干旱区非地带性植被生态需水量的研究

根据塔里木河和黑河流域典型植物的随机抽样研究,建立的干旱区非地带性植被生长与地下水位关系模型为对数正态分布,并计算得出干旱区典型植物生长与地下水位埋深关系。结果表明:植被在最适地下水位生长最好,合理的生态地下水位埋深应保持在2～4m之间。计算结果与干旱区石羊河实测及调查资料比较,当地下水埋深胡杨2.51m、柽柳2.29m、芦苇1.36m、罗布麻2.51m、甘草2.93m、骆驼刺2.84m时,相应盖度最高,模型与实测结果相符,对干旱区非地带性生态恢复和重建有一定的指导意义。     

干旱区非地带性植被生态需水量及其估算

从植被生长与地下水位的关系出发,将生态地下水位分为临界生态水位、适宜生态水位和最佳生态水位.结合生态地下水位,将干旱区非地带性植被生态需水量划分为临界生态需水量、适宜生态需水量和最佳生态需水量,并以潜水蒸发模型估算了额济纳绿洲植被生态需水量.结果表明:植被适宜生态需水量区间为4.3840×108～14.10130×108m3,最佳生态需水量为10.338×108m3,满足最小生态需水量要求下的缺水量为2.8822×108m3.要维持2000年的绿洲规模,狼心山站下泄水量应不小于5.6992×108m3.该研究对干旱区科学制定生态恢复方案和水量分配方案具有很大的现实意义和借鉴作用.     

陕北风沙滩地区生态安全地下水位埋深研究

在野外调查和综合分析的基础上,从可持续发展角度提出了生态安全地下水位埋深的概念;并深入探讨了地下水位埋深与植被生长、河湖基流量及土地荒漠化的关系,确定了风沙滩地区生态安全地下水位埋深为1.5~5 m;采用面向生态的区域地下水资源评价理论,以生态安全地下水位埋深为约束,计算出该区地下水可采资源量约为107万m3/d。     

基于层次分析法的苏贝淖流域植被生态脆弱性评价

[目的]研究应用层次分析法评价苏贝淖流域植被生态脆弱性。[方法]从苏贝淖流域植被生态实际情况出发,利用已构建的苏贝淖流域植被生态评价指标体系,基于层次分析法(AHP)确定各层次指标的权重,并利用综合指数法计算各评价单元的植被生态脆弱度,评价苏贝淖流域植被生态脆弱性。[结果]苏贝淖流域植被脆弱性划分为极度脆弱、高度脆弱、中等脆弱、低度脆弱4个等级;极度脆弱区分布于苏贝淖附近的湖盆滩地地带,地下水位埋深普遍小于1.0 m,该区植被与地下水关系密切;低脆弱区分布于苏贝淖四周的梁地地带,地下水位埋深10.0～40.0 m,植被生长与地下水埋深关系不明显;地下水位对植被生态的影响最为敏感,是研究区地下水资源开发利用与生态环境保护之间的关键因子。[结论]该研究为区域生态环境保护、水资源合理开发利用、经济社会协调发展提供科学依据。     

新疆鄯善县地下水警戒水位研究

针对新疆鄯善县地下水超采导致地下水水位持续下降,引起自然生态破坏和鄯善县南盆地灌区周边的咸水向灌区倒灌的现象,通过探求将要引发鄯善县山南超采区环境突变的警戒地下水位,研究了地下水开发利用“红线”水位的制定方法.根据自然植被和地下水埋深的关系,通过确定植被生态需水位的方法,确定出鄯善自然生态区下降型关键控制承位(埋深)“红线”标准的阈值为6 m.利用水均衡法和Modflow数值模拟的方法,对鄯善县未来水位变化情况进行了模拟预测,预计到2017年3月,南盆地最低地下水位为-135.07 m,这一水位可以定为防止咸水倒灌的地下水开采“红线”水位.考虑到鄯善县经济发展对地下水需水量的客观需求,在不发生极端干旱的年份,未来5～10 a,在现状年(2010年)开采量34 093万m3/a的基础上将逐年减小开采总量,最终在“红线”水位出现之前,将鄯善县地下水开采总量控制在22 000万m3/a这一控制性开采总量的“红线”以下.     

