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近年来,沙漠化问题日益受到关注,虽然各学科有关沙漠化的研究很多,也取得了显著的成果,但是在微分方程领域中有关沙漠化的研究却相对很少,在国内几乎空白.通过讨论绿洲-沙漠交错带中沙漠与绿洲之间的相互作用关系,参考传染病模型,根据数学物理原理建立了沙漠扩散预测模型,最后以民丰县为例验证了模型的正确性.利用龙格-库塔方法对数学模型进行了数值模拟,并与遥感图像处理技术相结合对民丰县绿洲进行了沙漠动态变化分析与预测,得到了较理想的结果,预测得到的结果与实际数据之间的偏差合理.提出的数学模型简单且实用,在预测和治理沙漠扩散工作中具有较大意义. 相似文献
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利用长期的观测与试验数据,采用波文比-能量平衡法对甘肃民勤荒漠—绿洲过渡区柽柳、白刺灌丛沙包和裸露流动沙丘的蒸散特征与变化规律进行分析,探讨蒸散量与气象因子的关系,在此基础上,应用土壤-植被-大气连续体（SPAC）的耦合数值模式,对不同植被灌丛的蒸散过程进行模拟。结果表明:在蒸散日进程中,有植被覆盖的柽柳沙包和白刺沙包的蒸散率峰值出现时间比流动沙丘早12h,且日最大蒸散速率大小顺序为,柽柳沙包（0.24mm/h）>白刺沙包（0.20mm/h）>流动沙丘（0.18mm/h）;柽柳沙包和白刺沙包在7—9月的蒸散量最高,分别占各自生长期耗水量的69.3%和65.4%;影响荒漠—绿洲过渡区灌丛植被蒸散的主要气象因子为日照百分率、气温、空气饱和差以及风速等,它们与日蒸散量的斜率关联度分别为0.717、0.643、0.649和0.705;SPAC耦合数值模式能够模拟不同植被覆盖度下灌丛植被蒸散的变化趋势,模拟值与实测值基本一致,具有很好的稳定性和可靠性。 相似文献
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策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿近地面不同方向的输沙特征 总被引：1，自引：0，他引：1
利用策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿输沙资料及风速风向资料,分析这一区域近地面输沙的方向分布特征。结果表明：① 风沙前沿起沙风风向以W、WNW为主,风向变化比较单一;② 观测点输沙量集中于NW、WNW、W、SW、WSW 5个方位,合计占总输沙量的68.3%;0～40 cm高度年输沙量为96.0 kg,年合成输沙量为45.9 kg,合成输沙方向为102.5°;③ 观测点年输沙势为43.2 VU,年合成输沙势为31.04 VU,输沙势的方向分布与实测输沙量存在较大差异。 相似文献
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农田-防护林-荒漠复合系统土壤水盐运移规律及耦合模型建立 总被引：2，自引：0，他引：2
为探讨节水灌溉条件下干旱内陆区不同景观单元土壤水盐动态规律及水盐通量变化特征,以新疆三工河流域绿洲-荒漠过渡带典型景观格局农田-防护林-荒漠为研究对象,利用2018年4月—9月连续定位观测数据资料,分析各景观单元作物生育期(4月1日—6月28日)和非生育期(6月29日—9月15日)土壤水盐动态规律及其变异性、土壤水盐通量变化特征及影响因素,构建农田-防护林-荒漠复合系统BP神经网络土壤水盐耦合模型,并对所建模型参数敏感性及应用可行性进行探讨。结果表明,各景观单元作物生育期和非生育期土壤含水率、电导率均具有较明显的垂直分层、水平递变和季节波动特征;按变异性可划分为3个典型土层:活跃层(0～40 cm)、次活跃层(40～140 cm)和相对稳定层(140cm);距防护林越近,农田土壤含水率和电导率分别呈降低和升高趋势,荒漠均呈升高趋势;单次降水和灌溉事件后各景观单元各典型土层土壤含水率和电导率随时间分别均呈负指数函数和三次函数变化趋势。土壤控制体(单位面积深140 cm土柱)内,生育期农田和防护林均为向下水分通量,非生育期均为向上水分通量,荒漠两时期均为向下水分通量;农田和防护林土壤贮水量与土壤积盐量随地下水位下降、蒸散发量增大均呈递减趋势;荒漠土壤水盐通量对各因素及其交互效应响应较微弱;生育期最后1次充分灌溉的淋洗作用可使该系统土壤积盐量趋于平衡状态。拓扑结构为32-36-6的BP神经网络土壤水盐耦合模型具有较高的模拟精度;灌溉和地下水位是影响该系统土壤水盐动态的关键因素。研究结果可为节水灌溉条件下绿洲-荒漠共生系统寻求生产和生态之间的平衡机制提供理论依据。 相似文献
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[目的]荒漠化危害是我国目前最大的环境问题之一.其发生最严重的地区主要集中于我国北方的农牧交错地带上,研究新疆独特的环境条件,提出较完善的沙漠化预测数学模型,从而预测沙漠扩散趋势,监测绿洲-沙漠交错带沙漠化情况.[方法]尝试从沙漠-绿洲之间的作用关系人手,分析交错带沙漠化的特征,以数学物理原理对沙漠扩散模型进行研究.[结果]前人提出的沙漠化率为常系数的模型不能够完整地解释沙漠动态变化情况.[结论]着重研究了沙漠化率系数,并提出沙漠化率系数为变系数的偏微分方程沙漠化预测模型,得到了精度更高的结果.因此,研究提出的模型更准确地预测出任意一年的沙漠面积,为治沙工作提供参考数据. 相似文献
