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火炬树在北美和中国空间分布差异对比及防范入侵措施

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生态学报 2024年第4期44卷 1692-1699页

作者：林敬梧桂东伟中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

火炬树原产于北美洲东部,引进中国后主要栽培于贫瘠土壤上,用于植树造林和保持水土。然而其入侵性和扩散能力较强,管控不当将会严重破坏侵入地生态系统的多样性。采用了GIS和MaxEnt模型相结合的方法,模拟了火炬树在北美和中国地区的适... 详细信息

火炬树原产于北美洲东部,引进中国后主要栽培于贫瘠土壤上,用于植树造林和保持水土。然而其入侵性和扩散能力较强,管控不当将会严重破坏侵入地生态系统的多样性。采用了GIS和MaxEnt模型相结合的方法,模拟了火炬树在北美和中国地区的适宜分布区域,分析了主要环境影响因素,并利用ROC曲线验证模型结果的准确度。研究结果表明:火炬树在北美和中国的适宜分布区域都主要集中在30°-40°N气候相对湿润地带;影响MaxEnt模型预测结果的关键环境因子都是气候因子;预测模型的AUC值都大于9。但两个地区的部分环境因子的阈值范围存在明显差异,说明在入侵中国后火炬树的气候空间和生态位发生了较大变化,对中国本地的生态系统构成一定威胁。可为防疫监测和林业部门的工作提供参考依据,有助于其制定早期预警和监管措施,从而有效防治中国地区火炬树的入侵和保护生物多样性。

关键词：火炬树 MaxEnt模型空间适宜分布入侵植物环境因子生态危害

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塔里木河上游绿洲土壤表层盐分特征

中国沙漠 2013年第4期33卷 1098-1103页

作者：冉启洋贡璐韩丽桂东伟新疆大学资源与环境科学学院/绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830046 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆乌鲁木齐830001

土壤盐分空间分布特征及其离子组分关系是了解水盐运移规律的关键,可为提出因地制宜的盐渍土改良措施提供科学参考。在土壤聚盐高峰期,采集了塔里木河上游阿拉尔垦区64个样点的表层(0～20cm)土样,进行盐分指标测定,并采用地统计学和灰... 详细信息

土壤盐分空间分布特征及其离子组分关系是了解水盐运移规律的关键,可为提出因地制宜的盐渍土改良措施提供科学参考。在土壤聚盐高峰期,采集了塔里木河上游阿拉尔垦区64个样点的表层(0～20cm)土样,进行盐分指标测定,并采用地统计学和灰关联分析方法研究了土壤盐分的空间分布格局及土壤盐分组成离子对盐分和pH的影响。结果表明:(1)样区土壤含盐量和碱化程度较高,土壤pH具弱变异性,电导率、总盐量和大部分离子含量均具强变异性。(2)电导率、总盐量和大部分离子含量较其他指标的空间变异程度大,结构复杂程度较高。(3)土壤总盐、电导率、Cl-、SO24-、Na+、Ca2+、Mg2+和K+分布趋势较为一致,由西北向东南方向递减,在老农区和原生荒漠地含量较高;土壤pH分布表现为从北向东南方向增加;HCO3-在土壤中含量最低,空间分布规律不明显。(4)对盐分指标间的灰关联度分析表明,对研究区盐分指标影响最大的是SO24-、Cl-和Na+。

关键词：土壤盐分空间变异绿洲灰关联分析塔里木河

塔里木河下游应急输水后的生态响应及生态用水保障研究

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塔里木河下游应急输水后的生态响应及生态用水保障研究

作者：桂东伟新疆大学

学位级别：硕士

塔里木河下游自2000年第一次应急输水以来,七年间共进行了七次应急输水,总输水量达到20.48×108m3,多次的应急输水给下游的生态环境带来明显的变化,尤其是河道两侧地下水位的变化以及研究区1920km2的植被覆盖变化。本文首先依... 详细信息

塔里木河下游自2000年第一次应急输水以来,七年间共进行了七次应急输水,总输水量达到20.48×108m3,多次的应急输水给下游的生态环境带来明显的变化,尤其是河道两侧地下水位的变化以及研究区1920km2的植被覆盖变化。本文首先依托历次输水实测数据,分析流量的沿程损失率、水头推进速度与径流量的关系,模拟出水流推进的特征;并根据历次输水期间地下水位上升、输水后下降的变化情况,探求其变化的内在规律,得出河道不同距离地下水位上升、下降的线性方程。其次利用2000～2006年时段MODIS的NDVI数据产品,分析研究区的植被响应。通过大量的数据分析及采样对比,得出:（1）不同NDVI值所代表的植被对输水响应明显,特别是荒漠面积减少、低覆盖度的植被面积增加比较显著;（2）各类植被面积的变化与输水量也存在良好的相关性;（3）对植被指数差值及植被盖度进行分析,表明植被覆盖变化在前五次输水后就已经达到较好的水平,后续两次输水则稳定的保持和推进这种良性变化;（4）在目前单线程输水条件下,植被的响应已经逐渐趋于稳定,各类植被像元在2005年达到一个较佳的配置比例;（5）总体上研究区植被变化还是相当有限,并不足以形成相应的小气候。说明下游的生态环境进一步改善需要通过多线程输水或面状输水策略。最后探讨研究区的生态用水保障问题,本文尝试以虚拟水理论为切入点展开研究。在前人研究下游的生态需水量的基础上,利用虚拟水理论分析,流域必须统筹规划、合理安排,至少需要减少5万公顷耕地。这样才能保证下游生态用水,避免了利用丰水年才增加生态用水现象,增加了干流对下游的生态输水贡献。这对现实是具有一定指导意义。

