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Correlation analysis between the Aral Sea shrinkage and the Amu Darya River

Journal of Arid Land 2023年第7期15卷 757-778页

作者： WANG Min CHEN Xi CAO Liangzhong kurban alishir SHI Haiyang WU Nannan EZIZ Anwar YUAN Xiuliang Philippe DE MAEYER State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology Xinjiang Institute of Ecology and GeographyChinese Academy of SciencesUrumqi 830011China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Department of Geography Ghent UniversityGhent 9000Belgium Sino-Belgian Joint Laboratory of Geo-Information Urumqi 830011China Sino-Belgian Joint Laboratory of Geo-Information Ghent 9000Belgium Research Center for Ecology and Environment of Central Asia Chinese Academy of SciencesUrumqi 830011China Jiujiang University Jiujiang 332000China Hohai University Nanjing 211100China

The shrinkage of the Aral Sea,which is closely related to the Amu Darya River,strongly affects the sustainability of the local natural ecosystem,agricultural production,and human *** this study,we used the Bayesian Estimator of Abrupt change,Seasonal change,and Trend(BEAST)model to detect the historical change points in the variation of the Aral Sea and the Amu Darya River and analyse the causes of the Aral Sea shrinkage during the 1950–2016 ***,we applied multifractal detrend cross-correlation analysis(MF-DCCA)and quantitative analysis to investigate the responses of the Aral Sea to the runoff in the Amu Darya River,which is the main source of recharge to the Aral *** results showed that two significant trend change points in the water volume change of the Aral Sea occurred,in 1961 and *** 1961,the water volume in the Aral Sea was stable,after which it began to shrink,with a shrinkage rate fluctuating around 15.21 km3/*** 1974,the water volume of the Aral Sea decreased substantially at a rate of up to 48.97 km3/a,which was the highest value recorded in this *** addition,although the response of the Aral Sea's water volume to its recharge runoff demonstrated a complex non-linear relationship,the replenishment of the Aral Sea by the runoff in the lower reaches of the Amu Darya River was identified as the dominant factor affecting the Aral Sea *** on the scenario analyses,we concluded that it is possible to slow down the retreat of the Aral Sea and restore its ecosystem by increasing the efficiency of agricultural water use,decreasing agricultural water use in the middle and lower reaches,reducing ineffective evaporation from reservoirs and wetlands,and increasing the water coming from the lower reaches of the Amu Darya River to the 1961–1973 *** measures would maintain and stabilise the water area and water volume of the Aral Sea in a state of ecological ***,this study focuses on how huma

关键词： Aral Sea shrinkage recharge runoff Amu Darya River Syr Darya River multifractal detrend cross-correlation analysis(MF-DCCA) Bayesian Estimator of Abrupt change,Seasonal change,and Trend(BEAST) Central Asia

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Monitoring Forest Cover Change and Fragmentation Using Remote Sensing and Landscape Metrics in Nyungwe-Kibira Park

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Journal of Geoscience and Environment Protection 2016年第11期4卷 13-33页

作者： Alphonse Kayiranga alishir kurban Felix Ndayisaba Lamek Nahayo Fidele Karamage Abdimijit Ablekim Haiwen Li Osman Ilniyaz State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology Xinjiang Institute of Ecology and Geography Chinese Academy of Sciences Urumqi China University of Chinese Academy of Sciences (UCAS) Beijing China University of Lay Adventists of Kigali (UNILAK) Kigali Rwanda

The objective of this study was to evaluate forest cover change and forest degradation in Nyungwe-Kibira Park, a natural reserve straddling Rwanda and Burundi from 1986 to 2015. Landsat TM, ETM+ and 8OLI images of 30 m spatial resolution were used as primary datasets. Geographic Information System (GIS) techniques were used for forest cover mapping and landscape metrics were calculated by using FRAGSTATS software. Classification and change analysis of forest cover type and landscape patterns analysis were carried out. In addition, to analyze the correlated external disturbances, the buffer zone of 5 Km was delineated outside the boundary of Nyungwe-Kibira Park. The results revealed that in among 5 land cover classes considered within the Park, the dominant one was dense forest class covering over 70% of the entire Park area while in the buffer zone cultivated and open land dominated at over 90% between the years 1986 and 2015. Change detection highlighted that within Nyungwe-Kibira forest, approximately 0.27% (4.97 Km2) of forest cover was cleared while 0.07% (1.22 Km2) was regenerated annually. In the buffer zone, the annual cleared forest cover was about 0.76% (13.02 Km2). The five landscape indices chosen at class level indicated a considerable fragmentation of forest inside the Park and the highest fragmentation in the buffer zone. Indeed, these results shed a bleak image over the future of the Nyungwe-Kibira forest that should be helpful for the policy-makers and managers of these natural parks to establish adequate policies to mitigate the forest loss and degradation by implementing quick and effective solutions.

