新疆极端降水概率分布特征的时空演变规律

依据新疆地区53个雨量站1957-2009年日降水资料,根据研究需要,定义了8个极端降水指标。运用K-S法确定降水指标最适概率分布函数,确定10年一遇极端降水量值;在此基础上,采用Copula非参数估计方法,通过Akaike information criterion(AIC)法确定两降水指标联合分布函数,系统分析1980年以后极端降水单变量极值及降水极值二维联合概率分布特征变化的时空演变特征,研究结果表明:①新疆有湿润化趋势,北疆湿润化趋势比南疆显著;②从降水天数和极端降水天数角度来看,新疆极端强弱降水同时出现的概率减小,从极端降水雨量和强度来看新疆中部、南疆西部、北疆东部及北部极端强弱降水同时出现的可能性减小,而天山西部与南疆北部的可能性增加;③1980年后新疆地区发生涝的概率增大,发生旱的概率减少。     

干旱区城市邻苯二甲酸酯湿沉降及其环境意义

本文以新疆昌吉市为研究区,选择2012年6月至2012年12月期间的12场次降水进行采集,利用气相色谱法测定样品中主要PAEs,以对干旱区城市大气邻苯二甲酸脂湿沉降进行初步探讨。研究表明:大气湿沉降中DBP的含量最高,其次是DEHP,DMP与DEP含量较低;DEHP、DBP、DMP以及DEP在雨沉降中平均含量分别为0.10(0.07~0.13)mg/L、0.32(0.03~0.93)mg/L、0.004(未检出~0.02)mg/L、0.006(未检出~0.05)mg/L;在雪沉降中平均含量分别为0.04(0.008~0.13)mg/L、0.13(0.05~0.40)mg/L、0.002(未检出~0.005)mg/L、0.08(未检出~0.04)mg/L。昌吉市湿沉降中PAEs含量远超出《地表水环境质量标准》,也超出了城市生活污水与工业污水,说明其存在较大的环境风险。PAEs的湿沉降具有较为明显的季节变化,雪沉降(冬季)中PAEs含量普遍低于雨沉降(其他季节),人类在室外生产、生活活动的季节变化及气温对PAE挥发的影响是主要原因。计算结果显示,大气湿沉降每年向昌吉市城区地表环境输入DBP、DEHP、DMP、DEP分别达到1994.28、652.69、27.14、57.86kg,输入的上述4种PAEs总和达到2731.97kg。     

人工防护林碳储量估算——以新疆墨玉为例

通过2009年8月对新疆墨玉县人工减排林样地进行实地调查取样,获得该地区人工减排林生态系统植被生长状况各种数据,利用这些数据采用生物量与蓄积量关系为基础的植物碳储量估算方法及土壤剖面有机质百分含量推算土壤碳储量的方法分别对干旱区人工林植被、土壤碳储量进行估算。结果表明,干旱区墨玉县玉北固阻结合流沙固定技术试验示范区人工减排林现有碳储量4522.01Mg,波斯坦库勒天然稀疏植被封育区现有碳储量1840.12Mg,土壤平均碳储量相差不大,分别为25.91t/100m2和27.39t/100m2。波斯坦库勒天然稀疏植被封育区内大多是幼龄林,碳储量并未达到最大,随着树木的生长,这些林木还能够固定一定量的大气碳,波斯坦库勒天然稀疏植被封育区的生态系统碳储量能力还有很大的提升空间。新疆减排林区碳储量将进一步增加。     

石羊河流域生态环境的变迁与水资源利用对策

本文对石羊河流域水资源开发利用中存在的问题提出新观点,认为:①人们以往只注意强化地表水控制,削弱了天然地下水库的调节作用;②只注意农田用水,忽视了绿洲生态用水;⑧目前采用的落后灌溉方式造成水资源的严重浪费。针对这些问题,本文提出石羊河流域水资源管理综合决策方案,建立多目标管理决策模型,把该流域划分为16个管理亚区,以绿洲农田生态系统和植被生态系统的需水量为决策变量,对经济发展、开发水资源投资、生态环填改善等方面的9个目标作综合考虑。通过模型的模拟运转,展示了该流域生态环境日趋恶化的状况可以得到有效的控制。     