输水前后塔里木河下游物种多样性与水因子的关系

为检验连续7a的输水对塔里木河下游生态系统稳定性的影响,根据2006年与2010年塔里木河下游地下水埋深、地下水质以及植被调查资料,分析了2006到2010年间物种多样性、地下水位和水质变化状况,利用非参数相关和RDA排序对输水间歇物种多样性与地下水位、水质关系变化作了探讨,结果发现:塔里木河下游输水停止后地下水位不断下降,地下水矿化度也有小幅度增加;物种多样性Shannon-Weiner指数、Simpson指数、Margalef指数、Patrick指数以及Cody指数都以下降为主,表明塔里木河下游受损生态系统尚不具备自维持能力;物种多样性与地下水埋深和地下水矿化度的关系为,地下水平均埋深为5 m左右时,物种多样性主要受地下水质状况的影响,而当地下水平均埋深大于6.5m时,物种多样性的制约因子则为地下水位.因此,从物种多样性角度看,塔里木河下游的合理水位应在5 m左右,大于6.5m则是物种多样性的胁迫水位.     

艾丁湖流域绿洲变化与地下水开发利用关系分析

由于长期以来水资源开发活动日益增强,艾丁湖生态区入湖水量不断减少,湖面萎缩;区域土地沙化、沙漠化趋势未根本扭转;地下水位不断下降,生态、生活用水风险增大;陆生、水生物种消亡趋势加剧;干热风等灾害性天气呈不断增加趋势;沙尘、盐尘天气爆发风险不断累积增大,使得艾丁湖生态区生态压力不断增大,生态恶化趋势明显.基于高分辨率遥感影像、地理信息技术以及现场取样调查,分析了艾丁湖流域土地利用与植被覆盖度时空变化特征,探明了自然植被盖度退化情况.结果表明,天然植被的平均覆盖度在1976—1995年呈减小趋势,在1995—2010年呈增大趋势,在2010—2019年转为减小趋势;高盖度植被由南向北发生迁移;天然植被退化的主要原因是地下水埋深逐渐加大,且受不到山区的地表水补充,以及由于城乡工矿用地的扩张导致天然植被减少.     

额济纳平原包气带土壤水分的研究

本文通过对额济纳平原植被生长不同地段包气带非饱和土壤中水分运动的研究,建立饱和—非饱和数值模型,对不同岩性结构剖面在不同地下水位埋深条件下,进行非饱和带土壤水分含量分布分析计算;依据实地对植被生长状况、根系深度、包气带土壤含水量的观测数据,分析得出额济纳平原胡杨在粘性土中的适生水位埋深为4.0~4.5m,在砂性土中的适生水位埋深为4.0m;沙枣的适生水位与胡杨基本相同;柽柳在粘性土中的适生水位为4.5m,在砂性土中为5.0m。     

额济纳绿洲沿河区地下水位埋深对生态输水的响应研究

通过连续3a对额济纳绿洲沿河区的地下水位埋深监测,分析地下水位埋深在纵向、横向的响应及地下水位埋深响应强度情况,探讨生态输水后地下水位埋深动态响应的初步规律.初步结论:生态输水后地下水位埋深出现显著地变化,平均地下水位埋深由输水前的4.5m降低到3.27m,降幅为27.3%;距输水口越近,距输水河道距离越近,地下水位埋深越小,其降低幅度也越大.     

不同覆盖度沙棘对林下草本植被的修复效果研究

[目的]探讨不同覆盖度沙棘对林下草本植被的修复效果。[方法]经过对林下植被的盖度、生物量、物种多样性的分析研究内蒙古自治区鄂尔多斯地区不同覆盖度沙棘人工林对林下植被的影响。[结果]沙棘林覆盖度达10%以后,林下草本植被多样性指数变化平稳;当沙棘林地覆盖度为20%～25%时,林下植被盖度与生物量达最大值。[结论]研究区沙棘林的覆盖度应该以15%～25%为宜。     

