Institutional Repository of Xinjiang Institute of Ecology and Geography, CAS
Not a member yet
7341 research outputs found
Sort by
疏水改性聚氨酯修复邻苯二甲酸二丁酯污染土壤
No full text邻苯二甲酸二丁酯是一种具有内分泌干扰作用的疏水性有机污染物，其引起的污染问题迫切需要一种有效的方式将其解决。本文通过多巴胺聚合的方法将三种纳米颗粒负载到聚氨酯海绵的表面，同时涂覆正十二烷基硫醇以降低表面能，制得疏水性良好的材料。选用邻苯二甲酸二丁酯作为目标污染物，在水体与土壤体系中进行吸附修复实验。主要研究结果如下：（1） 在水体中，改性材料对邻苯二甲酸二丁酯具有良好的吸附效果， 性材料的最大吸附量可以达到约 22mg/g，使用正己烷可以回收材料多次使用， 并且受 pH、盐度等的影响较小，吸附动力学符合伪二级动力学方程，等温线则更好地用 Freundlich 模型进行解释。纳米颗粒作为对比进行相关的实验，结果表明，纳米颗粒对邻苯二甲酸二丁酯的吸附效果远大于改性材料的吸附效果， 其最大吸附量可以达到约 220mg/g， 从而可以反映出改性材料对邻苯二甲酸二丁酯的吸附性能很大程度上是由负载的纳米颗粒决定的。（2） 土壤矿物—高岭土、伊利土、蒙脱土与石英砂体系作为土壤体系的简化用于修复实验研究，改性材料对以上四种土壤矿物中的邻苯二甲酸二丁酯均具有良好的修复效果，去除率均能达到 80%左右。 β-环糊精的使用大大提高了修复的效率。（3） 实验选用棉田土、黑土、黄土与红土四种具有代表性的土壤进行改性材料对邻苯二甲酸二丁酯污染修复实验的研究，并且对不同粒径的颗粒—沙粒、粉粒、黏粒进行实验。结果表明：疏水改性聚氨酯海绵对四种土壤中的邻苯二甲酸二丁酯均具有良好的修复效果，修复率在 60-85%之间，随着修复材料的使用量增加，邻苯二甲酸二丁酯的修复效率也随之提高。 β-环糊精的使用提高了邻苯二甲酸二丁酯的修复效果。改性材料对不同粒径组分中的邻苯二甲酸二丁酯均具有良好的修复效果，修复率均高于 70%，其中粉粒组分对于邻苯二甲酸二丁酯的空持量最大，改性材料对土壤中邻苯二甲酸二丁酯的修复也主要是对于这部分。以上说明，本实验疏水改性的聚氨酯海绵材料对于水体、土壤中的邻苯二甲酸二丁酯均具有良好的修复效果， 在环境中的邻苯二甲酸二丁酯污染修复展现出巨大的潜力
聚谷氨酸对盐碱土壤中盐蒸发结晶的影响
No full text土壤盐碱化是土壤退化的一种表现，新疆的盐碱耕地面积在逐年增大。面对耕地土壤不断的盐碱化，肥料的施用效果以及盐碱土改良问题不断引起大家关注。如何提高盐碱土壤中磷肥的施用效果，开发出一种抑制盐蒸发结晶，保肥的环境友好型产品值得研究。聚谷氨酸是一种微生物合成产物，保水保肥剂，其在盐碱土壤中的应用研究比较少，且对磷肥的影响作用及影响机理有待于研究。本论文选用聚谷氨酸（γ-PGA）来研究其对盐碱土壤中盐蒸发结晶的影响，研究其在盐溶液中对 Ca-P 沉淀的影响，并通过等温滴定量热法（ITC）验证了聚谷氨酸与HPO42-， Ca2+， Na+相互间的络合能力；聚谷氨酸在实际盐碱土壤溶液中对盐蒸发结晶的微观研究；同时从纳豆中筛选了一株产聚谷氨酸的菌株，研究菌株本身对盐碱土壤溶液中盐蒸发结晶的影响；为了进一步验证聚谷氨酸在盐碱土壤中对植物生长的影响，进行了盆栽实验，以说明聚谷氨酸对盐碱土壤中盐分的影响尤其是磷的影响。主要结果如下：（1）在盐溶液蒸发结晶过程中，聚谷氨酸能延缓钙质（HAP 和碳酸钙）磷酸盐的沉淀，其延缓沉淀的机理为 γ-PGA 能为 Ca2+提供高于 Ca2+与 HPO42-之间络合的结合位点数的两个数量级。在实际盐碱土壤溶液蒸发结晶过程中，聚谷氨酸对盐结晶的类型和结晶顺序无明显影响，其中氯化钠、 Ca-P、碳酸钙在结晶过程中一直在析出。在土壤溶液蒸发结晶的初期，Ca-P 沉淀主要变现形式为 Ca2-P，Ca3-P， Ca4-P，这些是磷酸氢钙盐的沉淀盐，是水不溶性的。蒸发结晶结束后，Ca-P 沉淀形式主要为羟基磷灰石。另外，在蒸发结晶过程中，聚谷氨酸能显著降低盐碱土壤溶液中盐离子（Cl-、 Ca2+、 Na+）的含量，且又能抑制氯化盐与硫酸盐的结晶速率，同时能显著增加盐碱土壤溶液中的可溶性总磷含量。（2）枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis DKU NT 03 在盐碱土壤溶液蒸发结晶过程中能显著降低盐碱土壤溶液的 pH。