中国干旱区绿洲稳定性研究

绿洲是干旱区特有的生态景观之一,也是干旱区人类生产和生活的主要空间。绿洲的稳定事关干旱区人类的生存、社会经济的发展。因此,绿洲稳定性成为近年干旱区研究的热点。从生态系统、景观、流域3个层次综述绿洲稳定性研究现状,提出在未来应建立高效节水绿洲的同时,还应加强田块、灌区和绿洲不同尺度水效益及其对绿洲水文循环影响的评价研究;加强以流域为单元,开展绿洲稳定性研究;加强人工绿洲建设与天然绿洲稳定的关系、流域内绿洲空间布局、结构与绿洲稳定性关系、绿洲生态用水和生产用水比例与绿洲稳定性的研究。     

天山北麓的水资源利用与绿洲稳定性-以玛纳斯河流域为例

玛纳斯河是天山北麓最大的河流流域 ,玛纳斯流域拥有天山北麓最大的绿洲 ,以玛纳斯河流域绿洲为研究对象 ,来分析天山北麓水资源的利用对流域绿洲稳定性的影响。天山北麓自然环境体现为山地 -绿洲 -荒漠复合生态系统。绿洲是干旱区所特有的一类景观 ,它是一个人工与自然的复合生态系统 ,它作为发育在干旱气候大背景下的隐域性的自然景观 ,水分条件是决定其存在和发展的基础。天山北麓地区人类活动历史悠久 ,对水资源利用的影响较大 ,也是引起天山北麓绿洲演变、分布变化及其稳定性的重要因子。处于不同地貌位置的绿洲 ,由于其水资源特点不同 ,绿洲的稳定性以及绿洲演变规律也有所区别。总的来说 ,绿洲的稳定性由其内部与外部生态系统的结构、功能及生态过程决定 ,直接关系到区域社会经济的持续发展 ,水资源状况及利用是关系到天山北麓绿洲稳定性的关键性因素。合理利用水资源 ,可保持绿洲面积的稳定性 ,绿洲分布的稳定性 ,以及绿洲生态系统结构、功能的稳定性 ;水资源利用不当会导致绿洲内部土地发生大面积次生盐渍化 ,绿洲外围则由于生态用水不足加之人为破坏 ,使作为绿洲屏障的过渡带转变成生态断裂带 ,威胁绿洲的稳定性。利用工程技术方法和工程管理方法解决好灌区水利工程存在的问题 ;实施高新技术?     

中国退耕还林(草)驱动力的多尺度分析

退耕还林(草)作为当前生态建设的重要内容,其实质是通过调整土地利用方式,恢复重建地表自然覆盖,建立生态安全条件下的土地利用/覆盖格局。研究不同尺度下退耕还林(草)的驱动力,可以为构造典型区域土地可持续利用结构与优化模式提供依据。该文从国家-省区-县域-农户尺度上分析了中国退耕还林(草)的驱动力,国家尺度上驱动力是生态环境安全、粮食结构调整和西部大开发,以生态安全为主;省区驱动力分为产业结构调整、水源地保护、防洪、保护三峡工程、减少入黄泥沙和防治风蚀沙化6种类型,经济状况居于主导地位;县域驱动力归纳为12种类型,以产业结构调整、发展主导产业、增加农民收入和改善农业生产条件为主;农户的退耕还林(草)是国家政策满足农户需求,个体利益最佳化为主要驱动力。     

绿洲生态水权界定及其分配

从水资源产权的角度来理解绿洲生态用水,期望为绿洲生态和环境的保护与恢复提供新的研究思路。首先对生态用水概念进行了辨析,给出了绿洲生态用水的概念;其次对绿洲生态水权从质和量两个方面进行了界定;最后提出绿洲生态水权分配的层次结构,介绍了绿洲生态用水的计算方法,重点对绿洲生态水权进行分配。从而进一步明晰了绿洲生态水权,为绿洲生态与环境的保护和恢复提供了新的理念和思路。     

乌兰布和东北部荒漠-绿洲生态交错带植被特征及其群落多样性研究

以2009年9月乌兰布和沙区植物群落样方调查资料为基础,对其农牧交错带内不同生境的植被特征及其物种多样性进行研究。结果表明：在区域干旱气候的共同背景下,由于受人工绿洲灌溉水分水平运动影响的强度不同,导致该生态交错带内山前洪积扇、人工绿洲周边、绿洲外围植被的组成及其群落多样性差异显著,水平空间尺度上群落变异性大,构成群落...     

