塔里木河和车尔臣河对台特玛—康拉克湖水域面积变化影响分析

塔里木河和车尔臣河是台特玛-康拉克湖泊群的主要水源，因入湖水量的实测数据缺乏，至今它们对湖泊群水域面积、储水量和空间格局的贡献度尚不清楚。因此，文中在多时相遥感数据和径流量数据的基础上，用Kendall秩相关分析法，剖析了台特玛-康拉克湖水域面积在1972～2021年的时空变化及其与车尔臣河出山口实测径流量和塔里木河下游生态输水量的关系，试图确定车尔臣河和塔里木河在台特玛-康拉克湖水域面积变化中的作用，为水资源管理、提高塔里木河生态输水工程的修复效果提供科学依据。结果表明：台特玛-康拉克湖水域面积年际波动大，最大值和最小值分别为562.33km²和1.5km²,出现在2020年和1976年，其与车尔臣河径流量及塔里木河生态输水量的变化吻合；塔里木河生态输水量与台特玛水域面积的关系显著，车尔臣河径流量变化与台特玛湖及康拉克湖水域面积变化均显著。这表明车尔臣河径流量变化对台特玛-康拉克湖水域面积变化的贡献也较大。因此在塔里木河下游生态修复工作中，需重视车尔臣河的贡献。     

西藏玛旁雍错流域湖泊面积变化及成因分析

利用1975年地形图、1990年、1999-2009年TM卫星遥感影像和近35 a(1975-2009年)气温、降水、积雪日数、蒸发量等气候资料,分析研究了位于西藏阿里地区南部普兰县境内玛旁雍错、拉昂错湖泊面积变化对气候变化的响应。结果表明：在过去35 a里玛旁雍错、拉昂错面积先减少后增加,总体呈减小趋势,到2009年玛旁雍错面积为415.44 km²,拉昂错面积为261.36 km²。与1975年相比2个湖泊面积分别减少了1.56 km²和11.01 km²;受气候变暖的影响,流域附近的冰川面积也在加速退缩。对1975-2009年普兰县气象资料统计分析可知,降水量减少是导致湖泊面积缩小的主要原因,蒸发量不显著的增加及雪冰消融也是近几年湖泊面积波动变化的原因之一。     

汾河流域土地利用变化及生态环境效应

选取汾河流域为研究区，采用土地利用动态度、地学信息图谱、生态价值指数和植被覆盖度综合分析研究区2000年、2005年、2010年、2015年及2018年土地利用变化及生态环境影响效应问题。结果表明：（1）2000—2018年，流域建设用地、林地呈现增长趋势，增长面积分别为1350.90 km²、85.50 km²，增长率分别为92.83%、0.96%；耕地、草地出现小幅下降趋势，缩减面积分别为729 km²、674.10 km²，缩减率分别为-5.02%、-7.63%；水域及未利用土地维持多年平均水平，平均面积为297 km²、7.92 km²。空间格局呈现建设用地、耕地集中于流域核心区，草地、林地集中于边缘区的分异特征。（2）各时序综合土地利用动态度、土地转移图谱、土地利用涨落势变化近似，显著变化区主要位于流域盆地及其与山地过渡区，多年综合土地利用动态度为4.34%，单一土地利用动态度及土地利用涨势幅度最高的是建设用地及林地。（3）基于不同的主导土地利用...     

苏干湖流域冰川、湿地对气候变化的响应研究

苏干湖(包括大、小苏干湖)是祁连山西段山间内陆河流域尾闾湖泊，所在流域仅有少量牧业活动。研究湿地和冰川对气候变化的响应，可为未来水资源保护和利用决策提供支撑。以苏干湖流域气象数据、遥感影像、冰川编目数据、水文监测数据等为基础，识别流域气候变化拐点，分析冰川变化规律、河湖湿地的演变以及冰川和湿地对气候变化的响应。结果表明：1)1956年以来，苏干湖流域年均温呈上升趋势，年降水量先减少后增加，流域气候经历了冷湿-暖干-暖湿等一系列变化。2)冰川的数量、面积和储量都在持续减少，冰川消融加剧。其中≤0.1km²的小冰川数量和面积呈增加趋势，冰川规模越小则越易发生消融。3)1995-2020年地表河流总流程由302.16km延长到325.29km,增长了23.14km;主干河流大哈尔腾河的径流量、径流深都在增加。4)湖泊的面积和水位同步变化，其中大苏干湖面积和水位都有所上升，小苏干湖面积和水位则基本不变。     