施用菌液能在加 5 mM P 的盐碱土壤溶液的整个阶段显著提高土壤溶液中活性磷酸盐的含量，而对其他盐分包括阴离（Cl-，SO42-）及阳离子（Na+）浓度的显著降低影响及对 Ca2+浓度的显著增加影响只体现在蒸发结晶过程中的某个时间阶段。另外，在盐碱土壤溶液蒸发结晶过程中，该菌液的加入抑制了盐晶体的结晶速率，使得出现的结晶物相类型稳定，在蒸发结晶结束之后，出现的结晶类型相对于空白对照组无差异。（3）在盐碱土壤中种植甜菜施用聚谷氨酸，当甜菜生长到 5~6 片真叶时，施用适量的聚谷氨酸（100 mg/L）显著增加了甜菜的鲜重及干重，并显著降低了土壤中的可溶性盐含量。另外，随着甜菜栽培时间的增加，经 γ-PGA 处理的土壤的 pH 变化不显著，未经 γ-PGA 处理的土壤的 pH 是显著增加的。 甜菜根际土壤蒸发结晶出现的结晶盐类型中，经γ-PGA 处理的土壤盐结晶，相对于空白对照，钙盐（硫酸钙以及碳酸钙）相对比例随着聚谷氨酸浓度的增大是减少的趋势。另外，在甜菜栽培一个月收获后测定甜菜的全磷含量，发现聚谷氨酸处理促进了土壤中磷的利用率，根际土壤中盐结晶的羟基磷酸钙为痕量，根际土壤中损失的有效磷均被植物吸收利用
土壤改良剂对风沙土性质及植物生长的影响研究
No full text为探究土壤改良剂对风沙土性质特别是力学性质及植物生长的影响， 本研究选取羧甲基纤维素钠、磷石膏和生物炭三种常用的土壤改良剂与沙漠边缘的风沙土混合， 进行盆栽实验种植棉花， 测定植物生长指标， 并在实验前后测定土壤理化及力学指标， 同时对土壤理化指标和植物生长指标进行主成分分析及加权求和计算， 建立综合改良评价体系。 得到如下结论：土壤理化性质： （1） 在相同灌水量条件下， 改良处理后风沙土容重均比对照小， 孔隙度均比对照大， 且各改良处理的容重均随着改良剂添加量的增加而降低， 孔隙度均随着改良剂添加量的增加而增大， 灌水量对土壤容重和孔隙度影响都不大。 三组处理中对风沙土容重和孔隙度影响最大的是生物炭处理， 与空白对照相比， C3 处理容重降低了 12.06%， 孔隙度增加了 39.03%。 （2） 土壤改良剂能使强碱性的风沙土碱性变弱， 但不同土壤改良剂对风沙土电导率的影响不同。无论灌水量高低， 三组改良剂处理的风沙土 pH 均小于对照处理， 且 pH 均随改良剂添加量的增大而减小， 而灌水量对风沙土 pH 值的影响均为高灌水量条件下pH 更小。 对风沙土 pH 和电导率影响最大的是磷石膏处理， BG3 处理风沙土 pH降低至 7.79， BD2 处理风沙土电导率增幅高达 147.67%。 （3） 土壤改良剂能使几乎无肥力的风沙土肥力增强， 在相同灌水量条件下， 改良剂处理使风沙土有机质及养分含量大部分有所增加， 其中有机质、 全氮、 全磷、 速效磷及速效钾含量均随着改良剂添加量的增加而增大， 全钾含量变化不大。 不同灌水量处理下风沙土有机质及养分含量变化不大。 对风沙土有机质、 全氮、 速效磷和速效钾影响最明显的是生物炭处理， 增幅高达 855.78%、 621.64%、 330.43%及 46.95%。 而对风沙土全磷影响最大的是磷石膏处理， 增幅高达 182.31%。土壤力学性质： （1） 无论含水量高低， 三种改良处理的风沙土内聚力均大于对照， 且羧甲基纤维素钠>磷石膏>生物炭， 但改良处理与对照相比对内摩擦角无显著影响。 随着改良剂添加量的增加， 内聚力随之增大， 对其进行回归分析，也都得到了较好的拟合效果， 但内摩擦角的变化不明显。 同一添加量下， 低水处理下风沙土内聚力和内摩擦角均大于高水处理， 但大多数处理间差异不显著（p>0.05） 。 土壤改良剂及含水量主要是通过增大内聚力来提高土壤抗剪强度，但各因素间交互作用均对内聚力无显著影响； 其中施用羧甲基纤维素钠对风沙土抗剪强度改良效果最佳，AD3 的风沙土内聚力与对照相比增幅高达 246.18%。（2）各改良处理的风沙土压缩系数均大于对照土体， 对照风沙土为低压缩性土， 改良处理后部分变为中压缩性土， 且随着土壤改良剂添加量的增加， 风沙土压缩性能逐渐增强， 但显著性水平随改良剂的不同而发生变化， 同时含水量对压缩系数的影响不大。 对压缩系数影响最大的是羧甲基纤维素处理， AG3 处理与对照相比压缩系数增幅高达 83.89%。植物生长指标： （1） 土壤改良剂对棉花出苗率影响不大， 而灌水量对棉花出苗率有较大影响， 高灌水量下棉花出苗率均大于低灌水量下。 （2） 土壤改良剂在棉花生长初期对株高影响不大， 主要在生长中后期影响植株生长。 改良剂处理后棉花的株高及基茎均大于对照处理， 且随着改良剂添加量的增大而提高， 在高含水量时改良剂对植物生长的影响尤为显著。 灌水量对棉花生长有极大的影响， 低灌水量严重抑制了植物生长。 生物炭处理对棉花生长状况影响最大， 棉花长势最好， 与对照相比， 株高涨幅高达 78.73%， 基茎涨幅高达 36%。 （3） 三种改良剂处理后棉花生物量均大于对照处理， 三种改良剂对棉花生物量的增长率由大到小为生物炭处理>磷石膏处理>羧甲基纤维素钠处理， 且随着土壤改良剂添加量的增大， 棉花生物量基本呈逐渐增加趋势， C3 处理生物量比对照提高了386.93%。 同时灌水量对生物量有显著的影响， 低灌水量处理下的棉花生物量明显小于高灌水量处理。生物量对土壤改良剂和灌水量的响应规律与株高基茎的变化一致。综合改良体系： 由综合评价方程计算得出， 无论含水量高低， 生物炭处理综合得分最高， 其次为磷石膏处理， 羧甲基纤维素钠处理得分最低， 高灌水量下改良处理综合得分均大于低灌水量下， 在高灌水量下综合得分进行排序为 CG3>CG2> CG1> BG3> BG2> AG3> BG1> AG2> AG1， 其中施加生物炭 45 g/kg 处理的改良效果最好。</p
柯尔克孜民族文化数字化展示及开发模式研究
No full text数字化技术已经成为文化遗产保护和展示的重要技术手段，然而伴随这样的发展进程也凸显了许多问题，“为数字化而数字化”和“数字化展示缺乏文化灵魂”的现象非常普遍，因此论文以柯尔克孜民族文化为研究对象，在系统研究柯尔克孜民族文化体系的基础上，探讨分析了柯尔克孜民族文化的数字化展示技术及开发模式，研究结论主要如下：（1）柯尔克孜民族文化体系研究。研究分析了柯尔克孜文化产生和发展的文化基质，包括自然环境和社会环境，在此基础上，系统的梳理了柯尔克孜民族文化的构成内容，研究得出，柯尔克孜民族文化体系共包含 15 方面的文化内容，分别是历史渊源、服饰文化、饮食文化、居住文化、婚俗文化、工艺美术文化、音乐舞蹈文化、体育竞技、民间文学、礼俗禁忌、宗教信仰、节庆文化、猎鹰文化、爱国主义文化和图案艺术。通过对柯尔克孜文化内容构成研究，基于“模因论”分析了柯尔克孜民族文化基因，对比分析了柯尔克孜族文化与其它典型游牧民族文化的区别，并提取了本民族象征性的文化符号，主要包括族徽—鹿、库姆孜、艾勒切克、白毡帽、玛纳斯、兵器图案、猎鹰和中国石。最后，研究以文化生态系统理论和旅游文化树理论为基础，构建了柯尔克孜民族文化生态系统和文化树，并对自然环境与游牧生活方式与柯尔克孜民族文化之间的关系做具体分析，研究认为自然环境以及游牧生活方式为柯尔克孜民族文化的产生和发展提供了最为基本构成元素和美学元素，并影响其构成元素的发展特点，柯尔克孜民族文化是动态的文化生态系统，具体而言就犹如一棵大树不断吸收养分而生长并开花结果，同时舍弃不适宜的文化元素，不断进行新陈代谢。（2）柯尔克孜民族文化数字化要素表征研究。1.研究通过相关文献资料梳理，以数字化展示为重要原则，总结出可用于柯尔克孜民族文化数字化展示的技术体系及其相对的展示方式，包括数字三维模型、高清图片、720°全景、激光全景、视频音频、触摸屏、LED 、环幕/弧幕/球幕、全息投影、幻影成像、互动投影、体感互动、动感座椅、虚拟现实/增强现实、基于 Flash 的全景漫游、三维虚拟互动展示；2.研究进一步运用案例分析和 TF-IDF 分析法，对相关书籍、63 篇新闻报道和 71 篇论文进行研究，得出数字化展示技术的展示效果，例如数字三维模型的展示效果为复原虚拟再现事物形态、色彩等、任意角度观看和操作和仿真性强；720°全景/全景漫游的展示效果为全方位立体展示、照片级别质量、真实感强/高保真性、身临其境、三维立体空间感觉；环幕/弧幕/球幕和展示效果为色彩逼真、视听震撼、视觉冲击强、沉浸式体验等；3.研究在对数字化展示技术及其效果分析的基础上，分析了柯尔克孜民族文化 15 方面文化内容的核心展示要素及其需要被表达的展示效果，例如图案艺术的核心展示要素为纹样类型、图案纹样素材来源、纹样的组合方式、应用的方面、色彩和实物经演绎成为抽象图案的过程，如果被数字化展示，其效果应该是色彩真实、静态单体展示、互动性展示、动态性的场景。（3）柯尔克孜民族文化数字化展示匹配分析。1.