沙漠腹地达理雅博依天然绿洲植物群落特征分析

达里雅博依绿洲地处塔克拉玛干大沙漠腹地,是人迹罕至的天然绿洲.在这种特殊生境下,探明当地植被的生长状况、群落组成和结构特征等信息对该地区的发展及后续研究具有重要意义.本研究在绿洲内部随机选取26个样方,利用经典样方法进行实地调查,记录样方内乔木、灌木和草本植物的多度和常见的基本指标(高度、冠幅、胸径和枯枝率).利用单因素方差分析和关联系数等统计方法对绿洲植物群落的物种组成,功能性状变化,年龄结构、健康状况和种间关系进行分析讨论.结果表明:(1)达理雅博依绿洲被子植物共有18个种,涵盖了10科15属.(2)胡杨的相对多度、相对盖度、相对高度从南到北逐渐增加;柽柳相对盖度由南向北呈下降趋势,相对多度在中部最高;芦苇主要分布在绿州南部.(3)柽柳种群年龄结构表现为金字塔形,处在一个高繁殖率的时期;胡杨种群年龄结构表现为倒金字塔形,属于衰退型种群;衰退型胡杨数量占绿洲内胡杨总数的比例最高(40%),健康型的胡杨数量很少.(4)研究结果暗示胡杨与柽柳之间存在相互促进作用,二者间可能在水分和养分的利用方式上存在生态位的分化,进而降低了对资源的竞争.     

优化光谱指数的露天煤矿区土壤重金属含量估算

光谱学提供了对土壤中许多元素进行定量分析和快速无损检测的方法。可见光和近红外反射光谱（Vis-NIR）为研究土壤重金属污染提供了一个有用的工具。于新疆准东露天煤矿区采集51个0～10 cm深度的土壤样品，在实验室中分别测定样品的有机质（SOM）含量、重金属砷（As）含量与高光谱；使用基于JAVA语言自主开发的两波段组合软件V1.0（No: 2018R11S177501）计算不同高光谱数据变换形式（原始反射率（R），倒数（1/R），对数（lgR）和平方根（）下Vis-NIR区域（400~2 400 nm）所有两波段组合得到的优化光谱指数（NPDI）与As的相关性，在最优光谱指数（|r|≥0.73和p=0.001）中通过变量重要性准则（VIP）进一步筛选VIP≥1的指数作为模型自变量，基于地理加权回归（GWR）模型估算As含量并使用四个交叉验证度量标准：相对分析误差（RPD），决定系数（R2），均方根误差（RMSE）和最小信息准则（ACI）评价模型精度，从而探讨优化光谱指数方法应用于高光谱检测露天煤矿区土壤重金属砷含量的可行性。结果表明：(1）研究区As含量离散度较高，所有样品中SOM含量均小于2％，且As含量与SOM含量在0.01的显著性水平上无显著相关性（|r|=0.113）。（2）As含量与单波段光谱反射率的相关性很低（|r|≤0.228），而通过R，1/R，lgR，计算的NPDIs与As含量的相关性在近红外（NIR，780~1 100 nm）和短波红外（SWIR，1 100~1 935 nm）光谱中发现最高的相关系数和最低的p值（|r|≥0.73和p=0.001），在长波近红外（LW-NIR）区域基于R形成的NPDIs与As含量相关性最高（|r|=0.74）。（3）VIP方法分别筛选NPDI_{R（1 417/1 246）}，NPDI_{1/R（799/953，825/947）}、NPDI_{sqrt-R（1 023/1 257，1 008/1 249，1 021/1 250，1 020/1 247）}和NPDI_{lgR（801/953，811/953，817/951，825/947，828/945）}为GWR模型自变量。(4）从4个预测模型的表现可以看出，Model-a（R）与其他三个模型（Model-b（1/R），Model-c（）和Model-d（lgR））相比，它具有最高的验证系数（R2=0.831，RMSE=4.912 μg·g-1，RPD=2.321）和最低的最小信息准则值（AIC=179.96）。优化光谱指数NPDI_{R(1 417/1 246)}有助于快速准确地估算As含量，为进一步获取地表土壤重金属污染分布信息提供理论支持和应用参考，促进露天煤矿区环境污染快速有效调查和生态可持续发展。     

准噶尔盆地南缘阜康绿洲水盐空间特征的初步分析

土壤的盐渍化和次生盐渍化是影响植被发展和绿洲农业发展的重要因素，在干旱区土壤水盐的变化具有空间异质性的特点，并受到地下水的强烈影响，而在人工绿洲则受到不合理的灌溉影响，通过对阜康老绿洲、新绿洲、荒漠区及沙漠不同地段土壤水盐及地下水位的分析结果表明：在荒漠区由山前到扇缘潜水溢出带下水位逐渐抬升；在平原区由于受人为灌溉影响地下水位抬升较为强烈，土壤的盐渍化现象较为严重；在绿洲区地下水位普遍比荒漠区未灌溉条件下有所抬升，但在上游老绿洲由于土壤质地较粗，地下水位较深，是地下水的渗漏带，因此，所测定浓度的土壤可溶性盐含量并未增加，相反有所降低，上层盐分受灌溉水淋洗进入地下水，属于土壤盐分的淋洗区，下游新绿洲则是盐分的积聚区域，土壤中可溶性盐含量显著增加，致使大面积土地因严重的次生盐渍化而被迫撂荒。     

