将达到 542607.41 平方米、 5942 人、 2035 人、 4816 张，将比现状配置分别多 258153.17 平方米、 3617 人、 1256 人、 2067 张。（三）昌吉市目前已基本形成了市、乡、村三级医疗卫生服务体系，市区医院多集中于城区中心位置；每个街道均设有 1 个社区卫生服务中心，每个乡镇均设有 1 个乡镇卫生院；大部分的社区和村庄已分别设有社区卫生服务站和村卫生室。基于缓冲区的昌吉市医疗卫生机构空间可达性分析可知：在不考虑医疗卫生机构层级且居民均选择以步行方式就医的情况下，为减少医疗卫生资源的浪费，昌吉市未来仅需在 9 个无法在 20 分钟内步行到达任何医疗卫生机构的村庄（社区）设置村卫生室（社区卫生服务站）；在不考虑医疗卫生机构层级且居民均选择以车行方式就医的情况下，昌吉市医疗卫生机构空间布局较为合理，能较好地满足居民的医疗服务需求；在考虑医疗卫生机构层级及居民就医方式偏好的情况下，为进一步落实国家分级诊疗制度和避免医疗卫生资源的浪费，昌吉市未来应在 35 个无法在步行 20 分钟内到达任何三级医疗卫生机构的村庄（社区）设置村卫生室（社区卫生服务站）， 8 个已设置有三级医疗卫生机构但无法在车行 20 分钟内到达最近乡镇级及以上医疗卫生机构的村庄（社区），根据其空间分布位置并结合城镇用地和农村居民点用地分布情况，建议提高阿克旗村的医疗卫生资源配置级别，改善庙尔沟村、板房沟村与硫磺沟镇卫生院之间的交通基础设施，提高该段路程的车行速度。基于最小阻抗的昌吉市医疗卫生机构空间可达性分析可知：各村庄（社区）点到乡镇级及以上医疗卫生机构的可达性具有明显的空间差异性和空间规律性，表现为可达性以城区为中心向外递减，靠近城区、沿公路及近乡镇中心的较高，离市区较远、处于各乡镇边缘的较低；各辖区到乡镇级及以上医疗卫生机构的可达性水平分化较为严重，表现为街道办事处间差异较小，街道办事处与乡镇间差异较大，乡镇与乡镇间也具有明显差异
天山中东部树轮宽度与 NDVI 的关系
No full text利用天山东部巴里坤山上下限雪岭云杉（Picea schrenkiana）、 西伯利亚落叶松（Larix sibirica Ledb.）和天山中部石河子地区雪岭云杉树轮数据和 1982-2013年 GIMMS 3g NDVI 逐月数据及气候数据，分析了不同地区、不同海拔、不同树种间树轮宽度指数、归一化植被指数及气候因子之间的关系。结果表明：（1）天山东部巴里坤地区下限树轮年表统计特征比上限更显著，含有更多的气候信号；西伯利亚落叶松平均敏感度（M.S.）、信噪比（SNR）、样本的总体代表性（EPS）和第一特征向量百分比（PC1）等参数均低于雪岭云杉。天山中部石河子地区雪岭云杉年表统计特征高于天山东部。（2）在生长季的不同时期 NDVI 与气候环境因子的响应不同。天山东部巴里坤地区 5 月 NDVI 主要受 4 月、 5 月平均气温和最高气温影响； 6 月 NDVI 受6 月平均气温和上一年 11 月到当年 3 月 PDSI 影响； 9 月 NDVI 主要受 6 月平均气温和 5 月到 9 月 PDSI 影响；生长季 NDVI 均值与年均 SPEI 值在 1-12 月尺度相关性较好，显著性水平超过 0.01。天山中部石河子地区 NDVI 主要受降水的影响，其年内变化趋势基本一致且有一定的滞后作用。