研究首先以柯尔克孜民族文化研究为基础，总结涵盖文化体系所需的全部展示效果要素，共 12 个，包括高清晰度、色彩真实度高、大视域动态场景、小视域动态场景、静态单体、视觉震撼力等。根据数字化展示技术表达效果进行匹配赋值，以此为基础构建匹配度指数 P=P1/P2（P1 为某一种数字化展示技术能够表达的要素，P2 为某一类文化需要被表达的效果要素），并规定当 P＞0.5 时，认为该数字化技术为最佳数字化展示技术，由此得出了第一部分的数字化展示匹配分析结果。2.研究针对普通大众和具有一定认知的人群进行线上和线下问卷调查，线上共收回问卷 102 份，线下共收回 10 份，采用树形决策分析，得出两个群体的最佳数字化展示技术选择结果，结合两方面的结果，得出了数字化展示技术与文化匹配分析结果。3.研究对 31 个文化遗产数字化项目的展示方式与研究分析结果进行比较，研究分析二者存在 5 个相同点和 2 个不同点；4.研究以数字化展示内容要素和数字化技术与文化匹配分析为基础，以动态场景、单体细节、内容互动三个方面进一步分析了数字化展示技术集成与 15 方面文化内容的文化内涵最佳组合；5.研究重点对《玛纳斯》文学内涵以及数字化展示进行分析，研究认为《玛纳斯》可作为独立单元进行数字化展示，将其文化内涵整理为服饰、饮食、音乐舞蹈等多种文化模块，并且以展示古今文化联系为重点对不同文化模块进行数字化展示。（4）柯尔克孜民族文化数字化开发模式研究。研究以旅游开发为原则，以目前我国文化旅游开发模式和结合案例分析为基础，针对柯尔克孜民族文化数字化开发提出了五种开发模式，分别为：数字展馆、专题 APP、数字商店、数字园区和数字全域模式，并针对每一种模式就模式内涵、模式构建进行了具体的阐述，并在政策、科技、资金和人才四个方面阐述了开发模式的保障措施
中亚气候变化的动力降尺度研究
No full text中亚包括哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦五个国家和中国的新疆。多样的气候条件孕育了从荒漠到高山的一系列生态系统，它们对气候变化异常敏感。在过去，中亚地区气温急剧升高，降水增加，这引起了天山冰川的快速消融和中亚西部地上生物量的大幅减少。故此，理解中亚的未来气温和降水变化有重要的意义。本研究使用高分辨率（20km）的 Weather Research and Forcasting(WRF) 模型模拟了中亚当前和未来三个 10 年（1996-2005、2045-2054 和 2091-2100）的气候，使用的驱动数据是 NCAR CCSM4，选择的排放情景是 RCP8.5。通过比较未来两个 10 年和当前 10 年的模拟降水结果，我们发现未来的降水变化不是单调的。在 21 世纪中期 10 年（2045-2054），年降水在中亚的西部是减少的，在东部是增加的；在 21 世纪远期 10 年（2091-2100），年降水在中亚的中部是减少的，在周边地区是增加的。同时，中亚的极端降水事件是显著增加的，小雨事件是减少的，特别是在本世纪远期 10 年。因为年降水变化不大，所以极端降水的增加意味着未来的干旱天数可能增加。虽然未来的大气可降水量在整个中亚都是增加的，但中亚的降水不是普遍增加的，原因可能是缺少将可降水变为降水的动力机制。进一步对变化机制的分析发现，降水的变化与该地区位势变化引起的相对涡度的变化有关。模拟的气温结果显示，在本世纪中期和远期 10 年，该地区年均温将分别升高 4.0和 6.9℃，春季和荒漠地区增温最快，这与气温历史变化的研究一致。前人发现在上个世纪大部分时间中亚冬季升温最快，但在过去近 30 年，冬季升温变慢，春季取代冬季，成为升温最快的季节。而中亚冬季升温变慢可能与北极升温造成的极地极其周边的气候系统变化有关。此外，升温较快的区域以荒漠为主，如中亚西南部、新疆南部和哈萨克斯坦南部。因为荒漠的比热容较低，相对于其他土地覆被类型，更容易被加热，所以在未来大气辐射增加的情景下，荒漠升温更快。本研究结果对于理解中亚气候在 RCP8.5 情景下的可能变化具有参考意义。生成的高分辨率的历史和未来气候数据已被用于生态和水文研究，得到的 WRF 模拟平台可用于中亚气象和气候研究
中国西北地区陆路交通运输业与经济发展关系研究