矿产资源开发对干旱区区域发展影响的动态计量分析——以新疆为例

矿产资源开发对区域经济发展、工业化和城市化有着重要的影响,尤其是在矿产资源丰富的区域。论文以新疆为例,分析了区域矿产资源开发、经济发展、工业化和城市化的基本特征,并在此基础上建立动态计量模型,运用协整分析和格兰杰因果检验来探讨矿产资源开发、经济发展、工业化与城市化之间的动态相关性。结果显示:矿产资源开发与经济发展、工业化发展和城市化水平之间存在长期的协整关系;矿产资源开发与工业水平、城市化水平之间存在双向格兰杰因果关系,矿产资源开发指数每提高1%,工业化水平也相应地提高0.24%,城市化综合水平也相应地提高1.25%;而经济发展存在到矿产资源开发的单向因果关系,经济发展水平每提高1%,矿产资源开采指数相应地提高0.47%。目前资源优势是新疆经济发展的有利条件,并没有陷入"资源诅咒"陷阱;新疆矿产资源开发、经济发展、工业化水平和城市化水平四大系统相互影响,共同推动着彼此的发展。因此,合理开发利用矿产资源,是新疆目前区域发展非常紧迫的战略问题。     

半干旱区人工封育草场植被群落生态位研究——以宁夏盐池县长期定位监测点为例

人工封育是草场恢复和重建的一种主要措施。为研究半干旱区人工封育草地植物种群生态位,以宁夏盐池县人工封育区3种不同处理方式（长期完全封育、短期完全封育、短期不完全封育）为研究对象,将封育区分为封育核心区（E区）、封育边缘区（E1区）和封育外围区（E2区）,通过分析在该地区出现的27种植物种群的Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数,揭示植物种群生态位在干旱荒漠环境下的变化规律,为进一步分析该地区群落稳定性提供依据。研究结果表明：1）核心区和外围区生态位宽度最大的都是刺沙蓬Salsola ruthenica lljin,分别为0.832和0.810,而边缘区生态位宽度最大的是丝叶山苦荬Lxeris chinensis var.graminifolia,为0.742,这2种植物的生物学特性决定了它们能够很好的适应封育区的环境,并很好的利用封育区的资源,结果是它们的生态位宽度明显高于其他物种。2）对三区内不同植物种群的生态位宽度分析结果显示,三区的群落稳定性表现为E1区〉E2区〉E区;长期的完全封育并不利于封育区内植物群落的稳定;而短期的完全封育措施比不完全封育措施更有利于植被群落的稳定。3）通过分析三区内不同植物种之间的生态位重叠得出,E区生态位重叠最大值出现在草地风毛菊Saussurea amara、苦豆子Sophora alopecuroides L、沙芦草Agropyron mongolicum Keng与臭蒿Artemisia hedinii之间,都是0.98。E1区生态位重叠最大值是达乌里胡枝子Lespedeza davurica和草木樨状黄芪Astragalus melilotoides之间（0.82）。E2区生态位重叠最大的一对是草木樨状黄芪和冰草Agropyron cristatum（0.99）。相关分析表明：生态位宽度与生态位重叠之间并没有明确的线性关系。生态位宽度窄的物种之间可能有较高的生态位重叠,反之,则较低,但并不是完全如此。     

干旱区中小城市降雪中金属元素沉降通量研究

文章以干旱区中小城市昌吉市为研究区,选择2011年12月至2012年2月期间较为典型的6场次降雪进行采样,利用ICP-MS测定降雪中20种金属元素,并探讨金属元素的沉降通量、富集特征及其来源。研究表明,降雪中Al的年沉降通量最大,为10.32 mg/m²;Fe、Ba、Zn、V、Cu的年沉降通量次之,集中在1.40~6.11 mg/m²;As、Ni、Mn、Cr、Mo、Sb年沉降通量较小,集中在0.08~0.39 mg/m²;Be、Co、Cd、Pb、Hg、Tl、Th、U的年沉降通量最小,集中在0.001~0.053 mg/m²。Al、Fe、Mn、Be、Th富集系数在0.32~3.05之间,这些金属元素主要来自自然来源;Cd与Hg富集系数分别为923.23、2511.47,达到严重富集的程度;其余金属元素富集系数在10~500之间,属中度富集。昌吉州境内煤炭资源丰富,近年煤炭开采量较大,城区供暖面积不断加大,供暖不断加强;市区车流量急剧增加,运输排放加剧;近郊及周边地区各类工业的分布等是各类金属元素在雪中富集的主要原因。冰雪节后冰灯拆除,降雪可有效捕集大气中的汞,冬季气温不利于Hg挥发等对Hg的严重富集也有重要影响。     