基于MODIS数据的近期新疆主要湖泊水面变化分析

湖泊的水面积变化是气候变化和人类活动的指示器。利用2000-2011年的MODIS影像,提取新疆水面面积大于100 km²的11个湖泊信息,分析其变化特征。结果表明：11个湖泊总的水面积年变化大,其中最低值出现在2001年,约为4 585 km²,峰值在2003年,水面积为52 77 km²,湖面变幅大且频繁,而近几年湖泊面积总体呈增加趋势。从海拔和地域上分析,阿雅克库木湖等青藏高原型湖泊呈现持续扩张态势,山地湖泊如赛里木湖等湖泊面积基本保持稳定,而出山口绿洲湖泊如博斯腾湖水面积逐渐萎缩,尤其是平原湖泊艾比湖和玛纳斯湖等湖泊水面年变化幅度大,且极不稳定。新疆地区不同海拔和区域主要湖泊水面积变化存在明显的差异,体现了不同区域气候和人类活动的影响特征,但近期湖泊变化的总体趋势与气候变化一致,主要受气候变化的影响。      

羌塘自然保护区湖泊变化及其原因分析

选取西藏羌塘自然保护区MSS、TM、ETM+数据和1[JP18]∶[JP]100 000地形图,以85° E为中心线,将研究区划分为东西两部分,解译该区域面积大于1 km2的所有湖泊。结果表明：1975-1990年,羌塘自然保护区湖泊呈退缩状态,湖泊个数由388个减少为277个,面积由6 603.3 km²减少到5 539.7 km²,面积减少达16.1%;2005年,湖泊个数比1990年增加164个,达441个,湖泊总面积9 652.2 km²,比1990年增加4 112.5 km²,增幅74.2%。在区域上,表现为东部变化幅度大于西部。同时,重点分析了研究区附近的狮泉河、改则、班戈、申扎、那曲、安多6个气象站1978-2007年的数据。结果显示：6个代表气象站年平均气温、年平均最高气温、年降水量均呈上升趋势,其中东部上升幅度较大,西部变化不明显;年蒸发量呈减少趋势。降水是影响湖泊变化最主要的因素。     

塔里木河综合治理前后干流环境变化

采用TM卫星遥感影像数据,对塔里木河干流2000年和2010年的环境变化信息进行提取,分析了塔里木河近期综合治理工程实施前、后干流区土地覆盖/利用类型的变化状况,构建了塔里木河干流环境质量评价模型,对其治理前后环境状况进行了综合评价,并对比分析了塔里木河上、中、下游变化的差异性。结果表明:2000—2010年,塔里木河干流区耕地、草地、水域面积显著增加,林地和未利用地的面积显著减少,而建筑用地面积变化幅度较小;其中,林地、草地与未利用地向耕地的转化,林地向草地的转化,以及天然草地与未利用地向水域的转化是土地覆盖类型间的主要方向;塔里木河干流上、中、下游区各类型变化程度和速率存在显著差异。综合治理工程实施后,塔里木河干流环境质量总体表现出一定程度的好转,除上游处于一般级别外,其他地区仍然处于较差的环境级别;其中上、中游区环境质量评价指数(ecological index,EI)变化不明显,而下游区EI指数则显著增加,说明治理工程的实施使下游绿色走廊来水量增加,生态输水区的环境得到显著改善,地下水得到补充,两岸植被恢复明显。     

博斯腾湖湿地景观格局动态变化及其驱动机制分析

在RS和GIS技术,FRAGSTATS软件的支持下,应用1990年Landsat TM、2000年Landsat ETM+和2010年的ALOS/AVNIR-2遥感影像,结合博斯腾湖湿地的区域特点,提取博斯腾湖湿地生态景观格局信息,并选取12种具有典型生态意义的景观指数,对博斯腾湖湿地20年的景观空间格局变化和演变特征进行分析,探索其演变机制。结果表明:湿地面积在研究时段内呈现先增加后减少的趋势。1990-2000年间湿地总面积增加351.8km2,其中人工湿地面积增加34.93km2,自然湿地增加316.87km2;2000-2010年间湿地总面积减少277.34km2,其中人工湿地面积减少28.36km2,自然湿地面积减少248.98km2。从景观整体来看,均匀度指数较低,景观破碎化程度不断增加,景观被湖泊,潮间沼泽和光滩沼泽这三个占优势的景观类型所控制。     