No full text交通运输对社会经济发展的影响巨大，它不仅是社会经济系统中各项产业发展的基础条件，还支撑着整个社会经济系统的发展，是区域经济系统与外部进行交流的主要途径。处理好西北地区陆路交通运输业与经济发展的关系是该地区经济实现高效持久增长的必要条件，更是全国实现均衡发展的关键之一。研究西北地区交通与经济增长的区域性关系，探寻不同省区交通与经济增长关系的特征，有助于区域性交通战略计划的制定和实施，有利于能促进经济增长的交通发展，有利于走和谐发展的中国特色的社会主义道路。本文围绕西北五省的陆路交通运输业发展与经济的关系，利用 LV 模型、改进的引力模型，对 1991-2015 年西北五省区陆路交通运输业、交通运输经济相关指标之间及其和国民生产总值的关系分别进行了模拟估算，对比分析了五省陆路交通运输业与经济发展之间关系模式的差异；对相邻两省间的陆路交通运输业和经济的相互影响进行了量化分析，并确定了其影响主要的关键因素；并对五省区未来 5 年陆路交通运输业及其经济的发展趋势做了预测。基于上工作，得出以下主要结论：1. 西北地区陆路交通运输业与经济间关系（1）西北五省总体上的特征为，客运业以公路运输为主，货运业以铁路运输为主，在越发达的省区这两者的相互作用关系越明显。（2）陕西的铁路营业里程会直接影响公路里程的发展，而甘肃则相反。青海公路里程会促进铁路营业里程的发展，而铁路营业里程的发展会直接影响公路里程的发展。新疆和宁夏属于中立关系。（3）青海公路客运量可直接影响铁路客运量的发展，宁夏、甘肃铁路客运量的增长促进公路客运量的发展；陕西铁路客运量促进公路客运量的增长，而后者会直接影响铁路客运量的发展；新疆为中立。甘肃铁路货运量可直接影响公路客运量的发展，陕西铁路货运量的增长促进公路货运量的发展，青海公路货运量促进铁路货运量的增长，而后者会直接影响公路货运量的发展；宁夏的铁路货运量和公路货运量之间相互促进，新疆为中立。（4）陕西、青海、甘肃、宁夏公路里程数的增加促进了国民经济的发展，而新疆属于中立关系。甘肃国民生产总值促进铁路营业里程的增长，新疆为国民生产总值促进铁路营业里程的增长，而陕西为铁路营业里程的增长促进国民生产总值的提高；青海、宁夏属于中立关系。青海公路货运周转量从铁路货运周转量中获益，宁夏则相反；陕西、甘肃铁路货运周转量可直接影响公路货运周转量的发展，新疆属于中立。（5）陕西、宁夏表现为交通运输与邮政、仓储固定资产投资促进交通运输业增加值的增长，青海、甘肃交通运输业增加值直接影响交通运输与邮政、仓储固定资产投资，新疆的关系为中立。陕西交通运输业增加值促进国民生产总值的增长，新疆则相反；青海的国民生产总值与交通运输业增加值相互促进；甘肃、宁夏属于中立关系。（6）新疆、宁夏交通运输与邮政、仓储固定资产投资与国民生产总值相互促进；青海交通运输与邮政、仓储固定资产投资促进该省的国民生产总值的发展；陕西交通运输与邮政、仓储固定资产投资促进该省的国民生产总值的增长，但后者直接影响前者。（7）新疆、甘肃交通运输业增加值促进人口的增长；青海、宁夏的人口直接影响交通运输业增加值的发展，后者对前者影响小；甘肃的关系为中立。新疆、青海、宁夏人口直接影响国民生产总值的发展，陕西国民生产总值促进人口增长，甘肃属于中立关系。（8）甘肃国民生产总值的发展会直接影响公路客运量的增长，陕西、宁夏公路客运量促进国民生产总值的发展，而后者会对公路客运量的发展趋势造成直接影响。新疆、青海公路客运量对国民生产总值的发展有促进作用。新疆国民生产总值对铁路客运量有一定程度的促进作用，而后者的快速增长会影响国民生产总值的持续增长趋势；陕西国民生产总值与铁路客运量之间相互促进，共同发展；甘肃、宁夏国民生产总值可以从铁路客运量中获益，青海国民生产总值促进铁路客运量的发展。（9）陕西、甘肃、青海和宁夏属于偏利共生的关系，表现为公路旅客周转量从铁路旅客周转量中获益，新疆属于中立。新疆、甘肃国民生产总值对公路旅客周转量的发展有直接影响，宁夏国民生产总值从公路旅客周转量中收益，青海公路旅客周转量与国民生产总值相互间的直接影响极为显著, 公路旅客周转量促进国民生产总值的发展。青海国民生产总值与铁路旅客周转量之间相互促进，甘肃铁路旅客周转量促进国民生产总值的发展，新疆、陕西和宁夏属于中立。（10）新疆、甘肃国民生产总值对公路货运量的发展有促进作用，青海国民生产总值促进公路货运量的发展，而后者会对国民生产总值的发展趋势造成直接影响，陕西、宁夏属于中立。青海、甘肃、宁夏铁路货运量对国民生产总值有一定程度的促进作用，而后者的快速增长会影响铁路货运量；陕西国民生产总值可以从铁路货运量中获益，新疆铁路货运量的发展直接影响国民生产总值的增长。（11）陕西、宁夏公路货运周转量对国民生产总值的发展有促进作用，新疆则相反，青海国民生产总值的发展直接影响公路货运周转量的增长趋势，甘肃为中立。