论中国干旱区湖泊研究的重要意义

据最新统计,在中国年降水量小于200 mm的干旱区,有大小湖泊近400个,在我国3大自然地理区域,即东部季风区、西北干旱区和青藏高原区中居第2位.内陆湖泊不仅是干旱区气候的指示器,而且对内陆河流域生态与环境状况的反应极为灵敏.干旱区的湖泊是以流域为单元实现水分循环的重要环节,是自然和人类经济活动系统中的最后一个环节,其生物和生态系统最早对人类活动的干扰作出反应,第一个抗争也是第一个受害.国内外干旱区湖泊衰亡带来的灾难等事实告诉人们:保护湖泊水体,就是保护人类自己.人与湖泊水体和谐共处,是干旱区经济社会和人的全面发展不可缺失的重要条件之一,为此应该对湖泊状况实行监控,持之以恒进行系统研究.     

新疆博斯腾湖水生态环境变化分析

博斯腾湖曾是我国最大的内陆淡水湖 ,也是新疆境内迄今为止最大的湖泊。 195 8年前湖泊水位持续保持在 10 4 8.0m左右 ,此时湖体东西长约 5 5km ,南北宽约 2 0～ 2 5km ,湖水水面积为 116 0km2 ,湖泊容积 84 .1×10 8m3 ,水深变化在 8～ 15m之间 ,平均水深 8.1m。博斯腾湖的原始自然生态环境已发生巨大变化 ,其湿地面积已由 95 0km2 缩减到 12 0km2 ,沼泽面积亦由 6 0 0km2 缩减至 4 0 0km2 ,矿化度则由 0 .5 5mg/L上升至 1.2mg/L ,土著鱼种濒于绝迹。通过对博斯腾湖的形成与演变及湖泊水系的原始生态环境的探讨 ,分析近 5 0a来该湖水环境的变化及其主要影响因素。     

拓展中国绿洲研究,促进干旱区可持续发展

我国是干旱(含半干旱)面积广阔的国家,集中分布于西北和青藏高原北部.前者面积约2.80×106 km2,占国土总面积的29.3%,后者面积约2.20×106 km2,占国土总面积的23.2%,两者合计占国土面积的52.5%.在谱写我国5000余年的历史文明篇章中,干旱区占有突出位置,是我国人类文明的重要发祥地之一.我国干旱区域是矿产资源、能源资源、天然草场、畜牧资源和农业特色产业资源发展潜力巨大的区域，也是我国当前乃至未来社会经济发展的主要资源依托区域,然而又是降水稀少、生态极其脆弱、荒漠化危害突出的区域.寻求资源有效开发和环境良性演替,实现干旱区社会经济与环境的协调发展,是实现干旱区及全球可持续发展的重要使命.     

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。     

干旱区平原湖泊旅游资源可持续开发研究——以新疆艾丁湖为例

干旱区的平原湖泊,不仅是该区域重要的水资源,而且是举足轻重的环境资源,它的"冷岛效应"比绿洲更强,这对于西北干旱区的社会、经济、环境可持续发展至关重要.但干旱区平原湖泊的生态环境非常脆弱,人为扰动对其影响较大.随着近年来干旱区平原湖泊旅游资源开发的增多,如何保证这些旅游资源的可持续发展,尽可能保护这些生态环境脆弱地区可...     

基于RS和GIS的内蒙古达里诺尔湖1999-2010年动态监测

近10年来干旱和半干旱地区的内陆湖泊发生了巨大变化,有的稳定、有的萎缩,有的消失。文中以多时相LandSat TM/ETM+影像和早期1:5万地形图为数据源,选择内蒙古地区第二大湖泊达里诺尔为研究区域,从面积、变化率和空间分异特征等多个方面对该湖泊近12年的变化过程进行分析。结果表明:达里诺尔湖从1999年到2010年湖泊重心西移岸线的发育系数减小,面积由220.3389km2缩减到190.0944km2,面积缩减了30.2445km2,年平均变化率为-0.012479%;对邻近三个气象台站50年气象资料的分析表明,湖泊萎缩的主要因素是气温的升高,蒸发量的上升以及降水量的减少。     

《中国干旱区自然地理》评介

中国干旱区的面积约2.15x106km2,占全国国土面积的22%,是我国三大自然地理区的组成部分之-.本人长期从事干旱区自然地理研究工作,在巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、鄂尔多斯高原、河西走廊、祁连山等地进行过广泛的野外科学考察,对这片土地有着深厚而特殊的感情.近日,有幸得读陈曦等最新编著的<中国干旱区自然地理>一书,获益良多.     