亚洲中部干旱区湖泊的地域分异性研究

湖泊是干旱区气候与环境变化的敏感指示器,了解干旱区湖泊的空间分布和变化特征,有利于正确分析和评估气候变化和人类活动对干旱区水资源的影响。采用2010年的Landsat 遥感数据资料,对新疆、中亚五国及其毗邻高山地区的湖泊制图,并分析该区域内湖泊的数量、面积的时空分布特征。研究表明：① 2010年研究区域内大于0.01 km²以上的湖泊总数为30 952个,总面积为496 674.35 km²,其中哈萨克斯坦北部、阿尔泰山地区和昆仑山南麓是湖泊富集的地区。② 湖泊数量与湖泊面积呈幂指数关系,湖泊面积每升高一个10的量级,该量级内的湖泊数量下降4~6倍,湖泊面积增加1~2倍,与全球的湖泊分布相比,属于湖泊分布相对稀少的地区。③ 湖泊数量在纬度带的空间分布相对均一,大型湖泊集中分布在41°~44°、46°和48°~50°的纬度带上;低海拔地区的湖泊数量多,面积大,高海拔地区湖泊数量多,面积小;山区、河谷湿地和哈萨克斯坦北部草原湖泊数量多;荒漠区湖泊分布稀少。④近20 a来,高山地区湖泊与平原地区湖泊呈相反的变化模式,高山地区湖泊处于稳定或快速扩张态势,而平原地区的湖泊剧烈萎缩。     

近40年来山西省湿地景观格局变化分析

在遥感和GIS技术的支持下,应用1975-2014年四个时间段的卫星遥感数据,在1:5万目视解译的基础上,通过选取斑块数量、斑块面积、斑块平均面积、多样性、优势度和破碎度等具有典型生态意义的景观格局指数,较系统地分析了山西省湿地景观空间格局的变化特征。结果表明:40年间山西省湿地总面积减少了431.16km~2,年均减少10.78km~2,同时湿地退化速率明显加快,其中2007-2014年湿地年均减少面积是1975-2000年的3倍;40年来湿地景观多样性下降,优势度增加,破碎度指数先增加后持续减少,2000年以来湿地空间分布格局趋于集中;河流湿地是山西省湿地景观的主导类型,1975-2000年,河流湿地面积减少、斑块数量增加,呈破碎化发展,而2000-2007年,大量的小湿地斑块出现了消亡现象,河流湿地破碎化程度降低;随着人类活动干扰强度的增强,人工湿地所占面积比例逐渐提升,优势度指数增大,表明人类活动对山西省湿地景观格局变化的影响程度较大。     

新疆车尔臣河及其水资源利用研究

车尔臣河是塔里木盆地东南部最大的一条河流,主要依靠雪冰融水和地下水补给。上游山区由于有库木库里盆地和吐拉盆地对径流的调节,水量各季节变化比较平稳,特别是春季占全年径流量的29%,是新疆春季径流所占比例最大的河流之一,春灌基本不缺水。农业灌溉和生态用水各占水资源总量的一半。绿洲虽不断扩大,但中游地下水位仍较高,植被未发生明显退化,同时还向台特玛湖输送一定水量。因此,对车尔臣河水资源利用应保持原生态状况,不宜人工修建大型水利工程。由于车尔臣河出山口有巨大的洪积冲积扇,渗漏量占出山口径流量约30%,是一个比较理想的天然地下水库,所以今后经济发展用水应以开发地下水为主。     

干旱区生态治理及绿色基础设施构建——以新疆塔里木河下游为例

以塔里木河下游为例,通过对当前生态恶化、水资源的减少,以及绿色廊道景观格局变化的成因分析,提出自然的河水漫溢是造成下游"绿色走廊"生态系统健康与否的主要原因.根据生态修复的目标,对下游生态需水的范围进行界定,提出生态治理的机制模式,营造绿色基础设施,并把其构思运用于空间格局的规划中,通过人工湿地构建一个既有网络中心,又...     