现代绿洲生态经济系统的双向共进演替机制EE-BCM与绿洲稳定性概念模型

本文根据生态经济均衡理论对绿洲生态经济系统进行了均衡分析,提出了现代绿洲系统演替的基本机制,提出了现代绿洲生态经济双向共进演替机制EE-BCM,依此提出了现代绿洲稳定性的内涵,绿洲稳定性实质是绿洲复合系统生态与经济的正向协同共进演替状态(P-BCM),建立了概念模型。基于上述理论,建立评价模型,并对阜康绿洲进行了评价,与实际较为吻合。     

艾比湖流域绿洲稳定性研究

20世纪50年代以来,艾比湖流域绿洲荒漠化过程加剧,绿洲萎缩,稳定性严重失衡。由于绿洲是一个典型的灰色系统。因此,文章在探讨了基于水资源、土壤资源和植被资源表征下艾比湖流域绿洲稳定性变化机理的基础上,利用灰色系统理论的方法对绿洲稳定性的驱动机制进行了研究,诊断并分析了各影响因子在不同表征下对绿洲稳定性的贡献作用大小。结果表明:绿洲内外过度的人为活动是稳定性变化的主导驱动因素,为拓展绿洲学研究的新思路提供了有益的探索。     

中国绿洲稳定性研究的审视

绿洲系统是干旱区的脆弱系统,争取绿洲系统向稳定性、有序化方向发展是干旱区人类生存和发展所追求的基础目标。文章从绿洲稳定性概念、绿洲稳定性研究的主要内容、绿洲稳定性评价指标体系和绿洲稳定性评价方法四个方面回顾和总结了绿洲稳定性研究领域国内外的代表性观点,系统介绍了绿洲稳定性评价研究的热点领域、争论的观点和近几年的研究进展,提出了绿洲稳定性研究的发展趋势。     

基于MODS耦合的新疆玛纳斯河流域生态安全问题研究

干旱区山地-绿洲-荒漠系统（MODS）耦合关系,是在新疆山盆结构及水文循环共同作用下形成的,是内陆河流域生态系统稳定性和生态服务健康性的客观表达。用生态系统耦合原理、空间结构稳定性分析、土地类型及利用评价等方法,结合相关遥感影像分析,得出：绿洲开发改变了流域水文循环及水资源分配的有效性,圈层结构的脆弱组成-天然绿洲及过...     

城市化进程中的绿洲生态系统稳定性评价探讨

在干旱半干旱地区,绿洲生态系统的稳定性倍受关注,本文从复合生态系统的角度对在城市化进程中的绿洲生态系统稳定性概念和相关属性进行了探讨,强调了自然和人工生态系统的相互作用在绿洲稳定中的重要性,并在此基础上初步建立了绿洲稳定性评价的指标体系和评定方法,最后以此为基础对新疆昌吉绿洲生态系统的稳定性进行了实例分析评价。     

新疆平原绿洲环境变化与生态维护

干旱区陆地生态系统的稳定性主要受控于水分因素,绿洲环境变化既相互联系,又互相制约,但都有自身的生态系统特点和对人类服务的功能。对新疆平原地区绿洲环境的变化进行分析发现,人工绿洲扩大和发展、城镇绿洲兴起和开拓、天然绿洲缩小和维护的总趋势。因此,需要在以流域或盆地为单元,以水为纽带并受水资源条件的限制,对流域或盆地内的所有农业绿洲、城镇绿洲和天然绿洲等生态系统与荒漠生态系统进行总体的水资源消耗平衡与生态平衡规划,科学配置水资源,才能维护相互的依存关系,并使各类绿洲得到生态维护。     

