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新疆策勒绿洲化进程中典型下垫面的小气候空间差异

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中国沙漠 2020年第6期40卷 180-189页

作者：曹永香毛东雷蔡富艳王雪梅开买尔古丽·阿不来提苏松领新疆师范大学地理科学与旅游学院/新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 乌鲁木齐职业大学应用工程学院新疆乌鲁木齐830002

利用2010年10月1日至2011年9月30日新疆策勒8个观测站点的风速、气温、大气相对湿度、太阳辐射能、光合有效辐射(PAR)、风向同步观测气象数据,对比分析不同下垫面的小气候空间差异并探讨其原因。结果表明:(1)草原站、农田1、大县城与热... 详细信息

利用2010年10月1日至2011年9月30日新疆策勒8个观测站点的风速、气温、大气相对湿度、太阳辐射能、光合有效辐射(PAR)、风向同步观测气象数据,对比分析不同下垫面的小气候空间差异并探讨其原因。结果表明:(1)草原站、农田1、大县城与热瓦克相比,日均风速在3 m高处分别依次降低了63.88%、65.58%、73.24%,小巴扎在2、4 m高处的日均风速始终最小,绿洲内部的月均风速整体低于绿洲外围。流沙地、半固定沙地、固定沙地的主风向大致以WNW、ESE、W风向为主,风向较稳定,而其余观测点的风向较分散;(2)在近12个月观测期内,绿洲内部的平均气温低于绿洲外围,且具有明显的冬暖夏凉效应,冬季1月平均气温由低到高依次为流沙地、半固定沙地、固定沙地、农田1、草原站、小巴扎、热瓦克、大县城,分别为-10.39、-10.25、-10.08、-9.56、-9.25、-9.19、-8.74、-8.71℃,夏季8月平均气温由高到低依次为流沙地、半固定沙地、固定沙地、热瓦克、草原站、农田1、小巴扎、大县城,分别为26.55、26.11、25.41、25.09、24.06、22.89、22.36、22.33℃;(3)半固定沙地、固定沙地、热瓦克、草原站、大县城、小巴扎、农田1在2 m高处的日均大气相对湿度与流沙地相比,依次增加了0.29%、6.67%、7.94%、14.37%、28.99%、30.39%、30.69%,不同下垫面的月均相对湿度空间差异与日均变化的空间差异基本一致;(4)在近12个月的观测期内,太阳辐射能和PAR的变化趋势整体一致,半固定沙地的日均、月均太阳辐射能和PAR始终最高,绿洲-沙漠过渡带的太阳辐射能和PAR整体高于绿洲内部。(5)在春季沙尘暴日,半固定沙地、固定沙地、小巴扎在2 m高处的日平均风速与流沙地相比,分别依次降低了25.75%、27.05%、46.93%,热瓦克、草原站、农田1、大县城的日平均风速依次为3.12、1.38、1.38、0.93 m·s-1。绿洲内部的平均温湿度、太阳辐射能和PAR整体均大于绿洲外围。绿洲内部绿洲化程度较高,绿洲化对其局地小气候效应强,所以在春季沙尘暴日,绿洲内部增温增湿效果相对较好。绿洲开垦年限越长,植被覆盖度愈大,在夏季其降温增湿的效果越显著。

关键词：绿洲化绿洲-沙漠过渡带小气候植被覆盖度策勒县

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策勒流沙前沿柽柳灌丛沙堆地表蚀积变化特征

干旱区研究 2014年第5期31卷 961-971页

作者：毛东雷雷加强王翠李生宇周杰再努拉.热和木吐拉中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 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

为了研究柽柳灌丛沙堆表面蚀积变化特征及其风沙环境演变方向,采用插钎法对策勒流沙地半球形柽柳灌丛沙堆进行地表蚀积变化观测,结合同步气象数据,采用数理统计和函数拟合方法分析,结果表明:柽柳灌丛沙堆迎风坡和顶部为风积区,沙堆外围... 详细信息

