天山北麓地下水与自然植被的空间变异及其分形特征

对面积约670km2的具有干旱气候特征的新疆三工河流域地下水埋深和自然植被盖度进行取样检测,应用地质统计学方法对取得数据进行半方差函数分析,计算均值、方差、标准差、变异系数等传统统计特征值,指出用该方法表示地下水埋深和自然植被盖度引起的困惑。在此基础上,将分形理论与地质统计学原理相结合,计算了三工河流域地下水埋深和自然植被盖度的分形维数,分别为1 3154、1 3677;而它们的变异系数分别为0 537、0 368。该地区地下水埋深和自然植被盖度在空间上存在显著的变异性,而且它们具有相似的变异特征,即随着地下水埋深的递增(或递减),自然植被盖度有所减少(或增加),说明干旱区自然植被盖度对地下水埋深有很大的依赖性。这暗示着在干旱地区影响自然植被盖度的众多因素中最具有决定性的因素是地下水埋深

近40a天山北坡气候与生态环境对全球变暖的响应

新疆天山北坡气候变化与生态环境的历史演变过程及未来可能变化趋势是天山北坡经济带可持续发展必须面对的问题,也是正确制定西部大开发战略方针的重要科学基础。通过利用天山北坡18个气象台站在近40a的气温、降水逐年月资料,采用相关分析及线性趋势分析等统计方法,分析了在全球变暖的大背景下,天山北坡生态环境演变特征及其与气候的关系,指出了未来的气候与生态环境变化对天山北坡地区的社会经济发展将产生重要影响。研究表明:天山北坡目前的生态环境正转向好的态势,天山北坡山区和平原普遍存在升温的变化趋势,尤其是平原绿洲升温比较明显。天山北坡在升温的同时,其降水量也呈现上升的趋势

沙漠非饱和风沙土壤水分特征曲线预测的分形模型

应用VanGenuchten提出的土壤水分特征曲线公式,推导出了沙漠风沙非饱和土壤水分特征曲线的分形模型。通过对古尔班通古特沙漠地9种不同土壤样本利用中子水分仪和负压计实测的水分特征曲线资料反求得到相应的分形维数,分析了分形维数与土壤质地之间的关系,结果表明随着土壤质地从流动风沙土、半固定风沙土到固定风沙土的变化,其分形维数呈逐渐增大。此外,基于土壤颗粒的重量与粒径分布求出了古尔班通古特沙漠地风沙土壤粒径的分形维数。通过对土壤水分特征曲线的分形维数与土壤粒径的分形维数的对比,得知它们之间存在着良好的线性关系。根据此关系,利用易测得的土壤粒径分形维数结合所推导的分形模型,对土壤水分特征曲线进行了预测,模型的预测结果很好地吻合了实测的土壤水分特征曲线。这一结果对于实际工作中根据风沙土壤颗粒大小分布的分形维数来预测沙漠风沙土壤水分特征曲线具有一定的指导意义

塔里木河下游土地沙漠化对地下水位动态的响应——建立沙漠化程度预测数学模型

历史以来塔里木河流域气候变化与人类活动是导致塔里木河两岸地下水位变化并由此造成生态环境演化的主导因素。尤其是不合理的水资源开发利用加快了地表水资源的时空再分配 ,从而引起了地下水空间补给变化。通过对塔里木河下游地下水埋深与沙漠化程度资料的对比分析 ,表明地下水位下降是引起塔里木河下游土地沙漠化的众多因素中最直接的因素。而地下水位的变化又取决于地表水资源的时空分布。文中围绕此关系建立了响应地下水位动态的土地沙漠化预测数学模型