地下水开采条件下苏贝淖流域植被演替模型与演替过程分析

[目的]研究地下水开采条件下苏贝淖流域植被的演替过程。[方法]通过野外调查,构建植被与地下水位埋深之间的演替模型,并结合地下水位变化预测开采条件下该流域植被的演替规律与过程。[结果]研究区水生植被与地下水关系密切,中生植被次之,沙生、旱生植被与地下水关系不明显;当地下水位埋深较小时,优势植被生长较好,随着地下水位埋深增加,植被的长势变差或根本无法生存;当地下水位持续下降时地下水位埋深增大,研究区水生植被会逐步向中生、旱生植被演替,苔草、马蔺滩地向芨芨草滩地演替,沙柳灌丛向沙蒿、柠条灌丛演替,小叶杨向旱柳演替。[结论]该研究为苏贝淖流域地下水资源与生态环境之间关系的研究提供了科学依据。     

中国科学院“西部之光”人才培养计划 塔里木河上游植物群落格局形成与结构机制研究

项目简介： 塔里木河流域的生态问题已成为当前社会高度关注的焦点,本项目针对此问题研究塔里木河上游的植物群落结构、格局形成原因与演替规律;植物群落物种多样性空间格局动态与地下水位关系;优势种群结构动态与空间格局、更新途径及对环境变化的生态响应机制,目的在于掌握上游植物群落的发生演化规律,揭示制约优势种群发展和群落稳定的内外因素,提出上游植被生存的合理地下水位与适宜不同生境的植物群落及优化配置原则,为上游地区的植被恢复、生态系统重建与环境改善提供理论依据。     

正蓝旗植被覆盖度的年度动态及生长期气温降水量的相关性分析

为了掌握浑善达克沙地草原植被覆盖度的时空动态以及与生长期降水量、气温的关系,以美国NASA官方网MODIS NDVI数据为数据源,用像元二分模型计算正蓝旗天然草原植被覆盖度,得到了时空动态变化规律.时间上植被盖度一直处于上下波动状态,最高值出现在2004年,植被盖度达47.7％,最低值出现在2009年,植被盖度为34.1％.12a的平均盖度为40.96％,变异系数为10.92％.空间上高覆盖度草地主要分布在上都高勒两侧和高格斯台郭勒、乃仁音高勒周围以及沙地里面湖泊周围.低覆盖度草地主要分布在西北部沙地和东部沙地,呈条状分布,其余大部分地区为中覆盖度草地.植被旺盛期植被覆盖度与植被生长期降水量呈正相关线性关系,关系显著(R =0.674,P=0.016).植被旺盛期植被覆盖度与植被生长期平均气温呈负相关线性关系,关系显著(R =0.627,P=0.029).     

石家庄市地下水超采综合治理“非农作物替代农作物”实施情况研究

<正>石家庄市是资源型缺水的严重地区,长期以来,为了维系社会经济发展,被迫长期超采地下水,致使地下水采补严重失衡,地下水位持续下降。自1980年以来,地下水位呈阶梯式下降趋势,平均埋深由1981年的10.16 m到2000年的28.24 m,并以年均0.85 m速度下降,2010年漏斗区中心水位埋深已达     

基于权马尔科夫链模型淮北平原西部地下水埋深预测研究

地下水位埋深动态预测研究是地下水资源评价的重要内容之一;地下水位变化受气象、水文、地质、开采及补给等诸多因素制约,而且各因素之间的关系很难确定,难以用简单的线性函数进行描述,故地下水埋深具有随机性。该研究采用基于权马尔科夫链建立淮北平原西部地下水埋深预测模型,预测了区内地下水埋深所处的区间值,结果表明研究区中深层地下水多处于[5.080 m,5.960 m),处于[6.448 m,+∞)出现的概率也偏高;浅层地下水埋深多处于[2.925 m,3.635 m),处于[3.990 m,+∞)也呈现增大趋势,研究表明在地下水不合理的开发利用下,淮北平原西部地下水埋深呈增大趋势;该研究成果为淮北平原西部地下水资源管理与决策提供一种新的方法。     

