基于稳定碳同位素技术的干旱区绿洲土壤有机碳向无机碳的转移

应用稳定碳同位素技术测定土壤无机碳稳定碳同位素组成(soil inorganic carbonδ13C,SICδ13C),并对干旱区绿洲土壤无机碳进行区分,结合土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)与SIC含量关系进一步探讨SOC向SIC转移的碳量.结果表明,4种类型土壤SICδ13C值差异性极显著(P0.01),风沙土SICδ13C值最高且为正,均值为(0.32±0.04)‰,随土层深度增加而增加,说明风沙土原生性碳酸盐占绝对优势;灌漠土、棕漠土和盐碱土SIC的δ13C均值分别(-0.30±0.24)‰、(-1.96±0.66)‰和(-1.24±0.49)‰,随土层变化均呈先降低后逐渐增大的趋势,说明灌漠土原生性碳酸盐占优势,棕漠土和盐碱土发生性碳酸盐相对前者占优势.风沙土、灌漠土、棕漠土和盐碱土的发生性碳酸盐占SIC比例均值分别为1.33%、4.72%、15.01%、35.71%,均小于50%,说明干旱区绿洲土壤发生性碳酸盐比例总体水平较低.风沙土、灌漠土、棕漠土和盐碱土在土壤发生性碳酸盐形成或重结晶过程中固定土壤CO2的量分别为0.30、2.44、4.96、12.40 g·kg~(-1),其中固定来自大气CO2量平均为0.18、0.79、1.45、8.67 g·kg~(-1),来自SOC氧化分解转化为CO2的量分别为0.06、0.83、1.62、1.86g·kg~(-1),说明盐碱土、棕漠土SOC的贡献相对较高,灌漠土、风沙土较低;对土壤固定CO2量的来源比较发现,风沙土、盐碱土固定土壤CO2的量来自大气CO2量较高,SOC的贡献较低,而灌漠土、棕漠土固定来自SOC氧化分解CO2的量较高,大气贡献较低.研究区整体SOC向SIC的碳转移量介于0.03~2.38 g·kg~(-1)之间,平均每千克土壤固定1.09 g的CO2,说明干旱区绿洲土壤发生性碳酸盐所占比例较低,SOC的贡献较少.     

典型绿洲不同土壤类型有机碳含量及其稳定碳同位素分布特征

土壤有机碳及其稳定同位素组成反映了生态系统碳循环的关键信息,对研究全球变化下陆地生态系统碳动态及碳资源的可持续发展具有重要意义.本研究以阿拉尔绿洲4种土壤类型为研究对象,测定不同深度土壤有机碳(SOC)含量和δ~(13)C值,探讨不同土壤类型有机碳分布、δ~(13)C_(SOC)丰度差异及其与土壤环境因子的关系.结果表明:(1)土壤整体有机碳含量由高到低依次为灌漠土、棕漠土、盐土、风沙土,且在表层(0~20 cm层)具有较大值;δ~(13)C_(SOC)变化范围在-26‰~-23‰,表层(0~20 cm)由正趋负为盐土风沙土灌漠土棕漠土.(2)土壤有机碳含量受土壤类型、深度及其交互作用极显著影响,δ~(13)C_(SOC)受土壤类型、交互作用显著影响;进一步交互效应检验中土壤有机碳受因素水平影响极强,同位素相对较弱.(3)冗余分析发现土壤有机碳与土壤无机碳、全氮、土壤含水量、容重均存在显著或极显著正相关关系,与C/N具有显著负相关关系;δ13CSOC与电导率存在显著正相关关系,与土壤无机碳、土壤含水量均存在极显著负相关关系.土壤环境因子的重要性排序为土壤含水量土壤无机碳容重全氮C/N电导率pH.分析得出土壤有机碳及其同位素在不同土壤类型中呈现出不同变化规律,其土壤类型的效应强于土壤深度,受土壤含水量影响最甚.     

新疆丝绸之路南线生态安全及障碍度分析

以新疆丝绸之路南线17个县市为研究靶区,构建基于EES的生态安全评价指标体系,运用三角模型和障碍度模型,对新疆丝绸之路南线生态安全进行分析评价,并进一步剖析其障碍因子。结果表明:(1)2004-2013年生态安全水平在微小波动中有所提升,总体由2004年的不安全到2013年的较安全状态;(2)生态安全大体呈现2种发展趋势:一是弱安全到一般安全的趋势(T1-T4,T3-T4,T3-T6),并且一般安全趋势总体水平持续提升,二是不安全到弱安全(T4-T5);(3)障碍因子主要表现在城镇化发展水平、社会效益、人口和耕地面积等方面。在"丝绸之路经济带"战略带动发展下,通过研究新疆丝绸之路南线生态安全,以期为新疆丝绸之路经济、社会和生态的持续发展提供参考。     