近20年来河西走廊人工绿洲演变及人为因素分析

人工绿洲是人类活动的主要场所,近年来由于河西走廊无序的土地利用及水资源开发,导致绿洲功能不断退化,文中通过GIS和RS技术,详细研究了1990～2010年以来绿洲变化特征,并利用熵权法,定量分析了影响人工绿洲演变的人为因素,通过研究表明在人类活动的干预下,河西走廊的人工绿洲在近20年来不断地扩张,其中以2000～2005年变化最为剧烈;空间上,黑河与石羊河的中下游绿洲变化幅度明显高于党河和疏勒河,河西走廊人工绿洲规模的扩大主要是人类改造自然绿洲或未利用土地获得的;河西走廊现代人工绿洲的演变主要跟人类的经济活动及绿洲自身的承载力密切相关。     

且末平原绿洲空间规模动态变化

绿洲是干旱区人类主要活动场所。绿洲规模的多少,直接影响绿洲稳定性和区域经济的发展速度。运用定性定量分析相结合方法,利用实地调查,统计资料和且末绿洲研究靶区的1970,1990和2000年3个不同时期的遥感数据进行解译,分类与统计处理,揭示了且末绿洲30多年来的动态变化趋势,并从自然和人为因素探讨绿洲规模动态变化的原因和驱动力。结果表明:整个绿洲历年以来是扩张的趋势;这种绿洲扩张从绿洲空间规模和人口增长方面明显的表现出来。研究靶区,从1970年到1990年绿洲～交错带～荒漠之间的转变比较突出;绿洲面积从2.46%增加到19.54%,交错带面积从22.19%减少到6.15%,水域和沙漠的变化不太大。从1990年到2000年绿洲面积从19.54%减少到7.02%,交错带面积从6.15%增加到12.94%,水域面积缩小,沙漠面积扩大。研究靶区所出现的这种巨变充分的说明,这里人类活动和自然条件因素对周边生态环境的响应程度。     

干旱区流域绿洲时空变化及其景观响应

基于1973年的MSS、1980年的航片以及1990年、1999年、2009年的Landsat TM/ETM+等多源遥感影像,结合实地调查进行解译分类和验证,利用GIS、Fragstats和相关统计方法,对北大河流域中下游地区绿洲时空变化和景观响应进行分析。研究表明：① 近40 a来,北大河流域绿洲呈阶段性变化,在整个研究时段绿洲变化表现为扩张与萎缩并存,且以扩张为主。绿洲面积从1973年1 705.55 km² 增长到2009年1 990.60 km²,增长幅度为16.71%。② 绿洲变化在空间和时间尺度上不平衡。绿洲空间变化剧烈区主要集中在流域下游金塔绿洲;绿洲扩张主要表现为绿洲内部“填充式”和边缘“侵吞式”;绿洲萎缩变化主要发生在绿洲-荒漠交错带的生态脆弱区,且区域空间变化不稳定;1973-1990年,绿洲以萎缩为主,1990-2009年绿洲以扩张为主,且在近10 a动态度达到最大值。③ 绿洲面积的增加,促使绿洲景观的不稳定性增强,集中表现为下游和绿洲边缘区绿洲斑块密度、斑块数目和最大斑块指数的不稳定性变化,绿洲破碎化增加,生态脆弱性降低,这不利于维持干旱区内陆河流域生态系统稳定性和可持续发展。     

Hydrochemical characteristics and evolution of groundwater in the dried-up river oasis of the Tarim Basin,Central Asia