（3）天山东部森林上限雪岭云杉树木径向生长与气温正相关，与上一年 10月、当年 4 月、 6 月和 7 月气温达到显著水平(p＜0.05)，树轮宽度指数和非生长季 PDSI 相关性较好；森林下限树木径向生长与气温负相关，树轮宽度指数与生长季 PDSI 相关性较好。天山东部下限西伯利亚落叶松与上一年 7 月-10 月、当年 6 月-10 月降水和上年 11 月到当年 3 月 PDSI 负相关性显著。天山中部山区雪岭云杉径向生长主要与 5 月、 6 月、 7 月气温负相关，与 6-12 月 SPEI 有 12 到20 个月尺度的正相关关系。（4）由于对气候因子的响应一致，天山东部上限雪岭云杉轮宽指数和 6 月NDVI 显著正相关(p＜0.05)，但与植被生长最为茂盛的 7 月、 8 月 NDVI 没有显著的相关性；下限雪岭云杉与非生长季 1 月、 2 月、 12 月 NDVI 值相关性较好。西伯利亚落叶松与归一化植被指数相关性一般。天山中部雪岭云杉与 9 月 NDVI最大值相关性高达 0.68，通过 0.01 显著性水平检验
巴音郭楞蒙古自治州生态功能区划研究
No full text研究以巴州为例，在现场调查和资料收集的基础上，分析研究区生态环境及经济发展现状。 运用生态功能区划理论， 选取巴州地区代表性评价因子，构建生态足迹、生态敏感性、生态脆弱性、生态系统服务功能指标体系。借助 ArcGIS 10.1和 ERDAS 9.1 的支持，进行单因素及多因素综合评价， 揭示生态足迹、 生态敏感性、生态脆弱性、生态系统服务功能的空间分异规律。基于上述结果，进行巴州地区生态功能区划，从自然地理条件、气候特征、典型生态系统类型、区域主要生态环境问题及驱动力、生态敏感性、脆弱性和主导生态服务功能的角度进行特征描述，提出各生态区合理开发与保护的建议。主要研究结论如下：（1） 巴州地区生态环境脆弱，区域性生态环境问题突出。塔克拉玛干沙漠地区水资源匮乏，植被类型和生态系统类型比较单一，土壤沙化程度严重； 土壤侵蚀强度以巴州北部和静县和昆仑山北部最为强烈，主要由于巴州北部人为活动剧烈，坡度较为陡峭，水土流失侵蚀较强所致； 其他区域侵蚀程度相对较小，以风蚀为主。（2） 2009-2014 年巴州人均生态足迹保持持续增长状态，其中耕地对增长贡献最大；受资源分布禀赋的影响，高人均生态足迹增长地带主要集中于巴州北部县市，主要包括库尔勒市、和静县、和硕县和焉耆县；从整个时间维度上看，人均生态赤字和生态足迹呈增长趋势，生态承载力保持稳定，巴州处于不可持续发展状态。主成分分析结果显示，巴州生态赤字时间变化趋势主要受快速人口增长、固定资产投资、居民消费水平及农牧民产出的正向驱动，干旱脆弱的生态环境所造成生态承载力较低也潜在起了推动作用。（3）研究区不同脆弱性面积呈现极度脆弱 > 轻度脆弱 > 高度脆弱 > 中度脆弱 > 不脆弱的特征。以极度脆弱和轻度脆弱为主，极度脆弱主要分布于塔里木河中下游沿线、车尔臣河沿线及塔克拉玛干沙漠中部区域；轻度脆弱区主要沿库鲁克塔格山和孔雀河分布。整体而言，研究区生态环境脆弱化严重，与研究区水资源的匮乏、土地沙化程度高及植物低覆盖度等因素有关。（4）研究区生态敏感性面积整体呈现：轻度敏感>高度敏感>中度敏感>不敏感>极敏感。从生态敏感性综合分布来看，研究区集中表现为轻度敏感、中度敏感和高度敏感，面积分别为 52.20×104km2、 37.64×104km2 和 42.50×104km2， 占研究区总面积比例的 93.27%，其中以轻度敏感分布最广，主要集中在罗布泊荒漠、车尔臣河平原绿洲及阿尔金山北麓山前平原。