为了研究柽柳灌丛沙堆表面蚀积变化特征及其风沙环境演变方向,采用插钎法对策勒流沙地半球形柽柳灌丛沙堆进行地表蚀积变化观测,结合同步气象数据,采用数理统计和函数拟合方法分析,结果表明:柽柳灌丛沙堆迎风坡和顶部为风积区,沙堆外围西北区、北翼区、南翼区均为年蚀积动态平衡区,在一年内既不风蚀也不风积。灌丛沙堆外围的西南区为严重的沙丘前移风蚀区,受多风向变化影响,沙堆外围的东侧背风区为轻微—中等程度的风蚀区。沙堆表面年净风积量为0.47 m3,风蚀量为0.004 8 m3,风蚀主要发生在背风坡坡底和裸露的坡脚上。沙堆表面风积量与每个阶段起沙风时间呈一定相关性,除了北翼区表面风积量与大于起沙风平均风速中等相关外,其余几个观测小区风蚀量、风积量与对应的大于起沙风的平均风速之间相关性较差,沙堆西区、北翼区、背风区表面风蚀量与起沙风时间为中等程度相关性,背风区的相关性最好,灌丛沙堆表面和外围南翼区风积量与每个阶段起沙风时间呈中等程度相关性。

关键词：流沙前沿柽柳灌丛沙堆蚀积变化策勒新疆

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和田地区绿洲外围农田防护林带的防护效益

水土保持通报 2014年第1期34卷 98-103,122页

作者：王翠雷加强李生宇毛东雷再努拉.热合木吐拉周杰中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐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 中国科学院大学北京100049 新疆交通科学研究院干旱荒漠区公路工程技术交通行业重点实验室新疆乌鲁木齐830000

在和田地区新垦农地外围的流动沙地种植新疆杨乔木+沙拐枣灌木复合防护林,通过布设风速风向观测仪、沙尘通量梯度仪、温湿度和辐射等测定仪于林带前后,研究防护林网的防护效益,为营建绿洲外围防护林和合理开发利用荒漠区的土地资源提供... 详细信息

在和田地区新垦农地外围的流动沙地种植新疆杨乔木+沙拐枣灌木复合防护林,通过布设风速风向观测仪、沙尘通量梯度仪、温湿度和辐射等测定仪于林带前后,研究防护林网的防护效益,为营建绿洲外围防护林和合理开发利用荒漠区的土地资源提供理论依据。结果表明,防护林带的防风效能随着高度的增加而减弱,大于起沙风速(6m/s)时,新疆杨林带、沙拐枣林带在0.5m处的防风效能分别为67.2%和94.5%,在3m处的防风效能分别为31.3%和33.7%。随着风速的增大,沙拐枣林带和新疆杨林带的防风效能均减弱,新疆杨林带的减弱更为明显。防护林带有效地降低了地表风速,减轻地表风蚀。林带内的输沙量仅为外围的10%左右。此外,林带内的太阳辐射强度下降,温度降低,湿度显著增加。由此可见,防护林可以有效地起到防风固沙,改善区域小气候的作用。

关键词：防护林防风固沙温湿度流动沙地

基于高光谱特征参数优选的土壤盐分含量建模及其验证

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新疆农业科学 2021年第12期58卷 2342-2352页

作者：李志苏武峥李新国王银方毛东雷麦麦提吐尔逊·艾则孜新疆农业科学院农业经济与科技信息研究所乌鲁木齐830091 新疆师范大学地理科学与旅游学院乌鲁木齐830054 新疆干旱区湖泊环境与资源实验室乌鲁木齐830054

【目的】研究不同维度光谱变换下土壤盐分反演模型及其验证。【方法】以博斯腾湖西岸湖滨绿洲为研究区,面向ASD高光谱数据,利用17种一维数学变换光谱和3种二维变换光谱指数,分别与实测土壤盐分进行相关分析,得到0.01显著性检验水平下初... 详细信息

【目的】研究不同维度光谱变换下土壤盐分反演模型及其验证。【方法】以博斯腾湖西岸湖滨绿洲为研究区,面向ASD高光谱数据,利用17种一维数学变换光谱和3种二维变换光谱指数,分别与实测土壤盐分进行相关分析,得到0.01显著性检验水平下初步优选的光谱特征参数,基于VIP准则选入最佳自变量实现PLSR模型构建,进行精度验证。【结果】研究区干季土壤平均反射率随含盐量的增加而高于湿季土壤平均反射率,尤其体现在590、800、1810、2150 nm处;17种一维单波段光谱变换中,对数倒数的一阶微分(1/lgR)变换与土壤盐分含量相关性最好,峰值敏感波段为1083 nm,相关系数绝对值|r|最高达0.63;3种二维两波段光谱变换中,归一化光谱指数NDSI(R_(1780),R_(1742))与土壤盐分含量相关性最好,相关分析决定系数R^(2)最大值为0.57;基于特征归一化光谱指数结合VIP准则进行自变量筛选的PLSR估算模型效果最佳,土壤盐分建模集和验证集的决定系数R_(V)^(2)达0.77,均方根误差RMSEV为0.64 g/kg,相对分析误差RPD为2.11。【结论】利用归一化光谱指数NDSI建立PLSR高光谱模型可有效地对研究区土壤盐分进行定量估算。