关键词： Burundi Forest Management Landscape Analysis Nyungwe-Kibira Park Remote Sensing Rwanda

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塔里木河下游区域植被时空变化

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自然资源学报 2019年第3期34卷 624-632页

作者：高庆艾里西尔.库尔班肖昊中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

为了对比生态输水工程实施前后塔里木河下游植被变化,分析植被对生态输水的时空响应,基于1986-2017年研究区上方无云的22期Landsat NDVI数据,辅以波动分析、趋势分析,探索研究区植被的时空变化特征,并对其驱动因素进行分析。结果表明:(1... 详细信息

为了对比生态输水工程实施前后塔里木河下游植被变化,分析植被对生态输水的时空响应,基于1986-2017年研究区上方无云的22期Landsat NDVI数据,辅以波动分析、趋势分析,探索研究区植被的时空变化特征,并对其驱动因素进行分析。结果表明:(1)空间上,植被的分布与水资源的分布密切相关,主要沿河道和积水区域分布。(2)1986-2000年,NDVI呈现缓慢下降趋势,2000-2017年NDVI总体呈现波动增加趋势;植被对生态输水有一定的滞后性,且与输水量密切相关。(3)研究区NDVI时间序列的方差介于0.0077～0.1957间,存在明显的空间差异,其波动的大小与植被种类密切相关。(4)1986-2000年,植被的NDVI空间趋势以减小为主,并主要发生在英苏和老英苏附近;2000-2017年,植被的NDVI空间趋势以增加为主,且主要发生在沿河道区域和喀尔达依东侧。

关键词：植被变化 Landsat NDVI 时间序列塔里木河下游

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巴音布鲁克地区植物物候时空动态变化及其驱动分析

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干旱区研究 2018年第6期35卷 1418-1426页

作者：高庆艾里西尔·库尔班肖昊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

植物物候是反映气候变化最显著、直观的指标,对理解气候变化与植物物候的相互作用具有重要的意义。而不同的生态系统对气候变化的响应和反馈存在差异,科学分析气候变化趋势下多种生态系统植物物候变化特征及其驱动因子对理解植物物候变... 详细信息

植物物候是反映气候变化最显著、直观的指标,对理解气候变化与植物物候的相互作用具有重要的意义。而不同的生态系统对气候变化的响应和反馈存在差异,科学分析气候变化趋势下多种生态系统植物物候变化特征及其驱动因子对理解植物物候变化机制具有重要意义。本文选取多种生态系统交错分布的巴音布鲁克为研究区域,基于MODIS NDVI时间序列,得到了研究区物候的空间格局特征、时空变化特征以及与海拔和气候因子之间的关系。结果表明：（1）研究区植被返青期主要于4月上旬至5月下旬,枯黄期主要于9月中旬至10月中旬;（2） 2001—2017年,研究区植物返青期总体上呈提前趋势,其中草原、草甸和沼泽提前显著。枯黄期在北部呈提前趋势,在南部呈推迟趋势,其中高山植被和草原枯黄期提前显著;（3）植被的返青期总体上随着海拔的升高而推迟,枯黄期总体上随着海拔的升高而提前,各生态系统植被间的物候期差异随着海拔的升高而缩短。（4）研究区植物返青期与春季气温呈显著负相关,其中高山植被受5月气温影响较大,草原和沼泽受4月气温影响较大,草甸受4月和5月气温影响较大。

关键词：植物物候 NDVI 空间格局气候变化巴音布鲁克新疆

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胡杨部分生态指标对塔里木河下游应急输水的响应

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资源科学 2009年第8期31卷 1309-1314页

作者：玉米提·哈力克柴政艾里西尔·库尔班 Bernd Cyffka 任伟新疆大学资源与环境科学学院乌鲁木齐830046 新疆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 德国埃希施塔特一因戈尔施塔特大学数学与地理科学系埃希施塔特85071

向塔里木河下游应急生态输水对于胡杨为主体的荒漠河岸植被的恢复和自然更新产生了积极的影响。本文根据近5年对塔里木河下游阿拉干地区的大量野外调查数据,分析了应急输水对该地区地下水位上升及胡杨各项生态指标的影响。结果显示：随... 详细信息