近期长江源区湖泊扩张特征及其成因

选取长江源区1976—2010年5期遥感影像,解译面积大于1 km2以上的92个湖泊面积。结果表明:1976—1992年,长江源区大部分湖泊呈萎缩状态,扣除多尔改错扩张外,中小湖泊面积萎缩了3%;1992—2001年,湖泊面积由801.6 km2增加到844.5 km2;2007年和2010年,湖泊持续扩张,面积分别达到866.8 km2和927.5km2,2010年的湖泊面积较1976年增加了15.7%;2007—2010年湖泊扩张强度最大。同时,分析了研究区1959—2010年的气候水文变化,结果显示:年平均气温52 a呈显著上升趋势,年蒸发量在1959—1980年呈下降趋势,以后趋于稳定,年降水量、年径流量在1998—1999年间出现了突变上升。湖泊面积对气候、水文的响应关系表明,近期的湖泊扩张主要由降水引起。与青海湖、黄河源等地相比,长江源区气候、水文、湖泊面积发生转折的时间要提前7 a左右。     

青藏高原湖泊与气候变化的GRA空间响应

利用地形图、MSS、TM、ETM和CBERS数据以及青藏高原气温和降水数据,通过人机交互目视解译获取5期湖泊水体信息,时间跨度37年左右;然后,根据年份分别生成5期遥感数据的时相分布图,以此图层再分别控制生成全区的气温、降水差值镶嵌的变化图;最后,基于Arc GIS软件对湖泊和气候变化进行基于像元的灰色关联度计算,并按流域单元对其进行统计。结果表明:在青藏高原2006年左右,面积大于0.1km2的湖泊有45693.37km2,整体先减少1190.52km2,1990年后持续增加了6429.18km2,37年净增加了5238.66km2;在青藏高原北、西、南边缘地带的大多地区气温升高对湖泊增加的影响比降水大,在青藏高原腹部地区降水对湖泊变化的关联度较高。     

基于RS和GIS的沙漠湖泊动态变化研究——以巴丹吉林沙漠为例

沙漠湖泊动态变化的常规观测方法在沙漠的大部分地区无法实施,遥感(RS)与地理信息系统(G IS)技术的发展为研究沙漠湖泊动态变化提供了有效的技术手段。及时准确地掌握和研究沙漠湖泊资源的现状和动态变化过程,对于沙漠湖泊的合理开发、保护和可持续发展都有着及其重要的意义。因此,以巴丹吉林沙漠为例,利用1973年、1990年、2000年、2007年的(多光谱扫描仪)MSS、(专题制图仪)TM、(增强型专题制图仪)ETM+、(中巴地球资源卫星)CBERS_CCD遥感资料为信息源,综合监督分类与目视判读方法提取沙漠湖泊信息,以G IS为工具对湖泊动态变化信息进行分析。结果表明:研究区1973年湖泊面积为28.56km2,2007年的湖泊面积为17.01km2,减少了11.55km2,减少的速度为0.34km2/a,其中1973-1990年间减少的速率最快,为0.66km2/a,1990-2007年间几乎没有发生变化。     

亚洲中部干旱区的湖泊

采用系统论的观点,对亚洲中部的干旱区湖泊（包括咸海、巴尔喀什湖、博斯腾湖、艾比湖、玛纳斯湖、艾丁湖与罗布泊等）的水分循环与其他物质循环进行综合研究,其结果不仅丰富了生态循环的理论,而且深刻地揭示了干旱区湖泊与湿润区湖泊截然不同的特征;表现出水分循环的独特性、形态测量学的复杂性、风生湖流的奇特性与泥沙运行的规律性以及内陆湖水化学特征和别具一格的水生态循环系统等。干旱区湖泊作为陆地水圈的组成部分,他是一个完整的生态系统。他由湖泊中的生物和水两大亚系统组成,相互作用而又相互联系。尽管大陆性气候严酷和强烈,风生湖流强劲（有时还多亏他的作用）,蒸发量大,但内陆湖能生存数千年,即在现代时间尺度上是无IL尽的。     

Effects of climate change and human activity on lake shrinkage in Gonghe Basin of northeastern Tibetan Plateau during the past 60 years

Changes in the status of freshwater resources are a topic of major global,regional and local concern.This is especially so in the arid and semi-arid regions of China,where shortage of water resources plays a crucial role in limiting sustainable socioeconomic development,as well as in sustaining natural ecosystems.Recent climate change,as well as the effects of localized human activity,such as the use of water for irrigation agriculture,may have significant effects on the status of the water resources in the region.Here,we report the results of a study of changes in the areas of lakes in Gonghe Basin,northeastern Tibetan Plateau of China,over the last 60 years.The data were acquired from optical satellite images and demonstrate that the total water area of lakes in Gonghe Basin decreased significantly from the 1950 s to 1980 s.The cause is ascribed mainly to human activity including exploitation of farmland,against a background of increasing population;in addition,climatic data for the region demonstrate a minor drying trend during this period as the temperature increased slightly.After the construction of several reservoirs,significant amounts of water were redistributed to promote irrigation agriculture and we conclude that this caused a significant shrinkage of the natural lakes.However,both the area of farmland and the population size remained approximately constant after 1990.We conclude that the variation of the total area of lakes during the second period was mainly controlled by climatic factors(precipitation and temperature).As the regional temperature reached a new high,the area of some of the lakes decreased sharply before finally maintaining a relatively steady state.We emphasize that anthropogenic climate change and human activity have both significantly influenced the status of water resources in the arid and semi-arid regions of China.     