新疆、陕西铁路货运周转量促进国民生产总值的发展，青海、甘肃铁路货运周转量促进国民生产总值的发展，而后者直接影响铁路货运周转量的增长趋势，宁夏铁路货运周转量与国民生产总值相互间直接影响极为显著。2. 与规划目标相比，2016 到 2020 年间的预测值，除了新疆的交通运输业增加值和交通固定资产投资波动较大外，其余省区的交通运输业增加值、国民生产总值、人口均为上升趋势。各省的陆路交通里程也呈上升趋势。各省的客运量均处于波动中缓慢上升的趋势，而旅客周转量除甘肃外也均为上升趋势。货运量方面，除陕西和甘肃外，其余省区均为波动中逐渐上升的趋势；货运周转量则除宁夏外，各省区均呈波动中逐渐下降趋势
杨树的氮营养在盐碱和镉胁迫下的作用
No full text胡杨(Populus euphratica Oliv.)属于杨柳科(Salicaceae)25-35 种落叶开花植物中的一种，原产于北半球的大部分地区。胡杨、新疆杨(Populus bolleana Lauche.)和俄罗斯杨(Populus Russkii Jabl.)在新疆地区普遍存在，且在长期的极端条件和自然选择下，这些树种演化出了许多抗逆境胁迫的功能基因。对这些基因的研究具有重要的意义。这三种杨树对盐和镉胁迫的抗性表现出极大的不同。胡杨有较强的抗盐胁迫的能力，新疆杨次之，而俄罗斯杨则对盐较敏感。我们研究了胡杨和新疆杨幼叶和老叶对碱胁迫的响应，发现碱胁迫下，胡杨具有较强的抗性，主要是因为一方面它通过有效的机制，将 Na+离子区隔化至液泡中从而避免离子伤害；另一方面碱胁迫下它能更灵活的调整氮的吸收和代谢。新疆杨对碱胁迫的主要适应策略是通过积累大量有毒离子至老叶中从而避免对幼叶的伤害。氮营养影响了新疆杨幼叶和老叶对盐胁迫的响应机制。盐胁迫下，新疆杨老叶中积累更多的 Na+，以此来保护幼叶免受盐胁迫的伤害。外部环境缺氮时，幼叶表现的更敏感，此时出现如老叶在盐胁迫下的损伤性状。缺氮时，老叶对幼叶的保护策略失去效用。氮营养对俄罗斯杨的盐胁迫抗性也有较大的影响。盐胁迫使俄罗斯杨的根和叶均受到较大的损伤。但是经过低氮的适应后，再加入温和的盐分胁迫，一定程度上可以缓解盐胁迫造成的伤害。俄罗斯杨具有较强的抗镉胁迫性，外界不同浓度的 NO3- 影响俄罗斯杨对镉胁迫的抗性。在一定的范围之内，随着外部环境 NO3- 浓度的升高，俄罗斯杨的抗镉胁迫性逐渐增强。然而，低浓度的 NO3-和过高浓度的 NO3-都降低了俄罗斯杨对镉胁迫的抗性。NRT 家族基因的表达受到各种胁迫因子的影响。我们从胡杨的基因组中，克隆了 NRT1;5A，NRT1;5C，NRT1;8A，NRT1;8B，NRT1;9B，NRT1;7，NRT3;1A，NRT3;1B，和 NRT3;2A 这几个基因，通过组织培养技术将这几个基因转入了烟草中，并获得了转基因烟草的 T2 代种子。逆境胁迫处理下发现，烟草 PeNRT1;5A，NRT1;5C，NRT1;8A，NRT1;8B，NRT1;9B 的转基因植株对镉胁迫有很强的抗性。另外，NRT1;8B，NRT1;9B 和 NRT1;5C 的异源表达烟草植株对铜胁迫也表现出较显著的抗性
温带沙质荒漠温室气体通量对水分、温度和氮沉降升高的响应
No full text全球气候变暖是科学界讨论的热点问题，而土壤温室气体排放失衡是造成全球气候变暖最重要的原因；在广袤的荒漠生态系统，土壤温室气体排放发生微弱的变化，都将可能对气候变化产生深远的影响。温带荒漠是全球最为脆弱的陆地生态系统之一，对降水格局改变、气候变暖和大气氮沉降升高的响应十分敏感，这将深刻影响荒漠系统土壤温室气体的排放。然而，由于荒漠土壤碳储量较低，关于土壤温室气体排放的研究一直缺乏足够的重视和系统的研究。本研究自 2014 年 6 月至 2017 年 10 月，以中国科学院新疆阜康荒漠生态国家野外科学观测研究站为试验平台，利用静态箱-气相色谱法，在古尔班通古特沙漠沙质荒漠典型区域，开展了降水、增温和氮沉降升高的多因子控制实验，研究温带沙质荒漠土壤主要温室气体(CO2， CH4 和 N2O)通量对增加降水、气候变暖和氮沉降升高的响应特征与驱动机制，为 IPCC 准确评估干旱区温室气体排放清单和荒漠生态系统稳定性提供重要的数据支撑和理论依据。本研究的主要结果如下：(1) 温带荒漠土壤呼吸， CH4 和 N2O 通量对降水事件的响应具有十分快速且短暂的特征，正如 5 mm 降水事件对 CO2， CH4 和 N2O 三种温室气体通量的影响也仅能持续 2-3 天，这主要归因于土壤表层 0-5 cm 处水分的迅速变化。