塔里木河下游绿色走廊特点及衰败成因分析

近50年来塔木河上中游的水土开发活动，使得下游地区的来水骤减并中断有近30年的历史，从而引发了下游绿色走廓的逐步走向衰败、土地荒漠化趋势加剧等生态环境恶化问题。本文在前人研究成果基础上，综合分析了塔河下游绿色走廓发生、发展的特殊性和特点，认为绿色走廓衰败主要有5个主要因素：绿色走廓自然生命过程的衰退；新生幼林发生和发育原生机制的中断；土壤盐分的累积和增加；水分条件持续恶化；人类开垦荒地、滥伐、滥控等行为。通过成因分析认为，只有充分考虑到下游绿色走廓的特点及其衰败的原因，才能从根本上解决下游绿色走廓衰败的问题。     

基于RS和GIS的塔里木河干流生态环境状况评价

干旱区内陆河流域生态环境的变化关系到人类的生存和社会的发展。针对塔里木河干流区域在综合治理前后的环境变化状况,以1990、2000年和2010年7—8月的3期Landsat-TM和中巴资源卫星遥感数据为基础,借助RS、GIS手段和生态环境状况指数方法,对比分析了综合治理前后生态环境的特点,得知塔里木河干流的生态环境在综合治理前处于最差的级别,综合治理后有明显改善。虽然,综合治理遏制了生态退化的趋势,但是流域内生态脆弱的现状并没有发生根本扭转,仍需要进一步地增加治理投入,巩固和增强综合治理的效果。     

Impacts of temperature and precipitation on runoff in the Tarim River during the past 50 years

The relationship between climate change and water resources in the Tarim River was analyzed by combining the temperature,precipitation and streamflow data from 1957 to 2007 from the four headstreams of the Tarim River (Aksu,Hotan,Yarkant and Kaidu rivers) in the study area.The long-term trend of the hydrological time series including temperature,precipitation and streamflow were studied using correlation analysis and partial correlations analysis.Holt double exponential smoothing was used to fit the trends between streamflow and the two climatic factors of Aksu River,Hotan River and Yarkant River.The streamflow of the main stream was forecasted by Autoregressive Integrated Moving Average Model (ARIMA) modeling by the method of time series analysis.The results show that the temperature experienced a trend of monotonic rising.The precipitation and runoff of the four headstreams of the Tarim River increased,while the inflow to the headstreams increased and the inflow into the Tarim River decreased.Changes of temperature and precipitation had a significant impact on runoff into the four headstreams of the Tarim River: the precipitation had a positive impact on water flow in the Aksu River,Hotan River and Kaidu River,while the temperature had a positive impact on water flow in the Yarkant River.The results of Holt double exponential smoothing showed that the correlation between the independent variable and dependent variable was relatively close after the model was fitted to the headstreams,of which only the runoff and temperature values of Hotan River showed a significant negative correlation.The forecasts by the ARIMA model for 50 years of annual runoff at the Allar station followed the pattern of the measured data for the same years.The short-term forecasts beyond the observed series adequately captured the pattern in the data and showed a decreasing tendency in the Tarim River flow of 3.07% every ten years.The results showed that global warming accelerated the water recharge process of the headstreams.The special hydrological characteristics of the arid area determined the significant association between streamflow and the two climatic factors studied.Strong glacier retreat is likely to bring a series of flood disasters within the study area.     

塔里木河生态环境演变及整治途径

在以农业为主的生产方式下 ,塔里木河生态环境演变是绿洲与沙漠同时扩大 ,而处于两者之间的自然林地、草地、野生动物栖息地和自然水域不断缩小 ,也即荒漠与绿洲之间过渡带缩小 ,这主要是由于人类活动改变了区域水量平衡、水盐平衡和生态平衡造成。塔里木河整治应实行治理上游、改造中游、拯救下游 ;合理利用水资源 ,使上、中、下游相对平衡 ;保护自然植被使下游绿色走廊得以恢复     

Five decades of glacier changes in the Hulugou Basin of central Qilian Mountains,Northwest China