（5）研究区生态服务功能等级面积呈现比较重要 > 不重要 > 中等重要 >高度重要 > 极重要的分布特征，比较重要主要位于昆仑山北部和若羌东部区域；不重要集中分布于塔克拉玛干沙漠，少部分破碎化分布于库木塔格沙漠。整体来看，生态服务功能较高地带集中于巴州北部地区，主要由于巴州北部地区河网相对密集，水文调蓄功能较强，植物生态系统和土壤生态系统多样，生态系统稳定，生态服务功能较强。（6）基于 ArcGIS 10.1“Spatial analysis” 功能， 结合生态系统类型、生态敏感性、生态脆弱性和生态系统服务功能评价结果，将研究区划分为 5 个一级生态功能区和 18 个二级生态功能区，分析各功能区范围、面积、生态功能特点及重要性、生态环境问题和保护方向，为合理开发及保护生态环境提供参考
中国假木贼属植物谱系地理学研究
No full text假木贼属（Anabasis L.)在我国产 8 种， 分布于西北干旱区， 主要生于冲积扇、戈壁滩等处， 为典型的干旱区荒漠植物。 本研究对中国假木贼属及短叶假木贼的谱系地理学、 潜在分布区进行分析， 旨在了解其遗传多样性及遗传结构并探究其对古气候变迁的响应机制。1. 中国短叶假木贼的谱系地理学研究基于叶绿体基因 psbA-trnH 和 ycf6-psbM 对短叶假木贼 25 个居群 198 份材料进行分析， 得到 16 个叶绿体单倍型。 Permut 分析表明其在分布区内具有显著的谱系结构（NST﹥GST， P﹤0.05)。 根据 SAMOVA 的结果将短叶假木贼 25 个居群分为四个谱系地理组。 基于 BEAST 分析短叶假木贼 16 个叶绿体单倍型的分化时间， 大约发生在 2.1795Ma， 即更新世早期。 短叶假木贼的分化时间可能与更新世早期中国西北地区气候变干变冷有关。分布区预测与错配分析的结果均表明短叶假木贼自第四纪末次冰期以来， 地理分布格局基本没有发生变化。2. 中国假木贼属植物的谱系地理学研究我们对中国西北干旱区的假木贼属 7 个种进行谱系地理学研究。通过构建系统发育树， 发现假木贼属内种间界限明显， 并且 Network 图也证实了该结果。 基于分子钟分析， 假木贼属的分化时间处于 6.3394Ma， 即第三纪末期。 种内的分化时间处于 1.838-0.217Ma， 即更新世早期到更新世中期。 我们推测第三纪末-第四纪初青藏高原的剧烈隆所引起的气候波动， 对中国假木贼属及属内种的分化起到了重要的作用。 该属具有较宽的生态幅， 在气候波动情况下， 能适应极端的环境条件， 进而表现出自第四纪末次冰期以来地理分布格局基本保持稳定的状态。3. 中国假木贼属地理分布及潜在分布区预测基于最大熵模型（MaxEnt)， 预测 7 个种的潜在分布区及该属的多样性中心。结果显示： （1） 白垩假木贼、 高枝假木贼、 毛足假木贼、 无叶假木贼、 盐生假木贼和展枝假木贼的潜在适生区主要集中在新疆北部、 天山南麓及塔里木盆地西侧。 短叶假木贼的潜在适生区集中在新疆、 甘肃、 宁夏和内蒙古的部分地区。（2）中国假木贼属的多样性中心集中在新疆准噶尔盆地、 天山南麓、 塔里木盆地西侧及甘肃西北部的河西走廊
磁化水对奎屯河流域土壤盐分及甜菜产量影响的初探