向塔里木河下游应急生态输水对于胡杨为主体的荒漠河岸植被的恢复和自然更新产生了积极的影响。本文根据近5年对塔里木河下游阿拉干地区的大量野外调查数据,分析了应急输水对该地区地下水位上升及胡杨各项生态指标的影响。结果显示：随着应急生态输水的继续和扩大,塔河下游典型监测断面——阿拉干的地下水位逐渐抬升,水质得到改善,河道附近的地下水埋深已经由输水前的10~12m抬升至5.5~6.2m。胡杨的部分生态指标对输水有不同程度的响应;具体表现在,在垂直河道方向上,离河道越近胡杨各项生态指标,即盖度、郁闭度、冠幅、萌生枝、树冠疏失度以及次生苗和实生苗出现的频率等对输水的响应越显著。总体来说,在河道200m范围之内,生态输水对胡杨恢复的影响程度是显著的;在200~800m之间,为中度影响;800m以上的距离几乎无影响。

关键词：塔里木河下游应急输水阿拉干胡杨生态指标

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塔里木河下游河段耗水特征与输水方式演变研究

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干旱区研究 2022年第1期39卷 144-154页

作者：周龙杨鹏年王永鹏艾力西尔·库尔班王光焰新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆乌鲁木齐830052 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 新疆塔里木河流域干流管理局新疆库尔勒841000

采用水量平衡法、实地勘查和遥感影像数据相结合的方式,阐述了生态输水后河道输水方式变化对河床渗透性能演变、不同输水方式下水环境响应特征;分析了输水后塔里木河下游河道的耗水率和河床透水性规律以及生态闸后近自然漫溢下的MNDWI... 详细信息

采用水量平衡法、实地勘查和遥感影像数据相结合的方式,阐述了生态输水后河道输水方式变化对河床渗透性能演变、不同输水方式下水环境响应特征;分析了输水后塔里木河下游河道的耗水率和河床透水性规律以及生态闸后近自然漫溢下的MNDWI变化特征。结果表明:(1)持续输水河道的波涌灌效应会增强,减少对地下水补给量;(2)以库木吐格为代表的生态闸后的随机化输水,缺乏合理调控,形成了常流水河段,导致部分区域地下水位过高,潜水蒸发量增加;(3)以博孜库勒为代表的近自然方式下的沟汊漫溢对该区域地下水位及植被恢复起到了重要作用,但随着输水沟汊的固化与积水面的形成,出现由旱区植被向以芦苇为代表的湿地植被景观演化的现象,导致水面蒸发量增加;(4)缺乏调控下的生态闸与近自然方式下输水均产生了一定面积的水域和湿地植被。对地处干旱的塔里木河流域来说,应遵循河流伦理的要求,通过人工干预下的调控输水,采用汊河轮渗与漫溢相结合的输水方式,不仅可提高下泄水量的利用效率,进一步扩大生态修复区域,而且可实现对不同恢复目标区水量耗散的调控,达到植被恢复面积的最大化。

关键词：汊河输水植被耗水生态闸调控塔里木河下游

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新疆艾里克湖滨绿洲景观空间格局动态变化

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湖泊科学 2010年第5期22卷 793-798页

作者：阿斯卡尔江.司迪克楚新正艾里西尔.库尔班新疆师范大学地理科学与旅游学院乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011

以艾里克湖滨绿洲1989年9月的TM,2000年9月的ETM+和2005年9月的CBERS遥感影像为数据源,借助RS和GIS技术,以人机交互方式进行景观分类,生成景观分类图;运用景观生态学原理,通过景观统计软件Fragstats For Arcview对研究区景观格局与土地... 详细信息

以艾里克湖滨绿洲1989年9月的TM,2000年9月的ETM+和2005年9月的CBERS遥感影像为数据源,借助RS和GIS技术,以人机交互方式进行景观分类,生成景观分类图;运用景观生态学原理,通过景观统计软件Fragstats For Arcview对研究区景观格局与土地利用变化过程分析并进行驱动力研究.结果表明,1989-2005年的17年间,主要在人类活动的影响下,艾里克湖滨绿洲在外观特征和空间格局均有显著变化,绿洲面积呈先退缩后扩张趋势,湖泊面积也呈先萎缩甚至干涸后扩大趋势.整体景观异质性、多样性和丰度下降;景观优势度、蔓延度和破碎化程度增加.要实现干旱区绿洲的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,必须注重景观格局的优化,从而维护景观生态过程与格局的连续性.