关键词：土壤盐分光谱变换特征参数偏最小二乘回归

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不同质地耕层土壤有效态微量元素含量特征

水土保持通报 2015年第2期35卷 189-192页

作者：王雪梅柴仲平毛东雷新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 新疆维吾尔自治区重点实验室新疆干旱区湖泊环境与资源实验室新疆乌鲁木齐830054 新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052

[目的]研究不同土壤质地下耕层土壤有效态微量元素含量特征,为合理制定农田土壤施肥方案和提高土壤养分资源利用率提供依据。[方法]以库车县不同质地耕层土壤(0—20cm)为调查对象,采用统计方法对土壤微量元素有效态含量特征进行分析。[... 详细信息

[目的]研究不同土壤质地下耕层土壤有效态微量元素含量特征,为合理制定农田土壤施肥方案和提高土壤养分资源利用率提供依据。[方法]以库车县不同质地耕层土壤(0—20cm)为调查对象,采用统计方法对土壤微量元素有效态含量特征进行分析。[结果](1)土壤有效态微量元素在壤土、砂壤土、黏土、黏壤土及砂土中含量差异显著(p砂土(1.44)>黏土(1.42)>壤土(1.41)>黏壤土(1.27);(3)土壤有机质与土壤有效态微量元素均具有极其显著的相关性(p<0.01),pH值则与有效铜和有效锰相关显著(p<0.05)。[结论]在不同土壤质地下,微量元素铁和锌含量较为缺乏,锰和铜含量则相对较为丰富,故应依据这一特性进行土地科学管理和施肥。

关键词：耕层土壤微量元素有效性指数土壤质地库车县

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新疆策勒不同类型流动和半流动沙丘运移规律

水土保持研究 2016年第3期23卷 278-282页

作者：毛东雷雷加强周杰薛杰王翠再努拉.热和木吐拉新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆干旱区湖泊环境与资源实验室乌鲁木齐830054 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 中国科学院大学北京100049

通过对新疆策勒流动沙丘地、半流动沙丘地、砾质戈壁不同类型流动沙丘进行观测,研究了不同下垫面不同类型流动沙丘年运移速度、方向及其规律,为沙丘运移规律及保护绿洲生态安全提供理论依据。结果表明：沙漠—绿洲过渡带流动和半流动沙... 详细信息

通过对新疆策勒流动沙丘地、半流动沙丘地、砾质戈壁不同类型流动沙丘进行观测,研究了不同下垫面不同类型流动沙丘年运移速度、方向及其规律,为沙丘运移规律及保护绿洲生态安全提供理论依据。结果表明：沙漠—绿洲过渡带流动和半流动沙丘年平均前移距离为4.76-12.92m,半流动沙丘比流动沙丘前移速度明显减小,沙丘移动方向为东南东（99.82°—115.48°）。砾质戈壁2 m高新月形流动沙丘年移动距离为9.37 m,年移动方向为东南东（105.1°）。0.9m高盾状沙丘年运移距离19.15m,移动方向为东南东（93.77°）,流动沙丘移动方向与年合成输沙势方向东南东（108°）基本一致,沙丘高度与运移速度呈二次函数反比关系。如果不采取有效的防沙措施,流动沙丘将会对策勒绿洲产生潜在的入侵威胁。

关键词：流动沙丘半流动沙丘运移规律策勒

新疆策勒沙漠-绿洲过渡带不同运动形式沙尘物质粒度特征差异分析

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云南大学学报（自然科学版） 2018年第3期40卷 491-501页

作者：刘晓静毛东雷蔡富艳雷加强来风兵薛杰新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐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 乌鲁木齐职业大学应用工程学院新疆乌鲁木齐830002

运用野外采样及室内分析的方法,研究策勒沙漠-绿洲过渡带近地表沙物质的粒度特征,可为防风治沙提供理论依据.结果表明:沿主风向,自流沙前沿至绿洲边缘,沙物质粒径逐渐细化,以极细砂为主,分选系数介于1.50~1.92,分选性中等.偏度介于-0.10... 详细信息