No full text论文研究不同强度磁化水对土壤、 甜菜产量及品质的影响。 文中通过土柱入渗试验、 室内种子萌发试验和大田丰产技术试验的综合分析， 最终探索出适宜于轻中度盐渍化耕地的最佳磁场强度。 得出以下主要结论：（1）磁化处理有效地提高土壤下渗的湿润锋和加速对土壤盐分的淋洗作用，1600+2400 Gs 处理的湿润锋值最大， 为 28.8 cm， 较 CK 处理提高 30.9%， 入渗结束所用时间为 2.65 h， 较 CK 处理提高 16.4%。 在积盐层， EC 值达到最大，1600+2400 Gs 处理达到 29.33 mS·cm-1， 较 CK 处理提高了 78.5%。（2） 磁化处理可有效的提高土壤含水量， 可显著降低土壤含盐率， 加速土壤中的养分溶解， 促进甜菜植株对其的吸收利用， 二次磁化高于一次磁化， 以1600+2400 Gs 最佳。 在甜菜生长发育的三个时期， 1600+2400 Gs 处理的土壤含水量较 CK 提高 18.2～23.1%。 1600+2400 Gs 处理有机质的溶解率为 7.4%， 碱解氮、 有效磷和速效钾溶解率分别为 21.8%、 14.6%和 5.6%。（3） 磁化水可显著促进甜菜种子的萌发， 甜菜的产量的构成要素及品质均有不同程度的提升， 均以 1600+2400 Gs 处理效果最佳。 1600+2400 Gs 处理的产量为 107100 kg·hm-2， 提高了 36.9%； 产糖量为 14400 kg·hm-2， 提高了 39.1%。可 溶 性 糖 提 高 了 1.1~3.7% ， 蛋 白 质 提 高 了 31.9~105.6% 和 氨 基 酸 提 高 了10.8~45.4%。（4） 在土壤盐渍化轻中度（以硫酸盐为主） 的试验区， 磁化水可有效提升甜菜的产量和品质， 及对土壤中盐分的淋洗， 二次磁化效果较为显著， 以1600+2400 Gs 处理效果最佳。</p
巴音布鲁克草原甘肃马先蒿种群扩张的生态因子研究
No full text巴音布鲁克草原作为开都河源头、新疆南疆水源涵养地以及很多濒危珍稀鸟类的主要栖息地，在生态上具有举足轻重的地位。但自 2000 年起，本地种甘肃马先蒿（Pedicularis kansuensisMaxim.）在此区域大量出现并以每年 3.3×103 ha 的速度迅速扩张，给当地畜牧业带来了极其严重的危害。为此，巴音郭楞蒙古自治州政府和中国科学院巴音布鲁克草原生态研究站开展了包括化学防除的甘肃马先蒿的防治措施，但由于该物种的根部半寄生特性，其防治效果很不理想，且存在一定的环境风险和隐患。鉴于此，本论文拟从甘肃马先蒿的根部半寄生特性入手，研究甘肃马先蒿的土壤种子库分布规律、水分对土壤种子库的影响以及刈割、物种移除、养分添加和模拟增温对其发生及所在群落物种及土壤养分的影响；通过与青海省分布区的对比，研究甘肃马先蒿发生区与非发生区群落结构及土壤养分差异，试图找出甘肃马先蒿种群迅速扩张的主要生态因子，以期为甘肃马先蒿的综合防治提供理论依据。研究结果表明：（1）甘肃马先蒿种子比较小（千粒重为：0.64±0.02 g），通过种子或地下休眠芽越冬，易于风传播，单株结实率很高，每株可产生 600-2000 粒种子，说明其繁殖能力极强；室内模拟发芽实验表明 5 月下旬和 6 月上旬为甘肃马先蒿种子在巴音布鲁克草原的最佳萌发时期；距离水源越近，甘肃马先蒿分布越多，其种子数量也越多，土壤中甘肃马先蒿种子数量与土壤含水量存在极显著正相关关系，说明土壤含水量是影响甘肃马先蒿水平分布及生长发育、繁殖和扩散的关键因素之一；土壤种子库中种子数量的垂直分布表现为：枯落物层>腐殖质层>心土层，其中壤土枯落物层甘肃马先蒿种子含量最高（16941±5877 粒），其次为沙土>砾石>沼泽。