The Heihe River Basin is the second largest inland river basin in the arid regions of Northwest China. Glaciers provide a large proportion of water resources for human production and living. Studies of glacier changes and their impact on water resources in the arid lands are of vital importance. A joint expedition was carried out in 2010 for investigating glaciers in the Hulugou Basin, which is located in the upper reaches of Heihe River. Therefore, glacier changes in the Hulugou Basin of central Qilian Mountains during the past 50 years were analyzed in this study by comparing topographic maps, satellite images, digital elevation models and field observation data from different periods. Results showed that the total area of the 6 glaciers in the Hulugou Basin decreased by 0.590±0.005 km2 during the period 1956–2011, corresponding to a loss of 40.7% over the total area in 1956. The average area reduction rate of the 6 glaciers is 0.011 km2/a. During the past five decades, the glacier shrinkage was accelerated. The changes in glacier ice surface elevation ranged from –15 to 3 m with an average thinning of 10±8 m or an annual decrease of 0.23±0.18 m(0.20±0.15 m/a water equivalent) for the period 1956–2000. The area of Shiyi Glacier in the Hulugou Basin decreased from 0.64 km2 in 1956 to 0.53 km2 in 2011 with a reduction rate of 17.2%. The Shiyi Glacier had been divided into two separated glaciers because of severe melting. Comparative analysis showed that glacier shrinkage in the Hulugou Basin is more serious than that in the other regions of Qilian Mountains.     

塔里木河下游典型地区地下水位和植被对生态输水的积极响应

由于近50年来人类不合理的水土资源和生物资源的开发利用,导致塔里木河下游大西海子水库以下363km河道断流近30年,地下水位大幅度下降,由地下水维系的植被群落出现严重退化,塔里木河下游绿色走廊生态恶化趋势严重。为此,新疆维吾尔自治区人民政府于2000年4月实施了旨在挽救当地生态环境的塔里木河下游应急生态输水工程,从2000年5月开始至2006年9月,由塔里木河流域管理局与巴州、农二师共同组织8次向塔里木河下游生态应急输水。输水后地下水位大幅升高,相应地,塔里木河下游绿色走廊的生态与环境发生了一系列动态变化。本文根据实测数据和前人研究的资料分析基础上,对塔里木河下游典型地区地下水位和植被对生态输水的积极响应进行探讨。     

塔里木河不同河段胡杨径向生长及径流的影响差异

利用塔里木河上、中、下游采集的胡杨年轮数据和1957-2010年的径流资料,分析塔里木河干流地区胡杨径向生长量与径流量的对应关系。结果表明：① 塔里木河上、中游4个断面的胡杨径向生长量存在显著变化,在20世纪80-90年代出现峰值,总体呈下降趋势。下游2个断面胡杨径向生长量在2000年前年际变化较小,2000年后,受生态输水影响胡杨径向生长量变化幅度较大,英苏和依干不及麻断面分别在2003年和2006年出现峰值。② 塔里木河肖夹克、新渠满、沙子河口、阿其克、英苏和依干不及麻断面的胡杨径向生长量突变分别发生在1996、1999、1991、2000、1998年和1960年或1968年或1978年。③ 塔里木河上、中游胡杨径向生长量与当年1-2月的径流量正相关性最高,下游胡杨径向生长量与当年1-2月的径流量负相关性最高。     

祁连山北大河流域冰川变化遥感监测

基于1956年地形图和2003年ASTER影像数据,在RS和GIS技术支持下,确定了1956年和2003年的冰川边界,对祁连山北大河流域冰川近47 a来的变化进行了研究。结果表明：该流域372条冰川面积在47 a间共减小了33.56 km²,平均每条减小0.09 km²,变化率-15.42%,冰川末端累计退缩51 015 m。分析显示,小冰川比大冰川消融的更快。对研究区附近气象站近年来的年平均气温、夏季平均气温和年降水量进行分析,认为气温升高是北大河流域冰川快速萎缩的主要原因。与中国西部其他冰川进行对比研究发现,北大河流域冰川消融速率比新疆要快,但较黑河流域及其他子流域要慢,初步推测是由冰川所在区域的气候及冰川自身因素共同作用的结果。