基于遥感技术的干旱荒漠区露天煤矿植被群落受损评估

以新疆准东五彩湾露天煤矿开采区为研究靶区,基于2006~2011年的Landsat TM卫星遥感影像数据,借助植被指数和植被覆盖度指数,对干旱荒漠区露天煤矿开采对植被的扰动进行分析.利用植被覆盖度特征和植被覆盖度转移矩阵,分析了露天煤矿开采中不同等级植被群落的受损速度和面积变化情况,通过植被覆盖度的时空变化趋势和波动程度,研究了植被覆盖度随时间的变化特征,并定量分析了研究区植被受损范围与受损程度.结果表明,2006~2011年,露天煤矿开采对研究区植被破坏程度呈逐年增加趋势,研究区内植被覆盖度年均减少1.2%,并且植被等级越低,植被受损速度也越快.其中植被受煤矿开采粉尘影响的范围较大,占研究区总面积的44.69%,影响的平均最大距离约为3.2km,并且煤矿的开采规模越大,影响的距离越远．煤矿采掘区、排土场压占区和占用区内植被覆盖稀疏,有植被区域占该区域面积的12.15%,尽管该区域植被覆盖面积不大,但所在区域植被覆盖度的波动程度在0.05~0.15之间,植被受损严重.     

西北干旱区降水中 δ18O变化特征及其水汽输送

以IAEA/WMO提供的乌鲁木齐(1986～2003年)、张掖(1986～2003年)与和田(1988～1992年)大气降水稳定同位素观测数据和相关气象要素为基础,通过回归分析得到西北干旱区大气降水方程,并对降水中稳定同位素的时空变化特征及其与气温和降水量的相关关系进行了分析;采用HYSPLIT4.9模型对3个站点水汽来源进行追踪,建立了西北干旱区的水汽输送模式,并对冰冻圈δ18O的记录进行了探讨.结果表明,该区大气降水方程为δD=7.24δ18O+1.96‰,局地蒸发较强烈;乌鲁木齐、张掖与和田降水中δ18O分别波动于-20.58‰～-5.4‰、-18.58‰～-2.46‰和-20.33‰～-0.01‰,均表现出冬低夏高的特点,而d值则表现为冬高夏低;从空间分布来看,δ18O张掖最高,和田次之,乌鲁木齐最低,d值则乌鲁木齐最高,和田次之,张掖最低;降水中δ18O温度效应显著,相关系数分别为0.85、0.81、0.86,而降水量效应不存在;水汽来源轨迹表明,该区全年有两条水汽路径,分别为西风带输送的大西洋海源水汽以及极地北冰洋地区水汽,受其影响δ18O冬半年较低,夏半年则较高;由于冰冻圈环境的独特性,该区冰川雪冰中δ18O的变化与相应的气象站记录对应关系良好,很好地反映着气温的变化.     

半干旱草原地—气温室气体交换速率测定

重点介绍采用静态箱－气相色谱法测定低交换速率的半干旱草原地－气间温室气体交换速率的采样分析系统的配置及操作，将静态采样箱置于采样点，用５０ｃｍ＾３或１００ｃｍ＾３的塑料注射器现场取样，转存于气袋中并送到实验室分析，用改进了进样系统并装有ＦＩＤ和ＥＣＤ的气相色谱仪（ＧＣ）分析其中的ＣＨ４、ＣＯ２和Ｎ２Ｏ浓度，计算出地－气痕量温室气体的交换速率云南人蒙古羊草草原、草甸草原Ｎ２Ｏ、ＣＯ２和ＣＨ４交换速率