（2）在刈割和非刈割（对照）处理中土壤养分各因子间及群落物种组成间均无差异；刈割对禾本科和杂类草植物物种数和盖度的影响均不大，但刈割会明显降低甘肃马先蒿种群盖度；刈割处理在降低地上总生物量的同时也会有效降低甘肃马先蒿生物量；围封可显著提高禾本科植物地上生物量，同时可抑制甘肃马先蒿种群扩张。（3）在移除甘肃马先蒿和有/无甘肃马先蒿自然分布的样方中，试验前后样方中的土壤养分无差异，物种数和盖度差异不明显；但甘肃马先蒿的发生降低了禾本科植物所占的比例，但对非禾草类杂草影响不大；无甘肃马先蒿分布样方在试验进行的第二年又有甘肃马先蒿出现，且所占比例和有甘肃马先蒿自然分布的样方相当，说明甘肃马先蒿种群蔓延具有移动性。（4）不同区域甘肃马先蒿发生区和非发生区植物功能群叶片碳含量、氮含量和磷含量及土壤养分之间均无差异性；发生区的物种数明显高于非发生区的，且最高值均出现在称多点，而 Shannon-Wiener 指数和均匀度指数除巴音布鲁克点外，在其余三个点的发生区均高于非发生区；除麦秀点外，其余三个点均表现为发生区禾本科地上生物量低于非发生区，而发生区的总生物量基本上均高于非发生区的，宁秀点除外。（5）添加氮和磷元素对土壤养分的影响不大；磷添加可显著改变植物营养平衡，而氮的添加却显著改变了[P|N]，但对[Fv|C,P,N]间的平衡影响较小，杂类草和甘肃马先蒿比禾本科植物具有较高的[C|P,N]（p≤0.05）；添加氮元素可显著降低甘肃马先蒿盖度和地上生物量，增加禾本科盖度和生物量，不过其基本不受磷元素的影响；氮添加可显著降低杂类草植物物种数。（6）与对照相比，增温显著提高了甘肃马先蒿的生物量向花分配；增温对甘肃马先蒿地上部分生长有抑制作用，同时可限制较小个体根系的发展，但随着个体大小的增大逐渐对根系生长起促进作用；距离水源越近，甘肃马先蒿密度、盖度和生物量越高；土壤含水量与甘肃马先蒿密度呈极显著正相关，禾本科植物和非禾本科杂类草植物受水分影响相对较小；随土壤含水量的降低，甘肃马先蒿所在群落均匀度指数差异明显，但物种多样性指数无明显变化。综上所述，巴音布鲁克草原气温的不断上升提前了甘肃马先蒿种子的萌发时间，同时也会推迟甘肃马先蒿的结实时间。甘肃马先蒿原本属于分布在巴音布鲁克海拔较高地带的本地种，但由于近些年巴音布鲁克草原积雪的短期快速融化，导致其随雪融水移向低海拔。距离河流越近，土壤中甘肃马先蒿种子分布越高，盖度和也生物量也越高。施肥和刈割均会显著降低甘肃马先蒿在其所在群落所占比例，尤其是在高氮水平下甘肃马先蒿几乎消失，但短期的甘肃马先蒿移除对其种群盖度和生物量的影响较小。所有处理在围封两年后甘肃马先蒿盖度和生物量均有显著降低，说明甘肃马先蒿之所以能在巴音布鲁克草原迅速蔓延，与牲畜的过度啃食有很大关系。同时又因其为根部半寄生植物，地上植被盖度的降低可提高甘肃马先蒿在其所在群落中对光的竞争能力，地上部分啃食过大时植物处于保护策略会加大地下根系的投资，对甘肃马先蒿吸器的着生更有利。此外，甘肃马先蒿强大的土壤种子库和极强的繁殖能力均为它的迅速扩张提供了有力保障