关键词：塔里木河输水 MODIS 响应生态用水

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干旱区农田不同利用强度下土壤质量评价

应用生态学报 2009年第4期20卷 894-900页

作者：桂东伟穆桂金雷加强曾凡江王辉中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830001 中国科学院研究生院北京100049 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 渤海大学旅游学院辽宁锦州121023

基于2005—2007年典型干旱区塔里木盆地南缘的策勒绿洲的试验数据,根据当地农民的耕作习惯选择4种典型的农田利用强度(高投入农田、常规投入农田、新垦农田和绿洲内部农户农田),利用产量可持续性指数(SYI)、土壤改良指数(SI)和土壤综合... 详细信息

基于2005—2007年典型干旱区塔里木盆地南缘的策勒绿洲的试验数据,根据当地农民的耕作习惯选择4种典型的农田利用强度(高投入农田、常规投入农田、新垦农田和绿洲内部农户农田),利用产量可持续性指数(SYI)、土壤改良指数(SI)和土壤综合质量指数(QI)分析了不同土地利用强度下农田土壤质量的变化情况.结果表明:各样地的土壤有机质(SOM)、碱解氮(AN)和速效磷(AP)含量均存在显著差别;位于绿洲边缘的新垦农田在所有评价中均处于最低水平,而绿洲内部农田则处于相对较高水平.本研究结果不但有利于当地农田的合理开发利用,同时有利于农田生态环境的保护.

关键词：干旱区绿洲农田土壤质量策勒

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塔里木河上游典型绿洲土壤水盐空间分异特征

水土保持学报 2012年第4期26卷 251-255,278页

作者：贡璐韩丽任曼丽桂东伟新疆大学资源与环境科学学院乌鲁木齐830046 绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830046 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300

结合传统统计学与地统计学方法,以塔里木河上游典型绿洲阿拉尔垦区为研究区,根据64个样点的试验数据,分析样区表层(0-10cm)和亚表层(10-20cm)土壤水盐空间分异特征。结果表明,土壤水分、pH值、电导率和全盐具有明显的空间变异性。样区... 详细信息

结合传统统计学与地统计学方法,以塔里木河上游典型绿洲阿拉尔垦区为研究区,根据64个样点的试验数据,分析样区表层(0-10cm)和亚表层(10-20cm)土壤水盐空间分异特征。结果表明,土壤水分、pH值、电导率和全盐具有明显的空间变异性。样区土壤盐碱化程度较高,土壤水分表现为中等变异性,pH值为弱变异性,电导率、全盐及大部分离子含量为强变异性,盐分呈现强烈的表聚性特性。土壤水分和表层pH值的半方差理论模型较符合指数模型,亚表层pH值、电导率和全盐较符合球状模型。各指标块金值/基台值在0.122～0.316之间,且表层小于亚表层,空间自相关性较高,变异更多受结构性因素影响,空间结构较为复杂。指标的空间分布与区域环境密切相关,各层土壤水分、电导率和全盐均为西北高于东南,即沿河岸-绿洲-荒漠方向递减,而pH值表现为相反的规律。研究区棉田的长期连作,使得水盐运动在多年耕作棉区较为活跃,中小尺度下水盐空间分布的异质性增强。

关键词：土壤水盐空间变异绿洲塔里木河上游

绿洲化进程中不同利用强度农田对土壤质量的影响

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生态学报 2010年第7期30卷 1780-1788页

作者：桂东伟雷加强曾凡江穆桂金杨发相中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830001 中国科学院研究生院北京100049 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站策勒848300

土壤质量研究对于区域土地可持续利用及当地环境维护具有重要价值。以处于极端干旱背景下的塔里木盆地南缘策勒绿洲为研究区,以农田这一重要的土地利用类型为研究对象,探讨在绿洲化进程中不同农田利用强度对绿洲荒漠土壤的影响。2004年... 详细信息