基于动态规划的塔里木河下游水量配置研究

以塔里木河5次输水观测资料为基础，以动态规划理论为指导，以大系统优化理论为手段，研究了塔里木河下游5次输水后河道两岸地下水位上升值与单位河长耗水量、不同地下水位埋深对应的高程与生态改善面积等之间的关系，建立了塔里木河下游输水量在各研究区合理配置的数学模型，并求解出各研究区合理配置的水量．     

不同水分状况对胡杨、柽柳组织中几个与抗逆能力有关的生理指标的影响

测定了塔里木河下游两个断面不同水位下生长的胡杨、柽柳组织中渗透性物质、SOD、POD和膜脂过氧化的变化。在地下水位为2．76～5．14m范围时，胡杨的各项指标均较稳定，当地下水位下降至6．49m时，叶片可溶性糖、脯氨酸、MDA含量及SOD、POD活性均有不同程度的提高。在地下水位为9．34m时，SOD、POD、MDA均达到最大值，膜脂过氧化加剧。柽柳在地下水位为4．44～7．05m时，随地下水位的下降，叶片可溶性糖、脯氨酸含量均显著上升；SOD值在地下水位为4．44～5．81m时变化不大，在地下水位下降到7．05m时明显提高；POD活性很稳定且很低；MDA含量显著提高，在地下水位为7．05m达到最大值，比地下水位为4．44m时提高了97．74％，膜脂受到损伤。     

荒漠河岸带植被盖度的空间变化与土壤因子关系的探究

【目的】探究影响植被分布状况的土壤环境,揭示荒漠河岸植被盖度空间变化规律与土壤因子的相关关系.【方法】以石羊河下游荒漠植被河岸带为研究对象,结合野外调查与数理统计的方法,考察了距河岸500 m范围内的植被盖度变化规律,并分析了土壤含水率、土壤养分与灌木、草本及总盖度之间的关系.【结果】石羊河下游河岸带荒漠植被中,河岸间距与植被总盖度、草本植被盖度呈负指数相关,与灌木呈二次函数相关;由于植被根系作用,土壤含水率是影响植被总盖度和草本盖度的主要因子,且与40 cm深的土壤含水率变化规律显著相关;土壤有机质含量是影响灌木盖度和长势的主要因子,其含量随河岸间距的增大而减小,在250 m处达到最大;土壤综合状况是影响植被丰富度的主要因子,250～300 m处土壤综合状况最佳,植被种类最多、长势最好.【结论】草本、木本植被盖度空间变化规律对土壤因子的响应不同,可为石羊河下游河岸带植被的重建和河岸生态系统的修复提供科学的理论依据.     

人工林林下植被研究进展

本文从人工林林下植被研究方法、林下植被与经营管理的关系、林下植被的作用等3个重要侧面,系统总结了林下植被的研究现状与热点问题.当人工林林下植被达到一定覆盖度和生物量时,对林地土壤肥力有明显改善作用.土壤的生物化学活性、土壤微生物、土壤有机和无机养分在数值上均与林下植被盖度关系密切,发育林下植被是恢复人工林地力的重要途径.     

甘肃省民勤县天然植被生态需水研究

【目的】研究干旱地区天然植被的生态需水量,为区域生态用水与经济用水的合理配置提供参考。【方法】针对西北干旱地区水资源短缺、降雨量少、植被退化、盖度降低等现状,以甘肃省民勤县为例,采用联合国粮农组织(FAO)提出的干旱区受破坏非完全覆盖的天然植被生态需水计算方法,计算植被生态需水定额,扣除有效降雨后得到生态缺水定额,再结合遥感解译的不同类型植被的生态植被面积,获得植被生态需水量和生态缺水量。【结果】民勤县植被适宜和最小的生态需水量在枯水年分别为7 652.0万和4 045.3万m3,平水年分别为7 554.9万和3 994.0万m3,丰水年分别为6 546.3万和3 460.8万m3。植被适宜和最小的生态缺水量在枯水年分别为6 040.3万和2 433.7万m3,平水年分别为5 714.6万和2 153.8万m3,丰水年分别为4 220.4万和1 331.4万m3。【结论】利用FAO提出的生态需水计算方法可以得到植被生长期各月生态需水量,计算结果与利用热脉冲法所得结果差异较小,说明该方法计算结果可靠,可以推广应用于其他干旱区。