近20年博斯腾湖与岱海水位变化比较分析

岱海和博斯腾湖是分布在我国西部干旱半干旱地区的两个典型湖泊,在过去的几十年中受气候和人类活动影响,湖泊水位都发生了比较显著的变化,但在表现上却很不一样,尤其是80年代中期之后,水位一涨一落。本文从水盐平衡出发,通过对两处湖区气候、人类活动、湖泊水量和盐平衡的分析认为,岱海水位下降主要是流域上人类活动加剧的结果;而博斯腾湖水位上升则主要体现了水文对区域气候变化的响应,尤其是近年干旱区西部暖湿化作用下上游山区降水增加和冰川消融发挥了重要作用。     

Assessing ecological vulnerability in western China based on Time-Integrated NDVI data

Arid and semi-arid areas are the most vulnerable regions to climate change.Clear understanding of the effects of climate change on ecosystems in arid and semi-arid regions and the ecosystem vulnerability is important for ecosystem management under the background of climate change.In this study,we conducted a vulnerability assessment on various ecosystems from 1982 to 2013 in western China with large areas of arid and semi-arid lands based on the Time-Integrated Normalized Difference Vegetation Index(TINDVI)data and climate data.The results indicated that grasslands were the most vulnerable ecosystem to climate change in western China,especially for those in Tibetan Plateau.Croplands in oases were not vulnerable to climate change compared to rain-fed croplands in semi-arid regions(e.g.Gansu and Inner Mongolia),which was attributed to the well-developed drip irrigation technology in oases.Desert and Gobi ecosystems were slightly vulnerable to climate change during the past several decades.The assessment results,as revealed in this study,can provide a reference for taking appropriate actions to protect the ecosystems in western China.     

地下水位下降对区域气候影响的虚拟试验

利用数值模拟方法,研究我国西北地区地下水位大幅度下降对干旱、半干旱气候变化的影响,并对地下水位变化和大气降水相互作用的反馈机制进行探讨.结果表明,地下水位大幅降落可以引发显著的气候效应,不仅引起降水的大幅度减少和近地面的增温,而且通过对土壤水状况的改变,引起了边界层结构和陆-气通量交换的变化.这些变化引起了局地对流层中低层大气环流的调整,进一步影响干旱气候.通过虚拟试验,反映了地下水变化对土壤水和大气降水等水分循环过程和干旱气候的巨大影响.     

近期新疆湖泊变化所示的气候趋势

由绿洲及其所在荒漠盆地平原与周边山地系统共同组成的新疆地域系统、是我国西北干旱区的主要部分之一。由于荒漠盆地平原系统不产生径流 ,因此 ,地表水、浅层地下水和泉水、湖泊都必然地以相邻的山地系统为供给水源地。从山地进入荒漠盆地平原的河流就成为主要供给渠道。博期腾湖、艾丁湖、艾比湖 1 995年以来 ,湖水水位明显升高 ,湖水面积的不断扩大 ,从湖泊水面面积的演变过程 ,主要水源变化 ,气温略微上升 ,降水显著增多诸因素综合系统分析 ,说明在全球气候背景下 ,区域气候和水文变化朝着有利新疆社会经济发展的方向演变 ,这种趋势将持续到 2 1世纪前 1 0年     

干旱半干旱地区灌溉农业中的遥感应用

灌溉农业是我国干旱半干旱地区农业发展的主要组成部分.目前,我国灌区的灌溉管理和信息化程度总体上处于较低水平,限制了灌区农业发展,遥感技术的应用将促进灌区灌溉管理水平的提高.以宁夏青铜峡灌区为例,对灌区耕地资源及其主要变化类型、灌区土地盐渍化现象及调整力度较大的作物种植结构进行遥感监测与分析,有效地补充了传统获取手段的不足,为灌区管理与合理规划提供了基础资料.     

Change of lake area in the southeastern part of China’s Badain Jaran Sand Sea and its implications for recharge sources

Understanding the relationship between the changes in lake water volume and climate change can provide valuable information to the recharge sources of lake water. This is particularly true in arid areas such as the Badain Jaran Sand Sea, an ecologically sensitive area, where the recharge sources of lakes are heatedly debated. In this study, we determined the areas of 50 lakes(representing 70% of the total permanent lakes in this sand sea) in 1967, 1975, 1990, 2000 and 2010 by analyzing remote-sensing images using image processing and Ar GIS software. In general, the total lake area decreased from 1967 to 1990, remained almost unchanged from 1990 to 2000, and increased from 2000 to 2010. Analysis of the relationship between these changes and the contemporaneous changes in annual mean temperature and annual precipitation in the surrounding areas suggests that temperature has significantly affected the lake area, but that the influence of precipitation was minor. These results tend to support the palaeo-water recharge hypothesis for lakes of the Badain Jaran Sand Sea, considering the fact that the distribution and area of lakes are closely related to precipitation and the size of mega-dunes, but the contemporaneous precipitation can hardly balance the lake water.