塔克拉玛干沙漠克里雅河尾闾达理雅博依绿洲地表水、地下水对植被格局的影响机制

克里雅河尾闾沙漠腹地达理雅博依天然绿洲植被格局具有显著空间异质性,2017年克里雅河上游吉音水库建成,尾闾绿洲观测与研究相对空白,科学调控需数据与理论支持.为此在国家基金委的支持下,课题组2018年沿下游沙漠河段及天然绿洲纵横断面设置可长期观测的多个植被样方、样带;布设了地表水、网格化浅层地下水、中小尺度气象站等水文气象自动观测系统.此后,拟利用系统化的观测数据在空间相关统计、三维有限差分、有限元方法支持下构建和验证地表水、浅层地下水、土壤水、植被时空关系模型.揭示地表水对天然绿洲整体景观,浅层地下水对种群组合,土壤水对植物个体生长特征不同尺度上的影响作用与机制.阐明沙漠腹地绿洲植被空间格局影响因子及其作用、过程与机制是沙漠绿洲学和绿洲保护学的重要内容.     

利用高分辨率影像验证低分辨率遥感数据的分类精度研究

遥感分类的精度决定了遥感数据处理后的可信度,低分辨率的遥感数据连续性强、价格低廉,但在目视解译方面较为困难,进行野外验证时成本大、周期长、分类精度难以确定,所以低分辨率植被类型的分类结果的精度估测问题并没有很好地得到解决.本文提出了利用高分辨率的遥感数据验证低分辨率遥感数据的方法,在对低分辨率NOAA数据进行分类之后,寻找到同一地区同一时期的30 m分辨率的TM数据,利用目视解译方法对TM数据进行了同类型的植被分类.经过尺度变换后,利用TM分类结果对NOAA数据进行了精度验证,在一定程度上解决了研究区域的空间尺度较大时分类精度难以确定,精度检验效率低下的问题.同时指出,高分辨率的遥感数据不仅可以进行大尺度植被观测的精度检验,同时可以进行大尺度植被观测的分类校正.     

新疆博斯腾湖水污染状况动态分析

通过对新疆博斯腾湖水污染状况的动态分析．得出了博斯腾湖从初期的自由污染阶段到污染水平β=0．5时所需要的时间以及此后博斯腾湖水环境的未来趋势，进而提出加强博斯腾湖水环境保护。使之可持续利用的相关对策．     

阿克苏绿洲景观格局特征分析

景观格局是景观生态学研究的主要内容，本文运用景观生态学原理，借助3S技术，选取景观格局指数，分析了阿克苏绿洲的景观格局特征，探讨了该地区人类活动与景观结构之间的关系。     

利用FVC和DEM对中国新疆南部植被的分类研究

植被覆盖度指数FVC(FractionalVegetationCover)是从植被归一化指数中演化出来的反映植被盖度的指数,是很多干旱半干旱地区生态水文模型中的重要变量.本文通过该指数结合地貌特征对中国新疆南部植被进行了分类.首先按数字地面高程将整个研究区分为三个子研究区:(1)低海拔平原荒漠、丘陵区,海拔高度≤2000m,主要植被为绿洲、平原荒漠类植被;(2)亚高山、中低山地地区,海拔高度在2000～3900m,主要植被为森林、亚高山草原、山地草原、山地荒漠草原、山地荒漠;(3)高山区,海拔高度>3900m,主要植被高山垫状植被、高寒荒漠.然后对每一个子区的植被进行独立的分类.由于每一个子区的种类相对于整个区域种类减少,且具有特殊性,使分类方法从考虑研究区所有对象之间的均衡变为仅考虑每个子研究区内相对特殊的植被,分类条件放宽,再加之FVC指数的特点使得分类精度提高.在对三个子研究区进行相对独立的分类之后,再利用GIS方法,将三个子研究区合并为整体的分类图,完成对整个区域的植被分类.     

长时间序列遥感数据回归分析支持下的植被变化分析

本文利用1982～2000年19年序列时间的FVC数据,以年单位作为自变量,将每个像元的FVC值作为因变量,利用线性回归理论来分析中国西部地区的植被变化状况,同时.讨论了对回归方程的F检验和t检验的结果和意义.通过以上工作认为：将具有时间序列的植被指数信息对时间进行回归分析后,所得到的结果比简单的差值分析的结果稳定,而且回归方程充分利用了所有的图像信息,并且具有延伸预测的理论基础.