西北内陆城市河段水体CDOM三维荧光指纹特征研究

文章采用三维荧光光谱技术(3DEEM),研究西北内陆某城市河段南北侧断面水体有色溶解性有机质(CDOM)三维荧光指纹特征。结果表明:河段南北侧断面CDOM均存在3类明显荧光峰:峰A(λ_(Ex)/λ_(Em)=239/430)为紫外光区类腐殖质荧光峰,峰B(λ_(Ex)/λ_(Em)=284/340)为类蛋白荧光峰,峰C(λ_(Ex)/λ_(Em)=296/340)为类色氨酸荧光峰。北侧断面荧光强度高于南侧,变化起伏较大,吸收系数a355可表征河段CDOM浓度,综合认为北侧断面CDOM浓度更高。南北侧荧光指数(FI)、腐殖化指数(HIX)和生物源指数(BIX)的对比结果表明,北侧断面2、断面6、断面8和南侧断面7、断面8荧光指纹变化主要受外源或陆源输入影响,其他断面荧光指纹特征受内源影响较大。总体上,外源(陆源)输入是研究河段水体溶解性有机质主要来源,是该河段水污染防治的关键。     

艾比湖典型区域景观格局及累积环境效应研究

选取新疆艾比湖典型区域为研究区,以1990、1998、2010和2013年的Landsat卫星影像为基础数据源,通过RS、GIS技术和景观生态学方法,采用5种景观格局指数分析了景观变化及累积环境效应。结果表明:(1)1990-2013年间景观格局变化较大,斑块数增长33.9%,除林地、水体和其它类型土地面积,其余斑块面积都有所增加,景观优势度从0.80减小到0.47,均匀度从0.59增加到0.76,景观类型向多样性、均匀性发展。景观破碎化程度降低,但人类对景观干扰度仍然增强。(2)产生的环境累积效应包括荒漠化和盐渍化程度加深,生态系统服务价值降低等方面。(3)综合了艾比湖自然与人为因素分析研究1990-2013年的湖面面积变化的因素,得出艾比湖湖面面积与蒸发量、总人口、耕地面积、牲畜和沙尘日数的相关性较好。该研究对保护艾比湖典型区域自然保护区,控制工农业生产规模,发展生态农业和工业循环经济等提供依据,对艾比湖典型区域生态系统有着重要意义。     

博尔塔拉蒙古自治州近20年土地生态安全评价与趋势分析

土地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,但在快速城市化的背景下,区域、国家和全球尺度上的土地生态系统发生退化现象,因此为保障土地生态系统的可持续发展,有必要对当前土地生态安全进行评价。选用压力-状态-响应-自然-社会-经济(PSR-NSE)评价指标体系,利用熵权法对指标重要性进行排序,建立了博州土地生态安全突变评价模型。结果表明:1)博州的土地生态安全等级自1994年的0.83(Ⅴ)持续改善至2012年的0.98(Ⅱ);2)博州是西北干旱生态脆弱区,仅通过人为调节并不能保证区域土地生态安全,应着手区域的均衡发展和区域生态保障措施的实施;3)基于突变级数法构建突变模型,分析了系统潜在的突变特性和土地生态安全的发展趋势,表明博州近20年土地生态安全水平虽呈逐年上升趋势,但整体水平不高,土地生态系统整体状态仍待改善。     

两种方法测定铅锌尾矿中砷含量的比较研究

以铅锌尾矿样为测试样品,标土为质控样,分别用王水水浴-原子荧光法和微波消解-原子荧光法测定尾矿中砷含量,通过比较两种方法的实验过程以及数据结果,找出相对更适宜测定铅锌尾矿中砷含量的方法。结果表明,两种方法测定的标土砷含量均在推荐值范围内,微波消解尾矿样测定结果的相对标准偏差较小,重现性更好;实验过程中,微波消解-原子荧光法速度快,耗时短,效率更高。使用微波消解法测定铅锌尾矿中砷含量的结果更接近于样品的真实值。     

彩色合成法在新疆地表植被覆盖变化中的应用--以多时相NOAA-AVHRR影像为例

以NOAA—AVHRR遥感数据为基础，使用彩色合成法对新疆地表植被变化进行分析。结果证明，利用不同时相的NDVI影像进行彩色合成可以直观地反映地表植被的变化趋势，通过遥感软件对彩色图像处理，还可以对地表植被变化进行定量分析。     

阜康市生态旅游规划研究

生态旅游规划是生态示范区规划的重要组成部分。本文以天池风景区规划为例阐述生态旅游规划应突破以风景区为主单一的旅游景观格局,应根据景观生态学原理、旅游地理学和旅游经济学理论,按照景观格局的梯度性变化为依据,以增长旅游线路、丰富景区类型、提高旅游收入为内容,以保护景区资源、开发景区资源为目标,开展基于发展“大旅游”思想的以沈域为单元的全面战略性规划,为实现阜康产业结构调整、增强区域经济实力提供依据。     

整治塔里木河上、中游用水结构,恢复和重建下游绿色走廊

塔里木河下游的卡拉到罗布庄(台特马湖口)，河道长度491kin，塔河中、上游大规模水土开发，使其下游的水量不断减少。从20世纪70年代开始，大西海子水库就成了塔里木河最终归宿地，两大沙漠在绿色走廊的多处合拢。绿色走廊生态危机已越来越显露出来，遏制塔河下游生态恶化趋势刻不容缓，重新构筑绿色长城不能在延误了。笔者于2002-10月和2004—05月先后两次对塔河中、下游地区进行实地考察，在实地考察和前人研究资料的基础上，对整治塔河上、中游，恢复和重建下游绿色走廊问题进行探讨。