土壤质量研究对于区域土地可持续利用及当地环境维护具有重要价值。以处于极端干旱背景下的塔里木盆地南缘策勒绿洲为研究区,以农田这一重要的土地利用类型为研究对象,探讨在绿洲化进程中不同农田利用强度对绿洲荒漠土壤的影响。2004年根据当地农民耕作习惯建立4块试验农田,分别代表当地典型的农田利用强度。通过土壤粒径分布分形特征,及基于土壤养分指标的土壤质量指数(SQI)、基于生产力数据的产量可持续性指数(SYI)分析,多角度探讨农田在不同利用强度下的土壤质量分异特征。研究表明农田位置与人为管理强度会对土壤质量产生重要影响,在绿洲边缘对农田开发利用应当采取谨慎的态度及合理的管理方式。研究在客观分析并揭示绿洲化进程中农田土壤质量分异的同时,也为绿洲农田可持续利用管理提供科学建议。

关键词：土壤质量农田利用强度绿洲策勒

基于EOS-MODIS的塔里木河下游应急输水以来的植被响应研究

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干旱区资源与环境 2008年第9期22卷 154-158页

作者：袁祯燕桂东伟安尼瓦尔.阿木提新疆大学生命科学与技术学院乌鲁木齐830046 新疆大学资源与环境科学学院新疆大学校长办公室乌鲁木齐830046

塔里木河下游自2000年第一次应急输水以来,七年间共进行了七次应急输水,总输水量达到20.48×108m3,多次的应急输水给下游的生态环境带来明显的变化,尤其是河道两侧2km内1920km2的植被覆盖变化。本文重点依托EOS-MODIS的NDVI数据产品,结... 详细信息

塔里木河下游自2000年第一次应急输水以来,七年间共进行了七次应急输水,总输水量达到20.48×108m3,多次的应急输水给下游的生态环境带来明显的变化,尤其是河道两侧2km内1920km2的植被覆盖变化。本文重点依托EOS-MODIS的NDVI数据产品,结合历次应急输水实测资料,对七次应急输水以来下游研究区的植被覆盖变化进行综合的整体分析。结果表明:1)不同NDVI值所代表的植被对输水响应明显;2)各类植被面积的变化与输水量也存在良好的相关性;3)通过植被指数差值及植被盖度进行分析,表明植被覆盖变化在前五次输水后就已经达到较好的水平,后续两次输水则稳定的保持和推进这种良性变化,下游生态环境进一步改善需要多线程输水。结合实地调研,发现分析结果符合实地状况,说明利用MOD IS数据对下游生态环境目前及未来的变化监测是可行的。

关键词：塔里木河 MODIS NDVI 植被覆盖

用虚拟水理论方法讨论新疆绿洲生态恢复与可持续发展

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干旱区资源与环境 2007年第5期21卷 132-135页

作者：龚新梅吕光辉桂东伟新疆大学资源与环境科学学院

新疆绿洲是依赖外源性水源而存在的生态系统。水资源的短缺,自然诱发了绿洲农业用水与生态用水的矛盾。通过分析目前新疆绿洲农业生产用水与生态用水的现状,本文尝试用虚拟水策略探讨水资源的合理利用。虚拟水理论是基于水安全的一种全... 详细信息

新疆绿洲是依赖外源性水源而存在的生态系统。水资源的短缺,自然诱发了绿洲农业用水与生态用水的矛盾。通过分析目前新疆绿洲农业生产用水与生态用水的现状,本文尝试用虚拟水策略探讨水资源的合理利用。虚拟水理论是基于水安全的一种全新思路,通过对新疆主要农作物虚拟水含量的计算,分析该理论在新疆水利用方面的利用前景,以及存在的一些问题。

关键词：虚拟水绿洲生态用水可持续发展

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塔里木河干流水资源分配现状及其利用问题

干旱区地理 2018年第2期41卷 248-254页

作者：张小清桂东伟李丽君新疆塔里木河流域干流管理局新疆库尔勒841000 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830001 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观察研究站新疆策勒848300

基于塔里木河干流1957—2017年阿拉尔断面、英巴扎断面、恰拉断面来水量特征,首先初步分析塔里木河干流上、中、下游的耗水特征,并基于干流断流和生态输水时间节点,进一步分析1957—1972年、1973—2000年、2001—2017年上中下游各区间... 详细信息

基于塔里木河干流1957—2017年阿拉尔断面、英巴扎断面、恰拉断面来水量特征,首先初步分析塔里木河干流上、中、下游的耗水特征,并基于干流断流和生态输水时间节点,进一步分析1957—1972年、1973—2000年、2001—2017年上中下游各区间段耗水特征,根据这些历史数据变化,从管理角度判别上中下游较为合理的水量分配策略;其次,重点指出塔里木河干流在明确定位为生态河流背景下,未来水量调配精细化管理面临的主要三大基础性问题:灌区耕地面积不清、生态和农业用水量不清、水文数据存在偏差等,并指出问题产生的原因背景,以及从流域水资源管理体制机制上给出相关解决的建议。明确认识到目前塔里木河干流水资源分配利用存在的问题,是未来解决好流域生态环境的关键,通过这些问题的探讨藉此引起更多理性关注,对未来推动塔里木河流域生态环境改善的精细化管理具有重要意义。

关键词：塔里木河干流水量分配耕地面积生态用水生态河流