(2) 温带荒漠土壤是大气 N2O 一个微弱的源，每年平均向大气中排放 0.13kg N2O-N ha-1，生长季和非生长季土壤 N2O 排放量分别占全年排放量的 57.5 和42.5%。氮沉降增加 30 或 60 kg N ha-1 yr-1 显著促进 N2O 排放 55-132.5%；但是增加降水和增温并没有显著改变 N2O年通量，尽管增加降水偶尔出现 N2O排放峰，这可能主要受土壤氮素的限制。土壤 N2O 排放与土壤温度、土壤湿度和土壤铵态氮含量具有显著相关性，但结构方程模型发现土壤铵态氮含量是控制 N2O 排放最重要的影响因素。(3) 温带荒漠土壤是大气 CH4一个微弱的汇，每年从大气中吸收 0.83 kg CH4-C ha-1。这主要被含有 pmoA 功能基因的微生物 (甲烷氧化菌群)的所氧化。增加30 %降水和适量氮沉降 (30 kg N ha-1 yr-1)分别显著的增加土壤 CH4的汇高达 62.3和 52.6 %，但是高氮沉降量(60 kg N ha-1 yr-1) 并无显著的影响；相反，增温每年减少 CH4 吸收 1.61%。然而，在极端干旱或者极端降水事件后，增温对土壤 CH4吸收的影响是变化的，这主要取决于土壤湿度的变化。 CH4 吸收对降水、增温和氮沉降的交互效应的响应显著的低于任何单因素效应。 CH4 吸收与土壤可溶性有机碳 (DOC)，土壤湿度和短命植物地上生物量显著正相关，但是与土壤温度显著负相关。冗余分析的结果表明，土壤 CH4 吸收主要受土壤底物浓度的控制，主要是土壤可溶性有机碳的影响，而受环境因素和生物因素影响较低。(4) 温带荒漠生态系统是大气 CO2 不可忽视的汇，每年从大气中固持176±43.51 kg CO2-C ha-1，增加降水和氮沉降显著的增强荒漠生态系统碳汇的功能，这主要是增加了短命植物和梭梭的碳汇能力。 增加降水和氮沉降显著促进土壤呼吸，但是增温减少土壤呼吸，这主要取决于表层土壤湿度的变化，且土壤呼吸对增加降水和氮沉降以及增温其交互效应的影响显著的低于任何单因素的影响， 并且发现降水和高量氮沉降的交互效应减少土壤呼吸 4.25%。非线性回归分析表明，土壤呼吸与土壤温度、土壤湿度和土壤铵态氮含量呈现单峰变化趋势。但是从结构方程模型的结果发现，土壤温度是控制土壤呼吸最重要的因素。总之，土壤呼吸年际变化主要取决于短命植物生产力的变化，而日变化主要受土壤温度的控制。(5) 初步发现温带荒漠生态系统是大气主要温室气体(CO2， CH4 和 N2O)一个重要的汇，每年从大气吸收的当量二氧化碳 (eCO2)为 623±163 kg ha-1。增加降水和大气氮沉降显著增强荒漠生态系统温室气体的汇，但是长期的气候变暖将削弱温室气体的汇功能， 且降水、温度和氮沉降升高的交互效应的影响低于单因素的独立效应。综上表明， 温带沙质荒漠土壤呼吸， CH4 和 N2O 通量对降水、温度和氮沉降升高的响应十分敏感，并且该荒漠生态系统是大气主要温室气体重要的汇，增加降水和氮沉降显著的增强该温室气体汇的功能，这将对气候变化产生正反馈效应，对减缓气候变暖具有重要的意义。然而，值得警惕的是长期的气候变暖和全球变化多因素交互效应对于该区域温室气体汇的影响并不显著
新疆蒸散的估算及不确定性研究
No full text蒸散是干旱半干旱区生态耗水的主要方式。 新疆深居亚欧大陆内部，垂直海拔高度落差较大，降水空间分布不均匀，植被覆盖空间异质性高， 绿洲农田区灌溉取水频繁。 此外，为适应干旱缺水的特殊环境，荒漠植被进化出特殊的形态特征（深根系，高根冠比等）和更加灵活复杂的植物用水策略等， 这些为蒸散的估算带来挑战和不确定性。国际上不同蒸散产品在新疆地区模拟结果存在差异。因此， 本研究选取中分辨率成像光谱仪（MOD16）蒸散产品、全球陆地蒸散阿姆斯特丹模型（Global LandEvapotranspiration Amsterdam Model， GLEAM）蒸散产品和通用陆面过程模型（Common Land Model， CoLM）的蒸散产品为代表，利用三角帽（Three CorneredHat， TCH）方法定量评价 3 种蒸散产品在新疆干旱区蒸散模拟结果的空间不确定性。 为进一步说明引起蒸散变化的原因，本研究通过分析不同蒸散产品的蒸散结果和气候因子的相关性， 以及利用主成分回归分析（Principle ComponentRegression, PCR）和多元非线性回归方法分析不同蒸散产品蒸散结果对主要气候因子（降水、 辐射和温度） 的敏感性大小， 同时说明影响新疆地区蒸散的主要气候因子，为提高新疆蒸散的模拟精度提供参考。 