运用野外采样及室内分析的方法,研究策勒沙漠-绿洲过渡带近地表沙物质的粒度特征,可为防风治沙提供理论依据.结果表明:沿主风向,自流沙前沿至绿洲边缘,沙物质粒径逐渐细化,以极细砂为主,分选系数介于1.50~1.92,分选性中等.偏度介于-0.10~0.10之间,相对于平均值呈近对称分布.峰态数值介于0.95~1.06之间,属于中等峰态.地表输沙物质、灌丛沙堆表面沙物质各粒度参数间均呈现出较显著的线性相关性.流动沙丘表面沙物质的平均粒径与分选系数呈显著线性正相关,裸平沙地与大气降尘沙物质的偏度与峰态呈显著线性负相关,其余各参数特征间的线性相关性均较低.地表输沙物质、灌丛沙堆表面的黏粒、粉砂、砂的含量与各粒度参数呈现极显著相关性(p<0.01),而裸平沙地、大气降尘、流动沙丘表面沙物质黏粒、粉砂、砂的含量与部分粒度参数呈极显著相关性(p<0.01).植被覆盖度、高度、风力、地形及空间差异等是影响近地表沙物质粒度差异的主要因素.

关键词：沙漠-绿洲过渡带沙尘粒度特征策勒

新疆策勒县固定沙地骆驼刺带状平茬对地表蚀积变化的影响

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水土保持通报 2015年第5期35卷 173-179页

作者：毛东雷雷加强庞营军王翠周杰薛杰新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐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 中国科学院大学北京100049

[目的]在对新疆策勒绿洲—沙漠过渡带绿洲边缘的固定沙地风蚀风积变化研究基础上,结合地表风速变化分析,探讨骆驼刺带状平茬和地形等对地表蚀积变化影响及其规律。[方法]采用插钎法、地形测量法、风速野外观测等方法。[结果]春季骆驼刺... 详细信息

[目的]在对新疆策勒绿洲—沙漠过渡带绿洲边缘的固定沙地风蚀风积变化研究基础上,结合地表风速变化分析,探讨骆驼刺带状平茬和地形等对地表蚀积变化影响及其规律。[方法]采用插钎法、地形测量法、风速野外观测等方法。[结果]春季骆驼刺平茬初期,由于地表植被覆盖度大量减少,平茬带和保留带内地表主要以风蚀为主。夏季随着植被覆盖度的增加,地表主要以风积为主,地势较低、植被稀疏地表以轻微风蚀为主,秋季地表植被盖度基本保持最大和稳定,同时风力的减弱明显地减少了地表的风蚀量和风积量,地表主要以风积为主。[结论]春季骆驼刺带状平茬4m保留3m宽度利用方式不能有效地抵御地表风蚀危害,而夏秋季具有较好的防护效益。

关键词：蚀积变化骆驼刺带状平茬覆盖度新疆策勒县

塔里木盆地西南缘不同下垫面的摩阻风速和空气动力学粗糙度

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水土保持通报 2016年第1期36卷 1-5,10页

作者：周杰雷加强郑则浩毛东雷薛杰中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测试验站新疆策勒848300

[目的]分析各下垫面摩阻风速和地表空气动力学粗糙度变化特征,揭示不同下垫面的风蚀潜力大小。[方法]通过2010—2012年野外气象观测,尝试计算由流动沙漠到绿洲4个连续下垫面的摩阻风速和空气动力学粗糙度的变化并分析其变化原因,评价摩... 详细信息

[目的]分析各下垫面摩阻风速和地表空气动力学粗糙度变化特征,揭示不同下垫面的风蚀潜力大小。[方法]通过2010—2012年野外气象观测,尝试计算由流动沙漠到绿洲4个连续下垫面的摩阻风速和空气动力学粗糙度的变化并分析其变化原因,评价摩阻风速和空气动力学粗糙度其对风蚀敏感性的影响。[结果]流动沙地和半流动沙地摩阻风速(u*)和空气动力学粗糙度(z0)的年内变化不明显,固定沙地和绿洲的摩阻风速和空气动力学粗糙度年内变化呈现单调递增变化规律。摩阻风速在流动沙地、半流动沙地、固定沙地和绿洲4个下垫面分别为0.33,0.44,0.61,和0.81m/s。空气动力学粗糙度在流动沙地、半流动沙地、固定沙地和绿洲4个下垫面分别为0.39,13.58,39.51和310.8mm。[结论]流动沙地风蚀发生的潜力最大而绿洲风蚀发生的潜力最小。

关键词：摩阻速度空气动力学粗糙度风蚀绿洲固定沙地半流动沙地流动沙地