关键词：艾里克湖滨绿洲景观格局动态变化遥感影像

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乌鲁木齐地区气温变化和城市热岛效应分析

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干旱区研究 2009年第3期26卷 433-440页

作者：王珊珊艾里西尔.库尔班郭宇宏段含明中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 中国科学院研究生院北京100039 新疆自治区环境监测中心站新疆乌鲁木齐830011

选用乌鲁木齐4个气象站43年（1961-2003年）逐月、逐年平均气温观测资料,应用气候学、气候统计学的方法,对该地区的气温变化状况和城市热岛效应特征进行了分析。结果表明：乌鲁木齐市年平均气温呈缓慢上升趋势,气候倾向率为0.264℃/10 ... 详细信息

选用乌鲁木齐4个气象站43年（1961-2003年）逐月、逐年平均气温观测资料,应用气候学、气候统计学的方法,对该地区的气温变化状况和城市热岛效应特征进行了分析。结果表明：乌鲁木齐市年平均气温呈缓慢上升趋势,气候倾向率为0.264℃/10 a。应用Mann-Kendall检验法检测1961-2003年乌鲁木齐市年平均气温序列的突变,并通过了滑动t检验的信度水平,检测出1974年是突变点。以1974年为分界点,之前和之后的平均气温分别是11.20℃和12.49℃,升高幅度达到1.29℃。乌鲁木齐市冷暖阶段：从43年来看,乌鲁木齐经过了一个偏冷阶段（1963-1974年）和一个偏暖阶段（1974-1990年）;1990-2003年,除1997,1998年和1999年有波动外,其余年份气温变化不大。从1961-2003年的月平均气温来看,乌鲁木齐地区在4-9月存在热岛效应,其中夏季6-8月的热岛强度最大。针对突变点1974年,对城郊热岛强度的变化进行分析,得出其与乌鲁木齐平均气温突变点的趋势一致,1974年后的热岛强度比1974年前大。

关键词：乌鲁木齐气候气温热岛效应城市

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水分梯度下胡杨荒漠河岸林种内竞争及空间格局变化特征

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生态学报 2023年第18期43卷 7497-7506页

作者：何熙祥玉米提·哈力克董宗炜艾萨迪拉·玉苏甫艾里西尔·库尔班新疆大学生态与环境学院/绿洲生态教育部重点实验室乌鲁木齐830017 新疆塔里木河流域干流管理局库尔勒841000 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011

为查明塔里木河下游不同水分梯度下胡杨种内竞争以及空间分布格局的变化规律,在塔里木河下游阿拉干断面选取3条样带,每条样带内依照水分梯度布设3个样方,采用Hegyi单木竞争模型与点格局等分析方法,探究了水分梯度下胡杨林种内竞争及空... 详细信息

为查明塔里木河下游不同水分梯度下胡杨种内竞争以及空间分布格局的变化规律,在塔里木河下游阿拉干断面选取3条样带,每条样带内依照水分梯度布设3个样方,采用Hegyi单木竞争模型与点格局等分析方法,探究了水分梯度下胡杨林种内竞争及空间格局变化特征。结果表明:1)塔里木河下游胡杨的最适竞争范围为10m;2)胡杨竞争指数与胸径服从幂函数关系(P<0.001),胡杨竞争指数随对象木胸径的增加而逐渐减小,当对象木胸径达到20cm以上时,其竞争指数逐渐稳定,且维持在较低水平;3)随水分梯度的降低,胡杨林分竞争指数呈下降趋势;4)在塔里木河下游,胡杨空间格局主要为聚集分布,随空间尺度的增加,胡杨逐渐趋向于随机分布;5)随水分梯度的降低,胡杨空间格局由聚集分布逐渐转变为随机分布。水分是决定极端干旱区荒漠植被空间分布与结构的主要因子;在胡杨林分管理中,应充分考虑胡杨的种内竞争、空间格局及其与水分梯度之间关系,为塔里木河下游胡杨林的保护与更新提供科学依据。

关键词：胡杨水分梯度竞争指标点格局分析塔里木河

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吐鲁番盆地坎儿井现状及衰败的影响因素分析

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安徽农业科学 2017年第11期45卷 207-209,253页

作者：古丽夏提.哈力克艾里西尔.库尔班新疆师范大学新疆乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011

近10年来,吐鲁番盆地坎儿井衰败的速度日益加重。根据相关资料,介绍了吐鲁番盆地坎儿井存在的现状;分析了其衰败的原因,主要原因是人口膨胀、绿洲耕地的需求量增加,坎儿井水源补给减少,机电井的增加及其布局的不合理。同时探讨了坎儿井... 详细信息

近10年来,吐鲁番盆地坎儿井衰败的速度日益加重。根据相关资料,介绍了吐鲁番盆地坎儿井存在的现状;分析了其衰败的原因,主要原因是人口膨胀、绿洲耕地的需求量增加,坎儿井水源补给减少,机电井的增加及其布局的不合理。同时探讨了坎儿井的减少对吐鲁番盆地的影响,提示人们应采取一定的措施来科学地保护坎儿井这一古老的水利工程。

关键词：坎儿井地下水影响因素

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