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以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲-沙漠过渡带为研究区,在区域内确定了一个100 m×500 m的骆驼刺-花花柴-柽柳植物群落样地,随机选择了67株疏叶骆驼刺和67株花花柴植株,对每株植物及其沙堆形态参数进行测量,对比分析两个建群种草本植物形态和沙堆形态特征及其相互关系与植物的阻沙能力。结果表明：两种灌草丛植物地面植株平均高度和沙堆的平均高度均相近,但骆驼刺灌丛的平均冠幅面积和冠幅体积,分别是花花柴灌丛的近1.8倍;灌丛沙堆的平均底面积和体积,分别是花花柴沙堆的近1.7倍和2.0倍。骆驼刺灌丛沙堆形态参数间的相关性明显高于花花柴沙堆,骆驼刺灌丛沙堆的底面积及体积的增长幅度较花花柴大。总体而言,骆驼刺灌丛具有更强的空间占有能力,对地表的防护作用面积大,植物个体阻沙能力强。但在两种植物生长的早期阶段,花花柴则显示出较强的阻沙性能,说明不同生长阶段两种植物的阻沙能力大小存在差异。 相似文献
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准噶尔盆地东南缘绿洲-荒漠交错带土壤螨类群落特征初步研究 总被引：5，自引：2，他引：3
为了查明准噶尔盆地东南缘绿洲-荒漠交错带土壤螨类群落特征及其季节动态变化,2010年4月、7月、9月和11月中旬对该区的自然林、人工林、耕地、菜地、荒草原、灌木林及荒漠等7种不同生境进行采样调查研究。结果表明,共获得土壤螨类5200只,隶属于4目41科61属,其中菌甲螨属(Scheloribates)和若合甲螨属(Zygoribatula)为该区的优势类群,分别占总数量的18.21%和12.52%,而懒甲螨属(Nothrus)、扇珠足甲螨属(Licnodamaeus)、盖头甲螨属(Tectocepheus)、尖棱甲螨属(Ceratozetes)大翼甲螨属(Galumna)等15类群为常见类群,占总数量的53.6%。其余的44类群为稀有类群,占总量的15.67%。研究区七种不同生境土壤螨类个体数和类群数均有差异,个体数分别为自然林>菜地>荒草原>人工林>灌木林>耕地>荒漠;类群数分别为自然林>人工林>灌木林>荒草原>菜地>耕地>荒漠。不同季节所获得的土壤螨类总个体数量的大小顺序为9月>11月>7月>4月。垂直分布结果表明土壤螨类主要集中分布于表层土壤,即0～5cm土层最多,其次为5～10cm土层,在10cm以下的土层中土壤螨类数量急剧减少,不同土层间的个体数差异极显著(P<0.01)。 相似文献
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准噶尔盆地东南缘绿洲-荒漠交错带土壤甲螨群落结构 总被引：1，自引：0，他引：1
为了查明准噶尔盆地东南缘绿洲-荒漠交错带土壤甲螨群落特征,2011年4月、7月、9月、11月中旬对该交错带的自然林、灌木林、防护林、荒草原、耕地、菜瓜地和荒漠等7种不同生境进行调查。结果表明:该区域共捕获土壤甲螨成体3767头,28科36属43种,其中覆盖头甲螨、萨勒盖头甲螨、新疆尖棱甲螨和普通尖棱甲螨为优势种,截合若甲螨、长单翼甲螨属、白上罗甲螨大洋亚种为亚优势种,优势种和亚优势种占总数的72.45%。7种不同生境土壤甲螨群落组成和数量分布均有明显的差异(P<0.05),在自然林种类(30种)和个体数(1001头)最多,而在菜瓜地种类(9种)最少,荒漠个体数(118头)最少。不同生境土壤甲螨的个体数具有明显季节变化差异(P<0.05),秋季数量最高、冬季次之、夏季其次、春季最低。MGP分析结果表明,该交错区土壤甲螨群落均属于O型,但G群的种类明显高于M群和P群。甲螨的群落异质性高,各生境间的多样性指数(H)有一定的差异,其中防护林最高,而菜瓜地最低。生境间相似性分析表明,自然林、灌木林、防护林生境之间是中等相似(0.50～0.70),荒漠和荒草原与其他生境间为中等不相似(0.25～0.50)或极不相似(0.00～0.25)。研究表明气候、植被和土壤差异是影响土壤甲螨群落的主要因素。 相似文献
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北疆绿洲—荒漠过渡带草地开发优化生态经济模型研究 总被引：2，自引：0，他引：2
北疆绿洲-荒漠过渡带草地具有生态边际效应,极具开发潜力.根据水、土条件,选择宜垦天然草地建立优质高产人工饲料基地,极大地增加第一性生产,提高向第二性生产转化效率是克服草地生态危机,提高草地畜牧业经营效益的关键.以第一性生产给第二性生产提供最多的净能(NE)和可消化粗蛋白(DCP)为目标,以资源、生态平衡和基本需求为约束条件,NE和DCP的供需平衡为调控手段,运用线性规划为优化方法,确定了草畜优化配置的肉类生产模式.并用系统动力学方法对农草畜系统进行了动态仿真.结果表明天然草地开垦为人工饲料基地后,生态效益改善明显,光能利用率可从0.0138%提高到1.193%;土壤含盐量可从25 g@kg-1下降到8 g@kg-1;载畜量可从每公顷0.346羊单位,提高到9.34～33.03羊单位;可食畜产品的饲料能转化效率从0.0547%增加到7.131%～11.428%.系统的经济效益也产生了巨大的变化,每公顷纯收入从47.25元递增到8187.4元,农草畜系统的综合生态经济效益提高120倍.表明所建立的农草畜系统是一种持续发展的模式. 相似文献