Intense human activities in arid areas have great impacts on groundwater hydrochemical cycling by causing groundwater salinization. The spatiotemporal distributions of groundwater hydrochemistry are crucial for studying groundwater salt migration, and also vital to understand hydrological and hydrogeochemical processes of groundwater in arid inland oasis areas. However, due to constraints posed by the paucity of observation data and intense human activities, these processes are not well known in the dried-up river oases of arid areas. Here, we examined spatiotemporal variations and evolution of groundwater hydrochemistry using data from 199 water samples collected in the Wei-Ku Oasis, a typical arid inland oasis in Tarim Basin of Central Asia. As findings, groundwater hydrochemistry showed a spatiotemporal dynamic, while its spatial distribution was complex. TDS and δ¹⁸O of river water in the upstream increased from west to east, whereas ion concentrations of shallow groundwater increased from northwest to southeast. Higher TDS was detected in spring for shallow groundwater and in summer for middle groundwater. Pronounced spatiotemporal heterogeneity demonstrated the impacts of geogenic, climatic, and anthropogenic conditions. For that, hydrochemical evolution of phreatic groundwater was primarily controlled by rock dominance and evaporation-crystallization process. Agricultural irrigation and drainage, land cover change, and groundwater extraction reshaped the spatiotemporal patterns of groundwater hydrochemistry. Groundwater overexploitation altered the leaking direction between the aquifers, causing the interaction between saltwater and freshwater and the deterioration of groundwater environment. These findings could provide an insight into groundwater salt migration under human activities, and hence be significant in groundwater quality management in arid inland oasis areas.     

人类活动对亚洲中部水环境安全的威胁

主要依赖河流出山口的径流量维系山地-绿洲-荒漠间脆弱生态平衡的亚洲中部干旱区,其水分循环过程完全不同于湿润区。平原区不产生径流,地表水和地下水同源于山区,一个流域就是一个以地表水和地下水相互依赖的生态功能单元,其中河流是纽带,连接山区径流形成区与平原径流散失区或消耗区,以水分循环为主体,并与生物、生态系统紧密相联系,构成一个独特而又完整的內陆水分循环体系。自然要素的变化,特别是人类的参与或介入,改变了水分循环的规律,对亚洲中部干旱区水和环境的形成具有很大的威胁。用多年的观测数据来讨论人类活动的影响,并提出维系和保持干旱区水环境的建议。     

论绿洲、绿洲化过程与绿洲建设

本文论述了当前加强绿洲、绿洲化过程及绿洲建设研究的现实意义，以及绿洲、绿洲化过程的定义，并根据我国绿洲建设的现状，探讨了当代绿洲的基本特征与建设方向。     

河西走廊典型绿洲景观格局比较研究--以张掖、临泽、高台、酒泉为例

以地处河西走廊的张掖、临泽、高台和酒泉等县 /市级行政区为景观单元 ,利用LandsetTM影像资料的目视解译 ,在ArcView 3.1和景观格局分析软件FRAGSTATS的支持下 ,计算各绿洲景观格局指标。结果表明 :荒漠类型在四个绿洲景观组分中占绝对优势 ,其次为水浇地 ,但不同绿洲水浇地所占比例相差较大 ,酒泉最高 ,张掖其次 ,高台最低 ;斑块数、斑块密度、边缘密度和平均斑块面积的差异表明 ,张掖绿洲景观类型最多且斑块粒径小 ,而高台则完全相反 ,体现出单调而粒径粗大的荒漠绿洲特征。     

绿洲发展面临的挑战、目标及21世纪发展研究展望

:本文认为 ,当前中国绿洲发展上的主要问题是荒漠化的威胁、资源利用过度、科技含量低下和产业结构失调。未来建设方向是建立知识密集绿洲体系。这一体系由农业科技、工业科技和高新技术组成 ,并从干旱区优势资源出发 ,探讨了如何通过知识产业化设计实现绿洲高效、持续发展的途径。文章指出 ,2 1世纪绿洲发展研究的热点问题有绿洲合理发展规模及其发展空间研究、绿洲知识经济产业化演进过程研究、知识经济下绿洲资源产业结构研究、绿洲发展保障体系调控研究 ,以及知识经济与 PRED协调发展体系建设等。