结果表明：（1） GLEAM 和 MOD16 蒸散产品的蒸散空间分布规律相似，山区蒸散值均显著高于平原区； CoLM 模型蒸散在阿尔泰山、天山蒸散值显著高于平原区。MOD16 在裸土区不进行蒸散值计算。 全疆多年平均蒸散值分别为： GLEAM（142.4±11.1 mm·a-1）、 CoLM（126.7±19.1 mm·a-1）、 MOD16（78.6±4.6mm·a-1）。（2）基于 TCH 方法的全疆蒸散模拟的不确定性结果大小依次为： CoLM 模型（24.2 mm·a-1）， GLEAM 蒸散产品（21.6 mm·a-1）， MOD16 蒸散产品（17.7mm·a-1）。 CoLM 模型和 GLEAM 在新疆不同植被功能类型、不同地形地貌及不同干湿状况条件下，不确定性规律表现一致， MOD16 蒸散不确定性与两者差异较大。在灌丛，天山和半湿润区， 3 种蒸散产品的不确定性显著不同，其中 CoLM不确定性最大（33.5 mm·a-1、 30.5 mm·a-1、 32.1 mm·a-1）， MOD16 不确定性最小（9.5 mm·a-1、 14.8 mm·a-1、 14.3 mm·a-1）。（3）全疆范围， 3 种蒸散产品模拟结果均显示蒸散与降水、比湿具有显著正相关， 与辐射、气温、气压和风速等气候因子相关关系并不突出。 水分因子对新疆蒸散的估算影响较大。（4） 蒸散对 3 种气候因子的总敏感性指数较大的区域主要分布在昆仑山东部，天山东部以及阿尔泰山部分地区。权重敏感性空间分布与总敏感性指数空间分布相似，可以用权重敏感性表示总敏感性指数。全疆大部分地区呈现蒸散对降水的敏感程度较大，如新疆南部平原区域和天山一带等，且蒸散对降水的敏感性系数为正值，蒸散随降水的增加而增加。蒸散对辐射变化的敏感程度较大的区域主要分布在阿尔泰山、天山东部和昆仑山东部等地区。蒸散对温度变化敏感程度较大的区域较少，主要分布在昆仑山部分地区等
基于蒸散过程的绿洲农田防护林网格局优化技术与应用
No full text蒸散发作为干旱区农田最敏感的水分支出项，是绿洲生态系统中水量和能量平衡的关键组成部分，而防护林作为干旱区绿洲农田重要的生态屏障，对绿洲农田蒸散发过程有着不可忽视的影响，但农田防护林体系的防护效益不是单条林带的简单叠加，而是整个林网综合作用的结果。因此，传统的小尺度上的观测或模拟难以科学合理的评估农田防护林网对绿洲生态过程的影响，只有在宏观尺度上基于防护林网空间格局进行评价，才能客观揭示不同林网格局的整体效益。 本研究以新疆天山北坡典型流域——三工河流域绿洲为研究区， 以ZY-1 02C 和 Landsat 8 影像为数据源，分别解译了流域的农田防护林和反演了作物生长季三个时期（5 月 25 日、 6 月 26 日和 7 月 12 日）不同作物的日蒸散量， 研究农田防护林网分布格局及其对绿洲蒸散发的影响。 并基于防护林网对农田蒸散量的影响结合合理状态下防护林网的空间格局，对流域防护林网布局进行优化。 结果表明：（1）三工河流域农田防护林在空间上分布不均匀。 防护林网空间格局等级由南至北不断提升。 流域北部兵团农场所辖区域农田防护林网布局相对较好，林网面积充足，林带较为完整，网格成型程度也较高； 位于流域中部的六运湖农场防护林网格局差异较大，既存在布局较好的农田小区，也存在布局较差的农田小区； 而位于流域南部地方政府所辖区域防护林空间格局整体较差。（2） 防护林不仅能够有效降低绿洲农田蒸散量， 而且能够在一定程度上维持蒸散量在较低水平上的相对稳定；在防护林网的格局功能上， 防护林网带斑比指数与农田蒸散量呈极显著负相关（P<0.01），环度指数与农田蒸散量呈显著负相关（P<0.05），而防护林网连接度指数与蒸散量的相关性不明显（P>0.05），说明防护林网的分布密度和林网结构的成型程度对农田蒸散量具有明显的影响，而在网格基本成型的防护林网络中其连通性对蒸散发的影响不明显。在景观水平上研究防护林网格局对蒸散发的影响，对于农田防护林网的规划管理具有一定的参考价值。（3） 防护林网格局指数与农田蒸散量呈现负相关的关系，表明防护林网格局指数越大越能降低农田蒸散量， 因此对于流域绿洲防护林网的规划， 根据兵团防护林网建设标准， 尽可能的增加防护林的面积条带数，保持林带的完整性和闭合程度。</p